玻璃幕墙设计计算书14m层高

1、哈达山水利枢纽工程管理局调控指挥中心全隐框玻璃幕墙设计计算书（一）设计： 校对： 审核： 西安飞机工业装饰装修工程股份有限公司二九年六月十一日目录1 计算引用的规范、标准及资料1、幕墙设计规范11.2、建筑设计规范11.3、结构设计规范11.4、全玻及点支承设计规范21.5、材料规范21.6、相关性能检测及验收标准51.7、建筑门窗及其相关标准、规范61.8建筑结构静力计算手册(第二版)71.9土建图纸72 基本参数72.1 幕墙所在地区：72.2 地面粗糙度分类等级：72.3 抗震烈度：73 幕墙承受荷载计算73.1 风荷载标准值的计算方法：73.2 计算支撑结构时的风荷载标准值：83.3

2、计算面板材料时的风荷载标准值：93.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值：93.5 作用效应组合：94 幕墙立柱计算104.1 立柱型材选材计算：104.2 确定材料的截面参数：114.3 选用立柱型材的截面特性：124.4 立柱的抗弯强度计算：134.5 立柱的挠度计算：144.6 立柱的抗剪计算：145 幕墙横梁计算145.1 横梁型材选材计算：155.2 确定材料的截面参数：175.3 选用横梁型材的截面特性：185.4 幕墙横梁的抗弯强度计算：185.5 横梁的挠度计算：195.6 横梁的抗剪计算：(三角荷载作用下)196 玻璃板块的选用与校核206.1 玻璃板块荷载计算：216

3、.2 玻璃的强度计算：226.3 玻璃最大挠度校核：237 连接件计算247.1 横梁与角码间连结：257.2 角码与立柱连接：257.3 立柱与主结构连接：278 幕墙埋件计算(后锚固结构)288.1 荷载标准值计算：298.2 锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算：298.3 群锚受剪内力计算：308.4 锚栓钢材破坏时的受拉承载力计算：318.5 混凝土锥体受拉破坏承载力计算：318.6 混凝土劈裂破坏承载力计算：338.7 锚栓钢材受剪破坏承载力计算：348.8 混凝土楔形体受剪破坏承载力计算：358.9 混凝土剪撬破坏承载能力计算：368.10 拉剪复合受力承载力计算：379 幕墙焊缝

4、计算379.1 受力分析：379.2 焊缝特性参数计算：389.3 焊缝校核计算：3810 隐框玻璃幕墙胶类及伸缩缝计算3910.1 抗震设计下结构硅酮密封胶的宽度计算：3910.2 结构硅酮密封胶粘接厚度的计算：3910.3 结构胶设计总结：4010.4 立柱连接伸缩缝计算：4010.5 耐侯胶胶缝计算：4111 幕墙板块压板计算4111.1 压板的弯矩设计值计算：4111.2 压板的应力计算：4211.3 螺栓抗拉强度验算：42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、幕墙设计规范玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003建筑玻璃应用技术规程JGJ113-2003金属与石材幕

5、墙工程技术规范JGJ133-2001玻璃幕墙光学性能GB/T18091-2000建筑幕墙GB/T21086-20071.2、建筑设计规范建筑设计防火规范GB50016-2006公共建筑节能设计标准GB50189-2005民用建筑热工设计规范GB50176高层民用建筑设计防火规范GB50045-95(2005年版)建筑物防雷设计规范GB50057-94(2000年版)建筑抗震设计规范GB50011-2001(2008年版)采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003民用建筑设计通则GB50352-2005建筑采光设计标准GB/T50033-20011.3、结构设计规范建筑结构荷载规范GB5

6、0009-2001(2006版)钢结构设计规范GB50017-2003铝合金结构设计规范GB50429-2007高层建筑混凝土结构技术规程JCJ3-2002混凝土结构设计规范GB50010-2002冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002中国地震烈度表GB/T17742-2008（国标委服务函200857号第1号修改单）中国地震动参数区划图GB18306-2001建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008地震震级的规定GB/T17740-1999建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001工程抗震术语标准JGJ/T97-19951.4、全玻及点支承设计规范全玻璃幕墙工程技术

7、规程DBJ/CT0142001吊挂式玻璃幕墙支承装置JG139-2001点支式玻璃幕墙工程技术规程CECS127: 2001点支式玻幕墙支承装置 JC138-2001建筑用不锈钢绞线 JC/T200-2007建筑幕墙用钢索压管接头 JC/T201-20071.5、材料规范铝材及铝板规范变形铝及铝合金状态GB/T16475-2008铝合金建筑型材GB5237铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜与有机聚合膜阳极氧化膜GB8013.1-2007铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜与有机聚合膜阳极氧化复合膜GB8013.2-2007铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜与有机聚合膜有机聚合喷涂膜GB8013.3-2007铝合金

8、建筑型材阳极氧化、着色型材GB5237.2-2004铝合金建筑型材电泳涂漆型材GB5237.3-2004铝合金建筑型材粉末喷涂型材GB5237.4-2004铝合金建筑型材氟碳喷涂型材GB5237.5-2004铝合金建筑型材隔热型材GB5237.6-2004铝塑复合板GB/T17748-2008铝幕墙板 氟碳喷漆铝单板YS/T429.2-2000钛及钛金合板GB/T3621-2007玻璃规范幕墙用钢化玻璃及半钢化玻璃GB17841-1999镀膜玻璃 第一部分阳光控制镀膜玻璃GB/T18915.1-2002镀膜玻璃 第二部分低辐射镀膜玻璃GB/T18915.2-2002夹层玻璃GB9962-199

9、9浮法玻璃GB11614-1999中空玻璃GB/T11944-2002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真空玻璃JC/T1079-2008钢材规范碳素结构钢GB/T700-2006金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求GB/T13912低合金高强度结构钢GB1597不锈钢棒GB/T1220-2007不锈钢丝 GB4240-2007不锈钢冷轧钢板及钢带GB/T3280-2007不锈钢热轧钢板及钢带GB4237-2007结构用不锈钢无缝钢管GB/T14975-2002结构用高频焊接薄壁H型钢JC/T137-2007建筑结构用

10、冷弯矩形型管GB/T178-2005焊缝符号表示法 GB/T324-2008不锈钢焊条 GB/T983-1995钢的成品化学成份允许偏差GB/T222-2006高耐候结构钢GB/T4171-2000钢结构防火涂料GB14907-2002连续热镀锌钢板和钢带GB/T2518-2004彩色涂层钢板及钢带GB/T12754-2006密封胶硅酮建筑密封胶GB146832003建筑窗用弹性密封剂JC485-2007聚硫建筑密封胶JC483-2006建筑用硅酮结构密封胶GB16776-2005干挂石材幕墙用环氧胶粘剂JC/T887-2001建筑表面用有机硅防水剂JC/T902-2002幕墙玻璃接缝用密封胶

11、JC/T882-2001石材用建筑幕墙胶JC/T883-2001建筑窗用弹性密封胶JC/T485-2007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结构胶粘剂 粘剂前金属及塑料表面处理细GB/T21526-2008建筑密封胶分级及要求GB/T22083-2008石材规范天然花岗石荒料JC204-2001天然板石GB/T18600-2001干挂饰面石材及其金属挂件JC830.1830.2-2005天然石材统一编号GB/T17670-2008天然花岗石建筑板材GB/T18601-2001天然石材术语GB/T13890-2008建筑幕墙用瓷板JC/T

12、217-2007超薄天然石材复合板JC/T1049-2007天然石材术语GB/T13890-2008节能规范民用建筑能耗采集标准JG/T154-2007夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准JGJ134-2001夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准JGJ75-2003既有采暖居住建筑节能改造技术规程JGJ129-2004建筑构件和单元 热阻和传热系数计算方法GB/T20311-2006幕墙配件规范紧固件 螺栓和螺钉GB/T5277紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱GB3098.1-2000紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹GB3098.2-2000紧固件机械性能 螺母 细牙螺纹 GB3098.4-2000紧固

13、件机械性能 自攻螺钉 GB3098.5-2000紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉、螺栓 GB3098.6-2000紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母 GB3103.1-2002紧固件机械性能 不锈钢螺母 GB3098.15-2000紧固件机械性能 抽芯铆钉 GB/T3098.19-2004螺栓或螺钉和平垫圈组合件 GB/T9074.1-2002混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓 JG160-2004预应力筋锚具、夹具和连接器 GB/T14370-2000封闭型园头抽芯铆钉 GB/T12615.112615.4-2004螺纹紧固件应力截面积和承载面积 GB/T 16823.1-1997十字槽沉头自钻自

14、攻螺钉 GB/T15856.2-2002十字槽盘头自钻自攻螺钉 GB/T15856.1-2002弹簧垫圈 GB93-1987其它规范声学 建筑和建筑构件声学测量GB/T19889-110-2005声环境质量标准GB3096-2008建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002 混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2005建筑材料放射性核素限量GB6566-2001高处作业吊篮GB19155-2003绿色建筑评价标准GB50378-2006建筑物防雷检测技术规范GB/T21434-2008静电安全术语GB/T15463-2008绝热用岩棉、矿棉及其制品GB/T11835-2007绝热用玻璃棉及其

15、制品GB/T13350-2000建筑玻璃采光顶JC/T231-2008擦窗机GB19154-20031.6、相关性能检测及验收标准建筑幕墙气密、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建筑幕墙抗震性能振动台试验方法GB/T18575-2001钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001玻璃幕墙工程质量验收标准JGJ/139-2001建筑密封胶材料试验方法GB/T铝及铝合金阳极氧化、氧化膜厚度的测量方法GB/T8014.13-2005混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002建筑装饰装修工程质量验收规范GB5

16、0210-2001建筑节能工程施工质量验收规范GB50411-2007合格评定 词汇和通用原则GB27000-2006合格评定 供方的符合性声明 第1部分 通有要求GB27050.1-2006合格评定 供方的符合性声明 第2部分 支持性文件GB27050.2-2006硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定GB/T529-2007金属材料 室温拉伸试验方法GB/T228-2002天然饰面石材试验方法GB/T9966.19966.8-20011.7、建筑门窗及其相关标准、规范铝合金门GB8478-2008铝合金窗GB8479-2008铝合金门窗工程设计、施工及验收规范DBJ15-30-2002建筑门窗

17、术语GB5823-2008建筑门窗尺寸系列GB5824-2008自动门JG/T177-2005建筑门窗扇开关面的标志GB5825-1986建筑外门窗气密、水密、抗风压性能等级及检测方法GB7106-2008建筑外门窗保温性能分级及检测方法GB8484-2008建筑门窗空气隔声性能分级及检测方法GB8484-2008建筑外窗采光性能分级及检测方法GB11976-2008建筑外窗承受机械力的检测方法GB9158-1988地弹簧QB/T2697-2005铝合金门插锁QB/T3885-1999平开铝合金窗把手QB/T3886-1999铝合金撑挡QB/T3887-1999铝合金窗不锈钢滑撑QB/T388

18、8-1999铝合金门窗拉手QB/T3889-1999铝合金锁QB/T3900-1999铝合金门锁QB/T3901-1999推拉铝合金门用滑轮QB/T3902-1999闭合器QB/T3893-1999建筑门窗五金件 插销JC/T214-2007建筑门窗五金件 传动机构用执手JC/T214-2007建筑门窗五金件 合页（铰链JC/T125-2007建筑门窗五金件 传动锁闭器JC/T126-2007建筑门窗五金件 滑撑JC/T127-2007建筑门窗五金件 滑轮JC/T128-2007建筑门窗内平开下悬五金系统JG/T168-2004电动采光排烟窗JC189-2006建筑门窗用通风器JC/T233-

19、2008防火窗GB/T16809-2008塑料门窗工程技术规程JGJ103-2008建筑外窗气密、水密、抗风压性能现场检测方法JG/T211-20071.8建筑结构静力计算手册(第二版)1.9土建图纸2 基本参数2.1 幕墙所在地区： 前郭尔罗斯地区；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(GB50009-2001) 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 抗震烈度：

20、根据国家规范建筑抗震设计规范(GB50011-2001)，前郭尔罗斯地区地震基本烈度为8度，地震动峰值加速度为0.2g，水平地震影响系数最大值为：max=0.16。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(GB50009-2001 2006年版)计算： wk=gzzs1w0 -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：26.8m； 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： 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

21、=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=1.2248(Z/10)-0.3对于B类地形，26.8m高度处瞬时风压的阵风系数： gz=0.89(1+2(0.5(Z/10)-0.16)=1.6501 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=3

22、50m，当Z400m时，取Z=400m，当Z450m时，取Z=450m，当Z30m时，取Z=30m；对于B类地形，26.8m高度处风压高度变化系数： z=1.000(Z/10)0.32=1.3709 s1：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s1： 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，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。 由于大部分幕墙都有开启，按JGJ102-2003条文说明，幕墙结构一般的

23、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 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50年，前郭尔罗斯地区取0.00045MPa；3.2 计算支撑结构时的风

24、荷载标准值： 计算支撑结构时的构件从属面积： A=1.24=4.8m2 LogA=0.681 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =0.864 s1=0.864+0.2 =1.064 wk=gzzs1w0 =1.65011.37091.0640.00045 =0.001083MPa 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=1.52.25=3.375m2 LogA=0.528 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =0.894 s1=0.894+0.2 =1.094 wk=gzzs1w0 =1.65011.37091.

25、0940.00045 =0.001114MPa 3.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值： qEAk=EmaxGk/A JGJ102-2003 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0.16； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)； A：幕墙构件的面积(mm2)；3.5 作用效应组合：荷载和作用效应按下式进行组合： S=GSGk+wwSwk+EESEk JGJ102-2003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

26、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、5.4.3、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；4 幕墙立柱计算基本参数： 1：计算点标高：26.8m； 2：力学模型：双跨梁； 3：立柱跨度：L=4000mm，短跨长L1=

27、450mm，长跨长L2=3550mm； 4：立柱左分格宽：1500mm；立柱右分格宽：900mm； 5：立柱计算间距：B=1200mm； 6：板块配置：中空玻璃6 +6 mm； 7：立柱材质：6063A-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：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)： 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 =0.0010831200 =1.3N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw

28、=1.4qwk =1.41.3 =1.82N/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0.16； 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 JGJ102-2003 =50.160.0005 =0.0004MPa 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 =0.00041200 =0.48N/mm qE：水平地震作用线荷载集度设计

29、值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.48 =0.624N/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： JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =1.82+0.50.624 =2.132N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： JGJ102-2003 qk=qwk =1.3N/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 =-2.132(4503+3

30、5503)/8/4000 =-2986798.75Nmm R1=qL1/2-M1/L1+qL2/2-M1/L2 =2.132450/2-(-2986798.75/450)+2.1323550/2-(-2986798.75/3550) =11742.682N4.2 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) =42986798.75/(2.13235502) =0.445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=2.445 R=(A/4)2-k1/2)3/2=0.059 =1/

31、3arccos(A3-12k1A-8(1-2k1-k2)/64R)=26.557 x0=A/4+2R1/3cos(+240) =2.445/4+20.0591/3cos(26.557+240) =0.564 =x0(1-2k1+3k1x0-2x02-k1x02+x03) =0.1492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6063A-T5取70000MPa； Ixmin：材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm4)； L2/180

32、=3550/180=19.722 按.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=19.722mm代入上式： Ixmin=qkL24/24Edf,lim =0.14921.335504/24/70000/19.722 =929748.211mm4(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： 对于钢材龙骨，按J

33、GJ133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6063A-T5取135； Wnx=Mx/fa =2986798.75/1.00/135 =22124.435mm34.3 选用立柱型材的截面特性： 按上一项计算结果选用型材号：MY60-004 型材的抗弯强度设计值：135MPa 型材的抗剪强度设计值：a=75MPa 型材弹性模量：E=70000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=2156290mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=599750mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=34625mm3

34、 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=32808mm3 型材净截面面积：An=1042.1mm2 型材线密度：g=0.028137N/mm 型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=5mm 型材受力面对中性轴的面积矩：Sx=21498mm3 塑性发展系数：=1.004.4 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 =0.000512004000 =2400N N：立柱轴向拉力设计值(N)； N=

35、1.2Nk =1.22400 =2880N(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 JGJ102-2003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； fa：型材的抗弯强度设计值，取135MPa；则： N/An+Mx/Wnx=2880/1042.1+2986798.75/1.00/

36、32808 =93.802MPa135MPa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：Ix=2156290mm4 预选值为：Ixmin=929748.211mm4 实际挠度计算值为： df=qkL24/24EIx =0.14921.335504/24/70000/2156290 =8.504mm 而df,lim=19.722mm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： maxa=75MPa (立柱的抗剪强度设计值)(1)求中支座剪力设计值：采用Vw+0.

37、5VE组合 Vw1左=-(qL1/2-M1/L1) =-(2.132450/2-(-2986798.75/450) =-7117.031N Vw1右=qL2/2-M1/L2 =2.1323550/2-(-2986798.75/3550) =4625.652N取V=7117.031N(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 =7117.03121498/2156290/5 =14.191MPa 1

38、4.191MPa75MPa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：26.8m； 2：横梁跨度：B=1500mm； 3：横梁上分格高：2250mm；横梁下分格高：775mm； 4：横梁计算间距：H=1512mm； 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-T5；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：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)： 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

39、(mm)； qwk=wkB =0.0010831500 =1.624N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.41.624 =2.274N/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0.16； 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 JGJ102-2003 =5.00.160.0004 =0.00032MPa qEk：横梁

40、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 =0.000321500 =0.48N/mm qE：横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.48 =0.624N/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： JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =2.274+0.50.624 =2.586N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： JGJ102-2003 qk=qwk =1.624N/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

41、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 =2.58615002/12 =484875Nmm(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)； H：横梁计算间距(mm)； Gk=0.0004H =0.00041512 =0.605N/mm G：横梁自重线荷载设计值(N/mm)； G=1.2Gk =1.20.605 =0.726N/mm

42、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 =0.72615002/8 =204187.5Nmm5.2 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(Nmm)； 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； fa：型材抗弯强度设计值(M

43、Pa)，对6063-T5取90；按下面公式计算： Wnx=Mx/xfa =204187.5/1.00/90 =2268.75mm3 Wny=My/yfa =484875/1.00/90 =5387.5mm3(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.2，对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙（其它形式幕墙或外维

44、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，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/180=1500/180=8.333mm B/500=1500/500=3mm对本例取： df1,lim=8.333mm 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-T5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

45、震作用的挠度计算) Iymin=qkB4/120Edf1,lim =1.62415004/120/70000/8.333 =117454.698mm4 Ixmin：绕X轴最小惯性矩(mm4)； Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)； df2,lim=5GkB4/384EIxmin (自重作用下产生的挠度计算) Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim =50.60515004/384/70000/3 =189906.529mm45.3 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：MY60-013 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=70000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=294400mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=367670mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=9814mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=9813mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny1=11239mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny2=10419mm3 型材净截面面积：An=591.4mm2 型材线密度：g=0.015968N/mm 横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚：t=3mm 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