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玻璃幕墙基本荷载和幕墙玻璃U值设计计算书玻璃幕墙基本荷载和幕墙玻璃U值计算设计计算书计算:校核:审核:目录、计算依据及说明
11.工程概况说明
12.设计依据
13.基本计算公式
7、荷载计算
111.风荷载标准值计算
112.风荷载设计值计算
163.1水平地震作用计算7风荷载标准值计算:作用在幕墙上的风荷载标准值kN/m2z:计算高度10m:10m高处风压高度变化系数按C类区计算GB50009-2012条文说明
8.
2.
10.544X
0.
440.544由于
0.
5440.65,取
0.65:10米高名义湍流度,对应A、B、C、D类地面粗糙度,分别取
0.
12、
0.
14、
0.
23、
0.39o GB50009-2012条文说明
8.
4.6:阵风系数GB50009-
20128.
1.1-21+2XgX X-a GB50009-2012条文说明
8.
6.11+2X
2.5X
0.23X-
0.
222.15由于
2.
152.05,取
2.05GB50009-2012条文说明
8.
1.1:局部正风压体型系数:局部负风压体型系数,通过计算确定:建筑物表面正压区体型系数,按照GB50009-
20128.
3.3取
0.8:建筑物表面负压区体型系数,按照GB50009-
20128.
3.3-2取-1对于封闭式建筑物,考虑内表面压力,按照GB50009-
20128.
3.5取-
0.2或
0.2:立柱构件从属面积取4m2:横梁构件从属面积取lm2:维护构件面板的局部体型系数+
0.21-
0.2-
1.2维护构件从属面积大于或等于25m2的体型系数计算X
0.8+
0.2GB50009-
20128.
3.
40.84X
0.8-
0.2GB50009-
20128.
3.4-1对于直接承受荷载的面板而言,不需折减有1-
1.2同样,取立柱面积对数线性插值计算得到+X
0.8-X+
0.
20.8+
0.64-
0.8X+
0.
20.931193+X
0.8-X-
0.2-1+-
0.8—1X-
0.2-
1.11399按照以上计算得到对于面板有1-
1.2对于立柱有
0.931193-
1.11399对于横梁有1-
1.2面板正风压风荷载标准值计算如下XXX GB50009-
20128.
1.1-
22.05X1X
0.65X
0.
450.599625kN/m2lkN/m2,取lkN/m2面板负风压风荷载标准值计算如下XXX GB50009-
20128.
1.1-
22.05X-
1.2X
0.65X
0.45-
0.71955kN/m2-lkN/m2,取-lkN/m2同样,立柱正风压风荷载标准值计算如下XXX GB50009-
20128.
1.1-
22.05X
0.931193X
0.65X
0.
450.558367kN/m2lkN/m2,取lkN/m2立柱负风压风荷载标准值计算如下XXX GB50009-
20128.
1.1-2-
0.667977kN/m2-lkN/m2,取-lkN/m2同样,横梁正风压风荷载标准值计算如下XXX GB50009-
20128.
1.1-
20.599625kN/m2lkN/m2,取lkN/m2横梁负风压风荷载标准值计算如下XXX GB50009-
20128.
1.1-2-
0.71955kN/m2-lkN/m2,取-lkN/m2风荷载设计值计算W:风荷载设计值kN/m2yw:风荷载作用效应的分项系数
1.4按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-
20035.
1.6条规定采用面板风荷载作用计算WpywXWkpl.4Xll.4kN/m2Wn ywXWknl.4X-1-
1.4kN/m2立柱风荷载作用计算Wvp YwXWkvpl.4X
11.4kN/m2Wvn ywXWkvnl.4X-1-
1.4kN/m2横梁风荷载作用计算Whp丫wXWkhpl.4Xll.4kN/m2Whn YwXWkhnl.4X-1-
1.4kN/m2水平地震作用计算GAK:面板平米重量取
0.5kN/m2a水平地震影响系数最大值:
0.16qEk:分布水平地震作用标准值kN/m2qEkPEX aXGAK JGJ102-
20035.
3.45X
0.16X
0.
50.4kN/m2rE:地震作用分项系数
1.3qEA:分布水平地震作用设计值kN/m2qEArEXqEk
1.3X
0.
40.52kN/m2荷载组合计算幕墙承受的荷载作用组合计算,按照规范,考虑正风压、地震荷载组合SzkpWkp lkN/m2SzpWkpX yw+qEkX yEX E1X
1.4+
0.4X
1.3X
0.
51.66kN/m2考虑负风压、地震荷载组合SzknWkn-lkN/m2SznWknX yw-qEkX yEXWE-1X
1.4-
0.4X
1.3X
0.5-
1.66kN/m2综合以上计算,取绝对值最大的荷载进行强度演算采用面板荷载组合标准值为lkN/m2面板荷载组合设计值为
1.66kN/m2立柱承受风荷载标准值为lkN/m2横梁承受风荷载标准值为lkN/m2幕墙玻璃U值计算玻璃系统U值计算理论按《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008采用1冬季标准计算条件应为室内空气温度20°C;室外空气温度-20笆;室内对流换热系数
3.6W/m2K;室外对流换热系数16W/m2K;室内平均辐射温度室外平均辐射温度太阳辐射照度300W/m2;2夏季标准计算条件应为室内空气温度25°C;室外空气温度30°C;室内对流换热系数
2.5W/m2K;室外对流换热系数16W/m2K;室内平均辐射温度室外平均辐射温度太阳辐射照度500W/m2;3计算基础及依据U值是表示玻璃传热的参数,表示热量通过玻璃中心部位而不考虑边缘效应,稳态条件下,玻璃两表面在单位环境温度差条件时,通过单位面积的热量U值的单位是W/m2Ko按规范JGJ/T151-
20086.
4.1规定,计算玻璃的传热系数时应采用简单的模拟环境条件,仅考虑室内外温差,没有太阳辐射,应按下面的公式计算JGJ/T151-
20086.
4.1-2玻璃系统的传热阻应为各层玻璃、气体间层、内外表面换热阻之和,应按下列公式计算JGJ/T151-
20086.
4.1-3JGJ/T151-
20086.
4.1-4JGJ/T151-
20086.
4.1-5X-+X-JGJ/T151-
20086.
3.1-6式中:第i层玻璃等固体材料的固体热阻m2K/W;:第i层气体间层的热阻m2K/W;、第i层气体间层的外表面和内表面的温度K;:第i层气体间层的热流密度4玻璃结构该玻璃由外及里分别为6mm厚普通玻璃室内外换热系数计算外表面或内表面的换热系数应按下式计算h+JGJ/T151-
200810.
4.1-2式中辐射换热系数:对流换热系数
1.室外表面换热系数按照上面公式有+式中:玻璃外表面的换热系数;:玻璃外表面的辐射换热系数;:玻璃外表面的对流换热系数,按规范取16W/m2K;JGJ/T151-
200810.
3.5-3式中:玻璃外表面半球发射率;取
0.837++
1619.9W/m2K
2.室内表面换热系数室内表面换热系数hin可用下式表达+式中:玻璃内表面的换热系数;:玻璃内表面的辐射换热系数;:玻璃内表面的对流换热系数,按规范取
3.6W/m2K;JGJ/T151-
200810.
3.4-4式中JGJ/T151-
200810.
3.4-3:室内环境材料的平均发射率,一般可取
0.9:玻璃内表面发射率,由厂家给出;本处取
0.
8370.765782对于通常情况下的玻璃表面辐射和自由对流+
3.
67.62562W/m2K玻璃系统U值计算
1.多层玻璃系统材料的固体热阻JGJ/T151-
20086.
4.1-4:第i层固体材料的的厚度;:第i层固体材料的导热系数;对于玻璃取
1.OOW/mK;对于PVB胶片,取
0.16W/mK;SO.006X
10.006m2K/W当前情况玻璃的U值为
0.187388m2K/W
5.33652W/m2K
4.荷载组合计算18
三、幕墙玻璃U值计算
191.玻璃系统U值计算理论
192.室内外换热系数计算
223.玻璃系统U值计算25设计计算书计算依据及说明工程概况说明工程名称[工程名称]工程所在城市:北京工程所属建筑物地区类别:C类工程所在地区抗震设防烈度:八度
0.2g工程基本风压:
0.45kN/m2工程强度校核处标高10m设计依据序号标准名称标准号1《建筑结构荷载规范》GB50009-20122《建筑工程用索》JG T330-20113《铝合金门窗工程技术规范》JGJ214-20104《混凝土结构设计规范》GB50010-20105《吊挂式玻幕墙支承装置》JG139-20106《点支式玻幕墙支承装置》JG138-20107《建筑抗震设计规范》GB50011-20108《天然花岗石建筑板材》GB/T18601-20099《石材幕墙接缝用密封胶》GB/T23261-200910《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T437-200911《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB
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11614.2-200915《建筑陶瓷薄板应用技术规程》JGJ/T172-200916《夹层玻璃》GB
15763.3-200917《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-200918《平板玻璃》GB11614-200919《铝合金建筑型材基材》GB/T
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5237.6-200824《铝合金建筑型材氟碳漆喷涂型材》GB/T
5237.5-200825《铝合金建筑型材粉末喷涂型材》GB/T
5237.4-200826《半钢化玻璃》GB/T17841-200827《铝合金建筑型材阳极氧化、着色型材》GB/T
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3098.2-200080《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》JC133-200081《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB
3098.15-200082《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB
3098.1-200083《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》GB
3098.6-200084《紧固件机械性能自攻螺钉》GB
3098.5-200085《紧固件机械性能螺母细牙螺纹》GB
3098.4-200086《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》GB/T
16823.1-1997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;[工程名称]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-
20128.
1.1-2采用风荷载计算公式XXX其中-一作用在幕墙上的风荷载标准值kN/m2-一瞬时风压的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012条文说明
8.
6.1取定根据不同场地类型,按以下公式计算l+2g-a其中g为峰值因子取为
2.5,110为10米高名义湍流度,Q为地面粗糙度指数A类场地
0.12,a
0.12B类场地
0.14,a
0.15C类场地:
0.23,a
0.22D类场地
0.39,a
0.30-一风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012取定,根据不同场地类型,按以下公式计算A类场地:
1.284X
0.24B类场地:
1.000X
0.30C类场地:
0.544X
0.44D类场地:
0.262X
0.60本工程属于C类地区-一风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012取定-—基本风压,按全国基本风压图,北京地区取为
0.45kN/m
23.地震作用计算X X其中-一水平地震作用标准值-一动力放大系数,按
5.0取定-一水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定6度
0.05g:
0.047度
0.lg:
0.087度
0.15g:
0.128度
0.2g:
0.168度
0.3g:
0.249度
0.4g:
0.32北京地区设防烈度为八度
0.2g,根据本地区的情况,故取
0.16-一幕墙构件的自重N/m
24.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+++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:+
0.5X,维护结构荷载标准值不考虑地震组合水平荷载设计值ql.4X+
0.5X
1.3X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
1.35b.当其效应对结构有利时一般情况取
1.0;
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荷载计算。