明框玻璃幕墙计算书 改后最新的 (1).doc

轨道交通长阳镇北广阳城村回迁安置房1#、2#配套公建 玻璃幕墙设计计算书 2012年11月目录1 基本参数11.1 幕墙所在地区：11.2 地面粗糙度分类等级：11.3 抗震烈度：12 幕墙承受荷载计算12.1 风荷载标准值的计算方法：12.2 计算支撑结构时的风荷载标准值：22.3 计算面板材料时的风荷载标准值：32.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值：32.5 作用效应组合：33 幕墙立柱计算43.1 立柱型材选材计算：43.2 确定材料的截面参数：63.3 选用立柱型材的截面特性：63.4 立柱的抗弯强度计算：73.5 立柱的挠度计算：73.6 立柱的抗剪计算：84 幕墙横梁计算84.1 横梁型材选材计算：94.2 确定材料的截面参数：114.3 选用横梁型材的截面特性：124.4 幕墙横梁的抗弯强度计算：124.5 横梁的挠度计算：134.6 横梁的抗剪计算：(三角荷载作用下)135 玻璃板块的选用与校核145.1 玻璃板块荷载计算：155.2 玻璃的强度计算：165.3 玻璃最大挠度校核：166 连接件计算176.1 横梁与角码间连接：176.2 角码与立柱连接：186.3 立柱与主结构连接：197 幕墙埋件计算(土建预埋)217.1 荷载标准值计算：217.2 埋件计算：227.3 锚板总面积校核：237.4 锚筋长度计算：238 幕墙焊缝计算238.1 受力分析：248.2 焊缝特性参数计算：248.3 焊缝校核计算：249 明框玻璃幕墙伸缩及紧固计算259.1 立柱连接伸缩缝计算：259.2 玻璃镶嵌槽紧固螺钉抗拉强度计算：259.3 玻璃边缘到边框槽底间隙计算：26明框玻璃幕墙设计计算书1 基本参数1.1 幕墙所在地区： 北京市房山区长阳镇1.2 地面粗糙度分类等级： 幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2012) 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；依照上面分类标准，建筑结构荷载规范，B类场地。按重现期50年，北京市地区取0.45KN/m21.3 抗震烈度： 根据国家规范建筑抗震设计规范(GB50011-2010)，北京地区地震基本烈度为8度，地震动峰值加速度为0.2g，水平地震影响系数最大值为：max=0.16。2 幕墙承受荷载计算2.1 风荷载标准值的计算方法： 幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2012)计算： wk=gzzs1w0 7.1.1-2GB50009-2012上式中： wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)； Z：计算点标高：14.1m； gz：瞬时风压的阵风系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足10m按10m计算)： gz=K(1+2f) 其中K为地面粗糙度调整系数，f为脉动系数 A类场地： gz=0.92(1+2f) 其中：f=0.387(Z/10)-0.12 B类场地： gz=0.89(1+2f) 其中：f=0.5(Z/10)-0.16 C类场地： gz=0.85(1+2f) 其中：f=0.734(Z/10)-0.22 D类场地： gz=0.80(1+2f) 其中：f=1.2248(Z/10)-0.3对于B类地形，14.1m高度处瞬时风压的阵风系数： gz=0.89(1+2(0.5(Z/10)-0.16)=1.7324 z：风压高度变化系数； 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 当Z300m时，取Z=300m，当Z350m时，取Z=350m，当Z400m时，取Z=400m，当Z450m时，取Z=450m，当Z30m时，取Z=30m；对于B类地形，14.1m高度处风压高度变化系数： z=1.000(Z/10)0.32=1.1162 s1：局部风压体型系数； 按建筑结构荷载规范GB50009-2012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。 本计算点为大面位置。 由于大部分幕墙都有开启，按5.3.2JGJ102-2003条文说明，幕墙结构一般的体型系数取1.2(大面区域)、2.0(转角区域)。 另注：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 在上式中：当A10m2时取A=10m2；当A1m2时取A=1m2； w0：基本风压值(MPa)，根据现行GB50009-2012附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，但不小于0.45KN/m2，按重现期50年，北京市地区取0.00045MPa；2.2 计算支撑结构时的风荷载标准值： 计算支撑结构时的构件从属面积： A=1.4124.2=5.9304m2 LogA=0.773 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =0.845 s1=0.845+0.2 =1.045 wk=gzzs1w0 =1.73241.11621.0450.00045 =0.000909MPa 因为wk0.001MPa,所以按JGJ102-2003，取wk=0.001MPa.2.3 计算面板材料时的风荷载标准值： 计算面板材料时的构件从属面积： A=1.4122.4=3.3888m2 LogA=0.53 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =0.894 s1=0.894+0.2 =1.094 wk=gzzs1w0 =1.73241.11621.0940.00045 =0.000952MPa 因为wk0.001MPa,所以按JGJ102-2003，取wk=0.001MPa.2.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值： qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数,取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.16； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)； A：幕墙构件的面积(mm2)；2.5 作用效应组合：荷载和作用效应按下式进行组合： S=GSGk+wwSwk+EESEk 5.4.1JGJ102-2003上式中： S：作用效应组合的设计值； SGk：重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值； Swk、SEk：分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生的效应标准值； G、w、E：各效应的分项系数； w、E：分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。上面的G、w、E为分项系数，按5.4.2、5.4.3、5.4.4JGJ102-2003规定如下：进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载力计算时： 重力荷载：G：1.2； 风 荷 载：w：1.4； 地震作用：E：1.3；进行挠度计算时； 重力荷载：G：1.0； 风 荷 载：w：1.0； 地震作用：可不做组合考虑；上式中，风荷载的组合系数w为1.0； 地震作用的组合系数E为0.5；3 幕墙立柱计算基本参数： 1：计算点标高：10m； 2：力学模型：单跨简支梁； 3：立柱跨度：L=3900mm； 4：立柱左分格宽：2000mm；立柱右分格宽：2000mm； 5：立柱计算间距：B=2000mm； 6：板块配置：单片玻璃6 mm； 7：立柱材质：6063-T5； 8：安装方式：偏心受拉；本处幕墙立柱按单跨简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：3.1 立柱型材选材计算：(1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)： qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)； wk：风荷载标准值(MPa)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； qwk=wkB =0.0012000 =2N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.42 =2.8N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)： qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数，取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.16； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：幕墙构件的面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.00.160.0004 =0.00032MPa qEk：水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； qEk=qEAkB =0.000322000 =0.64N/mm qE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.64 =0.832N/mm(3)幕墙受荷载集度组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =2.8+0.50.832 =3.216N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =1.412N/mm(4)立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值： Mx：弯矩组合设计值(Nmm)； Mw：风荷载作用下立柱产生的弯矩设计值(Nmm)； ME：地震作用下立柱产生的弯矩设计值(Nmm)； L：立柱跨度(mm)；采用Sw+0.5SE组合： Mw=qwL2/8 ME=qEL2/8 Mx=Mw+0.5ME =qL2/8 =3.21639002/8 =6114420Nmm3.2 确定材料的截面参数：(1)立柱抵抗矩预选值计算： Wnx：立柱净截面抵抗矩预选值(mm3)； Mx：弯矩组合设计值(Nmm)； ：塑性发展系数： 对于钢材龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，取1.00； fa：型材抗弯强度设计值(MPa)，对6063-T5取90MPa； Wnx=Mx/fa =6114420/1.00/90 =679380mm3(2)立柱惯性矩预选值计算： qk：风荷载线荷载集度标准值(N/mm)； E：型材的弹性模量(MPa)，对6063-T5取70000MPa； Ixmin：材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm4)； L：计算跨度(mm)； df,lim：按规范要求，立柱的挠度限值(mm)； df,lim=5qkL4/384EIxmin L/180=3900/180=21.667mm 按5.1.1.2建筑幕墙GB/T21086-2007的规定，对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙（其它形式幕墙或外维护结构无绝对挠度限制）： 当跨距4500mm时，绝对挠度不应该大于20mm； 当跨距4500mm时，绝对挠度不应该大于30mm；对本例取： df,lim=20mm Ixmin=5qkL4/384Edf,lim =5239004/384/70000/20 =5658482.14mm43.3 选用立柱型材的截面特性： 按上一项计算结果选用型材号：MQ16001B 型材的抗弯强度设计值：fa=90MPa 型材的抗剪强度设计值：a=55MPa 型材弹性模量：E=70000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=4582920mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=832550mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=58168mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=56431mm3 型材净截面面积：An=1463.127mm2 型材线密度：g=0.039504N/mm 型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=6mm 型材受力面对中性轴的面积矩：Sx=36896mm3 塑性发展系数：=1.003.4 立柱的抗弯强度计算：(1)立柱轴向拉力设计值： Nk：立柱轴向拉力标准值(N)； qGAk：幕墙单位面积的自重标准值(MPa)； A：立柱单元的面积(mm2)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； Nk=qGAkA =qGAkBL =0.000420003900 =3120N N：立柱轴向拉力设计值(N)； N=1.2Nk =1.23120 =3744N(2)抗弯强度校核：按单跨简支梁(受拉)立柱抗弯强度公式，应满足： N/An+Mx/Wnxfa 6.3.7JGJ102-2003上式中： N：立柱轴力设计值(N)； Mx：立柱弯矩设计值(Nmm)； An：立柱净截面面积(mm2)； Wnx：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3)； x：塑性发展系数： 对于钢材龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，取1.00； fa：型材的抗弯强度设计值，取90MPa；则： N/An+Mx/Wnx=3744/1463.127+4178547/1.00/56431 =76.605MPa90MPa立柱抗弯强度满足要求。3.5 立柱的挠度计算： 因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的立柱惯性矩大于预选值，挠度就满足要求： 实际选用的型材惯性矩为：Ix=4582920mm4 预选值为：Ixmin=4086416.25mm4 实际挠度计算值为： df=5qkL4/384EIx =5200039004/384/70000/4582920 =12.346mm 而df,lim=20mm所以，立柱挠度满足规范要求。3.6 立柱的抗剪计算：校核依据： maxa=55MPa (立柱的抗剪强度设计值)(1)Vwk：风荷载作用下剪力标准值(N)： Vwk=wkBL/2 =0.00120003900/2 =3900N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)： Vw=1.4Vwk =1.43900 =5460N(3)VEk：地震作用下剪力标准值(N)： VEk=qEAkBL/2 =0.0002420003900/2 =936N(4)VE：地震作用下剪力设计值(N)： VE=1.3VEk =1.3936 =1216.8N(5)V：立柱所受剪力设计值组合： 采用Vw+0.5VE组合： V=Vw+0.5VE =5460+0.51216.8 =6068.4N(6)立柱剪应力校核： max：立柱最大剪应力(MPa)； V：立柱所受剪力(N)； Sx：立柱型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)； Ix：立柱型材截面惯性矩(mm4)； t：型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)； max=VSx/Ixt =6068.436896/4582920/6 =8.1425MPa 6.191MPa55MPa立柱抗剪强度满足要求!4 幕墙横梁计算基本参数： 1：计算点标高：10m； 2：横梁跨度：B=1420mm； 3：横梁上分格高：800mm；横梁下分格高：800mm； 4：横梁计算间距：H=1800mm； 5：力学模型：三角荷载简支梁； 6：板块配置：单片玻璃6 mm； 7：横梁材质：6063-T5；因为BH，所以本处幕墙横梁按三角形荷载简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：4.1 横梁型材选材计算：(1)横梁在风荷载作用下的线荷载集度(按三角形分布)： qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)； wk：风荷载标准值(MPa)； B：横梁跨度(mm)； qwk=wkB =0.0011412 =1.412N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.41.412 =1.977N/mm(2)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用的线荷载集度(按三角形分布)： qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(MPa)； E：动力放大系数，取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.12； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(主要指面板组件)； A：幕墙平面面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.00.120.0003 =0.00018MPa qEk：横梁受水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； B：横梁跨度(mm)； qEk=qEAkB =0.000181412 =0.254N/mm qE：横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.254 =0.33N/mm(3)幕墙横梁受荷载集度组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =1.977+0.50.33 =2.142N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =1.412N/mm(4)横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值(按三角形分布)： My：横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值(Nmm)； Mw：风荷载作用下横梁产生的弯矩(Nmm)； ME：地震作用下横梁产生的弯矩(Nmm)； B：横梁跨度(mm)； Mw=qwB2/12 ME=qEB2/12采用Sw+0.5SE组合： My=Mw+0.5ME =qB2/12 =2.14214122/12 =355883.304Nmm(5)横梁在自重荷载作用下的弯矩值(按矩形分布)： Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)； H1：横梁自重荷载作用高度(mm)，对挂式结构取横梁下分格高，对非挂式结构取横梁上分格高； Gk=0.0003H1 =0.00031200 =0.36N/mm G：横梁自重线荷载设计值(N/mm)； G=1.2Gk =1.20.36 =0.432N/mm Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(Nmm)； B：横梁跨度(mm)； Mx=GB2/8 =0.43214122/8 =107662.176Nmm4.2 确定材料的截面参数：(1)横梁抵抗矩预选： Wnx：绕X轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)； Wny：绕Y轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)； Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(Nmm)； My：风荷载及地震作用弯矩组合设计值(Nmm)； x，y：塑性发展系数： 对于钢材龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,均取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，均取1.00； fa：型材抗弯强度设计值(MPa)，对6063-T5取90；按下面公式计算： Wnx=Mx/xfa =107662.176/1.00/90 =1196.246mm3 Wny=My/yfa =355883.304/1.00/90 =3954.259mm3(2)横梁惯性矩预选： df1,lim：按规范要求，横梁在水平力标准值作用下的挠度限值(mm)； df2,lim：按规范要求，横梁在自重力标准值作用下的挠度限值(mm)； B：横梁跨度(mm)； 按相关规范，钢材横梁的相对挠度不应大于L/250，铝材横梁的相对挠度不应大于L/180； 建筑幕墙GB/T21086-2007还有如下规定： 按5.1.1.2，对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙（其它形式幕墙或外维护结构无绝对挠度限制）： 当跨距4500mm时，绝对挠度不应该大于20mm； 当跨距4500mm时，绝对挠度不应该大于30mm； 按5.1.9，b，自重标准值作用下挠度不应超过其跨度的1/500，并且不应大于3mm； B/180=1412/180=7.844mm B/500=1412/500=2.824mm对本例取： df1,lim=7.844mm df2,lim=2.824mm qk：风荷载作用线荷载集度标准值(N/mm)； E：型材的弹性模量(MPa)，对6063-T5取70000MPa； Iymin：绕Y轴最小惯性矩(mm4)； B：横梁跨度(mm)； df1,lim=qkB4/120EIymin (受风荷载与地震作用的挠度计算) Iymin=qkB4/120Edf1,lim =1.41214124/120/70000/7.844 =85183.722mm4 Ixmin：绕X轴最小惯性矩(mm4)； Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)； df2,lim=5GkB4/384EIxmin (自重作用下产生的挠度计算) Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim =50.3614124/384/70000/2.824 =94257.808mm44.3 选用横梁型材的截面特性： 按照上面的预选结果选取型材： 选用型材号：MQ16006 型材抗弯强度设计值：90MPa 型材抗剪强度设计值：55MPa 型材弹性模量：E=70000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=230300mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=575960mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=9796mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=6311mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny1=14728mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny2=15611mm3 型材净截面面积：An=851.13mm2 型材线密度：g=0.022981N/mm 横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚：t=3mm 横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：tx=6mm 横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度：ty=6mm 型材受力面对中性轴的面积矩(绕X轴)：Sx=5472mm3 型材受力面对中性轴的面积矩(绕Y轴)：Sy=10121mm3 塑性发展系数：x=y=1.004.4 幕墙横梁的抗弯强度计算：按横梁抗弯强度计算公式，应满足： Mx/xWnx+My/yWnyfa 6.2.4JGJ102-2003上式中： Mx：横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的弯矩设计值(Nmm)； My：横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的弯矩设计值(Nmm)； Wnx：横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的净截面抵抗矩(mm3)； Wny：横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的净截面抵抗矩(mm3)； x，y：塑性发展系数： 对于钢材龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，取1.00； fa：型材的抗弯强度设计值，取90MPa。采用SG+Sw+0.5SE组合，则： Mx/xWnx+My/yWny=107662.176/1.00/6311+355883.304/1.00/14728 =41.223MPa90MPa横梁抗弯强度满足要求。4.5 横梁的挠度计算： 因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的横梁惯性矩大于预选值，挠度就满足要求： 实际选用的型材惯性矩为： Ix=230300mm4 Iy=575960mm4 预选值为： Ixmin=94257.808mm4 Iymin=85183.722mm4 横梁挠度的实际计算值如下： df1=qkB4/120EIy =1.41214124/120/70000/575960 =1.16mm df2=5GkB4/384EIx =50.3614124/384/70000/230300 =1.156mm df1,lim=7.844mm df2,lim=2.824mm所以，横梁挠度满足规范要求。4.6 横梁的抗剪计算：(三角荷载作用下)校核依据： maxa=55MPa (型材的抗剪强度设计值)(1)Vwk：风荷载作用下剪力标准值(N)： Vwk=qwkB/4 =1.4121412/4 =498.436N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)： Vw=1.4Vwk =1.4498.436 =697.81N(3)VEk：地震作用下剪力标准值(N)： VEk=qEkB/4 =0.2541412/4 =89.662N(4)VE：地震作用下剪力设计值(N)： VE=1.3VEk =1.389.662 =116.561N(5)Vx：水平总剪力(N)； Vx：横梁受水平总剪力(N)： 采用Vw+0.5VE组合： Vx=Vw+0.5VE =697.81+0.5116.561 =756.09N(6)Vy：垂直总剪力(N)： Vy=1.20.0003BH1/2 =1.20.000314121200/2 =304.992N(7)横梁剪应力校核： x：横梁水平方向剪应力(MPa)； Vx：横梁水平总剪力(N)； Sy：横梁型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)(绕Y轴)； Iy：横梁型材截面惯性矩(mm4)； ty：横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度(mm)； x=VxSy/Iyty 6.2.5JGJ102-2003 =756.0910121/575960/6 =2.214MPa 2.214MPa55MPa y：横梁垂直方向剪应力(MPa)； Vy：横梁垂直总剪力(N)； Sx：横梁型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)(绕X轴)； Ix：横梁型材截面惯性矩(mm4)； tx：横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)； y=VySx/Ixtx 6.2.5JGJ102-2003 =304.9925472/230300/6 =1.208MPa 1.208MPa55MPa横梁抗剪强度能满足!5 玻璃板块的选用与校核基本参数： 1：计算点标高：10m； 2：玻璃板尺寸：宽高=BH=800mm2000mm； 3：玻璃配置：6+12A+6双钢中空玻璃，单层为钢化玻璃6mm；模型简图为：5.1 玻璃板块荷载计算：(1)玻璃板块自重： GAk：玻璃板块单位面积自重(仅指玻璃)(MPa)； t：玻璃板块厚度(mm)； g：玻璃的体积密度(N/mm3)； GAk=gt =0.00002566 =0.000154MPa(2)垂直于板块平面的分布水平地震作用： qEAk：垂直于板块平面的分布水平地震作用(MPa)； E：动力放大系数，取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.12； GAk：玻璃单位面积自重(MPa)； qEAk=EmaxGAk 5.2.5JGJ133-2001 =5.00.120.000154 =0.000092MPa(3)作用在玻璃上的风荷载及地震作用荷载组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： 5.4.1JGJ102-2003 q=1.4wk+0.51.3qEAk =1.40.001+0.51.30.000092 =0.00146MPaSw+0.5SE标准值组合为： qk=wk+0.5qEAk =0.001+0.50.000092 =0.001046MPa用于挠度计算时，采用Sw标准值： 5.4.1JGJ102-2003 wk=0.001MPa5.2 玻璃的强度计算：校核依据：fg ：玻璃的计算参数； ：玻璃的折减系数； qk：作用在玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； a：分格短边长度(mm)； E：玻璃的弹性模量(MPa)； t：玻璃厚度(mm)； =qka4/Et4 6.1.2-3JGJ102-2003 =0.00104614124/72000/64 =44.559按系数，查表6.1.2-2JGJ102-2003，=0.826； ：玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)； q：作用在板块玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； a：玻璃短边边长(mm)； b：玻璃长边边长(mm)； t：玻璃厚度(mm)； m：玻璃弯矩系数， 按边长比a/b查表6.1.2-1JGJ102-2003得m=0.0883； =6mqa2/t2 6.1.2JGJ102-2003 =60.08830.00146141220.826/62 =35.384MPa 35.384MPafg=84MPa(钢化玻璃)玻璃的强度满足要求!5.3 玻璃最大挠度校核：校核依据： df=wka4/Ddf,lim 6.1.3-2JGJ102-2003上面公式中： df：玻璃板挠度计算值(mm)； ：玻璃挠度的折减系数，按=wka4/Et4查表，为0.832； ：玻璃挠度系数，按边长比a/b查表6.1.3JGJ102-2003得=0.00884； wk：风荷载标准值(MPa) a：玻璃板块短边尺寸(mm)； D：玻璃的弯曲刚度(Nmm)； df,lim：许用挠度，取短边长的1/60，为23.533mm；其中： D=Et3/(12(1-2) 6.1.3-1JGJ102-2003上式中： E：玻璃的弹性模量(MPa)； t：玻璃的厚度(mm)； ：玻璃材料泊松比，为0.2； D=Et3/(12(1-2) =7200063/(12(1-0.22) =1350000Nmm df=wka4/D =0.8320.008840.00114124/1350000 =21.656mm 21.656mmdf,lim=23.533mm(钢化玻璃)玻璃的挠度能满足要求!6 连接件计算基本参数： 1：计算点标高：10m； 2：立柱计算间距：B1=2000mm； 3：横梁计算分格尺寸：宽高=BH=2000mm800mm； 4：幕墙立柱跨度：L=3900mm； 5：板块配置：6+12A+6中空双钢玻璃； 6：龙骨材质：立柱为：6063-T5；横梁为：6063-T5； 7：立柱与主体连接件为8#槽钢壁厚：5mm； 8：立柱与主体连接螺栓公称直径：12mm； 9：立柱与横梁连接处铝角码厚度：3mm； 10：横梁与角码连接螺栓公称直径：5mm； 11：立柱与角码连接螺栓公称直径：5mm； 12：立柱连接形式：单跨简支；因为BH，所以本处幕墙横梁按三角形荷载模型进行设计计算：6.1 横梁与角码间连接：(1)风荷载作用下横梁剪力设计值(按三角形分布)： Vw=1.4wkB2/4 =1.40.00114122/4 =697.81N(2)地震作用下横梁剪力标准值(按三角形分布)： VEk=EmaxGk/AB2/4 =5.00.120.000314122/4 =89.718N(3)地震作用下横梁剪力设计值： VE=1.3VEk =1.389.718 =116.633N(4)连接部位总剪力N1：采用Sw+0.5SE组合： N1=Vw+0.5VE =697.81+0.5116.633 =756.126N(5)连接螺栓计算： Nv1b：螺栓受剪承载能力设计值(N)； nv1：剪切面数：取1； d：螺栓杆直径：5mm； fv1b：螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（A50）取175MPa； Nv1b=nv1d2fv1b/4 =13.1452175/4 =3434.375N Nnum1：螺栓个数： Nnum1=N1/Nv1b =756.126/3434.375 =0.22个 实际取2个(6)连接部位横梁型材壁抗承压能力计算： Nc1：连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力设计值(N)； Nnum1：横梁与角码连接螺栓数量：2个； d：螺栓公称直径：5mm； t1：连接部位横梁壁厚：3mm； fc1：型材抗压强度设计值，对6063-T5取185MPa； Nc1=Nnum1dt1fc1 =253185 =5550N 5550N756.126N强度可以满足!6.2 角码与立柱连接：(1)自重荷载计算： Gk：横梁自重线荷载(N/mm)； Hg：横梁受自重荷载分格高(mm)； Gk=0.0003Hg =0.00031200 =0.36N/mm G：横梁自重线荷载设计值(N/mm)； G=1.2Gk =1.20.36 =0.432N/mm N2：自重荷载(N)： B：横梁宽度(mm)； N2=GB/2 =0.4321412/2 =304.992N(2)连接处组合荷载N： 采用SG+Sw+0.5SE N=(N12+N22)0.5 =(756.1262+304.9922)0.5 =815.32N(3)连接处螺栓强度计算： Nv2b：螺栓受剪承载能力设计值(N)； nv2：剪切面数：取1； d：螺栓杆直径：5mm； fv2b：螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（A50）取175MPa； Nv2b=nv2d2fv2b/4 =13.1452175/4 =3434.375N Nnum2：螺栓个数： Nnum2=N/Nv2b =815.32/3434.375 =0.237个 实际取2个(4)连接部位立柱型材壁抗承压能力计算： Nc2：连接部