鋁單板幕墻計(jì)算書(shū)

1、 工程鋁單板幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)設(shè)計(jì)： 校對(duì)： 審核： 批準(zhǔn)： 年 月 日目錄1 計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料11.1 幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范：11.2 建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：11.3 鋁材規(guī)范：21.4 金屬板及石材規(guī)范：21.5 玻璃規(guī)范：21.6 鋼材規(guī)范：31.7 膠類及密封材料規(guī)范：31.8 五金件規(guī)范：41.9 相關(guān)物理性能等級(jí)測(cè)試方法：41.10 建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)(第二版)51.11 土建圖紙：52 基本參數(shù)52.1 幕墻所在地區(qū)52.2 地面粗糙度分類等級(jí)52.3 抗震設(shè)防53 幕墻承受荷載計(jì)算63.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算方法63.2 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值73.3 計(jì)算面板材料時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)

2、值73.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值73.5 作用效應(yīng)組合84 幕墻立柱計(jì)算84.1 立柱型材選材計(jì)算94.2 確定材料的截面參數(shù)104.3 選用立柱型材的截面特性114.4 立柱的抗彎強(qiáng)度計(jì)算114.5 立柱的撓度計(jì)算124.6 立柱的抗剪計(jì)算125 幕墻橫梁計(jì)算135.1 橫梁型材選材計(jì)算145.2 確定材料的截面參數(shù)155.3 選用橫梁型材的截面特性165.4 幕墻橫梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算175.5 橫梁的撓度計(jì)算175.6 橫梁的抗剪計(jì)算176 鋁單板的選用與校核196.1 鋁單板荷載計(jì)算196.2 B板的強(qiáng)度、撓度校核206.3 C板的強(qiáng)度、撓度校核217 連接件計(jì)算227.

3、1 橫梁與立柱間焊接強(qiáng)度計(jì)算237.2 立柱與主結(jié)構(gòu)連接248 幕墻埋件計(jì)算(土建預(yù)埋)258.1 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算258.2 埋件計(jì)算268.3 錨板總面積校核278.4 錨筋長(zhǎng)度計(jì)算279 幕墻轉(zhuǎn)接件強(qiáng)度計(jì)算289.1 受力分析289.2 轉(zhuǎn)接件的強(qiáng)度計(jì)算2810 幕墻焊縫計(jì)算2810.1 受力分析2910.2 焊縫特性參數(shù)計(jì)算2910.3 焊縫校核計(jì)算2911 鋁單板幕墻幕墻膠類及伸縮縫計(jì)算3011.1 立柱連接伸縮縫計(jì)算3011.2 耐侯膠膠縫計(jì)算3012 幕墻板塊壓板計(jì)算3112.1 壓板的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算3112.2 壓板的應(yīng)力計(jì)算3112.3 螺栓抗拉強(qiáng)度驗(yàn)算32鋁單板幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

4、1 計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料1.1 幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范：鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50429-2007玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ102-2003點(diǎn)支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程 CECS127-2001玻璃幕墻點(diǎn)支承裝置 JG138-2010吊掛式玻璃幕墻支承裝置 JG139-2001建筑瓷板裝飾工程技術(shù)規(guī)范 CECS101：98建筑幕墻 GB/T21086-2007金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ133-2001小單元建筑幕墻 JG/T216-20081.2 建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：地震震級(jí)的規(guī)定 GB/T17740-1999鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB14907-2002鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50017-2003高層

5、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(jì)防火規(guī)范 GB50045-95(2005年版)高處作業(yè)吊藍(lán) GB19155-2003工程抗震術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T97-2010工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)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(jì)規(guī)范 GB50010-2010混凝土用膨脹型、擴(kuò)孔型建筑錨栓 JG160-2004建筑表面用有機(jī)硅防水劑 JC/T902-2002建筑材料放射性核素限量 GB6566-2010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 JGJ81-2002建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn) GB50223

6、-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)范 GB50009-2001(2006年版、局部修訂)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB50068-2001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50011-2010建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB50016-2006建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50057-2010冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 GB50018-2002民用建筑設(shè)計(jì)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JGJ85-20101.3 鋁材規(guī)范：變形鋁及鋁合金化學(xué)成份 GB/T3190-2008建筑用隔熱鋁合金型材 JG175-2011建筑用鋁型材、鋁板氟碳涂層 JG

7、/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(yáng)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鋁及鋁合金彩色涂層板、帶材 YS/T431-2000一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材 GB/T3880.13-2006鋁型材截面幾何參數(shù)算法及計(jì)算機(jī)程序要求 YS/T437-2009有色電泳涂漆鋁合金建筑型材 YS/

8、T459-20031.4 金屬板及石材規(guī)范：干掛飾面石材及其金屬掛件 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微晶玻璃陶瓷復(fù)合磚 JC/T994-2006超薄天然石材復(fù)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(fù)合板 GB/T17748-2008鋁塑復(fù)合板用鋁帶 YS/T432-2000天然板石 GB/T18600-2009天然大理石荒料 JC/T202-2001天然大理石建筑板

9、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(hào) GB/T17670-2008 天然飾面石材術(shù)語(yǔ) GB/T13890-20081.5 玻璃規(guī)范：鍍膜玻璃 第1部分：陽(yáng)光控制鍍膜玻璃 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 GB15763.2-2005建筑用安全玻璃 防火玻璃 GB15

10、763.1-2009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)范：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不銹鋼冷軋鋼板及鋼帶 GB/T3280-2007不銹鋼熱軋鋼板及鋼帶 GB/T4237-2007不銹鋼小直徑無(wú)縫鋼管 GB/T3090-2000擦窗機(jī) 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(qiáng)度

11、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)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶GB/T912-2008碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板及鋼帶GB/T3274-2007優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB/T699-19991.7 膠類及密封材料規(guī)范：丙烯酸酯建筑密封膏 JC484

12、-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(yàn)方法 GB/T13477.120-2002建筑用防霉密封膠 JC/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(hù)劑

13、 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、礦棉及其制品 GB/T11835-2007硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強(qiáng)度的測(cè)定 GB/T529-1999石材用建筑密封膠 JC/T883-2001橡膠袖珍硬度計(jì)壓入硬度試驗(yàn)方法 GB/T531-1999修補(bǔ)用天然橡膠膠粘劑 HG/T3318-2002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/T914-20031.8 五金件規(guī)范：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

14、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(jī)械性能不銹鋼螺母 GB/T3098.15-2000緊固件機(jī)械性能不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱 GB/T3098.6-2000緊固件機(jī)械性能抽芯鉚釘 GB/T3098.19-2004緊固件機(jī)械性能螺母、粗牙螺紋 GB/T3098.2-2000緊固件機(jī)械性能螺母、細(xì)牙螺紋 GB/T3098.4-2000緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘和螺柱 GB/T3098.1-2010緊固件機(jī)械性能自攻螺釘 GB/T3098.5-2000緊固件術(shù)語(yǔ)盲鉚釘 GB/T3099-2004螺紋緊固件應(yīng)力截面積和承載面積 GB/T1682

15、3.1-1997十字槽盤(pán)頭螺釘 GB/T818-2000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(jī)械加工余量 QB/T6414-1999電動(dòng)采光排煙窗 JG189-20061.9 相關(guān)物理性能等級(jí)測(cè)試方法：玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T139-2001玻璃幕墻光學(xué)性能 GB/T18091-2000彩色涂層鋼板和鋼帶試驗(yàn)方法 GB/T13448-2006鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50205-2001混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50204-2002建筑防水材料老化試驗(yàn)方法 GB/T1

16、8244-2000建筑幕墻氣密、水密、抗風(fēng)壓性能檢測(cè)方法 GB/T15227-2007建筑幕墻抗震性能振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)方法 GB/T18575-2001建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測(cè)方法 GB/T18250-2000建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50210-2001金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法 GB/T228-20021.10 建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)(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(jí) 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

17、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C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(biāo)準(zhǔn)，建筑工程應(yīng)分為以下四個(gè)抗震設(shè)防類別： 1.特殊設(shè)防類：指使用上有特殊設(shè)施，涉及國(guó)家公共安全的重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害等特別重大災(zāi)害后果，需要進(jìn)行特殊設(shè)防的建筑，簡(jiǎn)稱甲類； 2.重點(diǎn)設(shè)防類：指地震時(shí)使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的生命線相關(guān)建筑，以及地震時(shí)可能導(dǎo)致大量人員傷亡等重大災(zāi)害后果，需要提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的建筑，簡(jiǎn)稱乙類； 3.標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類：指大量的除1、2、4款以外按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)防的建筑，簡(jiǎn)稱丙類；

18、 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(jiǎn)稱丁類； 在維護(hù)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)計(jì)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(qiáng)其抗震措施，同時(shí)，應(yīng)按批準(zhǔn)的地震安全性評(píng)價(jià)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(diǎn)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(qiáng)其抗震措施，同時(shí)，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用； 3.標(biāo)準(zhǔn)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(guó)家規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2010，佛山地區(qū)地

19、震基本烈度為：7度，地震動(dòng)峰值加速度為0.1g，由于本工程是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類，因此實(shí)際抗震計(jì)算中的水平地震影響系數(shù)最大值應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度選取，也就是?。簃ax=0.08；3 幕墻承受荷載計(jì)算3.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)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(jì)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(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：82.6m； gz：瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)； 根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算(高度不足5m按5m計(jì)算)： gz=K(1+2f) 其中K為地面粗糙度調(diào)整系數(shù)，

20、f為脈動(dòng)系數(shù) A類場(chǎng)地： gz=0.92×(1+2f) 其中：f=0.387×(Z/10)-0.12 B類場(chǎng)地： gz=0.89×(1+2f) 其中：f=0.5(Z/10)-0.16 C類場(chǎng)地： gz=0.85×(1+2f) 其中：f=0.734(Z/10)-0.22 D類場(chǎng)地： gz=0.80×(1+2f) 其中：f=1.2248(Z/10)-0.3對(duì)于C類地形，82.6m高度處瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)： gz=0.85×(1+2×(0.734(Z/10)-0.22)=1.6342 z：風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以

21、下公式計(jì)算： A類場(chǎng)地： z=1.379×(Z/10)0.24 當(dāng)Z>300m時(shí)，取Z=300m，當(dāng)Z<5m時(shí)，取Z=5m； B類場(chǎng)地： z=(Z/10)0.32 當(dāng)Z>350m時(shí)，取Z=350m，當(dāng)Z<10m時(shí)，取Z=10m； C類場(chǎng)地： z=0.616×(Z/10)0.44 當(dāng)Z>400m時(shí)，取Z=400m，當(dāng)Z<15m時(shí)，取Z=15m； D類場(chǎng)地： z=0.318×(Z/10)0.60 當(dāng)Z>450m時(shí)，取Z=450m，當(dāng)Z<30m時(shí)，取Z=30m；對(duì)于C類地形，82.6m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)： z=0.61

22、6×(Z/10)0.44=1.5597 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(shí)，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(duì)墻面， 取-1.0 -對(duì)墻角邊， 取-1.8 二、內(nèi)表面 對(duì)封閉式建筑物，按表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取-0.2或0.2。 本計(jì)算點(diǎn)為大面位置。 按JGJ102-2003第條文說(shuō)明：風(fēng)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(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果和國(guó)外的有關(guān)資料，在上述區(qū)域風(fēng)吸力系數(shù)可取-1.8，其余墻面可考慮-1.0，由于維護(hù)

23、結(jié)構(gòu)有開(kāi)啟的可能，所以還應(yīng)考慮室內(nèi)壓-0.2。對(duì)無(wú)開(kāi)啟的結(jié)構(gòu)，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范條文說(shuō)明第7.3.3條指出“對(duì)封閉建筑物，考慮到建筑物內(nèi)實(shí)際存在的個(gè)別洞口和縫隙，以及機(jī)械通風(fēng)等因素，室內(nèi)可能存在正負(fù)不同的氣壓，參照國(guó)外規(guī)范，大多取±(0.2-0.25)的壓力系數(shù)，現(xiàn)取±0.2”。即不論有無(wú)開(kāi)啟扇，均要考慮內(nèi)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(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(shí)，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(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1(A)可

24、按面積的對(duì)數(shù)線性插值，即： s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA 在上式中： 當(dāng)A10m2時(shí)，取A=10m2； 當(dāng)A1m2時(shí)，取A=1m2； s1(10)=0.8s1(1) w0：基本風(fēng)壓值(MPa)，根據(jù)現(xiàn)行<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001附表D.4(全國(guó)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，佛山地區(qū)取0.0005MPa；3.2 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的構(gòu)件從屬面積： A=1.2×4.5=5.4m2 LogA=0.732 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)

25、logA =0.854 s1=0.854+0.2 =1.054 wk=gzzs1w0 =1.6342×1.5597×1.054×0.0005 =0.001343MPa 3.3 計(jì)算面板材料時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 計(jì)算面板材料時(shí)的構(gòu)件從屬面積： A=2.81×1.2=3.372m2 LogA=0.528 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =0.894 s1=0.894+0.2 =1.094 wk=gzzs1w0 =1.6342×1.5597×1.094×0.0005 =0.001394MPa 3.4 垂直于幕

26、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(dòng)力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.08； 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(jì)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：

27、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(jì)算時(shí)： 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(jì)算時(shí)； 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(jì)算基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：82.6m； 2：力學(xué)模型：雙跨梁； 3：立柱跨度：L=4500mm，短跨長(zhǎng)L1=2249mm，長(zhǎng)跨長(zhǎng)L2=2251mm； 4：立柱左分格寬：1200

28、mm；立柱右分格寬：1200mm； 5：立柱計(jì)算間距：B=1200mm； 6：板塊配置：鋁單板； 7：立柱材質(zhì)：Q235； 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(jì)計(jì)算，受力模型如下：4.1 立柱型材選材計(jì)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(jì)算間距(mm)； qwk=wkB =0.001343×1200 =1.612N/mm qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.4×1.612 =2.257N/mm(2)

29、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(dòng)力放大系數(shù)，取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.08； 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 =5×0.08×0.0004 =0.00016MPa 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(jì)算間距(mm)； qEk=qEAkB =0.00016×1200 =0.192N/mm qE：水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)

30、； qE=1.3qEk =1.3×0.192 =0.25N/mm(3)幕墻受荷載集度組合：用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用Sw+0.5SE設(shè)計(jì)值組合： JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =2.257+0.5×0.25 =2.382N/mm用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值： JGJ102-2003 qk=qwk =1.612N/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(zhǎng)跨內(nèi)出現(xiàn)。 M1：中支座彎矩(N·mm)； R1：中支座反力(N)； M1=-q(L13+L23)/8L =

31、-2.382×(22493+22513)/8/4500 =-1507360.268N·mm R1=qL1/2-M1/L1+qL2/2-M1/L2 =2.382×2249/2-(-1507360.268/2249)+2.382×2251/2-(-1507360.268/2251) =6699.376N4.2 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) =4×1507360.268/(2.382×22512) =0.5查建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)第二版表3-9附注說(shuō)明： x0=A/4+2R1/3cos(

32、+240)其中： A=2+k1-k2=2.5 R=(A/4)2-k1/2)3/2=0.053 =1/3arccos(A3-12k1A-8(1-2k1-k2)/64R)=26.479 x0=A/4+2R1/3cos(+240) =2.5/4+2×0.0531/3cos(26.479+240) =0.579 =x0(1-2k1+3k1x0-2x02-k1x02+x03) =0.13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(zhǎng)跨長(zhǎng)度(mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對(duì)

33、Q235取206000MPa； Ixmin：材料需滿足的繞X軸最小慣性矩(mm4)； L2/250=2251/250=9.004 按.2建筑幕墻GB/T21086-2007的規(guī)定，對(duì)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(wú)絕對(duì)撓度限制）： 當(dāng)跨距4500mm時(shí)，絕對(duì)撓度不應(yīng)該大于20mm； 當(dāng)跨距4500mm時(shí)，絕對(duì)撓度不應(yīng)該大于30mm；對(duì)本例?。?df,lim=9.004mm代入上式： Ixmin=qkL24/24Edf,lim =0.13×1.612×22514/24/206000/9.004 =120863.849mm4(2)截面的型材抵抗矩要求： W

34、nx：立柱凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； Mx：彎矩組合設(shè)計(jì)值即M1(N·mm)； ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對(duì)于冷彎薄壁型鋼龍骨，按冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB 50018-2002，取1.00；對(duì)于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對(duì)于鋁合金龍骨，按最新鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50429-2007，取1.00； fs ：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，對(duì)Q235取215； Wnx=Mx/fs =1507360.268/1.05/215 =6677.122mm34.3 選用立柱型材的截面特性 按上一項(xiàng)計(jì)算結(jié)果選用型材號(hào)：50x50x4 型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：215

35、MPa 型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：s=125MPa 型材彈性模量：E=206000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=261530mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=261530mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=10461mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=10461mm3 型材凈截面面積：An=736mm2 型材線密度：g=0.057776N/mm 型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=8mm 型材受力面對(duì)中性軸的面積矩：Sx=6364mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：=1.054.4 立柱的抗彎強(qiáng)度計(jì)算(1)立柱軸向拉力設(shè)計(jì)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

36、：立柱單元的面積(mm2)； B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)； L：立柱跨度(mm)； Nk=qGAkA =qGAkBL =0.0004×1200×4500 =2160N N：立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值(N)； N=1.2Nk =1.2×2160 =2592N(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/Wnxfs JGJ102-2003上式中： N：立柱軸力設(shè)計(jì)值(N)； Mx：立柱彎矩設(shè)計(jì)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)； ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對(duì)于冷彎薄壁型鋼龍骨，按

37、冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB 50018-2002，取1.00；對(duì)于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對(duì)于鋁合金龍骨，按最新鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50429-2007，取1.00； fs：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取215MPa；則： N/An+Mx/Wnx=2592/736+1507360.268/1.05/10461 =140.753MPa215MPa立柱抗彎強(qiáng)度滿足要求。4.5 立柱的撓度計(jì)算 因?yàn)閼T性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計(jì)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=261530mm4 預(yù)選值為：Ixmin=1208

38、63.849mm4 實(shí)際撓度計(jì)算值為： df=qkL24/24EIx =0.13×1.612×22514/24/206000/261530 =4.161mm 而df,lim=9.004mm所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。4.6 立柱的抗剪計(jì)算校核依據(jù)： maxs=125MPa (立柱的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值)(1)求中支座剪力設(shè)計(jì)值：采用Vw+0.5VE組合 Vw1左=-(qL1/2-M1/L1) =-(2.382×2249/2-(-1507360.268/2249) =-3348.795N Vw1右=qL2/2-M1/L2 =2.382×2251/2-(-1507

39、360.268/2251) =3350.581N取V=3350.581N(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(duì)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 =3350.581×6364/261530/8 =10.192MPa 10.192MPa125MPa立柱抗剪強(qiáng)度滿足要求!5 幕墻橫梁計(jì)算基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：82.6m； 2：橫梁跨度：B=1200mm； 3：橫梁上分格高：2810mm；橫梁下分格高：1690mm；

40、 4：橫梁計(jì)算間距：H=2250mm； 5：力學(xué)模型：三角荷載簡(jiǎn)支梁； 6：板塊配置：鋁單板； 7：橫梁材質(zhì)：Q235；因?yàn)锽H，所以本處幕墻橫梁按三角形荷載簡(jiǎn)支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下：5.1 橫梁型材選材計(jì)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(mm)； qwk=wkB =0.001343×1200 =1.612N/mm qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.4×1.612 =2.257N/mm(2)垂

41、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(dòng)力放大系數(shù)，取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.08； 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 =5.0×0.08×0.0003 =0.00012MPa qEk：橫梁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 =0.00012×1200 =0.144N/mm qE：橫梁受水平地震作用

42、線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.3×0.144 =0.187N/mm(3)幕墻橫梁受荷載集度組合：用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用Sw+0.5SE設(shè)計(jì)值組合： JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =2.257+0.5×0.187 =2.351N/mm用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值： JGJ102-2003 qk=qwk =1.612N/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)荷載及地震作用彎矩組合設(shè)計(jì)值(N·mm)； Mw：風(fēng)荷載作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(N·mm)； ME：地震作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(N·mm)； 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 =2.351×12002/12 =282120N·mm(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)； H1