配建二幕墙门窗工程设计计算书范本

1、109/109天保房地产空港商业区住宅项目一期工程配建二幕墙门窗工程设计计算书 二一四年十二月目录 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc360601910 第一部分 明框玻璃幕墙设计计算书(L=3300) PAGEREF _Toc360601910 h 3 HYPERLINK l _Toc360601911 1 计算引用的规范、标准及资料5 HYPERLINK l _Toc360601912 2 差不多参数6 HYPERLINK l _Toc360601913 3 幕墙承受荷载计算7 HYPERLINK l _Toc360601914 4 幕墙立柱计算10 HYPE

2、RLINK l _Toc360601915 5 幕墙横梁计算14 HYPERLINK l _Toc360601916 6 玻璃板块的选用与校核19 HYPERLINK l _Toc360601917 7 连接件计算22 HYPERLINK l _Toc360601918 8 幕墙埋件计算(粘结型化学锚栓)26 HYPERLINK l _Toc360601919 9 幕墙转接件强度计算29 HYPERLINK l _Toc360601920 10 幕墙焊缝计算 PAGEREF _Toc360601920 h 29 HYPERLINK l _Toc360601921 11 明框玻璃幕墙胶类及伸缩缝

3、计算31 HYPERLINK l _Toc360601952 第二部分 门窗设计计算书34 HYPERLINK l _Toc360601953 1 计算引用的规范、标准及资料34 HYPERLINK l _Toc360601954 2 差不多参数37 HYPERLINK l _Toc360601955 3 门窗承受荷载计算38 HYPERLINK l _Toc360601956 4 门窗竖中梃计算40 HYPERLINK l _Toc360601957 5 玻璃板块的选用与校核44 HYPERLINK l _Toc360601958 6 门窗连接结构计算48-51 第一部分 明框玻璃幕墙设计计

4、算书(L=3300)计算引用的规范、标准及资料幕墙设计规范：铝合金结构设计规范 GB50429-2007玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-2003建筑瓷板装饰工程技术规程 CECS101：98建筑幕墙 GB/T21086-2007金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ133-2001小单元建筑幕墙 JG/T216-2007建筑幕墙工程技术规范 DGJ08-56-2012建筑设计规范：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 JGJ3-2010高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95(2005年版)高处作业吊蓝 GB191

5、55-2003工程抗震术语标准 JGJ/T97-2011工程网络打算技术规程 JGJ/T121-99混凝土结构后锚固技术规程 JGJ145-2004混凝土结构加固设计规范 GB50367-2006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建筑材料放射性核素限量 GB6566-2010建筑防火封堵应用技术规程 CECS154：2003建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008建筑结构荷载规范 GB50009-2012建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001建筑抗震设计规范 GB5

6、0011-2010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擦窗机 GB19154-2003钢结构焊接规范 GB50661-2011钢结构工程施工规范 GB50755-2012铝材规范：变形铝及铝合金化学成份 GB/T3190-2008建筑用隔热铝合金型材 JG175-2011建筑用铝型材、铝板氟碳涂层 JG/T133-2000铝合金建筑型材第1部分基材 GB5237.1-2008铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材 GB5237.2-2008铝合金建筑型

7、材第3部分电泳涂漆型材 GB5237.3-2008铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材 GB5237.4-2008铝合金建筑型材第5部分氟碳漆喷涂型材 GB5237.5-2008铝合金建筑型材第6部分隔热型材 GB5237.6-2012铝及铝合金彩色涂层板、带材 YS/T431-2000一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 YS/T437-2009有色电泳涂漆铝合金建筑型材 YS/T459-2003变形铝和铝合金牌号表示方法 GB/T16474-2011金属板及石材规范：干挂饰面石材及其金属挂件 JC830.1、2-2005建筑装饰

8、用微晶玻璃 JC/T872-2000建筑幕墙用瓷板 JG/T217-2007建筑装饰用搪瓷钢板 JG/T234-2008微晶玻璃陶瓷复合砖 JC/T994-2006超薄天然石材复合板 JC/T1049-2007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建筑幕墙用铝塑复合板 GB/T17748-2008建筑幕墙用陶板 JG/T324-2011建筑装饰用石材蜂窝复合板 JG/T328-2011建筑幕墙用氟碳铝单板制品 JG331-2011纤维增强水泥外墙装饰挂板 JC/T2085-2011建筑用泡沫铝板 JG/T359-2012金属装饰保温板

9、 JG/T360-2012外墙保温用锚栓 JG/T366-2012聚碳酸酯（PC）中空板 JG/T116-2012聚碳酸酯（PC）实心板 JG/T347-2012铝塑复合板用铝带 YS/T432-2000天然板石 GB/T18600-2009天然大理石荒料 JC/T202-2011天然大理石建筑板材 GB/T19766-2005天然花岗石荒料 JC/T204-2011天然花岗石建筑板材 GB/T18601-2009天然石材统一编号 GB/T17670-2008 天然饰面石材术语 GB/T13890-2008玻璃规范：镀膜玻璃 第1部分：阳光操纵镀膜玻璃 GB/T18915.1-2002镀膜玻璃

10、 第2部分：低辐射镀膜玻璃 GB/T18915.2-2002防弹玻璃 GB17840-1999平板玻璃 GB11614-2009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建筑用安全玻璃 防火玻璃 GB15763.1-2009半钢化玻璃 GB/T17841-2008热弯玻璃 JC/T915-2003压花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-2002钢材规范：建筑结构用冷弯矩形钢管 JG/T178-2005不锈钢棒 GB/T1220-2007不锈钢冷加工钢棒 GB/T4226-2009不锈钢

11、冷轧钢板及钢带 GB/T3280-2007不锈钢热轧钢板及钢带 GB/T4237-2007不锈钢小直径无缝钢管 GB/T3090-2000彩色涂层钢板和钢带 GB/T12754-2006低合金钢焊条 GB/T5118-1995低合金高强度结构钢 GB/T1591-2008建筑幕墙用钢索压管接头 JG/T201-2007耐候结构钢 GB/T4171-2008高碳铬不锈钢丝 YB/T0961997合金结构钢 GB/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 GB/T5117-1995碳素结构钢 GB/T700

12、-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胶类及密封材料规范：丙烯酸酯建筑密封膏 JC484-2006幕墙玻璃接缝用密封胶 JC/T882-2001彩色涂层钢板用建筑密封胶 JC/T884-2001丁基橡胶防水密封胶粘带 JC/T942-2004干挂石材幕墙用环氧胶粘剂 JC887-2001工业用橡胶板 GB/T5574-2008混凝土建筑接缝用密封胶 JC/T881-2001建筑窗用弹性密封剂 JC485-2007建筑密封材料试验方法 GB/T13477.

13、120-2002建筑用防霉密封胶 JC/T885-2001建筑用硅酮结构密封胶 GB16776-2005建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品 GB/T19686-2005建筑用硬质塑料隔热条 JG/T174-2005建筑装饰用天然石材防护剂 JC/T973-2005聚氨酯建筑密封胶 JC/T482-2003聚硫建筑密封胶 JC/T483-2006绝热用岩棉、矿棉及其制品 GB/T11835-2007硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定 GB/T529-2008石材用建筑密封胶 GB/T23261-2009橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法 GB/T531-1999修补用天然橡胶胶粘剂 HG/T3318-200

14、2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建筑表面用有机硅防水剂 JC/T902-2002钢结构防火涂料 GB14907-2002五金件规范：封闭型沉头抽芯铆钉 GB/T12616-2004封闭型平圆头抽芯铆钉 GB/T12615-2004紧固件螺栓和螺钉通孔 GB/T5277-1985紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母 GB/T3103.1-2002紧固件机械性能不锈钢螺母 GB/T3098.15-2000紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱 GB/T3098.6-2000紧固件机械性能抽芯铆钉 GB/T3098.19-2004紧固件机械

15、性能螺母、粗牙螺纹 GB/T3098.2-2000紧固件机械性能螺母、细牙螺纹 GB/T3098.4-2000紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱 GB/T3098.1-2010紧固件机械性能自攻螺钉 GB/T3098.5-2000紧固件术语盲铆钉 GB/T3099.2-2004螺纹紧固件应力截面积和承载面积 GB/T16823.1-1997十字槽盘头螺钉 GB/T818-2000铜合金铸件 GB/T13819-1992锌合金压铸件 GB/T13821-2009铝合金压铸件 GB/T15114-2009铸件尺寸公差与机械加工余量 QB/T6414-1999电动采光排烟窗 JG189-2006相关物理

16、性能等级测试方法：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彩色涂层钢板和钢带试验方法 GB/T13448-2006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(2011版)建筑防水材料老化试验方法 GB/T18244-2000建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法 GB/T15227-2007建筑幕墙抗震性能振动台试验方法 GB/T18575-2001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金属材料室

17、温拉伸试验方法 GB/T228-2002建筑结构静力计算手册(第二版)土建图纸：差不多参数幕墙所在地区 天津地区；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(GB50009-2012) 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都市郊区； C类：指有密集建筑群的都市市区； D类：指有密集建筑群且房屋较高的都市市区；依照上面分类标准，本工程按A类地形考虑。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不： 1.专门设防类：指使用上有专门设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严峻次生灾

18、难等特不重大灾难后果，需要进行专门设防的建筑，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难后果，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难，同意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.专门设防类，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

19、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； 依照国家规范建筑抗震设计规范GB50011-2010，天津地区地震差不多烈度为：7度，地震动峰值加速度为0.15g，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阻碍系数最大值应按本地区抗震设防烈度选取，也确实是取：max=0.12；幕墙承受荷载计算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(GB50009-2012)计算： wk=gzs1zw0

20、8.1.1-2GB50009-2012上式中： wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)； z：计算点标高：3m； gz：高度z处的阵风系数； 依照不同场地类型,按以下公式计算： gz=1+2gI10(z/10)- 条文讲明部分8.6.1GB50009-2012 其中A、B、C、D四类地貌类不截断高度分不为：5m、10m、15m、30m； A、B、C、D四类地貌类不梯度高度分不为：300m、350m、450m、550m； 也确实是： 对A类场地：当z300m时，取z=300m，当z350m时，取z=350m，当z450m时，取z=450m，当z550m时，取z=550m，当z300m时，取z

21、=300m，当z350m时，取z=350m，当z450m时，取z=450m，当z550m时，取z=550m，当z25时取a=25，当A小于1时取A=1； LogA=0.632 则： s1(A)=s1(1)+s1(25)-s1(1)logA/1.4 =1+0.8-10.632/1.4 =0.91 按建筑结构荷载规范GB50009-2012第8.3.5条：计算围护结构风荷载时，建筑物内部压力的局部体型系数可按下列规定采纳： 1 封闭式建筑物，按其外表面风压的正负情况取-0.2或0.2； 2 仅一面墙有主导洞口的建筑物： -当开洞率大于0.02且小于或等于0.10时，取0.4s1； -当开洞率大于0

22、.10且小于或等于0.30时，取0.6s1； -当开洞率大于0.30时，取0.8s1； 3 其它情况，应按开放式建筑物的s1取值； 注：1：主导洞口的开洞率是指单个主导洞口与该墙面全部面积之比； 2：s1应取主导洞口对应位置的值； 本计算中建筑物内部压力的局部体型系数为0.2(封闭式建筑内表面)； 因此，计算非直接承受风荷载的支撑结构时的局部风压体型系数为： s1=0.91+0.2 =1.11 而对直接承受风压的面板结构来讲，其局部风压体型系数为： s1=1+0.2 =1.2 w0：差不多风压值(MPa)，依照现行建筑结构荷载规范GB50009-2012附表E.5中数值采纳，但不小于0.3KN

23、/m2，按重现期50年天津地区取0.0005MPa；计算支撑结构时的风荷载标准值 wk=gzzs1w0 =1.55211.08721.110.0005 =0.00093MPa 计算面板材料时的风荷载标准值 wk=gzzs1w0 =1.55211.08721.20.0005 =0.00101MPa 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 qEk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 qEk：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：水平地震阻碍系数最大值，取0.12； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)； A：幕墙构件的面积(mm2

24、)；平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值 PEk=EmaxGk 5.3.5JGJ102-2003 PEk：平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值(N)； E：动力放大系数,取5.0； max：水平地震阻碍系数最大值，取0.12； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)； 按照JGJ102规范5.4节条文讲明部分的规定，关于竖向幕墙和与水平面夹角大于75度、小于90度的斜玻璃幕墙，可不考虑竖向地震作用效应的计算和组合。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

25、产生的效应标准值； Swk、SEk：分不为风荷载，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：分不为风荷载，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； 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；幕墙立柱计算差不多参数： 1：计算点标高：3m； 2：

26、力学模型：简支梁； 3：立柱跨度：L=3300mm； 4：立柱左分格宽：1300mm； 立柱右分格宽：1300mm； 5：立柱计算间距：B=1300mm； 6：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；本处幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：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 =0.0010221300 =1.329N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm

27、)； qw=1.4qwk =1.41.329 =1.861N/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：水平地震阻碍系数最大值，取0.12； 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 =5.00.120.0005 =0.0003MPa 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 =0.00031300 =0.39N/mm

28、 qE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.39 =0.507N/mm(3)幕墙受荷载集度组合：用于强度计算时，采纳Sw+0.5SE设计值组合： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =1.861+0.50.507 =2.114N/mm用于挠度计算时，采纳Sw标准值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =1.329N/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(Nmm)； Mw：风荷载作用下立柱产生的弯矩设计值(Nmm)； ME：地震作用下立柱产生的弯矩设计值(Nmm)； L：立柱跨度(mm)；采纳

29、Sw+0.5SE组合： Mw=qwL2/8 ME=qEL2/8 Mx=Mw+0.5ME =qL2/8 =2.11433002/8 =2877682.5Nmm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(Nmm)； ：塑性进展系数： 关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；关于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 关于铝合金龙骨，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-T5取90MPa

30、； Wnx=Mx/fa =2877682.5/1.00/90 =31974.25mm3(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-T5取70000MPa； Ixmin：材料需满足的绕X轴最小惯性矩(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=3300/180=18.333mm 按5.1.1.2建筑幕墙GB/T21086-2007的规定，关于构件式玻璃幕墙或单元幕墙（其它形式幕墙或外围护结构无绝对挠度限制）： 当跨距4500

31、mm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=18.333mm Ixmin=5qkL4/384Edf,lim =51.32933004/384/70000/18.333 =1599145.359mm4选用立柱型材的截面特性 按上一项计算结果选用型材号：明铝87653 型材的抗弯强度设计值：fa=90MPa 型材的抗剪强度设计值：a=55MPa 型材弹性模量：E=70000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=2066000mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=647800mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=34110mm3 绕X轴净截面抵抗矩：

32、Wnx2=34760mm3 型材净截面面积：An=1298mm2 型材线密度：g=0.035046N/mm 型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=7.5mm 型材受力面对中性轴的面积矩：Sx=23160mm3 塑性进展系数：=1.00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 =0.000513003300 =2145N N：立柱轴向拉力设计值(N)； N=1.2Nk =1.22145 =

33、2574N(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： 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)； x：塑性进展系数： 关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；关于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 关于铝合金龙骨，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90MPa；则： N/A

34、n+Mx/Wnx=2574/1298+2877682.5/1.00/34110 =86.348MPa90MPa立柱抗弯强度满足要求。立柱的挠度计算 因为惯性矩预选是依照挠度限值计算的，因此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=2066000mm4 预选值为：Ixmin=1599145.359mm4 实际挠度计算值为： df=5qkL4/384EIx =51.32933004/384/70000/2066000 =14.19mm 而df,lim=18.333mm因此，立柱挠度满足规范要求。立柱的抗剪计算校核依据： maxa=55MPa (立柱的抗剪强度设

35、计值)(1)Vwk：风荷载作用下剪力标准值(N)： Vwk=wkBL/2 =0.00102213003300/2 =2192.19N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)： Vw=1.4Vwk =1.42192.19 =3069.066N(3)VEk：地震作用下剪力标准值(N)： VEk=qEAkBL/2 =0.000313003300/2 =643.5N(4)VE：地震作用下剪力设计值(N)： VE=1.3VEk =1.3643.5 =836.55N(5)V：立柱所受剪力设计值组合： 采纳Vw+0.5VE组合： V=Vw+0.5VE =3069.066+0.5836.55 =3487.34

36、1N(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 =3487.34123160/2066000/7.5 =5.212MPa 5.212MPa55MPa立柱抗剪强度满足要求!幕墙横梁计算差不多参数： 1：计算点标高：3m； 2：横梁跨度：B=1300mm； 3：横梁上分格高：1200mm； 横梁下分格高：800mm； 4：横梁计算间距：H=1000mm； 5：力学模型：梯形荷载简支梁； 6：板块配

37、置：中空玻璃6 +6 mm； 7：横梁材质：6063-T5；因为BH，因此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：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 =0.0010221000 =1.022N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.41.022 =1.431N/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

38、布水平地震作用(MPa)； E：动力放大系数，取5.0； max：水平地震阻碍系数最大值，取0.12； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(要紧指面板组件)； A：幕墙平面面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.00.120.0004 =0.00024MPa 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 =0.000241000 =0.24N/mm qE：横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.24 =0.312N/mm(3)幕墙横梁受荷载

39、集度组合：用于强度计算时，采纳Sw+0.5SE组合设计值： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =1.431+0.50.312 =1.587N/mm用于挠度计算时，采纳Sw标准值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =1.022N/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(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)； H：幕墙横梁计算间距(mm)；采纳Sw+0.5SE组合： 5.4.1JGJ102-2003 Mw=q

40、wB2(3-(H/B)2)/24 ME=qEB2(3-(H/B)2)/24 My=Mw+0.5ME =qB2(3-(H/B)2)/24 =1.58713002(3-(1000/1300)2)/24 =269128.75Nmm(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，对非挂式结构取横梁上分格高； Gk=0.0004H1 =0.00041200 =0.48N/mm G：横梁自重线荷载设计值(N/mm)； G=1.2Gk =1.20.48 =0.576N/mm Mx：横梁在自重荷载作用下

41、的弯矩设计值(Nmm)； B：横梁跨度(mm)； Mx=GB2/8 =0.57613002/8 =121680Nmm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(Nmm)； My：风荷载及地震作用弯矩组合值(Nmm)； x，y：塑性进展系数： 关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；关于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 关于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，

42、均取1.00； fa：型材抗弯强度设计值(MPa)，对6063-T5取90；按下面公式计算： Wnx=Mx/xfa =121680/1.00/90 =1352mm3 Wny=My/yfa =269128.75/1.00/90 =2990.319mm3(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

43、.2，关于构件式玻璃幕墙或单元幕墙（其它形式幕墙或外围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，同时不应大于3mm； B/180=1300/180=7.222mm B/500=1300/500=2.6mm对本例取： df1,lim=7.222mm df2,lim=2.6mm 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

44、(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 =1.02213004(25/8-5(1000/2/1300)2+2(1000/2/1300)4)/240/70000/7.222 =58439.527mm4 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,li

45、m =50.4813004/384/70000/2.6 =98080.357mm4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：隐65602.5 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=228500mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=403300mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=9530mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=5570mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny1=12600mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny2=14400mm3 型材净截面面积：An=725mm2 型材线密度：g=0.01957

46、5N/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=5.5mm 型材受力面对中性轴的面积矩(绕X轴)：Sx=5230mm3 型材受力面对中性轴的面积矩(绕Y轴)：Sy=7920mm3 塑性进展系数：x=y=1.00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(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

47、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： 关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；关于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 关于铝合金龙骨，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90MPa。采纳SG+Sw+0.5SE组合，则： Mx/xWnx+My/yWny=121680/1.00/5570+269128.75/1.00/12600 =43.205MPa90MPa横梁抗弯

48、强度满足要求。横梁的挠度计算 因为惯性矩预选是依照挠度限值计算的，因此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=228500mm4 Iy=403300mm4 预选值为： Ixmin=98080.357mm4 Iymin=58439.527mm4 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 =1.02213004(25/8-5(1000/2/1300)2+2(1000/2/1300)4)/240/70000/403300 =1.046mm df2=5GkB4/384EIx =50.481300

49、4/384/70000/228500 =1.116mm df1,lim=7.222mm df2,lim=2.6mm因此，横梁挠度满足规范要求。横梁的抗剪计算校核依据： maxa=55MPa (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 =1.0221300(1-1000/2/1300)/2 =408.8N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)； Vw=1.4Vwk =1.4408.8 =572.32N(3)VEk：地震作用下剪力标准值(N)； VEk=qEkB(1-H/2B)/2 =0.241300(1-1000/2/1300)/

50、2 =96N(4)VE：地震作用下剪力设计值(N)； VE=1.3VEk =1.396 =124.8N(5)Vx：水平总剪力(N)； 采纳Vw+0.5VE组合 Vx=Vw+0.5VE =572.32+0.5124.8 =634.72N(6)Vy：垂直总剪力(N)： Vy=1.20.0004BH1/2 =1.20.000413001200/2 =374.4N(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：横梁型材截面惯性矩(mm4)； ty：横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度(mm)； x

51、=VxSy/Iyty 6.2.5JGJ102-2003 =634.727920/403300/5.5 =2.266MPa 2.266MPa55MPa 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 =374.45230/228500/5 =1.714MPa 1.714MPa55MPa横梁抗剪强度能满足!玻璃板块的选用与校核差不多参数： 1：计算点标高：3m； 2：玻璃板尺寸：

52、宽高=BH=1300mm1200mm； 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：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(MPa)； q1：分配到外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； GAk1=g1t1 =0

53、.00002566 =0.000154MPa qEAk1=EmaxGAk1 =50.120.000154 =0.000092MPa wk1=1.1wkt13/(t13+t23) =1.10.00110463/(63+63) =0.000607MPa qk1=wk1+0.5qEAk1 =0.000607+0.50.000092 =0.000653MPa q1=1.4wk1+0.51.3qEAk1 =1.40.000607+0.51.30.000092 =0.00091MPa(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：作用在板块上的风荷载标准值(MP

54、a)； 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 =50.120.000154 =0.000092MPa wk2=wkt23/(t13+t23) =0.00110463/(63+63) =0.000552MPa qk2=wk2+0.5q

55、EAk2 =0.000552+0.50.000092 =0.000598MPa q2=1.4wk2+0.51.3qEAk2 =1.40.000552+0.51.30.000092 =0.000833MPa(3)玻璃板块整体荷载组合计算：用于强度计算时，采纳Sw+0.5SE设计值组合： 5.4.1JGJ102-2003 q=1.4wk+0.51.3(qEAk1+qEAk2) =1.40.001104+0.51.3(0.000092+0.000092) =0.001665MPa用于挠度计算时，采纳Sw标准值： 5.4.1JGJ102-2003 wk=0.001104MPa玻璃的强度计算： 校核依据

56、：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 =0.00065312004/72000/64 =14.511按系数1，查表6.1.2-2JGJ102-2003，1=0.942； 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

57、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=0.0507； 1=6m1q1a21/t12 6.1.2JGJ102-2003 =60.05070.00091120020.942/62 =10.431MPa 10.431MPafg1=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 6.1.2-3JGJ

58、102-2003 =0.00059812004/72000/64 =13.289按系数2，查表6.1.2-2JGJ102-2003，2=0.947 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查表6.1.2-1JGJ102-2003得m2=0.0507； 2=6m2q2a22/t22 6.1.2JGJ102-2003 =60.05070.000833120020.947/62 =9.599MPa

59、9.599MPafg2=84MPa(钢化玻璃)内片玻璃的强度满足要求!玻璃最大挠度校核：校核依据： df=wka4/Ddf,lim 6.1.3-2JGJ102-2003上面公式中： df：玻璃板挠度计算值(mm)； ：玻璃挠度的折减系数； ：玻璃挠度系数，按边长比a/b查表6.1.3JGJ102-2003得=0.00474； wk：风荷载标准值(MPa) a：玻璃板块短边尺寸(mm)； D：玻璃的弯曲刚度(Nmm)； df,lim：许用挠度，取短边长的1/60，为20mm；其中： D=Ete3/(12(1-2) 6.1.3-1JGJ102-2003上式中： E：玻璃的弹性模量(MPa)； te

60、：玻璃的等效厚度(mm)； ：玻璃材料泊松比，为0.2； te=0.95(t13+t23)1/3 6.1.5-3JGJ102-2003 =0.95(63+63)1/3 =7.182mm D=Ete3/(12(1-2) =720007.1823/(12(1-0.22) =2315347.704Nmm ：玻璃板块的计算参数； =wka4/Ete4 6.1.2-3JGJ102-2003 =0.00110412004/72000/7.1824 =11.95按参数，查表6.1.2-2JGJ102-2003，=0.952 df=wka4/D =0.9520.004740.00110412004/23153