羲辉时代大厦全隐框玻璃幕墙工程设计计算书

羲辉时代大厦幕墙工程-全隐框玻璃幕墙设计计算书 佳林建设装饰工程有限公司 羲辉时代大厦幕墙工程全隐框玻璃幕墙设计计算书 设计： 校核： 审核： 批准：佳林建设装饰工程有限公司 二一三年十二月十日- 35 -目 录1 计算引用的规范、标准及资料11.1 幕墙设计规范：11.2 建筑设计规范：11.3 玻璃规范：21.4 铝材规范：21.5 钢材规范：31.6 门窗及五金件规范：31.7 胶类及密封材料规范：51.8 相关物理性能等级测试方法：51.9 实用建筑结构静力计算手册61.10 土建图纸62 基本参数62.1 工程概况62.2 地面粗糙程度分类：62.3 抗震烈度：63 玻璃幕墙承受荷载计算63.1 玻璃幕墙承受的水平风荷载计算：63.1.1 水平风荷载标准值计算：63.1.2 水平风荷载设计值计算：83.2 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用计算：83.2.1 垂直于玻璃平面的分布水平地震标准值计算：83.2.2 垂直于玻璃平面的分布水平地震设计值计算：83.3 作用效用组合：84 幕墙立柱计算94.1 立柱荷载计算：104.2 立柱的内力计算：114.3 初选立柱材料的截面参数：124.4 选用的立柱材料的截面特性：124.5 立柱的截面校核：134.5.1 立柱的抗弯强度校核：134.5.2 立柱的抗剪强度校核：134.5.3 立柱的挠度校核：135 幕墙横梁计算145.1 横梁荷载计算：145.1.1 垂直于幕墙平面的水平方向荷载：145.1.2 横梁的自重荷载：165.2 横梁的内力计算：165.2.2 横梁在自重荷载作用下的内力计算值：175.3 初选横梁材料的截面参数：175.4 选用的横梁材料的截面特性：185.5 横梁的截面校核：185.5.1 横梁的抗弯强度校核：185.5.2 横梁的抗剪强度校核：195.5.3 横梁的挠度校核：196 玻璃面板计算206.1 基本参数：206.2 风荷载标准值计算216.3 玻璃面板强度及挠度校核216.3.1 玻璃面板荷载计算216.3.2 玻璃面板强度校核236.2.3 玻璃面板挠度校核247 连接计算257.1 角码与立柱的连接：257.1.1 连接处螺栓强度计算：257.1.2 角码壁抗承压能力计算：257.2 立柱与主体的连接：267.2.1 连接处螺栓强度计算：267.2.2 钢角码壁抗承压能力计算：267.2.3 立柱型材抗承压能力计算：277.3 角码与横梁连接：277.3.1 连接处螺栓强度计算：277.3.2 横梁型材抗承压能力计算：288 埋件计算288.1 荷载计算：288.2 锚筋校核：288.3 焊缝校核：318.4 立柱连接伸缩缝的计算：319 胶类的计算329.1 结构胶的宽度校核：329.2 结构胶的厚度校核：339.3 密封胶胶缝的计算：34玻璃幕墙设计计算书1 计算引用的规范、标准及资料1.1 幕墙设计规范：铝合金结构设计规范 GB50429-2007玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-2003点支式玻璃幕墙工程技术规程 CECS127-2001点支式玻璃幕墙支撑装置 JG138-2001吊挂式玻璃幕墙支撑装置 JG139-2001建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2003建筑幕墙 GB/T21086-20071.2 建筑设计规范：钢结构设计规范 GB50017-2003钢结构防火涂料 GB14907-2002高层民用建筑钢结构技术规范 JGJ99-98高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2002高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95(2005年版)高处作业吊篮 GB19155-2003地震震级的规定 GB/17740-1999工程抗震术语标准 JGJ/T97-95建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2004建筑结构荷载规范 GB50009-2001(2006年版)建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001建筑抗震设防分类标准 GB50223- 004建筑抗震设计规范 GB50011-2001公共建筑节能标准 GB50189-2005混凝土结构后锚固技术规程 JGJ145-2004混凝土结构结构设计规范 GB50010-2002混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓 JG160-2004既有居住建筑节能改造技术规程 JGJ129-2004建筑表面用有机硅防水剂 JC/T902-2002建筑防火封堵应用技术规程 CECS154：2003建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002建筑隔声评价标准 GB/T50121-2005建筑设计防火规范 GB50016-2006冷弯薄壁型钢结构设计规范 GB50018-2002民用建筑隔声设计规范 GBJ118-88民用建筑热工设计规范 GB50176-93夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准 JGJ134-2001夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准 JGJ175-2003民用建筑设计通则 GB50352-20051.3 玻璃规范：镀膜玻璃 GB/T18915.1-2002防弹玻璃 GB17840-1999浮法玻璃 GB11614-1999夹层玻璃 GB/T9962-1999建筑用安全玻璃 第2部分：钢化玻璃 GB15763.2-2005建筑用安全玻璃 防火玻璃 GB15763.1-2001幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃 GB17841-1999普通平板玻璃 GB4871-1995热弯玻璃 JC/T915-2003压花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-2002着色玻璃 GB/T18701-20021.4 铝材规范：变形铝及铝合金化学成份 GB/T3190-1996建筑用隔热铝合金型材-穿条式 JG/T175-2005建筑用铝型材、铝板氟碳涂层 JGJ133-2000铝合金建筑型材第1部分基材 GB5237.1-2004铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材 GB5237.2-2004铝合金建筑型材第3部分电池涂漆型材 GB5237.3-2004铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材 GB5237.4-2004铝合金建筑型材第5部分氟碳喷涂型材 GB5237.5-2004铝合金建筑型材第6部分隔热型材 GB5237.6-2004铝及铝合金金彩色涂层板、带材 YS/T431-2000一般工业用铝板及铝合金板、带材 GB/T3880.13-2006铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求 YS/T437-2000有色电泳涂漆铝合金建筑型材 YS/T459-20031.5 钢材规范：建筑结构用冷弯矩形钢管 JG/T178-2005高耐候结构钢 GB/T4171-2000高碳铬不锈钢丝 YB/T096-1997焊接结构用耐候钢 GB/T4172-2000合金结构钢 GB/T3077-1999结构用无缝钢管 JBJ102金属覆盖层钢铁制品热渡锌层技术要求 GB/T13912-2002冷拔异形钢管 GB/T3094-2000碳钢焊条 GB/T5117-1999碳素结构钢 GB/T700-2006碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带GB/T912-1989碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带GB/T3274-2007优质碳素结构钢 GB/T699-1999高耐候结构钢 GB/T4171-2000不锈钢棒 GB/T1220-2007不锈钢和耐热钢冷轧钢带 GB/T4239-1991不锈钢冷加工钢棒 GB/T4226-1984不锈钢冷轧钢板及钢带 GB/T3280-2007不锈钢丝 GB/T4240-93建筑用不锈钢绞线 JG/T200-20071.6 门窗及五金件规范：封闭型沉头抽芯铆钉 GB/T12616-2004封闭型平圆头抽芯铆钉 GB/T12615-2004紧固件螺栓和螺钉 GB/T5277-1985紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母 GB/T3103.1-2002紧固件机械性能不锈钢螺母 GB/T3098.15-2000紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱 GB/T3098.6-2000紧固件机械性能抽芯铆钉 GB/T3098.19-2004紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹 GB/T3098.2-2000紧固件机械性能螺母、细牙螺纹 GB/T3098.4-2000紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱 GB/T3098.1-2000紧固件机械性能自攻螺钉 GB/T3098.5-2000紧固件术语盲铆钉 GB/T3099-2004铝合金窗 GB/T8479-2003铝合金门 GB/T8478-2003螺纹紧固件应力截面积和承载面积 GB/T16823.1-1997紧固件机械性能自攻螺钉 GB/T3098.5-2000紧固件术语盲铆钉 GB/T3099-2004地弹簧 QB/T3884-1999 铝合金门插锁 QB/T3885-1999 平开铝合金窗把手 QB/T3886-1999铝合金撑挡 QB/T3887-1999 铝合金窗不锈钢滑撑 QB/T3888-1999铝合金门窗拉手 QB/T3889-1999铝合金门锁 QB/T3901-1999 铝合金窗锁 QB/T3900-1999 推拉铝合金门用滑轮 QB/T3902-1999 外装门锁 QB/T2473-2000弹子插芯门锁 GB/T2474-2000叶片门锁 QB/T2475-2000球型门锁 QB/T2476-2000铜合金铸件 GB/T13819-1992锌合压铸件 GB/T13821-1992铝合金压铸件 GB/T15114-1994铸件尺寸公差与机械加工余量 QB/T6414-1999建筑门窗五金件 插销 JG214-2007建筑门窗五金件 传动机构用执手 JG124-2007建筑门窗五金件 旋压执手 JG213-2007建筑门窗五金件 合页（铰链） JG125-2007建筑门窗五金件 滑撑 JG127-2007铸件尺寸公差与机械加工余量 QB/T6414-1999建筑门窗五金件 滑轮 JG129-2007建筑门窗五金件 多点锁闭器 JG215-2007建筑门窗五金件 撑挡 JG128-2007建筑门窗五金件 通用要求 JG212-2007建筑门窗五金件 单点锁闭器 JG130-2007建筑门窗内平开下悬五金系统 JG168-2004钢塑共挤门窗 JG207-20071.7 胶类及密封材料规范：丙烯酸酯建筑密封膏 JC484-2006幕墙玻璃接缝用密封胶 JC/T882-2001丁基橡胶防水密封胶粘带 JC/T942-2004工业用橡胶板 GB/T5574-1994彩色涂层钢板用建筑密封胶 JC/T884-2001干挂石材幕墙用环氧胶粘结剂 JC887-2001混凝土建筑接缝用密封胶 JC/T881-2001建筑窗用弹性密封剂 JC485-2007建筑密封材料试验方法 GB/T13477.120-2002建筑用防霉密封胶 JC/T885-2001建筑用硅酮结构密封胶 GB16776-2005聚氨酯建筑密封胶 JC/T482-2003修补用天然橡胶胶粘剂 HG/T3318-2002绝热用岩棉、矿棉及其制品 GB/T11835-2007硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定 GB/T529-1999橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法 GB/T531-1999修补用天然橡胶粘结剂 HG/T3318-2002中空玻璃用弹性密封胶 JC/T486-2001中空玻璃用丁基热熔密封胶 JC/T914-20031.8 相关物理性能等级测试方法：玻璃幕墙工程质量检验标准 JGJ/T139-2001玻璃幕墙光学性能 GB/T18091-2000采暖居住建筑节能检验标准 JGJ132-2001建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法 GB/T15227-2007建筑幕墙抗震性能振动台试验方法 GB/T18575-2001建筑幕墙平面内变形性能检测方法 GB/T18250-2000建筑外窗保温性能分级及检测方法 GB/T8484-2002建筑外窗采光性能分级及检测方法 GB/T11976-2002建筑外窗抗风压性能分级及检测方法 GB/T7106-2002建筑外窗空气隔声性能分级及检测方法 GB/T8485-2002建筑外窗气密性能分级及检测方法 GB/T7107-2002建筑外窗水密性能分级及检测方法 GB/T7108-2002建筑装饰装修工程施工质量验收规范 GB50210-20011.9 实用建筑结构静力计算手册1.10 土建图纸2 基本参数2.1 工程概况 工程名称：羲辉时代大厦幕墙工程 工程地点：昆明 工程标高：97.5m 建筑物使用年限：50年2.2 地面粗糙程度分类： 幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范（GB5009-2001） 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。 依据上面分类标准，本工程为C类地形2.3 抗震烈度： 由国家规范建筑抗震设计规范（GB50011-2001）知：昆明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 = 0.163 玻璃幕墙承受荷载计算3.1 玻璃幕墙承受的水平风荷载计算：3.1.1 水平风荷载标准值计算： 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003），玻璃幕墙风荷载标准值按下式计算，并且不小于1.010-3 MPa Wk = gz.z.s.Wo式中 Wk 风荷载标准值（MPa）； gz 阵风系数； z 风压高度变化系数； s 风荷载体型系数； Wo 基本风压（MPa）。 该幕墙工程的计算标高为 ：97.5 m，地面粗糙度类别为：C 类。按现行国家标准建筑结构荷载规范（GB50009-2001（2006版）表7.5.1 由插值法可得阵风系数：gz = 1.606。按现行国家标准建筑结构荷载规范（GB50009-2001（2006版）表7.2.1 由插值法可得风压高度变化系数：z = 1.678。 按现行国家标准按按建筑结构荷载规范（GB50009-2001 (2006版)）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： 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、按外表面风压的正负情况取 -0.2或 0.2 。 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计算面板材料时的构件从属面积 ： A = a b = 3.6 0.975 = 3.51m2 logA = 0.545由上述规定将 A ，logA 代入公式可得：s1= 0.891由此可得，该幕墙结构的风荷载体型系数为： s = s1 + 0.2 = 1.091 按现行国家标准建筑结构荷载规范（GB50009-2001 (2006版)）附表 D.4（全国各城市的雪压和风压值表）可知：昆明地区，按50年重现期，取基本风压值为： Wo= 0.310-3 MPa由上述公式可得作用在幕墙上的风荷载标准值为： Wk = gz.z.s.Wo = 1.606 1.678 1.091 0.3 = 0.88210-3 MPa按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003），玻璃幕墙风荷载标准值不小于1.010-3 MPa因此，取水平风荷载标准值为：Wk = 1.0 10-3 MPa3.1.2 水平风荷载设计值计算： 作用于幕墙上的风荷载设计值为： W = w.Wk w 风荷载分项系数 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）第 5.4.2 条取风荷载分项系数为：1.4； W 作用在幕墙上的风荷载设计值 因此，作用在幕墙上的风荷载设计值为： W = 1.4 1 10-3 = 1.4 10-3 MPa3.2 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用计算：3.2.1 垂直于玻璃平面的分布水平地震标准值计算： 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）第 5.3.4 条，垂直于玻璃平面的分布水平地震标准值可按下式计算： qEk = E.max.Gk式中 qEk 垂直于玻璃平面的分布水平地震标准值（MPa）； E 动力放大系数，可取 5.0； max 水平地震影响系数最大值，按表5.3.4采用，本工程取值为：0.16； Gk 玻璃幕墙构件（仅包括玻璃面板）的重力荷载标准值（kN）； A 玻璃幕墙平面面积（m2）。3.2.2 垂直于玻璃平面的分布水平地震设计值计算： 垂直于玻璃平面的分布水平地震设计值为： qE = EqEk E 水平地震作用分项系数； 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）第 5.4.2 条取地震作用项系数为：1.3； qE 水平地震作用设计值（MPa）。3.3 作用效用组合： 幕墙构件承载力极限状态设计时，其作用效用应按下式进行组合： S = GSGk + ww Swk + E ESEk式中 S 作用效应组合的设计值； SGk 永久荷载效应标准值； Swk 风荷载效应标准值； SEk 地震作用效应标准值； G 永久荷载分项系数； w 风荷载分项系数； E 地震作用分项系数； w 风荷载的组合值系数； E 地震作用的组合值系数。 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）第 5.4.2 条上式中的分项系数及组合值系数的取值分别如下： 进行幕墙构件的承载力设计时： 重力荷载分项系数：G = 1.2； 风荷载分项系数：w = 1.4； 地震作用分项系数：E = 1.3； 进行挠度计算时分项系数取值： 重力荷载分项系数：G = 1； 风荷载分项系数：w = 1； 地震作用分项系数：可不做组合考虑；4 幕墙立柱计算基本参数： 1.计算点标高：97.5m 2.力学模型：简支梁 3.立柱跨度为：L = 3600mm 4.立柱左分格宽度：B1=975mm；立柱右分格宽度：B2=975mm； 5.立柱的计算宽度为：B=975mm 6.板块配置：玻璃的厚度为：6mm本处幕墙立柱的计算模型如下图所示： 立柱的模型简图简支梁4.1 立柱荷载计算：(1) 风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)： 风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm) qwk = Wk .B式中： qwk 风荷载标准值（MPa） B 幕墙立柱计算间距(mm)，取值为：B = 975mm qwk = Wk .B = 110-3 975 = 0.975 N/mm 风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm) qw = qwk .w = 0.975 1.4 = 1.365 N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)： 垂直于面板平面的分布水平地震作用标准值 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003)第 5.3.4 条，垂直于玻璃平面的分布水平地震标准值可按下式计算： qEAk = E.max.GAk式中 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，可取 5.0； max 水平地震影响系数最大值，按表5.3.4采用，本工程取值为：0.16； GAk 玻璃幕墙构件（含面板和框架）的重力荷载标准值（MPa） 本工程取值为：0.30410-3 MPa则： qEAk = E.max.GAk =5.00.16 0.000304 =0.24310-3 MPa 水平地震作用线荷载集度标准值（N/mm）： qEk = qEAk .B = 0.24310-3 975 = 0.237 N/mm 水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm) qE = qEk .E = 0.237 1.3 = 0.308 N/mm(3)幕墙所受荷载线集度组合设计值： 依据相关规范及设计资料，进行幕墙构件的承载力计算时，作用于幕墙上的风荷载和地震作用的组合系数分别如下： 风荷载组合系数：w = 1 地震作用组合系数：e = 0.5幕墙所受荷载线集度组合设计值（N/mm）： q = w.qw + e.qE =1 1.365 + 0.5 0.308 = 1.519 N/mm4.2 立柱的内力计算：(1)受力最不利处立柱承受的轴向拉力设计值 N = GA.L.B式中：N 立柱轴向拉力设计值（N）； GA 玻璃幕墙构件（含面板和框架）的重力荷载标准值（MPa） GA = G.GAk = 1.2 0.30410-3 = 0.36410-3 MPa L 立柱跨度（mm）； B 幕墙立柱计算间距（mm）； N = GA.L.B = 0.36410-3 3600 975 = 1278.76 N(2) 立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值 = 2460780 N.mm 立柱在水平方向荷载作用下的弯矩图如下图所示：立柱弯矩图(3) 立柱在组合荷载作用下的剪力设计值 = 2734.2 N 立柱在水平方向荷载作用下的剪力图如下图所示：立柱剪力图4.3 初选立柱材料的截面参数：(1) 立柱抵抗矩初选值计算： 式中： Wnx 立柱截面抵抗矩初选值（mm3） Mx 弯矩组合设计值（N.mm） 塑性发展系数，取值为1.05 fa 铝材的抗弯强度设计值（MPa），取值为85.5 MPa则 mm3(2) 立柱截面惯性矩初选值为 立柱截面的挠度限值为：L180 =20.000mm，由此计算出立柱截面惯性矩初选值为： Ix = 1523089.28571429 mm44.4 选用的立柱材料的截面特性： 依据上述的立柱截面初选计算结果，所选铝材型号为6063-T5 铝材的抗弯强度设计值：fa = 85.5MPa 铝材的抗剪强度设计值：a = 49.6MPa 铝材的弹性模量：E = 70000MPa 铝材绕X轴的惯性矩：Ix = 2656350 mm4 铝材绕Y轴的惯性矩：Iy = 720390 mm4 铝材绕X轴的净截面抵抗矩：Wnx1 = 40905 mm3 铝材绕X轴的净截面抵抗矩：Wnx2 = 44000 mm3 铝材净截面面积：An = 1261.5 mm2 铝材截面垂直于X轴腹板的截面宽度：t =3 mm 铝材受力面对中性轴的面积矩：Sx = 26000 mm34.5 立柱的截面校核：4.5.1 立柱的抗弯强度校核： 承受轴力和弯矩作用的立柱，其承载力应符合下式要求：（JGJ102-2003 玻璃幕墙工程技术规范第6.3.7条） 式中 N 立柱的轴力（拉力）设计值（N） M 立柱的最大弯矩设计值（N.mm） An 立柱的净截面面积（mm2） Wn 立柱在弯矩作用方向的净截面抵抗矩（mm3） 截面塑性发展系数，取值为1.05 f 型材的抗弯强度设计值（MPa）则： f = 85.5 MPa 立柱型材的抗弯强度满足要求4.5.2 立柱的抗剪强度校核： 立柱截面受剪承载力应符合下式要求： 式中 V 立柱的X方向上最大剪力设计值（N） Sx 立柱型材截面绕X轴的截面面积矩（mm3） Ix 立柱型材截面绕X轴的截面惯性矩（mm4） t 立柱型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度（mm）则： = 49.6MPa 立柱型材的抗剪强度满足要求4.5.3 立柱的挠度校核： 在风荷载作用下，立柱挠度限制应满足下式要求（建筑幕墙(GB/T 21086-2007)第 5.1.1.2 条）： df df- lim 经计算所得，立柱的挠度最大值为：df = 11.468mm 20mm 立柱挠度满足要求 立柱在水平方向荷载作用下的挠度图如下图所示：立柱挠度图5 幕墙横梁计算基本参数： 横梁计算处的标高为：97.5mm 横梁跨度为：B =975mm 横梁上分格高度：H1=890mm 横梁下分格高度：H2=960mm 板块配置：玻璃的厚度为：6mm 横梁的计算模型为简支梁，如下图所示：横梁计算简图5.1 横梁荷载计算：5.1.1 垂直于幕墙平面的水平方向荷载： 由于垂直于幕墙平面的水平方向荷载在横梁上下部的荷载分布不同，故分别计算垂直于幕墙平面水平方向线荷载集度。由横梁的跨度和高度可知，垂直于幕墙平面的水平方向荷载采用梯形分布，如下图所示，则：横梁荷载分布图 （1）横梁上部在风荷载作用下线荷载集度 风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm) qwk = WkH12= 110- 3 445 = 0.445 N/mm 风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm) qw = qwk .w = 0.445 1.4 = 0.623 N/mm （2）横梁上部在地震作用下线荷载集度 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102- 2003)第 5.3.4 条，垂直于玻璃平面的分布水平地震标准值可按下式计算： qEAk = E .maxGAk =5.00.160.000304 = 0.24310- 3MPa 水平地震作用线荷载集度标准值（N/mm）： qEk = qEAkH12 = 0.24310- 3 445 = 0.108 N/mm 水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm) qE = qEk .E = 0.108 1.3 = 0.141 N/mm (3)幕墙所受荷载线集度组合设计值： 依据相关规范及设计资料，进行幕墙构件的承载力计算时，作用于幕墙上的风荷载和地震作用的组合系数分别如下： 风荷载组合系数：w = 1 地震作用组合系数：e = 0.5幕墙所受荷载线集度组合设计值（N/mm）： q1 = wqw + eqE = 1 0.623 + 0.5 0.141 = 0.693 N/mm2.横梁下部线荷载集度计算： （1）横梁下部在风荷载作用下线荷载集度： 风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm) qwk = WkH22 = 110- 3 480 = 0.48 N/mm 风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm) qw = qwk .w = 0.48 1.4 = 0.672 N/mm （2）横梁下部在地震作用下线荷载集度 水平地震作用线荷载集度标准值（N/mm）： qEk = qEAkH22 = 0.24310- 3 480 = 0.117 N/mm 水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm) qE = qEk .E = 0.117 1.3 = 0.152N/mm （3）幕墙所受荷载线集度组合设计值： 幕墙所受荷载线集度组合设计值（N/mm）： q2 = wqw + eqE = 1 0.672 + 0.5 0.152 = 0.748 N/mm5.1.2 横梁的自重荷载： （1）横梁自重线荷载标准值(N/mm) Gk = GAkH1 = 0.0003036 890 = 0.27 N/mm （2）横梁自重线荷载设计值(N/mm) G = Gk .G = 0.27 1.2 = 0.324 N/mm5.2 横梁的内力计算：5.2.1 垂直于幕墙平面的水平方向的内力计算值：（1）垂直于幕墙平面的水平方向的弯矩设计值（N.mm）（按梯形分布）： 式中 My 垂直于幕墙平面的水平方向的弯矩设计值（N.mm） M1 横梁上部荷载弯矩设计值（N.mm）（按梯形分布） M2 横梁下部荷载弯矩设计值（N.mm）（按梯形分布） q1 横梁上部线荷载集度设计值（N/mm） q2 横梁下部线荷载集度设计值（N/mm） B 横梁跨度（mm） 横梁上部荷载高跨比，= = 0.46 横梁上部荷载高跨比，= = 0.49 My = = 115212.694 N.mm 横梁在水平方向荷载作用下的弯矩图如下图所示：横梁在水平荷载作用下的弯矩图（2）垂直于幕墙平面的水平方向的剪力设计值（N）（按梯形分布）： 横梁在水平方向荷载作用下的剪力图如下图所示：横梁在水平荷载作用下的剪力图5.2.2 横梁在自重荷载作用下的内力计算值：（1）横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值（N.mm）（按矩形分布） 式中 Mx 横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值（N.mm） G 自重作用下的线荷载集度设计值（N/mm） B 横梁跨度（mm） My = 横梁在竖直方向荷载作用下的弯矩图如下图所示：横梁在竖直方向荷载作用下的弯矩图图（2）横梁在自重荷载作用下的剪力设计值（N）（按矩形分布）： 横梁在竖直方向荷载作用下的剪力图如下图所示：横梁在竖直方向荷载作用下的剪力图5.3 初选横梁材料的截面参数： 式中： Wnx 立柱截面抵抗矩初选值 （mm3） Mx 弯矩组合设计值（N.mm） 塑性发展系数，取值为1.05 fa 铝材的抗弯强度设计值（MPa），取值为85.5MPa则 mm3同理 mm- 3(2) 横梁截面惯性矩初选值为 立柱截面的挠度限值为：L180 =5.42mm，由此计算出立柱截面惯性矩初选值为： Ix = 8378.97mm4 Iy = 19270.06mm45.4 选用的横梁材料的截面特性： 依据上述的立柱截面初选计算结果，所选铝材牌号为： 6063-T5 铝材的抗弯强度设计值：fa = 85.5MPa 铝材的抗剪强度设计值：a = 49.6 MPa 铝材的弹性模量：E = 70000 MPa 铝材绕X轴的惯性矩：Ix = 11581