橫明豎隱玻璃幕墻設計計算書

1、永嘉縣電力調度通信中心展示水平和隱藏垂直玻璃幕墻設計計算書目錄 TOC f h z t 標題 2,1,標題 3,2 HYPERLINK l _Toc204076683 1計算和參考的規(guī)則、標準和資料 PAGEREF _Toc204076683 h 1 HYPERLINK l _Toc204076684 1.1幕墻設計規(guī)則： PAGEREF _Toc204076684 h 1 HYPERLINK l _Toc204076685 1.2建筑設計規(guī)定： PAGEREF _Toc204076685 h 1 HYPERLINK l _Toc204076686 1.3鋁規(guī)： PAGEREF _Toc204

2、076686 h 2 HYPERLINK l _Toc204076687 1.4鈑金和石規(guī)： PAGEREF _Toc204076687 h 2 HYPERLINK l _Toc204076688 1.5玻璃量規(guī)： PAGEREF _Toc204076688 h 3 HYPERLINK l _Toc204076689 1.6鋼規(guī)： PAGEREF _Toc204076689 h 3 HYPERLINK l _Toc204076690 1.7膠和密封材料規(guī)定： PAGEREF _Toc204076690 h 4 HYPERLINK l _Toc204076691 1.8門窗五金規(guī)定： PAGER

3、EF _Toc204076691 h 4 HYPERLINK l _Toc204076692 1.9相關物性等級的測試方法： PAGEREF _Toc204076692 h 5 HYPERLINK l _Toc204076693 1.10建筑結構靜力計算手冊（第二版） PAGEREF _Toc204076693 h 6 HYPERLINK l _Toc204076694 1.11土木工程圖紙： PAGEREF _Toc204076694 h 6張 HYPERLINK l _Toc204076695 2基本參數(shù) PAGEREF _Toc204076695 h 6 HYPERLINK l _Toc

4、204076696 2.1幕墻所在區(qū)域： PAGEREF _Toc204076696 h 6 HYPERLINK l _Toc204076697 2.2地面粗糙度分類等級： PAGEREF _Toc204076697 h 6 HYPERLINK l _Toc204076698 2.3地震烈度： PAGEREF _Toc204076698 h 6 HYPERLINK l _Toc204076699 3幕墻承載力計算 PAGEREF _Toc204076699 h 6 HYPERLINK l _Toc204076700 3.1風荷載標準值計算方法： PAGEREF _Toc204076700 h

5、6 HYPERLINK l _Toc204076701 3.2計算支撐結構時風荷載標準值： PAGEREF _Toc204076701 h 7 HYPERLINK l _Toc204076702 3.3計算面板材料時風荷載標準值： PAGEREF _Toc204076702 h 8 HYPERLINK l _Toc204076703 3.4垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值： PAGEREF _Toc204076703 h 8 HYPERLINK l _Toc204076704 3.5動作效果組合： PAGEREF _Toc204076704 h 8 HYPERLINK l _Toc204

6、076705 4幕墻柱計算 PAGEREF _Toc204076705 h 9 HYPERLINK l _Toc204076706 4.1柱型材選材計算： PAGEREF _Toc204076706 h 9 HYPERLINK l _Toc204076707 4.2確定材料的截面參數(shù)： PAGEREF _Toc204076707 h 11 HYPERLINK l _Toc204076708 4.3選定柱型材截面特征： PAGEREF _Toc204076708 h 12 HYPERLINK l _Toc204076709 4.4柱抗彎強度計算： PAGEREF _Toc204076709 h

7、12 HYPERLINK l _Toc204076710 4.5立柱撓度計算： PAGEREF _Toc204076710 h 13 HYPERLINK l _Toc204076711 4.6柱的抗剪強度計算： PAGEREF _Toc204076711 h 13 HYPERLINK l _Toc204076712 5幕墻梁計算 PAGEREF _Toc204076712 h 14 HYPERLINK l _Toc204076713 5.1光束輪廓選擇的計算： PAGEREF _Toc204076713 h 14 HYPERLINK l _Toc204076714 5.2確定材料的截面參數(shù)：

8、PAGEREF _Toc204076714 h 16 HYPERLINK l _Toc204076715 5.3所選光束剖面的橫截面特征： PAGEREF _Toc204076715 h 17 HYPERLINK l _Toc204076716 5.4幕墻梁抗彎強度計算： PAGEREF _Toc204076716 h 17 HYPERLINK l _Toc204076717 5.5梁的撓度計算： PAGEREF _Toc204076717 h 18 HYPERLINK l _Toc204076718 5.6梁的剪力計算：（三角荷載下） PAGEREF _Toc204076718 h 18 H

9、YPERLINK l _Toc204076719 6玻璃板的選擇與驗證 PAGEREF _Toc204076719 h 19 HYPERLINK l _Toc204076720 6.1玻璃板載荷計算： PAGEREF _Toc204076720 h 20 HYPERLINK l _Toc204076721 6.2玻璃強度計算： PAGEREF _Toc204076721 h 21 HYPERLINK l _Toc204076722 6.3檢查玻璃最大撓度： PAGEREF _Toc204076722 h 22 HYPERLINK l _Toc204076723 7連接器計算 PAGEREF _

10、Toc204076723 h 23 HYPERLINK l _Toc204076724 7.1橫梁與轉角場的連接： PAGEREF _Toc204076724 h 24 HYPERLINK l _Toc204076725 7.2角碼與立柱連接： PAGEREF _Toc204076725 h 24 HYPERLINK l _Toc204076726 7.3立柱與主體結構的連接： PAGEREF _Toc204076726 h 26 HYPERLINK l _Toc204076727 8幕墻預埋件計算（土建預埋） PAGEREF _Toc204076727 h 27 HYPERLINK l _T

11、oc204076728 8.1載荷標準值計算： PAGEREF _Toc204076728 h 28 HYPERLINK l _Toc204076729 8.2預埋件計算： PAGEREF _Toc204076729 h 28 HYPERLINK l _Toc204076730 8.3檢查錨板總面積： PAGEREF _Toc204076730 h 29 HYPERLINK l _Toc204076731 8.4錨桿長度計算： PAGEREF _Toc204076731 h 29 HYPERLINK l _Toc204076732 9幕墻焊縫計算 PAGEREF _Toc204076732 h

12、 30 HYPERLINK l _Toc204076733 9.1受力分析： PAGEREF _Toc204076733 h 30 HYPERLINK l _Toc204076734 9.2焊縫特征參數(shù)計算： PAGEREF _Toc204076734 h 30 HYPERLINK l _Toc204076735 9.3焊縫校核計算： PAGEREF _Toc204076735 h 31 HYPERLINK l _Toc204076736 10顯示屏、橫豎玻璃幕墻膠水及伸縮縫計算 PAGEREF _Toc204076736 h 31 HYPERLINK l _Toc204076737 10.1

13、抗震設計下結構硅酮密封膠寬度計算： PAGEREF _Toc204076737 h 31 HYPERLINK l _Toc204076738 10.2結構硅酮密封膠粘結厚度計算： PAGEREF _Toc204076738 h 32 HYPERLINK l _Toc204076739 10.3結構膠設計總結： PAGEREF _Toc204076739 h 33 HYPERLINK l _Toc204076740 10.4柱連接伸縮縫計算： PAGEREF _Toc204076740 h 33 HYPERLINK l _Toc204076741 10.5玻璃鑲嵌槽緊固螺釘抗拉強度計算： PAG

14、EREF _Toc204076741 h 33 HYPERLINK l _Toc204076742 10.6耐候膠接頭計算： PAGEREF _Toc204076742 h 34 HYPERLINK l _Toc204076743 11附錄 常用材料的力學和其他物理性能 PAGEREF _Toc204076743 h 35明、橫、隱垂直玻璃幕墻設計計算書參考計算的規(guī)則、標準和數(shù)據(jù)幕墻設計規(guī)則：鋁合金結構設計規(guī)范GB50429-2007玻璃幕墻工程技術規(guī)程JGJ102-2003點支式玻璃幕墻工程技術規(guī)范CECS127-2001點支撐式玻璃幕墻支撐裝置JG138-2001懸掛式玻璃幕墻支撐裝置JG

15、139-2001建筑玻璃應用技術規(guī)程JGJ113-2003建筑瓷板裝飾工程技術規(guī)程CECS101:98建筑幕墻GB/T21086-2007金屬與石材幕墻工程技術規(guī)程JGJ133-2001建筑設計規(guī)范：采暖通風空調設計規(guī)程GB50019-2003地震震級規(guī)定GB/T17740-1999鋼結構防火涂料GB14907-2002鋼結構設計規(guī)范GB50017-2003高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程JGJ99-98高層建筑混凝土結構技術規(guī)范JGJ3-2002高層民用建筑設計防火規(guī)范GB50045-95（2005年版）高空作業(yè)掛藍GB19155-2003工程抗震術語標準JGJ/T97-95工程網(wǎng)絡規(guī)劃技術規(guī)程J

16、GJ/T121-99公共建筑節(jié)能設計標準GB50189-2005混凝土結構后錨固技術規(guī)范JGJ145-2004混凝土結構設計規(guī)范GB50010-2002混凝土用膨脹式和擴孔式建筑地腳螺栓JG160-2004既有住宅建筑節(jié)能改造技術規(guī)程JGJ129-2004建筑表面用硅防水劑JC/T902-2002建筑材料放射性核素限量GB6566-2001建筑防火阻隔應用技術規(guī)程CECS154：2003建筑鋼結構焊接技術規(guī)范JGJ81-2002建筑隔聲評價標準GB/T50121-2005建筑工程抗震設防分級標準GB50223-2004建筑工程預應力施工規(guī)范CECS180：2005建筑結構荷載規(guī)定GB50009

17、-2001（2006年版，部分修訂）建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準GB50068-2001建筑物抗震設防分級標準GB50223-2004建筑物抗震設計規(guī)范GB50011-2001建筑設計防火規(guī)范GB50016-2006建筑物防雷設計規(guī)范GB50057-94（2000年版）冷彎薄壁鋼結構設計規(guī)范GB50018-2002民用建筑隔聲設計規(guī)范GBJ118-88民用建筑熱工設計規(guī)范GB50176-93民用建筑設計通則GB50352-2005膜結構技術規(guī)程CECS158：2004夏熱冬冷地區(qū)住宅建筑節(jié)能設計標準JGJ134-2001夏熱冬暖地區(qū)住宅建筑節(jié)能設計標準JGJ75-2003預應力筋用錨具、夾具和連

18、接件應用技術規(guī)范JGJ85-2002鋁量規(guī)：變形鋁及鋁合金化學成分GB/T3190-1996建筑用絕緣鋁合金型材條型JG/T175-2005建筑鋁型材、鋁板氟碳涂料JG/T133-2000鋁合金建筑型材第1部分基材GB5237.1-2004鋁合金建筑型材第2部分陽極氧化著色型材GB5237.2-2004鋁合金建筑型材 第3部分電泳涂漆型材GB5237.3-2004鋁合金建筑型材第4部分粉末涂料型材GB5237.4-2004鋁合金建筑型材第5部分氟碳漆噴涂型材GB5237.5-2004鋁合金建筑型材 第6部分保溫型材GB5237.6-2004鋁及鋁合金彩涂板帶材YS/T431-2000一般工業(yè)用

19、鋁及鋁合金板帶材GB/T3880.13-2006鋁型材截面幾何參數(shù)算法及計算機程序要求YS/T437-2000彩色電泳涂漆鋁合金建筑型材YS/T459-2003鈑金和石材量規(guī)：干掛裝飾石材及其金屬掛件JC830.1，2-2005建筑裝飾用陶瓷玻璃JC/T872-2000建筑幕墻用瓷板JG/T217-2007鋁幕墻板及基板YS/T429.1-2000鋁幕墻板、氟碳漆鋁單板YS/T429.2-2000鋁塑復合板GB/T17748-1999鋁塑復合板用鋁帶YS/T432-2000天然板巖GB/T18600-2001天然石材砌塊JC/T202-2001天然石材建筑板材GB/T19766-2005天然花

20、崗巖砌塊JC/T204-2001天然花崗巖建筑板GB/T18601-2001天然石材統(tǒng)一編號GB/T17670-1999天然飾面石材術語GB/T13890-92玻璃量規(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浮法玻璃GB11614-1999夾層玻璃GB/T9962-1999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幕墻用鋼化玻璃和半鋼化玻璃GB17841-1999普通平板玻璃GB4871-1995熱彎玻璃JC

21、/T915-2003壓花玻璃JC/T511-2002中空玻璃GB/T11944-2002彩色玻璃GB/T18701-2002鋼規(guī)：建筑結構用冷彎矩形鋼管JG/T178-2005不銹鋼棒材GB/T1220-2007不銹鋼及耐熱鋼冷軋帶材GB/T4239-1991不銹鋼冷作鋼棒GB/T4226-1984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不銹鋼絲GB/T4240-93建筑用不銹鋼絞線JG/T200-2007不銹鋼小口徑無縫鋼管GB/T3090-2000擦窗劑GB19154-2003彩色涂層鋼板及鋼帶GB/T12754-2006低合金鋼焊條GB

22、/T5118-1995低合金高強度結構鋼GB/T1591-1994建筑幕墻鋼索壓縮管接頭JG/T201-2007高耐候結構鋼GB/T4171-2000高碳鉻不銹鋼絲YB/T0961997焊接結構用焊接鋼GB/T4172-2000合金結構鋼GB/T3077-1999結構用無縫鋼管J102金屬復合鋼制品熱鍍鋅涂層技術要求GB/T13912-2002冷拔異型鋼管GB/T3094-2000碳鋼焊條GB/T5117-1999碳素結構鋼GB/T700-2006碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋薄板及鋼帶GB/T912-1989碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋厚板帶材GB/T3274-2007優(yōu)質碳素結構鋼GB/T6

23、99-1999預應力筋用錨具、夾具和連接件GB/T14370-2000膠水和密封材料規(guī)定：丙烯酸建筑密封膠JC484-2006幕墻玻璃接縫密封膠JC/T882-2001彩涂鋼板建筑密封膠JC/T884-2001丁基橡膠防水密封膠帶JC/T942-2004干掛石材幕墻環(huán)氧樹脂膠JC887-2001工業(yè)橡膠板GB/T5574-1994混凝土建筑接縫密封膠JC/T881-2001建筑窗用彈性密封膠JC485-2007建筑密封材料試驗方法GB/T13477.120-2002建筑用防霉密封膠JC/T885-2001建筑用硅酮結構密封膠GB16776-2005建筑用巖棉、礦渣棉保溫制品GB/T19686-

24、2005建筑用硬質塑料絕緣條JG/T174-2005建筑裝飾用天然石材保護劑JC/T973-2005聚氨酯建筑密封膠JC/T482-2003聚硫建筑密封膠JC/T483-2006保溫用巖棉、礦棉及其制品GB/T11835-2007硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強度的測定GB/T529-1999石材建筑密封膠JC/T883-2001橡膠袖珍硬度計壓痕硬度試驗方法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/T486-2001中空玻璃用丁基熱熔密封膠JC/T914-2003門窗五金法規(guī)：封閉式沉頭盲鉚釘GB/T12616-2004封閉式扁圓頭盲鉚釘GB/

25、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緊固件不銹鋼螺母力學性能GB/T3098.15-2000緊固件不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱的力學性能GB/T3098.6-2000緊固件機械性能用抽芯鉚釘GB/T3098.19-2004緊固件螺母機械性能粗牙螺紋GB/T3098.2-2000緊固件螺母、細牙機械性能GB/T3098.4-2000緊固件螺栓、螺釘和螺柱的力學性能GB/T3098.1-2000緊固件機械性能自攻螺釘GB/T3098.5-2000緊固件盲鉚釘術語GB/T3099-2004鋁合金窗GB/T8479-2

26、003鋁合金門GB/T8478-2003螺紋緊固件的應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/T3884-1999鋁合金門插芯鎖QB/T3885-1999平開鋁合金窗把手QB/T3886-1999鋁合金支架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QB/T3901-1999鋁合金推拉門拉輪QB/T3902-1999更近一點QB/T3893-1999外門鎖QB/T2473-2000球插芯門鎖GB/T2474-2000葉片門鎖

27、QB/T2475-2000球形門鎖QB/T2476-2000銅合金鑄件GB/T13819-1992鋅合金壓鑄件GB/T13821-1992鋁合金壓鑄件GB/T15114-1994鑄件尺寸公差及加工余量QB/T6414-1999建筑門窗五金插件JG214-2007建筑門窗五金傳動機構用手柄JG124-2007建筑門窗五金旋壓拉手JG213-2007建筑門窗五金鉸鏈（合頁）JG125-2007建筑門窗五金傳動鎖JG126-2007建筑門窗五金滑動支架JG127-2007建筑門窗五金滑輪JG129-2007建筑門窗五金多點鎖JG215-2007建筑門窗五金支架JG128-2007建筑門窗五金件通用要

28、求JG212-2007建筑門窗五金單點鎖JG130-2007平開窗下建筑門窗五金系統(tǒng)JG168-2004鋼塑共擠門窗JG207-2007電燈排煙窗JG189-2006相關物性等級測試方法：玻璃幕墻工程質量檢驗標準JGJ/T139-2001玻璃幕墻光學性能GB/T18091-2000采暖住宅建筑節(jié)能檢驗標準JGJ132-2001彩色涂層鋼板及鋼帶試驗方法GB/T13448-2006鋼結構工程施工質量驗收規(guī)程GB50205-2001混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)程GB50204-2002建筑防水材料老化試驗方法GB/T18244-2000建筑幕墻氣密性、水密性和抗風壓試驗方法GB/T15227-20

29、07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試驗方法GB/T18250-2000建筑外窗保溫性能分級及試驗方法GB/T8484-2002建筑外窗采光性能分級及試驗方法GB/T11976-2002建筑外窗抗風壓等級及試驗方法GB/T7106-2002建筑外窗隔聲性能分級及試驗方法GB/T8485-2002建筑外窗氣密性能分級及試驗方法GB/T7107-2002建筑外窗水密性能分級及試驗方法GB/T7108-2002建筑裝飾工程施工質量驗收規(guī)程GB50210-2001金屬材料室溫拉伸試驗方法GB/T228-2002建筑結構靜力計算手冊（第二版）民用圖紙：基本參

30、數(shù)幕墻所在區(qū)域：區(qū)域;地面粗糙度分類等級：幕墻屬于外保護構件，按建筑結構荷載規(guī)程（GB50009-2001）A類：指近海和島嶼、海岸、湖岸和沙漠地區(qū)；B類：指房屋稀疏的田野、村莊、叢林、丘陵、城鎮(zhèn)和城郊；C類：指建筑物密集的市區(qū)；D類：指建筑密集、房屋高的市區(qū)；根據(jù)上述分類標準，本項目屬于B類地形。地震烈度：根據(jù)國家規(guī)定建筑抗震設計規(guī)范（GB50011-2001），基本區(qū)域地震烈度為6度，地震動峰值加速度為0.05g，最大水平地震影響系數(shù)為： max =0.04。幕墻承重計算風荷載標準值的計算方法：幕墻屬于外保護構件，按建筑結構荷載規(guī)范（GB50009-2001 2006版）計算：w k =

31、gz z s1 w 0 7.1.1-2 GB50009-2001 2006版在上面的公式中：w k 作用于幕墻的風荷載標準值（MPa）；Z：計算點高程： 90m； gz ： 陣風瞬時風壓系數(shù)；根據(jù)不同的站點類型，按以下公式計算： gz =K(1+2 f )式中 K 為地面粗糙度調整系數(shù)， f為脈動系數(shù)A類站點： gz =0.92(1+2 f ) 其中： f =0.387(Z/10) -0.12B類站點： gz =0.89(1+2 f ) 其中： f =0.5(Z/10) -0.16C類站點： gz =0.85(1+2 f ) 其中： f =0.734(Z/10) -0.22D類站點： gz =

32、0.80(1+2 f ) 其中： f =1.2248(Z/10) -0.3對于 B 類地形，90m高處瞬時風壓的陣風系數(shù)： gz =0.89(1+2(0.5(Z/10) -0.16 )=1.5162 z ：風壓高度變化系數(shù)；根據(jù)不同的站點類型，按以下公式計算：A類位點： z =1.379(Z/10) 0.24當 Z時300m，取 Z= 300m，當 Z時350m，取 Z= 350m，當 Z時400m，取 Z= 400m，當 Z時450m，取 Z= 450m，當 Z4500mm時，絕對撓度不應大于30mm；以這個例子為例：d f,lim =19.167mm代入上式：I xmin =q k L 2

33、 4 /24Ed f,lim=0.14991.8963450 4 /24/70000/19.167= 1250411.392mm4(2)截面型材的抗彎強度要求：W nx ：柱的凈截面抗彎矩預選值（mm 3 ）；M x ：彎矩組合設計值為M 1 (N mm)；：塑性展開系數(shù)：鋼龍骨按JGJ133或JGJ102規(guī)定取1.05；鋁合金龍骨，按最新的鋁合金結構設計規(guī)范GB 50429-2007，取1.00；f a ：型材抗彎強度設計值（MPa）， 6063A-T5取135；W nx =M x /f a=3582573.75/1.00/135= 26537.583mm3選擇柱截面的截面特征：根據(jù)上一項的

34、計算結果選擇型材號：12072型材抗彎強度設計值：135MPa型材抗剪強度設計值： a =75MPa型材彈性模量：E=70000MPa繞 X 軸的轉動慣量：I x = 2381700mm4繞 Y 軸的轉動慣量：I y = 975700mm4截面繞 X 軸的凈阻力矩：W nx1 = 38320mm3截面繞 X 軸的凈阻力矩：W nx2 = 41180mm3型材凈截面積： An = 1194.74mm2型材線密度： g =0.032258N/mm型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=5mm輪廓面向中性軸的面積力矩：S x = 24320mm3塑性發(fā)展系數(shù)：=1.00柱的抗彎強度計算：(1)立柱軸

35、向受拉設計值：N k ：立柱軸向拉力標準值（N）；q GAk ：幕墻單位面積自重標準值（MPa）；A：立柱單位面積（mm 2 ）；B：幕墻柱的計算間距（mm）；L：立柱跨度（mm）；N k =q GAk A= qGAkBL _=0.00059503900=1852.5NN：立柱軸向拉力設計值（N）；N= 1.2Nk=1.21852.5=2223N(2)檢查抗彎強度：根據(jù)雙跨梁（拉）柱強度公式，應滿足：N/A n +M x /W nx f a 6.3.7JGJ102-2003在上面的公式中：N：立柱軸力設計值（N）；M x ：柱彎矩設計值（Nmm）；An：柱的凈截面積（mm 2 ） ；W nx

36、：彎矩方向的凈截面抗彎矩（mm 3 ）；：塑性展開系數(shù)：鋼龍骨按JGJ133或JGJ102規(guī)定取1.05；鋁合金龍骨，按最新的鋁合金結構設計規(guī)范GB 50429-2007，取1.00；f a ：型材抗彎強度設計值，135MPa；但：適用 n +M x / W nx =2223/1194.74+3582573.75/1.00/38320=95.352MPa135MPa立柱的抗彎強度符合要求。立柱撓度計算：因為轉動慣量預選是根據(jù)撓度限值計算的，所以只要選擇的柱轉動慣量大于預選值，撓度就滿足要求：所選輪廓的實際慣性矩為：I x = 2381700mm4預選值為：I xmin = 1250411.39

37、2mm4實際撓度計算如下：d f =q k L 2 4 /24EI x=0.14991.8963450 4 /24/70000/2381700=10.063mm和 d f,lim =19.167mm因此，立柱的撓度符合規(guī)定的要求。柱的剪切計算：檢查依據(jù)： max a =75MPa（柱抗剪強度設計值）(1)求中間支撐的剪力設計值：使用 V w +0.5V E組合V w1 左=-(qL 1 /2-M 1 /L 1 )=-(2.716450/2-(-3582573.75/450)=-8572.375NV w1 右= qL 2 /2-M 1 /L 2=2.7163450/2-(-3582573.75/

38、3450)=5723.527N取 V=8572.375N(2)柱的剪應力： max ：柱的最大剪應力（MPa）；V：柱上的剪力（N）；S x ：立柱型材面向中性軸的面積力矩（mm 3 ）；I x ：柱截面截面的慣性矩（mm 4 ）；t：型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度（mm）； max =VS x /I x t=8572.37524320/2381700/5=17.507MPa17.507MPa75MPa立柱抗剪強度符合要求！幕墻梁計算基本參數(shù)：1：計算點高程： 90m；2：梁跨度：B= 950mm；3：梁上部高度： 1100mm；梁下部高度： 1900mm;4：梁計算間距：H= 1500m

39、m；5：力學模型：三角荷載簡支梁；6：板材配置：中空玻璃6+ 6 mm；7：橫梁材質：6063-T5；由于BH，這里的幕墻梁是根據(jù)三角荷載簡支梁力學模型設計計算的。應力模型如下：光束輪廓選擇的計算：(1) 風荷載作用下梁的線荷載集中度（按三角形分布）：q wk ：風荷載線分布的最大荷載集中度標準值（N/mm）；w k ：風荷載標準值（MPa）；B：梁跨度（mm）；q wk =w k B=0.001996950=1.896N/mmq w ：風荷載線分布的最大荷載集中度設計值（N/mm）；q w =1.4q wk=1.41.896=2.654N/mm（2）垂直于幕墻平面的水平地震作用線荷載集中（呈

40、三角形分布）：q EAk ：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用（MPa）； E ：功率放大系數(shù)，取5.0； max ：水平地震影響系數(shù)的最大值，為0.04；G k ：幕墻構件重力荷載標準值（N），（主要指面板構件）；A：幕墻平面面積（mm 2 ）；q EAk = E max G k /A 5.3.4JGJ102-2003=5.00.040.0004=0.00008MPaq Ek ：水平地震作用下梁的線荷載集中標準值（N/mm）；B：梁跨度（mm）；q Ek =q EAk B=0.00008950=0.076N/mmq E ：梁的水平地震作用線荷載集中設計值（N/mm）；q E =1.3q Ek=

41、1.30.076=0.099N/mm(3)幕墻梁的荷載集中組合：用于強度計算時，采用S w + 0.5SE設計值的組合： 5.4.1JGJ102-2003q=q w +0.5q E=2.654+0.50.099=2.704N/mm用于撓度計算時，采用標準S w值： 5.4.1JGJ102-2003q k =q wk=1.896N/mm(4) 風荷載和地震共同作用下梁的彎矩值（按三角形分布）：M y ：橫梁承受風荷載和地震彎矩的組合設計值（Nmm）；M w 梁在風荷載作用下的彎矩（Nmm）；M E 地震作用下梁的彎矩（Nmm）；B：梁跨度（mm）；M w =q w B 2 /12M E =q E

42、 B 2 /12使用 S w +0.5SE組合：M y =M w +0.5M E=qB 2 /12=2.704950 2 /12=203363.333Nmm(5) 自重荷載作用下梁的彎矩值（按矩形分布）：G k ：梁自重線載荷標準值（N/mm）；H：計算的梁間距（mm）；G k =0.0004H=0.00041500=0.6N/mmG：梁的自重線荷載設計值（N/mm）；G=1.2G k=1.20.6=0.72N/mmM x 自重荷載作用下梁的彎矩設計值（Nmm）；B：梁跨度（mm）；M =GB 2 /8=0.72950 2 /8=81225Nmm確定材料的截面參數(shù)：(1)梁阻力矩的預選：W n

43、x ：梁繞X軸的截面凈阻力矩預選值（mm 3 ）；W ny ：梁繞Y軸的截面凈阻力矩預選值（mm 3 ）；M x 自重荷載作用下梁的彎矩設計值（Nmm）；M y ：風荷載和地震力矩的組合設計值（Nmm）； x , y : 塑性發(fā)展系數(shù)：鋼龍骨按JGJ133或JGJ102均取1.05；鋁合金龍骨，按最新的鋁合金結構設計規(guī)范GB 50429-2007，取1.00；f a ：型材抗彎強度設計值（MPa），6063-T5取90；根據(jù)以下公式計算：W nx =M x / x f a=81225/1.00/90= 902.5mm3W ny =M y / y f a=203363.333/1.00/90=

44、2259.593mm3(2)梁轉動慣量的預選：d f1,lim ：按規(guī)定要求，梁在水平力標準值作用下的撓度極限（mm）；d f2,lim ：根據(jù)法規(guī)要求，梁在自重力作用下的撓度極限值（mm）；B：梁跨度（mm）；根據(jù)有關規(guī)定，鋼梁的相對撓度不得大于L/250，鋁梁的相對撓度不得大于L/180；建筑幕墻GB/T21086-2007還規(guī)定如下：根據(jù) 5.1.1.2，對于構件式玻璃幕墻或單元式幕墻（其他形式的幕墻或外部維修結構無絕對撓度限制）：當跨度4500mm時，絕對撓度不應大于20mm；當跨度 4500mm時，絕對撓度不應大于30mm；根據(jù) 5.1.9, b，自重標準值下的撓度不應超過其跨度的1

45、/500，且不應大于3mm；B/180=950/180=5.278mmB/500=950/500=1.9mm以這個例子為例：d f1,lim =5.278mmd f2,lim =1.9mmq k ：風荷載作用線上的荷載集中度標準值（N/mm）；E：型材彈性模量（MPa），6063-T5取70000MPa；I ymin ：繞 Y 軸的最小轉動慣量（mm 4 ）；B：梁跨度（mm）；d f1,lim =q k B 4 /120EI ymin （風荷載和地震引起的撓度計算）I ymin =q k B 4 /120Ed f1,lim=1.896 9504 /120/70000/5.278= 34832

46、.455mm4I xmin ：繞X軸的最小轉動慣量（mm 4 ）；G k ：梁自重線載荷標準值（N/mm）；d f2,lim =5G k B 4 /384EI xmin （自重撓度計算）I xmin =5G k B 4 /384Ed f2,lim=50.6950 4 /384/70000/1.9= 47844.587mm4選擇梁輪廓的截面特征：根據(jù)上面的預選結果選擇配置文件：所選型材號：6072型材抗彎強度設計值：90MPa型材抗剪強度設計值：55MPa型材彈性模量：E=70000MPa繞 X 軸的轉動慣量：I x = 351500mm4繞 Y 軸的轉動慣量：I y = 428000mm4截面

47、繞 X 軸的凈阻力矩：W nx1 = 10790mm3截面繞 X 軸的凈阻力矩：W nx2 = 8920mm3Y軸凈截面抗力矩：W ny1 = 13830mm3繞Y軸的凈截面抗力矩：W ny2 = 14740mm3型材凈截面積： An = 775.6mm2型材線密度： g =0.020941N/mm梁柱連接時，角件與梁連接處梁的壁厚：t=3mm橫梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t x =5.5mm垂直于Y軸腹板的橫梁截面總寬度：t y =5mm面向中性軸（圍繞 X 軸）的輪廓力的面積力矩：S x = 7080mm3面向中性軸（繞 Y 軸）的輪廓力的面積力矩：S y = 8460mm3塑性發(fā)展

48、系數(shù)： x = y =1.00幕墻梁抗彎強度計算：根據(jù)梁的抗彎強度計算公式，應滿足：M x / x W nx +M y / y W ny f a 6.2.4JGJ102-2003在上面的公式中：M x ：梁繞X軸方向（幕墻平面方向）的彎矩設計值（Nmm）；M y ：梁繞Y軸方向（垂直于幕墻平面）的彎矩設計值（Nmm）；W nx ：梁繞X軸方向（幕墻平面方向）的凈截面抗彎矩（mm 3 ）；W ny ：梁繞Y軸方向（垂直于幕墻平面）的凈截面抗彎矩（mm 3 ）； x , y : 塑性發(fā)展系數(shù)：鋼龍骨按JGJ133或JGJ102規(guī)定取1.05；鋁合金龍骨，按最新的鋁合金結構設計規(guī)范GB 50429-

49、2007，取1.00；f a ：型材抗彎強度設計值，取90MPa。使用 S G + S w +0.5S E的組合，則：M x / x W nx +M y / y W ny =81225/1.00/8920+203363.333/1.00/13830=23.11MPa90MPa梁的抗彎強度滿足要求。梁的撓度計算：由于慣性矩預選是根據(jù)撓度限值計算的，所以只要選定的梁慣性矩大于預選值，撓度就滿足要求：所選輪廓的實際慣性矩為：IX = 351500mm4 _我y = 428000mm4預選值是：我xmin = 47844.587mm4伊敏 = 34832.455mm4 _光束偏轉的實際計算值如下：d

50、f1 =q k B 4 /120EI y=1.8969504 / 120/70000/428000=0.43mmd f2 =5G k B 4 /384EI x=50.6950 4/384/70000/351500=0.259mmd f1,lim =5.278mmd f2,lim =1.9mm因此，梁的撓度符合規(guī)定的要求。梁的剪力計算：（三角荷載下）檢查依據(jù)： max a =55MPa（型材抗剪強度設計值）(1) V wk : 風荷載 (N) 下的剪力標準值：V wk =q wk B/4=1.896950/4=450.3N(2) V w ：風荷載作用下的剪力設計值（N）：Vw = 1.4Vwk

51、_=1.4450.3=630.42N(3) V Ek ：地震作用下剪力標準值（N）：V Ek =q Ek B/4=0.076950/4=18.05N(4) V E ：地震作用下剪力設計值（N）：V E =1.3V Ek=1.318.05=23.465N(5) V x : 總水平剪力(N)；V x : 梁上的水平總剪力 (N)：使用 V w +0.5V E組合：V x =V w +0.5V E=630.42+0.523.465=642.152N(6) V y : 總垂直剪切力 (N):V y =1.20.0004BH/2=1.20.00049501500/2=342N(7) 梁剪應力校核： x

52、：梁水平方向的剪應力（MPa）；V x ：梁的水平總剪力（N）；S y ： 光束輪廓面向中性軸的面積矩（mm 3 ）（繞Y軸）；I y ：梁截面的慣性矩（mm 4 ）；t y ：橫梁垂直于Y軸腹板的橫截面總寬度（mm）； x =V x S y /I y t y 6.2.5JGJ102-2003=642.1528460/428000/5=2.539MPa2.539MPa55MPa y ：梁垂直方向的剪應力（MPa）；V y ：梁的總垂直剪力（N）；S x ：光束輪廓面向中性軸的面積矩（mm 3 ）（繞X軸）；I x : 梁截面的慣性矩（mm 4 ）；t x ：橫梁垂直于X軸腹板的橫截面總寬度（m

53、m）； y =V y S x /I x t x 6.2.5【JGJ102-2003】=3427080/351500/5.5=1.252MPa1.252MPa55MPa梁的抗剪強度可以滿足！玻璃板的選擇和檢查基本參數(shù)：1：計算點高程： 90m；2：玻璃板尺寸：寬高=BH= 950mm 1900mm；3：玻璃配置：中空玻璃、外片鋼化玻璃6mm、片狀鋼化玻璃6mm；模型示意圖如下：玻璃板載荷的計算：(1)外玻璃載荷的計算：t 1 ：外層玻璃厚度（mm）；t 2 ：平板玻璃厚度（mm）；w k 作用在板上的風荷載標準值（MPa）；G Ak1 ：外層玻璃單位面積自重標準值（僅指玻璃）（MPa）；q EA

54、k1 ：外層玻璃的地震作用標準值（MPa）； g1 ：外層玻璃的體積密度（N/mm 3 ）；w k1 ：外板風荷載標準值（MPa）；q k1 ：分配給外層玻璃的荷載組合的標準值（MPa）；q 1 ：分配給外層玻璃的荷載組合的設計值（MPa）；G Ak1 = g1 t 1=0.00002566=0.000154MPaq EAk1 = E max G Ak1=50.040.000154=0.000031 兆帕w k1 =1.1w k t 1 3 /(t 1 3 +t 2 3 )=1.10.0021116 3 /(6 3 +6 3 )=0.001161 兆帕q k1 =w k1 +0.5q EAk1

55、=0.001161+0.50.000031=0.001176 兆帕q 1 =1.4w k1 +0.51.3q EAk1=1.40.001161+0.51.30.000031=0.001646MPa(2)平板玻璃載荷的計算：t 1 ：外層玻璃厚度（mm）；t 2 ：平板玻璃厚度（mm）；w k 作用在板上的風荷載標準值（MPa）；G Ak2 ：平板玻璃單位面積自重標準值（僅指玻璃）（MPa）q EAk2 : 平板玻璃地震作用的標準值 (MPa) g2 ：平板玻璃的體積密度（N/mm 3 ）；w k2 ：施加在板材上的風荷載標準值（MPa）；q k2 ：分配給平板玻璃的載荷組合的標準值（MPa）；

56、q 2 ：分配給平板玻璃的荷載組合的設計值（MPa）；G Ak2 = g2 t 2=0.00002566=0.000154MPaq EAk2 = E max G Ak2=50.040.000154=0.000031MPaw k2 =w k t 2 3 /(t 1 3 +t 2 3 )= 0.002111 x 6 3 /(6 3 +6 3 )=0.001056MPaq k2 = w k2 +0.5q EAk2=0.001056+0.50.0000031=0.001072MPaq 2 = 1.4w k2 +0.51.3q EAk2=1.40.001056+0.51.30.000031=0.0014

57、99MPa(3)玻璃板整體荷載組合計算：用于強度計算時，采用S w + 0.5SE設計值的組合： 5.4.1JGJ102-2003q=1.4w k +0.51.3(q EAk1 +q EAk2 )=1.40.002111+0.51.3(0.000031+0.000031)=0.002996MPa用于撓度計算時，采用標準S w值： 5.4.1JGJ102-2003w k =0.002111MPa玻璃強度計算：校驗依據(jù)：f g (1) 外膜檢查： 1 ：外層玻璃的計算參數(shù)； 1 ：外層玻璃的折減系數(shù)；q k1 ：作用在外層玻璃上的載荷組合標準值（MPa）；a：電池短邊長度（mm）；E：玻璃的彈性模

58、量（MPa）；t 1 ：外層玻璃厚度（mm）； 1 =q k 1a4 /Et 1 4 6.1.2-3 JGJ102-2003=0.0011769504 / 72000/ 64=10.265根據(jù)系數(shù) 1 ，查表6.1.2-2JGJ102-2003， 1 =0.959； 1 ：外層玻璃板在組合載荷下的最大設計應力（MPa）；q 1 ：作用于板外玻璃的荷載組合設計值（MPa）；a：玻璃短邊的長度（mm）；b：玻璃長邊的長度（mm）；t 1 ：外層玻璃厚度（mm）；m 1 ：外層玻璃的彎矩系數(shù)，根據(jù)邊長比a/b，查表6.1.2-1JGJ102-2003得m 1 =0.1； 1 = 6m1 q 1a2

59、1 /t 1 2 6.1.2【JGJ102-2003】=60.10.001646950 2 0.959/6 2=23.743MPa23.743MPaf g1 =84MPa（鋼化玻璃）外層玻璃強度符合要求！(2) 表格檢查： 2 ：平板玻璃的計算參數(shù)； 2 ：平板玻璃的折減系數(shù)；q k2 ：作用在平板玻璃上的載荷組合標準值（MPa）；a：電池短邊長度（mm）；E：玻璃的彈性模量（MPa）；t 2 ：平板玻璃厚度（mm）； 2 =q k 2a4 /Et 2 4 6.1.2-3 JGJ102-2003=0.0010729504 / 72000/ 64=9.357根據(jù)系數(shù) 2查表6.1.2-2JGJ1

60、02-2003， 2 =0.965 2 ：合載荷作用下平板玻璃板內的最大設計應力（MPa）；q 2 ：作用在平板玻璃上的荷載組合設計值（MPa）；a：玻璃短邊的長度（mm）；b：玻璃長邊的長度（mm）；t 2 ：平板玻璃厚度（mm）；m 2 ：平板玻璃的彎矩系數(shù)，根據(jù)邊長比a/b，查表6.1.2-1JGJ102-2003得m 2 =0.1； 2 = 6m2q 2a2 2 /t 2 2 6.1.2【JGJ102-2003】=60.10.001499950 2 0.965/6 2=21.758MPa21.758MPaf g2 =84MPa（鋼化玻璃）平板玻璃的強度符合要求！玻璃最大撓度檢查：檢查依