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1、華南理工大學大學城校區華南理工大學大學城校區研究生宿舍項目研究生宿舍項目幕墻幕墻工程結構工程結構計算書計 算：.審 核：.批 準：.二零二三年七月I目目錄錄目錄.I建筑工程基本情況.1（一）設計依據.1（二）、設計荷載.2（三）、結構設計理論.3（四）、設計中選用材料的技術參數.3（五）、結構安全系數.4第一章 玻璃幕墻系統.5第一節、6(雙銀 LOW-E)+12A+6 mm 厚鋼化中空玻璃.51、設計說明.52、荷載計算.53、玻璃面板強度校核.64、玻璃撓度計算.95、結構膠計算.10第二節、8(雙銀 LOW-E)+12A+8 mm 厚鋼化中空玻璃.111、設計說明.112、荷載計算.112、3、玻璃面板強度校核.124、玻璃撓度計算.145、結構膠計算.15第三節、橫梁計算.171、計算說明.172、力學模型及基本假定.173、橫梁截面參數.17II4、荷載計算.185、水平荷載下橫梁的受力分析.196、豎向荷載下橫梁的受力分析.207、組合荷載下橫梁的受力分析.20第四節、立柱計算.221、計算說明.222、力學模型.223、立柱截面參數.224、荷載計算.235、立柱強度及撓度校核.246、埋件計算.25第二章 雨棚幕墻系統.28第一節、8+1.52PVB+8mm 厚鋼化夾膠超白玻璃.281、設計說明.282、荷載計算.283、玻璃面板強度校核.294、玻璃撓度計算.31第二3、節、橫梁計算.331、計算說明.332、力學模型.333、立柱截面參數.334、荷載計算.345、橫梁強度及撓度校核.356、埋件計算.36第三節、立柱計算.391、計算說明.39III2、力學模型.393、立柱截面參數.404、荷載計算.415、立柱強度及撓度校核.421建建筑筑工工程程基基本本情情況況1、工程名稱：華南理工大學大學城校區研究生宿舍項目勘察設計-研究生宿舍2、工程地點：3、建設單位：4、建筑設計：5、主體結構形式：鋼筋混凝土框架結構6、地震設防烈度：七度（一一）設設計計依依據據2 2.1 1、所所采采用用的的設設計計標標準準和和規規范范:2.1.1、中華人民共和國(以下簡稱中4、國)的設計標準和規范:1.GBT 21086-2007;2.JGJ102-20033.GB50016-20144.GB50057-2010;5.JGJ133-2001,6.工程結構通用規范GB 55001-20217.DBJT 15-101-2022;8.GB50011-2016;9.GB 5237.1-2008;10.GB/T700-2006;11.GB/T14683-2003;12.GB16776-2005;213.GB11614-2009;14.GB11944-2002;（二）、設計荷載（二）、設計荷載1、風荷載標準值計算根據以下標準進行荷載取值1）廣東省地方標準：DBJT 15-1015、-20222)中國行業標準：玻璃幕墻工程技術規范JGJ 102-2003采用以下給定公式計算風荷載設計標準值:0wWzslgzk0w基本風壓sl 局部風壓體型系數z 風壓高度變化系數gz 高度 Z 處的陣風系數結構設計及安裝應滿足建筑抗震設計規范GBJ 50011-2019和玻璃幕墻工程技術規范JGJ102-2003的相關要求，按 7 級抗震設防。地震作用標準值按下式計算kEEkGqmax式中：qEk作用于門窗平面外水平地震作用（KNm2）；Gk門窗構件的重量（KNm2）；max水平地震影響系數最大值，取 0.05;E動力放大系數4、荷載和作用效應的組合系數及分項系數，應按下列規定采用：荷載作6、用的分項系數及組合系數：組合系數分項系數3風荷載0.1ww1.5活荷載作用7.0LL1.5地震荷載作用5.0EE1.3恒載0.1GG1.3注：1、對水平吊掛玻璃風荷載起控制作用，風荷載組合系數取 1.0，反之取 0.6；2、恒載在不利的情況下：恒載起控制作用時作用的分項系數取 1.35，荷載不起控制作用的時作用的分項系數取 1.3，荷載在有利的情況下作用的分項系數取 1.0。組合荷載設計值：組合荷載設計值：EQEWWGGKSSSSEQGEWGWGGGSSSS（三）、結構設計理論（三）、結構設計理論4.1 荷載的傳遞：荷載的組合作用門窗的外裝飾面板豎框（橫、豎龍骨）連接件（支座）預埋件主體結構47、.2 計算模型的選用4.2.1 豎框的設計，根據實際情況豎框采用“多跨鉸接靜定梁或簡支梁或雙跨梁”計算模型。（四）、設計中選用材料的技術參數（四）、設計中選用材料的技術參數5.1 玻璃強度的取值：fg(N/mm2)類型厚度（mm）強度設計值 fg大面上的強度邊緣強度普通玻璃528.019.5浮法玻璃51228.019.5151924.017.0鋼化玻璃51284.058.815197250.45.2 鋁合金型材的強度設計值 fa(N/mm2)4鋁合金牌號狀態強度設計值 fa受拉、受壓受剪6063AT5124.472.2T6147.785.76063T59055T6150.0855.3 鋼材的強8、度設計值 fS(N/mm2)鋼材抗拉、抗彎、抗壓抗剪Q235t16mm215125Q235 16t40mm205120Q235 40t60mm200115Q345t16mm310180Q345 16t35mm295170Q345 35t50mm2651555.4 結構硅酮密封膠的強度 f1、f2(N/mm2)結構硅酮密封膠短期強度允許值 f10.2 N/mm2結構硅酮密封膠長期強度允許值 f20.01 N/mm25.6 不銹鋼螺栓強度設計值：類別組別性能等級抗拉抗剪A（奧氏體）A150500230175A270700320245A48080037028060600275210（五）、結構安全系9、數（五）、結構安全系數鋁合金型材的總安全系數 K 取為 1.8。鋁板的總安全系數 K 取為 2.0。鋼材（包括不銹鋼材）的總安全系數 K 取為 1.55。玻璃的總安全系數 K 取為 2.5。結構硅酮密封膠總安全系數取為 5.05第一章第一章 玻璃幕墻系統玻璃幕墻系統一、設計說明玻璃幕墻系統計算標高為 7.4 米，建筑物風荷載按 50 年一遇取值。玻璃為 6(雙銀LOW-E)+12A+6 mm 厚鋼化中空玻璃，8(雙銀 LOW-E)+12A+8 mm 厚鋼化中空玻璃，立柱分別為簡支連接方式。第一節、第一節、6(雙銀雙銀 LOW-E)+12A+6 mm 厚鋼化中空玻璃厚鋼化中空玻璃1、設計說明設計10、說明此玻璃板塊位于 7.4 m 處，按四邊簡支于橫梁立柱上，取最大板塊用作計算，玻璃采用6(雙銀 LOW-E)+12A+6 mm 厚鋼化中空玻璃，最大分格取 11002400 mm 用作計算。2、荷載計算荷載計算根據設計說明，基本參數如下：此玻璃最大標高位 7.4 米，根據廣東省標準 DBJ 15-101-2014，給出計算圍護結構風荷載計算公式0wWzslgzk60w基本風壓（廣州市番禺區按 50 年一遇取 0.5 Kpa）sl 局部風壓體型系數（按側面位置取值為-1.4-0.3-1.7）-0.3 為表面風壓正負情況z 風壓高度變化系數（B B 類地區，7.4 米標高為 1.0）gz 高度 11、Z 處的陣風系數（B 類地區，7.4 米標高為 1.84）gWKzslzow1.841.71.00.5=1.57 Kpa水平分布地震作用標準值為:（本工程按 7 度抗震烈度設防，地震影響系數取 0.08），考慮幕墻副框等材料的荷載，取 0.5 kPa 參與計算。maxqEKEglglt=50.081225.6/1000=0.2 kPa水平風荷載和地震作用組合設計值：COMB1=1.01.51.57+1.30.50.2=2.49 kPa3、玻璃面板強度校核、玻璃面板強度校核各計算公式如下根據玻璃幕墻工程技術規范JGJ102-2003 要求，最大應力標準值和最大撓度可列公式計算：32313111.12、1tttwwkk3231322tttwwkk3231311tttqqkk3231322tttqqkk226tamwkiwk226tamSEiEk44)5.0(EtaqwEkkDawdkf4式中:參數Ekwk、分 別 為 風 荷 載、地 震 荷 載 作 用 下 玻 璃 截 面 的 最 大 應 力 標 準 值，(2/mmN)；fd在風荷載標準值作用下撓度最大值（2mm）Ekkqw、分別為垂直于玻璃幕墻平面的風荷載、地震荷載（2/mmN）Ekikiqw,分別為垂直于單片玻璃平面的風荷載、地震荷載（2/mmN）7b支承點間玻璃面板長邊邊長，(mm)；t玻璃的厚度，(mm)；m彎曲系數，按 a/b 的值13、查玻璃幕墻工程技術規范 JGJ102-20表 6.1.2-1折減系數，按查玻璃幕墻工程技術規范JGJ102-2003，表 6.1.2-2D玻璃面板的剛度，可按本規范公式（6.1.3-1）計算各計算參數如下：玻璃彈性模量 E=72000 Mpa，玻璃短邊長度 a=1100mm，玻璃長邊長度 b=2400mm風荷載標準值kw1.572/mkN，地震荷載標準值Ekq=0.22/mkN外層玻璃厚度1t=6mm，內層玻璃厚度2t=6mm32313111.1tttwwkk=1.11.57333666=0.872/mkN3223312kktwwtt=1.57333666=0.792/mkN3231311tt14、tqqEkEk=0.2333666=0.12/mkN,3223312qEkEktqtt=0.2333666=0.12/mkN411141(0.5)kEkwqaEt（0.87+0.50.1）1100/（10000.7210564）=14.34根據參數計算得值，由玻璃幕墻工程技術規范JGJ102-2003 表 6.1.2-1；得10.943，按 a/b（a/b1100/24000.46）的值查玻璃幕墻工程技術規范JGJ102-2003 表6.1.2-1 得彎曲系數 m0.10479玻璃幕墻工程技術規范四邊支撐玻璃板的彎矩系數表 6.1.2-1a/b0.000.250.330.400.500.55m15、0.1250.1230.11800.11150.10000.0934a/b0.600.650.700.750.800.85m0.08680.08040.07420.06830.06280.05768a/b0.900.951.0m0.05280.04830.0442玻璃幕墻工程技術規范表 6.1.2-2 折減系數5.010.020.040.060.080.0100.01.000.960.920.840.780.730.68120.0150.0200.0250.0300.0350.0 4000.650.610.570.540.520.510.50內外層玻璃應力計算：根據上述結果，代入公式：226t16、amwkwk分別計算風荷載和地震荷載應力。風荷載應力計算：1212116tamwkwk60.104790.870.9431100/（100062）17.22 Mpa地震荷載應力計算：2111216EkEkmqat60.104790.10.9431100/（100062）1.99 Mpa單片玻璃在垂直于玻璃幕墻平面的風荷載和地震荷載作用下，玻璃截面最大應力計算：根據上述計算結果，代入的應力組合設計值計算公式：EkEEkwwqw。式中:Ew,荷載作用效應組合系數，按玻璃幕墻工程技術規范JGJ102-2003 第5.4.1 取值：風荷載作用效應組合系數w為 1.0，自重荷載作用效應組合系數E為 1.17、0；Ew,荷載作用效應分項系數，按玻璃幕墻工程技術規范JGJ102-2003 第 5.4.2-1取值：風荷載作用效應分項系數w為 1.4，地震荷載作用效應分項系數E為 1.3。玻璃應力組合一設計值計算：111wwkEEEkwq 1.01.517.22+0.51.31.9927.12 Mpa10.06（mm）所以玻璃撓度可以滿足要求。105、結構膠計算、結構膠計算在結構膠計算中，玻璃短邊長度為 1100mm風荷載設計值：w=1.5kw=1.51.57=2.492/mkN，風荷載和水平地震作用下，隱框立柱處結構膠的粘結寬度計算：sC(w+0.5qe)a20001f2.491100(20000.2)18、6.85 mm式中：sC結構硅酮密封膠的粘結寬度mm；a 玻璃的短邊長度mm；1f膠的短期強度允許值，取 0.22/mmN；w風荷載設計值2/mkN；eq作用在計算單元的地震作用設計值2/mkN；風荷載和水平作用下膠接寬度為 6.85 mm實際膠接寬度 16.0 mm，所以滿足要求。地震作用下地震作用下結構硅酮密封膠的粘結厚度結構硅酮密封膠的粘結厚度 tsts 按下式計算按下式計算：tss(2)0.5(6ts12)式中：ts結構硅酮密封膠的粘結厚度mm；結構硅酮密封膠的變位能力，取其受拉應力為 0.14MPa 時的伸長率 0.12；s幕墻玻璃的相對位移量mm地震作用下s按下式計算:s=L 2419、001/800 3.0mm式中：主體結構層間位移角（結構取 1/800）則 tss(2)0.53.0(0.12(20.12)0.55.95mm膠接厚度為 5.95mm實際膠接厚度 8mm，所以滿足要求。根據上述計算結構膠的強度滿足設計要求。11第二節、第二節、8(雙銀雙銀 LOW-E)+12A+8 mm 厚鋼化中空玻璃厚鋼化中空玻璃1、設計說明設計說明此玻璃板塊位于 7.4 m 處，按四邊簡支于橫梁立柱上，取最大板塊用作計算，玻璃采用8(雙銀 LOW-E)+12A+8 mm 厚鋼化中空玻璃，最大分格取 14502400 mm 用作計算。2、荷載計算荷載計算根據設計說明，基本參數如下：此玻璃最大20、標高位 7.4 米，根據廣東省標準 DBJ 15-101-2014，給出計算圍護結構風荷載計算公式0wWzslgzk0w基本風壓（廣州市番禺區按 50 年一遇取 0.5 Kpa）sl 局部風壓體型系數（按側面位置取值為-1.4-0.3-1.7）-0.3 為表面風壓正負情況z 風壓高度變化系數（B B 類地區，7.4 米標高為 1.0）gz 高度 Z 處的陣風系數（B 類地區，7.4 米標高為 1.84）12gWKzslzow1.841.71.00.5=1.57 Kpa水平分布地震作用標準值為:（本工程按 7 度抗震烈度設防，地震影響系數取 0.08），考慮幕墻副框等材料的荷載，取 0.5 kP21、a 參與計算。maxqEKEglglt=50.081625.6/1000=0.2 kPa水平風荷載和地震作用組合設計值：COMB1=1.01.51.57+1.30.50.2=2.49 kPa3、玻璃面板強度校核、玻璃面板強度校核各計算公式如下根據玻璃幕墻工程技術規范JGJ102-2003 要求，最大應力標準值和最大撓度可列公式計算：32313111.1tttwwkk3231322tttwwkk3231311tttqqkk3231322tttqqkk226tamwkiwk226tamSEiEk44)5.0(EtaqwEkkDawdkf4式中:參數Ekwk、分 別 為 風 荷 載、地 震 荷 載 22、作 用 下 玻 璃 截 面 的 最 大 應 力 標 準 值，(2/mmN)；fd在風荷載標準值作用下撓度最大值（2mm）Ekkqw、分別為垂直于玻璃幕墻平面的風荷載、地震荷載（2/mmN）Ekikiqw,分別為垂直于單片玻璃平面的風荷載、地震荷載（2/mmN）b支承點間玻璃面板長邊邊長，(mm)；t玻璃的厚度，(mm)；m彎曲系數，按 a/b 的值查玻璃幕墻工程技術規范 JGJ102-20表 6.1.2-1折減系數，按查玻璃幕墻工程技術規范JGJ102-2003，表 6.1.2-2D玻璃面板的剛度，可按本規范公式（6.1.3-1）計算各計算參數如下：13玻璃彈性模量 E=72000 Mpa，玻23、璃短邊長度 a=1450mm，玻璃長邊長度 b=2400mm風荷載標準值kw1.572/mkN，地震荷載標準值Ekq=0.22/mkN外層玻璃厚度1t=8mm，內層玻璃厚度2t=8mm32313111.1tttwwkk=1.11.57333888=0.872/mkN3223312kktwwtt=1.57333888=0.792/mkN3231311tttqqEkEk=0.2333888=0.12/mkN,3223312qEkEktqtt=0.2333888=0.12/mkN411141(0.5)kEkwqaEt（0.87+0.50.1）1450/（10000.7210584）=13.7根據參數24、計算得值，由玻璃幕墻工程技術規范JGJ102-2003 表 6.1.2-1；得10.945，按 a/b（a/b1450/24000.61）的值查玻璃幕墻工程技術規范JGJ102-2003 表6.1.2-1 得彎曲系數 m0.08627玻璃幕墻工程技術規范四邊支撐玻璃板的彎矩系數表 6.1.2-1a/b0.000.250.330.400.500.55m0.1250.1230.11800.11150.10000.0934a/b0.600.650.700.750.800.85m0.08680.08040.07420.06830.06280.0576a/b0.900.951.0m0.05280.04825、30.0442玻璃幕墻工程技術規范表 6.1.2-2 折減系數5.010.020.040.060.080.0100.01.000.960.920.840.780.730.68120.0150.0200.0250.0300.0350.0 400140.650.610.570.540.520.510.50內外層玻璃應力計算：根據上述結果，代入公式：226tamwkwk分別計算風荷載和地震荷載應力。風荷載應力計算：1212116tamwkwk60.086270.870.9451450/（100082）13.88 Mpa地震荷載應力計算：2111216EkEkmqat60.086270.10.945126、450/（100082）1.61 Mpa單片玻璃在垂直于玻璃幕墻平面的風荷載和地震荷載作用下，玻璃截面最大應力計算：根據上述計算結果，代入的應力組合設計值計算公式：EkEEkwwqw。式中:Ew,荷載作用效應組合系數，按玻璃幕墻工程技術規范JGJ102-2003 第5.4.1 取值：風荷載作用效應組合系數w為 1.0，自重荷載作用效應組合系數E為 1.0；Ew,荷載作用效應分項系數，按玻璃幕墻工程技術規范JGJ102-2003 第 5.4.2-1取值：風荷載作用效應分項系數w為 1.4，地震荷載作用效應分項系數E為 1.3。玻璃應力組合一設計值計算：111wwkEEEkwq 1.01.513.27、7+0.51.31.6121.87 Mpa10.37（mm）所以玻璃撓度可以滿足要求。5、結構膠計算、結構膠計算在結構膠計算中，玻璃短邊長度為 1450mm風荷載設計值：w=1.5kw=1.51.57=2.492/mkN，風荷載和水平地震作用下，隱框立柱處結構膠的粘結寬度計算：sC(w+0.5qe)a20001f2.491450(20000.2)169.03 mm式中：sC結構硅酮密封膠的粘結寬度mm；a 玻璃的短邊長度mm；1f膠的短期強度允許值，取 0.22/mmN；w風荷載設計值2/mkN；eq作用在計算單元的地震作用設計值2/mkN；風荷載和水平作用下膠接寬度為 9.03 mm實際膠接28、寬度 16.0 mm，所以滿足要求。地震作用下地震作用下結構硅酮密封膠的粘結厚度結構硅酮密封膠的粘結厚度 tsts 按下式計算按下式計算：tss(2)0.5(6ts12)式中：ts結構硅酮密封膠的粘結厚度mm；結構硅酮密封膠的變位能力，取其受拉應力為 0.14MPa 時的伸長率 0.12；s幕墻玻璃的相對位移量mm地震作用下s按下式計算:s=L 24001/800 3.0mm式中：主體結構層間位移角（結構取 1/800）則 tss(2)0.53.0(0.12(20.12)0.55.95mm膠接厚度為 5.95mm實際膠接厚度 8mm，所以滿足要求。根據上述計算結構膠的強度滿足設計要求。17第三29、節、橫梁計算第三節、橫梁計算1、計算說明、計算說明根據圖紙分格及幕墻所處的位置，我們選取了最不利的位置進行計算。橫梁選用6063-T6 鋁合金型材，根據建筑結構特點，幕墻橫梁為雙向受彎構件，在平面外承受由面材傳來的風荷載、地震作用等其他荷載，并根據面材的寬高比確定橫梁的負荷范圍（三角形荷載、梯形荷載或者均布荷載）；在平面內承受由面材傳來的集中荷載及型材本身的自重。上分格高度為 700 mm，下分格高度為 2400 mm。橫料的計算寬度：S 1450 mm2、力學模型及基本假定、力學模型及基本假定橫梁支撐于豎料之上，可將其簡化為簡支梁，它將承受風荷載、地震作用、自重荷載及其他形式的荷載；水平荷載30、可簡化為三角形荷載或梯形荷載，玻璃自重為集中荷載，作用于橫梁上。3、橫梁截面參數、橫梁截面參數橫料的截面性質：18橫梁截面截面參數：材料：6063-T6 鋁合金型材彈性模量：E=70000 N/mm2彎曲抗彎強度：fa=150 N/mm2剪切強度：fav=85 N/mm24、荷載計算、荷載計算根據設計說明，基本參數如下：此玻璃最大標高位 7.4 米，根據廣東省標準 DBJ 15-101-2014，給出計算圍護結構風荷載計算公式0wWzslgzk0w基本風壓（廣州市番禺區按 50 年一遇取 0.5 Kpa）sl 局部風壓體型系數（按側面位置取值為-1.4-0.3-1.7）-0.3 為表面風壓正負31、情況z 風壓高度變化系數（B B 類地區，7.4 米標高為 1.0）gz 高度 Z 處的陣風系數（B 類地區，7.4 米標高為 1.84）gWKzslzow1.841.71.00.5=1.57 Kpa19水平分布地震作用標準值為:（本工程按 7 度抗震烈度設防，地震影響系數取 0.08），考慮幕墻副框等材料的荷載，取 0.5 kPa 參與計算。maxqEKEglglt=50.081625.6/1000=0.2 kPa水平風荷載和地震作用組合設計值：COMB1=1.01.51.57+1.30.50.2=2.49 kPa5、水平荷載下橫梁的受力分析、水平荷載下橫梁的受力分析作用在橫梁上的水平線荷載32、標準值：uk1q1.570.35=0.55mKN/（梯形荷載）uk2q1.570.725=1.14mKN/（三角形荷載）作用在橫梁上的水平線荷載設計值：u1q2.490.35=0.87mKN/（梯形荷載）u2q2.490.725=1.81mKN/（三角形荷載）橫梁在水平荷載作用下的支座反力：)(2)(22211LLqLLqVuu0.87(1450-350)/2/1000+1.81(1450-725)/2/1000=1.13 kN橫梁在水平荷載作用下的最大彎矩:)68()68(22222121LLqLLqMuuy0.87(1.452/8-0.352/6)+1.81(1.452/8-0.7252/33、6)=0.53 KN.m材料塑性發展系數:05.1橫梁上的水平最大彎曲應力:11MWy=530000/（143741.05）=36.73 Mpa150Mpa作用在橫料上的最大變形:20)(2)(5825240)(2)(5825240412142412142LLLLEILqLLLLEILquyukyuky=0.551450425/8-5(350/1450)2+2(350/1450)4/(24070000780690)+1.141450425/8-5(725/1450)2+2(725/1450)4/(24070000780690)=1.3 mm1450/180=8.1 mmxdmin(/180 234、0mm)l短，8.1mm故橫料在水平荷載作用下是安全的。6、豎向荷載下橫梁的受力分析、豎向荷載下橫梁的受力分析作用在橫梁上由玻璃傳來的集中荷載標準值,兩個集中荷載作用于橫梁跨長的 1/8 處:kp 25.6161450700/1000000=416 N作用在硬膠上的集中荷載設計值:gl1.3kPP=540N橫梁在豎向荷載作用下的支座反力:yglR/2P=270N橫梁在豎向荷載作用下的最大彎矩xM/xF L n0.25270145097948 N.mm作用在橫料上的最大彎曲應力:xtMWx=97948/（89611.05）=10.9 Mpa橫梁自重作用下撓度系數)43(242=0.02865（重35、力作用點在橫梁的 1/4 處）EILFxx30.0286527014503/(70000376410)=0.9 mm1450/5002.9 mm故橫料在重力荷載作用下是安全的。7、組合荷載下橫梁的受力分析、組合荷載下橫梁的受力分析作用在橫梁上的最大組合應力:yx=10.9+36.7=47.6 Mpa 150 Mpa21故所選用的橫料是安全的。橫梁撓度滿足設計要求。22第四節、立柱計算第四節、立柱計算1、計算說明、計算說明根據建筑結構特點，玻璃幕墻最大計算高度位于 7.4 米，位于建筑側面位置。幕墻立柱選取簡支梁的計算模型,幕墻橫向計算分格寬度按 B=1450 mm，長度按 L=3470 mm。36、2、力學模型、力學模型幕墻的荷載由橫梁和立柱承擔。玻璃面板將受到的水平方向的荷載，按 45 度角分別傳遞到橫梁和立柱上，玻璃與立柱之間并無固接，兩者以鉸接的形式相連，所以此不考慮立柱的扭轉，橫梁又將承受的荷載傳遞給立柱，所以立柱承受荷載簡化為均部線荷載，最后由立柱將所有荷載通過埋件傳遞到主體結構上。3、立柱截面參數、立柱截面參數23立柱截面截面參數：材料：6063-T6 鋁合金型材彈性模量：E=70000 N/mm2彎曲抗彎強度：fa=150 N/mm2剪切強度：fav=85 N/mm24、荷載計算、荷載計算根據設計說明，基本參數如下：此玻璃最大標高位 7.4 米，根據廣東省標準 DBJ 1537、-101-2014，給出計算圍護結構風荷載計算公式0wWzslgzk0w基本風壓（廣州市番禺區按 50 年一遇取 0.5 Kpa）sl 局部風壓體型系數（按側面位置取值為-1.4-0.3-1.7）-0.3 為表面風壓正負情況z 風壓高度變化系數（B B 類地區，7.4 米標高為 1.0）gz 高度 Z 處的陣風系數（B 類地區，7.4 米標高為 1.84）24gWKzslzow1.841.71.00.5=1.57 Kpa水平分布地震作用標準值為:（本工程按 7 度抗震烈度設防，地震影響系數取 0.08），考慮幕墻副框等材料的荷載，取 0.5 kPa 參與計算。maxqEKEglglt=50.038、81625.6/1000=0.2 kPa水平風荷載和地震作用組合設計值：COMB1=1.01.51.57+1.30.50.2=2.49 kPa立柱承受的水平線荷載標準值:qK 線=qKB=1.571.45=2.28 KN/m設計值:q線=qB=2.491.45=3.61 KN/m立柱承受的拉力設計值（考慮玻璃與橫梁自重），取 0.5 kN 參與計算。N=G=1.31glDLHB=1.30.51.453.47=3.27 KN5、立柱、立柱強度及撓度強度及撓度校核校核立柱跨中最大彎矩為M4.04 kN.mF=5.61+1.527.13 kN作 用在鋁立柱的最大彎曲應力:MNAW25=3.2710039、0/1704+4.04106/(606631.05)=68.5 Mpa150paM立柱強度滿足要求！立柱撓度大小為5.833050/180=16.9 mm立柱撓度滿足規范要求！6、埋件計算、埋件計算埋件為預埋件，取最不利位置荷載進行計算，承受自重以及風荷載，承受 N=7.13 KN拉力作用和 V=3.27 KN 剪力作用，偏心間距為 L70 mm，偏心彎矩 M=VL3.270.070.23 KNm，計算模型及節點布置圖如圖取立柱最大的支反力，荷載值為:N:作用于預埋件的拉力設計值:N=7.13 kNV:作用于預埋件的剪力設計值:V=3.27 KNM：作用于預埋件的彎矩設計值:M=0.23 KN40、mNum1:錨筋根數:4 根錨筋層數:2 層ra:錨筋層數影響系數:126關于混凝土：混凝土標號 C30混凝土軸心抗壓強度設計值:cf=14.3N/mm2按現行國家標準混凝土結構設計規范 GB50010-2010 采用。選用 HRB400 錨筋錨筋強度設計值:yf=300.0 Mpad:鋼筋直徑:12 mm拉彎構件承載力計算拉彎構件承載力計算va：鋼筋受剪承載力系數:ycvffda)08.00.4(=(4-0.08 12)(14.3/300.0)0.5=0.664t:錨板厚度:10 mmba:錨板彎曲變形折減系數:dtab25.06.0=0.6+0.25 10/12=0.808Z:外層鋼筋中心41、線距離:100 mmAs:錨筋實際總截面積:4/2dNAumls43.141212/4=4522mm錨筋總截面積計算值:zfaaMfaNfaaVAybrybyvrs3.18.0=3.271000/（10.664300）+7.131000/（0.80.808300）+0.231000000/（1.310.808300100）=60.52mmzfaaMfaNAybrybs4.08.0=7.131000/（0.80.808300）+0.231000000/（0.410.808300100）=60.52mm最大錨筋總截面積計算值:4522mm 60.52mm4 根12 mm 錨筋可以滿足要求錨筋長度計42、算:錨筋的外形系數:0.1427根據混凝土規范 8.3.2，縱向受拉普通鋼筋的錨固長度修正系數a應按下列確定取用：錨固鋼筋的保護層厚度為 3d 時修正系數可取 0.80，保護層厚度為 5d 時修正系數可取0.70，中間按內插取值，此處 d 為錨固鋼筋的直徑。經計算，修正系數取 0.6該結構抗震等級為一級，15.1aE混凝土軸心抗拉強度設計值:tf=1.43 Mpala:受拉鋼筋總錨固長度根據公式aaEaEll；abaalldffaltyab；dffaltyaaEae=1.150.6 0.14 12 300/1.43=243.2mmaEl=250mm 243.2mm受拉鋼筋錨固長度可以滿足要求。43、28第二章第二章 雨棚幕墻系統雨棚幕墻系統一、設計說明雨棚幕墻系統計算標高為 3.8 米，建筑物風荷載按 50 年一遇取值。玻璃為8+1.52PVB+8mm 厚鋼化夾膠超白玻璃，立柱分別為懸挑連接方式。第一節、第一節、8+1.52PVB+8mm 厚鋼化夾膠超白玻璃厚鋼化夾膠超白玻璃1、設計說明設計說明此玻璃板塊位于 3.8 m 處，按四邊簡支于橫梁立柱上，取最大板塊用作計算，玻璃采用8+1.52PVB+8mm 厚鋼化夾膠超白玻璃，最大分格取 11001000 mm 用作計算。2、荷載計算荷載計算根據設計說明，基本參數如下：此玻璃最大標高位 3.8 米，根據廣東省標準 DBJ 15-101-2044、14，給出計算圍護結構風荷載計算公式0wWzslgzk0w基本風壓（廣州市番禺區按 50 年一遇取 0.5 Kpa）sl 局部風壓體型系數（按凸出位置取值為-2.0）29z 風壓高度變化系數（B B 類地區，7.4 米標高為 1.0）gz 高度 Z 處的陣風系數（B 類地區，7.4 米標高為 1.84）gWKzslzow1.842.01.00.5=1.84 Kpa面板為水平放置，不考慮地震作用的組合效應（JGJ-102，5.4.3）面板自重作用標準值為D=1625.6310Kpa=0.41Kpa水平風荷載和地震作用組合設計值：COMB1=1.01.51.84-1.00.41=2.35 kPa345、玻璃面板強度校核、玻璃面板強度校核作用于夾層玻璃上的風荷載和自重作用可按下列公式分配到兩片玻璃上3231311tttwwkk3231322tttwwkk3231311tttSSGG3231322tttSSGG226tbmwkiwk226tbmSGiGk44)(EtbSwGk（2.3.1）式中:參數GkwkS、分別為風荷載、自重荷載作用下玻璃截面的最大應力標準值，(N/2mm)；fd在風荷載標準值作用下撓度最大值（2mm）GkSw、分別為垂直于玻璃幕墻平面的風荷載、自重荷載（N/2mm）b支承點間玻璃面板長邊邊長，(mm)；t玻璃的厚度，(mm)；m彎曲系數，按 a/b 的值查玻璃幕墻工程技術46、規范 JGJ102-20表 6.1.2-1折減系數，按查玻璃幕墻工程技術規范JGJ102-2003，表 6.1.2-2D玻璃面板的剛度，可按本規范公式（6.1.3-1）計算玻璃幕墻工程技術規范四點支撐玻璃板的彎矩系數表 8.1.5-130a/b0.000.250.300.400.500.550.600.65m0.1250.1260.1270.1290.1300.1320.1340.136a/b0.700.750.800.850.900.951.0m0.1380.1400.1420.1450.1480.1510.154玻璃幕墻工程技術規范表 6.1.2-2 折減系數 5.010.020.040.47、060.080.0100.01.000.960.920.840.780.730.68120.0150.0200.0250.0300.0350.0 4000.650.610.570.540.520.510.50各計算參數如下：玻璃彈性模量 E=72000 Mpa，玻璃短邊長度 a=1000mm，玻璃長邊長度 b=1100mm風荷載標準值kw1.842/mkN，自重荷載標準值GS=0.412/mkN外層玻璃厚度1t=8 mm，內層玻璃厚度2t=8 mm（2.3.2）將（2.3.2）各參數代入（2.3.1）方程中可得31133121.84 0.5kktwwtt0.92 kpa，3231322tttw48、wkk=1.840.5=0.92 Kpa3231311tttSSGG=0.410.5=0.205 Kpa，3231322tttSSGG=0.410.5=0.205 Kpa由于內層玻璃和外層玻璃等厚，夾層玻璃不在重復計算兩片玻璃（此時只需計算一片玻璃即可）44)(EtbSwGk=（0.92-0.205）41100/（72000481000）=3.55由上表 8.1.5-1 查得彎矩系數 m=0.014855，由表 6.1.2-2 查得折減系數=1.0風荷載應力計算：212116tbmwkwk60.0148550.921.01100/（100082）15.5 Mpa重力荷載應力計算：3121g1149、216bGSmSt60.0148550.2011.01100/（100082）3.45 Mpa外層玻璃面板強度組合設計值GkEEwkwwkS式中:Ew,荷載作用效應組合系數，按玻璃幕墻工程技術規范JGJ102-2003第 5.4.1 取值：風荷載作用效應組合系數w為 1.0，自重荷載作用效應組合系數E為1.0；Ew,荷載作用效應分項系數，按玻璃幕墻工程技術規范JGJ102-2003 第5.4.2-1 取值：風荷載作用效應分項系數w為 1.4，自重荷載作用效應分項系數E為1.0。GkEEwkwwkS=1.01.515.5-1.01.03.45=19.8 Mpa 7.18 mm玻璃跨中撓度可以滿足50、設計要求33第二節、橫梁計算第二節、橫梁計算1、計算說明、計算說明根據建筑結構特點，玻璃幕墻最大計算高度位于 3.8 米，位于建筑凸出位置。幕墻橫梁選取懸挑梁的計算模型,幕墻橫向計算分格寬度按 B=1100 mm，長度按 L=1000 mm。根據規范要求，應沿板寬每隔 1 米取一個集中荷載，不小于 1.0kN，按 1.0 kN 取值參與計算。2、力學模型、力學模型幕墻的荷載由橫梁和立柱承擔。玻璃面板將受到的水平方向的荷載，按 45 度角分別傳遞到橫梁和立柱上，玻璃與立柱之間并無固接，兩者以鉸接的形式相連，所以此不考慮立柱的扭轉，橫梁又將承受的荷載傳遞給立柱，所以立柱承受荷載簡化為均部線荷載，最51、后由立柱將所有荷載通過埋件傳遞到主體結構上。3、立柱截面參數、立柱截面參數橫梁截面截面參數：34材料：Q235B 鋼型材彈性模量：E=206000 N/mm2彎曲抗彎強度：fa=205 N/mm2剪切強度：fav=125 N/mm24、荷載計算、荷載計算根據設計說明，基本參數如下：此玻璃最大標高位 3.8 米，根據廣東省標準 DBJ 15-101-2014，給出計算圍護結構風荷載計算公式0wWzslgzk0w基本風壓（廣州市番禺區按 50 年一遇取 0.5 Kpa）sl 局部風壓體型系數（按凸出位置取值為-2.0）z 風壓高度變化系數（B B 類地區，7.4 米標高為 1.0）gz 高度 Z 52、處的陣風系數（B 類地區，7.4 米標高為 1.84）gWKzslzow1.842.01.00.5=1.84 Kpa面板為水平放置，不考慮地震作用的組合效應（JGJ-102，5.4.3）面板自重作用標準值為D=1625.6310Kpa=0.41Kpa水平風荷載和地震作用組合設計值：COMB1=1.01.51.84-1.00.41=2.35 kPa橫梁承受的集中荷載標準值:qK=qKBL/2=1.841.11.0/2=1.1 KN設計值:q=qBL/2=2.351.11.0/2=1.3 KN橫梁承受的每每隔 1 米取一個集中荷載標準值:qK1=qKL=1.01.1=1.1 KN設計值:q1=qL53、=1.31.01.1=1.43 KN/m355、橫梁、橫梁強度及撓度強度及撓度校核校核立柱最大彎矩為M2.73 kN.mF=4.03 kN作用在橫梁的最大彎曲應力:MW=2.73106/(1125871.05)=24.3 Mpa205paM橫梁強度滿足要求！橫梁撓度大小為360.221000/125=8.0 mm橫梁撓度滿足規范要求！6、埋件計算、埋件計算埋件為預埋件，取最不利位置荷載進行計算，承受自重以及風荷載，承受 N=0 KN 拉力作用和 V=4.03 KN 剪力作用，彎矩 M=2.73 KNm，計算模型及節點布置圖如圖取橫梁最大的支反力，荷載值為:N:作用于預埋件的拉力設計值:N=0 54、kNV:作用于預埋件的剪力設計值:V=4.03 KNM：作用于預埋件的彎矩設計值:M=2.73 KNmNum1:錨筋根數:4 根錨筋層數:2 層ra:錨筋層數影響系數:1關于混凝土：混凝土標號 C30混凝土軸心抗壓強度設計值:cf=14.3N/mm2按現行國家標準混凝土結構設計規范 GB50010-2010 采用。選用 HRB400 錨筋錨筋強度設計值:yf=300.0 Mpa37d:鋼筋直徑:12 mm拉彎構件承載力計算拉彎構件承載力計算va：鋼筋受剪承載力系數:ycvffda)08.00.4(=(4-0.08 12)(14.3/300.0)0.5=0.664t:錨板厚度:10 mmba:錨55、板彎曲變形折減系數:dtab25.06.0=0.6+0.25 10/12=0.808Z:外層鋼筋中心線距離:100 mmAs:錨筋實際總截面積:4/2dNAumls43.141212/4=4522mm錨筋總截面積計算值:zfaaMfaNfaaVAybrybyvrs3.18.0=4.031000/（10.664300）+01000/（0.80.808300）+2.731000000/（1.310.808300100）=106.82mmzfaaMfaNAybrybs4.08.0=01000/（0.80.808300）+2.731000000/（0.410.808300100）=281.52mm最大56、錨筋總截面積計算值:4522mm 281.52mm4 根12 mm 錨筋可以滿足要求錨筋長度計算:錨筋的外形系數:0.14根據混凝土規范 8.3.2，縱向受拉普通鋼筋的錨固長度修正系數a應按下列確定取用：錨固鋼筋的保護層厚度為 3d 時修正系數可取 0.80，保護層厚度為 5d 時修正系數可取0.70，中間按內插取值，此處 d 為錨固鋼筋的直徑。經計算，修正系數取 0.638該結構抗震等級為一級，15.1aE混凝土軸心抗拉強度設計值:tf=1.43 Mpala:受拉鋼筋總錨固長度根據公式aaEaEll；abaalldffaltyab；dffaltyaaEae=1.150.6 0.14 12 357、00/1.43=243.2mmaEl=250mm 243.2mm受拉鋼筋錨固長度可以滿足要求。39第三節、立柱計算第三節、立柱計算1、計算說明、計算說明根據建筑結構特點，玻璃幕墻最大計算高度位于 3.8 米，位于建筑側面位置。幕墻立柱選取雙跨梁的計算模型,幕墻橫向計算分格寬度按 B=1000 mm，長度按 L=3800 mm。立面由鋁型材與鋼型材組合而成，鋁型材主要承受立面幕墻荷載。因雨棚直接連接在鋼型材上，所以鋼型材主要承受雨棚荷載。第一章第四節立柱已經計算同截面，分格大、且為簡支梁的鋁型材立柱計算過程，滿足設計要求，所以這里不再對鋁型材進行計算，僅計算支撐雨棚的鋼立柱。2、力學模型、力學模58、型幕墻的荷載由橫梁和立柱承擔。玻璃面板將受到的垂直方向的荷載，傳遞到橫梁上，玻璃與立柱之間并無固接，兩者以鉸接的形式相連，所以此不考慮立柱的扭轉，橫梁又將承受的荷載傳遞給立柱，所以立柱承受荷載簡化為集中荷載，最后由立柱將所有荷載通過埋件傳遞到主體結構上。403、立柱截面參數、立柱截面參數立柱截面截面參數：材料：35B 鋼型材彈性模量：E=206000 N/mm2彎曲抗彎強度：fa=215 N/mm241剪切強度：fav=125 N/mm24、荷載計算、荷載計算根據設計說明，基本參數如下：此玻璃最大標高位 3.8 米，根據廣東省標準 DBJ 15-101-2014，給出計算圍護結構風荷載計算公式59、0wWzslgzk0w基本風壓（廣州市番禺區按 50 年一遇取 0.5 Kpa）sl 局部風壓體型系數（按凸出位置取值為-2.0）z 風壓高度變化系數（B B 類地區，7.4 米標高為 1.0）gz 高度 Z 處的陣風系數（B 類地區，7.4 米標高為 1.84）gWKzslzow1.842.01.00.5=1.84 Kpa面板為水平放置，不考慮地震作用的組合效應（JGJ-102，5.4.3）面板自重作用標準值為D=1625.6310Kpa=0.41Kpa水平風荷載和地震作用組合設計值：COMB1=1.01.51.84-1.00.41=2.35 kPa橫梁承受的集中荷載標準值:qK=qKBL/60、2=1.841.11.0/2=1.1 KN設計值:q=qBL/2=2.351.11.0/2=1.3 KN橫梁承受的每每隔 1 米取一個集中荷載標準值:qK1=qKL=1.01.1=1.1 KN設計值:q1=qL=1.31.01.1=1.43 KN/m42設計值5、立柱、立柱強度及撓度強度及撓度校核校核立柱跨中最大彎矩為M3.0 kN.mF=7.11 kN43彎矩設計值44軸力設計值作用在鋁立柱的最大彎曲應力:45MNAW=7.111000/1874+3.0106/(522751.05)=61.2 Mpa215paM立柱強度滿足要求！立柱撓度大小為1.392740/250=10.96 mm立柱撓度滿足規范要求！