某大厦隐框玻璃幕墙设计计算书

隐框玻璃幕墙设计计算书﹒第一、计算依据及说明11.工程概况说明12.设计依据13.基本计算公式2二、荷载计算31.风荷载标准值计算32.风荷载设计值计算53.水平地震作用计算64.荷载组合计算6三、玻璃计算61.玻璃面积62.玻璃板块自重73.玻璃强度计算74.玻璃跨中挠度计算8四、结构胶计算91.结构胶宽度计算92.结构胶厚度计算93.结构胶强度计算10五、结构胶计算111.结构胶宽度计算112.结构胶厚度计算113.结构胶强度计算12六、立柱计算131.立柱材料预选132.选用立柱型材的截面特性143.立柱的强度计算154.立柱的刚度计算165.立柱抗剪计算166.立柱稳定性计算17七、立梃与主结构连接计算171.立柱与主结构连接计算17八、横梁计算181.选用横梁型材的截面特性182.横梁的强度计算193.横梁的刚度计算214.横梁的抗剪强度计算22九、横梁与立柱连接件计算231.横梁与角码连接计算232.角码与立柱连接计算23十、幕墙固定压块强度计算241.固定压块计算信息242.压块强度计算253.压块刚度计算254.螺栓抗拉强度计算25十一、预埋件计算261.预埋件受力计算262.预埋件面积计算263.预埋件焊缝计算274.锚筋锚固长度计算28十二、伸缩缝计算281.立柱伸缩缝设计计算28﹒第53页﹒隐框玻璃幕墙设计计算书计算依据及说明工程概况说明工程名称:XXXXXX大厦幕墙工程工程所在城市:XXXXXX工程所属建筑物地区类别:C类工程所在地区抗震设防烈度:6度工程基本风压:0.55kN/m2工程强度校核处标高:31m设计依据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《钢结构设计规范》GB50017-2003《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-2001《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001《建筑制图标准》GB/T50104-2001《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003《全玻璃幕墙工程技术规程》DBJ/CT014-2001《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》JC1369-2001《吊挂式玻幕墙支承装置》JC1368-2001《建筑铝型材基材》GB/T5237.1-2004《建筑铝型材阳极氧化、着色型材》GB/T5237.2-2004《建筑铝型材电泳涂漆型材》GB/T5237.3-2004《建筑铝型材粉末喷涂型材》GB/T5237.4-2004《建筑铝型材氟碳漆喷涂型材》GB/T5237.5-2004《铝合金建筑型材隔热型材》GB/T5237.6-2004《玻璃幕墙力学性能》GB/T18091-2000《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《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/T16823.1-1997《焊接结构用耐候钢》GB/T4172-2000《浮法玻璃》GB11614-1999《夹层玻璃璃》GB99962--19999《钢化玻璃璃》GBB/T99963--19988《幕墙用钢钢化玻璃与与半钢化玻玻璃》GGB177841--19999《铝及铝合合金轧制板板材》GGB/T38800-19997《铝塑复合合板》GGB/T177448《干挂天然然花山岗石石，建筑板板材及其不不锈钢配件件》JC8830.11,8300.2-11998《建筑用铝铝型材、铝铝板氟碳涂涂层》JJC1333-20000《建筑用安安全玻璃防火玻玻璃》GB157663.1--20011《混凝土接接缝用密封封胶》JJC/T881--20011《幕墙玻璃璃接缝用密密封胶》JCC/T8882-22001《石材幕墙墙接缝用密密封胶》JCC/T8883-22001《中空玻璃璃用弹性密密封胶》JCC/T4486-22001《天然花岗岗石建筑板板材》GGB/T186001-20001《铝合金窗窗》GB/TT84779-20003《铝合金门门》GB/TT84778-20003《混凝土用用膨胀型、扩扩孔型建筑筑锚栓》JG1160-22004《混凝土结结构后锚固固技术规程程》JGJ145--20044《公共建筑筑节能设计计标准》GBB501189-22005《建筑用硬硬质塑料隔隔热条》JGG/T1174-22005《建筑用隔隔热铝合金金型材穿条式》JJG/T175--20055基本计算公式(1).场地类别别划分:根据地面面粗糙度,,场地可划划分为以下下类别:A类近海海面,海岛,海岸,湖岸及沙沙漠地区;;B类指田田野,乡村,丛林,丘陵以及及房屋比较较稀疏的乡乡镇和城市市郊区;C类指有有密集建筑筑群的城市市市区;D类指有有密集建筑筑群且房屋屋较高的城城市市区;;XXXXXXXX大大厦幕墙工工程按C类地区计计算风压(2).风荷载计计算:幕墙属于于薄壁外围围护构件，根根据《建筑筑结构荷载载规范》GGB500009-22001((20066年版)7.11.1采用风荷载计计算公式::Wk==βgz×μz×μsl×W0其中:Wk作用在在幕墙上的的风荷载标标准值(kN/mm2)βgz瞬时风风压的阵风风系数,按《建筑筑结构荷载载规范》GGB500009-22001((20066年版)取定根根据不同场场地类型,,按以下公公式计算::βgz=KK(1+22μf)其其中K为地区粗粗糙度调整整系数，μf为脉动系系数AA类场地:βgz=00.92××(1+2μf)其中：μf=0..387××(EQ\f(Z,10))(-0.112)BB类场地:βgz=00.89××(1+2μf)其中：μf=0..5×(EQ\f(Z,10))(-0.116)CC类场地:βgz=00.85××(1+2μf)其中：μf=0..734××(EQ\f(Z,10))(-0.222)DD类场地:βgz=00.80××(1+2μf)其中：μf=1..22488×(EQ\f(Z,10))(-0.33)μz风压高度度变化系数数,按《建筑筑结构荷载载规范》GGB500009-22001取取定,根根据不同场场地类型,,按以下公公式计算::AA类场地:μz=1..379××(EQ\f(Z,10))0.244BB类场地:μz=(EQ\f(Z,10))0.322CC类场地:μz=0..616××(EQ\f(Z,10))0.444DD类场地:μz=0..318××(EQ\f(Z,10))0.600本本工程属于于C类地区μsl风荷载载体型系数数,按《建筑筑结构荷载载规范》GGB500009-22001((20066年版)取定W0基本本风压,按全国基基本风压图图,XXXX地区取为为0.555kN/mm2(3).地震作用用计算:qEAkk=βE×αmax×GAK其中:qEAkk水水平地震作作用标准值值βE动力放大大系数,按5.00取定αmax水平平地震影响响系数最大大值,按相应设设防烈度取取定:66度:αmax==0.04477度:αmax==0.08888度:αmax==0.16699度:αmax==0.322XXXXX地地区设防烈烈度为6度,根据本地地区的情况况,故取αmax==0.044GAAK幕墙构件件的自重((N/m2)(4).荷载组合合:结构设计计时，根据据构件受力力特点，荷荷载或作用用的情况和和产生的应应力(内力)作用方向向，选用最最不利的组组合，荷载载和效应组组合设计值值按下式采采用：γGSSG+γwψwSw++γEψESE++γTψTST各项分分别为永久久荷载：重重力；可变变荷载：风风荷载、温温度变化；；偶然荷载载：地震水平荷载载标准值::qk==Wk+00.5×qEAkk，维护结结构荷载标标准值不考考虑地震组组合水平荷载载设计值::q=11.4×Wk+00.5×1.3×qEAkk荷载和作作用效应组组合的分项项系数,按以下规规定采用::①对永久久荷载采用用标准值作作为代表值值，其分项项系数满足足：a..当其效应应对结构不不利时：对对由可变荷荷载效应控控制的组合合，取1..2；对有有永久荷载载效应控制制的组合，取取1.355b..当其效应应对结构有有利时：一一般情况取取1.0；对对结构倾覆覆、滑移或或是漂浮验验算，取00.9②可变荷荷载根据设设计要求选选代表值，其其分项系数数一般情况况取1.44荷载计算风荷载标准值计计算Wk:作用在幕幕墙上的风风荷载标准准值(kN/mm2)z:计算高度度31mμz:31m高处处风压高度度变化系数数(按C类区计算算):((GB500009--200117..2.1))μz=0..616××(EQ\f(z,10))0.444=1.00134μf:脉动系数数:(GBB500009-200017.4..2-8))μf=0..5×35(1.8×(0.222-0.116))××(EQ\f(z,10))-0.222=0..5723308βgz::阵风系系数::(GBB500009-200017.5..1-1))βgz=00.85××(1+2×μf)==1.8822922μspll:局部正正风压体型型系数μsnll:局部负负风压体型型系数,通过计算算确定μsz::建筑物表表面正压区区体型系数数，按照((GB500009--200117..3.1))取0.5μsf::建筑物表表面负压区区体型系数数，按照((GB500009--200117..3.3--2)取-0.88对于封闭闭式建筑物物，考虑内内表面压力力，按照((GB500009--200117..3.3))取-0.22或0.2Ab:面面板构件从从属面积取取2.933m2Av:立立柱构件从从属面积取取4.355m2Ah:横横梁构件从从属面积取取2.233m2μs1::维护构件件从属面积积不大于11m2的局部体体型系数μs1zz=μsz+00.2=0.77μs1ff=μsf-00.2=-1维护构件件从属面积积大于或等等于10mm2的体型系系数计算μs100z=μs1z×0.8(GB5500099-2000177.3.33-2注)=0..56μs100f=μs1f×0.8(GB5500099-2000177.3.33-2注)=-00.8按照规范范，取面板板面积对数数线性插值值计算得到到μsazz=μs1z++(μs10zz-μs1z))×log((Ab)=0.77+(0..56-00.7)××0.46668688=0.66346339μsaff=μs1f+(μs10f-μs1f)×log((Ab)=-1++((-00.8)--(-1)))×0.46668688=-0..9066626同样，取取立柱面积积对数线性性插值计算算得到μsavvz=μs1z++(μs10zz-μs1z))×log((Av)=0.77+(0..56-00.7)××0.63384899=0.66106112μsavvf=μs1f+(μs10f-μs1f)×log((Av)=-1++((-00.8)--(-1)))×0.63384899=-0..8723302同样，取取横梁面积积对数线性性插值计算算得到μsahhz=μs1z++(μs10zz-μs1z))×log((Ah)=0.77+(0..56-00.7)××0.34483055=0.66512337μsahhf=μs1f+(μs10f-μs1f)×log((Ah)=-1++((-00.8)--(-1)))×0.34483055=-0..9303339按照以上上计算得到到对于面板板有:μspl==0.63346399μsnl==-0.99066226对于立柱柱有:μsvpll=0.66106112μsvnll=-0..8723302对于横梁梁有:μshpll=0.66512337μshnll=-0..9303339面板正风风压风荷载载标准值计计算如下Wkp==βgz×μz×μspl×W0((JGJ1102-220035.33.2)=11.822292×1.01134×0.63346399×0.555=00.6444818kN/mm2面板负风风压风荷载载标准值计计算如下Wkn==βgz×μz×μsnl×W0((JGJ1102-220035.33.2)=11.822292×1.01134×(-0.99066226)×0.555=--0.92211699kN//m2同样，立立柱正风压压风荷载标标准值计算算如下Wkvpp=βgz×μz×μsvpll×W0((JGJ1102-220035.33.2)=11.822292×1.01134×0.61106122×0.555=00.6200406kN/mm2立柱负风风压风荷载载标准值计计算如下Wkvnn=βgz×μz×μsvnll×W0((JGJ1102-220035.33.2)=--0.88862944kN//m2同样，横横梁正风压压风荷载标标准值计算算如下Wkhpp=βgz×μz×μshpll×W0((JGJ1102-220035.33.2)=00.6611683kN/mm2横梁负风风压风荷载载标准值计计算如下Wkhnn=βgz×μz×μshnll×W0((JGJ1102-220035.33.2)=--0.94452622kN//m2风荷载设计值计计算W:风风荷载设计计值:kkN/m22γw::风荷载载作用效应应的分项系系数：1..4按《玻璃璃幕墙工程程技术规范范》JGJJ1022-2000355.1.66条规定采采用面板风荷荷载作用计计算Wp=γγw×Wkp==1.4××0.64448188=0.99027446kN//m2Wn=γγw×Wkn==1.4××(-0.99211669)=--1.288964kkN/m22立柱风荷荷载作用计计算Wvp==γw×Wkvpp=1.44×0.62204066=0.88685668kN//m2Wvn==γw×Wkvnn=1.44×(-0.88862994)=--1.244081kkN/m22横梁风荷荷载作用计计算Whp==γw×Wkhpp=1.44×0.66616833=0.99263557kN//m2Whn==γw×Wkhnn=1.44×(-0.99452662)=--1.322337kkN/m22水平地震作用计计算GAK::幕墙面板板和构件平平均平米重重量取0..4kN//m2αmaxx:水平平地震影响响系数最大大值:0..04qEk::分布水水平地震作作用标准值值(kN/mm2)qEk==βE×αmax×GAK(JGGJ1022-2000355.3.44)=5×0.044×0.4=0.008kN//m2rE:地震作用用分项系数数:1..3qEA::分布水水平地震作作用设计值值(kN/mm2)qEA==rE×qEk==1.3××0.088==0.1004kN//m2荷载组合计算幕墙承受受的荷载作作用组合计计算，按照照规范，考考虑正风压压、地震荷荷载组合::Szkpp=Wkpp==0.64448188kN/mm2Szp==Wkp××γw+qEEk×γE×ψE=00.6444818××1.4++0.088×1.3×0.5=00.9544746kkN/m22考虑负风风压、地震震荷载组合合:Szknn=Wknn==-0.99211669kN//m2Szn==Wkn××γw-qEEk×γE×ψE=--0.92211699×1.4--0.088×1.3×0.5=--1.344164kkN/m22综合以上上计算，取取绝对值最最大的荷载载进行强度度演算采用荷载载组合标准准值为0..9211169kNN/m2荷载组合合设计值为为1.344164kkN/m22立柱荷载载组合标准准值为0..8862294kNN/m2横梁荷载载组合标准准值为0..9452262kNN/m2玻璃计算玻璃面积B:该该处玻璃幕幕墙分格宽宽:1.33mH:该该处玻璃幕幕墙分格高高:1.665mA:该该处玻璃板板块面积::A=B××H=1..3×1.655=2..145mm2玻璃板块自重GSAKK:中空玻玻璃板块平平均自重((不包括铝铝框):玻璃的体体积密度为为:225.6((kN/mm3)((JGJ1102-220035.33.1)BL_ww:中空玻玻璃外层玻玻璃厚度::4mmmBL_nn:中空玻玻璃内层玻玻璃厚度::4mmmGSAKK=25..6×EQ\f(BL_w+BL_n,1000)==25.66×EQ\f(4+4,1000)==0.20048kNN/m2玻璃强度计算选定面板板材料为::4(钢化化)+6++4(钢化化)中空玻璃璃校核依据据:σ≤ｆgq:玻玻璃所受组组合荷载::1.3341644kN/mm2a:玻玻璃短边边边长:1.33mb:玻玻璃长边边边长:1.665mto:中中空玻璃外外层玻璃厚厚度:4mmmti:中中空玻璃内内层玻璃厚厚度:4mmmE:玻玻璃弹性模模量:720000N/mmm2m:玻玻璃板面跨跨中弯曲系系数,按边长比比a/b查表表6.1..2-1得:0..06411333η:折折减系数,,根据参数θ查表6.11.2-22σw:玻璃所受受应力:q=1..341664kN//m2荷载分配配计算:qo=qq×EQ\f(to3,to3+ti3)=11.341164×EQ\f(to3,to3+ti3)=00.7377902qi=qq×EQ\f(ti3,to3+ti3)=11.341164×EQ\f(ti3,to3+ti3)=00.670082参数θθ计算:θo=EQ\f(qo××a4×109,E×to4)(JJGJ1002-200036.1..2-3))=EQ\f(0.737902×11.34×109,720000×44)=1114.344查表6..1.2--2得ηo=0.65584899θi=EQ\f(qi××a4×109,E×ti4)=EQ\f(0.67082××1.34×109,720000×44)=1103.9946查表6..1.2--2得ηi=0.67740811玻璃最大大应力计算算:σwo==EQ\f(6×m×qo×a2×10000,to22)×ηo((JGJ1102-220036.11.2-11)==EQ\f(6×0.066413333×0.73379022×1.32×10000,42)×0.65584899==19.77492NN/mm22σwi==EQ\f(6×m×qi×a2×10000,ti22)×ηi==EQ\f(6×0.066413333×0.677082××1.32×10000,42)×0.67740811==18.33789NN/mm2219.77492NN/mm22≤ｆg=844N/mmm218.33789NN/mm22≤ｆg=844N/mmm2玻璃的强强度满足玻璃跨中挠度计计算校核依据据:dff≤dfliim=EQ\f(1.3,60)×10000=21..66677mmD:玻玻璃刚度((N·mm)ν:玻玻璃泊松比比:0..2E:玻玻璃弹性模模量:720000N/mmm2te:中空玻璃璃的等效厚厚度te=00.95××EQ\r(3,to3+ti3)=00.95××EQ\r(3,43+43)=44.78777mmD=EQ\f(E×tte3,12×(1-ν2))=EQ\f(72000×44.787773,12×(1-0..22))=68859000N·mmqk:玻璃所受受组合荷载载标准值::0.92211699kN/mm2μ:挠挠度系数,,按边长比比a/b查表6.1..3得:0..0061175455参数θ计计算:θ=EQ\f(qk×aa4,E×te4)(JGJJ102--200336..1.2--3)=EQ\f(0.921169×11.34,720000×4.788774)×109=699.54661η:折折减系数,,根据参数θ查表6.11.2-22得η=00.7566135df:玻璃组合合荷载标准准值作用下下挠度最大大值df=EQ\f(μ×qk×a4,D)×η(JGGJ1022-2000366.1.33-2)=EQ\f(0.0006175545×0.92211699×1.34,6855900))×0.75561355×109=117.9111mm17.9911mmm≤dfliim=211.66667mm玻璃的挠挠度满足结构胶计算结构胶宽度计算算(1)组合荷载作作用下结构构胶粘结宽宽度的计算算:Cs1::组合荷荷载作用下下结构胶粘粘结宽度(mm))qz:风荷载设设计值:1.344164kkN/m22a:矩矩形分格短短边长度::1.33mf1:结构胶的的短期强度度允许值::0.2NN/mm22按5.6..2条规定定采用Cs1==EQ\f(W×a,2×f1)((JGJ1102-220035.66.3-11)==EQ\f(1.34164×1.3,,2×0.2))==4.366033mmm取5mm(2)自重效应胶胶缝宽度的的计算:Cs2::自重效效应胶缝宽宽度(mmm)B:幕幕墙分格宽宽:1.33mH:幕幕墙分格高高:1.665mGAK::玻璃板块块自重:00.20448f2:结构胶的的长期强度度允许值::0.001N/mmm2按5.6..2条规定定采用Cs2==EQ\f(1.2×H×B×GAK,,(H+BB)×20000×f2)(JJGJ1002-200035.6..3-3))==EQ\f(1.2×1.655×1.3×0.20048,((1.655+1.33)×20000×0.011)×10000==8.933483mmm取9mm(3)结构硅酮密密封胶的最最小计算宽宽度:9mmm结构胶厚度计算算(1)温度变化效效应胶缝厚厚度的计算算:Ts:温度变化化效应结构构胶的粘结结厚度:mmδ1:结构硅酮酮密封胶的的温差变位位承受能力力:0..15△Ｔ:年温差:80℃Us:玻璃板块块在年温差差作用下玻玻璃与铝型型材相对位位移量:mm铝型材线线膨胀系数数:all=2.335×10-5玻璃线膨膨胀系数::aw==1×10-5Us=EQ\f(b×△△Ｔ×(2.355-1),,100))=EQ\f(1.65×880×(2.355-1),,100))=1..782mmmTs=EQ\f(Us,\r(δ11×(2+δ1))))(JGGJ1022-2000355.6.55)=EQ\f(1.782,\r(0.15×((2+0..15))))=3..137993mm(2)地震作用下下胶缝厚度度的计算::Ts:地震作用用下结构胶胶的粘结厚厚度:mmmH:幕幕墙分格高高:1.665mθ:幕墙墙层间变位位设计变位位角1/5550ψ:胶缝缝变位折减减系数0..7δ2:结构硅酮酮密封胶的的地震变位位承受能力力:1Ts=EQ\f(θθ×3×H×ψ×10000,\r((δ2×(2+δ2))))==EQ\f(\f(1,550)×3×1.655×0.7×10000,\r((1×(2+1))))==3.63373mmm(3)结构硅酮密密封胶的最最小计算厚厚度:4mmm结构胶强度计算算(1)设计选定胶胶缝宽度和和厚度:胶缝选选定宽度为为:14mm胶缝选选定厚度为为:7mmm(2)短期荷载和和作用在结结构胶中产产生的拉应应力:W:风风荷载以及及地震荷载载组合设计计值:11.341164kNN/m2a:矩矩形分格短短边长度::1.33mCs:结结构胶粘结结宽度:14mmmσ1==EQ\f(W×a,2×Cs)==EQ\f(1.34164×1.3,,2×14)==0.066229004N/mmm2(3)短期荷载和和作用在结结构胶中产产生的剪应应力:H:幕幕墙分格高高:1.665mB:幕幕墙分格宽宽:1.33mmσ2=EQ\f(GAK××γG×B×H,2×Cs×(B+H)))=EQ\f(0.2048××1.2×1.3×1.655,2×14×(1.3++1.655))=00.0066382002N/mmm2GetLLess((GLUEEGLUEE_CLEESS)00.01NN/mm22结构胶胶长期强度度满足要求求(4)短期荷载和和作用在结结构胶中产产生的总应应力:σ=EQ\r(σ112+σ22)=EQ\r(0.062290422+0.000638820222)=00.062261655N/mmm2≤0.2NN/mm22结构胶短短期强度满满足要求结构胶计算结构胶宽度计算算(1)组合荷载作作用下结构构胶粘结宽宽度的计算算:Cs1::组合荷荷载作用下下结构胶粘粘结宽度(mm))qz:风荷载设设计值:1.344164kkN/m22a:矩矩形分格短短边长度::1.33mf1:结构胶的的短期强度度允许值::0.2NN/mm22按5.6..2条规定定采用Cs1==EQ\f(W×a,2×f1)((JGJ1102-220035.66.3-11)==EQ\f(1.34164×1.3,,2×0.2))==4.366033mmm取5mm(2)自重效应胶胶缝宽度的的计算:Cs2::自重效效应胶缝宽宽度(mmm)B:幕幕墙分格宽宽:1.33mH:幕幕墙分格高高:1.665mGAK::玻璃板块块自重:00.2566f2:结构胶的的长期强度度允许值::0.001N/mmm2按5.6..2条规定定采用Cs2==EQ\f(1.2×H×B×GAK,,(H+BB)×20000×f2)(JJGJ1002-200035.6..3-3))==EQ\f(1.2×1.655×1.3×0.2556,(11.65++1.3))×20000×0.011)×10000==11.11685mmm取12mmm(3)结构硅酮密密封胶的最最小计算宽宽度:12mmm结构胶厚度计算算(1)温度变化效效应胶缝厚厚度的计算算:Ts:温度变化化效应结构构胶的粘结结厚度:mmδ1:结构硅酮酮密封胶的的温差变位位承受能力力:0..15△Ｔ:年温差:80℃Us:玻璃板块块在年温差差作用下玻玻璃与铝型型材相对位位移量:mm铝型材线线膨胀系数数:all=2.335×10-5玻璃线膨膨胀系数::aw==1×10-5Us=EQ\f(b×△△Ｔ×(2.355-1),,100))=EQ\f(1.65×880×(2.355-1),,100))=1..782mmmTs=EQ\f(Us,\r(δ11×(2+δ1))))(JGGJ1022-2000355.6.55)=EQ\f(1.782,\r(0.15×((2+0..15))))=3..137993mm(2)地震作用下下胶缝厚度度的计算::Ts:地震作用用下结构胶胶的粘结厚厚度:mmmH:幕幕墙分格高高:1.665mθ:幕墙墙层间变位位设计变位位角1/5550ψ:胶缝缝变位折减减系数0..7δ2:结构硅酮酮密封胶的的地震变位位承受能力力:1Ts=EQ\f(θθ×3×H×ψ×10000,\r((δ2×(2+δ2))))==EQ\f(\f(1,550)×3×1.655×0.7×10000,\r((1×(2+1))))==3.63373mmm(3)结构硅酮密密封胶的最最小计算厚厚度:4mmm结构胶强度计算算(1)设计选定胶胶缝宽度和和厚度:胶缝选选定宽度为为:14mm胶缝选选定厚度为为:7mmm(2)短期荷载和和作用在结结构胶中产产生的拉应应力:W:风风荷载以及及地震荷载载组合设计计值:11.341164kNN/m2a:矩矩形分格短短边长度::1.33mCs:结结构胶粘结结宽度:14mmmσ1==EQ\f(W×a,2×Cs)==EQ\f(1.34164×1.3,,2×14)==0.066229004N/mmm2(3)短期荷载和和作用在结结构胶中产产生的剪应应力:H:幕幕墙分格高高:1.665mB:幕幕墙分格宽宽:1.33mmσ2=EQ\f(GAK××γG×B×H,2×Cs×(B+H)))=EQ\f(0.256××1.2×1.3×1.655,2×14×(1.3++1.655))=00.0077977553N/mmm2GetLLess((GLUEEGLUEE_CLEESS)00.01NN/mm22结构胶胶长期强度度满足要求求(4)短期荷载和和作用在结结构胶中产产生的总应应力:σ=EQ\r(σ112+σ22)=EQ\r(0.062290422+0.000797775322)=00.062279922N/mmm2≤0.2NN/mm22结构胶短短期强度满满足要求立柱计算立柱材料预选(1)风荷载线分分布最大荷荷载集度设设计值(矩形分布布)qw:风风荷载线分分布最大荷荷载集度设设计值(kN/mm)rw:风风荷载作用用效应的分分项系数：：1.4Wk:风风荷载标准准值:00.8866294kkN/m22Bl:幕幕墙左分格格宽:1.33mBr:幕幕墙右分格格宽:1.33mqwk==Wk×EQ\f(Bl+Br,2)==0.88862944×EQ\f(1.3+1.3,2)==1.155218kkN/mqw=11.4×qwk=11.4×1.155218=11.613306kNN/m(2)分布水平地地震作用设设计值GAkl:立柱左边边幕墙构件件(包括面板板和框)的平均自自重:00.4kNN/m2GAkr:立柱右边边幕墙构件件(包括面板板和框)的平均自自重:00.4kNN/m2qEAkl==5×αmax×GAkll(JJGJ1002-200035.3..4)==5×0.044×0.4==0.088kN/mm2qEAkr==5×αmax×GAkrr(JJGJ1002-200035.3..4)==5×0.044×0.4==0.088kN/mm2qek=EQ\f(qEkl××Bl+qqEkr××Br,22)=EQ\f(0.08××1.3++0.088×1.3,,2)=00.1044kN/mmqe=11.3×qek=11.3×0.1004=00.13552kN//m(3)立柱荷载组组合立柱所受受组合荷载载标准值为为:qk=qqwk=11.152218kNN/m立柱所受受组合荷载载设计值为为:q=qqw+ψE×qe=11.613306+00.5×0.13352=11.680066kNN/m(4)立柱弯矩::Mw:风荷载作作用下立柱柱弯矩(kN.mm)q:组合线分分布最大荷荷载集度设设计值:1.688066((kN/mm)Hvcaal:立立柱计算跨跨度:HHvcallmMw=EQ\f(q××Hvcaal2,8)=EQ\f(1.68066××3.22,8)=22.151124kNN·m(5)W:立柱柱抵抗矩预预选值(cm3)W=EQ\f(M,γ××140))×103=EQ\f(2.15124,1.05×1140)××103=144.63443cm33选定立立柱抵抗矩矩应大于::144.63443cm33(6)Ivcall:立柱柱惯性矩预预选值(cm4)Ivcaal=5××105×EQ\f(qk×Hvcaal3,3844×700000×0.0005555556)=55×105×EQ\f(1.15218×3.23,3844×700000×0.0005555556)=1184.3392cmm4选定立柱柱惯性矩应应大于:1844.3922cm4选用立柱型材的的截面特性性选定立柱柱材料类别别:铝-60663-T66选用立柱柱型材名称称:1000系列立立柱(3.0))型材强度度设计值::1400N/mmm2型材弹性性模量:E=700000NN/mm22X轴惯性性矩:IIx=1335.1002cm44Y轴惯性性矩:IIy=511.61226cm44X轴上部部抵抗矩::Wx11=24..50366cm3X轴下部部抵抗矩::Wx22=30..11333cm3Y轴左部部抵抗矩::Wy11=17..20422cm3Y轴右部部抵抗矩::Wy22=17..20422cm3型材截面面积:AA=9.6638966cm2型材计算算校核处抗抗剪壁厚::t=33mm型材截面面面积矩::Ss==16.44484ccm3塑性发展展系数:γ=1.005立柱的强度计算算校核依据据:EQ\f(N,A)+EQ\f(M,γ×w)≤ｆa(JJGJ1002-200036.3..7)Bl:幕墙左分分格宽:1.3mmBr:幕墙右分分格宽:1.3mmHv:立柱长度度GAkll:幕墙墙左分格自自重:00.4kNN/m2GAKrr:幕墙墙右分格自自重:00.4kNN/m2幕墙自重重线荷载::Gk=EQ\f(GAkl××Bl+GGAkr××Br,22)=EQ\f(0.4××1.3++0.4××1.3,,2)=00.52kkN/mNk:立柱受力力:Nk=GGk×Hv=00.52××3.2=11.6644kNN:立立柱受力设设计值:rG:结构自重重分项系数数:1..2N=1..2×Nk=1..2×1.6664=1..99688kNσ:立立柱计算强强度(N/mmm2)A:立立柱型材截截面积:9.633896ccm2M:立立柱弯矩::2.1151244kN·mWx2::立柱截截面抵抗矩矩:24..50366cm3γ:塑塑性发展系系数:11.05σ=EQ\f(N×110,A))+EQ\f(M×103,1.005×Wx2))=EQ\f(1.9968××10,99.638896)++EQ\f(2.15124×103,1.005×24.55036))=885.68837N//mm285.66837NN/mm22≤ｆa=1440N/mmm2立柱强度度满足要求求立柱的刚度计算算校核依据据:Ummax≤EQ\f(L,180)Dfmaax:立立柱最大允允许挠度::Dfmaax=EQ\f(Hvcal,180)×10000=EQ\f(3.2,180)××10000=117.77778mmmUmaxx:立柱柱最大挠度度qwk:荷载载组合标准准值1..152118kN//m2Hvcaal:立柱柱计算跨度度3.2mmE:立柱材料料的弹性模模量700000NN/mm22Ix:立柱截面面的惯性矩矩135..102ccm4Umaxx=EQ\f(5×qwk×Hvcaal4×108,3844×E×Ix)=EQ\f(5×1.155218××3.24×108,3844×700000×135..102))=16..63411mm≤17.77778mmm立柱最大大挠度Ummax为:16..63411mm挠度满足足要求立柱抗剪计算校核依据据:τmax≤[τ]=811.2N//mm2Q:立立柱所受剪剪力:q:组合合线荷载11.680066kNN/mQ=q××Hvcaal=1..680666×3.2=2..689005kN立柱剪应应力:τ:立立柱剪应力力:Ss:立柱型材材截面面积积矩:16..44844cm3Ix:立柱型材材截面惯性性矩:1355.1022cm4t:立立柱抗剪壁壁厚:3mmmτ=EQ\f(Q×SSs×100,,Ix×t)=EQ\f(2.68905××16.44484××100,,135..102××3)=110.91129N//mm210.91129N//mm2≤81.22N/mmm2立柱抗剪剪强度可以以满足立柱柱抗剪计算算立柱稳定性计算算校核依据据:N//φA+M//γW（1-0..8N/NNE）<f公式一详见((JGJ1102-220036.33.8-11)NE=π2EAA/1.11λ2公式二详见((JGJ1102-220036.33.8-22)N:立立柱的轴力力压力设计计值(N):NE:临临界轴压力力(N)M:立柱柱的最大弯弯矩设计值值(Nmm))φ:弯矩矩作用平面面内的轴心心受压的稳稳定系数,,可按表6..3.8采采用;A;立柱柱的毛截面面面积(mm2));W:在弯弯矩作用方方向上较大大受压边的的毛截面抵抵抗矩(mm3));λ:长细细比;γ:截截面塑性发发展系数,,可取1.005;f:型材的抗弯弯强度设计计值fa或fs(NN/mm22)NE=π2EAA/1.11λ2=3.114*3..14*00.7*1100000*9.6638/11.1*885.477*85..47=82..779N/φA+M//γW（1-0..8N/NNE）=1.99688/0.553++2..151224*100000000/1..05*224.50036*11000**(1-((0.8**199..68)//82.7779=3.909++85.22589.166N/mmm2≤ｆa=1440N/mmm2立柱稳定定性可以满满足立柱稳稳定性计算算立梃与主结构连连接计算立柱与主结构连连接计算连接处角角码材料:钢-Q2335Lct::连接处处角码壁厚厚:5mmmDv:连接螺栓栓直径:12mmmDve::连接螺螺栓直径::10..36mmmNh:连接处水水平总力((N):Nh=QQ=22.689905kNNNg:连接处自自重总值设设计值(N):Ng=11.99668kNN:连连接处总合合力(N):N=EQ\r(Ng2++Nh2)=EQ\r(1.99682++2.68890522)×10000=33349.336NNb:螺栓的承承载能力::Nv:连接处剪剪切面数::2Nb=22×3.144×EQ\b(\f(De,2))2×140(GB500117-200037.2..1-1))==2×3.144×EQ\b(\f(10.36,2))2×140==236003NNnumm:立梃梃与建筑物物主结构连连接的螺栓栓个数:Nnumm=EQ\f(N,Nb)=EQ\f(3349.36,23603)=0.11419004个取2个个Ncbll:立梃梃型材壁抗抗承压能力力(N):Nvl::连接处处剪切面数数:2×2t:立立梃壁厚::3mmmNcbll=Dv××2×161×t×Nnumm(GGB500017--200337..2.1--3)=12××2×161×3×2=231184N33499.36NN≤231184N立梃型材材壁抗承压压能力满足足Ncbgg:角码码型材壁抗抗承压能力力(N):Ncbgg=Dv××2×325×Lct×Nnumm(GB500117-200037.2..1-3))=12××2×325×5×2=780000N33499.36NN≤780000N角码型材材壁抗承压压能力满足足横梁计算选用横梁型材的的截面特性性选定横梁梁材料类别别:铝-60663-T66选用横梁梁型材名称称:500系列横梁梁(2.5))型材强度度设计值::1400N/mmm2型材弹性性模量:E=700000NN/mm22X轴惯性性矩:IIx=199.0922cm4Y轴惯性性矩:IIy=222.60447cm44X轴上部部抵抗矩::Wx11=7.0079199cm3X轴下部部抵抗矩::Wx22=5.7780055cm3Y轴左部部抵抗矩::Wy11=8.00211ccm3Y轴右部部抵抗矩::Wy22=8.55889ccm3型材截面面积:AA=5.9970722cm2型材计算算校核处抗抗剪壁厚::t=22.5mmm型材截面面绕X轴面积矩矩:Sss=4.6610655cm3型材截面面绕Y轴面积矩矩:Sssy=5..363006cm33塑性发展展系数:γ=1.005横梁的强度计算算校核依据据:EQ\f(Mx,γ×Wx)++EQ\f(My,γ×Wy)≤ｆa=1440(JGGJ1022-2000366.2.44)(1)横梁在自重重作用下的的弯矩(kN·m)Hh:幕墙分格格高:1.665mBh:幕墙分格格宽:1.33mGAkhhu:横横梁上部面面板自重::0.445kN//m2GAkhhd:横横梁下部面面板自重::0.445kN//m2Ghk::横梁自自重荷载线线分布均布布荷载集度度标准值((kN/mm):Ghk==0.455×Hh=00.45××1.655=00.74225kN//mGh:横梁自重重荷载线分分布均布荷荷载集度设设计值(kN/mm)Gh=γγG×Ghk=1..2×0.74425=0..891kkN/m横梁端部部承受重力力荷载为Grh==EQ\f(1,2)×Gh×Bh==EQ\f(1,2)×0.8991×1.3==0.577915kkNMhg::横梁在在自重荷载载作用下的的弯矩(kN·m)Mhg==EQ\f(1,8)×Gh×Bh2=EQ\f(1,8)××0.8991×1.32=00.1888224kkN·m(2)横梁承受的的组合荷载载作用计算算横梁承受受风荷载作作用wk=00.9455262kkN/m22qEAkk:横梁梁平面外地地震荷载::βE:动力放大大系数:5αmaxx:地震震影响系数数最大值::0.004qEAkku=βE×αmax×0.455(JGJJ102--200335..3.4))=5×0.044×0.455=0.009kN//m2qEAkkd=βE×αmax×0.455(JGJJ102--200335..3.4))=5×0.044×0.455=0.009kN//m2荷载组合合:横梁承受受面荷载组组合标准值值:qAk==wk==0.99452662kN//m2横梁承受受面荷载组组合设计值值:qAu==γw×wk+00.5×γE×qEAkku==1.4××0.94452622+0.55×1.3×0.099==1.388187kkN/m22qAd==γw×wk+00.5×γE×qEAkkd==1.4××0.94452622+0.55×1.3×0.099==1.388187kkN/m22(3)横梁在组合合荷载作用用下的弯矩矩(kN·m)横梁上部部组合荷载载线分布最最大荷载集集度标准值值(三角形分分布)横梁下部部组合荷载载线分布最最大荷载集集度标准值值(三角形分分布)分横梁上上下部分别别计算Hhu::横梁上上部面板高高度1.655mHhd::横梁下下部面板高高度1.655mqu=qqAu×EQ\f(Bh,2)==1.388187××EQ\f(1.3,2)==0.89982133kN/mmqd=qqAd×EQ\f(Bh,2)==1.388187××EQ\f(1.3,2)==0.89982133kN/mm组合荷载载作用产生生的线荷载载标准值为为:quk==qAk××EQ\f(Bh,2)==0.94452622×EQ\f(1.3,2)==0.611442kkN/mqdk==qAk××EQ\f(Bh,2)==0.94452622×EQ\f(1.3,2)==0.611442kkN/mMh:横梁在组组合荷载作作用下的弯弯矩(kN·m)Mhu==EQ\f(1,12)×qu×Bh2==EQ\f(1,12)×0.89982133×1.32==0.12264988kN·mMhd==EQ\f(1,12)×qd×Bh2==EQ\f(1,12)×0.89982133×1.32==0.12264988kN·mMh=MMhu+MMhd==0.12264988+0.11264998==0.25529977kN.mm(4)横梁强度::σ:横横梁计算强强度(N/mmm2):Wx2::X轴抵抵抗矩:5.788005ccm3Wy2::y轴抵抵抗矩:8.58889cmm3γ:塑塑性发展系系数:11.05σ=EQ\\b(\f(Mhg,γ×Wx2)+\ff(Mh,γ×Wy2)))×103=EQ\\b(\f(0.18882244,1.005×5.788005))+\\f(0.25529977,1.005×8.58889)))×103=599.06773N/mm259.00673NN/mm2≤ｆa=1400N/mm2横梁正应应力强度满满足要求横梁的刚度计算算校核依据据:Ummax≤EQ\f(L,180)横梁承受受分布线荷荷载作用时时的最大荷荷载集度：：qku::横梁上上部面板所所受组合荷荷载标准值值为0..614442kN//mqkd::横梁下下部面板所所受组合荷荷载标准值值为0..614442kN//mUhu:横梁梁上部水平平方向由组组合荷载产产生的弯曲曲:Uhu==EQ\f(qku×Bh4,1200×E×Iy)==EQ\f(0.61442×1.34,1200×700000×22.66047))×108==0.92241899mmUhd:横梁梁下部水平平方向由组组合荷载产产生的弯曲曲:Uhd==EQ\f(qkd×Bh4,1200×E×Iy)==EQ\f(0.61442×1.34,1200×700000×22.66047))×108==0.92241899mmUhg:自重重作用产生生的弯曲::Uhg==EQ\f(5×Ghk×Bh4×108,3844×E×Ix)==EQ\f(5×0.74425×1.34×108,3844×700000×19.0092)==2.066614mmm综合产生生的弯曲为为:U=EQ\r((Uhu+Uhd)2++Uhg22)=EQ\r((0.924189+0.924189)2++2.06661422)=2..772226mmDu=EQ\f(U,Bh××10000)=EQ\f(2.77226,1.3××10000)=00.0022132551≤1/1180挠度满足足要求横梁的抗剪强度度计算校核依据据:τmax≤81.22N/mmm2(1)Q:组合合荷载作用用下横梁剪剪力设计值值(kN)qu:横梁上部部组合荷载载线荷载最最大值:0.89982133kN/mm2qd:横梁下部部组合荷载载线荷载最最大值:0.89982133kN/mm2Bh:幕墙分格格宽:1.33m需要分别别计算横梁梁上下部分分面板的组组合荷载所所产生的剪剪力设计值值横梁上部部组合荷载载线分布呈呈三角形分分布横梁下部部组合荷载载线分布呈呈三角形分分布Qu=qqu×EQ\f(Bh,4)=00.8988213××EQ\f(1.3,4)=00.2911919kkNQd=qqd×EQ\f(Bh,4)=00.8988213××EQ\f(1.3,4)=00.2911919kkN(2)Q:横梁梁所受剪力力:Q=Quu+Qd=0..2919919+00.2911919=0..5838839kNN(3)τ:横梁梁剪应力Ss:横梁型材材截面面积积矩:5.3363066cm3Iy:横梁型材材截面惯性性矩:22..60477cm4t:横梁抗剪剪壁厚:2.5mmmτ=EQ\f(Q×SSs×100,,Iy×t)(JGJJ102--200336..2.5--2)=EQ\f(0.583839×55.363306×100,,22.66047××2.5))=5..540773N/mmm25.544073NN/mm22≤81..2N/mmm2横梁抗剪剪强度满足足要求横梁与立柱连接接件计算横梁与角码连接接计算Q:连连接部位受受总剪力::采用Sww+0.55SE组合合Q=0..5838839kNN普通螺栓栓连接的抗抗剪强度计计算值:140NN/mm22Nv:剪切面数数:1D:螺栓公称称直径:6mmDe:螺栓有效效直径:5.066mmNvbhh:螺栓栓受剪承载载能力计算算:Nvbhh=Nv××3.144×EQ\b(\f(De,2))2×140(GB5500177-2000377.2.11-1)=1×3.144×EQ\b(\f(5.06,2))2×140=28115.266NNnumm:螺栓栓个数:Nnumm=EQ\f(Q,Nvbh)=EQ\f(0.583839,2815.26×10000)=0.22073883横梁与角角码连接螺螺栓取2个Ncb::连接部部位幕墙横横梁型材壁壁抗承压能能力计算::t:幕幕墙横梁抗抗剪壁厚::2.5mmmNcb==D×t×161×Nnumm==6×2.5×161×2==48300N583..839NN≤48300N横梁与角角码连接强强度满足要要求角码与立柱连接接计算Gh:自重荷载载(N):Gh=00.579915kNNN:连连接处组合合荷载:采用SGG+SW++ψESEN=EQ\r(Gh2++Q2)=EQ\r(0.579152++0.588383992)=0..8223364kNNNv:剪切面数数:1Dp::螺栓公公称直径::6mmmDep::螺栓有有效直径::5.006mmNvbhhv:螺螺栓受剪承承载能力计计算:Nvbhhv=Nvv×3.144×EQ\b(\f(Dep,2))2×140(GBB500017-220037.22.1-11)=1×3.144×EQ\b(\f(5.06,2))2×140=28115.266NNnumm2:螺螺栓个数::Nnumm2=N//Nvbhhv=0..2921109立柱与角角码连接螺螺栓取2个Ncbjj:连接接部位钢角角码壁抗承承压能力计计算:Lct11:角码码壁厚:5mmNcbjj=D×Lct11×120×Nnumm2(GB500117-200037.2..1-3))=6×5×120×2=72000N822..364NN≤72000N立柱与角角码连接强强度满足要要求幕墙固定压块强强度计算固定压块计算信信息qw:作用在幕幕墙上的组组合荷载设设计值1..341664kN//m2qwk::作用在在幕墙上的的组合荷载载标准值00.9211169kkN/m22b1:固定压块块长度500mmh:固定压块块宽度422mmt:固定压块块厚度6..5mmD:压块连接接螺栓直径径6mm幕墙面板板尺寸为11.65mm×1.3mm,压块安装装间距不超超过3500mm,共有22个双面面固定压块块,每个压块块需要1个M6螺栓固固定固定压块块材料为铝铝-60663-T66固定压块块的截面抵抵抗折减系系数取μ=1I:固固定压块的的截面惯性性矩I=EQ\f((h-D)××t3,12))=EQ\f((42-6)××6.53,12))=8823.8875mmm4W:固固定压块的的截面抵抗抗矩W=EQ\f(I,t)××2×μ=EQ\f(823.875,6.5)××2×1=2253.55mm3A:固固定压块的的承受荷载载面积A=EQ\f(1.65××1.3,,22)=00.09775m2固定压块块承受荷载载作用α:荷荷载作用安安全系数11.5F=AA×qw×10000×α=00.09775×1.344164××10000×1.5=1196.2215NFk=AA×qwk×10000×α=00.09775×0.92211699×10000×1.5=1134.7721NZf:集集中作用力力作用点到到固定压块块螺栓中心心的距离220mmM:固固定压块承承受的弯矩矩M=FF×Zf=1196.2215×20=33924..3N.mmm压块强度计算固定压块块的应力设设计值为σ=EQ\f(M,W)=EQ\f(39244.3,2253.55)=15.44805NN/mm2≤ｆa=1400N/mm2固定压块块强度满足足要求压块刚度计算固定压块块的最大挠挠度为u=EQ\f(Fk×Zf3,3×E×I)