整理过的幕墙计算书

1、00幕墙工程隐框玻璃幕墙计算书计算： 审核： 批准： 二一二年三月目录第一部分：基本说明11 计算引用的规范、标准及资料12 基本参数22.1 幕墙所在地区22.2 地面粗糙度分类等级22.3 抗震设防22.4 计算位置说明2第二部分：100m标高转角区域处铝合金立柱 LZ1隐框幕墙计算31 幕墙承受荷载计算31.1 风荷载标准值的计算方法31.2 计算支撑结构时的风荷载标准值41.3 计算面板材料时的风荷载标准值41.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值41.5 作用效应组合52 幕墙立柱计算52.1 立柱型材选材计算62.2 确定材料的截面参数72.3 选用立柱型材的截面特性72.4

2、 立柱的抗弯强度计算82.5 立柱的挠度计算82.6 立柱的抗剪计算93 幕墙横梁计算93.1 横梁型材选材计算103.2 确定材料的截面参数113.3 选用横梁型材的截面特性123.4 幕墙横梁的抗弯强度计算133.5 横梁的挠度计算133.6 横梁的抗剪计算134 8+12A+6钢化中空玻璃板块的校核144.1 玻璃板块荷载计算：154.2 玻璃的强度计算：164.3 玻璃最大挠度校核：175 连接件计算185.1 横梁与角码间连接185.2 立柱与主结构连接196 幕墙埋件计算(土建预埋)216.1 荷载标准值计算216.2 埋件计算216.3 锚板总面积校核226.4 锚筋长度计算：2

3、27 幕墙转接件强度计算237.1 受力分析237.2 转接件的强度计算238 幕墙焊缝计算238.1 受力分析238.2 焊缝特性参数计算248.3 焊缝校核计算249 隐框玻璃幕墙胶类及伸缩缝计算259.1 结构硅酮密封胶的宽度计算259.2 结构硅酮密封胶粘接厚度的计算259.3 结构胶设计总结269.4 立柱连接伸缩缝计算269.5 耐侯胶胶缝计算2610 幕墙板块压板计算2710.1 压板的弯矩设计值计算2710.2 压板的应力计算2710.3 螺栓抗拉强度验算2811 6+1.52PVB+6钢化夹胶玻璃的校核2811.1 计算面板材料时的风荷载标准值2811.2 玻璃板块荷载计算2

4、911.3 玻璃的强度计算2911.4 玻璃最大挠度校核3012 隐框玻璃幕墙8x16截面(用于高度<=1000玻璃)结构胶计算3012.1 计算面板材料时的风荷载标准值3112.2 结构硅酮密封胶的宽度计算3112.3 结构硅酮密封胶粘接厚度的计算3112.4 结构胶设计总结32第三部分：100m标高大面区域铝合金立柱 LZ1计算331 幕墙承受荷载计算331.1 风荷载标准值的计算方法331.2 计算支撑结构时的风荷载标准值332 幕墙立柱计算342.1 立柱型材选材计算342.2 确定材料的截面参数352.3 选用立柱型材的截面特性362.4 立柱的抗弯强度计算362.5 立柱的挠

5、度计算372.6 立柱的抗剪计算37第0部分：常用材料的力学及其它物理性能39第一部分：基本说明1 计算引用的规范、标准及资料铝合金结构设计规范 GB50429-2007玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-2003建筑幕墙 GB/T21086-2007地震震级的规定 GB/T17740-1999钢结构设计规范 GB50017-2003高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2002工程抗震术语标准 JGJ/T97-2010混凝土结构后锚固技术规程 JGJ145-2004混凝土结构设计规范 GB50010-2010混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓 JG160-2004建筑钢结构焊接技术规程 JGJ8

6、1-2002建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008建筑工程预应力施工规程 CECS180：2005建筑结构荷载规范 GB50009-2001(2006年版、局部修订)建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001建筑抗震设计规范 GB50011-2010建筑设计防火规范 GB50016-2006建筑物防雷设计规范 GB50057-2010冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB50018-2002民用建筑设计通则 GB50352-2005变形铝及铝合金化学成份 GB/T3190-2008一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

7、 YS/T437-2009建筑用安全玻璃 第3部分：夹层玻璃 GB15763.3-2009建筑用安全玻璃 第2部分：钢化玻璃 GB15763.2-2005幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃 GB17841-2008中空玻璃 GB/T11944-2002建筑结构用冷弯矩形钢管 JG/T178-2005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建筑用硅酮结构密封胶 GB16776-2005聚硫建筑密封胶 JC/T483

8、-2006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/T914-2003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钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2001混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法 GB/T15227-2007建筑幕墙平面内变形性能检测方法 GB/T18250-2000建筑装饰装修工程质量验收规范 GB50210-2001建筑结构静力计算手册(第二版)2 基本参数2.1 幕墙所在地区 深圳地区；2.2 地面粗糙度分类等级 幕墙

9、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城市市区；依照上面分类标准，本工程按B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

10、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

11、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，深圳地区地震基本烈度为：7度，地震动峰值加速度为0.1g，由于本工程是标准设防类，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：max=0.08；第二部分：100m标高转角区域处铝合金立柱 LZ1隐框幕墙计算1 幕墙承受荷载计算1.1 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

12、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：100m； 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×(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=

13、1.2248(Z/10)-0.3对于B类地形，100m高度处瞬时风压的阵风系数： gz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16)=1.5057 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Z>300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m； B类场地： z=(Z/10)0.32 当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m； C类场地： z=0.616×(Z/10)0.44 当Z>400m时，取Z=400m，当Z<1

14、5m时，取Z=15m； D类场地： z=0.318×(Z/10)0.60 当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m；对于B类地形，100m高度处风压高度变化系数： z=1.000×(Z/10)0.32=2.0893 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

15、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

16、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<<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

17、小于0.3KN/m2，按重现期50年，深圳地区取0.00075MPa；1.2 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=1.623×4=6.492m2 LogA=0.812 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =1.508 s1=1.508+0.2 =1.708 wk=gzzs1w0 =1.5057×2.0893×1.708×0.00075 =0.00403MPa 1.3 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=1.623×1.8=2.9214m2 LogA=0.466 s

18、1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =1.632 s1=1.632+0.2 =1.832 wk=gzzs1w0 =1.5057×2.0893×1.832×0.00075 =0.004322MPa 1.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 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0.08； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)； A：幕墙构件的面积(mm2)；1.5 作用效应组合荷载和作用效应按

19、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、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

20、； 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；2 幕墙立柱计算基本参数： 1：计算点标高：100m； 2：力学模型：简支梁； 3：立柱跨度：L=4000mm； 4：立柱左分格宽：1623mm；立柱右分格宽：1623mm； 5：立柱计算间距：B=1623mm； 6：板块配置：中空玻璃8 +6 mm； 7：立柱材质：6063-T6； 8：安装方式：偏心受拉；本处幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：2.1 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

21、标准值(MPa)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； qwk=wkB =0.00403×1623 =6.541N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.4×6.541 =9.157N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)： 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0.08； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：幕墙构件的面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.0&#

22、215;0.08×0.0005 =0.0002MPa 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 =0.0002×1623 =0.325N/mm qE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.3×0.325 =0.423N/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： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =9.157+0.5×0.423 =9.368N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： 5.4.1JGJ102

23、-2003 qk=qwk =6.541N/mm(4)立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值： Mx：弯矩组合设计值(N·mm)； Mw：风荷载作用下立柱产生的弯矩设计值(N·mm)； ME：地震作用下立柱产生的弯矩设计值(N·mm)； L：立柱跨度(mm)；采用Sw+0.5SE组合： Mw=qwL2/8 ME=qEL2/8 Mx=Mw+0.5ME =qL2/8 =9.368×40002/8 =18736000N·mm2.2 确定材料的截面参数(1)立柱抵抗矩预选值计算： Wnx：立柱净截面抵抗矩预选值(mm3)； Mx：弯矩组合设计值(N·

24、mm)； ：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：型材抗弯强度设计值(MPa)，对6063-T6取150MPa； Wnx=Mx/fa =18736000/1.00/150 =124906.667mm3(2)立柱惯性矩预选值计算： qk：风荷载线荷载集度标准值(N/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

25、矩(mm4)； L：计算跨度(mm)； df,lim：按规范要求，立柱的挠度限值(mm)； df,lim=5qkL4/384EIxmin L/180=4000/180=22.222mm 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（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=20mm Ixmin=5qkL4/384Edf,lim =5×6.541×40004/384/70000/20 =15573809.

26、524mm42.3 选用立柱型材的截面特性 按上一项计算结果选用型材号：200×80×4.5铝合金立柱（LZ2） 型材的抗弯强度设计值：fa=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=16002390mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=2995060mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=163056mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=157102mm3 型材净截面面积：An=2950.507mm2 型材线密度：g=0.079664N/mm 型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=9mm 型材受力面对中性轴的面积矩：

27、Sx=98471mm3 塑性发展系数：=1.002.4 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 =0.0005×1623×4000 =3246N N：立柱轴向拉力设计值(N)； N=1.2Nk =1.2×3246 =3895.2N(2)抗弯强度校核：按简支梁(受拉)立柱抗弯强度公式，应满足： N/An+Mx/Wnxfa 6.3.7JGJ102-2003上式中

28、： N：立柱轴力设计值(N)； Mx：立柱弯矩设计值(N·mm)； 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)； x：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150MPa；则： N/An+Mx/Wnx=3895.2/2950.507+18736000/1.00/157102 =120.58MPa150MPa立

29、柱抗弯强度满足要求。2.5 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=16002390mm4 预选值为：Ixmin=15573809.524mm4 实际挠度计算值为： df=5qkL4/384EIx =5×6.541×40004/384/70000/16002390 =19.464mm 而df,lim=20mm所以，立柱挠度满足规范要求。2.6 立柱的抗剪计算校核依据： maxa=85MPa (立柱的抗剪强度设计值)(1)Vwk：风荷载作用下剪力标准值(N)： Vwk=wkBL/2

30、 =0.00403×1623×4000/2 =13081.38N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)： Vw=1.4Vwk =1.4×13081.38 =18313.932N(3)VEk：地震作用下剪力标准值(N)： VEk=qEAkBL/2 =0.0002×1623×4000/2 =649.2N(4)VE：地震作用下剪力设计值(N)： VE=1.3VEk =1.3×649.2 =843.96N(5)V：立柱所受剪力设计值组合： 采用Vw+0.5VE组合： V=Vw+0.5VE =18313.932+0.5×843.96

31、 =18735.912N(6)立柱剪应力校核： 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 =18735.912×98471/16002390/9 =12.81MPa 12.81MPa85MPa立柱抗剪强度满足要求!3 幕墙横梁计算基本参数： 1：计算点标高：100m； 2：横梁跨度：B=1623mm； 3：横梁上分格高：1800mm；横梁下分格高：1000mm； 4：横梁计算间距：H=1400mm； 5：

32、力学模型：梯形荷载简支梁； 6：板块配置：中空玻璃8 +6 mm； 7：横梁材质：6063-T6；因为B>H，所以本处幕墙横梁按梯形荷载简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：3.1 横梁型材选材计算(1)横梁在风荷载作用下的线荷载集度(按梯形分布)： 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)； H：幕墙横梁计算间距(mm)； qwk=wkH =0.00403×1400 =5.642N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.4×5.642 =7.899N/mm(2)垂直于幕墙平面

33、的分布水平地震作用的线荷载集度(按梯形分布)： 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0.08； Gk：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(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.0×0.08×0.0004 =0.00016MPa qEk：横梁受水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； H：幕墙横梁计算间距(mm)； qEk=qEAkH =0.00016×1400 =0.224N/mm qE：横梁受水平地震

34、作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.3×0.224 =0.291N/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组合设计值： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =7.899+0.5×0.291 =8.044N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =5.642N/mm(4)横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值(按梯形分布)： My：横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N·mm)； Mw：风荷载作用下横梁产生的弯矩(N·mm)； ME

35、：地震作用下横梁产生的弯矩(N·mm)； B：横梁跨度(mm)； H：幕墙横梁计算间距(mm)；采用Sw+0.5SE组合： 5.4.1JGJ102-2003 Mw=qwB2(3-(H/B)2)/24 ME=qEB2(3-(H/B)2)/24 My=Mw+0.5ME =qB2(3-(H/B)2)/24 =8.044×16232×(3-(1400/1623)2)/24 =1991690.043N·mm(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)； 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

36、挂式结构取横梁上分格高； Gk=0.0004×H1 =0.0004×1800 =0.72N/mm G：横梁自重线荷载设计值(N/mm)； G=1.2Gk =1.2×0.72 =0.864N/mm Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N·mm)； B：横梁跨度(mm)； Mx=GB2/8 =0.864×16232/8 =284485.932N·mm3.2 确定材料的截面参数(1)横梁抵抗矩预选： Wnx：绕X方向横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)； Wny：绕Y方向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(

37、N·mm)； My：风荷载及地震作用弯矩组合值(N·mm)； 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 =284485.932/1.00/150 =1896.573mm3 Wny=My/yfa =1991690.043/1.00/150 =13277.934

38、mm3(2)横梁惯性矩预选： df1,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1/5

39、00，并且不应大于3mm； B/180=1623/180=9.017mm B/500=1623/500=3.246mm对本例取： df1,lim=9.017mm df2,lim=3mm 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(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240EIymin (受风荷载与地震作用的挠度计算) Iymin=qkB4(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240Edf1,lim =5.64

40、2×16234(25/8-5(1400/2/1623)2+2(1400/2/1623)4)/240/70000/9.017 =585103.834mm4 Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)； Ixmin：绕X轴最小惯性矩(mm4)； df2,lim=5GkB4/384EIxmin (自重作用下产生的挠度计算) Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim =5×0.72×16234/384/70000/3 =309760.517mm43.3 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：80×80×2.5铝合金横梁（H

41、L1）(其它横梁截面参数均比HL1大，故不计算) 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=490380mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=925600mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=14816mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=10455mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny1=21114mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny2=20960mm3 型材净截面面积：An=903.215mm2 型材线密度：g=0.024387N/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

42、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=9066mm3 型材受力面对中性轴的面积矩(绕Y轴)：Sy=13324mm3 塑性发展系数：x=y=1.003.4 幕墙横梁的抗弯强度计算按横梁强度计算公式，应满足： Mx/xWnx+My/yWnyfa 6.2.4JGJ102-2003上式中： Mx：横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的弯矩设计值(N·mm)； My：横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的弯矩设计值(N·mm)； 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

43、方向(垂直于幕墙平面方向)的净截面抵抗矩(mm3)； x、y： 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：型材的抗弯强度设计值，取150MPa。采用SG+Sw+0.5SE组合，则： Mx/xWnx+My/yWny=284485.932/1.00/10455+1991690.043/1.00/20960 =122.234MPa150MPa横梁抗弯强度满足要求。3.5 横梁的挠度计算 因为惯性矩预选

44、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=490380mm4 Iy=925600mm4 预选值为： Ixmin=309760.517mm4 Iymin=585103.834mm4 横梁挠度的实际计算值如下： df1=qkB4(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240EIy =5.642×16234(25/8-5(1400/2/1623)2+2(1400/2/1623)4)/240/70000/925600 =5.7mm df2=5GkB4/384EIx =5×0.72×16234/38

45、4/70000/490380 =1.895mm df1,lim=9.017mm df2,lim=3mm所以，横梁挠度满足规范要求。3.6 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(1-H/2B)/2 =5.642×1623(1-1400/2/1623)/2 =2603.783N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)； Vw=1.4Vwk =1.4×2603.783 =3645.296N(3)VEk：地震作用下剪力标准值(N)； VEk=qEkB(1-H/2B)/2 =0.224&

46、#215;1623(1-1400/2/1623)/2 =103.376N(4)VE：地震作用下剪力设计值(N)； VE=1.3VEk =1.3×103.376 =134.389N(5)Vx：水平总剪力(N)； 采用Vw+0.5VE组合 Vx=Vw+0.5VE =3645.296+0.5×134.389 =3712.49N(6)Vy：垂直总剪力(N)： Vy=1.2×0.0004×BH1/2 =1.2×0.0004×1623×1800/2 =701.136N(7)横梁剪应力校核： x：横梁水平方向剪应力(MPa)； Vx：横梁

47、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 =3712.49×13324/925600/5 =10.688MPa 10.688MPa85MPa y：横梁垂直方向剪应力(N)； 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 =701.136×9066/490380/5 =2.592MPa 2.592MPa85MPa横梁抗剪强度能满足!4 8+12A+6钢