13楼玻璃幕墙

1、中科院贵阳创新科技园1#楼 3#楼外装饰工程 全隐框玻璃幕墙设计计算书设计：校对： 审核： 批准： 贵州省城乡规划设计研究院二0四年四月八日目录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铝材规范：11.4金属板及石材规范： 21.5玻璃规范：21.6钢材规范：21.7胶类及密封材料规范： 31.8五金件规范：31.9相关物理性能等级测试方法： 41.10建筑结构静力计算手册 （第二版）41.11 土建图纸：42基本参数42.1幕墙所在地区42.2地面粗糙度分类等级 42.3抗震设防43幕墙承受荷载计算 53.1风荷载标准值的计算方法53.2计算支撑结

2、构时的风荷载标准值 63.3计算面板材料时的风荷载标准值 63.4垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 63.5平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值 63.6作用效应组合74幕墙立柱计算74.1 立柱型材选材计算 84.2确定材料的截面参数 94.3选用立柱型材的截面特性104.4立柱的抗弯强度计算 104.5立柱的挠度计算104.6立柱的抗剪计算 115幕墙横梁计算115.1横梁型材选材计算 125.2 确定材料的截面参数 135.3选用横梁型材的截面特性145.4 幕墙横梁的抗弯强度计算145.5横梁的挠度计算155.6横梁的抗剪计算156玻璃板块的选用与校核 166.1玻璃板块荷载计

3、算： 166.2 玻璃的强度计算： 176.3玻璃最大挠度校核： 187连接件计算197.1横梁与角码间连接 197.2角码与立柱连接207.3立柱与主结构连接 218幕墙埋件计算（土建预埋）228.1荷载标准值计算 228.2 埋件计算 238.3锚板总面积校核248.4锚筋长度计算249幕墙转接件强度计算249.1受力分析249.2转接件的强度计算 2410幕墙焊缝计算2510.1受力分析2510.2焊缝特性参数计算 2510.3 焊缝校核计算 2511全隐框玻璃幕墙胶类及伸缩缝计算 2611.1结构硅酮密封胶的宽度计算 2611.2结构硅酮密封胶粘接厚度的计算 2611.3结构胶设计总结

4、 2711.4立柱连接伸缩缝计算 2711.5耐候胶胶缝计算 2712幕墙板块压板计算2812.1压板的弯矩设计值计算 2812.2压板的应力计算2812.3螺栓抗拉强度验算 2813附录常用材料的力学及其它物理性能 30中科院贵阳创新科技园1#楼3#楼外装饰工程全隐框玻璃幕墙设计计算书贵州省城乡规划设计研究院全隐框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玻璃幕墙工程技术规范建筑瓷板装饰工程技术规程GB50429-2007JGJ102-2003CECS101:98建筑幕墙GB/T21086-2007金属与石材幕墙工程技术规范小单元建筑幕墙建筑幕墙工程

5、技术规范JGJ133-2001JG/T216-2007DGJ08-56-20121.2建筑设计规范:地震震级的规定钢结构设计规范高层建筑混凝土结构技术规程高层民用建筑设计防火规范高处作业吊蓝工程抗震术语标准工程网络计划技术规程混凝土结构后锚固技术规程混凝土结构加固设计规范混凝土结构设计规范GB/T17740-1999GB50017-2003JGJ3-2010GB50045-95（2005年版）GB19155-2003JGJ/T97-2011JGJ/T121-99JGJ145-2004GB50367-2006GB50010-2010GB19154-2003混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓建筑材料放

6、射性核素限量建筑防火封堵应用技术规程建筑钢结构焊接技术规程建筑工程抗震设防分类标准建筑结构荷载规范建筑结构可靠度设计统一标准建筑抗震设计规范建筑设计防火规范建筑物防雷设计规范冷弯薄壁型钢结构技术规范民用建筑设计通则擦窗机钢结构焊接规范钢结构工程施工规范JG160-2004GB6566-2010CECS154: 2003JGJ81-2002GB50223-2008GB50009-2012GB50068-2001GB50011-2010GB50016-2006GB50057-2010GB50018-2002GB50352-2005GB50661-2011GB50755-2012GB/T3190-2

7、008JG175-2011JG/T133-2000GB5237.1-20081.3铝材规范：变形铝及铝合金化学成份建筑用隔热铝合金型材建筑用铝型材、铝板氟碳涂层铝合金建筑型材第1部分基材铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材GB5237.2-2008铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材GB5237.3-2008铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材GB5237.4-2008铝合金建筑型材第5部分氟碳漆喷涂型材GB5237.5-2008中科院贵阳创新科技园1#楼3#楼外装饰工程全隐框玻璃幕墙设计计算书贵州省城乡规划设计研究院铝合金建筑型材第 6部分隔热型材GB5237.6-2012铝及铝合金彩色涂层

8、板、带材YS/T431-2000一般工业用铝及铝合金板、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/T437-2009有色电泳涂漆铝合金建筑型材YS/T459-2003变形铝和铝合金牌号表示方法GB/T16474-20111.4金属板及石材规范:干挂饰面石材及其金属挂件 建筑装饰用微晶玻璃建筑幕墙用瓷板建筑装饰用搪瓷钢板微晶玻璃陶瓷复合砖超薄天然石材复合板铝幕墙板、板基铝幕墙板、氟碳喷漆铝单板建筑幕墙用铝塑复合板建筑幕墙用陶板建筑装饰用石材蜂窝复合板 建筑幕墙用氟碳铝单板制品 纤维增强水泥外墙装饰挂板 建筑用泡沫铝板金属装饰保温板外墙保温用锚栓聚碳酸酯（PC

9、）中空板 聚碳酸酯（PC）实心板 铝塑复合板用铝带天然板石天然大理石荒料天然大理石建筑板材天然花岗石荒料天然花岗石建筑板材天然石材统一编号天然饰面石材术语JC830.1、2-2005JC/T872-2000JG/T217-2007JG/T234-2008JC/T994-2006JC/T1049-2007YS/T429.1-2000YS/T429.2-2000GB/T17748-2008JG/T324-2011JG/T328-2011JG331-2011JC/T2085-2011JG/T359-2012JG/T360-2012JG/T366-2012JG/T116-2012JG/T347-201

10、2YS/T432-2000GB/T18600-2009JC/T202-2011GB/T19766-2005JC/T204-2011GB/T18601-2009GB/T17670-2008GB/T13890-20081.5玻璃规范:镀膜玻璃 第1部分：阳光控制镀膜玻璃GB/T18915.1-2002镀膜玻璃第2部分：低辐射镀膜玻璃GB/T18915.2-2002防弹玻璃平板玻璃GB17840-1999GB11614-2009建筑用安全玻璃建筑用安全玻璃第3部分：夹层玻璃第2部分：钢化玻璃GB15763.3-2009GB15763.2-2005建筑用安全玻璃半钢化玻璃 热弯玻璃 压花玻璃 中空玻璃

11、防火玻璃GB15763.1-2009GB/T17841-2008JC/T915-2003JC/T511-2002GB/T11944-20021.6钢材规范:建筑结构用冷弯矩形钢管 不锈钢棒不锈钢冷加工钢棒不锈钢冷轧钢板及钢带 不锈钢热轧钢板及钢带 不锈钢小直径无缝钢管 彩色涂层钢板和钢带JG/T178-2005GB/T1220-2007GB/T4226-2009GB/T3280-2007GB/T4237-2007GB/T3090-2000GB/T12754-2006中科院贵阳创新科技园1#楼3#楼外装饰工程全隐框玻璃幕墙设计计算书贵州省城乡规划设计研究院低合金钢焊条低合金高强度结构钢建筑幕墙用

12、钢索压管接头耐候结构钢高碳铬不锈钢丝合金结构钢GB/T5118-1995GB/T1591-2008JG/T201-2007GB/T4171-2008YB/T096GB/T3077-19991997金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求GB/T13912-2002冷拔异形钢管碳钢焊条碳素结构钢GB/T3094-2000GB/T5117-1995GB/T700-2006JC484-2006JC/T882-2001JC/T884-2001JC/T942-2004JC887-2001GB/T5574-2008JC/T881-2001JC485-2007GB/T13477.1JC/T885-2001GB16

13、776-2005GB/T19686-2005JG/T174-2005JC/T973-2005JC/T482-2003JC/T483-2006GB/T11835-200720-2002碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带GB/T912-2008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/T699-19991.7胶类及密封材料规范:丙烯酸酯建筑密封膏幕墙玻璃接缝用密封胶彩色涂层钢板用建筑密封胶丁基橡胶防水密封胶粘带干挂石材幕墙用环氧胶粘剂工业用橡胶板混凝土建筑接缝用密封胶建筑窗用弹性密封剂建筑密封材料试验方法建筑用防霉密封胶建筑用硅酮结构密封胶建筑用岩

14、棉、矿渣棉绝热制品建筑用硬质塑料隔热条建筑装饰用天然石材防护剂聚氨酯建筑密封胶聚硫建筑密圭寸胶绝热用岩棉、矿棉及其制品硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定GB/T529-2008石材用建筑密圭寸胶GB/T23261-2009GB/T531-1999HG/T3318-2002JC/T486-2001JC/T914-2003JC/T902-2002GB14907-2002橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法修补用天然橡胶胶粘剂中空玻璃用弹性密封胶 中空玻璃用丁基热熔密封胶建筑表面用有机硅防水剂钢结构防火涂料1.8五金件规范:封闭型沉头抽芯铆钉GB/T12616-2004封闭型平圆头抽芯铆钉GB/T1261

15、5-2004紧固件螺栓和螺钉通孔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/T3098.6-2000GB/T3098.19-2004GB/T3098.2-2000GB/T3098.4-2000GB/T3098.1-2010GB/T3098.5-2000GB/T3099.2-2004GB/T16823.1-1997GB/T818-2000紧固件机械性能抽芯铆钉紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹紧固件机械性能螺母、细牙螺纹紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱紧固件机械性

16、能自攻螺钉紧固件术语盲铆钉螺纹紧固件应力截面积和承载面积 十字槽盘头螺钉贵州省城乡规划设计研究院中科院贵阳创新科技园1#楼3#楼外装饰工程全隐框玻璃幕墙设计计算书铜合金铸件GB/T13819-1992锌合金压铸件GB/T13821-2009铝合金压铸件GB/T15114-2009铸件尺寸公差与机械加工余量QB/T6414-1999电动采光排烟窗JG189-20061.9相关物理性能等级测试方法:玻璃幕墙工程质量检验标准玻璃幕墙光学性能彩色涂层钢板和钢带试验方法 钢结构工程施工质量验收规范 混凝土结构工程施工质量验收规 建筑防水材料老化试验方法JGJ/T139-2001GB/T18091-200

17、0GB/T13448-2006GB50205-2001GB50204-2002(2011GB/T18244-2000建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法GB/T15227-2007GB/T18575-2001GB/T18250-2000GB50210-2001GB/T228-2002建筑幕墙抗震性能振动台试验方法 建筑幕墙平面内变形性能检测方法 建筑装饰装修工程质量验收规范金属材料室温拉伸试验方法1.10建筑结构静力计算手册(第二版)1.11 土建图纸:2基本参数2.1幕墙所在地区贵阳地区；2.2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

18、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，本工程按C类地形考虑。2.3抗震设防按建筑工程抗震设防分类标准，建筑工程应分为以下四个抗震设防类别：1. 特殊设防类：指使用上有特殊设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后 果，需要进行特殊设防的建筑，简称甲类；2. 重点设防类：指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害 后果，需要提高设防标准的建筑，简称

19、乙类；3. 标准设防类：指大量的除 1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑，简称丙类；4. 适度设防类：指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害，允许在一定条件下适度降低要求的建筑，简称丁类；在围护结构抗震设计计算中：1. 特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施，同时，应按批准的地震安全性评价的结果且 高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用；2. 重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施，同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作 用；3. 标准设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用；贵州省城乡规划设计研究院中科院贵阳创新科技

20、园1#楼3#楼外装饰工程全隐框玻璃幕墙设计计算书4.适度设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用；根据国家规范建筑抗震设计规范GB50011-2010,贵阳地区地震基本烈度为：6度，地震动峰值加速度为工程是标准设防类，因此实际抗震计算中的水平地震影响系数最大值应按本地区抗震设防烈度选取，也就是取：a0.05g，由于本max=0.04 ；3幕墙承受荷载计算3.1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:W k* gz 上式中：g si g zW08.1.1-2GB50009-2012w k :作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa);

21、z :计算点标高：100mB gz :高度z处的阵风系数；根据不同场地类型，按以下公式计算：B gz=1+2gl10(z/10)- “条文说明部分 8.6.1GB50009-2012其中A、B、C、D四类地貌类别截断高度分别为：5m 10m 15m 30m；A 、B C、D四类地貌类别梯度高度分别为： 300m 350m 450m 550m 也就是：gI对于对A类场地对B类场地对C类场地对D类场地 :峰值因子，取当 z300m 时，取 z=300m, 当 z350m 时，取 z=350m, 当 z450m 时，取 z=450m, 当 z550m 时，取 z=550m, 2.5 ;当 z5m时，

22、取 z=5m；当 z10m时，取 z=10m；当 z15m时，取 z=15m；当 z300m 时，取 z=300m, 当 z350m 时，取 z=350m, 当 z450m 时，取 z=450m,当 z550m 时，取 z=550m,当 z5m时，取 z=5m；当 z10m时，取 z=10m；当 z15m时，取 z=15m；当 z25时取a=25，当A小于1时取A=1;LogA=0.822则：i s1 (A)= i s1 (1)+ i s1 (25)- i s1 (1)logA/1.4=1+0.8-1X 0.822/1.4=0.883按建筑结构荷载规范GB50009-2012第8.3.5条：计

23、算围护结构风荷载时，建筑物内部压力的局部体型系数可按下列规定采用：1 封闭式建筑物，按其外表面风压的正负情况取-0.2或0.2 ;2 仅一面墙有主导洞口的建筑物：- 当开洞率大于0.02且小于或等于0.10时，取0.4 i s1;- 当开洞率大于0.10且小于或等于0.30时，取0.6 i s1;- 当开洞率大于0.30时，取0.8 i s1;3 其它情况，应按开放式建筑物的i s1取值；注：1:主导洞口的开洞率是指单个主导洞口与该墙面全部面积之比；2 : i s1应取主导洞口对应位置的值；本计算中建筑物内部压力的局部体型系数为0.2(封闭式建筑内表面)；因此，计算非直接承受风荷载的支撑结构时

24、的局部风压体型系数为：i s1=0.883+0.2=1.083而对直接承受风压的面板结构来说，其局部风压体型系数为：i s1=1+0.2=1.2w 0 :基本风压值(MPa)，根据现行建筑结构荷载规范GB50009-2012附表E.5中数值采用，但不小于0.3KN/m2,按重现期50年，贵阳地区取0.0003MPa；3.2计算支撑结构时的风荷载标准值W k = B gz i z i s1 W=1.6929 X 1.4983 X 1.083 X 0.0003=0.000824MPa 因为 w0.001MPa,所以按 JGJ102-2003，取 Wk=0.001MPa。3.3计算面板材料时的风荷载

25、标准值W k= B gz i z i S1W=1.6929 X 1.4983 X 1.2 X 0.0003=0.000913MPa 因为 wk=4400mm4 :立柱左分格宽：1300mm立柱右分格宽：1300mm5 :立柱计算间距：B=1300mm6 :板块配置：中空玻璃 6 +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双跨梁力学模型进行设计计算，受力模型如下:贵州省城乡规划设计研究院中科院贵阳创新科技园1#楼3#楼外装饰工程全隐框玻璃幕墙设计计算书1 , 11 # 11 ,1r11* J 71 -l 1L11 1 zrJ2 iL14.1立柱型材选材

26、计算（1）风荷载作用的线荷载集度（按矩形分布）：q wk：风荷载线分布最大荷载集度标准值（N/mm）;w k:风荷载标准值（MPa）；B :幕墙立柱计算间距（mm）；q wk=wk B=0.001 X 1300=1.3N/mmq w：风荷载线分布最大荷载集度设计值（N/mm）;q w=1.4q wk=1.4 X 1.3=1.82N/mm（2）水平地震作用线荷载集度（按矩形分布）：q EAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值（MPa）;B E：动力放大系数，取 5.0 ;a max :水平地震影响系数最大值，取0.04 ；G k:幕墙构件的重力荷载标准值（N）,（含面板和框架）；A :幕墙

27、平面面积（mn*2）；q EAk= B e a maxG/A 5.3.4JGJ102_2003=5 X 0.04 X 0.0005=0.0001MPaq Ek：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）；q Ek=qEAkB=0.0001 X 1300=0.13N/mmq e：水平地震作用线荷载集度设计值（N/mm）；q E=1.3q Ek=1.3 X 0.13=0.169N/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：5.4.1JGJ102-2003q=q w+0.5q e=1.82+0.5 X 0.169=1.904N/mm用

28、于挠度计算时，采用Sw标准值：5.4.1JGJ102-2003q k=qwk=1.3N/mm贵州省城乡规划设计研究院中科院贵阳创新科技园1#楼3#楼外装饰工程全隐框玻璃幕墙设计计算书(4) 求支座反力R及最大弯矩：由双跨梁弯矩图可知，两支点0, 2处弯矩为零，中支点弯矩最大为M,而在均布荷载作用下，最大挠度在长跨内岀现。M i :中支座弯矩(N mm)R i :中支座反力(N);M i=-q(L i3+L23)/8L=-1.904 X (7003+44003)/8/5100 =-3991260N- mmX 4400/2-(-3991260/4400)R 1=qL1/2-MJL1+qL2/2-M

29、1/L 2=1.904 X 700/2-(-3991260/700)+1.904 =11464.105N4.2确定材料的截面参数(1) 截面的型材惯性矩要求：k 2=0k 1=4M/(qL 22)=4 X 3991260/(1.904 X 44002)=0.433查建筑结构静力计算手册第二版表3-9附注说明：x 0=A/4+2R1/3 cos( 9 +240)其中：A=2+k 1-k 2=2.433R=(A/4)2-k 1/2)3/2 =0.069 =1/3arccos(A 3-12k 1A-8(1-2k 1-k2)/64R)=26.576x 0=A/4+2R1/3 cos( 9 +240)=

30、2.433/4+2 X 0.06 1/3 cos(26.576+240)=0.561入=x(1-2k 汁3匕 x-2x 0-k 1X0 +X0)=0.1535代入 dfm = 入 qkL；/24EI xmin上式中：d f,lim :按规范要求，立柱的挠度限值(mm);q k :风荷载线荷载集度标准值(N/mm);L 2 :长跨长度(mm);E :型材的弹性模量(MPa)，对6063-T5取70000MPaI xmin :材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mH4)；L 2/180=4400/180=24.444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

31、(其它形式幕墙或外围护结构无绝对挠 度限制)：当跨距w 4500mni时，绝对挠度不应该大于20mm当跨距 4500mni时，绝对挠度不应该大于30mm对本例取：d f,hm =20mm代入上式:xmin =入 qkL24/24Edf,lim=0.1535 X 1.3 X 44004/24/70000/20=2225989.752mm(2) 截面的型材抵抗矩要求：W nx:立柱净截面抵抗矩预选值 (mm);M x :弯矩组合设计值即 M(N - mm)丫：塑性发展系数：对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00 ;对于热轧型钢龙骨，按 JGJ133或

32、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 ;f a :型材抗弯强度设计值(MPa)，对6063-T5取90 ;W nx = M/ Y fa=3991260/1.00/90贵州省城乡规划设计研究院中科院贵阳创新科技园1#楼3#楼外装饰工程全隐框玻璃幕墙设计计算书=44347.333mm4.3选用立柱型材的截面特性按上一项计算结果选用型材号：60/140系列型材的抗弯强度设计值：90MPa型材的抗剪强度设计值：ta=55MPa型材弹性模量：E=70000MPa绕X轴惯性矩：I x =4940000mrn绕Y轴惯性矩：I y=91

33、2600mrm绕X轴净截面抵抗矩： W =59800mm绕X轴净截面抵抗矩： W2=55300mm型材净截面面积：A=1534mm型材线密度：丫 g=0.041418N/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：S=39200mm塑性发展系数：丫 =1.004.4立柱的抗弯强度计算(1) 立柱轴向拉力设计值：N k:立柱轴向拉力标准值(N);q GAk：幕墙单位面积的自重标准值(MPa);A :立柱单元的面积(mni);B :幕墙立柱计算间距(mm);L :立柱跨度(mm);N k=qGAkA=q GAkBL=0.0005 X 1300X 5100=331

34、5NN :立柱轴向拉力设计值(N);N=1.2N k=1.2 X 3315=3978N(2) 抗弯强度校核：按双跨梁(受拉)立柱强度公式，应满足：N/A n+M/ yWXf a6.3.7JGJ102-2003上式中：N :立柱轴力设计值(N);M x :立柱弯矩设计值(N - mm)A n :立柱净截面面积(mn2);W nx :在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm);丫：塑性发展系数：对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00 ;对于热轧型钢龙骨，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 5042

35、9-2007，取1.00 ;f a :型材的抗弯强度设计值，取90MPa则：N/A n+M/ Y =3978/1534+3991260/1.00/55300=74.768MPa 90MPa立柱抗弯强度满足要求。4.5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：I x =4940000mm预选值为：I xmin=2225989.752mm实际挠度计算值为：d f = X qkL24/24EI x10贵州省城乡规划设计研究院中科院贵阳创新科技园1#楼3#楼外装饰工程全隐框玻璃幕墙设计计算书4=0.1535 X 1.

36、3 X 4400 /24/70000/4940000 =9.012mm而 d f,|im =20mm所以，立柱挠度满足规范要求。4.6立柱的抗剪计算校核依据：T maxT a=55MPa (立柱的抗剪强度设计值)(1) 求中支座剪力设计值：采用Vw+0.5Ve组合V W1 左=-(qL 1/2-M1/L1)=-(1.904 X 700/2-(-3991260/700)=-6368.2NV w1 右=qL2/2-M 1/L 2=1.904 X 4400/2-(-3991260/4400) =5095.905N取 V=6368.2N(2) 立柱剪应力：T max :立柱最大剪应力(MPa)；V :

37、立柱所受剪力(N);S x:立柱型材受力面对中性轴的面积矩(mm)；I x:立柱型材截面惯性矩(mn4)；t:型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)；T max=VS/I xt=6368.2 X 39200/4940000/6=8.422MPa8.422MPa 55MPa立柱抗剪强度满足要求！5幕墙横梁计算基本参数：1 :计算点标高：100m2 :横梁跨度：B=1300mm3 :横梁上分格高：1700mm横梁下分格高：1700mm4 :横梁计算间距：H=1700mm5 :力学模型：三角荷载简支梁；6 :板块配置：中空玻璃 6 +6 mm;7 :横梁材质：6063-T5 ;因为B H,所以本

38、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:11贵州省城乡规划设计研究院中科院贵阳创新科技园1#楼3#楼外装饰工程全隐框玻璃幕墙设计计算书7一丄丄I弯卑图11 1 1 H H 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 H 1 &二骨场芍载审支梁受方榄空5.1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）：q wk：风荷载线分布最大荷载集度标准值（N/mm）;w k:风荷载标准值（MPa）；B :横梁跨度（mm）;q wk=wk B=0.001 X 1300=1.3N/mmq w：风荷载线分布最大荷载集度设计值（N/mm）;q w=1.4q wk=1

39、.4 X 1.3=1.82N/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）:q EAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用（MPa）;B E：动力放大系数，取 5.0 ;a max :水平地震影响系数最大值，取0.04 ;G k: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（mn*2）;q EAk= B e a maxG/A5.3.4JGJ102_2003=5.0 X0.04 X 0.0004=0.00008MPaq Ek：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）;q Ek=qEAkB=0.00008 X 1300

40、=0.104N/mmq e：横梁受水平地震作用线荷载集度设计值（N/mm）;q E=1.3q Ek=1.3 X 0.104=0.135N/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：5.4.1JGJ102-2003q=q w+0.5q e=1.82+0.5 X 0.135=1.888N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值：5.4.1JGJ102-2003q k=qwk=1.3N/mm12贵州省城乡规划设计研究院中科院贵阳创新科技园1#楼3#楼外装饰工程全隐框玻璃幕墙设计计算书(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)：M y:横梁受风荷载

41、及地震作用弯矩组合设计值(N - mm；M w：风荷载作用下横梁产生的弯矩(N - mm)M e：地震作用下横梁产生的弯矩(N - mm)B :横梁跨度(mm);M w=qwB2/12M E=qEB2/12采用Sw+0.5S e组合：M y=M+0.5ME=qB 2/12=1.888X13002/12=265893.333N- mm(5) 横梁在自重荷载作用下的弯矩值(按矩形分布)：G k :横梁自重线荷载标准值(N/mm);H 1 :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;G k=0.0004 X H=0.0004 X 1700=0.68N/mmG

42、 :横梁自重线荷载设计值(N/mm);G=1.2G k=1.2 X 0.68=0.816N/mmM x :横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N - mm；B :横梁跨度(mm);M x=GB/8=0.816 X 13002/8=172380N- mm5.2确定材料的截面参数(1) 横梁抵抗矩预选：W nx :绕X轴横梁净截面抵抗矩预选值 (mm);W ny :绕Y轴横梁净截面抵抗矩预选值 (mm);M x :横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N - mm;M y:风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N - mm)Y x,Y y :塑性发展系数：对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB

43、50018-2002，取1.00 ;对于热轧型钢龙骨，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，均取1.00 ;f a:型材抗弯强度设计值(MPa)，对6063-T5取90 ;按下面公式计算：W nx = M/ Y xf a=172380/1.00/90=1915.333mm3W ny = M/ Y yf a=265893.333/1.00/90=2954.37mm3(2) 横梁惯性矩预选： d fuim :按规范要求，横梁在水平力标准值作用下的挠度限值(mm);d f2,lim :按规范要求，横梁在自重力标准值作用下

44、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(其它形式幕墙或外围护结构无绝对挠度限制) 当跨距w 4500mm寸，绝对挠度不应该大于20mm当跨距 4500mm寸寸，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3mmB/180=1300/180=7.222mm13贵州省城乡规划设计研究院中科院贵阳创新科技园1#楼3#楼外装饰工程全隐框玻璃幕墙设计计算书B/500=1300/500=2.6mm对本例取：d fi,iim =7.222mmd f2,lim =2.6mmq k :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70000MPaI ymin :绕Y轴最小惯性矩；B :横梁跨度（mm）;d 伽=qkB/120EI ymin（受风荷载与地震作用的挠度计算）I ymin =qkB/120Edf1,lim=1.3X13004/120/70000/7.222=61204.026mmI xm