幕墙拉索幕墙幕墙结构计算书.docx

C系统幕墙结构校核

计算局部大样及横竖剖面图
1计算条件
计算所在（图纸）位置：塔楼底层
幕墙结构：点式玻璃幕墙系统
风荷载标准值为：0.55kPa(50年一遇)；
地面粗糙度：B类；
抗震设防烈度为：7度；
玻璃面板采用：6HS+1.52PVB+6HS,三银LOW-E+12ARGON+8TP夹胶中空超白玻璃,
分格3000×3000mm固定方式为一边简支，一边点式；
分格3000×1500mm固定方式为四点固定；
计算高度：15.26m
2荷载计算
2.1重力荷载标准值
20mm厚玻璃：G=25.6×0.02=0.51kN/m2
2.2风荷载标准值
按照建筑结构荷载规范(GB50009-2012)计算风荷载标准值：
计算结构地面粗糙度B类，危险标高Z=15.26m；
风荷载标准值：
Wo取值为0.55kPa；
计算局部风压阵风系数：
βgZ=1+2×g×I10(Z/10)-α=1.66
其中，g为峰值因子，取为2.5，I10为10m高度名义湍流强度，对应A、B、C和D类地面粗糙度，可分别取0.12、0.14、0.23和0.39；脉动系数α对应各粗糙度分别取0.12、0.15、0.22和0.3；
针对4类地貌，阵风系数分别规定了各自的截断高度，B类为10m，阵风系数不大于1.70。
局部风压体形系数：
μs1取值为-1.4，封闭建筑外表面取-1.4-0.2(按照<GB50009-2012>条)
风压高度变化系数：
B类场地:μz=1.0×(Z/10)^0.3=1.14
针对4类地貌，风压高度变化系数分别规定了各自的截断高度，B类为10m，高度变化系数不小于1.00。
负风标准值：
Wk＝βgZ·μs1·μz·Wo
＝1.66×(-1.4-0.2)×1.14×.55
＝-1.665KN／m2
风洞试验风荷载为负风为2.5KN／m2，正风为1.5KN／m2
所以风荷载标准值取为负风为2.5KN／m2，正风为1.5KN／m2
2.3地震荷载
地震作用（7抗震）按《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
Ek=βe×α×G=5×0.08×0.51=0.20kN/m2
式中：Ek——作用于幕墙平面外垂直分布地震作用(KN／m2)；
α——水平地震影响系数最大值，取0.08；
βe——动力放大系数，取5；
G——幕墙重力荷载标准值。
3荷载组合
强度校核：
工况一(COMB1S):
自重+风荷载+地震作用1.2G+1.4Wk+1.3×0.5Ek
刚度校核：
工况一(COMB1D):
自重+风荷载+地震作用1.0G+1.0Wk+1.0×0.5Ek
4材料参数
钢材材料特性：
钢材弹性模量：E=2.06E5N/mm2
钢材泊松比：ν=0.3
钢材厚度d≤16mm时强度设计值如下：
Q235B钢材抗弯、抗拉强度设计值fs=215Mpa，冷弯则为205Mpa
Q235B钢材抗剪强度设计值fs=125Mpa，冷弯则为120Mpa
Q235B钢材端面承压强度设计值fs=325Mpa，冷弯则为310Mpa
S30408-06Cr19Ni10不锈钢抗弯、抗拉强度设计值fs=178Mpa，抗剪强度为104Mpa，端面承压为246Mpa
A3-70不锈钢螺栓抗拉强度设计值fs=320Mpa,抗剪强度为245Mpa
玻璃材料特性：
玻璃弹性模量：Eg=0.72E5N/mm2
玻璃泊松比：Vg=0.2
5~12mm钢化玻璃大面强度设计值：fg=84Mpa，侧面强度为59Mpa，边缘强度67Mpa
5~12mm半钢化玻璃大面强度设计值：fg=56Mpa，侧面强度为40Mpa，边缘强度44Mpa
不锈钢拉杆：
钢材弹性模量：Es=2.06E5N/mm2
钢材泊松比：νs=0.3
不锈钢拉杆抗拉强度设计值fs=250/1.4=178Mpa
5结构变形限制
根据幕墙结构技术规范在荷载标准组合作用下结构变形限值如下：
玻璃变形限值：
夹胶玻璃：df<min(L/60,25mm),其中L为玻璃支撑点间间距
索杆桁架体系变形限值：
df<L/200,其中L为支撑点间间距
6玻璃强度及刚度校核
玻璃计算参数如下：
材料：6HS+1.52PVB+6HS,三银LOW-E+12ARGON+8TP夹胶中空超白玻璃
固定方式：一边简支，一边点式
计算分格：B×H=3000×3000mm
计算荷载：受到风荷载及地震作用
应用Ansys有限元软件对玻璃进行建模分析，模型及结果如下：

分析模型(3000×3000mm)
计算说明：计算中按照最不利的分格及最不利的工况条件下进行玻璃承载能力及使用能力进行校核，如果在计算中满足要求，那么在此系统其他相同配置玻璃也能满足承载能力及使用能力极限要求！
6.1玻璃强度校核
外片6mm玻璃风荷载设计值：
P1=1.1×1.4Wk×63/(63+63