第二章、荷载计算
一、风荷载计算 计算依据:Wk=β
gzμzμs1W0
以标高55.9米位置计算风荷载值。 Wk:作用在幕墙上的风荷载标准值 (KN/m) β
gz:瞬时风压阵风系数βgz =1.64
2
μz:风荷载高度变化系数μz=1.42 μμ
s1:风荷载体型系数:按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006 年版),s1=1.00
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006 年版),B类取值: W0:成都地区基本风压W0=0.3 KN/m2,50年一遇。
风荷载标准值:
Wk=β
gzμzμs1W0
=1.64?1.42?1.00?0.3
=0.7 KN/m
2
风荷载作用分项系数 γW=1.4
按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003 第5.4.2.1 条规定 风荷载设计值: W=γW×WK =1.4×0.7 =0.98 KN/m
二、奥菲外墙保温装饰板幕墙自重荷载计算 采用面板厚度为8mm,板材重力密度为16KN/m3,则: 面板自重荷载标准值应为: Gk=8×10-3m×16 KN/m3 =0.128 KN/m2
考虑到铝合金型材和保温层,幕墙自重荷载标准值:GGK=0.148 KN/m2 rG:自重作用效应分项系数,取rG =1.2
6
2
按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003 第5.4.2.1 条规定. 则幕墙自重设计值:G=rG×GGK=1.2×0.148=0.1776 KN/m2 三、水平地震荷载计算 抗震设防烈度:7 度 地震荷载最大影响系数:α
max
=0.08
按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003 表5.3.4 条规定 动力放大系数:βE=5.0
按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003 第5.3.4 条规定 QEKe
:作用在幕墙上的地震荷载标准值:
QEK=5×0.08×0.1776 =0.071 KN/m2
rE:地震荷载作用效应分项系数,取rE=1.3
按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003 第5.4.2.1 条规定 qE:作用在幕墙上的地震荷载设计值 qE=rE·qEK=1.3×0.071=0.0923 KN/m2 四、水平荷载组合
风荷载和水平地震作用组合标准值计算 ψW:风荷载作用效应分项系数,取ψW=1.0
按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003 第5.4.3 条规定 ψE:地震荷载作用效应分项系数,取ψE=0.5
按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003 第5.4.3 条规定 风荷载和水平地震作用组合标准值计算 qK=ψW×WK+ψE×qEK
=1.0×0.7 KN/m2
+0.5×0.071 KN/m2
=0.7355 KN/m2
风荷载和水平地震作用组合设计值计算 q=ψW×W+ψE×qE
=1.0×0.98 KN/m2+0.5×0.0923 KN/m2 =1.026 KN/m2
7
第三章、奥菲外墙保温装饰板计算校核
一、计算说明:
该奥菲外墙保温装饰板最大分格宽度为600mm,基本参数如下: 短边:600mm 长边:600mm
弹性模量:0.15?105 KN/m2 泊松比:0.25
线膨胀系数:1.00 ?10-5 1/℃ 二、板缝设计 Ws=αΔTb/σ+dc+dE 式中 Ws --- 板缝宽度(mm)
α--- 面板材料的线膨胀系数(1/℃) ΔT--- 幕墙年温度变化(℃),可取80℃; σ--- 密封胶允许的变位承受能力; b---- 计算方向面板的边长(mm) dc--- 施工偏差(mm),可取3mm;
dE--- 考虑地震作用等其他因素影响的预留量,可取2mm。
σ=0.4 根据建筑密封胶生产厂家提供的参数,大风荷载和地震作用下允许的拉应力和剪应力为0.14KN/m2时,密封胶允许的变位承受能力。 Ws=αΔTb/σ+dc+dE =1 ?10-5?80?600/0.4+3+2 =1.2+3+2 =6.2mm
我公司板材预留板缝为10mm,满足要求。
8
三、奥菲外墙保温装饰板抗弯强度校核 校核依据:σ=6mwb0/t≤ fc =11.5 N/mm2
因为奥菲外墙保温装饰板面板采用的材料为纤维水泥板,参照《纤维水泥平板》JCT 412.2-2006表4 力学性能部分取值,得到本工程按11.5 KN/m2取值计算。
2
2
t
a0 铝合金连接件 a b0 b a0 连接件布置示意图 式中 W:奥菲外墙保温装饰板所受荷载组合设计值,1.026 KN/m2
b:奥菲外墙保温装饰板短边边长:b=600mm b0:短边方向支撑点之间的距离:b0=600mm a:奥菲外墙保温装饰板长边边长:a=600mm
a0:长边方向支撑点有3个,每个之间的距离:a0=400mm t:面板的计算厚度(mm),t=8mm。
m:奥菲外墙保温装饰板面中的最大弯曲系数, 按《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133-2001支撑点间距a0/b0=400/600=0.667,查表B.0.2 得:m=0.1351。
σ:奥菲外墙保温装饰板抗弯截面设计最大正应力 σ=6mwb02/t2
=6?0.1351?1.026?10-3?6002/82=4.678 N/mm2<11.5 N/mm2
9
奥菲外墙保温装饰板的抗弯强度满足设计要求。
四、奥菲外墙保温装饰板挠度强度校核
在垂直于面板的风荷载作用下,奥菲外墙保温装饰板的挠度按下式计算: d2
f=μWkb04/D D=Ete3/12(1-ν) 校核依据:最大挠度应不大于df,lim=b/180;
式中 df:在风荷载标准值作用下的最大挠度值(mm); W2
k:垂直作用于面板的风荷载标准值:Wk=0.7 KN/m
b:奥菲外墙保温装饰板短边边长:b=600mm b0:短边方向支撑点之间的距离:b0=600mm a:奥菲外墙保温装饰板长边边长:a=1200mm
a0:长边方向支撑点有3个,每个之间的距离:a0=400mm
D:面板的刚度(N.mm); E:弹性模量:E=0.15?105 KN/m2 te:面板的计算厚度(mm),t=8mm。 ν:泊松比:ν=0.25
μ:奥菲外墙保温装饰板面中的最大挠度系数, 按规范支撑点间距a0/b0=400/600=0.667,查表得:m=0.01547。
D=Et2
e3/12(1-ν) =0.15?105?83/12(1-0.252) =682667 N.mm df=μWkb04/D
=0.01547?0.7?10-3?6004/682667 =2.056 奥菲外墙保温装饰板挠度满足规范要求。 10