基本参数: 合肥地区
抗震7度设防
Ⅰ.设计依据:
《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001
《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001
《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068-2001
《建筑幕墙》JG 3035-96
《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003
《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T 139-2001
《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133-2001
《建筑制图标准》GB/T 50104-2001
《建筑玻璃应用技术规程》JGJ 113-2003
《全玻璃幕墙工程技术规程》DBJ/CT 014-2001
《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS 127:2001
《点支式玻幕墙支承装置》JC 1369-2001
《吊挂式玻幕墙支承装置》JC 1368-2001
《建筑铝型材基材》GB/T 5237.1-2000
《建筑铝型材阳极氧化、着色型材》GB/T 5237.2-2000
《建筑铝型材电泳涂漆型材》GB/T 5237.3-2000
《建筑铝型材粉末喷涂型材》GB/T 5237.4-2000
《建筑铝型材氟碳漆喷涂型材》GB/T 5237.5-2000
《玻璃幕墙学性能》GB/T 18091-2000
《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T 18250-2000
《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T 18575-2001
《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB 3098.1-2000
《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》GB 3098.2-2000
《紧固件机械性能螺母细牙螺纹》GB 3098.4-2000
《紧固件机械性能自攻螺钉》GB 3098.5-2000
《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》GB 3098.6-2000 《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB 3098.15-2000
《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》GB/T 16823.1-1997
《焊接结构用耐候钢》GB/T 4172-2000
《浮法玻璃》GB 11614-1999
《夹层玻璃》GB 9962-1999
《钢化玻璃》GB/T 9963-1998
《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》GB 17841-1999
《铝及铝合金轧制板材》GB/T 3880-1997
《铝塑复合板》GB/T 17748
《干挂天然花山岗石，建筑板材及其不锈钢配件》JC 830.1,830.2-1998
《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》JC 133-2000
《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB 15763.1-2001
《混凝土接缝用密封胶》JC/T 881-2001
《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T 882-2001
《石材幕墙接缝用密封胶》JC/T 883-2001
《中空玻璃用弹性密封胶》JC/T 486-2001
《天然花岗石建筑板材》GB/T 18601-2001
Ⅱ.基本计算公式:
(1).场地类别划分:
根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别:
A类近海面,海岛,海岸,湖岸及沙漠地区;
B类指田野,乡村,丛林,丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;
C类指有密集建筑群的城市市区;
D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区;
合肥学院南艳湖校区二期1#学生食堂按C类地区计算风压
(2).风荷载计算:
幕墙属于薄壁外围护构件，根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 7.1.1 采用风荷载计算公式: Wk=βgz×μz×μs×W0
其中: Wk---作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m^2)
βgz---瞬时风压的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定根据不同场地类型,按以下公式计算:βgz=K(1+2μf)
其中K为地区粗糙度调整系数，μf为脉动系数
A类场地: βgz=0.92*(1+2μf) 其中：μf=0.387*(Z/10)^(-0.12)
B类场地: βgz=0.89*(1+2μf) 其中：μf=0.5(Z/10)^(-0.16)
C类场地: βgz=0.85*(1+2μf) 其中：μf=0.734(Z/10)^(-0.22)
D类场地: βgz=0.80*(1+2μf) 其中：μf=1.2248(Z/10)^(-0.3) μz---风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定, 根据不同场地类型,按以下公式计算:
A类场地: μz=1.379×(Z/10)^0.24
B类场地: μz=(Z/10)^0.32
C类场地: μz=0.616×(Z/10)^0.44
D类场地: μz=0.318×
(Z/10)^0.60
本工程属于C类地区,故μz=0.616×(Z/10)^0.44
μs---风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取为：1.2
W0---基本风压,按全国基本风压图,合肥地区取为0.350kN/m^2
(3).地震作用计算:
qEAk=βE×αmax×GAK
其中: qEAk---水平地震作用标准值
βE---动力放大系数,按5.0 取定
αmax---水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定:
6度: αmax=0.04
7度: αmax=0.08
8度: αmax=0.16
9度: αmax=0.32
合肥设防烈度为7度,故取αmax=0.080
GAK---幕墙构件的自重(N/m^2)
(4).荷载组合:
结构设计时，根据构件受力特点，荷载或作用的情况和产生的应力(内力)作用方向，选用最不利的组合，荷载和效应组合设计值按下式采用：
γGSG+γwφwSw+γEφESE+γTφTST
各项分别为永久荷载：重力；可变荷载：风荷载、温度变化；偶然荷载：地震
水平荷载标准值: qk=Wk+0.5qEAk
水平荷载设计值: q=1.4Wk+0.5×1.3qEAk
荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用:
①对永久荷载采用标准值作为代表值，其分项系数满足：
a.当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合，取1.2；对有永久荷载效应控制的组合，取1.35
b.当其效应对结构有利时：一般情况取1.0；对结构倾覆、滑移或是漂浮验算，取0.9
②可变荷载根据设计要求选代表值，其分项系数一般情况取1.4
一、风荷载计算
1、标高为12.000处风荷载计算
(1). 风荷载标准值计算:
Wk: 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m^2)
βgz: 12.000m高处阵风系数(按C类区计算):
μf=0.734×(Z/10)^(-0.22)＝0.705
βgz=0.85×(1+2μf)=2.049
μz: 12.000m高处风压高度变化系数(按C类区计算): (GB50009-2001)
μz=0.616×(Z/10)^0.44=0.740
风荷载体型系数μs=1.20
Wk=βgz×μz×μs×W0 (GB50009-2001)
=2.049×0.740×1.2×0.350
=0.637 kN/m^2
因为Wk<=1.0KN/M^2,取Wk=1.000 kN/m^2
(2). 风荷载设计值:
W: 风荷载设计值: kN/m^2
rw: 风荷载作用效应的分项系数：1.4
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 3.2.5 规定采用W=rw×Wk=1.4×1.000=1.400kN/m^2
二、玻璃的选用与校核
玻璃的选用与校核:(第1处)
本处选用玻璃种类为: 浮法平板玻璃
1. 玻璃面积:
B: 该处玻璃幕墙分格宽: 1.200m
H: 该处玻璃幕墙分格高: 1.650m
A: 该处玻璃板块面积:
A=B×H
=1.200×1.650
=1.980m^2
2. 玻璃厚度选取:
W: 风荷载标准值: 1.400kN/m^2
A: 玻璃板块面积: 1.980m^2
K3: 玻璃种类调整系数: 1.500
试算:
C=Wk×A×10/3/K3
=1.000×1.980×10/3/1.500
=4.400
T=2×(1+C)^0.5-2
=2×(1+4.400)^0.5-2
=2.648mm
玻璃选取厚度为: 6.0mm
3. 该处玻璃板块自重:
GAK: 玻璃板块平均自重(不包括铝框):
t: 玻璃板块厚度: 6.0mm
玻璃的体积密度为: 25.6(KN/M^3)
BT_L 中空玻璃内侧玻璃厚度为: 5.000(mm)
BT_w 中空玻璃外侧玻璃厚度为: 6.000(mm)
GAK=25.6×(Bt_L+Bt_w)/1000
=25.6×(5.000+6.000)/1000
=0.282KN/m^2
4. 该处垂直于玻璃平面的分布水平地震作用:
αmax: 水平地震影响系数最大值: 0.080
qEAk: 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用(kN/m^2)
qEAk=5×αmax×GAK
=5×0.080×0.282
