某广场幕墙工程施工组织设计

-1-目录工程概况-----------------------------------------------------------------------------------------------------1结构设计理论和标准--------------------------------------------------------------------------------------1幕墙材料的物理特性及力学性能-----------------------------------------------------------------------3荷载及作用计算--------------------------------------------------------------------------------------------5玻璃板块的选用与校核-----------------------------------------------------------------------------------7玻璃幕墙结构胶缝计算---------------------------------------------------------------------------------11玻璃幕墙立柱计算---------------------------------------------------------------------------------------13幕墙横梁强度、挠度计算------------------------------------------------------------------------------36玻璃组件的固定块及其间距计算---------------------------------------------------------------------39横梁与立柱连接计算------------------------------------------------------------------------------------41立柱与支座连接计算-----------------------------------------------------------------------------------44支座连接件计算------------------------------------------------------------------------------------------45连接件与预埋件连接计算------------------------------------------------------------------------------46幕墙预埋件计算------------------------------------------------------------------------------------------47立柱伸缩缝设计计算------------------------------------------------------------------------------------49南立面钢架计算------------------------------------------------------------------------------------------50后置件的计算---------------------------------------------------------------------------------------------54钢角码与后置件相连接的焊缝计算------------------------------------------------------------------55观光梯与雨棚计算---------------------------------------------------------------------------------------57全玻璃幕墙计算------------------------------------------------------------------------------------------71屋顶钢结构支座计算------------------------------------------------------------------------------------73-2-第一章工程概况一、工程名称：XX某广场幕墙工程二、工程地点：XX市三、工程内容：玻璃、铝板幕墙四、幕墙最大高度：99.75M五、地震设防烈度：六度设防六、幕墙防火等级：耐火等级一级第二章结构设计理论和标准一、本结构计算遵循以下规范及标准：1、《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-962、《建筑幕墙》JGJ302-963、《建筑结构荷载规范》GB50009-20014、《钢结构设计规范》GBJ17-885、《高层民用建筑设计防火规范》GB500456、《建筑防雷设计规范》GB50057-947、《建筑抗震设计规范》GB50011-20018、《民用建筑隔声设计规范》GBJ118-889、《建筑模数协调统一标准》GBJ2-9610、《铝及铝合金阳极氧、阳极氧化膜总规范》GB8013-8711、《金属镀膜和化学处理表示方法》GB/T13911-9212、《金属覆盖层、钢铁制品热镀锌层相关要求》GB/T13912-9213、高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-98二、本结构计算遵循以下设计理论和规定：1、玻璃幕墙按围护结构设计，其骨架竖梃悬挂在主体结构上，处于受拉状态，层与层之间设置竖向伸缩缝。2、玻璃幕墙及其连接件均具有承载力、刚度和相对于主体结构的位移-3-能力，均采用螺栓连接。3、幕墙均按6度设防，遵循“小震不坏，中震可修，大震不倒”的原则，幕墙在设防烈度地震作用下经修理后仍可使用，在罕遇地震作用下幕墙骨架不脱落。4、幕墙构件在重力荷载、风荷载、地震作用、温度作用和主体结构位移影响下均具有安全性。5、幕墙构件采用弹性方法计算，其截面最大应力设计值应不超过材料的强度设计值：≤ƒ式中——荷载和作用产生的截面最大应力设计值；ƒ——材料强度设计值。6、荷载和作用效应组合的分项系数按下列规定采用：⑴、进行幕墙构件、连接件和预埋件承载力计算时：重力荷载γG：1.2风荷载γW：1.4地震作用γE：1.3温度作用γT：1.2⑵、进行位移和挠度计算时：重力荷载γG：1.0风荷载γw：1.0地震作用γE：1.0温度作用γT：1.07、当两个及以上的可变荷载或作用（风荷载、地震作用和温度作用）效应参加组合时，第一个可变荷载或作用效应的组合系数可按1.0采用；第二个可变荷载或作用效应的组合系数可按0.6采用；第三个可变荷载或作用效应的组合系数可按0.2采用。8、荷载和作用效应可按下式进行组合：S=γGSG+ψwγwSw+ψEγESE+ψTγTST式中S——荷载和作用效应组合后的设计值；-4-SG——重力荷载作为永久荷载产生的效应；SW、SE、ST——分别为风荷载、地震作用和温度作用作为可变荷载和作用产生的效应。按不同的组合情况，三者可分别作为第一个、第二个和第三个可变荷载和作用产生的效应；γG、γw、γE、γT——各效应的分项系数，可按2.2.6采用；ψw、ψE、ψT——分别为风荷载、地震作用和温度作用效应的组合系数。取决于各效应分别作为第一个、第二个和第三个可变荷载和作用的效应，可按2.2.7取值；9、幕墙按各效应组合中的最不利组合进行设计。第三章幕墙材料的物理特性及力学性能一、玻璃的强度设计值：类型厚度(mm)强度设计值ƒg(N/mm2)大面上的强度边缘强度浮法玻璃5~1228.019.515~1920.014.0钢化玻璃5~1284.058.815~1959.041.3二、铝合金型材的强度设计值：型材状态强度设计值ƒg(N/mm2)抗拉、抗压抗剪6063、T584.248.9三、幕墙连接件钢材的强度设计值：钢材类型强度设计值(N/mm2)抗拉、抗压和抗弯ƒ抗剪ƒV-5-Q235（第一组）215125四、焊缝强度设计值：焊接方法和焊条型号构件钢材强度设计值ƒ(N/mm2)对接焊缝隙(三级)角焊缝手工焊E43XX型Q235抗拉、抗弯抗拉、抗压、抗剪185160五、螺栓连接的强度设计值：螺栓钢号强度设计值ƒ(N/mm2)C级A级、B级普通螺栓Q235抗拉抗剪抗拉抗剪170130170170六、幕墙材料的重力体积密度：序号材料名称密度（KN/m3）密度（N/mm3）1玻璃25.62.5610-52矿棉（防火棉、保温棉）0.5~1.0(0.5~1.0)10-63铝合金型材28.02.810-54钢材78.57.8510-5七、幕墙材料的弹性模量：序号材料弹性模量E(N/mm2)1玻璃0.721052铝合金0.701053Q235钢材2.06105-6-4不锈钢（奥氏体）2.06105八、幕墙材料的线膨胀系数：序号材料线膨胀系数ɑ(X10-5)1混凝土1.02钢材1.23铝合金2.354玻璃1.05不锈钢（奥氏体）1.8第四章荷载及作用计算一、风荷载作用1、作用在幕墙上的风荷载标准值按下式计算：ωK=βZ·µZ·μS·ωo式中ωK——作用在幕墙上的风荷载标准值（KN/m2）；βZ——瞬时风压的阵风系数，取2.25；µZ——风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009-2001采用，取µZ=0.616(Z/10)0.44（按C类地区计算）；μS——风荷载体型系数，竖向幕墙外表面取±1.5；ωo——基本风压，根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001，XX市取0.45KN/m2。则ωK=2.25µZ1.50.45=1.52µZKN/m2(公式4.1)2、作用在幕墙上的风荷载设计值按下式计算：ω=γw·ωK式中ω——作用在幕墙上的风荷载设计值（KN/m2）；γw——风荷载作用效应的分项系数,取1.4；则ω=1.4ωK(公式4.2)-7-二、地震作用（1）玻璃地震作用1、垂直于幕墙平面的均布水平地震作用按下式计算：qE=βE·αmax·G/A式中qE——垂直于幕墙平面的均布水平地震作用（KN/m2）；βE——动力放大系数，取3.0；αmax——水平地震影响系数最大值，6度防震设计时取0.04；G/A——幕墙单位面积自重标准值。则qE=3.00.040.4=0.05KN/m2(公式4.3)2、平行于幕墙平面的集中水平地震作用按下式计算：pE=βE·αmax·G式中pE——平行于幕墙平面的集中水平地震作用（KN）；βE——动力放大系数，取3.0；αmax——水平地震影响系数最大值，6度防震设计时取0.04；G——幕墙构件的重量（KN），玻璃幕墙等于0.5b·h。则pE=3.00.040.5bh=0.06bhKN(公式4.4)三、水平荷载及作用效应的最不利组合值按下式计算：S=ψwγwωK+ψEγEqE(公式4.5)式中可变荷载组合系数：ψw=1.0,ψE=0.6荷载分项系数：进行强度计算时，γw=1.4,γE=1.3进行挠度计算时，γw=1.0,γE=1.0四、根据公式4.1、4.2、4.3、4.4和4.5，计算得每一幕墙表面上的水平风压荷载标准值、设计值以及风压荷载与水平地震作用的组合值如下：（表4.1）-8-序号幕墙标高(m)µZωK(kN/m2)ω(kN/m2)荷载组合(KN/m2)SS’199.751.692.573.593.632.60295.251.662.523.523.562.55392.251.642.493.483.522.53489.25