150系列顯豎隱橫玻璃幕墻計算書

1、. . . . 東平文化發(fā)展中心顯豎隱橫玻璃幕墻設(shè)計計算書雄獅建筑裝飾工程二一年七月二十五日目錄17 / 191 計算引用的規(guī)、標準與資料11.1 幕墻設(shè)計規(guī)：11.2 建筑設(shè)計規(guī)：11.3 鋁材規(guī)：11.4 金屬板與石材規(guī)：11.5 玻璃規(guī)：11.6 鋼材規(guī)：11.7 膠類與密封材料規(guī)：21.8 門窗與五金件規(guī)：21.9 相關(guān)物理性能等級測試方法：21.10 建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊(第二版)31.11 土建圖紙：32 基本參數(shù)32.1 幕墻所在地區(qū)32.2 地面粗糙度分類等級32.3 抗震設(shè)防33 幕墻承受荷載計算33.1 風荷載標準值的計算方法33.2 計算支撐結(jié)構(gòu)時的風荷載標準值43.3

2、計算面板材料時的風荷載標準值43.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值43.5 作用效應(yīng)組合44 幕墻立柱計算44.1 立柱型材選材計算44.2 確定材料的截面參數(shù)54.3 選用立柱型材的截面特性54.4 立柱的抗彎強度計算54.5 立柱的撓度計算64.6 立柱的抗剪計算65 幕墻橫梁計算65.1 橫梁型材選材計算65.2 確定材料的截面參數(shù)75.3 選用橫梁型材的截面特性75.4 幕墻橫梁的抗彎強度計算85.5 橫梁的撓度計算85.6 橫梁的抗剪計算86 玻璃板塊的選用與校核96.1 玻璃板塊荷載計算：96.2 玻璃的強度計算：96.3 玻璃最大撓度校核：107 連接件計算107.1

3、橫梁與角碼間連接107.2 角碼與立柱連接117.3 立柱與主結(jié)構(gòu)連接118 幕墻埋件計算(土建預(yù)埋)128.1 荷載標準值計算128.2 埋件計算128.3 錨板總面積校核138.4 錨筋長度計算：139 幕墻焊縫計算139.1 受力分析139.2 焊縫特性參數(shù)計算139.3 焊縫校核計算1310 顯豎隱橫玻璃幕墻膠類與伸縮縫計算1410.1 抗震設(shè)計下結(jié)構(gòu)硅酮密封膠的寬度計算1410.2 結(jié)構(gòu)硅酮密封膠粘接厚度的計算1410.3 結(jié)構(gòu)膠設(shè)計總結(jié)1410.4 立柱連接伸縮縫計算1410.5 玻璃鑲嵌槽緊固螺釘抗拉強度計算1510.6 耐侯膠膠縫計算1511 附錄常用材料的力學與其它物理性能1

4、6顯豎隱橫玻璃幕墻設(shè)計計算書1 計算引用的規(guī)、標準與資料1.1 幕墻設(shè)計規(guī)：鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī) GB50429-2007玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī) JGJ102-2003點支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程 CECS127-2001點支式玻璃幕墻支承裝置 JG138-2001吊掛式玻璃幕墻支承裝置 JG139-2001建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 JGJ113-2009建筑瓷板裝飾工程技術(shù)規(guī) CECS101：98建筑幕墻 GB/T21086-2007金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī) JGJ133-2001小單元建筑幕墻 JG/T216-20081.2 建筑設(shè)計規(guī)：地震震級的規(guī)定 GB/T17740-1999鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB1

5、4907-2002鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī) GB50017-2003高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ3-2002高層民用建筑設(shè)計防火規(guī) GB50045-95(2005年版)高處作業(yè)吊藍 GB19155-2003工程抗震術(shù)語標準 JGJ/T97-95工程網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)規(guī)程 JGJ/T121-99混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程 JGJ145-2004混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī) GB50010-2002混凝土用膨脹型、擴孔型建筑錨栓 JG160-2004建筑表面用有機硅防水劑 JC/T902-2002建筑材料放射性核素限量 GB6566-2001建筑防火封堵應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 CECS154：2003建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 JGJ8

6、1-2002建筑工程抗震設(shè)防分類標準 GB50223-2008建筑工程預(yù)應(yīng)力施工規(guī)程 CECS180：2005建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī) GB50009-2001(2006年版、局部修訂)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準 GB50068-2001建筑抗震設(shè)計規(guī) GB50011-2001(2008年版)建筑設(shè)計防火規(guī) GB50016-2006建筑物防雷設(shè)計規(guī) GB50057-94(2000年版)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī) GB50018-2002民用建筑設(shè)計通則 GB50352-2005預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程JGJ85-20021.3 鋁材規(guī)：變形鋁與鋁合金化學成份 GB/T3190-2008建筑用

7、隔熱鋁合金型材-穿條式 JG/T175-2005建筑用鋁型材、鋁板氟碳涂層 JG/T133-2000鋁合金建筑型材第1部分基材 GB5237.1-2008鋁合金建筑型材第2部分陽極氧化、著色型材 GB5237.2-2008鋁合金建筑型材第3部分電泳涂漆型材 GB5237.3-2008鋁合金建筑型材第4部分粉末噴涂型材 GB5237.4-2008鋁合金建筑型材第5部分氟碳漆噴涂型材 GB5237.5-2008鋁合金建筑型材第6部分隔熱型材 GB5237.6-2004鋁與鋁合金彩色涂層板、帶材 YS/T431-2000一般工業(yè)用鋁與鋁合金板、帶材 GB/T3880.13-2006鋁型材截面幾何參數(shù)

8、算法與計算機程序要求 YS/T437-2009有色電泳涂漆鋁合金建筑型材 YS/T459-20031.4 金屬板與石材規(guī)：干掛飾面石材與其金屬掛件 JC830.1、2-2005建筑裝飾用微晶玻璃 JC/T872-2000建筑幕墻用瓷板 JG/T217-2007建筑裝飾用搪瓷鋼板 JG/T234-2008微晶玻璃瓷復合磚 JC/T994-2006超薄天然石材復合板 JC/T1049-2007鋁幕墻板、板基 YS/T429.1-2000鋁幕墻板、氟碳噴漆鋁單板 YS/T429.2-2000建筑幕墻用鋁塑復合板 GB/T17748-2008鋁塑復合板用鋁帶 YS/T432-2000天然板石 GB/T

9、18600-2009天然石荒料 JC/T202-2001天然石建筑板材 GB/T19766-2005天然花崗石荒料 JC/T204-2001天然花崗石建筑板材 GB/T18601-2009天然石材統(tǒng)一編號 GB/T17670-2008 天然飾面石材術(shù)語 GB/T13890-20081.5 玻璃規(guī)：鍍膜玻璃 第1部分：控制鍍膜玻璃 GB/T18915.1-2002鍍膜玻璃 第2部分：低輻射鍍膜玻璃 GB/T18915.2-2002防彈玻璃 GB17840-1999平板玻璃 GB11614-2009建筑用安全玻璃 第3部分：夾層玻璃 GB15763.3-2009建筑用安全玻璃 第2部分：鋼化玻璃

10、GB15763.2-2005建筑用安全玻璃 防火玻璃 GB15763.1-2009幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃 GB17841-2008熱彎玻璃 JC/T915-2003壓花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-20021.6 鋼材規(guī)：建筑結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管 JG/T178-2005不銹鋼棒 GB/T1220-2007不銹鋼冷加工鋼棒 GB/T4226-2009不銹鋼冷軋鋼板與鋼帶 GB/T3280-2007不銹鋼熱軋鋼板與鋼帶 GB/T4237-2007不銹鋼絲 GB/T4240-2009建筑用不銹鋼絞線 JG/T200-2007不銹鋼小直徑無縫鋼管 GB/T3090-2

11、000擦窗機 GB19154-2003彩色涂層鋼板和鋼帶 GB/T12754-2006低合金鋼焊條 GB/T5118-1995低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼 GB/T1591-2008建筑幕墻用鋼索壓管接頭 JG/T201-2007耐候結(jié)構(gòu)鋼 GB/T4171-2008高碳鉻不銹鋼絲 YB/T0961997合金結(jié)構(gòu)鋼 GB/T3077-1999金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術(shù)要求 GB/T13912-2002冷拔異形鋼管 GB/T3094-2000碳鋼焊條 GB/T5117-1999碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB/T700-2006碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板與鋼帶GB/T912-2008碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱

12、軋厚鋼板與鋼帶GB/T3274-2007優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB/T699-1999預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器 GB/T14370-20001.7 膠類與密封材料規(guī)：丙烯酸酯建筑密封膏 JC484-2006幕墻玻璃接縫用密封膠 JC/T882-2001彩色涂層鋼板用建筑密封膠 JC/T884-2001丁基橡膠防水密封膠粘帶 JC/T942-2004干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘劑 JC887-2001工業(yè)用橡膠板 GB/T5574-1994混凝土建筑接縫用密封膠 JC/T881-2001建筑窗用彈性密封劑 JC485-2007建筑密封材料試驗方法 GB/T13477.120-2002建筑用防霉密封膠 J

13、C/T885-2001建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠 GB16776-2005建筑用巖棉、礦渣棉絕熱制品 GB/T19686-2005建筑用硬質(zhì)塑料隔熱條 JG/T174-2005建筑裝飾用天然石材防護劑 JC/T973-2005聚氨酯建筑密封膠 JC/T482-2003聚硫建筑密封膠 JC/T483-2006絕熱用巖棉、礦棉與其制品 GB/T11835-2007硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強度的測定 GB/T529-1999石材用建筑密封膠 JC/T883-2001橡膠袖珍硬度計壓入硬度試驗方法 GB/T531-1999修補用天然橡膠膠粘劑 HG/T3318-2002中空玻璃用彈性密封膠 JC/T486-

14、2001中空玻璃用丁基熱熔密封膠 JC/T914-20031.8 門窗與五金件規(guī)：封閉型沉頭抽芯鉚釘 GB/T12616-2004封閉型平圓頭抽芯鉚釘 GB/T12615-2004緊固件螺栓和螺釘 GB/T5277-1985緊固件公差螺栓、螺釘、螺柱和螺母 GB/T3103.1-2002緊固件機械性能不銹鋼螺母 GB/T3098.15-2000緊固件機械性能不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱 GB/T3098.6-2000緊固件機械性能抽芯鉚釘 GB/T3098.19-2004緊固件機械性能螺母、粗牙螺紋 GB/T3098.2-2000緊固件機械性能螺母、細牙螺紋 GB/T3098.4-2000緊固件機械

15、性能螺栓、螺釘和螺柱 GB/T3098.1-2000緊固件機械性能自攻螺釘 GB/T3098.5-2000緊固件術(shù)語盲鉚釘 GB/T3099-2004鋁合金門窗 GB/T8478-2008螺紋緊固件應(yīng)力截面積和承載面積 GB/T16823.1-1997十字槽盤頭螺釘 GB/T818-2000地彈簧 QB/T2697-2005鋁合金門插鎖 QB/T3885-1999 平開鋁合金窗把手 QB/T3886-1999 鋁合金撐擋 QB/T3887-1999 鋁合金窗不銹鋼滑撐 QB/T3888-1999 鋁合金門窗拉手 QB/T3889-1999 鋁合金窗鎖 QB/T3900-1999 鋁合金門鎖 Q

16、B/T3901-1999 推拉鋁合金門用滑輪 QB/T3902-1999 閉合器 QB/T3893-1999 外裝門鎖 QB/T2473-2000彈子插芯門鎖 GB/T2474-2000葉片門鎖 QB/T2475-2000球型門鎖 QB/T2476-2000銅合金鑄件 GB/T13819-1992鋅合壓鑄件 GB/T13821-1992鋁合金壓鑄件 GB/T15114-2009鑄件尺寸公差與機械加工余量 QB/T6414-1999建筑門窗五金件 插銷 JG214-2007建筑門窗五金件 傳動機構(gòu)用執(zhí)手 JG124-2007建筑門窗五金件 旋壓執(zhí)手 JG213-2007建筑門窗五金件 合頁（鉸鏈

17、） JG125-2007建筑門窗五金件 傳動鎖閉器 JG126-2007建筑門窗五金件 滑撐 JG127-2007建筑門窗五金件 滑輪 JG129-2007建筑門窗五金件 多點鎖閉器 JG215-2007建筑門窗五金件 撐擋 JG128-2007建筑門窗五金件 通用要求 JG212-2007建筑門窗五金件 單點鎖閉器 JG130-2007建筑門窗平開下懸五金系統(tǒng) JG168-2004鋼塑共擠門窗 JG207-2007電動采光排煙窗 JG189-20061.9 相關(guān)物理性能等級測試方法：玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗標準 JGJ/T139-2001玻璃幕墻光學性能 GB/T18091-2000居住建筑節(jié)能

18、檢測標準 JGJ132-2009彩色涂層鋼板和鋼帶試驗方法 GB/T13448-2006鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī) GB50205-2001混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī) GB50204-2002建筑防水材料老化試驗方法 GB/T18244-2000建筑幕墻氣密、水密、抗風壓性能檢測方法 GB/T15227-2007建筑幕墻抗震性能振動臺試驗方法 GB/T18575-2001建筑幕墻平面變形性能檢測方法 GB/T18250-2000建筑外門窗保溫性能分級與檢測方法 GB/T8484-2008建筑外窗采光性能分級與檢測方法 GB/T11976-2002建筑門窗空氣隔聲性能分級與檢測方法 GB/T84

19、85-2008建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級與檢測方法GB/T7106-2008建筑裝飾裝修工程施工質(zhì)量驗收規(guī) GB50210-2001金屬材料室溫拉伸試驗方法 GB/T228-20021.10 建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊(第二版)1.11 土建圖紙：2 基本參數(shù)2.1 幕墻所在地區(qū) 地區(qū)；2.2 地面粗糙度分類等級 幕墻屬于外圍護構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)(GB50009-2001) A類：指近海海面和海島、海岸、湖岸與沙漠地區(qū)； B類：指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以與房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)； C類：指有密集建筑群的城市市區(qū)； D類：指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)；依照上面分類標準，本工程

20、按B類地形考慮。2.3 抗震設(shè)防 按建筑工程抗震設(shè)防分類標準，建筑工程應(yīng)分為以下四個抗震設(shè)防類別： 1.特殊設(shè)防類：指使用上有特殊設(shè)施，涉與國家公共安全的重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴重次生災(zāi)害等特別重大災(zāi)害后果，需要進行特殊設(shè)防的建筑，簡稱甲類； 2.重點設(shè)防類：指地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的生命線相關(guān)建筑，以與地震時可能導致大量人員傷亡等重大災(zāi)害后果，需要提高設(shè)防標準的建筑，簡稱乙類； 3.標準設(shè)防類：指大量的除1、2、4款以外按標準要求進行設(shè)防的建筑，簡稱丙類； 4.適度設(shè)防類：指使用上人員稀少且震損不致產(chǎn)生次生災(zāi)害，允許在一定條件下適度降低要求的建筑，簡稱丁類； 在維護結(jié)構(gòu)抗震

21、設(shè)計計算中： 1.特殊設(shè)防類，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強其抗震措施，同時，應(yīng)按批準的地震安全性評價的結(jié)果且高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求確定其地震作用； 2.重點設(shè)防類，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強其抗震措施，同時，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用； 3.標準設(shè)防類，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其抗震措施和地震作用； 4.適度設(shè)防類，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其抗震措施和地震作用； 根據(jù)國家規(guī)建筑抗震設(shè)計規(guī)(GB50011-2001 2008版)，地區(qū)地震基本烈度為：6度，地震動峰值加速度為0.05g，由于本工程是標準設(shè)防類，因此實際抗震計算中的水平地震影響系數(shù)最

22、大值應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度選取，也就是取：max=0.04；3 幕墻承受荷載計算3.1 風荷載標準值的計算方法 幕墻屬于外圍護構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)(GB50009-2001 2006年版)計算： wk=gzzs1w07.1.1-2GB50009-2001 2006年版上式中： wk：作用在幕墻上的風荷載標準值(MPa)； Z：計算點標高：17.4m；gz：瞬時風壓的陣風系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算(高度不足5m按5m計算)：gz=K(1+2f) 其中K為地面粗糙度調(diào)整系數(shù)，f為脈動系數(shù) A類場地： gz=0.92×(1+2f) 其中：f=0.387×(Z/10

23、)-0.12 B類場地： gz=0.89×(1+2f) 其中：f=0.5(Z/10)-0.16 C類場地： gz=0.85×(1+2f) 其中：f=0.734(Z/10)-0.22 D類場地： gz=0.80×(1+2f) 其中：f=1.2248(Z/10)-0.3對于B類地形，17.4m高度處瞬時風壓的陣風系數(shù)：gz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16)=1.7045z：風壓高度變化系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算： A類場地： z=1.379×(Z/10)0.24 當Z>300m時，取Z=300m，當

24、Z<5m時，取Z=5m； B類場地： z=(Z/10)0.32 當Z>350m時，取Z=350m，當Z<10m時，取Z=10m； C類場地： z=0.616×(Z/10)0.44 當Z>400m時，取Z=400m，當Z<15m時，取Z=15m； D類場地： z=0.318×(Z/10)0.60 當Z>450m時，取Z=450m，當Z<30m時，取Z=30m；對于B類地形，17.4m高度處風壓高度變化系數(shù)：z=1.000×(Z/10)0.32=1.1939s1：局部風壓體型系數(shù)； 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)GB50009-2001(2

25、006年版)第7.3.3條：驗算圍護構(gòu)件與其連接的強度時，可按下列規(guī)定采用局部風壓體型系數(shù)s1： 一、外表面 1. 正壓區(qū) 按表7.3.1采用； 2. 負壓區(qū) -對墻面， 取-1.0 -對墻角邊， 取-1.8 二、表面 對封閉式建筑物，按表面風壓的正負情況取-0.2或0.2。 本計算點為大面位置。 按JGJ102-2003第5.3.2條文說明：風荷載在建筑物表面分布是不均勻的，在檐口附近、邊角部位較大。根據(jù)風洞試驗結(jié)果和國外的有關(guān)資料，在上述區(qū)域風吸力系數(shù)可取-1.8，其余墻面可考慮-1.0，由于維護結(jié)構(gòu)有開啟的可能，所以還應(yīng)考慮室壓-0.2。對無開啟的結(jié)構(gòu)，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)條文說明第7.3.3

26、條指出“對封閉建筑物，考慮到建筑物實際存在的個別洞口和縫隙，以與機械通風等因素，室可能存在正負不同的氣壓，參照國外規(guī)，大多取±(0.2-0.25)的壓力系數(shù)，現(xiàn)取±0.2”。即不論有無開啟扇，均要考慮表面的局部體型系數(shù)。 另注：上述的局部體型系數(shù)s1(1)是適用于圍護構(gòu)件的從屬面積A小于或等于1m2的情況，當圍護構(gòu)件的從屬面積A大于或等于10m2時，局部風壓體型系數(shù)s1(10)可乘以折減系數(shù)0.8，當構(gòu)件的從屬面積小于10m2而大于1m2時，局部風壓體型系數(shù)s1(A)可按面積的對數(shù)線性插值，即：s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA 在上式中：當A10m2

27、時取A=10m2；當A1m2時取A=1m2； w0：基本風壓值(MPa)，根據(jù)現(xiàn)行<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)>>GB50009-2001附表D.4(全國基本風壓分布圖)中數(shù)值采用，但不小于0.3KN/m2，按重現(xiàn)期50年，地區(qū)取0.0004MPa；3.2 計算支撐結(jié)構(gòu)時的風荷載標準值 計算支撐結(jié)構(gòu)時的構(gòu)件從屬面積：A=1.021×4.2=4.2882m2 LogA=0.632s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =0.874s1=0.874+0.2 =1.074 wk=gzzs1w0=1.7045×1.1939×1.074

28、15;0.0004 =0.000874MPa 因為wk<0.001MPa,所以按JGJ102-2003，取wk=0.001MPa.3.3 計算面板材料時的風荷載標準值 計算面板材料時的構(gòu)件從屬面積：A=1.021×1.9=1.9399m2 LogA=0.288s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =0.942s1=0.942+0.2 =1.142 wk=gzzs1w0=1.7045×1.1939×1.142×0.0004 =0.00093MPa 因為wk<0.001MPa,所以按JGJ102-2003，取wk=0.001M

29、Pa.3.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值 qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值(MPa)；E：動力放大系數(shù),取5.0；max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標準值(N)； A：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)；3.5 作用效應(yīng)組合荷載和作用效應(yīng)按下式進行組合： S=GSGk+wwSwk+EESEk5.4.1JGJ102-2003上式中： S：作用效應(yīng)組合的設(shè)計值； SGk：重力荷載作為永久荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標準值； Swk、SEk：分別為風荷載，地震作用作為可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標準值；G、w

30、、E：各效應(yīng)的分項系數(shù)；w、E：分別為風荷載，地震作用效應(yīng)的組合系數(shù)。上面的G、w、E為分項系數(shù)，按5.4.2、5.4.3、5.4.4JGJ102-2003規(guī)定如下：進行幕墻構(gòu)件強度、連接件和預(yù)埋件承載力計算時： 重力荷載：G：1.2； 風 荷 載：w：1.4； 地震作用：E：1.3；進行撓度計算時； 重力荷載：G：1.0； 風 荷 載：w：1.0； 地震作用：可不做組合考慮；上式中，風荷載的組合系數(shù)w為1.0； 地震作用的組合系數(shù)E為0.5；4 幕墻立柱計算基本參數(shù)： 1：計算點標高：17.4m； 2：力學模型：單跨簡支梁； 3：立柱跨度：L=4200mm； 4：立柱左分格寬：1021mm；

31、立柱右分格寬：1021mm； 5：立柱計算間距：B=1021mm； 6：板塊配置：中空玻璃6 +6 mm； 7：立柱材質(zhì)：6063-T5； 8：安裝方式：偏心受拉；本處幕墻立柱按單跨簡支梁力學模型進行設(shè)計計算，受力模型如下：4.1 立柱型材選材計算(1)風荷載作用的線荷載集度(按矩形分布)： qwk：風荷載線分布最大荷載集度標準值(N/mm)； wk：風荷載標準值(MPa)； B：幕墻立柱計算間距(mm)； qwk=wkB =0.001×1021 =1.021N/mm qw：風荷載線分布最大荷載集度設(shè)計值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.4×1.021 =1.429

32、N/mm(2)水平地震作用線荷載集度(按矩形分布)： qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值(MPa)；E：動力放大系數(shù)，取5.0；max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標準值(N)，(含面板和框架)； A：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.0×0.04×0.0005 =0.0001MPa qEk：水平地震作用線荷載集度標準值(N/mm)； B：幕墻立柱計算間距(mm)； qEk=qEAkB =0.0001×1021 =0.102N/mm qE：水平地震作用線荷

33、載集度設(shè)計值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.3×0.102 =0.133N/mm(3)幕墻受荷載集度組合：用于強度計算時，采用Sw+0.5SE設(shè)計值組合： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =1.429+0.5×0.133 =1.496N/mm用于撓度計算時，采用Sw標準值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =1.021N/mm(4)立柱在組合荷載作用下的彎矩設(shè)計值： Mx：彎矩組合設(shè)計值(N·mm)； Mw：風荷載作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值(N·mm)； ME：地震作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值(N·

34、;mm)； L：立柱跨度(mm)；采用Sw+0.5SE組合： Mw=qwL2/8 ME=qEL2/8 Mx=Mw+0.5ME =qL2/8 =1.496×42002/8 =3298680N·mm4.2 確定材料的截面參數(shù)(1)立柱抵抗矩預(yù)選值計算： Wnx：立柱凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； Mx：彎矩組合設(shè)計值(N·mm)；：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于鋼材龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī),取1.05； 對于鋁合金龍骨，按最新鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)GB 50429-2007，取1.00； fa：型材抗彎強度設(shè)計值(MPa)，對6063-T5取90MPa； Wnx=Mx/f

35、a =3298680/1.00/90 =36652mm3(2)立柱慣性矩預(yù)選值計算： qk：風荷載線荷載集度標準值(N/mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對6063-T5取70000MPa； Ixmin：材料需滿足的繞X軸最小慣性矩(mm4)； L：計算跨度(mm)； df,lim：按規(guī)要求，立柱的撓度限值(mm)； df,lim=5qkL4/384EIxmin L/180=4200/180=23.333mm 按5.1.1.2建筑幕墻GB/T21086-2007的規(guī)定，對于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻（其它形式幕墻或外維護結(jié)構(gòu)無絕對撓度限制）： 當跨距4500mm時，絕對撓度不應(yīng)該大于20m

36、m； 當跨距4500mm時，絕對撓度不應(yīng)該大于30mm；對本例?。?df,lim=20mm Ixmin=5qkL4/384Edf,lim =5×1.021×42004/384/70000/20 =2954837.812mm44.3 選用立柱型材的截面特性 按上一項計算結(jié)果選用型材號：XS-1501 型材的抗彎強度設(shè)計值：fa=90MPa 型材的抗剪強度設(shè)計值：a=55MPa 型材彈性模量：E=70000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=3212030mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=698350mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=42398mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=432

37、65mm3 型材凈截面面積：An=1099.3mm2 型材線密度：g=0.029681N/mm 型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=5mm 型材受力面對中性軸的面積矩：Sx=26601mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：=1.004.4 立柱的抗彎強度計算(1)立柱軸向拉力設(shè)計值： Nk：立柱軸向拉力標準值(N)； qGAk：幕墻單位面積的自重標準值(MPa)； A：立柱單元的面積(mm2)； B：幕墻立柱計算間距(mm)； L：立柱跨度(mm)； Nk=qGAkA =qGAkBL =0.0005×1021×4200 =2144.1N N：立柱軸向拉力設(shè)計值(N)； N=1.2Nk

38、=1.2×2144.1 =2572.92N(2)抗彎強度校核：按單跨簡支梁(受拉)立柱抗彎強度公式，應(yīng)滿足：N/An+Mx/Wnxfa6.3.7JGJ102-2003上式中： N：立柱軸力設(shè)計值(N)； Mx：立柱彎矩設(shè)計值(N·mm)； An：立柱凈截面面積(mm2)； Wnx：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)；x：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于鋼材龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī),取1.05； 對于鋁合金龍骨，按最新鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)GB 50429-2007，取1.00； fa：型材的抗彎強度設(shè)計值，取90MPa；則： N/An+Mx/Wnx=2572.92/1099.

39、3+3298680/1.00/42398 =80.143MPa90MPa立柱抗彎強度滿足要求。4.5 立柱的撓度計算 因為慣性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計算的，所以只要選擇的立柱慣性矩大于預(yù)選值，撓度就滿足要求： 實際選用的型材慣性矩為：Ix=3212030mm4 預(yù)選值為：Ixmin=2954837.812mm4 實際撓度計算值為： df=5qkL4/384EIx =5×1.021×42004/384/70000/3212030 =18.399mm 而df,lim=20mm所以，立柱撓度滿足規(guī)要求。4.6 立柱的抗剪計算校核依據(jù)：maxa=55MPa (立柱的抗剪強度設(shè)計值)(

40、1)Vwk：風荷載作用下剪力標準值(N)： Vwk=wkBL/2 =0.001×1021×4200/2 =2144.1N(2)Vw：風荷載作用下剪力設(shè)計值(N)： Vw=1.4Vwk =1.4×2144.1 =3001.74N(3)VEk：地震作用下剪力標準值(N)： VEk=qEAkBL/2 =0.0001×1021×4200/2 =214.41N(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計值(N)： VE=1.3VEk =1.3×214.41 =278.733N(5)V：立柱所受剪力設(shè)計值組合： 采用Vw+0.5VE組合： V=Vw+0.5VE

41、 =3001.74+0.5×278.733 =3141.106N(6)立柱剪應(yīng)力校核：max：立柱最大剪應(yīng)力(MPa)； V：立柱所受剪力(N)； Sx：立柱型材受力面對中性軸的面積矩(mm3)； Ix：立柱型材截面慣性矩(mm4)； t：型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度(mm)；max=VSx/Ixt =3141.106×26601/3212030/5 =5.203MPa 5.203MPa55MPa立柱抗剪強度滿足要求!5 幕墻橫梁計算基本參數(shù)： 1：計算點標高：17.4m； 2：橫梁跨度：B=1021mm； 3：橫梁上分格高：1900mm；橫梁下分格高：1900mm； 4：橫梁計算間距：H=1900mm； 5：力學模型：三角荷載簡支梁； 6：板塊配置：中空玻璃6 +6 mm； 7：橫梁材質(zhì)：6063-T5；因為BH，所以本處幕墻橫梁按三角形荷載簡支梁力學模型進行設(shè)計計算，受力模型如下：5.1 橫梁型材選材計算(1)橫梁在風荷載作用下的線荷載集度(按三角形分布)： qwk：風荷載線分布最大荷載集度標準值(N/mm)； wk：風荷