经济产业园二期-T1酒店、办公楼幕墙计算书

计算书设计项目名：经济产业园二期（PROJECTTITLE）子项名称：T1酒店、办公楼专业：幕墙SPECIALITY设计阶段：施工图﹒第第一部分、计算依据 8一、计算依据及说明 81、工程概况说明 82、设计依据 83、基本计算公式 10二、荷载计算 121、风荷载标准值计算 122、风荷载设计值计算 133、水平地震作用计算 134、荷载组合计算 13第二部分、裙楼竖明横隐玻璃幕墙 15一、荷载计算 151、风荷载标准值计算 152、风荷载设计值计算 163、水平地震作用计算 164、荷载组合计算 17二、玻璃计算 171、玻璃面积 172、玻璃板块自重 173、玻璃强度计算 184、玻璃跨中挠度计算 19三、玻璃托块计算 201、托板计算参数说明 202、托板强度计算 21四、立柱计算 221、立柱荷载计算 222、立柱型材特性 243、立柱强度计算 254、立柱的刚度计算 265、立柱抗剪计算 26五、立柱与主结构连接计算 271、立柱与主结构连接计算 27六、横梁计算 291、选用横梁型材的截面特性 292、横梁的强度计算 303、横梁的刚度计算 334、横梁的抗剪强度计算 335、横梁的各种强度校核及构造 34七、横梁与立柱连接件计算 341、横梁与角码连接计算 34八、幕墙固定压块强度计算 351、固定压块计算信息 352、压块强度计算 363、压块刚度计算 374、螺栓抗拉强度计算 37九、预埋件计算 371、预埋件受力计算 372、预埋件面积计算 383、锚筋锚固长度计算 39十、端接构件强度计算 401、端接构件受力基本情况 402、端接构件断面特性 413、端接构件强度计算 41十一、端部连接焊缝强度计算 431、端接焊缝基本信息 432、焊缝强度计算 44第三部分、塔楼竖明横隐玻璃幕墙 46一、荷载计算 461、风荷载标准值计算 462、风荷载设计值计算 483、水平地震作用计算 494、荷载组合计算 49二、玻璃计算 501、玻璃面积 502、玻璃板块自重 503、玻璃强度计算 504、玻璃跨中挠度计算 52三、玻璃托块计算 531、托板计算参数说明 532、托板强度计算 53四、立柱计算 541、立柱荷载计算 542、立柱型材特性 573、立柱强度计算 574、立柱的刚度计算 585、立柱抗剪计算 59五、立柱与主结构连接计算 601、立柱与主结构连接计算 60六、横梁计算 611、选用横梁型材的截面特性 612、横梁的强度计算 623、横梁的刚度计算 654、横梁的抗剪强度计算 665、横梁的各种强度校核及构造 67七、横梁与立柱连接件计算 671、横梁与角码连接计算 672、角码与立柱连接计算 68八、幕墙固定压块强度计算 691、固定压块计算信息 692、压块强度计算 703、压块刚度计算 704、螺栓抗拉强度计算 70九、预埋件计算 711、预埋件受力计算 712、预埋件面积计算 713、锚筋锚固长度计算 73十、端接构件强度计算 731、端接构件受力基本情况 732、端接构件断面特性 743、端接构件强度计算 75十一、端部连接焊缝强度计算 771、端接焊缝基本信息 772、焊缝强度计算 78十二、8mm厚单片玻璃计算 791、玻璃面积 792、玻璃板块自重 793、玻璃强度计算 794、玻璃跨中挠度计算 80第四部分、点式玻璃幕墙 82一、荷载计算 821、风荷载标准值计算 822、风荷载设计值计算 843、水平地震作用计算 844、荷载组合计算 84二、点式玻璃计算 851、玻璃面积 852、玻璃板块自重 853、玻璃强度计算 854、玻璃跨中挠度计算 87三、立柱计算 881、立柱荷载计算 882、立柱型材特性 913、立柱强度计算 924、立柱的刚度计算 935、立柱抗剪计算 93四、立柱与主结构连接计算 941、立柱与主结构连接计算 94五、预埋件计算 961、预埋件受力计算 962、预埋件面积计算 963、锚筋锚固长度计算 97六、端接构件强度计算 981、端接构件受力基本情况 982、端接构件断面特性 993、端接构件强度计算 100七、端部连接焊缝强度计算 1021、端接焊缝基本信息 1022、焊缝强度计算 103第五部分、小雨棚 105一、荷载计算 1051、风荷载标准值计算 1052、风荷载设计值计算 1063、雪荷载标准值计算 1064、雪荷载设计值计算 1065、自重荷载设计值 1066、竖向均布地震作用计算 1077、荷载组合计算 107二、点式玻璃计算 1081、玻璃面积 1082、玻璃板块自重 1083、玻璃强度计算 1084、玻璃跨中挠度计算 110三、变截面雨蓬杆件计算 1101、变截面雨蓬截面特性 1102、变截面雨蓬荷载计算 1123、变截面雨蓬杆件强度校核 1144、变截面雨蓬杆件剪切强度校核 1155、变截面雨蓬杆件挠度校核 1176、雨蓬杆件在集中活荷载作用下的校核 119四、横向杆件计算 1211、选用型材的截面特性 1212、杆件强度计算 1223、杆件剪力计算 1244、杆件刚度计算 124第六部分、大雨蓬 126一、荷载计算 1261、风荷载标准值计算 1262、风荷载设计值计算 1273、雪荷载标准值计算 1274、雪荷载设计值计算 1275、自重荷载设计值 1276、竖向均布地震作用计算 1287、荷载组合计算 128二、玻璃计算 1291、玻璃面积 1292、玻璃板块自重 1293、玻璃强度计算 1294、玻璃跨中挠度计算 131四、龙骨位置预埋件计算 1381、预埋件受力计算 1382、预埋件面积计算 1383、锚筋锚固长度计算 140五、拉杆位置预埋件计算 1411、预埋件受力计算 1412、预埋件面积计算 1413、锚筋锚固长度计算 142六、耳板强度计算 1431、耳板计算原理及总体信息描述 1432、耳板孔净截面处的抗拉强度验算 1443、耳板抗剪强度验算 1454、耳板端部截面抗拉强度验算 1455、销轴各项强度验算 1456、耳板焊缝强度计算 146第七部分、石材幕墙 147一、荷载计算 1471、风荷载标准值计算 1472、风荷载设计值计算 1483、水平地震作用计算 1484、荷载组合计算 149二、面板计算 1491、面板荷载计算 1492、面板强度计算 1493、面板剪应力计算 1504、面板挂件剪应力计算 1505、挂件在重力作用下的剪应力计算 1516、挂件在重力作用下的强度验算 151三、立柱计算 1521、立柱荷载计算 1522、立柱型材特性 1553、立柱强度计算 1554、立柱的刚度计算 1565、立柱抗剪计算 157四、立柱与主结构连接计算 1581、立柱与主结构连接计算 158五、横梁计算 1591、选用横梁型材的截面特性 1592、横梁的强度计算 1603、横梁的刚度计算 1634、横梁的抗剪强度计算 1645、横梁的各种强度校核及构造 165六、横梁与立柱连接件计算 1651、横梁与角码连接计算 1652、角码与立柱连接计算 166七、横梁连接焊缝强度计算 1671、连接焊缝基本信息 1672、焊缝强度计算 168八、预埋件计算 1691、预埋件受力计算 1692、预埋件面积计算 1703、锚筋锚固长度计算 171九、端接构件强度计算 1721、端接构件受力基本情况 1722、端接构件断面特性 1723、端接构件强度计算 173十、端部连接焊缝强度计算 1751、端接焊缝基本信息 1752、焊缝强度计算 176第八部分、层间1.9m高石材带 178一、荷载计算 1781、风荷载标准值计算 1782、风荷载设计值计算 1793、水平地震作用计算 1794、荷载组合计算 179二、面板计算 1801、面板荷载计算 1802、面板强度计算 1803、面板剪应力计算 1814、面板挂件剪应力计算 1815、挂件在重力作用下的剪应力计算 1826、挂件在重力作用下的强度验算 182三、立柱计算 1831、立柱荷载计算 1832、立柱型材特性 1863、立柱强度计算 1864、立柱的刚度计算 1875、立柱抗剪计算 188四、横梁计算 1891、选用横梁型材的截面特性 1892、横梁的强度计算 1903、横梁的刚度计算 1934、横梁的抗剪强度计算 1935、横梁的各种强度校核及构造 194五、横梁与立柱连接件计算 1941、横梁与角码连接计算 1942、角码与立柱连接计算 195六、横梁连接焊缝强度计算 1961、连接焊缝基本信息 1962、焊缝强度计算 197计算依据计算依据及说明工程概况说明工程名称:经济产业园二期-T1酒店、办公楼工程所在城市:工程建筑物所在地地面粗糙度类别:B类工程所在地区抗震设防烈度:六度工程基本风压:0.4kN/m2设计依据序号标准名称标准号1《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-20182《建筑结构荷载规范》GB50009-20123《建筑抗震设计规范(附条文说明)》（2016年版）GB50011-20104《公共建筑节能设计标准》GB50189-20155《建筑幕墙》GB/T21086-20076《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-20037《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-20208《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-20019《人造板材幕墙工程技术规范》JGJ336-201610《建筑金属围护系统工程技术标准》JGJ/T473-201911《点挂外墙板装饰工程技术规程》JGJ321-201412《采光顶与金属屋面技术规程》JGJ255-201213《铝合金门窗工程技术规范》JGJ214-201014《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-201515《建筑设计防火规范》（2018年版）GB50016-201416《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-201717《建筑物防雷设计规范》GB50057-201018《钢结构设计标准》GB50017-201719《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-200220《钢结构焊接规范》GB50661-201121《钢结构工程施工质量验收标准》GB50205-202022《铝合金结构设计规范》GB50429-200723《不锈钢结构技术规程》CECS410-201524《索结构技术规程》JGJ257—201225《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-201326《建筑钢结构防腐蚀技术规程》JGJ/T251-201127《碳素结构钢》GB/T700-200628《低合金高强度结构钢》GB/T1591-201829《碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板和钢带》GB/T3274-201730《连续热镀锌和锌合金镀层钢板及钢带》GB/T2518-201931《金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法》GB/T13912-202032《钢结构防火涂料》GB14907-201833《建筑幕墙用不锈钢通用技术条件》GB/T34472-201734《不锈钢冷轧钢板和钢带》GB/T3280-201535《不锈钢棒》GB/T1220-200736《紧固件机械性能》GB/T3098.6/15/21-2014GB/T3098.19-200437《建筑门窗五金件通用要求》GB/T32223-201538《铝合金门窗》GB/T8478-202039《铝合金建筑型材》GB5237.1~6-201740《建筑用隔热铝合金型材》JG175-201141《铝合金建筑型材用隔热材料》GB/T23615.1~2-201742《一般工业用铝及铝合金板、带材》GB/T3880.1~3-201243《铝及铝合金阳极氧化膜与有机聚合物膜》GB8013.1~3-201844《建筑门窗幕墙用钢化玻璃》JG/T455-201445《建筑用安全玻璃》GB15763.1/3/4-2009GB15763.2-200546《半钢化玻璃》GB/T17841-200847《平板玻璃》GB11614-200948《中空玻璃》GB/T11944-201249《中空玻璃用复合密封胶条》JC/T1022-200750《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-201451《中空玻璃用弹性密封胶》GB/T29755-201352《建筑门窗幕墙用中空玻璃弹性密封胶》JG/T471-201553《镀膜玻璃》GB/T18915.1~2-201354《热弯玻璃》JC/T915-200355《建筑幕墙用硅酮结构密封胶》JG/T475-201556《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-200557《建筑装饰用铝单板》GB/T23443-200958《建筑幕墙用氟碳铝单板制品》JG/T331-201159《天然花岗石建筑板材》GB/T18601-200960《天然石材防护剂》GB/T32837-201661《干挂饰面石材》GB/T32834-201662《干挂石材用金属挂件》GB/T32839-201663《建筑玻璃点支承装置》JG/T138-201864《混凝土用机械锚栓》JG/T160-201765《建筑门窗、幕墙用密封胶条》GB/T24498-200966《防火封堵材料》GB23864-200967《建筑绝热用玻璃棉制品》GB/T17795-201968《建筑用岩棉绝热制品》GB/T19686-201569《建筑防火隔离带用岩棉制品》JC/T2292-2014基本计算公式(1).场地类别划分:根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别:A类近海面,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;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;果园巷T1按B类地区计算风压(2).风荷载计算:幕墙属于薄壁外围护构件，根据《建筑结构荷载规范》GB50009-20128.1.1-2采用风荷载计算公式:EQw\s\do3(k)=β\s\do3(gz)×μ\s\do3(sl)×μ\s\do3(z)×w\s\do3(0)其中:EQw\s\do3(k)作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)EQβ\s\do3(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:EQβ\s\do3(gz)=1+2gI\s\do3(10)(\f(z,10))(-α)其中g为峰值因子取为2.5，I10为10米高名义湍流度,α为地面粗糙度指数A类场地:EQI\s\do3(10)=0.12,α=0.12B类场地:EQI\s\do3(10)=0.14,α=0.15C类场地:EQI\s\do3(10)=0.23,α=0.22D类场地:EQI\s\do3(10)=0.39,α=0.30EQμ\s\do3(z)风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012取定,根据不同场地类型,按以下公式计算:A类场地:EQμ\s\do3(z)=1.284×\b(\f(Z,10))0.24B类场地:EQμ\s\do3(z)=1.000×\b(\f(Z,10))0.30C类场地:EQμ\s\do3(z)=0.544×\b(\f(Z,10))0.44D类场地:EQμ\s\do3(z)=0.262×\b(\f(Z,10))0.60本工程属于B类地区EQμ\s\do3(sl)风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012取定EQw\s\do3(0)基本风压,按全国基本风压图,重庆市地区取为0.4kN/m2(3).地震作用计算:EQq\s\do3(EAk)=β\s\do3(E)×α\s\do3(max)×G\s\do3(Ak)其中:EQq\s\do3(EAk)水平地震作用标准值EQβ\s\do3(E)动力放大系数,按5.0取定EQα\s\do3(max)水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定:6度(0.05g):EQα\s\do3(max)=0.047度(0.1g):EQα\s\do3(max)=0.087度(0.15g):EQα\s\do3(max)=0.128度(0.2g):EQα\s\do3(max)=0.168度(0.3g):EQα\s\do3(max)=0.249度(0.4g):EQα\s\do3(max)=0.32重庆市地区设防烈度为六度,根据本地区的情况,故取EQα\s\do3(max)=0.04EQG\s\do3(Ak)幕墙构件的自重(N/m2)(4).荷载组合:结构设计时，根据构件受力特点，荷载或作用的情况和产生的应力(内力)作用方向，选用最不利的组合，荷载和效应组合设计值按下式采用：EQγ\s\do3(G)S\s\do3(G)+γ\s\do3(w)ψ\s\do3(w)S\s\do3(w)+γ\s\do3(E)ψ\s\do3(E)S\s\do3(E)+γ\s\do3(T)ψ\s\do3(T)S\s\do3(T)各项分别为永久荷载：重力；可变荷载：风荷载、温度变化；偶然荷载：地震水平荷载标准值:EQq\s\do3(k)=W\s\do3(k)+0.5×q\s\do3(EAk)，维护结构荷载标准值不考虑地震组合水平荷载设计值:EQq=1.5×W\s\do3(k)+0.5×1.3×q\s\do3(EAk)荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用:①对永久荷载采用标准值作为代表值，其分项系数满足：a.当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合，取1.3b.当其效应对结构有利时：一般情况取1.0；②可变荷载根据设计要求选代表值，其分项系数一般情况取1.5荷载计算风荷载标准值计算EQW\s\do3(k):作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)z:计算高度74mEQμ\s\do3(z):74m高处风压高度变化系数(按B类区计算):(GB50009-2012条文说明8.2.1)EQμ\s\do3(z)=1×(\f(z,10))0.3=1.822928EQI\s\do3(10):10米高名义湍流度,对应A、B、C、D类地面粗糙度，分别取0.12、0.14、0.23、0.39。(GB50009-2012条文说明8.4.6)EQβ\s\do3(gz):阵风系数:EQβ\s\do3(gz)=1+2×g×I\s\do3(10)×(\f(z,10))(-α)EQ=1+2×2.5×0.14×(\f(74,10))(-0.15)=1.518458EQμ\s\do3(sp1):局部正风压体型系数EQμ\s\do3(sn1):局部负风压体型系数,通过计算确定EQμ\s\do3(sz):建筑物表面正压区体型系数，按照(GB50009-20128.3.3)取1EQμ\s\do3(sf):建筑物表面负压区体型系数，按照(GB50009-20128.3.3-2)取-1.4对于封闭式建筑物，考虑内表面压力，取-0.2或0.2EQμ\s\do3(sa):维护构件面板的局部体型系数EQμ\s\do3(s1z)=μ\s\do3(sz)+0.2=1.2EQμ\s\do3(s1f)=μ\s\do3(sf)-0.2=-1.6按照以上计算得到对于面板有:EQμ\s\do3(sp1)=1.2EQμ\s\do3(sn1)=-1.6面板正风压风荷载标准值计算如下EQW\s\do3(kp)=β\s\do3(gz)×μ\s\do3(sp1)×μ\s\do3(z)×W\s\do3(0)(GB50009-20128.1.1-2)=1.518458×1.2×1.822928×0.4=1.328659kN/m2面板负风压风荷载标准值计算如下EQW\s\do3(kn)=β\s\do3(gz)×μ\s\do3(sn1)×μ\s\do3(z)×W\s\do3(0)(GB50009-20128.1.1-2)=1.518458×(-1.6)×1.822928×0.4=-1.771545kN/m2当前幕墙抗风压等级为2级风荷载设计值计算W:风荷载设计值:kN/m2EQγ\s\do3(w):风荷载作用效应的分项系数：1.5面板风荷载作用计算EQW\s\do3(p)=γ\s\do3(w)×W\s\do3(kp)=1.5×1.328659=1.992988kN/m2EQW\s\do3(n)=γ\s\do3(w)×W\s\do3(kn)=1.5×(-1.771545)=-2.657317kN/m2水平地震作用计算EQG\s\do3(Ak):面板平米重量取0.3072kN/m2EQα\s\do3(max):水平地震影响系数最大值:0.04EQq\s\do3(Ek):分布水平地震作用标准值(kN/m2)EQq\s\do3(Ek)=β\s\do3(E)×α\s\do3(max)×G\s\do3(Ak)=5×0.04×0.3072=0.06144kN/m2EQγ\s\do3(E):地震作用分项系数:1.3EQq\s\do3(EA):分布水平地震作用设计值(kN/m2)EQq\s\do3(EA)=γ\s\do3(E)×q\s\do3(Ek)=1.3×0.06144=0.079872kN/m2荷载组合计算幕墙承受的荷载作用组合计算，按照规范，考虑正风压、地震荷载组合:EQS\s\do3(zkp)=W\s\do3(kp)=1.328659kN/m2EQS\s\do3(zp)=W\s\do3(kp)×γ\s\do3(w)+q\s\do3(Ek)×γ\s\do3(E)×ψ\s\do3(E)=1.328659×1.5+0.06144×1.3×0.5=2.032924kN/m2考虑负风压、地震荷载组合:EQS\s\do3(zkn)=W\s\do3(kn)=-1.771545kN/m2EQS\s\do3(zn)=W\s\do3(kn)×γ\s\do3(w)-q\s\do3(Ek)×γ\s\do3(E)×ψ\s\do3(E)=-1.771545×1.5-0.06144×1.3×0.5=-2.697253kN/m2综合以上计算，取绝对值最大的荷载进行强度演算采用面板荷载组合标准值为1.771545kN/m2面板荷载组合设计值为2.697253kN/m2裙楼竖明横隐玻璃幕墙荷载计算风荷载标准值计算EQW\s\do3(k):作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)z:计算高度9.6mEQμ\s\do3(z):9.6m高处风压高度变化系数(按B类区计算):(GB50009-2012条文说明8.2.1)EQμ\s\do3(z)=1×(\f(z,10))0.3=0.987828由于0.987828<1,取EQμ\s\do3(z)=1EQI\s\do3(10):10米高名义湍流度,对应A、B、C、D类地面粗糙度，分别取0.12、0.14、0.23、0.39。(GB50009-2012条文说明8.4.6)EQβ\s\do3(gz):阵风系数:EQβ\s\do3(gz)=1+2×g×I\s\do3(10)×(\f(z,10))(-α)EQ=1+2×2.5×0.14×(\f(9.6,10))(-0.15)=1.704299由于1.704299>1.7,取EQβ\s\do3(gz)=1.7EQμ\s\do3(sp1):局部正风压体型系数EQμ\s\do3(sn1):局部负风压体型系数,通过计算确定EQμ\s\do3(sz):建筑物表面正压区体型系数，按照(GB50009-20128.3.3)取1EQμ\s\do3(sf):建筑物表面负压区体型系数，按照(GB50009-20128.3.3-2)取-1.4对于封闭式建筑物，考虑内表面压力，取-0.2或0.2EQμ\s\do3(sa):维护构件面板的局部体型系数EQμ\s\do3(s1z)=μ\s\do3(sz)+0.2=1.2EQμ\s\do3(s1f)=μ\s\do3(sf)-0.2=-1.6按照以上计算得到对于面板有:EQμ\s\do3(sp1)=1.2EQμ\s\do3(sn1)=-1.6面板正风压风荷载标准值计算如下EQW\s\do3(kp)=β\s\do3(gz)×μ\s\do3(sp1)×μ\s\do3(z)×W\s\do3(0)(GB50009-20128.1.1-2)=1.7×1.2×1×0.4=0.816kN/m2EQW\s\do3(kp)<1kN/m2,取EQW\s\do3(kp)=1kN/m2面板负风压风荷载标准值计算如下EQW\s\do3(kn)=β\s\do3(gz)×μ\s\do3(sn1)×μ\s\do3(z)×W\s\do3(0)(GB50009-20128.1.1-2)=1.7×(-1.6)×1×0.4=-1.088kN/m2当前幕墙抗风压等级为1级风荷载设计值计算W:风荷载设计值:kN/m2EQγ\s\do3(w):风荷载作用效应的分项系数：1.5面板风荷载作用计算EQW\s\do3(p)=γ\s\do3(w)×W\s\do3(kp)=1.5×1=1.5kN/m2EQW\s\do3(n)=γ\s\do3(w)×W\s\do3(kn)=1.5×(-1.088)=-1.632kN/m2水平地震作用计算EQG\s\do3(Ak):面板平米重量取0.3072kN/m2EQα\s\do3(max):水平地震影响系数最大值:0.04EQq\s\do3(Ek):分布水平地震作用标准值(kN/m2)EQq\s\do3(Ek)=β\s\do3(E)×α\s\do3(max)×G\s\do3(Ak)=5×0.04×0.3072=0.06144kN/m2EQγ\s\do3(E):地震作用分项系数:1.3EQq\s\do3(EA):分布水平地震作用设计值(kN/m2)EQq\s\do3(EA)=γ\s\do3(E)×q\s\do3(Ek)=1.3×0.06144=0.079872kN/m2荷载组合计算幕墙承受的荷载作用组合计算，按照规范，考虑正风压、地震荷载组合:EQS\s\do3(zkp)=W\s\do3(kp)=1kN/m2EQS\s\do3(zp)=W\s\do3(kp)×γ\s\do3(w)+q\s\do3(Ek)×γ\s\do3(E)×ψ\s\do3(E)=1×1.5+0.06144×1.3×0.5=1.539936kN/m2考虑负风压、地震荷载组合:EQS\s\do3(zkn)=W\s\do3(kn)=-1.088kN/m2EQS\s\do3(zn)=W\s\do3(kn)×γ\s\do3(w)-q\s\do3(Ek)×γ\s\do3(E)×ψ\s\do3(E)=-1.088×1.5-0.06144×1.3×0.5=-1.671936kN/m2综合以上计算，取绝对值最大的荷载进行强度演算采用面板荷载组合标准值为1.088kN/m2面板荷载组合设计值为1.671936kN/m2玻璃计算玻璃面积B:该处玻璃幕墙分格宽:1.2mH:该处玻璃幕墙分格高:2.5mA:该处玻璃板块面积:A=B×H=1.2×2.5=3m2玻璃板块自重EQG\s\do3(SAk):中空玻璃板块平均自重(不包括铝框):玻璃的体积密度为:25.6(kN/m3)(JGJ102-20035.3.1)EQt\s\do3(1):外层玻璃厚度6mmEQt\s\do3(2):内层玻璃厚度6mmEQG\s\do3(SAk)=25.6×\f(t\s\do3(1)+t\s\do3(2),1000)EQ=25.6×\f(6+6,1000)=0.3072kN/m2EQG=1.3×0.3072×3=1.19808kN玻璃强度计算选定面板材料为:6(TP)+12+6(TP)中空玻璃校核依据:σ≤EQf\s\do3(g)q:玻璃所受组合荷载:1.671936kN/m2a:玻璃短边边长:1.2mb:玻璃长边边长:2.5mEQt\s\do3(1):中空玻璃外层玻璃厚度:6mmEQt\s\do3(2):中空玻璃内层玻璃厚度:6mmE:玻璃弹性模量:72000N/mm2m:玻璃板面跨中弯曲系数,按边长比a/b查表6.1.2-1得:0.1023η:折减系数,根据参数θ查表6.1.2-2EQσ\s\do3(w):玻璃所受应力:q=1.671936kN/m2荷载分配计算:EQq\s\do3(1)=1.1×q×\f(t\s\do3(1)3,t\s\do3(1)3+t\s\do3(2)3)EQ=1.1×1.671936×\f(63,63+63)=0.919565EQq\s\do3(2)=q×\f(t\s\do3(2)3,t\s\do3(1)3+t\s\do3(2)3)EQ=1.671936×\f(63,63+63)=0.835968EQq\s\do3(k1)=1.1×q\s\do3(k)×\f(t\s\do3(1)3,t\s\do3(1)3+t\s\do3(2)3)EQ=1.1×1.088×\f(63,63+63)=0.5984EQq\s\do3(k2)=q\s\do3(k)×\f(t\s\do3(2)3,t\s\do3(1)3+t\s\do3(2)3)EQ=1.088×\f(63,63+63)=0.544参数θ计算:EQθ\s\do3(1)=\f(q\s\do3(k1)×a4×109,E×t\s\do3(1)4)(JGJ102-20036.1.2-3)EQ=\f(0.5984×1.24×109,72000×64)=13.297778查表6.1.2-2得η1=0.946809EQθ\s\do3(2)=\f(q\s\do3(k2)×a4×109,E×t\s\do3(2)4)EQ=\f(0.544×1.24×109,72000×64)=12.088889查表6.1.2-2得EQη\s\do3(2)=0.951644玻璃最大应力计算:EQσ\s\do3(w1)=\f(6×m×q\s\do3(1)×a2×1000,t\s\do3(1)2)×η\s\do3(1)(JGJ102-20036.1.2-1)EQ=\f(6×0.1023×0.919565×1.22×1000,62)×0.946809=21.376251N/mm2EQσ\s\do3(w2)=\f(6×m×q\s\do3(2)×a2×1000,t\s\do3(2)2)×η2EQ=\f(6×0.1023×0.835968×1.22×1000,62)×0.951644=19.532204N/mm221.376251N/mm2≤EQf\s\do3(g)=84N/mm219.532204N/mm2≤EQf\s\do3(g)=84N/mm2玻璃的强度满足玻璃跨中挠度计算校核依据:EQd\s\do3(f)≤d\s\do3(flim)=\f(1.2,60)×1000=20mmD:玻璃刚度(N·mm)ν:玻璃泊松比:0.2E:玻璃弹性模量:72000N/mm2EQt\s\do3(e):中空玻璃的等效厚度EQt\s\do3(e)=0.95×\r(3,t\s\do3(1)3+t\s\do3(2)3)EQ=0.95×\r(3,63+63)=7.18155mmEQD=\f(E×t\s\do3(e)3,12×(1-ν2))EQ=\f(72000×7.181553,12×(1-0.22))=2314912.5N·mmEQq\s\do3(k):玻璃所受组合荷载标准值:1.088kN/m2μ:挠度系数,按边长比a/b查表6.1.3得:0.010377参数θ计算:EQθ=\f(q\s\do3(k)×a4,E×t\s\do3(e)4)(JGJ102-20036.1.2-3)EQ=\f(1.088×1.24,72000×7.181554)×109=11.780091η:折减系数,根据参数θ查表6.1.2-2得η=0.95288EQd\s\do3(f):玻璃组合荷载标准值作用下挠度最大值EQd\s\do3(f)=\f(μ×q\s\do3(k)×a4,D)×η(JGJ102-20036.1.3-2)EQ=\f(0.010377×1.088×1.24,2314912.5)×0.95288×109=9.636773mm9.636773mm≤EQd\s\do3(flim)=20mm玻璃的挠度满足玻璃托块计算托板计算参数说明玻璃托板采用材料为铝-6063-T6,托板厚度为4,托板宽度为150,计算的玻璃下部有2个托板,玻璃板块传递的重力设计值为1.19808kN,托板上重力作用点距离托板边部距离为30mm,托板水平边总长度41mm,托板竖向边总高为20mm,连接铆钉材料级别为碳素钢铆钉-30,铆钉直径3.2mm,每个托板上连接铆钉数量为3个。托板具体见下示意图托板强度计算作用在每个托块上的P=EQ\f(G,N)=EQ\f(1.19808,2)=0.59904kN托块与主型材接触角部的截面抵抗矩为EQW\s\do3(x)=EQ\f(150×42,6)=400mm3玻璃重力作用产生的弯矩为M=P×L=0.59904×1000×30=17971.2N.mm所以由于弯矩作用产生的正应力σ=EQ\f(M,W\s\do3(x))=EQ\f(17971.2,400)=44.928N/mm2由重力作用产生的剪应力τ=EQ\f(P,A)=EQ\f(0.59904×1000,150×4)=0.9984N/mm2考虑复合应力EQ\r(\b(\f(σ,[σ]))2+\b(\f(τ,[τ]))2)=EQ\r(\b(\f(44.928,140))2+\b(\f(0.9984,81.2))2)=0.32115≤1托板强度复合强度满足要求立柱计算立柱荷载计算(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)EQq\s\do3(w):风荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m)EQr\s\do3(w):风荷载作用效应的分项系数：1.5EQW\s\do3(k):风荷载标准值:1.088kN/m2EQB\s\do3(l):幕墙左分格宽:1.35mEQB\s\do3(r):幕墙右分格宽:1.35mEQq\s\do3(wk)=W\s\do3(k)×\f(B\s\do3(l)+B\s\do3(r),2)EQ=1.088×\f(1.35+1.35,2)=1.4688kN/mEQq\s\do3(w)=1.5×q\s\do3(wk)=1.5×1.4688=2.2032kN/m(2)分布水平地震作用设计值EQG\s\do3(Akl):立柱左边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:0.5kN/m2EQG\s\do3(Akr):立柱右边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:0.5kN/m2EQq\s\do3(EAkl)=5×α\s\do3(max)×G\s\do3(Akl)(JGJ102-20035.3.4)=5×0.04×0.5=0.1kN/m2EQq\s\do3(EAkl)=5×α\s\do3(max)×G\s\do3(Akr)(JGJ102-20035.3.4)=5×0.04×0.5=0.1kN/m2EQq\s\do3(ek)=\f(q\s\do3(Ekl)×B\s\do3(l)+q\s\do3(Ekr)×B\s\do3(r),2)EQ=\f(0.1×1.35+0.1×1.35,2)=0.135kN/mEQq\s\do3(e)=1.3×q\s\do3(ek)=1.3×0.135=0.1755kN/m(3)立柱荷载组合立柱所受组合荷载标准值为:EQq\s\do3(k)=q\s\do3(wk)=1.4688kN/m立柱所受组合荷载设计值为:EQq=q\s\do3(w)+ψ\s\do3(E)×q\s\do3(e)=2.2032+0.5×0.1755=2.29095kN/m立柱计算简图如下:(4)立柱弯矩:通过有限元分析计算得到立柱的弯矩图如下:立柱弯矩分布如下表:列表条目123456789偏移(m)0.0000.6001.2001.8002.4003.0003.6004.2004.800弯矩(kN.m)0.0002.8874.9486.1866.5986.1864.9482.8870.000最大弯矩发生在2.4m处M:幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m)M=6.597936kN·m立柱在荷载作用下的轴力图如下:立柱在荷载作用下的支座反力信息如下表:支座编号X向反力(kN)Y向反力(kN)转角反力(kN.m)n0-5.498n1-5.498-4.212立柱型材特性选定立柱材料类别:铝-6063-T6选用立柱型材名称:lzl150x60x4h型材强度设计值:140N/mm2型材弹性模量:E=70000N/mm2X轴惯性矩:EQI\s\do3(x)=684.02cm4Y轴惯性矩:EQI\s\do3(y)=83.7888cm4X轴上部抵抗矩:EQW\s\do3(x1)=71.7753cm3X轴下部抵抗矩:EQW\s\do3(x2)=62.0709cm3Y轴左部抵抗矩:EQW\s\do3(y1)=27.9296cm3Y轴右部抵抗矩:EQW\s\do3(y2)=27.9296cm3型材截面积:A=16.6974cm2型材计算校核处抗剪壁厚:t=3mm型材截面面积矩:EQS\s\do3(s)=47.3993cm3塑性发展系数:γ=1.05立柱强度计算校核依据:EQ\f(N,A)+EQ\f(M,γ×w)≤ｆaBl:幕墙左分格宽:1.35mBr:幕墙右分格宽:1.35mHv:立柱长度GAkl:幕墙左分格自重:0.5kN/m2GAKr:幕墙右分格自重:0.5kN/m2幕墙自重线荷载:Gk=EQ\f(GAkl×Bl+GAkr×Br,2)=EQ\f(0.5×1.35+0.5×1.35,2)=0.675kN/mrG:结构自重分项系数:1.3G:幕墙自重线荷载设计值0.8775kN/mf:立柱计算强度(N/mm2)A:立柱型材截面积:16.6974cm2Nl:当前杆件最大轴拉力(kN)Ny:当前杆件最大轴压力(kN)Mmax:当前杆件最大弯矩(kN.m)Wz:立柱截面抵抗矩(cm3)γ:塑性发展系数:1.05立柱通过有限元计算得到的应力校核数据表格如下:编号NlNyMmaxWzAfzb04.2120.0006.59862.070916.6974103.758通过上面计算可知,立柱杆件b0的应力最大,为103.757565N/mm2≤ｆa=140N/mm2,所以立柱承载力满足要求立柱的刚度计算校核依据:EQD\s\do3(fmax)≤\f(L,180)且EQD\s\do3(fmax)≤30mmEQD\s\do3(fmax):立柱最大允许挠度:通过有限元分析计算得到立柱的挠度图如下:立柱挠度分布如下表:列表条目123456789偏移(m)0.0000.6001.2001.8002.4003.0003.6004.2004.800挠度(mm)0.0008.23315.10719.62921.20319.62915.1078.2330.000最大挠度发生在2.4m处,最大挠度为21.203109mm≤30mmEQD\s\do3(fmax)=\f(Hvmax,180)×1000EQ=\f(4.8,180)×1000=26.666667mm立柱最大挠度Umax为:21.203109mm≤26.666667mm挠度满足要求立柱抗剪计算校核依据:EQτ\s\do3(max)≤[τ]=81.2N/mm2通过有限元分析计算得到立柱的剪力图如下:立柱剪力分布如下表:列表条目123456789偏移(m)0.0000.6001.2001.8002.4003.0003.6004.2004.800剪力(kN)-5.498-4.124-2.749-1.3750.0001.3752.7494.1245.498最大剪力发生在4.8m处τ:立梃剪应力:Q:立梃最大剪力:5.49828kNEQS\s\do3(s):立柱型材截面面积矩:47.3993cm3EQI\s\do3(x):立柱型材截面惯性矩:684.02cm4t:立柱抗剪壁厚:3mmEQτ=\f(Q×S\s\do3(s)×100,I\s\do3(x)×t)EQ=\f(5.49828×47.3993×100,684.02×3)=12.700146N/mm212.700146N/mm2≤81.2N/mm2立柱抗剪强度可以满足立柱与主结构连接计算立柱与主结构连接计算连接处角码材料:钢-Q235连接螺栓材料:不锈钢螺栓-A2-70EQL\s\do3(ct):连接处角码壁厚:5.5mmEQD\s\do3(v):连接螺栓直径:12mmEQD\s\do3(ve):连接螺栓有效直径:10.36mmEQN\s\do3(h):连接处水平总力(N):EQN\s\do3(h)=Q=-5.49828kNEQN\s\do3(g):连接处自重总值设计值(N):EQN\s\do3(g)=-4.212kNN:连接处总合力(N):N=EQ\r(N\s\do3(g)2+N\s\do3(h)2)=EQ\r(-4.2122+-5.498282)×1000=6926.184156NEQN\s(b,v):螺栓的承载能力:EQN\s\do3(v):连接处剪切面数:2EQN\s(b,v)=2×3.14×EQ\b(\f(D\s\do3(e),2))2×265(GB50017-201711.4.1-1)=2×3.14×EQ\b(\f(10.36,2))2×265=44677.129481NEQN\s\do3(num):立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数:EQN\s\do3(num)=EQ\f(N,N\s\do3(b))=EQ\f(6926.184156,44677.129481)=0.155028个取2个EQN\s(b,cl):立梃型材壁抗承压能力(N):EQN\s\do3(vl):连接处剪切面数:2×2