玻璃幕墙设计计算书

1、大屯里综合楼工程明框玻璃幕墙设计计算书设计： 校对： 审核： 批准： 中国建筑技术集团有限公司2005年7月22日大屯里综合楼·明框玻璃幕墙设计计算书 中国建筑技术集团有限公司明框玻璃幕墙设计计算书一、计算引用的规范、标准及资料1.幕墙设计规范：建筑幕墙 JG3035-1996玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-2003金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ133-2001点支式玻璃幕墙工程技术规程 CECS127-2001全玻璃幕墙工程技术规程 DBJ/CT014-2001玻璃幕墙光学性能 GB/T18091-2000建筑幕墙物理性能分级 GB/T15225-94建筑幕墙空气渗透性能测

2、试方法 GB/T15226-94建筑幕墙风压变形性能测试方法 GB/T15227-94建筑幕墙雨水渗透性能测试方法 GB/T15228-94建筑幕墙保温性能测试方法 GB8484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点支式玻璃幕墙支承装置 JG138-2001吊挂式玻璃幕墙支承装置 JG139-20012.建筑设计规范：建筑结构荷载规范 GB50009-2001钢结构设计规范 GB50017-2003冷弯薄壁型钢结构设计规范 GB50018-2002高层民用钢结构技术规程 JGJ99-98建筑设计防火规范 GBJ

3、16-2001高层民用建筑设计防火规范 GB50045-2001建筑物防雷设计规范 GB50057-2000工程抗震术语标准 JGJ/T97-95中国地震烈度表 GB/T17742-1999建筑抗震设计规范 GB50011-2001建筑抗震设防分类标准 GB50223-1995中国地震动参数区划图 GB18306-2000采暖通风与空气调节设计规范 GBJ19-87高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2002混凝土结构设计规范 GB50010-2002民用建筑热工设计规范 GB50176-93民用建筑隔声设计规范 GBJ118-88建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001建筑装饰

4、工程施工质量验收规范 GB50210-2001建筑钢结构焊接规程 GB/T8162钢结构防火涂料 GB14907-2002碳钢焊条 GB/T5117-1995低合金钢焊条 GB/T5118-1995铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求 YS/T437-20003.铝材规范：铝幕墙板 板基 YS/T429.1-2000铝幕墙板 氟碳喷漆铝单板 YS/T429.2-2000铝及铝合金彩色涂层板、带材 YS/T431-2000铝塑复合板用铝带 YS/T432-2000铝合金建筑型材 GB/T5237-2000建筑铝型材 基材 GB/T5237.1-2000建筑铝型材 阳极氧化、着色型材 GB/T5

5、237.2-2000建筑铝型材 电泳涂漆型材 GB/T5237.3-2000建筑铝型材 粉末喷涂型材 GB/T5237.4-2000建筑铝型材 氟碳漆喷涂型材 GB/T5237.5-2000变形铝及铝合金化学成份 GB/T3190-1996铝及铝合金阳极氧化-阳极氧化膜的总规范 GB8013-1987铝及铝合金轧制板材 GB/T3880-1997建筑用铝型材、铝板氟碳涂层 JC133-20004.金属板及石材规范：天然花岗石荒料 JC/T204-2001天然大理石荒料 JC/T202-2001天然板石 GB/T18600-2001天然花岗石建筑板材 GB/T18601-2001天然大理石建筑板

6、材 JC/T79-2001干挂石材幕墙用环氧胶粘剂 JC/T887-2001天然饰面石材术语 GB/T13890-92建筑材料放射性核素限量 GB6566-2001干挂天然花岗岩，建筑板材及其不锈钢配件 JC830-1998铝塑复合板 GB/T17748-1999建筑瓷板装饰工程技术规范 CECS101：98建筑装饰用微晶玻璃 JC/T872-20005.玻璃规范：建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2003普通平板玻璃 GB4871-1995浮法玻璃 GB116141999钢化玻璃 GB/T9963-1998幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃 GB/T17841-1999建筑用安全玻璃 防火玻璃 G

7、B15763.1-2001中空玻璃 GB/T11944-2002夹层玻璃 GB9962-1999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热反射玻璃 JC693-1998热弯玻璃 JC/T915-20036.钢材规范：不锈钢棒 GB/T1220-1992不锈钢冷加工钢棒 GB/T4226不锈钢冷扎钢板 GB/T3280不锈钢热扎钢板 GB/T4237-92不锈钢热扎钢带 GB/T5090冷拔异形钢管 GB/T3094-2000碳素结构钢 GB/T700-1988优质碳素结构钢 GB/T699合金结构

8、钢 GB/T3077不锈钢和耐热钢冷扎带钢 GB/T4239高耐候结构钢 GB/T4171-2000焊接结构用耐候钢 GB/T4172-2000低合金高强度结构钢 GB/T1591-1994碳素结构和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带 GB/T912碳素结构和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带 GB/T3274结构用无缝钢管 JBJ102金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求 GB/T13912-19927.胶类及密封材料规范：混凝土接缝用密封胶 JC/T881-2001硅酮建筑密封胶 GB/14683-2003建筑用硅酮结构密封胶 GB16776-2003聚硫建筑密封胶 JC483-1992中空玻璃用弹性密

9、封剂 JC486- 2001幕墙玻璃接缝用密封胶 JC/T882-2001石材幕墙接缝用密封胶 JC/T883-2001中空玻璃用丁基热熔密封胶 JC/T914-2003彩色钢板用建筑密封胶 JC/T884-2001工业用橡胶板 GB/T5574-1994绝热用岩棉、矿棉及其制品 GB/T11835-98建筑用防霉密封胶 JC/T885-2001建筑表面用有机硅防水剂 JC/T902-2002聚氨酯建筑密封胶 JC/T482-20038.门窗及五金件规范：铝合金门 GB/T8478铝合金窗 GB/T8479-2003建筑外窗抗风压性能分级及检测方法 GB/T7106-2002建筑外窗气密性能分

10、级及检测方法 GB/T7107-2002建筑外窗水密性能分级及检测方法 GB/T7108-2002建筑外窗空气隔声性能分级及检测方法 GB/T8485-2002铝合金门窗工程设计、施工及验收规范 DBJ15-30-2002建筑外窗采光性能分级及检测方法 GB/T11976-2002地弹簧 GB/T9296平开铝合金窗执手 GB/T9298铝合金窗不锈钢滑撑 GB/T9300铝合金门插销 GB/T9297铝合金窗撑挡 GB/T9299铝合金门窗拉手 GB/T9301铝合金窗锁 GB/T9302铝合金门锁 GB/T9303闭门器 GB/T9305推拉铝合金门窗用滑轮 GB/T9304紧固件 螺栓和

11、螺钉 GB/T5277十字槽盘头螺钉 GB/T818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、螺柱 GB3098.6-2000紧固件机械性能 不锈钢 螺母 GB3098.15-2000螺纹紧固件应力截面积和承载面积 GB/T16823.1-19979.建筑结构静力计算手册 (第二版)10.土建图纸：二、基本参数1.幕墙所在地区： 北京地区；2.地区粗糙度分类等级： 幕墙属于薄壁

12、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C类地区考虑。3.抗震烈度： 按照国家规范建筑抗震设计规范(GB50011-2001)、中国地震动参数区划图(GB18306-2000)规定，北京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。三、幕墙承受荷载计算1.风荷载标准值计算：幕墙属于薄壁外围护构件，按建筑结构荷载规

13、范(GB50009-2001)计算： wk=gzzsw0 7.1.1-2GB50009-2001上式中： wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)； Z：计算点标高：33m； 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为地区粗糙度调整系数，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

14、 D类场地: gz=0.80×(1+2f) 其中：f=1.2248(Z/10)-0.3对于C类地区，33m高度处瞬时风压的阵风系数： gz=0.85×(1+2×(0.734(Z/10)-0.22)=1.81 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

15、.44 当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m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C类地区，33m高度处风压高度变化系数： z=0.616×(Z/10)0.44=1.042 s：风荷载体型系数，根据计算点体型位置取1.2； 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，按重现期50年，北京地区取0.00045MPa； wk=gzzsw0

16、=1.81×1.042×1.2×0.00045 =0.001018MPa 2.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0.16； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)； A：幕墙构件的面积(mm2)；3.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

17、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；进行位移及挠度计算时； 重力荷载：G：1.0； 风 荷 载：w：1.0； 地震作用：E：1.0；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；四、幕墙立柱计算基本参数： 1：计算点标高：3

18、3m； 2：力学模型：双跨梁； 3：立柱跨度：L=3900mm，短跨长L1=300mm，长跨长L2=3600mm； 4：立柱左分格宽：2100mm；立柱右分格宽：2100mm； 5：立柱计算间距（指立柱左右分格平均宽度）：B=2100mm； 6：板块配置：中空玻璃6+6mm； 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：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 =0.0

19、01018×2100 =2.138N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.4×2.138 =2.993N/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 5.3.4JGJ102-2003 =5×0.16×0.0005 =0.0004MPa qEk：水平地震作

20、用线荷载集度标准值(N/mm)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； qEk=qEAkB =0.0004×2100 =0.84N/mm qE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.3×0.84 =1.092N/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 =2.993+0.5×1.092 =3.539N/mm用于挠度计算时，采用Sw+0.5SE标准值组合： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk+0.5qEk =2.138+0.5×

21、;0.84 =2.558N/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(N·mm)； R1：中支座反力(N)； M1=-q(L13+L23)/8L =-3.539×(3003+36003)/8/3900 =-5295228.75N·mm R1=qL1/2-M1/L1+qL2/2-M1/L2 =3.539×300/2-(-5295228.75/300)+3.539×3600/2-(-5295228.75/3600) =2602

22、2.709N2.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) =4×5295228.75/(3.539×36002) =0.462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=2.462 R=(A/4)2-k1/2)3/2=0.057 =1/3arccos(A3-12k1A-8(1-2k1-k2)/64R)=26.499 x0=A/4+2R1/3cos(+240) =2.462/4+2×0.0571/3cos(26.499+240) =0.568 =x

23、0(1-2k1+3k1x0-2x02-k1x02+x03) =0.1432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：风荷载与地震作用线荷载集度标准值组合(N/mm)； L2：长跨长度(mm)； E：型材的弹性模量(MPa)，对6063-T5取70000MPa； Ixmin：材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm4)； L/180=3900/180=21.667取： df,lim=21.667mm代入上式: Ixmin=qkL24/24Edf,lim =0.1432×2.558×36004/24/70000/

24、21.667 =1690228.795mm4(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(N·mm)； ：塑性发展系数：取1.05； fa ：型材抗弯强度设计值(MPa)，对6063-T5取85.5； Wnx=Mx/fa =5295228.75/1.05/85.5 =58983.333mm33.选用立柱型材的截面特性： 按上一项计算结果选用型材号：70/150 型材的抗弯强度设计值：85.5MPa 型材的抗剪强度设计值：a=49.6MPa 型材弹性模量：E=70000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=6032500mm4 绕Y轴惯性矩

25、：Iy=754060mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=153940mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=68126mm3 型材净截面面积：An=1724.8mm2 型材线密度：g=0.048294N/mm 型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=7mm 型材受力面对中性轴的静矩：Sx=39600mm3 塑性发展系数：=1.054.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(N)； 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&

26、#215;2100×3900 =4095N N：立柱轴向拉力设计值(N)； N=1.2Nk =1.2×4095 =4914N(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(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)； ：塑性发展系数，取1.05； fa：型材的抗弯强度设计值，取85.5MPa；则： N/An+Mx/Wnx=4914/1724.8+5295228.75/1.05/681

27、26 =76.875MPa85.5MPa立柱抗弯强度满足要求。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=6032500mm4 预选值为：Ixmin=1690228.795mm4所以，立柱挠度满足规范要求。6.立柱的抗剪计算：校核依据： maxa=49.6MPa (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) =-(3.539×300/2-(-5295228.75/300) =-18181.612N Vw1右=qL2/2

28、-M1/L2 =3.539×3600/2-(-5295228.75/3600) =7841.097N取V=18181.612N(2)立柱剪应力： max：立柱最大剪应力(N)； V：立柱所受剪力(N)； Sx：立柱型材受力面对中性轴的静矩(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 =18181.612×39600/6032500/7 =17.05MPa 17.05MPa49.6MPa立柱抗剪强度满足要求!五、幕墙横梁计算基本参数： 1：计算点标高：33m； 2：横梁跨度：B=2100mm； 3

29、：横梁上分格高：1100mm；横梁下分格高：1100mm； 4：横梁间距（指横梁上下分格平均高度）：H=1100mm； 5：力学模型：梯形荷载简支梁； 6：板块配置：中空玻璃6+6mm； 7：横梁材质：6063-T5；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：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：幕墙横梁间距(mm)； qwk=wkH =0.001018×1100 =1.12N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度

30、设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.4×1.12 =1.568N/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0.16； 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 5.3.4JGJ102-2003 =5.0×0.16×0.0004 =0.00032MPa qEk：横梁受水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； H：幕墙横梁间距(m

31、m)； qEk=qEAkH =0.00032×1100 =0.352N/mm qE：横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.3×0.352 =0.458N/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 =1.568+0.5×0.458 =1.797N/mm用于挠度计算时，采用Sw+0.5SE组合标准值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk+0.5qEk =1.12+0.5×0.352 =1.296N/mm(4)横梁

32、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：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 =1.797×21002×(3-(1100/2100)2)/24 =899997.5N

33、83;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)； H：横梁间距(mm)； Gk=0.0004×H =0.0004×1100 =0.44N/mm G：横梁自重线荷载设计值(N)； G=1.2Gk =1.2×0.44 =0.528N/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 =0.528×21002/8 =291060N·mm2.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：

34、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(N·mm)； My：风荷载及地震作用弯矩组合值(N·mm)； ：塑性发展系数：取1.05； fa：型材抗弯强度设计值(MPa)，对6063-T5取85.5；按下面公式计算： Wnx=Mx/fa =291060/1.05/85.5 =3242.105mm3 Wny=My/fa =899997.5/1.05/85.5 =10025.035mm3(2)横梁惯性矩预选： df,lim：按规范要求，横梁的挠度限值(mm)； B/180=2100/180=11.667mm取： df,lim=11.667mm

35、qk：风荷载与地震作用线荷载集度标准值组合(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)； df,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)/240Edf,lim =1.296×21004(25/8-5(1100/2/2100)2+2(1100/2/2100)4)/240/70000/11.667 =358956.618mm4 Ixmin：绕

36、X轴最小惯性矩(mm4)； df,lim=5GB4/384EIxmin (自重作用下产生的挠度计算) Ixmin=5GB4/384Edf,lim =5×0.528×21004/384/70000/11.667 =163716.572mm43.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：70/70 型材抗弯强度设计值：85.5MPa 型材抗剪强度设计值：49.6MPa 型材弹性模量：E=70000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=339170mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=871960mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=11670mm3 绕X轴净截面抵抗矩：W

37、nx2=8780mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny1=16320mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny2=17450mm3 型材净截面面积：An=986mm2 型材线密度：g=0.027608N/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=6mm 横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度：ty=6mm 型材受力面对中性轴的静矩(绕X轴)：Sx=5310mm3 型材受力面对中性轴的静矩(绕Y轴)：Sy=4200mm3 塑性发展系数：=1.054.幕墙横梁的抗弯强度计算：按横梁强度计算公式,应满足： Mx/Wnx+My/Wnyfa 6.2.4JGJ1

38、02-2003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轴方向(垂直于幕墙平面方向)的净截面抵抗矩(mm3)； ：塑性发展系数，取1.05； fa：型材的抗弯强度设计值，取85.5MPa。采用SG+Sw+0.5SE组合,则： Mx/Wnx+My/Wny=291060/1.05/8780+899997.5/1.05/16320 =84.093MPa85.5MPa横梁抗弯强度满足要求。5.横梁

39、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=339170mm4 Iy=871960mm4 预选值为： Ixmin=163716.572mm4 Iymin=358956.618mm4所以，横梁挠度满足规范要求。6.横梁的抗剪计算：(梯形荷载作用下)校核依据： maxa=49.6MPa (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 =1.12×2100(1-1100/2/2100)/2 =868N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)

40、； Vw=1.4Vwk =1.4×868 =1215.2N(3)VEk：地震作用下剪力标准值(N)； VEk=qEkB(1-H/2B)/2 =0.352×2100(1-1100/2/2100)/2 =272.8N(4)VE：地震作用下剪力设计值(N)； VE=1.3VEk =1.3×272.8 =354.64N(5)Vx：水平总剪力(N)； 采用Vw+0.5VE组合 Vx=Vw+0.5VE =1215.2+0.5×354.64 =1392.52N(6)Vy：垂直总剪力(N)： Vy=1.2×0.0004×BH/2 =1.2×

41、0.0004×2100×1100/2 =554.4N(7)横梁剪应力校核： x：横梁水平方向剪应力(N)； Vx：横梁水平总剪力(N)； Sy：横梁型材受力面对中性轴的静矩(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 =1392.52×4200/871960/6 =1.118MPa 1.118MPa49.6MPa 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静矩(mm3)(绕X轴)； Ix：横

42、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 =554.4×5310/339170/6 =1.447MPa 1.447MPa49.6MPa横梁抗剪强度能满足!六、幕墙玻璃的选用与校核基本参数： 1：计算点标高：33m； 2：玻璃板尺寸：宽×高=B×H=2100mm×1100mm； 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：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)； w

43、k：作用在幕墙上的风荷载标准值(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(MPa)； q1：分配到外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； GAk1=g1t1 =0.0000256×6 =0.000154MPa qEAk1=EmaxGAk1 =5×0.16×0.000154 =0.000123MPa wk1=1.1wkt13/(t13+t23) =1.1

44、×0.001018×63/(63+63) =0.00056MPa qk1=wk1+0.5qEAk1 =0.00056+0.5×0.000123 =0.000622MPa q1=1.4wk1+0.5×1.3qEAk1 =1.4×0.00056+0.5×1.3×0.000123 =0.000864MPa(2)内片玻璃荷载计算： t1：外片玻璃厚度(mm)； t2：内片玻璃厚度(mm)； wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(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 =0.0000256×6 =0.000154MPa qEAk2=EmaxGAk2 =5×0.16×0.000154 =0.000123MPa wk2=wkt23/(t13+t23) =0.001018×63/(63+63) =0.000509MPa qk2=wk2+0.5qE