广场幕墙结构计算书

1、目目 录录 第一部分、计算书设计依据第一部分、计算书设计依据.9 第二部分第二部分 基本参数及主要材料设计指标基本参数及主要材料设计指标.10 1 1、基本参数、基本参数.10 2 2、6063-T56063-T5 铝铝型型材材( (壁厚壁厚1010 mm)mm).10 3 3、6063A-T56063A-T5 铝型材铝型材 ( (壁厚壁厚1010 mm)mm).11 4 4、浮法玻璃、浮法玻璃 （厚度（厚度 5 51212 mmmm）.11 5 5、钢化玻璃、钢化玻璃 （厚度（厚度 5 51212 mmmm）.11 6 6、30033003 铝单板（铝单板（2.5mm2.5mm、3.0mm3

2、.0mm 厚）厚）.11 7 7、结构硅酮密封胶、结构硅酮密封胶.12 8 8、Q235BQ235B 钢钢.12 9 9、结构用不锈钢、结构用不锈钢 (0Gr18Ni9)(0Gr18Ni9).12 1010、奥氏体不锈钢螺栓（、奥氏体不锈钢螺栓（A2-70A2-70）.12 1111、焊缝、焊缝 (级焊缝，焊缝厚度或直径级焊缝，焊缝厚度或直径 d16mm)d16mm).12 1212、C30C30 钢筋混凝土钢筋混凝土.13 1313、5mm5mm 抽芯铝铆钉抽芯铝铆钉.13 第三部分、幕墙风荷载作用值计算第三部分、幕墙风荷载作用值计算.13 第一章、计算说明第一章、计算说明.13 第二章、幕

3、墙风荷载计算第二章、幕墙风荷载计算.13 一、水平风荷载值计算.13 二、各幕墙分项风荷载计算值.15 第四部分、明框玻璃幕墙结构计算第四部分、明框玻璃幕墙结构计算.17 第一章、荷载计算第一章、荷载计算.17 一、计算说明.17 二、明框玻璃幕墙自重荷载计算.17 三、明框玻璃幕墙承受的水平风荷载计算.17 四、明框玻璃幕墙承受的水平地震荷载计算.18 五、荷载组合.18 第二章、玻璃面板计算第二章、玻璃面板计算.19 一、计算说明.19 二、玻璃面板强度校核.19 三、玻璃面板挠度校核.21 第三章、明框玻璃幕墙板块的平面内变形性能计算第三章、明框玻璃幕墙板块的平面内变形性能计算.22 一

4、、计算说明.22 二、平面变形性能确定.22 三、平面变形性能校核.22 第四章、玻璃幕墙横梁计算第四章、玻璃幕墙横梁计算.23 一、计算说明.23 二、力学模型.23 三、荷载作用值.23 四、荷载计算.25 五、横梁截面参数.26 六、横梁强度校核.26 七、横梁抗剪强度校核.27 八、横梁挠度校核.27 第五章、玻璃幕墙立柱计算第五章、玻璃幕墙立柱计算.28 一、计算说明.28 二、力学模型.28 三、荷载作用值.28 四、立柱截面参数.29 五、立柱抗弯强度校核.29 六、立柱抗剪强度校核.30 七、立柱挠度校核.30 第六章、幕墙连接件计算第六章、幕墙连接件计算.30 一、横梁与立柱

5、的连接计算.30 二、立柱与钢角码的连接计算.32 三、钢角码与埋件连接计算.33 第五部分、半隐框玻璃幕墙结构计算（一）第五部分、半隐框玻璃幕墙结构计算（一）.34 第一章、荷载计算第一章、荷载计算.34 一、计算说明.34 二、半隐框玻璃幕墙自重荷载计算.34 三、半隐框玻璃幕墙承受的水平风荷载计算.34 四、半隐框玻璃幕墙承受的水平地震荷载计算.35 五、荷载组合.35 第二章、玻璃面板计算第二章、玻璃面板计算.36 一、计算说明.36 二、玻璃面板强度校核.36 三、玻璃面板挠度校核.38 第三章、玻璃幕墙横梁计算第三章、玻璃幕墙横梁计算.39 一、计算说明.39 二、力学模型.39

6、三、荷载作用值.39 四、荷载计算.41 五、横梁截面参数.42 六、横梁强度校核.42 七、横梁抗剪强度校核.42 八、横梁挠度校核.43 第四章、玻璃幕墙立柱计算第四章、玻璃幕墙立柱计算.44 一、计算说明.44 二、力学模型.44 三、荷载作用值.44 四、立柱截面参数.45 六、立柱抗弯强度校核.45 七、立柱抗剪强度校核.45 八、立柱挠度校核.46 第五章、幕墙连接件计算第五章、幕墙连接件计算.46 一、横梁与立柱的连接计算.46 二、立柱与钢角码的连接计算.48 三、钢角码与埋件连接计算.49 第六部分、半隐框玻璃幕墙结构计算（二）第六部分、半隐框玻璃幕墙结构计算（二）.50 第

7、一章、荷载计算第一章、荷载计算.50 一、计算说明.50 二、横明竖隐玻璃幕墙自重荷载计算.50 三、横明竖隐玻璃幕墙承受的水平风荷载计算.50 四、横明竖隐玻璃幕墙承受的水平地震荷载计算.51 五、荷载组合.51 第二章、玻璃面板计算第二章、玻璃面板计算.52 一、计算说明.52 二、玻璃面板强度校核.52 三、玻璃面板挠度校核.54 四、玻璃板块与副框之间的结构胶强度计算.55 第三章、玻璃幕墙横梁计算第三章、玻璃幕墙横梁计算.56 一、计算说明.56 二、力学模型.56 三、荷载作用值.56 四、荷载计算.58 四、横梁截面参数.59 五、横梁强度校核.59 六、横梁抗剪强度校核.60

8、七、横梁挠度校核.60 第四章、玻璃幕墙立柱计算第四章、玻璃幕墙立柱计算.61 一、计算说明.61 二、力学模型.61 三、荷载作用值.61 四、立柱截面参数.62 五、立柱抗弯强度校核.62 六、立柱抗剪强度校核.63 八、立柱挠度校核.63 第五章、幕墙连接件计算第五章、幕墙连接件计算.63 一、横梁与立柱的连接计算.63 二、立柱与钢角码的连接计算.65 三、钢角码与埋件连接计算.66 第七部分第七部分 隔热窗结构计算隔热窗结构计算.67 第一章第一章 玻璃面板计算玻璃面板计算.67 一、计算说明.67 二、玻璃面板荷载计算.67 三、外片玻璃面板强度校核.68 四、玻璃面板挠度校核.7

9、0 第二章、上悬窗中横梃计算第二章、上悬窗中横梃计算.71 一、计算说明.71 二、上悬窗的荷载计算.71 三、计算模型.73 四、上悬窗中横内力计算.73 五、横梁截面参数.74 六、横梁抗弯强度校核.74 七、横梁抗剪强度校核.75 八、横梁挠度校核.75 第三章、推拉窗中横梃计算第三章、推拉窗中横梃计算.76 一、计算说明.76 二、推拉窗的荷载计算.76 三、计算横型.78 四、推拉窗中横内力计算.79 五、横梁截面参数.80 六、横梁抗弯强度校核.80 七、横梁抗剪强度校核.80 八、横梁挠度校核.81 第八部分、铝挂件石材幕墙结构计算第八部分、铝挂件石材幕墙结构计算 .82 第一章

10、、荷载计算第一章、荷载计算.82 一、计算说明.82 二、单位面积石材幕墙的自重荷载计算.82 三、石材幕墙板块承受的水平风荷载计算.82 四、石材幕墙板块承受的垂直于幕墙平面的分布水平地震荷载计算.83 五、荷载组合.83 第二章、石材面板计算第二章、石材面板计算.84 一、计算说明.84 二、石材面板强度校核.84 第三章、石材幕墙横梁计算第三章、石材幕墙横梁计算.85 一、计算说明.85 二、力学模型.86 三、荷载作用值.86 四、荷载计算.88 五、横梁截面参数.88 六、横梁强度校核.89 七、横梁抗剪强度校核.89 八、横梁抗扭计算.90 九、横梁挠度校核.91 第四章、石材幕墙

11、立柱计算第四章、石材幕墙立柱计算.91 一、计算说明.91 二、力学模型.91 三、荷载作用值.92 四、立柱截面参数.93 五、立柱强度校核.93 六、立柱挠度校核.93 第五章、主要幕墙连接附件计算第五章、主要幕墙连接附件计算.94 一、横梁与立柱的连接计算.94 二、立柱与钢角码的连接计算.94 三、钢角码与埋件连接计算.95 第九部分、雨篷结构计算第九部分、雨篷结构计算 .96 第一章、荷载计算第一章、荷载计算.96 一、计算说明.96 二、荷载计算.96 三、荷载效应组合.98 第二章、点式玻璃面板计算第二章、点式玻璃面板计算.99 一、计算说明.99 二、外片玻璃面板强度校核.99

12、 三、内片玻璃面板强度校核.100 四、玻璃面板挠度校核.100 第三章、雨蓬钢结构构件计算第三章、雨蓬钢结构构件计算.101 一、结构计算简图.101 二、荷载分析.101 三、作用在钢结构上的线荷载.102 四、钢结构强度校核.102 五、雨蓬挠度计算.103 第十部分、金属飘棚结构计算第十部分、金属飘棚结构计算 .103 第一章、荷载计算第一章、荷载计算.103 一、计算说明.103 二、飘棚风荷载（负风压）计算.103 三、荷载效应组合.104 第十一部分、采光顶结构计算第十一部分、采光顶结构计算 .107 第一章、荷载计算第一章、荷载计算.107 一、计算说明.107 二、荷载计算.

13、107 三、荷载效应组合.108 第二章、玻璃面板计算第二章、玻璃面板计算.109 一、计算说明.109 二、玻璃强度校核.109 三、玻璃挠度校核.110 第三章、龙骨结构计算第三章、龙骨结构计算.111 一、计算说明.111 二、龙骨截面特性.112 三、200 x100 x8 龙骨强度校核.112 四、200 x100 x8 龙骨挠度校核.113 五、140 x80 x4 龙骨强度校核.113 六、140 x80 x4 龙骨挠度校核.114 七、60 x60 x4 龙骨挠度校核.114 八、60 x60 x4 龙骨挠度校核.114 第十二部分、铝合金格栅结构计算第十二部分、铝合金格栅结构

14、计算.115 第一章、荷载计算第一章、荷载计算.115 一、计算说明.115 二、荷载计算.115 三、荷载效应组合.116 第二章、铝合金格栅校核第二章、铝合金格栅校核.117 一、计算说明.117 二、荷载计算.117 三、铝合金格栅截面特性.117 四、铝合金格栅强度校核.118 五、铝合金格栅刚度校核.118 第三章、铝合金格栅龙骨校核第三章、铝合金格栅龙骨校核.119 一、龙骨截面特性.119 二、200 x100 x8 主龙骨校核.119 三、150 x100 x6 次龙骨挠度校核.120 四、120 x60 x4 次龙骨挠度校核.121 第十三部分、办公楼热工性能计算第十三部分、

15、办公楼热工性能计算.121 第一章、透明玻璃幕墙热工性能计算第一章、透明玻璃幕墙热工性能计算.122 一、计算依据及参考数据.122 二、热工性能计算.123 三、幕墙热工计算.123 四、结论.125 第二章、不透明玻璃幕墙热工计算第二章、不透明玻璃幕墙热工计算.125 一、热工性能计算.125 二、结论.127 第十四部分、公寓楼热工性能计算第十四部分、公寓楼热工性能计算.127 第一章、透明玻璃幕墙热工性能计算第一章、透明玻璃幕墙热工性能计算.127 一、计算依据及参考数据.127 二、热工性能计算.128 三、幕墙热工计算.128 四、结论.130 第十五部分、裙楼热工性能计算第十五部

16、分、裙楼热工性能计算.131 第一章、透明玻璃幕墙热工性能计算第一章、透明玻璃幕墙热工性能计算.131 一、计算依据及参考数据.131 二、热工性能计算.132 三、幕墙热工计算.132 1、玻璃 K 值计算.132 2、铝合金型材 K 值计算.132 3、幕墙 K 值计算.133 四、结论.134 第二章、不透明玻璃幕墙热工计算第二章、不透明玻璃幕墙热工计算.135 一、热工性能计算.135 1、不透明玻璃幕墙 K 值计算.135 二、结论.136 第三章、石材幕墙热工性能计算第三章、石材幕墙热工性能计算.136 一、计算依据及参考数据.136 二、热工性能计算.136 三、石材幕墙热工计算

17、.137 四、结论.138 第一部分、计算书设计依据第一部分、计算书设计依据 1. 碳素结构钢GB700-88 2. 不锈钢冷轧钢板GB3280-92 3. 铝及铝合金板材GB3380-97 4. 建筑结构荷载规范GB50009-2001(06 版)(06 版) 5. 混凝土结构设计规范GB50010-2002 6. 建筑抗震设计规范GB50011-2001 7. 钢结构设计规范GB50017-2002 8. 民用建筑热工设计规范GB50176-93 9. 硅酮建筑密封胶GB/T14683-93 10.建筑幕墙空气渗透性能测试方法GB/T15226-94 11.建筑幕墙风压变形性能测试方法GB

18、/T15227-94 12.建筑幕墙雨水渗透性能测试方法GB/T15228-94 13.铝合金建筑型材GB/T5237-2000 14.建筑幕墙JG3035-96 15.玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 16.建筑玻璃应用技术规程JGJ113-2003 17.金属、石材幕墙工程技术规范JGJ133-2001 18.建筑结构静力计算手册 （第二版） 19.甲方所供建筑招标图纸及电子版图纸 20.甲方所供招投标书 第二部分第二部分 基本参数及主要材料设计指标基本参数及主要材料设计指标 1 1、基本参数、基本参数 01、工程名称： 05、工程性质： 建筑工程甲级 06、建筑层数： 地下 2

19、 层，办公楼地上 24 层、公寓地上 32 层 07、建筑高度： 办公楼 87.45 m、公寓 99.95 m 08、抗震等级： 六级 2 2、6063-T56063-T5 铝型材铝型材( (壁厚壁厚1010 mm)mm) 抗拉抗压强度设计值 fa =85.5 N/mm2 抗剪强度设计值 fav=49.6 N/mm2 局部承压强度设计值 fab=120.0 N/mm2 弹性模量 E =0.7105 N/mm2 线膨胀系数 =2.3510-5 泊松比 =0.33 3 3、6063A-T56063A-T5 铝型材铝型材 ( (壁厚壁厚1010 mm)mm) 抗拉抗压强度设计值 fa =124.4

20、N/mm2 抗剪强度设计值 fav=72.2 N/mm2 局部承压强度设计值 fab=150.0 N/mm2 弹性模量 E =0.7105 N/mm2 线膨胀系数 =2.3510-5 泊松比 =0.33 4 4、浮法玻璃、浮法玻璃 （厚度（厚度 5 51212 mmmm） 重力体积密度： rg=25.6 KN/m3 大面强度设计值： fg1=28.0 N/mm2 侧面强度设计值： fg2=19.5 N/mm2 弹性模量 E =0.72105 N/mm2 线膨胀系数 =0.8010-51.0010-5 泊松比 =0.20 5 5、钢化玻璃、钢化玻璃 （厚度（厚度 5 51212 mmmm） 重力

21、体积密度： rg=25.6 KN/m3 大面强度设计值： fg1=84.0 N/mm2 侧面强度设计值： fg2=58.8 N/mm2 弹性模量 E =0.72105 N/mm2 线膨胀系数 =0.8010-51.0010-5 泊松比 =0.20 6 6、30033003 铝单板（铝单板（2.5mm2.5mm、3.0mm3.0mm 厚）厚） 抗拉强度设计值 fa =81 N/mm2 抗剪强度设计值 fav=47 N/mm2 局部承压强度设计值 fab=120 N/mm2 弹性模量 E =0.7105 N/mm2 线膨胀系数 a=2.3510-5 泊松比 =0.33 7 7、结构硅酮密封胶、结构

22、硅酮密封胶 短期强度允许值: f1=0.20 N/mm2 长期强度允许值： f2=0.01 N/mm2 8 8、Q235BQ235B 钢钢 抗拉、抗压、抗弯强度设计值 f =215 N/mm2 抗剪强度设计值 fv =125 N/mm2 局部承压强度设计值 fab=320 N/mm2 弹性模量 E =2.06105 N/mm2 线膨胀系数 =1.210-5 重力体积分布 =78.5103 N/m3 泊松比 =0.30 9 9、结构用不锈钢、结构用不锈钢 (0Gr18Ni9)(0Gr18Ni9) 屈服强度 s206 N/mm2 抗拉压强度设计值 fb =187 N/mm2 抗剪强度设计值 fss

23、=109 N/mm2 局部承压强度设计值 fsbr=279 N/mm2 弹性模量 E =2.06105 N/mm2 线膨胀系数 g=1.810-5 重力体积密度 s=78.5 KN/m3 泊松比 =0.30 1010、奥氏体不锈钢螺栓（、奥氏体不锈钢螺栓（A2-70A2-70） 抗拉强度设计值 fa =320 N/mm2 抗剪强度设计值 fv =245 N/mm2 1111、焊缝、焊缝 (级焊缝，焊缝厚度或直径级焊缝，焊缝厚度或直径 d16mm)d16mm) 抗压强度设计值 fcw=215 N/mm2 抗拉强度设计值 ftw=215 N/mm2 抗剪强度设计值 fww=125 N/mm2 角焊

24、缝抗压、抗拉、抗剪强度设计值 ffw=160 N/mm2 1212、C30C30 钢筋混凝土钢筋混凝土 轴心抗压强度标准值 fc=20.1 N/mm2 抗拉强度标准值 ft=2.01 N/mm2 轴心抗压强度设计值 fc=14.3 N/mm2 抗拉强度设计值 ft=1.43 N/mm2 线膨胀系数 g=1.010-5 1313、5mm5mm 抽芯铝铆钉抽芯铝铆钉 抗剪强度设计值 NVb=2200 N 第三部分、幕墙风荷载作用值计算第三部分、幕墙风荷载作用值计算 第一章、计算说明第一章、计算说明 根据荷载作用产生的效应（应力、内力、位移和挠度等） ，将各种 荷载进行组合，以每一个构件受到的最不利

25、组合荷载作为我们的设计依 据。 幕墙受到的荷载可分为恒荷载和活荷载，恒荷载主要是自身的重力 荷载作用，活荷载即可变荷载主要考虑风荷载、地震作用和温度作用。 可变荷载中，一般情况下风荷载产生的效应最大，起控制作用。在此， 我们主要和重点分析了整个幕墙工程受到的风荷载情况。另外，地震荷 载对幕墙结构的变形性能等有着非常重要的影响。 现根据本工程的特点，将本工程幕墙的计算分成若干个分项，分别 计算各幕墙分项承受的最大风荷载，作为该幕墙的代表风压荷载值，计 算和校核幕墙构件的强度和挠度、检验幕墙的各项性能是否达到设计要 求。 第二章、幕墙风荷载计算第二章、幕墙风荷载计算 一、水平风荷载值计算一、水平风

26、荷载值计算 1、WK :作用在幕墙上的风荷载标准值 WK=gzS1ZW0 gz:瞬时风压的阵风系数， 按建筑结构荷载规范GB50009-2001(06 版)表 7.5.1 规定； S1:局部风压体形系数， 按建筑结构荷载规范GB50009-2001(06 版)(06 版)第 7.3.3 条 规定 该体型系数为最不利的一种室内外风荷载组合。 Z:风荷载高度变化系数， 按建筑结构荷载规范GB50009-2001(06 版)表 7.2.1 规定 W0 :作用在幕墙上的风荷载基本值 按建筑结构荷载规范GB50009-2001(06 版)附表 D.4 规定 （按 50 年一遇） 2、水平风荷载设计值 r

27、W:风荷载作用效应分项系数，取 rG=1.4 按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 第 5.4.2 条规定及金 属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-2001 第 5.1.6 条规定 W:作用在幕墙上的风荷载设计值 W=rWWK 幕 墙 分 项 名 称 幕 墙 所 在 部 位 最大 计算 标高 （m ） 大 面 边 角 分 区 位 置 瞬时 风压 阵风 系数 gz 风 荷 载 体 型 系 数 S 1 风压 高度 变化 系 数 Z 基本风 压值 W0（KN /m2） 水平风荷载 标准值 （KN/m2） 水平风荷 载设计值 （KN/m2） 隐 框 隔 热 窗 公 寓 楼 98.6 大 面

28、1.50 7 - 1.2 2.07 99 0.62.1843.058 雨 篷 裙 楼 4.7 大 面 1.88 4 - 2.0 1.00 0 0.63.165 金 属 飘 棚 裙 楼 15.7 大 面 1.59 5 - 1.3 1.53 7 0.61.957 2. 74 0 采 光 顶 裙 楼 15.1 屋 顶 1.88 4 - 1.3 1.00 0 0.6 1.4 7 2. 05 8 二、各幕墙分项风荷载计算值二、各幕墙分项风荷载计算值 表 3-1 第四部分、明框玻璃幕墙结构计算第四部分、明框玻璃幕墙结构计算 第一章、荷载计算第一章、荷载计算 一、计算说明一、计算说明 该明框玻璃幕墙位于办公

29、楼主楼，该部分玻璃幕墙所在最大标高为 86.2m。明框玻璃幕墙最大水平分格为 B=1605mm，竖向分格为 H=2200mm，层高为 3.5 m。 二、明框玻璃幕墙自重荷载计算二、明框玻璃幕墙自重荷载计算 1、玻璃面板自重荷载标准值计算 GAK：玻璃面板自重面荷载标准值 玻璃采用 TP8+12A+TP8 mm 厚钢化中空玻璃 GAK=（8+8）10-325.6=0.4096 KN/m2 GGK：考虑龙骨和各种零部件后的幕墙面板自重面荷载标准值 GGK=0.50 KN/m2 2、玻璃面板自重荷载设计值计算 rG：自重作用效应分项系数，取 rG=1.2 按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003

30、 第 5.4.2 条规定 GG：考虑龙骨和各种零部件后的幕墙面板自重面荷载设计值 GG=rGGGK=1.20.5=0.6 KN/m2 三、明框玻璃幕墙承受的水平风荷载计算三、明框玻璃幕墙承受的水平风荷载计算 1、风荷载计算 以最大标高 86.2m 计算风荷载值，玻璃板块最大水平分格为 1605，最大竖向风格为 2200. ：作用在幕墙上的风荷载标准值 (kN/m2) K W ：瞬时风压阵风系数=1.521 gZ gZ 按建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006 版） 。 s1：局部风压体型系数: 大面区取-1.090 玻璃面积 1.6052.2=3.531 m2 ，log3.531=

31、0.5479 S1(A)= -1.0+0.81.0-1.0 0.5479= -0.890 s1= -0.890+(-0.2)= -1.090 所以按建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006 版）取 s1=- 1.090。 ：风荷载高度变化系数:1.992 Z 按建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006 版） B 类取值 ：青岛地区基本风压 =0.6 kN/m2（按建筑结构荷载规范 0 0 GB5009-2001） 风荷载标准值 =ZS1W0 K W gZ =1.5211.9921.0900.60 =1.982 kN/m2 风荷载作用分项系数 W=1.4 风荷载设计值： W=

32、WWK =1.41.982 =2.775KN/m2、 四、明框玻璃幕墙承受的水平地震荷载计算四、明框玻璃幕墙承受的水平地震荷载计算 1、幕墙玻璃面板承受的水平地震荷载标准值计算 max：水平地震影响系数最大值，取 max=0.04 查玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 表 5.3.4 E：动力放大系数，取 E=5.0 按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 第 5.3.4 条规定 qEK：作用在幕墙上的地震荷载标准值计算 qEK=maxEGGK=0.045.00.50=0.1 KN/m2 2、幕墙玻璃面板承受的水平地震荷载设计值计算 rE：地震荷载作用效应分项系数，取 rE=1.

33、3 按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 第 5.4.2 条规定 qE：作用在幕墙上的地震荷载设计值 qE=rEqEK=1.30.1=0.13 KN/m2 五、荷载组合五、荷载组合 1、风荷载和水平地震作用组合标准值计算 W：风荷载作用效应组合系数，取 W=1.0 按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 第 5.4.3 条规定 E：地震荷载作用效应组合系数，取 E=0.5 按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 第 5.4.3 条规定 qK=WWK+EqEK =1.01.982+0.50.1 =2.032 KN/m2 2、风荷载和水平地震作用组合设计值计算 q=WW+Eq

34、E =1.02.775+0.50.13 =2.840KN/m2 第二章、玻璃面板计算第二章、玻璃面板计算 一、计算说明一、计算说明 玻璃面板选用 TP8+12A+TP8 mm 厚的中空钢化玻璃。明框玻璃幕墙 的分格尺寸为，幕墙分格宽度 a=1605 mm，幕墙分格高度 b=2200 mm。 该部分玻璃承受的风荷载为 WK=1.982 KN/m2，W=2.775 KN/m2。 二、玻璃面板强度校核二、玻璃面板强度校核 1、校核依据：fg1=84.0 N/mm2。 2 2 6 t mqa ：玻璃面板在荷载作用下产生的应力； ：玻璃面板弯矩系数；m 由 =0.73，查玻璃幕墙工程技术规范JGJ102

35、-2003 b a 2200 1605 表 6.1.2-1，得=0.0707。m ：玻璃面板受到的组合荷载设计值；q ：玻璃计算厚度；t ：玻璃的应力折减系数。 2、外片玻璃面板强度校核 1)外片玻璃荷载计算 外片玻璃自重荷载标准值为：=825.6=204.8 N/mm2=0.205 1GK G KN/m2 根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 第 6.1.5 条规定： 直接承受风荷载的外片玻璃受到的风荷载标准值为 3 2 3 1 3 1 1 1 . 1 tt t KK = 33 3 88 8 982 . 1 1 . 1 =1.090 KN/m2 风荷载设计值为 11K =1.41.

36、090 =1.526 KN/m2 外片玻璃承受水平地震荷载标准值为 =0.045.00.205=0.0410 KN/m2 GKEEK Gqmax 1 水平地震荷载设计值为 =1.30.0410=0.0533 KN/m2 11EKEE qq 外片玻璃承受的水平组合荷载标准值为 111EKEKK qq =1.01.090+0.50.0410 =1.111KN/m2 水平组合荷载设计值为 111EEq q =1.01.526+0.50.0533 =1.553KN/m2 2)外片玻璃强度校核 根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 公式 6.1.2-3： =25 4 1 4 11 1 5 .

37、0 Et aqEK K 45 43 81072 . 0 506110)0410 . 0 5 . 0090. 1 ( 查玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 表 6.1.2-2 得 外片玻璃的应力折减系数 =0.90 1 外片玻璃在水平组合荷载作用下产生的应力为 1 2 2 1 6 t amq = 90 . 0 8 160510553 . 1 0707 . 0 6 2 23 =23.86 N/mm2fg1=84.0 N/mm2 外片玻璃面板强度满足设计要求。 3、内片玻璃面板强度校核 由于内片玻璃与外片玻璃厚度相等，且内片玻璃风荷载小于外片玻 璃风荷载，故内片玻璃面板强度满足设计要求内片玻

38、璃面板强度满足设计要求。 三、玻璃面板挠度校核三、玻璃面板挠度校核 1、校核依据：根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 第 6.1.3 条规定 = f d D a K 4 lim,f d 60 a ：风荷载标准值作用下挠度最大值； f d ：四边支承玻璃面板的挠度系数； 由边长比 =0.73，查玻璃幕墙工程技术规范JGJ102- b a 2200 1605 2003 表 6.1.3 得 =0.007。 ：风荷载标准值； K ：玻璃短边尺寸；a ：玻璃刚度；D ：玻璃挠度折减系数 2、挠度计算 1)中空玻璃风荷载标准值 WK=1.982KN/m2 2)中空玻璃等效计算厚度 ，根据玻璃幕

39、墙工程技术规范JGJ102- e t 2003 公式 6.1.5-3 得 =9.575 mm e t 3 3 2 3 1 95 . 0 tt 333 8895 . 0 3)玻璃刚度 ，根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 公式D 6.1.3-1 D=5.49106 Nmm )1 (12 2 3 v Et )2 . 01 (12 575. 91072. 0 2 35 4)中空玻璃挠度折减系数 根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 公式 6.1.2-3： =21.73 4 4 e K Et a 45 43 575 . 9 1072 . 0 056110982 . 1 查玻璃幕墙

40、工程技术规范JGJ102-2003 表 6.1.2-2 得 中空玻璃的挠度折减系数 =0.913 5）中空玻璃在风荷载作用下产生的挠度 = f d D a K 4 = 913. 0 1049 . 5 160510982 . 1 0070. 0 6 43 =15.31mm=26.75 mm lim,f d 60 1605 玻璃面板挠度满足设计要求。玻璃面板挠度满足设计要求。 第三章、明框玻璃幕墙板块的平面内变形性能计算第三章、明框玻璃幕墙板块的平面内变形性能计算 一、计算说明一、计算说明 为避免明框玻璃幕墙板块平面内变形时产生破坏，我们必须对明框 玻璃幕墙板块平面内的变形情况与结构的变形情况进行

41、对照比较分析。 以便选择相应的结构和尺寸。明框玻璃幕墙板块平面内变形的性能以建 筑物的层间相对位移值表示。并保证在设计允许的相对位移范围内，明 框玻璃幕墙板块不损坏。明框玻璃幕墙板块平面内变形性能按不同的结 构类型弹性计算的位移控制值的 3 倍进行设计。 二、平面变形性能确定二、平面变形性能确定 ：主体结构的弹性层间位移角限值，取 =1/800。 由主体结构为钢筋混凝土框架-剪力墙结构，查玻璃幕墙工 程技术规范JGJ102-2003 条文说明中表 4.1 得 ：明框玻璃幕墙板块平面内变形性能 按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 第 4.3.12 条 =3=31/800=1/267 三

42、、平面变形性能校核三、平面变形性能校核 b：玻璃板块宽度， b=1605 mm h：玻璃板块高度， h=2200 mm c1：玻璃与边框的左、右平均间隙，c1=7 mm c2：玻璃与边框的上、下平均间隙，取 c2=7 mm u：玻璃幕墙的平面变形性能 u= )1 (2 1 2 1 c c b h c = ) 7 7 1605 2200 1 (72 =33.190 mm =u/H=33.190/3500=1/105 H：该明框玻璃幕墙所在层的层高，取 H=3500 mm =1/1051/267 1/100=1/1051/150 本工程幕墙的平面内变形性能为二级。 该明框玻璃幕墙的变形性满足设计要

43、求。该明框玻璃幕墙的变形性满足设计要求。 第四章、玻璃幕墙横梁计算第四章、玻璃幕墙横梁计算 一、计算说明一、计算说明 选用（6063A-T5）铝型材，根据建筑结构特点，每根幕墙横梁简支 在立柱上，双向受力，属于双弯构件，须对横梁进行强度和挠度校核， 横梁的计算长度 B=1605mm。受力最不利的横梁承受竖直方向荷载高度 h=1750 mm 。承受水平方向三角形和梯形荷载，高度 h1=802.5 mm，h2=650 mm。 二、力学模型二、力学模型 幕墙的荷载由横梁和立柱承担。玻璃面板将受到的水平方向的荷载， 按 45 度角分别传递到横梁和立柱上。横梁采用简支梁力学模型，水平 荷载上部按三角形分

44、布荷载下部按梯形荷载分算。竖直方向玻璃等的自 重按均布线荷载考虑。计算简图如图。 三、荷载作用值三、荷载作用值 1、风荷载计算 以最大标高 86.2 m 位置计算风荷载值 ：作用在幕墙上的风荷载标准值 (kN/m2) K W ：瞬时风压阵风系数=1.521 gZ gZ 按建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006 版） 。 s1：局部风压体型系数:大面区取-1.050 从属面积 1.6053.5=5.6175 m2 log5.6175=0.7495 S1(A)= -1.0+0.81.0-1.0 0.7495= -0.850 s1=-0.850+（-0.2）=-1.050 按建筑结构荷载

45、规范GB50009-2001（2006 版） 。 ：风荷载高度变化系数:1.992 Z 按建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006 版） B 类取值 ：青岛地区基本风压 =0.6 kN/m2 0 0 （按建筑结构荷载规范GB5009-2001） 风荷载标准值 ） =gzZS1W0 K W =1.5211.9921.0500.60 =1.909KN/m2 风荷载作用分项系数 W=1.4 风荷载设计值： W=WWK =1.41.909 =2.673 KN/m2 2、水平地震荷载计算 qEK：作用在幕墙上的地震荷载标准值 qEK=maxEGGK=0.045.00.5=0.10KN/m2 q

46、E：作用在幕墙上的地震荷载设计值 qE=rEqEK=1.30.10=0.13KN/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 3、荷载组合 风荷载+水平地震荷载 W：风荷载作用效应组合系数，取 W=1.0 按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 第 5.4.3 条规定 E：地震荷载作用效应组合系数，取 E=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=WWK+EqEK =1.01.909+0.50.10 =1.959KN/m2 2

47、、风荷载和水平地震作用组合面荷载设计值计算 q=WW+EqE =1.02.673+0.50.13 =2.738KN/m2 四、荷载计算四、荷载计算 1、横梁承受的竖直方向面荷载 标准值 GGK=0.5 KN/m2 设计值 GG=0.6 KN/m2 2、横梁承受的水平方向面荷载 标准值 qK=1.959KN/m2 设计值 q=2.738 KN/m2 3、横梁承受的竖直方向线荷载 标准值：G 线 K=GAKh3 =0.51.75 =0.875kN/mm 设计值：G 线 =1.2G线 K =1.20.875 =1.05 kN/m 4、横梁承受的竖直方向重力荷载产生的最大弯矩 MX Mx=G 线B2/

48、8=1.051.6052/8=0.338 KNm 5、横梁承受的竖直方向重力荷载产生的最大剪力 VX=0.5BG 线=0.51.6051.05= 0.843KN 6、横梁承受的水平方向三角形与梯形荷载 上部线荷载标准值 q 线K1= =qkh1 =1.9590.8025=1.572 KN/m 上部线荷载设计值 q 线 1=qh1 =2.7380.8025=2.197 KN/m 下部线荷载标准值 q 线 K2=qKh2 =1.959 0.650=1.273KN/m 下部线荷载设计值 q 线 2=qh1 =2.7380.650=1.780KN/m 7、横梁承受的水平方向线荷载产生的最大弯矩 上部三

49、角形荷载产生的最大弯矩 MY1= 12 2 1B q线 = 12 605 . 1 197 . 2 2 =0.472 KNm： 下部梯形荷载产生的最大弯矩 MY2= 2 2 2 1 43 24B hBq线 = ) 1605 650 (43( 24 605. 1780. 1 2 2 =0.448KNm MY= MY1+ MY2=0.920 KNm 8、横梁承受的水平方向线荷载产生的最大剪力 VY：水平荷载产生的最大剪力 VY=+ )1 ( 2 2 2 B hBq 线 4 1B q线 =+ ) 1605 650 1 ( 2 605 . 1 780. 1 4 605.1197.2 =1.731 KN

50、五、横梁截面参数五、横梁截面参数 横梁截面积 A=898.302 mm2 中性轴惯性矩 IX= mm4 中性轴到最外缘距离 YXmax=36.4518 mm X 轴抵抗矩 WX=7716.39 mm3 X 轴面积矩 SX=6484.1 mm3 中性轴惯性矩 IY= mm4 中性轴到最外缘距离 YYmax=52.4148 mm Y 轴抵抗矩 WY=16248.3 mm3 Y 轴面积矩 SY=12323.2 mm3 塑性发展系数 =1.05 六、横梁强度校核六、横梁强度校核 校核依据：fa=124.4 N/mm2 y y x x W M W M y y W M W M x x = 3 . 1624

51、805 . 1 10920 . 0 39.716705 . 1 10338 . 0 66 =95.64 N/mm2fa=124.4 N/mm2 横梁强度满足设计要求。横梁强度满足设计要求。 七、横梁抗剪强度校核七、横梁抗剪强度校核 校核依据：fav It VS 按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 第 6.2.5 条 1、竖直方向剪应力 t：横梁截面垂直于 X 轴腹板的截面总宽度，取 t=5.0 mm X：横梁承受的竖直荷载产生的剪应力 X= tI SV X XX = 5271277 1 . 6484843 =4.03 N/mm2fav=72.2 N/mm2 2、水平方向剪应力 t：横

52、梁截面垂直于 Y 轴腹板的截面总宽度，取 t=5.0 mm Y：横梁承受的水平荷载产生的剪应力 Y= tI SV Y YY = 5851654 2 . 123231731 =5.01N/mm2fav=72.2N/mm2 3、横梁承受的最大剪应力 Vmax=6.43 N/mm2fav=72.2N/mm2 22 YX 22 01 . 5 03 . 4 横梁抗剪强度满足设计要求。 八、横梁挠度校核八、横梁挠度校核 1、校核依据：横梁承受的最大挠度应不大于 H/180。 2、由竖向自重荷载引起的挠度 x= x K EI BG 384 5 4 线 = 281277100.7384 1605875. 05

53、 5 4 =3.840 mmB/180=1605/180=8.917 mm 3、由水平风荷载引起的挠度 上部线荷载标准值 W 线 K1=WKh1 =1.9090.8025=1.532 KN/m 下部线荷载标准值 W 线 K2=WKh2 =1.9090.65=1.241 KN/m 水平风荷载下横梁的挠度（上部为三角形荷载，下部为梯形荷载） Y：风荷载产生的最大挠度 Y=+ )25 8 25 240 4 2 2 2 4 2 B h B h EI Bw Y K线 Y K EI Bw 120 4 1线 =+ ) 1605 065 2 1605 650 5 8 25 ( 516548107 . 0240

54、 1605241 . 1 4 4 2 2 5 4 516548107 . 0120 1605532 . 1 5 4 =2.779mmB/180=1605/180=8.917 mm 经过以上计算得知，横梁的各项性能满足设计要求经过以上计算得知，横梁的各项性能满足设计要求 第五章、玻璃幕墙立柱计算第五章、玻璃幕墙立柱计算 一、计算说明一、计算说明 选用（6063A-T5）铝型材，根据建筑结构特点，每根幕墙立柱与主 体结构双跨连接，并处于偏心受拉状态，立柱高度 H=3500 mm,短跨为 H1=600mm。幕墙横向计算分格宽度 B1=1182.5 mm 。 二、力学模型二、力学模型 幕墙的荷载由横梁

55、和立柱承担。玻璃面 板将受到的水平方向的荷载，按 45 度角分 别传递到横梁和立柱上。横梁又将承受的荷 载传递给立柱，最后由立柱将所有荷载通过 预埋件传递到主体结构上。计算简图如图。 三、荷载作用值三、荷载作用值 1、横梁承受的竖直方向面荷载 标准值 GGK=0.5 KN/m2 设计值 GG=0.6 KN/m2 2、立柱承受的水平方向面荷载 标准值 qK= 1.959KN/m2 设计值 q= 2.738 KN/m2 3、受力最不利处立柱承受的偏心拉力设计值 N = GGHB =0.63.51.1825 =2.483KN 4、立柱承受的水平线荷载 标准值 qK= qKB=1.9591.1825=

56、2.317 KN/m 设计值 q 线= qB=2.7381.1825=3.238KN/m 5、立柱所受的弯矩 由=0.171，查表得 H H2 500 . 3 6 . 0 双跨梁弯矩系数 m=0.0718 双跨梁挠度系数 f=0.00296 Mmax=mq 线H2=0.07183.2383.5002=2.848 KNm 6、立柱承受的剪力 V = -（qL1/2 - M/L1）=-(2.7380.6/2 2.848/0.6)= 3.925KN 四、立柱截面参数四、立柱截面参数 立柱截面积 A0=1242.39mm2 X 轴惯性矩 IX= mm4 X 轴到最外缘距离 YX=86.5968 mm

57、X 轴抵抗矩 WX=46279.1 mm3 X 轴面积矩 SX=31576 mm3 塑性发展系数 =1.05 五、立柱抗弯强度校核五、立柱抗弯强度校核 校核依据fa=124.4 N/mm2 X W M A N 0 X W M A N 0 = 1 . 4627905 . 1 10848. 2 1242.39 10483 . 2 63 =60.61N/mm2fa=124.4 N/mm2 立柱抗弯强度满足设计要求。立柱抗弯强度满足设计要求。 六、立柱抗剪强度校核六、立柱抗剪强度校核 校核依据 maxfav=72.2 N/mm2 t：立柱壁厚，取 t=2.5 mm X：立柱承受的水平荷载产生的剪应力

58、X= tI VS X X = 5 . 24007620 3157610925 . 3 3 =12.37N/mm2fav=72.2 N/mm2 立柱抗剪强度满足设计要求。立柱抗剪强度满足设计要求。 七、立柱挠度校核七、立柱挠度校核 校核依据：立柱承受的最大挠度应不大于 H/180。 由水平风荷载引起的挠度 线荷载标准值 W 线 K=WKB =1.9091.1825 =2.257 KN/m 水平风荷载下立柱的挠度 u= EI H f K 4 w 线 =0.00267 4007620107 . 0 3500257. 2 5 4 =3.22mm u=3.22mmH/180=3500/180=19.44

59、 mm 立柱挠度满足设计要求。立柱挠度满足设计要求。 经过以上计算得知，立柱的各项性能要求满足设计要求。经过以上计算得知，立柱的各项性能要求满足设计要求。 第六章、幕墙连接件计算第六章、幕墙连接件计算 一、横梁与立柱的连接计算一、横梁与立柱的连接计算 1、计算模型 横梁与立柱通过 40254 铝合金连接件用 M6 螺栓连接，承受垂直 于幕墙面的水平荷载和竖直方向上的自重荷载。横梁的计算长度取 L=1.605m，横梁承受的水平荷载按梯形和三角形分布，分格高度 h1=0.8025 m,h2=0.650 m；承受的自重荷载按矩形分布，分格高度 H=1.750 m。横梁壁厚为 2.5mm，立柱的壁厚为

60、 2.5 mm。 2、荷载计算 横梁的计算长度 L=1.605m 横梁承受的自重线荷载设计值 q 线 G=1.05 KN/m q 线 1=2.197 KN/m q 线 2=1.780KN/m 横梁端部承受的垂直荷载 N1= 2 Lq G线 = 2 605 . 1 05. 1 =0.843 KN 横梁端部承受的水平荷载 N2=+ )1 ( 2 2 B a Bq 线 4 q 1B线 =+ ) 1605 650 1 ( 2 605 . 1 780. 1 4 605 . 1 197 . 2 =1.731KN 横梁端部所承受的剪力合力 N = 2 2 2 1 NN + = 22 731 . 1 843