建筑工程幕墙设计计算说明书.doc

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1、目 录一、工程概述2.设计依据2.基本计算公式6.材料力学性能9二、计算书12、建筑标高5.1米处150明框幕墙计算（墙面区）12一、风荷载计算13二、玻璃的选用与校核14三、幕墙立柱计算17四、立柱与主结构连接21五、幕墙预埋件总截面面积计算22六、幕墙预埋件焊缝计算23七、幕墙横梁计算25八、横梁与立柱连接件计算28、建筑标高25米处隐框幕墙计算（墙面区）30一、风荷载计算30二、幕墙立柱计算31三、立柱与主结构连接35四、幕墙预埋件总截面面积计算36五、幕墙预埋件焊缝计算37六、幕墙横梁计算39、建筑标高5.1米处铝板幕墙计算（墙角区）42一、风荷载计算43二、幕墙立柱计算44三、立柱与

2、主结构连接47四、幕墙预埋件总截面面积计算49五、幕墙预埋件焊缝计算50六、幕墙横梁计算51七、横梁与立柱连接件计算54、建筑标高21.1米处明框幕墙计算（墙面区）56一、风荷载计算57二、玻璃的选用与校核58三、幕墙立柱计算61四、立柱与主结构连接64五、幕墙预埋件总截面面积计算66六、幕墙预埋件焊缝计算67七、幕墙横梁计算68八、横梁与立柱连接件计算72、建筑标高9.05米处推拉窗计算（墙面区）73一、门窗承受荷载计算:74二、玻璃的选用与校核75三、门窗受力构件计算:77一、工程概述.设计依据 幕墙设计规范： 铝合金结构设计规范 GB50429-2007 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ10

3、2-2003 点支式玻璃幕墙工程技术规程 CECS127-2001 点支式玻璃幕墙支承装置 JG138-2001 吊挂式玻璃幕墙支承装置 JG139-2001 建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2009 建筑瓷板装饰工程技术规范 CECS101：98 建筑幕墙 GB/T21086-2007 采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003 地震震级的规定 GB/T17740-1999 钢结构防火涂料 GB14907-2002 钢结构设计规范 GB50017-2003 高层民用建筑钢结构技术规范 JGJ99-98 高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2002 高层民用建筑设计防火规范 G

4、B50045-95(2005年版) 高处作业吊蓝 GB19155-2003 金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ133-2001 建筑设计规范： 工程抗震术语标准 JGJ/T97-95 工程网络计划技术规程 JGJ/T121-99 公共建筑节能设计标准 GB50189-2005 混凝土结构后锚固技术规程 JGJ145-2004 混凝土结构设计规范 GB50010-2002 混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓 JG160-2004 既有居住建筑节能改造技术规程 JGJ129-2004 建筑表面用有机硅防水剂 JC/T902-2002 建筑材料放射性核素限量 GB6566-2001 建筑防火封堵应用技术

5、规程 CECS154：2003 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002 建筑隔声评价标准 GB/T50121-2005 建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008 建筑工程预应力施工规程 CECS180：2005 建筑结构荷载规范 GB50009-2001(2006年版) 建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001 建筑抗震设防分类标准 GB50223-2004 建筑抗震设计规范 GB50011-2001(2008年版) 建筑设计防火规范 GB50016-2006 建筑物防雷设计规范 GB50057-94(2000年版) 冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB50018-200

6、2 民用建筑隔声设计规范 GBJ118-88 民用建筑热工设计规范 GB50176-93 民用建筑设计通则 GB50352-2005 膜结构技术规程 CECS158：2004 夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准 JGJ134-2001 夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准 JGJ75-2003 预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程 JGJ85-2002 中国地震动参数区划图 GB18306-2001 中国地震烈度表 GB/T17742-2008 建筑制图标准 GB/T 50104-2001 建筑结构静力计算手册 (第二版) 铝材规范： 建筑用隔热铝合金型材-穿条式 JG/T175-2005 建筑

7、用铝型材、铝板氟碳涂层 JG/T133-2000 铝合金建筑型材第1部分基材 GB5237.1-2008 铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材 GB5237.2-2008 铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材 GB5237.3-2008 铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材 GB5237.4-2008 铝合金建筑型材第5部分氟碳漆喷涂型材 GB5237.5-2008 铝合金建筑型材第6部分隔热型材 GB5237.6-2005 铝及铝合金彩色涂层板、带材 YS/T431-2000 一般工业用铝及铝合金板、带材 GB/T3880.13-2006 铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求 YS/T43

8、7-2000 有色电泳涂漆铝合金建筑型材 YS/T459-2003 变形铝及铝合金牌号表示方法 GB/T16474-1996 变形铝及铝合金状态代号 GB/T16475-2008 变形铝及铝合金化学成份 GB/T3190-2008 建筑用隔热铝型材-穿条式 JG/T175-2005 建筑装饰用铝单板 GB/T23443-2009 金属板及石材规范： 干挂饰面石材及其金属挂件 JC830.1、2-2005 建筑装饰用微晶玻璃 JC/T872-2000 建筑幕墙用瓷板 JG/T217-2007 铝幕墙板、板基 YS/T429.1-2000 铝幕墙板、氟碳喷漆铝单板 YS/T429.2-2000 建

9、筑幕墙用铝塑复合板 GB/T17748-2008 铝塑复合板用铝带 YS/T432-2000 天然板石 GB/T18600-2001 天然大理石荒料 JC/T202-2009 天然大理石建筑板材 GB/T19766-2005 天然花岗石荒料 JC/T204-2009 天然花岗石建筑板材 GB/T18601-2001 天然花岗石板材 GB/T18601-2009 天然石材统一编号 GB/T17670-2008 天然饰面石材术语 GB/T13890-2008 玻璃规范： 镀膜玻璃 第1部分：阳光控制镀膜玻璃 GB/T18915.1-2002 镀膜玻璃 第2部分：低辐射镀膜玻璃 GB/T18915.

10、2-2002 防弹玻璃 GB17840-1999 浮法玻璃 GB11614-1999 夹层玻璃 GB/T9962-1999 建筑用安全玻璃 第1部分：防火玻璃 GB15763.1-2009 建筑用安全玻璃 第2部分：钢化玻璃 GB15763.2-2005 建筑用安全玻璃 第3部分：夹层玻璃 GB15763.3-2009 建筑用安全玻璃 第3部分：均质钢化玻璃 GB15763.4-2009 幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃 GB17841-1999 普通平板玻璃 GB4871-1995 热弯玻璃 JC/T915-2003 压花玻璃 JC/T511-2002 中空玻璃 GB/T11944-2002 着色

11、玻璃 GB/T18701-2002 半钢化玻璃 GB19841-2009 建筑绝热用玻璃制品 GB/T17795-2008 钢材规范： 钢分类 GB/T13304.1、2-2008 钢铁牌号表示方法 GB/T221 -2008 钢及合金术语 GB/T20566-2006 建筑结构用冷弯矩形钢管 JG/T178-2005 不锈钢棒 GB/T1220-2007 不锈钢和耐热钢冷轧钢带 GB/T4239-1991 不锈钢冷加工钢棒 GB/T4226-1984 不锈钢冷轧钢板及钢带 GB/T3280-2007 不锈钢热轧钢板及钢带 GB/T4237-2007 不锈钢丝 GB/T4240-93 建筑用不

12、锈钢绞线 JG/T200-2007 不锈钢小直径无缝钢管 GB/T3090-2000 擦窗机 GB19154-2003 彩色涂层钢板和钢带 GB/T12754-2006 低合金钢焊条 GB/T5118-1995 低合金高强度结构钢 GB/T1591-2008 建筑幕墙用钢索压管接头 JG/T201-2007 高耐候结构钢 GB/T4171-2008 高碳铬不锈钢丝 YB/T0961997 焊接结构用耐候钢 GB/T4172-2000 合金结构钢 GB/T3077-1999 结构用无缝钢管 JBJ102 金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求 GB/T13912-2002 冷拔异形钢管 GB/T30

13、94-2000 碳钢焊条 GB/T5117-1999 碳素结构钢 GB/T700-2006 碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带 GB/T912-1989 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带 GB/T3274-2007 优质碳素结构钢 GB/T699-1999 预应力筋用锚具、夹具和连接器 GB/T14370-2000 不锈钢和耐热钢牌号及化学成分 GB/T20878-2007 碳素结构钢冷轧钢板和钢带 GB/T11253-2007 建筑装饰用搪瓷钢板 JG/T234-2008 胶类及密封材料规范： 建筑密封材料术语 GB/T14682-2006 建筑密封胶分级及要求 GB/T220

14、83-2008 丙烯酸酯建筑密封膏 JC484-2006 幕墙玻璃接缝用密封胶 JC/T882-2001 彩色涂层钢板用建筑密封胶 JC/T884-2001 石材用建筑密封胶 GB/T23261-2009 丁基橡胶防水密封胶粘带 JC/T942-2004 干挂石材幕墙用环氧胶粘剂 JC/T887-2001 非结构承载用石材粘胶剂 JC/T989-2006 工业用橡胶板 GB/T5574-1994 混凝土建筑接缝用密封胶 JC/T881-2001 建筑窗用弹性密封剂 JC485-2007 建筑密封材料试验方法 GB/T13477.120-2002 建筑用防霉密封胶 JC/T885-2001 建筑

15、用硅酮结构密封胶 GB16776-2005 建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品 GB/T19686-2005 建筑用硬质塑料隔热条 JG/T174-2005 建筑装饰用天然石材防护剂 JC/T973-2005 聚氨酯建筑密封胶 JC/T482-2003 聚硫建筑密封胶 JC/T483-2006 丙烯酸建筑密封胶 JC/T484-2006 绝热用岩棉、矿棉及其制品 GB/T11835-2007 绝热用硬质酚醛泡沫制品(PF) GB/T20974-2007 建筑绝热用聚氨酯泡沫塑料 GB/T21558-2008 硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定 GB/T529-1999 石材用建筑密封胶 JC/T883

16、-2001 橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法 GB/T531-1999 修补用天然橡胶胶粘剂 HG/T3318-2002 中空玻璃用弹性密封胶 JC/T486-2001 中空玻璃用丁基热熔密封胶 JC/T914-2003 中空玻璃用复合密封胶条 JC/T1022-2007 门窗及五金件规范： 封闭型沉头抽芯铆钉 GB/T12616-2004 封闭型平圆头抽芯铆钉 GB/T12615-2004 紧固件螺栓和螺钉 GB/T5277-1985 紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母 GB/T3103.1-2002 紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱 GB/T3098.1-2000 紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹

17、GB/T3098.2-2000 紧固件机械性能螺母、细牙螺纹 GB/T3098.4-2000 紧固件机械性能自攻螺钉 GB/T3098.5-2000 紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱 GB/T3098.6-2000 紧固件机械性能不锈钢螺母 GB/T3098.15-2000 紧固件机械性能抽芯铆钉 GB/T3098.19-2004 紧固件术语盲铆钉 GB/T3099-2004 紧固件 螺栓、螺钉、螺柱和螺母通用技术条件GB/T16938 -2008 铝合金窗 GB/T8479-2003 铝合金门 GB/T8478-2003 螺纹紧固件应力截面积和承载面积 GB/T16823.1-1997

18、十字槽盘头螺钉 GB/T818-2000 地弹簧 QB/T3884-1999 铝合金门插锁 QB/T3885-1999 平开铝合金窗把手 QB/T3886-1999 铝合金撑挡 QB/T3887-1999 铝合金窗不锈钢滑撑 QB/T3888-1999 铝合金门窗拉手 QB/T3889-1999 铝合金窗锁 QB/T3900-1999 铝合金门锁 QB/T3901-1999 推拉铝合金门用滑轮 QB/T3902-1999 闭合器 QB/T3893-1999 外装门锁 QB/T2473-2000 弹子插芯门锁 GB/T2474-2000 叶片门锁 QB/T2475-2000 球型门锁 QB/T2

19、476-2000 铜合金铸件 GB/T13819-1992 锌合压铸件 GB/T13821-1992 铝合金压铸件 GB/T15114-1994 铸件尺寸公差与机械加工余量 QB/T6414-1999 建筑门窗五金件 插销 JG214-2007 建筑门窗五金件 传动机构用执手 JG124-2007 建筑门窗五金件 旋压执手 JG213-2007 建筑门窗五金件 合页(铰链) JG125-2007 建筑门窗五金件 传动锁闭器 JG126-2007 建筑门窗五金件 滑撑 JG127-2007 建筑门窗五金件 滑轮 JG129-2007 建筑门窗五金件 多点锁闭器 JG215-2007 建筑门窗五金

20、件 撑挡 JG128-2007 建筑门窗五金件 通用要求 JG212-2007 建筑门窗五金件 单点锁闭器 JG130-2007 建筑门窗内平开下悬五金系统 JG168-2004 钢塑共挤门窗 JG207-2007 电动采光排烟窗 JG189-2006 相关物理性能级测试方法： 玻璃幕墙工程质量检验标准 JGJ/T139-2001 玻璃幕墙光学性能 GB/T18091-2000 采暖居住建筑节能检验标准 JGJ132-2001 彩色涂层钢板和钢带试验方法 GB/T13448-2006 钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2001 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002

21、 建筑防水材料老化试验方法 GB/T18244-2000 建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法 GB/T15227-2007 建筑幕墙抗震性能振动台试验方法 GB/T18575-2001 建筑幕墙平面内变形性能检测方法 GB/T18250-2000 建筑外窗保温性能分级及检测方法 GB/T8484-2002 建筑外窗采光性能分级及检测方法 GB/T11976-2002 建筑外窗抗风压性能分级及检测方法 GB/T7106-2002 建筑外窗空气隔声性能分级及检测方法 GB/T8485-2002 建筑外窗气密性能分级及检测方法 GB/T7107-2002 建筑外窗水密性能分级及检测方法 GB/T

22、7108-2002 建筑装饰装修工程施工质量验收规范 GB50210-2001 金属材料室温拉伸试验方法 GB/T228-2002.基本计算公式 (1).场地类别划分: 地面粗糙度可分为A、B、C、D四类： -A类指近海海面和海岛、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。 本工程为：武汉环达电子，按B类地区计算风荷载。(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(2006年版)规定采用，垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按

23、下述公式计算：1 当计算主要承重结构时Wk=zszW0 （GB50009 7.1.1-1）2 当计算围护结构时 Wk=gzs1zW0 （GB50009 7.1.1-2）式中： 其中: Wk-垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值(kN/m2)； gz-高度Z处的阵风系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2001第7.5.1条取定。 根据不同场地类型,按以下公式计算:gz=K(1+2f) 其中K为地区粗糙度调整系数，f为脉动系数。经化简，得： A类场地: gz=0.921+35-0.072(Z/10)-0.12 B类场地: gz=0.891+(Z/10)-0.16 C类场地: gz=0.851+3

24、50.108(Z/10)-0.22 D类场地: gz=0.801+350.252(Z/10)-0.30 z-风压高度变化系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2001第7.2.1条取定。 根据不同场地类型,按以下公式计算: A类场地: z=1.379(Z/10)0.24 B类场地: z=1.000(Z/10)0.32 C类场地: z=0.616(Z/10)0.44 D类场地: z=0.318(Z/10)0.60 按建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006年版)第7.3.3条 验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数s1：一、 外表面1. 正压区 按表7.3.1

25、采用；2. 负压区 对墙面， 取-1.0 对墙角边， 取-1.8二、 内表面 对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。注：上述的局部体型系数s1（1）是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2 的情况，当围护构件的从属面积A大于或等于10m2 时，局部风压体型系数s1（10）可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2 而大于1m2 时，局部风压体型系数s1（A）可按面积的对数线性插值，即s1（A）=s1（1）+s1（10）-s1（1） logA 本工程属于B类地区,故z=(Z/10)0.32 W0-基本风压,按建筑结构荷载规范GB50009-2001附表D.4给出的5

26、0年一遇的风压采用，但不得小于0.3kN/m2，武汉地区取为0.350kN/m2(3).地震作用计算: qEAk=EmaxGAK 其中: qEAk-水平地震作用标准值 E-动力放大系数,按 5.0 取定 max-水平地震影响系数最大值，按相应抗震设防烈度和设计基本地震加速度取定: max选择可按JGJ102-2003中的表5.3.4进行。表5.3.4 水平地震影响系数最大值max抗震设防烈度6度7度8度max0.040.08(0.12)0.16(0.24)注:7、8度时括号内数值分别用于设计基本地震速度为0.15g和0.30g的地区。 设计基本地震加速度为0.05g，抗震设防烈度6度： max

27、=0.04 设计基本地震加速度为0.10g，抗震设防烈度7度： max=0.08 设计基本地震加速度为0.15g，抗震设防烈度7度： max=0.12 设计基本地震加速度为0.20g，抗震设防烈度8度： max=0.16 设计基本地震加速度为0.30g，抗震设防烈度8度： max=0.24 设计基本地震加速度为0.40g，抗震设防烈度9度： max=0.32 武汉设计基本地震加速度为0.05g，根据 GB 50011-2001 2008年版建筑抗震设计规范规定,武汉市抗震设防烈度为6度，本建筑属于标准设防类因此抗震设防烈度按6度设防来设计 ，故取max=0.04 GAK-幕墙构件的自重(N/m

28、2)(4).作用效应组合:一般规定，幕墙结构构件应按下列规定验算承载力和挠度： a.无地震作用效应组合时，承载力应符合下式要求： 0S R b.有地震作用效应组合时，承载力应符合下式要求： SE R/RE式中 S-荷载效应按基本组合的设计值； SE-地震作用效应和其他荷载效应按基本组合的设计值； R-构件抗力设计值； 0-结构构件重要性系数，应取不小于1.0； RE-结构构件承载力抗震调整系数，应取1.0； c.挠度应符合下式要求： df df,lim df-构件在风荷载标准值或永久荷载标准值作用下产生的挠度值； df,lim-构件挠度限值； d.双向受弯的杆件，两个方向的挠度应分别符合dfdf,lim的规定。幕墙构件承载力极限状态设计时，其作用效应的组合应符合下列规定： 1 有地震作用效应组合时，