八、首层隔热明框玻璃幕墙结构计算书(墙角区)

1、八、首层隔热明框玻璃幕墙结构计算书（墙角区）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 抗震设防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32.3 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53.2 确定材料的截面参数63.3 选用立柱型材的截面特性73.4 立柱的抗弯强度计算73.5 立柱的挠度计算83.6 立柱的抗剪计算84 幕墙横梁计算94.1 横梁型材选材计算104.2 确定材料的截面参数114.3 选用横

2、梁型材的截面特性124.4 幕墙横梁的抗弯强度计算134.5 横梁的挠度计算134.6 横梁的抗剪计算135 玻璃板块的选用与校核155.1 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：176 连接件计算186.1 横梁与角码间连接196.2 角码与立柱连接206.3 立柱与主结构连接217 幕墙埋件计算(土建预埋)227.1 荷载标准值计算237.2 埋件计算247.3 锚板总面积校核247.4 锚筋长度计算258 幕墙转接件强度计算258.1 受力分析258.2 转接件的强度计算259 幕墙焊缝计算269.1 受力分析269.2 焊缝特性参数计算269.3

3、焊缝校核计算2710 明框玻璃幕墙伸缩及紧固计算2710.1 立柱连接伸缩缝计算2710.2 玻璃镶嵌槽紧固螺钉抗拉强度计算2810.3 玻璃边缘到边框槽底间隙计算28驻马店市中心医院新建病房大楼外装饰工程明框玻璃幕墙设计计算书 深圳市科源建设集团有限公司明框玻璃幕墙设计计算书1 基本参数1.1 幕墙所在地区 驻马店地区；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(GB50009-2001) 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

4、城市市区；依照上面分类标准，本工程按B类地形考虑。1.3 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

5、的建筑，简称丁类； 在维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； 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，驻马店地区地震基本烈度为：6度，地震动峰值加速度为0.05g，由于本工程是标准设防类，因此实际抗

6、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：max=0.04；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(GB50009-2001 2006年版)计算： wk=gzzs1w0 7.1.1-2GB50009-2001 2006年版上式中： wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)； Z：计算点标高：10m； 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5m按5m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(

7、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，10m高度处瞬时风压的阵风系数： gz=0.89(1+2(0.5(Z/10)-0.16)=1.78 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

8、，取Z=450m，当Z30m时，取Z=30m；对于B类地形，10m高度处风压高度变化系数： z=1.000(Z/10)0.32=1 s1：局部风压体型系数； 按建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006年版)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。 本计算点为转角位置。 按JGJ102-2003第5.3.2条文说明：风荷载在建筑物表面分布是不均匀的，在檐口附近、边

9、角部位较大。根据风洞试验结果和国外的有关资料，在上述区域风吸力系数可取-1.8，其余墙面可考虑-1.0，由于维护结构有开启的可能，所以还应考虑室内压-0.2。对无开启的结构，建筑结构荷载规范条文说明第7.3.3条指出“对封闭建筑物，考虑到建筑物内实际存在的个别洞口和缝隙，以及机械通风等因素，室内可能存在正负不同的气压，参照国外规范，大多取(0.2-0.25)的压力系数，现取0.2”。即不论有无开启扇，均要考虑内表面的局部体型系数。 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

10、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； s1(10)=0.8s1(1) w0：基本风压值(MPa)，根据现行GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，但不小于0.3KN/m2，按重现期100年，驻马店地区取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=1.2555.1=6.4005m2 LogA=0.806 s1

11、(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =1.51 s1=1.51+0.2 =1.71 wk=gzzs1w0 =1.7811.710.00045 =0.00137MPa 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=1.2552.4=3.012m2 LogA=0.479 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =1.628 s1=1.628+0.2 =1.828 wk=gzzs1w0 =1.7811.8280.00045 =0.001464MPa 2.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 qEAk=EmaxGk/A 5.3.4J

12、GJ102-2003 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0.04； 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、

13、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：双跨梁； 3：立柱跨度：L=5100mm，短跨长L1=350mm，长跨长L2=4750mm； 4：立柱左分格宽：1255mm；立柱右分格宽：1255mm； 5：立柱计算

14、间距：B=1255mm； 6：板块配置：中空玻璃6 +6 mm； 7：立柱材质：6063-T6； 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：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 =0.001371255 =1.719N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.41.719 =2.407N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)： qEAk：垂

15、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0.04； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：幕墙平面面积(mm2)； qEAk=EmaxG/A 5.3.4JGJ102-2003 =50.040.0005 =0.0001MPa 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 =0.00011255 =0.126N/mm qE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.126 =0.164N/mm(3)幕墙受荷载集

16、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 =2.407+0.50.164 =2.489N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =1.719N/mm(4)求支座反力R1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M1，而在均布荷载作用下，最大挠度在长跨内出现。 M1：中支座弯矩(Nmm)； R1：中支座反力(N)； M1=-q(L13+L23)/8L =-2.489(3503+47503)/8/5100 =-6540625.312Nmm R1=q

17、L1/2-M1/L1+qL2/2-M1/L2 =2.489350/2-(-6540625.312/350)+2.4894750/2-(-6540625.312/4750) =26411.425N3.2 确定材料的截面参数(1)截面的型材惯性矩要求： k2=0 k1=4M1/(qL22) =46540625.312/(2.48947502) =0.466查建筑结构静力计算手册第二版表3-9附注说明： x0=A/4+2R1/3cos(+240)其中： A=2+k1-k2=2.466 R=(A/4)2-k1/2)3/2=0.056 =1/3arccos(A3-12k1A-8(1-2k1-k2)/64

18、R)=26.46 x0=A/4+2R1/3cos(+240) =2.466/4+20.0561/3cos(26.46+240) =0.569 =x0(1-2k1+3k1x0-2x02-k1x02+x03) =0.1418代入df,lim=qkL24/24EIxmin上式中： df,lim：按规范要求，立柱的挠度限值(mm)； qk：风荷载线荷载集度标准值(N/mm)； L2：长跨长度(mm)； E：型材的弹性模量(MPa)，对6063-T6取70000MPa； Ixmin：材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm4)； L2/180=4750/180=26.389 按5.1.1.2建筑幕墙GB/T2

19、1086-2007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=26.389mm代入上式： Ixmin=qkL24/24Edf,lim =0.14181.71947504/24/70000/26.389 =2798944.785mm4(2)截面的型材抵抗矩要求： Wnx：立柱净截面抵抗矩预选值(mm3)； Mx：弯矩组合设计值即M1(Nmm)； ：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 50018-20

20、02，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，取1.00； fa ：型材抗弯强度设计值(MPa)，对6063-T6取150； Wnx=Mx/fa =6540625.312/1.00/150 =43604.169mm33.3 选用立柱型材的截面特性 按上一项计算结果选用型材号：驻马店隔热明立 型材的抗弯强度设计值：150MPa 型材的抗剪强度设计值：a=85MPa 型材弹性模量：E=70000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=7827710mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=1374690mm4 绕X轴净

21、截面抵抗矩：Wnx1=77951mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=74492mm3 型材净截面面积：An=1790.834mm2 型材线密度：g=0.048353N/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=56234mm3 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 =0.000512555100 =3200

22、.25N N：立柱轴向拉力设计值(N)； N=1.2Nk =1.23200.25 =3840.3N(2)抗弯强度校核：按双跨梁(受拉)立柱强度公式，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)； ：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

23、9-2007，取1.00； fa：型材的抗弯强度设计值，取150MPa；则： N/An+Mx/Wnx=3840.3/1790.834+6540625.312/1.00/74492 =89.947MPa150MPa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=7827710mm4 预选值为：Ixmin=2798944.785mm4 实际挠度计算值为： df=qkL24/24EIx =0.14181.71947504/24/70000/7827710 =9.436mm 而df,l

24、im=26.389mm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=85MPa (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 Vw1左=-(qL1/2-M1/L1) =-(2.489350/2-(-6540625.312/350) =-19123.076N Vw1右=qL2/2-M1/L2 =2.4894750/2-(-6540625.312/4750) =7288.349N取V=19123.076N(2)立柱剪应力： 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

25、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 =19123.07656234/7827710/6 =22.897MPa 22.897MPa85MPa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=1255mm； 3：横梁上分格高：700mm；横梁下分格高：2400mm； 4：横梁计算间距：H=1550mm； 5：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-T6；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.

26、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 =0.001371255 =1.719N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.41.719 =2.407N/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0.04； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)

27、，(主要指面板组件)； A：幕墙平面面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.00.040.0004 =0.00008MPa 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 =0.000081255 =0.1N/mm qE：横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.1 =0.13N/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 =2.407+0.50.13 =2.4

28、72N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =1.719N/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 =2.47212552/12 =324455.15Nmm(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

29、)； 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=0.0004H1 =0.0004700 =0.28N/mm G：横梁自重线荷载设计值(N/mm)； G=1.2Gk =1.20.28 =0.336N/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 =0.33612552/8 =66151.05Nmm4.2 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(Nm

30、m)； 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 50429-2007，均取1.00； fa：型材抗弯强度设计值(MPa)，对6063-T6取150；按下面公式计算： Wnx=Mx/xfa =66151.05/1.00/150 =441.007mm3 Wny=My/yfa =324455.15/1.00/150 =2163.034mm3(2)横梁惯性矩预选： df1

31、,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/18

32、0=1255/180=6.972mm B/500=1255/500=2.51mm对本例取： df1,lim=6.972mm df2,lim=2.51mm 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-T6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 =1.71912554/120/70000/6.972 =72813.87mm4 Ixmin：绕X轴最小惯性矩(mm4)； Gk：横梁自重

33、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 =50.2812554/384/70000/2.51 =51475.426mm44.3 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：驻马店隔热明横 型材抗弯强度设计值：150MPa 型材抗剪强度设计值：85MPa 型材弹性模量：E=70000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=362210mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=1008970mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=11413mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=8996mm3

34、 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny1=19308mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny2=19883mm3 型材净截面面积：An=1064.351mm2 型材线密度：g=0.028737N/mm 横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚：t=2.5mm 横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：tx=5mm 横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度：ty=5mm 型材受力面对中性轴的面积矩(绕X轴)：Sx=7756mm3 型材受力面对中性轴的面积矩(绕Y轴)：Sy=15581mm3 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.

35、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 50429-2007，取1.00； fa：型材的抗弯强度设计值，取

36、150MPa。采用SG+Sw+0.5SE组合，则： Mx/xWnx+My/yWny=66151.05/1.00/8996+324455.15/1.00/19308 =24.158MPa150MPa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=362210mm4 Iy=1008970mm4 预选值为： Ixmin=51475.426mm4 Iymin=72813.87mm4 横梁挠度的实际计算值如下： df1=qkB4/120EIy =1.71912554/120/70000

37、/1008970 =0.503mm df2=5GkB4/384EIx =50.2812554/384/70000/362210 =0.357mm df1,lim=6.972mm df2,lim=2.51mm所以，横梁挠度满足规范要求。4.6 横梁的抗剪计算校核依据： maxa=85MPa (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 =1.7191255/4 =539.336N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)： Vw=1.4Vwk =1.4539.336 =755.07N(3)VEk：地震作用下剪力标准值(N)： VEk=qEkB/4 =0

38、.11255/4 =31.375N(4)VE：地震作用下剪力设计值(N)： VE=1.3VEk =1.331.375 =40.788N(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 =755.07+0.540.788 =775.464N(6)Vy：垂直总剪力(N)： Vy=1.20.0004BH1/2 =1.20.00041255700/2 =210.84N(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

39、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 =775.46415581/1008970/5 =2.395MPa 2.395MPa85MPa 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 =210.847756/362210/5 =0.903MPa 0.903MPa85MPa横梁抗剪强度能满

40、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=1255mm2400mm； 3：玻璃配置：中空玻璃，外片钢化玻璃6mm,内片钢化玻璃6mm；模型简图为：5.1 玻璃板块荷载计算：(1)外片玻璃荷载计算： t1：外片玻璃厚度(mm)； t2：内片玻璃厚度(mm)； wk：作用在板块上的风荷载标准值(MPa)； GAk1：外片玻璃单位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa)； qEAk1：外片玻璃地震作用标准值(MPa)； g1：外片玻璃的体积密度(N/mm3)； wk1：分配到外片上的风荷载作用标准值(MPa)； qk1：分配到外片玻璃上的荷载组合标准值

41、(MPa)； q1：分配到外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； GAk1=g1t1 =0.00002566 =0.000154MPa qEAk1=EmaxGAk1 =50.040.000154 =0.000031MPa wk1=1.1wkt13/(t13+t23) =1.10.00146463/(63+63) =0.000805MPa qk1=wk1+0.5qEAk1 =0.000805+0.50.000031 =0.00082MPa q1=1.4wk1+0.51.3qEAk1 =1.40.000805+0.51.30.000031 =0.001147MPa(2)内片玻璃荷载计算： t1：外

42、片玻璃厚度(mm)； t2：内片玻璃厚度(mm)； wk：作用在板块上的风荷载标准值(MPa)； GAk2：内片玻璃单位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa) qEAk2：内片玻璃地震作用标准值(MPa) g2：内片玻璃的体积密度(N/mm3)； wk2：分配到内片上的风荷载作用标准值(MPa)； qk2：分配到内片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； q2：分配到内片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； GAk2=g2t2 =0.00002566 =0.000154MPa qEAk2=EmaxGAk2 =50.040.000154 =0.000031MPa wk2=wkt23/(t13+t23)

43、=0.00146463/(63+63) =0.000732MPa qk2=wk2+0.5qEAk2 =0.000732+0.50.000031 =0.000748MPa q2=1.4wk2+0.51.3qEAk2 =1.40.000732+0.51.30.000031 =0.001045MPa(3)玻璃板块整体荷载组合计算：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： 5.4.1JGJ102-2003 q=1.4wk+0.51.3(qEAk1+qEAk2) =1.40.001464+0.51.3(0.000031+0.000031) =0.00209MPa用于挠度计算时，采用Sw标准值：

44、5.4.1JGJ102-2003 wk=0.001464MPa5.2 玻璃的强度计算： 校核依据：fg(1)外片校核： 1：外片玻璃的计算参数； 1：外片玻璃的折减系数； qk1：作用在外片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)； t1：外片玻璃厚度(mm)； 1=qk1a4/Et14 6.1.2-3JGJ102-2003 =0.0008212554/72000/64 =21.8按系数1，查表6.1.2-2JGJ102-2003，1=0.913； 1：外片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)； q1：作用在板块外片玻璃上的荷载

45、组合设计值(MPa)； a：玻璃短边边长(mm)； b：玻璃长边边长(mm)； t1：外片玻璃厚度(mm)； m1：外片玻璃弯矩系数， 按边长比a/b查表6.1.2-1JGJ102-2003得m1=0.097； 1=6m1q1a21/t12 6.1.2JGJ102-2003 =60.0970.001147125520.913/62 =26.665MPa 26.665MPafg1=84MPa(钢化玻璃)外片玻璃的强度满足要求!(2)内片校核： 2：内片玻璃的计算参数； 2：内片玻璃的折减系数； qk2：作用在内片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)； t2：内片玻璃厚度(mm)； 2=qk2a4/Et24 6.1.2-3JGJ102-2003 =0.00074812554/72000/64 =19.886按系数2，查表6.1.2-2JGJ102-2003，2=0.92 2：内片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)； q2：作用在板块内片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)； t2：内片玻璃厚度(mm)； m2：内片玻璃弯矩系数， 按边长比a/b