胜利小学玻璃幕墙设计计算书由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“全玻璃幕墙设计计算书”。
胜利小学教学楼幕墙设计计算书
基本参数：新余地区 幕墙总高:15.6m 设计层高（Hsjcg）:3.9m 分格 BXH:1.134(m)×1.542(m)
一、幕墙承受荷载计算：
1、风荷载标准值计算：
本幕墙设计按50年一遇风压计算
Wk：作用在幕墙上的风荷载标准值（kN/m）Wo：新余30年一遇十分钟平均最大风压：0.300kN/m
根据现行《建筑结构荷载规范》GBJ9-87附图
（全国基本风压分布图）中数值采用
βz：瞬时风压的阵风系数：取2.25 Цs：风荷载体型系数：1.5 Цz：15.60m高处风压高度变化系数（按B类区计算）：
Цz=（Z/10）0.3222=1.15 Wk=βz×Цz×Цs×1.1×WO(5.2.2)=2.25×1.15×1.5×1.1×0.300 =1.28kN/m
2、风荷载设计值：
W：风荷载设计值：KN/m
rw: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》JGJ 102-96（5.1.6）条规定采用 W=rw×Wk=1.4×1.28=1.79kN/m
3、玻璃幕墙构件重量荷载：
GAK：玻璃幕墙构件（包括玻璃和铝框）的平均自重：400N/m GK：玻璃幕墙构件（包括玻璃和铝框）的重量： H：玻璃幕墙分格高：1.542m B：玻璃幕墙分格宽：1.134m GK=400×B×H/1000 =400×1.134×1.542/1000 =0.699KN
222
二、玻璃的选用与校核
本工程选用玻璃种类为：6MM热反射镀膜玻璃
1、玻璃面积：
B：玻璃幕墙分格宽;1.134m H: 玻璃幕墙分格高:1.542m A:玻璃板块面积： A=B×H =1.134×1.542 =1.75M
2、玻璃厚度选取：
Ｗ:风荷载设计值：1.79kN/m A:玻璃板块面积：1.75m
Ｋ３：玻璃种类调整系数：3.0 试算：
Ｃ=W×Ａ×10/3/K3 =1.79×1.75×10/3/3.0 =3.48 T=2×(1+C)-2 =2×(1+3.48)-2 =2.23mm 玻璃选取厚度为：6.0mm
3、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）按5.2.1采用 GAK=25.6×t/1000 =25.6×6.0/1000 =0.154KN/m
4、玻璃的强度计算：
校核依据：σ≤fg=42.000 q:玻璃所受组合荷载： a:玻璃短边边长：1.134m b:玻璃长边边长：1.542m t:玻璃厚度：6.0mm w:玻璃板面跨中弯曲系数，按边长比a/b查表5.4.1得0.076 σw:玻璃所受应力：
采用Sw组合： q=W=1.79 σw=6×Ψ×q×a×1000/t 222
30.50.5222 =6×0.076×1.79×1.134×1000/6.0=25.71N/mm2225.71N/mm≤fg=42.000N/mm
玻璃的强度满足
5、玻璃温度应力计算：
校核依据：σmax≤[σ]=19.500N/mm
（1）在年温差变化下，玻璃边缘与边框间挤压在玻璃中产生的挤压温度应力为：E：玻璃的弹性模量：0.72×10N/mm at:玻璃的线膨胀系数：1.0×10 △T:年温度变化差：80.000℃ C:玻璃边缘至边框距离，取5mm
d:施工偏差，可取：3mm，按5.4.3选用 b:玻璃长边边长：1.494m 在年温差变化下，玻璃边缘与边框间挤压在玻璃中产生的温度应力为：
σtl=E(at×△T-(2c-d)/b/1000)=0.72×△T-72×(2×5-3)/b =0.72×80.000-72×(2×5-3)/1.494 =-279.75kN/m
计算值为负，挤压应力取为零 0.000N/mm
玻璃边缘与边框间挤压温度应力可以满足要求
（2）玻璃中央与边缘温度差产生的温度应力：
Ц1：阴影系数：按《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-96表5.4.4-1得1.000 Ц2:窗帘系数：按《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-96表5.4.4-2得1.1 Ц3：玻璃面积系数：按《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-96表5.4.4-3得1.058 Ц4：边缘温度系数：按《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-96表5.4.4-4得0.400 a:玻璃线胀系数：1.0×10 IO:日照量：3027.600(KJ/Mh)to:室外温度-10.000℃ t1:室内温度35.000℃
Tc:单片玻璃中心温度（依据JGJ113-97附录B计算）： ao:玻璃的吸收率：0.180 Tc=0.012×I0×a0+0.65×t0+0.35×tl =12.290℃
Ts:玻璃边缘部分温度（依据JGJ113-97附录B计算）Ts=(0.65×t0+0.35×tl)=(0.65×-10.000+0.35×35.000)=5.750℃
△t:玻璃中央与边缘部分温度差：
△t=Tc-Ts =6.540℃
玻璃中央与边缘温度差产生的温度应力：
σ t2=0.74×E×a×Ц1×Ц2×Ц3×Ц4×(Tc-Ts)=0.74×0.72×10×1.0×10×Ц1×Ц2×Ц3×Ц4×△t
5-5
2-5222 =0.012×3027.600×0.180+0.65×-10.000+0.35×35.000 =1.622N/mm 2 玻璃中央与边缘有温度差产生的温度应力可以满足要求
7、玻璃最大面积校核： Azd:玻璃的允许最大面积（m）WK:风荷载标准值：1.28KN/m t:玻璃厚度：6.0mm al:玻璃种类调整系数：3.0 A:计算校核处玻璃板块面积：1.75m Azd=0.3×al×(t+t/4)/WK =0.3×3.000×(6.0+6.0/4)/1.28 =10.55m A=1.75m≤Azd=10.55m 可以满足使用要求 22
222
三、幕墙杆件计算：
幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算： 1.选料
(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值（矩形分布）qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值（KN/m）rw:风荷载作用效应的分项系数：1.4 wk:风荷载标准值：1.28KN/m B:幕墙分格宽：1.134m qw=1.4×WK×B =1.4×1.28×1.134 =2.03kN/m(2)立柱弯矩：
Mw:风荷载作用下立柱弯矩（KN/m）
qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值：2.03（KN/m）Hsjcg:立柱计算跨度：3.9m Mw=qw×Hsjcg/8 =2.03×3.9/8 =3.86KN/m 2M：幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩（KN.m）
采用Sw 组合 M=Mw =3.86KN(3)W:立柱抗弯矩预选值（cm）W=M×10/1.05/84.2 =3.86×10/1.05/84.2 =43.66cm
qwk:风荷载线分布最大荷载集度标准值（KN/m）qwk=WK×B =1.28×1.134 33
=1.45KN/m(4)11,12:立柱惯性矩预选值（cm
4）11=900×qwk×Hsjcg3/384/0.7 =900×1.45×3.93/384/0.7 =287.99cm4
12=5000×qwk×Hsjcg4/384/0.7/20 =5000×1.45×3.94/384/0.7/20 =311.99cm4 选定立柱惯性矩应大于：311.99cm42、选用立柱型材的截面特性：
选用系列：150 选用型材号：150101 铝型材强度设计值：84.200N/mm 铝型材弹性模量：E=7×106
N/cmX轴惯性矩：IX=363.69cm Y轴惯性矩：IY=99.12 cm X轴抵抗矩：Wx=46.64cm Y轴抵抗矩：Wy=30.97cm型材截面积：A=11.75cm2
型材计算校核处壁厚：t=3.0mm 型材截面面积矩：Ss=33.58cm3
塑性发展系数：γ =1.05
3、幕墙立柱的强度计算：
校核依据：N/A+m/γW≤fa=84.200N/mm
2（拉弯构件）B:幕墙分格宽：1.134m GAK:幕墙自重：400N/m2
幕墙自重线荷载： GK=400×Wfg/1000 =400×1.134/1000 =0.45KN/m NK:立柱受力： NK=GK×Hsjcg =0.45×3.9 =1.76KN N:立柱5受力设计值： rG:结构自重分项系数：1.2 N=1.2×NK =1.2×1.76 =2.1KN σ:立柱计算强度（N/mm2）(立柱为拉弯构件)N：立柱受力设计值：2.1kN A：立柱型材截面积：11.75cm2
5.5.3）（m：立柱弯矩：3.86kN.m Wx：立柱截面抗弯矩：46.64cm r：塑性发展系数：1.05 σ=N×10/A+M×10/1.05/Wx =2.1×10/11.75+3.86×10/1.05/46.64 =80.61N/mm
80.61N/mm≤fa=84.200N/mm
立柱强度可以满足
4、幕墙立柱的刚度计算：
校核依据：Umax≤[U]=20mm且Umax≤L/180(5.5.5)Umax:立柱最大挠度
Umax=5×1.28×3.9×1000/384/0.7/Ix=15.15 立柱最大挠度Umax为：15.15mm≤20mm Du:立柱挠度与立柱计算跨度比值： Hsjcg:立柱计算跨度：3.90m Du=U/Hsjcg/1000 =15.15/3.9/1000 =0.0039≤1/180 挠度可以满足要求
5、立柱抗剪计算：
校核依据：T max≤[T]=48.900N/mm
（1）Qwk:风荷载作用下剪力标准值（kN）Qwk=Wk×Hsjcg×B/2 =1.28×3.9×1.134/2 =2.83kN（2）QW:风荷载作用下剪力设计值（KN）QW=1.4×QWK =1.4×2.83 =3.96kN(5)Q:立柱所受剪力（kN）
采用Qw组合 Q=Qw =3.96 =3.96kN(6)立柱剪应力： r：立柱剪应力
Ss:立柱型材截面面积矩：33.58cm Ix:立柱型材截面惯性矩：363.69cm I：立柱壁厚：3.0mm T=Q×Ss×100/IX/T =3.96×33.58×100/363.69/3.0 =12.19N/mm
243242
12.19N/mm≤48.900N/mm
立柱抗剪强度可以满足
6、选用横梁型材的截面特性：
选用型材号：1102 铝型材强度设计值：84.200N/mm
铝型材弹性模量：E=7×10N/cm X轴惯性矩：Ix=32.02cm Y轴惯性矩：IY=31.66cm X轴抵抗矩：Wx1=9.23cm
X轴抵抗矩：Wx2=9.23cm，Y轴抵抗矩，Wy1=9.89cm Y轴抵抗矩：WY2=9.89cm
型材截面积：A=4.73cm
型材计算校核处壁厚：T=3.0mm 型材截面面积矩：Ss=8.525cm
塑性发展系数:γ=1.05
7、幕墙横梁的强度计算：
校核依据：mx/γWx+my/γWy≤fa=84.200N/mm(5.5.2)（1）横梁在自重作用下的弯矩（kN.m）H:幕墙分格高：1.542m GAK：横梁自重：300N/m
Gk：横梁自重荷载线分布均布荷载集度标准值（kN/m）Gk=300×H/1000 =300×1.542/1000 =0.46kN/m G:横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值（kN/m）G=1.2×Gk =1.2×0.46 =0.55N/m Mx:横梁在自重荷载作用下的弯矩（kN.m）Mx=G×B/8 =0.55×1.134/8 =0.088kN.m（2）横梁在风荷载作用下的弯矩（kN.m）
风荷载线分布最大荷载集度标准值（三角形分布）qwk=Wk xB =1.28×1.134 =1.45N/m 风荷载线分布最大荷载集度设计值 qw=1.4×qwk =1.4×1.45 =2.03kN/m 22
22323333446222 Myw:横梁在风荷载作用下的弯矩（kN.m）Myw=qw×B/12 =2.03×1.134/12 =0.22kN.m（4）横梁强度：σ：横梁计算强度（N/mm）
采用SG+Sw组合Wx1:X轴抵抗矩：9.23cmWy2:y轴抵抗矩：9.89cm
γ:塑性发展系数：1.05 3 σ=(Mx/Wx1+Myw/Wy2)×10/1.05 2 =30.27N/mm30.27mm≤fa=84.200N/mm
横梁正应力强度可以满足
8、幕墙横梁的抗剪强度计算：
校核依据：max≤[T]=18.900N/mm
(1)Qwk:风荷载作用下横梁剪力标准值（KN）Wk:风荷载标准值：1.28kN/m B:幕墙分格宽：1.134m 风荷载线分布呈三角形分布时：Qwk=Wk×B/4 2 =1.28×1.134/4 =0.41kN(2)Qw;风荷载作用下横梁剪力设计值（KN）Qw=1.4×Qwk =1.4×0.41 =0.574kN(5)Q：横梁所受剪力：
采用Qw组合 Q=Qw =0.574(6)T:横梁剪应力 Ss：横梁型材截面面积矩：8.525cmIy:横梁型材截面惯性矩：31.66cm T:横梁壁厚：3.0mm T=Q×Ss×100/Iy/t =0.574×8.525×100/31.66/3.0 =5.28N/mm
5.15N/mm≤48.900N/mm
横梁抗剪强度可以满足
9、幕墙横梁的刚度计算
校核依据：Umax≤[U]=20mm且Umax≤L/180 横梁承受呈三角形分布线荷载作用时的最大荷载集度： qwk:风荷载线分布最大荷载集度标准值（KN/m）qwk=wk×B =1.28×1.134 =1.45KN/m 水平方向由风荷载产生的弯曲22222 UI=qwk×Wfg×1000/0.7/Iy/120 =0.9mm 自重作用产生的弯曲：
U2=5×Gk×Wfg×1000/384/0.7/Ix =0.44mm 综合产生的弯曲为： U=（U1+U2）220,5 44=1.01mm
四、连接件计算
1、横梁与立柱间连结（1）横向节点（横梁与角码）N1：连接部位受总剪力：
采用Sw组合 N1=Qw×1000 =0.574×1000 =574.0N 普通螺栓连接的抗剪强度计算值：130N/mm Nv:剪切面数：1 D1：螺栓公称直径：6.000mm D0：螺栓有效直径：5.060mm Nvbh:螺栓受剪承载能力计算： Nvbh=1×3.14×D0×130/4 =1×3.14×5.060×130/4 =2612.847N Numl:螺栓个数 Numl=Nl/Nvbh =574.0/2612.847 =0.22 取2个
Ncb:连接部位幕墙横梁铝型材壁抗承压力计算： T：幕墙横梁壁厚：2.000mm Ncb=D1×T×120×numl =6.000×2.000×120×2.000 =2880.0N 2880.0N≥574.0N，强度可以满足。
（2）竖向节点（角码与立柱）Gk:横梁自重线荷载（N/m）Gk=300×H 2=300×1.542 =462.6N/m 横梁自重线荷载设计值（N/m）G=1.2×Gk =1.2×462.6 =555.12N/m N2:自重荷线（N）： N2=G×B/2 =555.12×1.134/2 =314.75N N:连接处组合荷载：
采用SG+Sw N=(N12+N22)0.5 =(574.02+314.752)0.5 =654.6N Num2:螺栓个数 Num2=N/Nvbh =0.25 取2个
Ncbj:连接部位铝角码壁抗承压能力计算： Lctl:铝角码壁厚：4.000mm Ncbj=D1×Lctl×120×Num2 =6.000×4.000×120×2.000 =5760.000N 5760.0N≥654.6N 强度可以满足
2、立挺与主结构连接
Lct2:连接处钢角码壁厚：6.000mm D2:连接螺栓直径：12.000mm D0:连接螺栓直径：10.360mm 采用SG+SW组合N1wk:连接风荷载总值（N）： N1wk=wk×B×Hsjcg×1000 =1.28×1.134×3.90×1000 =5660.9N 连接处风荷载设计值（N）： N1w=1.4×N1wk =1.4×5660.9 =7925.3N N1:连接处水平总力（N）： NI=N1w =7925.3 N2:连接处自重总值设计值（N）： N2K=400×B×Hsjcg =400×1.134×3.9 =1494.7N N2:连接处自重总值设计值（N）： N2=1.2×N2K =1.2×1494.7 =1769.04N N:连接处总合力（N）： N=（N12+N22）0.5
=（7925.32+1769.042）0.=8120.3N Nvb:螺栓的承载能力： Nv：连接处剪切面数：2 Nvb=2×3.14×D02×130/4 =2×3.14×10.3602×130/4 =21905.971N Numl:立挺与建筑物主结构连接的螺栓个数： Numl=N/Nvb =8120.3/21905.971 =0.37个
取2个
Ncbl:立挺型材壁抗承压能力（N）： D2：连接螺栓直径：12.000mm Nv:连接处剪切面数：4 T：立挺壁厚：3.000mm Ncbl=D2×2×120×1×Numl =12.000×2×120×3.000×2.000 =17280.000N 17280.000N≥8120.3 强度可以满足
Ncbg:钢角码型材重抗承压能力（N）： Ncbg=D2×2×267×D2×Numl =12.000×2×267×6.000×2.000 =76896.000N 76896.000N≥8120.3N 强度可以满足
五、靠墙预埋件总截面面积计算
本工程预埋件受拉力和剪力 v：剪力设计值： V=N2 =1769.04N
N：法向力设计值： N=N1 =7925.3N M：弯矩设计值（N.mm）：
C2：螺孔中心与错板边缘距离：50mm M=V×c2 =1769.04×50.000 =88452N.mm Numl：错筋根数：4根
锚筋层数：2层
Kr：锚筋层数影响系数：1.000 关于混凝土：混凝土标号C25 混凝土强度设计值：fc=12.5N/mm
按现行国家标准≤混凝土结构设计规范≥GB.110采用。
选用二级锚筋
锚筋强度设计值：fy=300.000N/mm d：钢筋直径：ф12.000mm av:钢筋受剪承载力系数：
av=（4-0.08×d）×(fc/fy)(5.7.10-5)=(4-0.08×12.000)×(12.5/300.000)=0.62 t:锚板厚度：8.000mm ab:锚板弯曲变形折减系数： ab=0.6+0.25×t/d(5.7.10 6)=0.6+0.25×8.000/12.000 =0.767 Z：外层钢筋中心线距离：210.000mm As：锚筋实际总截面积： As=Numl×3.14×d/4 =4.000×3.14×d/4 =452.16m
锚筋总截面积计算值：
Asl=(V/Kv/0.8/kb+M/0.3/kt/kb/Z)/fy(5.7.10-1)=16.26mm
As2=(N/0.8/kb+M/0.4/kt/kb/Z)/fy(5.7.10-2)=43.82mm 16.26mm≤452.16mm 43.82mm≤452.16mm
4根ф12.000锚筋可以满足要求 A：锚板面积：60000.00mm 0.5fcA=450000.000N N=7925.3N≤0.5fcA
222222222
20.50.5锚板尺寸可以满足要求
六、幕墙预埋件焊缝计算
Hf:焊缝厚度6.000 L:焊缝长度100.000 σm:弯矩引起的应力
σm=6×M/(2×he×1w×1.22)=5.18N/mm
σn:法向力引起的应力
σn=N/(2×he×1w×1.22)=7.73N/mm t:剪应力 t=V/(2×Hf×1w)=2.11N/mm
σ:总应力
σ=[（σm+σn）+t] 220.5 2222=13.08 22 13.08N/mm≤160N/mm
焊缝强度可以满足
七、幕墙玻璃板块结构胶计算：
本工程选用结构胶类型为：DC525
1、按风荷载和自重效应，计算结构硅酮密封胶的宽度： Cs1：风载荷作用下结构胶粘结宽度（mm）WK：风荷载标准值：1.28kN/m a:矩形分格短边长度：1.134m fl:结构胶的短期强度允许值：0.14N/mm
按5.6.3条规定采用
Csl=WK×a/2/0.14(5.6.4-1)=1.28×1.134/2/0.14 =5.18mm 取6mm(2)自重效应胶缝宽度的计算： Cs2:自重效应胶缝宽度（mm）B：幕墙分格宽：1.134m H：幕墙分格高：1.542m T：玻璃厚度：6mm F2：结构胶的长期强度允许值：0.007N/mm
按5.6.3条规定采用
Cs2=H×B×t×25.6/(H+B)/2/7(5.6.4-2)=7.17mm 取10mm（3）结构硅酮密封胶的最大计算宽度：10mm
2、结构硅酮密封胶粘接厚度的计算： ts:结构胶的粘结厚度：mm δ：结构硅酮密封胶的变位承受能力：12.5%
2△T：年温差：80.0℃
Us：玻璃板块在年温差作用下玻璃与铝型材相对位移量：mm 铝型材线膨胀系数；al=2.35×10
5玻璃线膨胀系数：a2=1×105
Us=b×△t×(2.35-1)/100 =1.500×80.000×(2.35-1)/100 =1.62mm Ts=Us/[δ×(2+δ)]0.5(5.6.5)=1.62/[0.125×(2+0.125)]0.5 =3.14mm
3、胶缝推荐宽度为：10mm
4、胶缝推荐厚度为：6mm
5、胶缝强度验算
胶缝选定宽度为：10mm 胶缝选定厚度为：6mm（1）短期荷载和作用在结构胶中产生的拉应力： WK：风荷载标准值：1.28kN/m2 B:幕墙分格宽：1.134m Cs：结构胶粘结宽度：10.000mm σ 1=wk×B×0.5/Cs =1.28×1.134×0.5/10.000 =0.07N/mm2
(2)短期荷载和作用在结构胶中产生的剪应力： H：幕墙分格高：1.542m T：玻璃厚度：6mm σ 2=12.8×H×B×t/Cs/(B+H)/1000 =0.005N/mm2
(3)短期荷载和作用在结构胶中产生的总应力：
σ=（σ12+σ22）0.5 =（0.072+0.0052）0.5 =0.07N/mm2≤0.14N/mm
2结构胶强度可以满足要求
八、固定片（压板）计算；
Wfg X:计算单元总宽为1134.0mm Hfg y:计算单元总高为1542.0mm Hyb1:压板上部分高为600.0mm Hyb2:压板下部分高为600.0mm Wyb:压板长为40.0mm Hyb:压板宽为40.0mm Byb:压板厚为8.0mm Dyb:压板孔直径为6.0mm Wk:作用在玻璃幕墙上的风荷载标准值为1.56(kN/m)A：每个压板承受作用面积（m）A=(Wfg x/1000/2)×(Hyb1+Hyb2)/1000/2 =(1.134/2)×(0.6000+0.6000)/2 =0.34(m)Pwk:每个压板承受风荷载标准值（KN）Pwk=WK×A=1.28×0.34=0.44(KN)Pw:每个压板承受风荷载设计值（KN）Pw=1.4×Pwk=1.4×0.44=0.62(KN)Mw:每个压板承受风荷载产生的最大弯矩（KN.M）
Mw=1.5×Pw×(Wyb/2)=1.5×0.62×(0.0400/2)=0.02(KN.M)采用Sw组合M：每个压板承受的最大弯矩（KN.M）M=Mw=0.02(KN.M)W：压板截面抵抗矩（MM）W=[（Hyh-Dyb）×Byb]/6 =[(40.0-6.0)×8.0]/6 =362.7(MM)I：压板截面惯性短（MM）I=[(Hyh-Byb)×Byb]/12 =[(40.0-6.0)×8.0]/12 =1450.7(mm)σ=10×M/W=10×0.02/362.7=55.14(N/mm)σ=55.14(N/mm)≤84.2(N/mm)强度满足要求 U：压板变形（MM）
U=1.5×1000×2×Pwk×Wyb/(48×E×1)=1.5×1000×0.44×40/(24×0.7×10×1450.7)=0.017MM Du:压板相对变形（MM）Du=U/(Wyb/2)=0.017/20.0=0.001 Du=0.001≤1/150符合要求
Nvbh:压板螺栓（受拉）承载能力计算（N）： D：压板螺栓有效直径为5.060(MM)Nvbh=(л×D×170)/4=(3.1416×5.060×170)/4 =3418.5(N)Nvbh=3418.5≥2×620.0=1240.0N满足要求 2
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2232
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