玻璃幕墻設(shè)計計算書14m層高

1、哈達(dá)山水利樞紐工程管理局調(diào)控指揮中心全隱框玻璃幕墻設(shè)計計算書（一）設(shè)計： 校對： 審核： 西安飛機(jī)工業(yè)裝飾裝修工程股份有限公司二九年六月十一日目錄1 計算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料1、幕墻設(shè)計規(guī)范11.2、建筑設(shè)計規(guī)范11.3、結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范11.4、全玻及點(diǎn)支承設(shè)計規(guī)范21.5、材料規(guī)范21.6、相關(guān)性能檢測及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)51.7、建筑門窗及其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范61.8建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊(第二版)71.9土建圖紙72 基本參數(shù)72.1 幕墻所在地區(qū)：72.2 地面粗糙度分類等級：72.3 抗震烈度：73 幕墻承受荷載計算73.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算方法：73.2 計算支撐結(jié)構(gòu)時的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：83.3

2、計算面板材料時的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：93.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：93.5 作用效應(yīng)組合：94 幕墻立柱計算104.1 立柱型材選材計算：104.2 確定材料的截面參數(shù)：114.3 選用立柱型材的截面特性：124.4 立柱的抗彎強(qiáng)度計算：134.5 立柱的撓度計算：144.6 立柱的抗剪計算：145 幕墻橫梁計算145.1 橫梁型材選材計算：155.2 確定材料的截面參數(shù)：175.3 選用橫梁型材的截面特性：185.4 幕墻橫梁的抗彎強(qiáng)度計算：185.5 橫梁的撓度計算：195.6 橫梁的抗剪計算：(三角荷載作用下)196 玻璃板塊的選用與校核206.1 玻璃板塊荷載計算：216

3、.2 玻璃的強(qiáng)度計算：226.3 玻璃最大撓度校核：237 連接件計算247.1 橫梁與角碼間連結(jié)：257.2 角碼與立柱連接：257.3 立柱與主結(jié)構(gòu)連接：278 幕墻埋件計算(后錨固結(jié)構(gòu))288.1 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算：298.2 錨栓群中承受拉力最大錨栓的拉力計算：298.3 群錨受剪內(nèi)力計算：308.4 錨栓鋼材破壞時的受拉承載力計算：318.5 混凝土錐體受拉破壞承載力計算：318.6 混凝土劈裂破壞承載力計算：338.7 錨栓鋼材受剪破壞承載力計算：348.8 混凝土楔形體受剪破壞承載力計算：358.9 混凝土剪撬破壞承載能力計算：368.10 拉剪復(fù)合受力承載力計算：379 幕墻焊縫

4、計算379.1 受力分析：379.2 焊縫特性參數(shù)計算：389.3 焊縫校核計算：3810 隱框玻璃幕墻膠類及伸縮縫計算3910.1 抗震設(shè)計下結(jié)構(gòu)硅酮密封膠的寬度計算：3910.2 結(jié)構(gòu)硅酮密封膠粘接厚度的計算：3910.3 結(jié)構(gòu)膠設(shè)計總結(jié)：4010.4 立柱連接伸縮縫計算：4010.5 耐侯膠膠縫計算：4111 幕墻板塊壓板計算4111.1 壓板的彎矩設(shè)計值計算：4111.2 壓板的應(yīng)力計算：4211.3 螺栓抗拉強(qiáng)度驗(yàn)算：42全隱框玻璃幕墻設(shè)計計算書1 計算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料、幕墻設(shè)計規(guī)范玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ102-2003建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程JGJ113-2003金屬與石材幕

5、墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ133-2001玻璃幕墻光學(xué)性能GB/T18091-2000建筑幕墻GB/T21086-20071.2、建筑設(shè)計規(guī)范建筑設(shè)計防火規(guī)范GB50016-2006公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB50189-2005民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范GB50176高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范GB50045-95(2005年版)建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB50057-94(2000年版)建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011-2001(2008年版)采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范GB50019-2003民用建筑設(shè)計通則GB50352-2005建筑采光設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB/T50033-20011.3、結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB5

6、0009-2001(2006版)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50429-2007高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JCJ3-2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2002冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB50018-2002中國地震烈度表GB/T17742-2008（國標(biāo)委服務(wù)函200857號第1號修改單）中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖GB18306-2001建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)GB50223-2008地震震級的規(guī)定GB/T17740-1999建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50068-2001工程抗震術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T97-19951.4、全玻及點(diǎn)支承設(shè)計規(guī)范全玻璃幕墻工程技術(shù)

7、規(guī)程DBJ/CT0142001吊掛式玻璃幕墻支承裝置JG139-2001點(diǎn)支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程CECS127: 2001點(diǎn)支式玻幕墻支承裝置 JC138-2001建筑用不銹鋼絞線 JC/T200-2007建筑幕墻用鋼索壓管接頭 JC/T201-20071.5、材料規(guī)范鋁材及鋁板規(guī)范變形鋁及鋁合金狀態(tài)GB/T16475-2008鋁合金建筑型材GB5237鋁及鋁合金陽極氧化陽極氧化膜與有機(jī)聚合膜陽極氧化膜GB8013.1-2007鋁及鋁合金陽極氧化陽極氧化膜與有機(jī)聚合膜陽極氧化復(fù)合膜GB8013.2-2007鋁及鋁合金陽極氧化陽極氧化膜與有機(jī)聚合膜有機(jī)聚合噴涂膜GB8013.3-2007鋁合金

8、建筑型材陽極氧化、著色型材GB5237.2-2004鋁合金建筑型材電泳涂漆型材GB5237.3-2004鋁合金建筑型材粉末噴涂型材GB5237.4-2004鋁合金建筑型材氟碳噴涂型材GB5237.5-2004鋁合金建筑型材隔熱型材GB5237.6-2004鋁塑復(fù)合板GB/T17748-2008鋁幕墻板 氟碳噴漆鋁單板YS/T429.2-2000鈦及鈦金合板GB/T3621-2007玻璃規(guī)范幕墻用鋼化玻璃及半鋼化玻璃GB17841-1999鍍膜玻璃 第一部分陽光控制鍍膜玻璃GB/T18915.1-2002鍍膜玻璃 第二部分低輻射鍍膜玻璃GB/T18915.2-2002夾層玻璃GB9962-199

9、9浮法玻璃GB11614-1999中空玻璃GB/T11944-2002建筑用安全玻璃 第2部分：鋼化玻璃GB15763.2-2005建筑用安全玻璃防火玻璃GB15763.1-2001真空玻璃JC/T1079-2008鋼材規(guī)范碳素結(jié)構(gòu)鋼GB/T700-2006金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術(shù)要求GB/T13912低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼GB1597不銹鋼棒GB/T1220-2007不銹鋼絲 GB4240-2007不銹鋼冷軋鋼板及鋼帶GB/T3280-2007不銹鋼熱軋鋼板及鋼帶GB4237-2007結(jié)構(gòu)用不銹鋼無縫鋼管GB/T14975-2002結(jié)構(gòu)用高頻焊接薄壁H型鋼JC/T137-2007建筑結(jié)構(gòu)用

10、冷彎矩形型管GB/T178-2005焊縫符號表示法 GB/T324-2008不銹鋼焊條 GB/T983-1995鋼的成品化學(xué)成份允許偏差GB/T222-2006高耐候結(jié)構(gòu)鋼GB/T4171-2000鋼結(jié)構(gòu)防火涂料GB14907-2002連續(xù)熱鍍鋅鋼板和鋼帶GB/T2518-2004彩色涂層鋼板及鋼帶GB/T12754-2006密封膠硅酮建筑密封膠GB146832003建筑窗用彈性密封劑JC485-2007聚硫建筑密封膠JC483-2006建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠GB16776-2005干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘劑JC/T887-2001建筑表面用有機(jī)硅防水劑JC/T902-2002幕墻玻璃接縫用密封膠

11、JC/T882-2001石材用建筑幕墻膠JC/T883-2001建筑窗用彈性密封膠JC/T485-2007中空玻璃用彈性密封膠JC/T486-2001中空玻璃用丁基熱熔密封膠JC/T914-2003結(jié)構(gòu)膠粘劑 粘劑前金屬及塑料表面處理細(xì)GB/T21526-2008建筑密封膠分級及要求GB/T22083-2008石材規(guī)范天然花崗石荒料JC204-2001天然板石GB/T18600-2001干掛飾面石材及其金屬掛件JC830.1830.2-2005天然石材統(tǒng)一編號GB/T17670-2008天然花崗石建筑板材GB/T18601-2001天然石材術(shù)語GB/T13890-2008建筑幕墻用瓷板JC/T

12、217-2007超薄天然石材復(fù)合板JC/T1049-2007天然石材術(shù)語GB/T13890-2008節(jié)能規(guī)范民用建筑能耗采集標(biāo)準(zhǔn)JG/T154-2007夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)JGJ134-2001夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)JGJ75-2003既有采暖居住建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)程JGJ129-2004建筑構(gòu)件和單元 熱阻和傳熱系數(shù)計算方法GB/T20311-2006幕墻配件規(guī)范緊固件 螺栓和螺釘GB/T5277緊固件機(jī)械性能 螺栓、螺釘和螺柱GB3098.1-2000緊固件機(jī)械性能 螺母 粗牙螺紋GB3098.2-2000緊固件機(jī)械性能 螺母 細(xì)牙螺紋 GB3098.4-2000緊固

13、件機(jī)械性能 自攻螺釘 GB3098.5-2000緊固件機(jī)械性能 不銹鋼螺栓、螺釘、螺栓 GB3098.6-2000緊固件公差螺栓、螺釘、螺柱和螺母 GB3103.1-2002緊固件機(jī)械性能 不銹鋼螺母 GB3098.15-2000緊固件機(jī)械性能 抽芯鉚釘 GB/T3098.19-2004螺栓或螺釘和平墊圈組合件 GB/T9074.1-2002混凝土用膨脹型、擴(kuò)孔型建筑錨栓 JG160-2004預(yù)應(yīng)力筋錨具、夾具和連接器 GB/T14370-2000封閉型園頭抽芯鉚釘 GB/T12615.112615.4-2004螺紋緊固件應(yīng)力截面積和承載面積 GB/T 16823.1-1997十字槽沉頭自鉆自

14、攻螺釘 GB/T15856.2-2002十字槽盤頭自鉆自攻螺釘 GB/T15856.1-2002彈簧墊圈 GB93-1987其它規(guī)范聲學(xué) 建筑和建筑構(gòu)件聲學(xué)測量GB/T19889-110-2005聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3096-2008建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程JGJ81-2002 混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2005建筑材料放射性核素限量GB6566-2001高處作業(yè)吊籃GB19155-2003綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)GB50378-2006建筑物防雷檢測技術(shù)規(guī)范GB/T21434-2008靜電安全術(shù)語GB/T15463-2008絕熱用巖棉、礦棉及其制品GB/T11835-2007絕熱用玻璃棉及其

15、制品GB/T13350-2000建筑玻璃采光頂JC/T231-2008擦窗機(jī)GB19154-20031.6、相關(guān)性能檢測及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)建筑幕墻氣密、水密、抗風(fēng)壓性能檢測方法GB/T15227-2007建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測方法GB/T18250-2000建筑幕墻抗震性能振動臺試驗(yàn)方法GB/T18575-2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50205-2001玻璃幕墻工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)JGJ/139-2001建筑密封膠材料試驗(yàn)方法GB/T鋁及鋁合金陽極氧化、氧化膜厚度的測量方法GB/T8014.13-2005混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50204-2002建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB5

16、0210-2001建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50411-2007合格評定 詞匯和通用原則GB27000-2006合格評定 供方的符合性聲明 第1部分 通有要求GB27050.1-2006合格評定 供方的符合性聲明 第2部分 支持性文件GB27050.2-2006硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強(qiáng)度的測定GB/T529-2007金屬材料 室溫拉伸試驗(yàn)方法GB/T228-2002天然飾面石材試驗(yàn)方法GB/T9966.19966.8-20011.7、建筑門窗及其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范鋁合金門GB8478-2008鋁合金窗GB8479-2008鋁合金門窗工程設(shè)計、施工及驗(yàn)收規(guī)范DBJ15-30-2002建筑門窗

17、術(shù)語GB5823-2008建筑門窗尺寸系列GB5824-2008自動門JG/T177-2005建筑門窗扇開關(guān)面的標(biāo)志GB5825-1986建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能等級及檢測方法GB7106-2008建筑外門窗保溫性能分級及檢測方法GB8484-2008建筑門窗空氣隔聲性能分級及檢測方法GB8484-2008建筑外窗采光性能分級及檢測方法GB11976-2008建筑外窗承受機(jī)械力的檢測方法GB9158-1988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/T388

18、8-1999鋁合金門窗拉手QB/T3889-1999鋁合金鎖QB/T3900-1999鋁合金門鎖QB/T3901-1999推拉鋁合金門用滑輪QB/T3902-1999閉合器QB/T3893-1999建筑門窗五金件 插銷JC/T214-2007建筑門窗五金件 傳動機(jī)構(gòu)用執(zhí)手JC/T214-2007建筑門窗五金件 合頁（鉸鏈JC/T125-2007建筑門窗五金件 傳動鎖閉器JC/T126-2007建筑門窗五金件 滑撐JC/T127-2007建筑門窗五金件 滑輪JC/T128-2007建筑門窗內(nèi)平開下懸五金系統(tǒng)JG/T168-2004電動采光排煙窗JC189-2006建筑門窗用通風(fēng)器JC/T233-

19、2008防火窗GB/T16809-2008塑料門窗工程技術(shù)規(guī)程JGJ103-2008建筑外窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能現(xiàn)場檢測方法JG/T211-20071.8建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊(第二版)1.9土建圖紙2 基本參數(shù)2.1 幕墻所在地區(qū)： 前郭爾羅斯地區(qū)；2.2 地面粗糙度分類等級： 幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001) A類：指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)； B類：指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(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(biāo)準(zhǔn)，本工程按B類地形考慮。2.3 抗震烈度：

20、根據(jù)國家規(guī)范建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB50011-2001)，前郭爾羅斯地區(qū)地震基本烈度為8度，地震動峰值加速度為0.2g，水平地震影響系數(shù)最大值為：max=0.16。3 幕墻承受荷載計算3.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算方法： 幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001 2006年版)計算： wk=gzzs1w0 -2GB50009-2001 2006年版上式中： wk：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； Z：計算點(diǎn)標(biāo)高：26.8m； gz：瞬時風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算： 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

21、=0.92(1+2f) 其中：f=0.387(Z/10)-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，26.8m高度處瞬時風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)： gz=0.89(1+2(0.5(Z/10)-0.16)=1.6501 z：風(fēng)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(dāng)Z300m時，取Z=300m，當(dāng)Z350m時，取Z=3

22、50m，當(dāng)Z400m時，取Z=400m，當(dāng)Z450m時，取Z=450m，當(dāng)Z30m時，取Z=30m；對于B類地形，26.8m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)： z=1.000(Z/10)0.32=1.3709 s1：局部風(fēng)壓體型系數(shù)； 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001(2006年版)第條：驗(yàn)算圍護(hù)構(gòu)件及其連接的強(qiáng)度時，可按下列規(guī)定采用局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1： 一、外表面 1. 正壓區(qū) 按表采用； 2. 負(fù)壓區(qū) 對墻面， 取-1.0 對墻角邊， 取-1.8 二、內(nèi)表面 對封閉式建筑物，按表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取-0.2或0.2。 由于大部分幕墻都有開啟，按JGJ102-2003條文說明，幕墻結(jié)構(gòu)一般的

23、體型系數(shù)取1.2(大面區(qū)域)、2.0(轉(zhuǎn)角區(qū)域)。 另注：上述的局部體型系數(shù)s1(1)是適用于圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A小于或等于1m2的情況，當(dāng)圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A大于或等于10m2時，局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1(10)可乘以折減系數(shù)0.8，當(dāng)構(gòu)件的從屬面積小于10m2而大于1m2時，局部風(fēng)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 w0：基本風(fēng)壓值(MPa)，根據(jù)現(xiàn)行GB50009-2001附表D.4(全國基本風(fēng)壓分布圖)中數(shù)值采用，但不小于0.3KN/m2，按重現(xiàn)期50年，前郭爾羅斯地區(qū)取0.00045MPa；3.2 計算支撐結(jié)構(gòu)時的風(fēng)

24、荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 計算支撐結(jié)構(gòu)時的構(gòu)件從屬面積： A=1.24=4.8m2 LogA=0.681 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =0.864 s1=0.864+0.2 =1.064 wk=gzzs1w0 =1.65011.37091.0640.00045 =0.001083MPa 3.3 計算面板材料時的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 計算面板材料時的構(gòu)件從屬面積： A=1.52.25=3.375m2 LogA=0.528 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =0.894 s1=0.894+0.2 =1.094 wk=gzzs1w0 =1.65011.37091.

25、0940.00045 =0.001114MPa 3.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： qEAk=EmaxGk/A JGJ102-2003 qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)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0.16； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行組合： S=GSGk+wwSwk+EESEk JGJ102-2003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(biāo)準(zhǔn)值； Swk、SEk：分別為風(fēng)荷載，地震作用作為

26、可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； G、w、E：各效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)； w、E：分別為風(fēng)荷載，地震作用效應(yīng)的組合系數(shù)。上面的G、w、E為分項(xiàng)系數(shù)，按、5.4.3、5.4.4JGJ102-2003規(guī)定如下：進(jìn)行幕墻構(gòu)件強(qiáng)度、連接件和預(yù)埋件承載力計算時： 重力荷載：G：1.2； 風(fēng) 荷 載：w：1.4； 地震作用：E：1.3；進(jìn)行撓度計算時； 重力荷載：G：1.0； 風(fēng) 荷 載：w：1.0； 地震作用：可不做組合考慮；上式中，風(fēng)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(diǎn)標(biāo)高：26.8m； 2：力學(xué)模型：雙跨梁； 3：立柱跨度：L=4000mm，短跨長L1=

27、450mm，長跨長L2=3550mm； 4：立柱左分格寬：1500mm；立柱右分格寬：900mm； 5：立柱計算間距：B=1200mm； 6：板塊配置：中空玻璃6 +6 mm； 7：立柱材質(zhì)：6063A-T5； 8：安裝方式：偏心受拉；本處幕墻立柱按雙跨梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計計算，受力模型如下：4.1 立柱型材選材計算：(1)風(fēng)荷載作用的線荷載集度(按矩形分布)： qwk：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； B：幕墻立柱計算間距(mm)； qwk=wkB =0.0010831200 =1.3N/mm qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計值(N/mm)； qw

28、=1.4qwk =1.41.3 =1.82N/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(biāo)準(zhǔn)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0.16； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)，(含面板和框架)； A：幕墻平面面積(mm2)； qEAk=EmaxG/A JGJ102-2003 =50.160.0005 =0.0004MPa qEk：水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； B：幕墻立柱計算間距(mm)； qEk=qEAkB =0.00041200 =0.48N/mm qE：水平地震作用線荷載集度設(shè)計

29、值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.48 =0.624N/mm(3)幕墻受荷載集度組合：用于強(qiáng)度計算時，采用Sw+0.5SE設(shè)計值組合： JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =1.82+0.50.624 =2.132N/mm用于撓度計算時，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值： JGJ102-2003 qk=qwk =1.3N/mm(4)求支座反力R1及最大彎矩： 由雙跨梁彎矩圖可知，兩支點(diǎn)0，2處彎矩為零，中支點(diǎn)彎矩最大為M1，而在均布荷載作用下，最大撓度在長跨內(nèi)出現(xiàn)。 M1：中支座彎矩(Nmm)； R1：中支座反力(N)； M1=-q(L13+L23)/8L =-2.132(4503+3

30、5503)/8/4000 =-2986798.75Nmm R1=qL1/2-M1/L1+qL2/2-M1/L2 =2.132450/2-(-2986798.75/450)+2.1323550/2-(-2986798.75/3550) =11742.682N4.2 確定材料的截面參數(shù)：(1)截面的型材慣性矩要求： k2=0 k1=4M1/(qL22) =42986798.75/(2.13235502) =0.445查建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊第二版表3-9附注說明： x0=A/4+2R1/3cos(+240)其中： A=2+k1-k2=2.445 R=(A/4)2-k1/2)3/2=0.059 =1/

31、3arccos(A3-12k1A-8(1-2k1-k2)/64R)=26.557 x0=A/4+2R1/3cos(+240) =2.445/4+20.0591/3cos(26.557+240) =0.564 =x0(1-2k1+3k1x0-2x02-k1x02+x03) =0.1492代入df,lim=qkL24/24EIxmin上式中： df,lim：按規(guī)范要求，立柱的撓度限值(mm)； qk：風(fēng)荷載線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； L2：長跨長度(mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對6063A-T5取70000MPa； Ixmin：材料需滿足的繞X軸最小慣性矩(mm4)； L2/180

32、=3550/180=19.722 按.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(hù)結(jié)構(gòu)無絕對撓度限制）： 當(dāng)跨距4500mm時，絕對撓度不應(yīng)該大于20mm； 當(dāng)跨距4500mm時，絕對撓度不應(yīng)該大于30mm；對本例?。?df,lim=19.722mm代入上式： Ixmin=qkL24/24Edf,lim =0.14921.335504/24/70000/19.722 =929748.211mm4(2)截面的型材抵抗矩要求： Wnx：立柱凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； Mx：彎矩組合設(shè)計值即M1(Nmm)； ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于鋼材龍骨，按J

33、GJ133或JGJ102規(guī)范,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)范GB 50429-2007，取1.00； fa ：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計值(MPa)，對6063A-T5取135； Wnx=Mx/fa =2986798.75/1.00/135 =22124.435mm34.3 選用立柱型材的截面特性： 按上一項(xiàng)計算結(jié)果選用型材號：MY60-004 型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值：135MPa 型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計值：a=75MPa 型材彈性模量：E=70000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=2156290mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=599750mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=34625mm3

34、 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=32808mm3 型材凈截面面積：An=1042.1mm2 型材線密度：g=0.028137N/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=21498mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：=1.004.4 立柱的抗彎強(qiáng)度計算：(1)立柱軸向拉力設(shè)計值： Nk：立柱軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值(N)； qGAk：幕墻單位面積的自重標(biāo)準(zhǔn)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 =0.000512004000 =2400N N：立柱軸向拉力設(shè)計值(N)； N=

35、1.2Nk =1.22400 =2880N(2)抗彎強(qiáng)度校核：按雙跨梁(受拉)立柱強(qiáng)度公式，應(yīng)滿足： N/An+Mx/Wnxfa JGJ102-2003上式中： N：立柱軸力設(shè)計值(N)； Mx：立柱彎矩設(shè)計值(Nmm)； 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)； ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于鋼材龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,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)范GB 50429-2007，取1.00； fa：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值，取135MPa；則： N/An+Mx/Wnx=2880/1042.1+2986798.75/1.00/

36、32808 =93.802MPa135MPa立柱抗彎強(qiáng)度滿足要求。4.5 立柱的撓度計算： 因?yàn)閼T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(shí)際選用的型材慣性矩為：Ix=2156290mm4 預(yù)選值為：Ixmin=929748.211mm4 實(shí)際撓度計算值為： df=qkL24/24EIx =0.14921.335504/24/70000/2156290 =8.504mm 而df,lim=19.722mm所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。4.6 立柱的抗剪計算：校核依據(jù)： maxa=75MPa (立柱的抗剪強(qiáng)度設(shè)計值)(1)求中支座剪力設(shè)計值：采用Vw+0.

37、5VE組合 Vw1左=-(qL1/2-M1/L1) =-(2.132450/2-(-2986798.75/450) =-7117.031N Vw1右=qL2/2-M1/L2 =2.1323550/2-(-2986798.75/3550) =4625.652N取V=7117.031N(2)立柱剪應(yīng)力： 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 =7117.03121498/2156290/5 =14.191MPa 1

38、4.191MPa75MPa立柱抗剪強(qiáng)度滿足要求!5 幕墻橫梁計算基本參數(shù)： 1：計算點(diǎn)標(biāo)高：26.8m； 2：橫梁跨度：B=1500mm； 3：橫梁上分格高：2250mm；橫梁下分格高：775mm； 4：橫梁計算間距：H=1512mm； 5：力學(xué)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?yàn)锽H，所以本處幕墻橫梁按三角形荷載簡支梁力學(xué)模型進(jìn)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(fēng)荷載作用下的線荷載集度(按三角形分布)： qwk：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； B：橫梁跨度

39、(mm)； qwk=wkB =0.0010831500 =1.624N/mm qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.41.624 =2.274N/mm(2)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用的線荷載集度(按三角形分布)： qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(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0.16； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)，(主要指面板組件)； A：幕墻平面面積(mm2)； qEAk=EmaxGk/A JGJ102-2003 =5.00.160.0004 =0.00032MPa qEk：橫梁

40、受水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； B：橫梁跨度(mm)； qEk=qEAkB =0.000321500 =0.48N/mm qE：橫梁受水平地震作用線荷載集度設(shè)計值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.48 =0.624N/mm(3)幕墻橫梁受荷載集度組合：用于強(qiáng)度計算時，采用Sw+0.5SE設(shè)計值組合： JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =2.274+0.50.624 =2.586N/mm用于撓度計算時，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值： JGJ102-2003 qk=qwk =1.624N/mm(4)橫梁在風(fēng)荷載及地震組合作用下的彎矩值(按三角形分布)： My：橫梁受風(fēng)荷載

41、及地震作用彎矩組合設(shè)計值(Nmm)； Mw：風(fēng)荷載作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(Nmm)； ME：地震作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(Nmm)； B：橫梁跨度(mm)； Mw=qwB2/12 ME=qEB2/12采用Sw+0.5SE組合： My=Mw+0.5ME =qB2/12 =2.58615002/12 =484875Nmm(5)橫梁在自重荷載作用下的彎矩值(按矩形分布)： Gk：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； H：橫梁計算間距(mm)； Gk=0.0004H =0.00041512 =0.605N/mm G：橫梁自重線荷載設(shè)計值(N/mm)； G=1.2Gk =1.20.605 =0.726N/mm

42、Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計值(Nmm)； B：橫梁跨度(mm)； Mx=GB2/8 =0.72615002/8 =204187.5Nmm5.2 確定材料的截面參數(shù)：(1)橫梁抵抗矩預(yù)選： Wnx：繞X軸橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； Wny：繞Y軸橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計值(Nmm)； My：風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合設(shè)計值(Nmm)； x，y：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于鋼材龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,均取1.05； 對于鋁合金龍骨，按最新鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB 50429-2007，均取1.00； fa：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計值(M

43、Pa)，對6063-T5取90；按下面公式計算： Wnx=Mx/xfa =204187.5/1.00/90 =2268.75mm3 Wny=My/yfa =484875/1.00/90 =5387.5mm3(2)橫梁慣性矩預(yù)選： df1,lim：按規(guī)范要求，橫梁在水平力標(biāo)準(zhǔn)值作用下的撓度限值(mm)； df2,lim：按規(guī)范要求，橫梁在自重力標(biāo)準(zhǔn)值作用下的撓度限值(mm)； B：橫梁跨度(mm)； 按相關(guān)規(guī)范，鋼材橫梁的相對撓度不應(yīng)大于L/250，鋁材橫梁的相對撓度不應(yīng)大于L/180； 建筑幕墻GB/T21086-2007還有如下規(guī)定： 按.2，對于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻（其它形式幕墻或外維

44、護(hù)結(jié)構(gòu)無絕對撓度限制）： 當(dāng)跨距4500mm時，絕對撓度不應(yīng)該大于20mm； 當(dāng)跨距4500mm時，絕對撓度不應(yīng)該大于30mm； 按，b，自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下?lián)隙炔粦?yīng)超過其跨度的1/500，并且不應(yīng)大于3mm； B/180=1500/180=8.333mm B/500=1500/500=3mm對本例?。?df1,lim=8.333mm df2,lim=3mm qk：風(fēng)荷載作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對6063-T5取70000MPa； Iymin：繞Y軸最小慣性矩(mm4)； B：橫梁跨度(mm)； df1,lim=qkB4/120EIymin (受風(fēng)荷載與地

45、震作用的撓度計算) Iymin=qkB4/120Edf1,lim =1.62415004/120/70000/8.333 =117454.698mm4 Ixmin：繞X軸最小慣性矩(mm4)； Gk：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； df2,lim=5GkB4/384EIxmin (自重作用下產(chǎn)生的撓度計算) Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim =50.60515004/384/70000/3 =189906.529mm45.3 選用橫梁型材的截面特性： 按照上面的預(yù)選結(jié)果選取型材： 選用型材號：MY60-013 型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計值：90MPa 型材抗剪強(qiáng)度設(shè)計值：55MPa 型材彈性模量：E=70000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=294400mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=367670mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=9814mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=9813mm3 繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny1=11239mm3 繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny2=10419mm3 型材凈截面面積：An=591.4mm2 型材線密度：g=0.015968N/mm 橫梁與立柱連接時角片與橫梁連接處橫梁壁厚：t=3mm 橫梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：tx=5mm 橫梁截面垂直于Y軸腹