明框玻璃幕墙计算书

1、临沂市老年养护院幕墙工程玻璃幕墙设计计算书设计：校对： 审核： 批准: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：11.5玻璃规范：11.6钢材规范：21.7胶类及密封材料规范： 21.8门窗及五金件规范： 21.9相关物理性能等级测试方法： 31.10建筑结构静力计算手册（第二版）31.11 土建图纸：32基本参数32.1幕墙所在地区： 32.2地面粗糙度分类等级： 32.3抗震烈度：33幕墙承受荷载计算 33.1风荷载标准值的计算方法： 33.2计算支撑结构时的风荷载标准值： 43.3计算面板材料时的风荷载

2、标准值： 43.4垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值： 43.5作用效应组合： 44幕墙立柱计算54.1 立柱型材选材计算： 54.2确定材料的截面参数： 64.3选用立柱型材的截面特性： 64.4立柱的抗弯强度计算： 64.5立柱的挠度计算： 74.6立柱的抗剪计算： 75幕墙横梁计算75.1 横梁型材选材计算： 85.2确定材料的截面参数： 95.3选用横梁型材的截面特性： 95.4幕墙横梁的抗弯强度计算： 95.5横梁的挠度计算：105.6横梁的抗剪计算：（三角荷载作用下）106玻璃板块的选用与校核 106.1玻璃板块荷载计算： 116.2玻璃的强度计算：116.3玻璃最大挠度校核：

3、 127连接件计算127.1横梁与角码间连结：137.2角码与立柱连接： 137.3立柱与主结构连接： 148幕墙埋件计算（土建预埋）158.1荷载标准值计算： 158.2埋件计算：158.3锚板总面积校核： 168.4锚筋长度计算： 169幕墙焊缝计算169.1 受力分析： 169.2焊缝特性参数计算： 169.3焊缝校核计算： 1710明框玻璃幕墙伸缩及紧固计算 1710.1立柱连接伸缩缝计算： 1710.2玻璃镶嵌槽紧固螺钉抗拉强度计算： 1710.3玻璃边缘到边框槽底间隙计算： 1711附录 常用材料的力学及其它物理性能 18玻璃帚墙设计计算书1计算引用的规范、标准及资料1.1幕墙设计

4、规范:铝合金结构设计规范玻璃幕墙工程技术规范点支式玻璃幕墙工程技术规程点支式玻璃幕墙支承装置吊挂式玻璃幕墙支承装置建筑玻璃应用技术规程建筑瓷板装饰工程技术规范建筑幕墙GB50429-2007JGJ102-2003CECS127-2001JG138-2001JG139-2001JGJ113-2003CECS101GB/T21086-200798金属与石材幕墙工程技术规范小单元建筑幕墙JGJ133-2001JG/T216-20081.2建筑设计规范:地震震级的规定钢结构防火涂料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GB/T17740-1999GB14907-2

5、002GB50017-2003 JGJ3-2002GB50045-95(2005GB19155-2003年版）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设计规范混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓建筑表面用有机硅防水剂建筑材料放射性核素限量建筑防火圭寸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工程预应力施工规程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JGJ/T97-95JGJ/T121-99JGJ145-2004GB50010-2002JG160-2004JC/T902-2002GB6566-2001CECS154:

6、 2003JGJ81-2002GB50223-2008CECS180: 2005GB50009-2001(2006GB50068-2001GB50011-2001 (2008GB50016-2006年版、局部修订）年版）建筑物防雷设计规范GB50057-94（2000年版）冷弯薄壁型钢结构设计规范GB50018-2002民用建筑设计通则G B50352-2005预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程JGJ85-20021.3铝材规范:GB/T3190-2008JG/T175-2005JG/T133-2000变形铝及铝合金化学成份建筑用隔热铝合金型材-穿条式建筑用铝型材、铝板氟碳涂层铝合金建筑

7、型材第铝合金建筑型材第1部分基材2部分阳极氧化、GB5237.1-2008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铝合金建筑型材第铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材5部分氟碳漆喷涂型材GB5237.4-2008GB5237.5-2008铝合金建筑型材第6部分隔热型材GB5237.6-2004YS/T431-2000GB/T3880.13-2006铝及铝合金彩色涂层板、带材 一般工业用铝及铝合金板、带材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/T459-20031.4金属板及石材规范:干挂饰

8、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/T17748-2008YS/T432-2000GB/T18600-2001JC/T202-2001GB/T

9、19766-2005JC/T204-2001GB/T18601-2001GB/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GB17841-2008普通平板玻璃 热弯玻璃 压花玻璃 中空玻璃 着色玻璃GB4871-1995JC/T915-2

10、003JC/T511-2002GB/T11944-2002GB/T18701-2002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丝建筑用不锈钢绞线不锈钢小直径无缝钢管擦窗机彩色涂层钢板和钢带低合金钢焊条低合金高强度结构钢建筑幕墙用钢索压管接头耐候结构钢高碳珞不锈钢丝合金结构钢1.6钢材规范:JG/T178-2005GB/T1220-2007GB/T4226-1984GB/T3280-2007GB/T4237-2007GB/T4240-93JG/T200-2007GB/T3090-2000GB19154-2003GB/T12754-2006GB/

11、T5118-1995GB/T1591-2008JG/T201-2007GB/T4171-2008YB/T096 1997GB/T3077-1999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GB/T3094-2000碳钢焊条碳素结构钢GB/T5117-1999GB/T700-2006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/T699-1999预应力筋用锚具、夹具和连接器GB/T14370-2000JC484-2006JC/T882-2001JC/T884-2

12、00147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«T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圭寸胶建筑用岩棉、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圭寸胶聚硫建筑密圭寸胶绝热用岩棉、矿棉及其制品JC/T942-2004JC887-2001GB/T5574-1994JC/T881-2001JC485-2007GB/T13477.120-2002JC/T885-2001GB16776-2005GB/T196

13、86-2005JG/T174-2005JC/T973-2005JC/T482-2003JC/T483-2006GB/T11835-2007硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定GB/T529-1999石材用建筑密圭寸胶JC/T883-2001橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法GB/T531-1999HG/T3318-2002JC/T486-2001JC/T914-2003GB/T12616-2004GB/T12615-2004GB/T5277-1985紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母GB/T3103.1-2002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1.8门窗及五金件规范:

14、封闭型沉头抽芯钏钉 封闭型平圆头抽芯钏钉紧固件螺栓和螺钉GB/T3098.15-2000螺柱 GB/T3098.6-2000GB/T3098.19-2004GB/T3098.2-2000GB/T3098.4-2000GB/T3098.1-2000GB/T3098.5-2000紧固件机械性能不锈钢螺母紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、紧固件机械性能抽芯钏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能自攻螺钉紧固件术语盲钏钉GB/T3099-2004铝合金门窗GB/T8478-2008螺纹紧固件应力截面积和承载面积GB/T16823.1-199

15、7十字槽盘头螺钉地弹簧铝合金门插锁平开铝合金窗把手铝合金撑挡铝合金窗不锈钢滑撑GB/T818-2000QB/T2697-2005QB/T3885-1999QB/T3886-1999QB/T3887-1999QB/T3888-1999铝合金门窗拉手铝合金窗锁铝合金门锁推拉铝合金门用滑轮闭合器外装门锁弹子插芯门锁叶片门锁球型门锁铜合金铸件锌合压铸件铝合金压铸件QB/T3889-1999QB/T3900-1999QB/T3901-1999QB/T3902-1999QB/T3893-1999QB/T2473-2000GB/T2474-2000QB/T2475-2000QB/T2476-2000GB/T

16、13819-1992GB/T13821-1992GB/T15114-1994插销传动机构用执手 旋压执手 合页（较链） 传动锁闭器 滑撑 滑轮 多点锁闭器 撑挡通用要求 单点锁闭器QB/T6414-1999JG214-2007JG124-2007JG213-2007JG125-2007JG126-2007JG127-2007JG129-2007JG215-2007JG128-2007JG212-2007JG130-2007JG168-2004JG207-2007JG189-2006JGJ/T139-2001GB/T18091-2000JGJ132-2001GB/T13448-2006GB502

17、05-2001 GB50204-2002GB/T18244-2000GB/T15227-2007GB/T18575-2001GB/T18250-2000 GB/T8484-2008GB/T11976-2002GB/T8485-2008铸件尺寸公差与机械加工余量建筑门窗五金件建筑门窗五金件建筑门窗五金件建筑门窗五金件建筑门窗五金件建筑门窗五金件建筑门窗五金件建筑门窗五金件建筑门窗五金件建筑门窗五金件建筑门窗五金件 建筑门窗内平开下悬五金系统钢塑共挤门窗电动采光排烟窗1.9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采暖居住建筑节能检验标准彩色涂层钢板和钢带试验方法 钢结构工

18、程施工质量验收规范混凝土结构工程施工质量验收规范建筑防水材料老化试验方法 建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法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 建筑外门窗保温性能分级及检测方法建筑外窗采光性能分级及检测方法 建筑门窗空气隔声性能分级及检测方法建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法GB/T7106-2008建筑装饰装修工程施工质量验收规范GB50210-2001金属材料室温拉伸试验方法GB/T228-20021.10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：山东地区；2.2地面粗糙度分类等级：幕墙属于外围护构件，按建筑结

19、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城市市区； 依照上面分类标准，本工程按类地形考虑。2.3抗震烈度：根据国家规范建筑抗震设计规范(GB50011-2001 2008版)，郑州地区地震基本烈度为 7度，地震动峰值加速度为0.15g ,水平地震影响系数最大值为：amaF0.12o3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(GB50009-2001 2006年版)计算：w

20、k= B gz 卩 z 卩 siw)7.1.1 -2GB50009-2001 2006 年版上式中：w k：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa);Z :计算点标高：13.5m；Bgz：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® 5m计算)：B gz = K(1 +2 口 f)其中K为地面粗糙度调整系数，-为脉动系数A类场地：p gz=0.92 X (1+2 f)其中：=0.387 X(Z/1O)012B类场地：pgz=0.89X(1+2 f)其中：t=0.5(Z/10) 016C类场地：pgz=0.85X(1+2 if)其中：if=0.734(Z/10)D类

21、场地：pgz=0.80X(1+2 iir)其中：t=1.2248(Z/10)03对于B类地形，13.5m高度处瞬时风压的阵风系数：B gz=0.85 X (1+2 X (0.734(Z/10)°22)=2.0181：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=1.379X (Z/10) °24当 Z>300m时，取 Z=300rp 当 Zv5rrW,取 Z=5rr)B 类场地：iz=(Z/10) 032当 Z>350m时，取 Z=350rp 当 ZBOrrB寸，取 Z=10rgC 类场地：卩 z=0.616 x (Z/10) 044当 Z

22、>400m时，取 Z=400rp 当 ZB5rrB寸，取 Z=15rgD 类场地：z=0.318X (Z/10) 060当 Z>450m时，取 Z=450rp 当 Zv30rrf寸，取 Z=30rg对于B类地形，13.5m高度处风压高度变化系数：z=0.616X(Z/10) °44=0.73631：局部风压体型系数；按建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006年版)第条：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ysi：一、外表面1. 正压区按表采用；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

23、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si(1)是适用于围护构件的从属面积 A小于或等于的情况， 当围护构件的从属面积 A大于或等于10吊时，局部风压体型系数si(10)可乘以折减系数0.8,当 构件的从属面积小于10m而大于1吊时，局部风压体型系数 卩si(A)可按面积的对数线性插值，即：1 si(A)= 1 si(1)+si(10)- usi("logA在上式中：当 A>10m时取A=10rh;当A<1m时取A=1m；w o：基本风压值

24、(MPa)，根据现行vv建筑结构荷载规范>>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/nf,按重现期50年，郑州地区取0.00045MPQ3.2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:2A=1.35 X 3.35=4.5225mLogA=0.655(1 si(A)= (1 si(1)+ (1 si(10)- i si(1)logA=0.869fi si=0.869+0.2=1.069W k= B gz 卩 z 卩 siW)=2.0181 X 0.7363 X 1.069 X 0.00045=0.000715MPa

25、因为 w<0.001MPa,所以按 JGJ102-2003,取 w<=0.001MPa.3.3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=1.35 X 1.35=1.8225mLogA=0.261fi si(A)= fi si(1)+ (1 si(10)- fi si(1)logA=0.948fi si=0.948+0.2=1.148W k= B gz 卩 z 卩 siW)=2.0181 X 0.7363 X 1.148 X 0.00045=0.000768MPa 因为 w<0.001MPa,所以按 JGJ102-2003,取 w<=0.001MPa

26、.3.4垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值：q eaif 3 e aq eaq垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa);Be：动力放大系数，取5.0 ；a max：水平地震影响系数最大值，取 0.12 ；G k：幕墙构件的重力荷载标准值(N);A :幕墙构件的面积(mm);3.5作用效应组合：荷载和作用效应按下式进行组合：S= 丫 gSsi- ip w丫 wSwk+书 e丫 E®k 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> &k：分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生的效应标准值；Y G、Y w、YE：各效应的

27、分项系数； 书w、书E：分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。上面的YG、丫皿YE为分项系数，按 、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：YG： 1.2 ;风荷载：丫 w： 1.4 ;地震作用：YE： 1.3 ;M，而在均布荷载作用进行挠度计算时；重力荷载：丫 G： 1.0 ；风荷载：丫 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 书W为1.0 ； 地震作用的组合系数书E为0.5 ；4幕墙立柱计算基本参数：1 :计算点标高：13.5m；2 :力学模型：双跨梁；3 :立柱跨度：L=3350mm短跨长L1=300mm长跨长l_2=3050mm

28、4 :立柱左分格宽：1350mm立柱右分格宽：1350mm5 :立柱计算间距：B=1350mm6 :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：弯矩图OCu剪力图(V)q(N/mm)IIIIIIII-ImmuiimniiiiiiiIlli.mu”L117"""l2_|L2驳跨梁受力模型4.1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）：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

29、（mm）;q wk=wB=0.001 x 1350=1.35N/mmq w：风荷载线分布最大荷载集度设计值（N/mm）;q w=1.4qwk=1.4 x 1.35=1.89N/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 0.12 ；G k：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（mn）；q EAk= B e a maX=5 x 0.12 x 0.0005=0.0003MPaq Ek：水平地震作用线荷载集度标准值（N/mm）;

30、B :幕墙立柱计算间距（mm）;q Ek=qEAkB=0.0003 x 1350=0.405N/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 0.405=0.527N/mm（3）幕墙受荷载集度组合：用于强度计算时，采用 S+0.5Se设计值组合：q=q w+0.5q e=1.89+0.5 x 0.527=2.153N/mm用于挠度计算时，采用 &标准值：q k=qwk=1.35N/mm（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，中支点弯矩最大为下，最大挠度在长跨内出现。M仁 中支座弯矩(N mm)R仁中支座反力

31、(N);M 1 二q(L r+L?)/8L=-2.153 X (300 +305(/)/8/3350=-2281507.188N mmR i=C|Li/2-M i/L 1 +ql_2/2-M *i/L 2=2.153X 300/2-(-2281507.188/300)+2.153X 3050/2-(-2281507.188/3050)=11959.334N4.2确定材料的截面参数：(1) 截面的型材惯性矩要求：k 2=0k i=4M/(qL 22)=4 X 2281507.188/(2.153 X 305(f)=0.456查建筑结构静力计算手册第二版表 3-9附注说明：x 0二A/4+2R c

32、os( 9 +240)其中：A=2+k 1-k 2=2.456R=(A/4)2-k i/2) 3/2=0.0589 =1/3arccos(A -12k iA-8(1-2k i-k2)/64R)=26.537x o=A/4+2R?/3cos( 9 +240)=2.456/4+2 X 0.058 cos(26.537+240)=0.567223.X =xo(1-2k i+3kiXo-2x 0 -k 1X0 +xo)=0.1454代入 df.lim = X C|kl_2 /24EI xmin上式中：d f.iim :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

33、2：长跨长度(mm);E :型材的弹性模量(MPa),对6063-T5取70000MP©I xmin：材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm);L 2/180=3050/180=16.944按建筑幕墙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w 4500mnH寸，绝对挠度不应该大于 20mnn当跨距 4500mnH寸，绝对挠度不应该大于 30mnn对本例取：d f,iim =16.944mm代入上式：4I xmin= X qkL2/24Edf,lim=0.1454X 1.35 X 30504/24/70000/16

34、.9444=596722.355mm(2) 截面的型材抵抗矩要求：W nx：立柱净截面抵抗矩预选值(m用);M x：弯矩组合设计值即 M(N mm)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 ;f a :型材抗弯强度设计值(MPa),对6063-T5取90;W nx= M/ 丫 f a=2281507.188/1.00/90=25350.08mm4.3选用立柱型材的截面特性：按上一项计算结果选用型材号：120系列型材的抗弯强度设计值：90M Pa型材的抗剪强度设计值：r a=55

35、MPa型材弹性模量：E=70000M Pa绕X轴惯性矩：I x=1778580mm绕丫轴惯性矩：I y=648510mm绕X轴净截面抵抗矩：VUi=33347mm绕X轴净截面抵抗矩：VU2=26679mm型材净截面面积：A=1170.965mm型材线密度：丫 g=0.031616N/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=20648mm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(mm);B :幕墙立柱计算间距(m

36、m);L :立柱跨度(mm);N k=qcAA=q gaBL=0.0005 X1350X3350=2261.25NN :立柱轴向拉力设计值(N);N=1.2N k=1.2 X 2261.25=2713.5N（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/ YVUWfa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（m吊）;w nx：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩（m询;丫 ：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1.0

37、0;f a：型材的抗弯强度设计值，取 90MP©则：N/A n+M/ Y VU=2713.5/1170.965+2281507.188/1.00/26679 =87.834MPa<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=1778580mm预选值为：I xmin=596722.355mmd f二入 qkl_2/24EI x=0.1454 X 1.35 X 30504/24/70000/1778580 =5.685mm而 df.iim =16.94

38、4mm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 max< T a=55MPa (立柱的抗剪强度设计值)(1) 求中支座剪力设计值：采用4+0.5Ve组合V wi左=(qL i/2-M i/L 1)=-(2.153 X 300/2-(-2281507.188/300) =-7927.974NV 右 =ql_2/2-M 几 2=2.153 X 3050/2-(-2281507.188/3050) =4031.36N取 V=7927.974N（2）立柱剪应力：Tmax：立柱最大剪应力（MPa）；:立柱所受剪力（N）；x：立柱型材受力帘对中性轴的面积矩（m询；X：立柱型材截

39、面惯性矩（m询;:型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度（mm）；T maFVS/l xt=7927.974 X 20648/1778580/6=15.34MPa15.34MPa <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：13.5m；2 :横梁跨度：B=1350mn3 :横梁上分格高：1350mm横梁下分格高：1350mm4 :横梁计算间距：H=1350mm5 :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BWH,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:弯矩图佃)r剪力

40、图(V厂Jq (N/nnn)角形荷载简支梁受力模型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=wB=0.001 X 1350=1.35N/mmq w：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm);q w=1.4qwk=1.4 X 1.35=1.89N/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

41、大值，取 0.12 ;G k：幕墙构件的重力荷载标准值(N),(主要指面板组件)；A :幕墙平面面积伸谕;q eai= B e a maG/A5.3.4JGJ102-2003=5.0 X 0.12 X 0.0004=0.00024MPaq 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=0.00024 X 1350=0.324N/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 0.324=0.421N/mm(3) 幕墙横梁受荷载集度组合：用于强度计算时，采用 S+0.5Se设计值组合：q=q w

42、+0.5q e=1.89+0.5 X 0.421=2.1N/mm用于挠度计算时，采用 &标准值：q k=qwk=1.35N/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)：M y：横梁受风荷载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=qwE2/12M E=qEE2/12采用S+0.5Se组合：M y=M+0.5ME=qB 712=2.1X 1350712=318937.5N 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

43、准值(N/mm);H仁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 X1350=0.54N/mmG :横梁自重线荷载设计值(N/mm);G=1.2G k=1.2 X 0.54=0.648N/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=GE/8=0.648 X 135(f/8=147622.5N 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(m询；W ny：绕丫轴横梁净截面抵抗矩预选值(mr4;M X：横梁在自重荷载作用下

44、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)丫厂丫：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 ;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=IVI/ y xf a=147622.5/1.00/903=1640.25mmW ny=M/ Y yf a=318937.5/1.00/90=3543.75mm(2) 横梁惯性矩预选：d :按规范要求，横梁在水平力标准值作用下的挠度限值(mm);d :按规范要求，横梁在

45、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,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w 4500mnH寸，绝对挠度不应该大于 20mnn当跨距 4500mnH寸，绝对挠度不应该大于 30mnn按, 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3mrpB/180=1350/180=7.5mmB/500=1350/500=2.7mm对本例取：d fi.iim =7.5mmd f2

46、,Hm =2.7mmq 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70000MP©I ymin：绕丫轴最小惯性矩(mm);B :横梁跨度(mm)；d =qkB4/120EI y讪(受风荷载与地震作用的挠度计算)I ymin=qkW/120Edf1im=1.35 X 13504/120/70000/7.54=71175.134mmI xmin：绕X轴最小惯性矩(mm);（自重作用下产生的挠度计算）G k：横梁自重线荷载标准值(N/mm);Cl f2,lim = 5GB4/384EI xminI xmin=5GB7384Ed f2,li

47、m4=5 X 0.54 X 1350 /384/70000/2.7=123567.941 mm 45.3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：120系列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=70000M Pa绕X轴惯性矩：I x=284510mm绕丫轴惯性矩：I y=1182350mm绕X轴净截面抵抗矩：VUi=11163mm绕X轴净截面抵抗矩：VU2=7201mm 绕丫轴净截面抵抗矩：<=20341 mm绕丫轴净截面抵抗矩：W2=22793mm型材净截面面积：A=951.265mm型材线密度：丫 g=0.025684N/

48、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横梁截面垂直于丫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）：S=6291mm型材受力面对中性轴的面积矩（绕丫轴）：=15023mm 塑性发展系数：丫 x二丫 .005.4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：M x/ Y xVU+M/ Yy W<fa上式中：M x：横梁绕X轴方向（幕墙平面内方向）的弯矩设计值（N mm）M y：横梁绕丫轴方向（垂直于幕墙平面方向）的弯矩设计值（N mm）W nx：横梁绕X轴方向（幕墙平面内方向）的净截面抵

49、抗矩（mm）;W ny：横梁绕丫轴方向（垂直于幕墙平面方向）的净截面抵抗矩（口谕；Yx, 丫：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 ;f a：型材的抗弯强度设计值，取 90MPa采用 SS+0.5Se组合，WJ:M J TxVU+IW Y yW=147622.5/1.00/7201 +318937.5/1.00/20341=36.18MPa<90MPa横梁抗弯强度满足要求。5.5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

50、 足要求：实际选用的型材惯性矩为：4Ix=284510mmIy=1182350mm预选值为：4Ixmin=123567.941 mm4Iymin=71175.134mm横梁挠度的实际计算值如下：d ti=qkB4/120EI y4=1.35 X1350/120/70000/1182350=0.451 mmd f2=5G扌/384EI x=5X0.54 X 13504/384/70000/284510=1.173mmd fuim =7.5mmd f2,iim =2.7mm所以，横梁挠度满足规范要求。5.6横梁的抗剪计算：(三角荷载作用下)校核依据：T max< T a=55MPa (型材的

51、抗剪强度设计值)(1) V wk：风荷载作用下剪力标准值(N):V wFqwkB/4=1.35 X 1350/4=455.625N(2) V w：风荷载作用下剪力设计值(N):V F *1 .4Vwk=1.4 X 455.625=637.875N(3) V Ek：地震作用下剪力标准值(N):V EFqEkB/4=0.324 X 1350/4=109.35N(4) V E：地震作用下剪力设计值(N):V 1.3VEk=1.3 X 109.35=142.155N(5) V x:水平总剪力(N);V x：横梁受水平总剪力(N):采用W0.5Ve组合：V x=U+0.5Ve=637.875+0.5 X 142.155=708.952N(6) V y:垂直总剪力(N):V y=1.2 X 0.0004 XBH/2=1.2 X 0.0004 X 1350X 1350/2=437.4N(7) 横梁剪应力校核：rx：横梁水平方向剪应力(MPa);V x：横梁水平总剪力(N);S y：横梁型材受力面对中性轴的面积矩(m询(绕丫轴);I