保障性租賃住房項目外裝幕墻設(shè)計計算書

保障性租賃住房項目外裝幕墻設(shè)計計算書目錄一玻璃幕墻設(shè)計計算TOC\f\h\z\t"標(biāo)題2,1,標(biāo)題3,2"1計算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料 一玻璃幕墻設(shè)計計算書計算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料幕墻設(shè)計規(guī)范：《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50429-2007《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003《人造板材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ336-2016《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/T216-2007建筑設(shè)計規(guī)范：《砌體結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB55007-2021《組合結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB55004-2021《鋼結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB55006-2021《工程結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB55001-2021《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》GB55002-2021《地震震級的規(guī)定》GB17740-2017《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306-2015《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010《高處作業(yè)吊籃》GB/T19155-2017《工程抗震術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T97-2011《工程網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)規(guī)程》JGJ/T121-2015《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》JGJ145-2013《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-2013《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010(2015年版)《混凝土結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB55008-2021《混凝土用機械錨栓》JG/T160-2017《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)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51410-2020《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》GB50661-2011《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223-2008《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2018《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010(2016年版)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2014(2018年版)《建筑物防雷設(shè)計規(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)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50352-2019《擦窗機》GB/T19154-2017《鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50755-2012《建筑幕墻術(shù)語》GB/T34327-2017鋁材規(guī)范：《建筑用隔熱鋁合金型材》JG175-2011《鋁合金建筑型材第1部分基材》GB/T5237.1-2017《鋁合金建筑型材第2部分陽極氧化、著色型材》GB/T5237.2-2017《鋁合金建筑型材第3部分電泳涂漆型材》GB/T5237.3-2017《鋁合金建筑型材第4部分噴粉型材》GB/T5237.4-2017《鋁合金建筑型材第5部分噴漆型材》GB/T5237.5-2017《鋁合金建筑型材第6部分隔熱型材》GB/T5237.6-2017《鋁及鋁合金彩色涂層板、帶材》YS/T431-2009《鋁型材截面幾何參數(shù)算法及計算機程序要求》YS/T437-2018《變形鋁及鋁合金牌號表示方法》GB/T16474-2011金屬板及石材規(guī)范：《干掛飾面石材及其金屬掛件》JC830-2005《建筑裝飾用微晶玻璃》JC/T872-2019《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/T994-2019《鋁幕墻板第1部分：板基》YS/T429.1-2014《鋁幕墻板第2部分：有機聚合物噴涂鋁單板》YS/T429.2-2012《建筑幕墻用鋁塑復(fù)合板》GB/T17748-2016《建筑幕墻用陶板》JG/T324-2011《建筑裝飾用石材蜂窩復(fù)合板》JG/T328-2011《建筑幕墻用氟碳鋁單板制品》JG/T331-2011《纖維增強水泥外墻裝飾掛板》JC/T2085-2011《建筑用泡沫鋁板》JG/T359-2012《金屬裝飾保溫板》JG/T360-2012《外墻保溫用錨栓》JG/T366-2012《聚碳酸酯（PC）中空板》JG/T116-2012《聚碳酸酯（PC）實心板》JG/T347-2012《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/T202-2011《天然大理石建筑板材》GB/T19766-2016《天然花崗石荒料》JC/T204-2011《天然花崗石建筑板材》GB/T18601-2009《天然石材統(tǒng)一編號》GB/T17670-2008《天然石材術(shù)語》GB/T13890-2008玻璃規(guī)范：《鍍膜玻璃第1部分：陽光控制鍍膜玻璃》GB/T18915.1-2013《鍍膜玻璃第2部分：低輻射鍍膜玻璃》GB/T18915.2-2013《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《建筑用安全玻璃第1部分：防火玻璃》GB15763.1-2009《半鋼化玻璃》GB/T17841-2008《熱彎玻璃》JC/T915-2003《壓花玻璃》JC/T511-2002《中空玻璃》GB/T11944-2012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《不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶》GB/T3280-2015《不銹鋼熱軋鋼板和鋼帶》GB/T4237-2015《不銹鋼小直徑無縫鋼管》GB/T3090-2020《彩色涂層鋼板及鋼帶》GB/T12754-2019《熱強鋼焊條》GB/T5118-2012《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591-2018《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/T096-2015《合金結(jié)構(gòu)鋼》GB/T3077-2015《冷拔異形鋼管》GB/T3094-2012《非合金鋼及細(xì)晶粒鋼焊條》GB/T5117-2012《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)鋼熱軋鋼板和鋼帶》GB/T3274-2017《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T699-2015《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》GB51249-2017《建筑鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)程》JGJ/T251-2011《鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂裝技術(shù)規(guī)程》CECS343-2013《建筑用鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料》JG/T224-2007膠類及密封材料規(guī)范：《丙烯酸酯建筑密封膠》JC/T484-2006《幕墻玻璃接縫用密封膠》JC/T882-2001《金屬板用建筑密封膠》JC/T884-2016《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/T5574-2008《混凝土接縫用建筑密封膠》JC/T881-2017《建筑窗用彈性密封膠》JC/T485-2007《建筑用防霉密封膠》JC/T885-2016《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》GB16776-2005《建筑用巖棉絕熱制品》GB/T19686-2015《建筑鋁合金型材用聚酰胺隔熱條》JG/T174-2014《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、礦渣棉及其制品》GB/T11835-2016《硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強度的測定》GB/T529-2008《石材用建筑密封膠》GB/T23261-2009《中空玻璃用彈性密封膠》GB/T29755-2013《中空玻璃用丁基熱熔密封膠》JC/T914-2014《建筑表面用有機硅防水劑》JC/T902-2002《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》GB14907-2018五金件規(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《緊固件螺栓和螺釘通孔》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/T3098.15-2014《緊固件機械性能不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱》GB/T3098.6-2014《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/T3098.2-2015《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》GB/T3098.1-2010《緊固件機械性能自攻螺釘》GB/T3098.5-2016《緊固件術(shù)語盲鉚釘》GB/T3099.2-2004《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/T818-2016《銅及銅合金鑄件》GB/T13819-2013《鋅合金壓鑄件》GB/T13821-2009《鋁合金壓鑄件》GB/T15114-2009《鑄件尺寸公差、幾何公差與機械加工余量》GB/T6414-2017《電動采光排煙天窗》GB/T28637-2012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(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T139-2020《玻璃幕墻光熱性能》GB/T18091-2015《彩色涂層鋼板及鋼帶試驗方法》GB/T13448-2019《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》GB50205-2020《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204-2015《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(fēng)壓性能檢測方法》GB/T15227-2019《建筑幕墻抗震性能振動臺試驗方法》GB/T18575-2017《建筑幕墻層間變形性能分級及檢測方法》GB/T18250-2015《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》GB50210-2018《金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法》GB/T228.1-2010《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》(第二版)土建圖紙：基本參數(shù)幕墻所在地區(qū)成都地區(qū)；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)范》(GB50009-2012)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)；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?？拐鹪O(shè)防按《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》GB55002-2021，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：應(yīng)為使用上有特殊要求的設(shè)施，涉及國家公共安全的重大建筑與市政工程和地震時可能發(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)防的建筑與市政工程，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(fù)的生命線相關(guān)建筑與市政工程，以及地震時可能導(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)的建筑與市政工程，簡稱乙類；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)防的建筑與市政工程，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與市政工程，簡稱丁類；在圍護結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計計算中：1.特殊設(shè)防類，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強其抗震措施；但抗震設(shè)防烈度為9度時應(yīng)按比9度更高的要求采取抗震措施。同時，應(yīng)按批準(zhǔn)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)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強其抗震措施；但抗震設(shè)防烈度為9度時應(yīng)按比9度更高的要求采取抗震措施同時，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用；3.標(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)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010(2016年版)及《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306-2015的要求，本工程所在地成都地區(qū)地震基本烈度為：7度，地震動峰值加速度為0.1g，由于本工程是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類，因此實際抗震計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?。害羗axⅡ=0.08；本工程場地類型為：Ⅱ類場地，查表E.1[GB18306-2015]，場地地震動峰值加速度調(diào)整系數(shù)Fa=1；因此：αmax=Fa×αmaxⅡ=1×0.08=0.08幕墻承受荷載計算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算方法幕墻屬于外圍護構(gòu)件，按《工程結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB55001-2021及《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)計算：wk=βK1K2μzμs1w0……4.6.1[GB55001-2021]上式中：wk：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；z：計算點標(biāo)高：9.8m；μz：風(fēng)壓高度變化系數(shù)；根據(jù)不同場地類型,按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》條文說明部分8.2.1提供的公式計算：A類場地：μzA=1.284×(z/10)0.24B類場地：μzB=1.000×(z/10)0.30C類場地：μzC=0.544×(z/10)0.44D類場地：μzD=0.262×(z/10)0.60公式中的截斷高度和梯度高度與計算陣風(fēng)系數(shù)時相同，也就是：對A類場地：當(dāng)z>300m時，取z=300m，當(dāng)z<5m時，取z=5m；對B類場地：當(dāng)z>350m時，取z=350m，當(dāng)z<10m時，取z=10m；對C類場地：當(dāng)z>450m時，取z=450m，當(dāng)z<15m時，取z=15m；對D類場地：當(dāng)z>550m時，取z=550m，當(dāng)z<30m時，取z=30m；對于B類地形，9.8m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)：μz=1.000×(10/10)0.30=1K1：地形修正系數(shù)，按規(guī)范4.6.6[GB55001-2021]取：1.對山峰和山坡等地形，應(yīng)根據(jù)山坡全高、坡度和建筑物計算位置離建筑物地面的高度確定地形修正系數(shù)，其值不應(yīng)小于1.0；2.對于山間盆地、谷地等閉塞地形，地形修正系數(shù)不應(yīng)小于0.75；3.對于與風(fēng)向一致的谷口、山口。地形修正系數(shù)不應(yīng)小于1.2；4.其它情況，應(yīng)取1.0.綜上所述，本工程?。篕1=1K2：風(fēng)向影響系數(shù)，按規(guī)范4.6.7[GB55001-2021]?。?.當(dāng)有15年以上符合觀測要求且可靠的風(fēng)氣象資料時，應(yīng)按照極值理論的統(tǒng)計方法計算不同風(fēng)向的風(fēng)向影響系數(shù)，所有風(fēng)向影響系數(shù)的最大值不應(yīng)小于1.0，最小值不應(yīng)小于0.8；2.其它情況，應(yīng)取1.0.綜上所述，本工程取：K2=1β：風(fēng)荷載放大系數(shù)，GB55001-2021條文說明4.6.1指出：風(fēng)荷載脈動的增大效應(yīng)，一般通過平均風(fēng)荷載乘以風(fēng)振系數(shù)或陣風(fēng)系數(shù)來考慮，但也可以采用平均風(fēng)荷載與脈動風(fēng)荷載相疊加的方法來考慮，因此新規(guī)范未直接采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009的計算表達(dá)式，而是規(guī)定了計算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的基本原則。同時該規(guī)范的條文說明4.6.5指出：對于圍護結(jié)構(gòu)來說，由于不需要考慮結(jié)構(gòu)振動的影響，因此只需要考慮風(fēng)壓本身脈動的特性，這又與地形地貌，脈動風(fēng)特性和流場特性等因素有關(guān)。本條規(guī)定的圍護結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載放大系數(shù)下限值，假定了湍流度剖面取為負(fù)指數(shù)，且指數(shù)絕對值與平均風(fēng)剖面相同?？紤]到湍流度的離散性，以及屋蓋邊緣、幕墻邊緣等區(qū)域分離流動的影響，實際風(fēng)荷載放大系數(shù)可能會大于該值，因此本條將其規(guī)定為圍護結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載放大系數(shù)的最低取值標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合以上說明，實際工程計算中，風(fēng)荷載放大系數(shù)可取陣風(fēng)系數(shù)βgz與1+0.7/μz0.5的較大值。即：β=max(βgz,1+0.7/μz0.5)其中：βgz：高度z處的陣風(fēng)系數(shù)；根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算：βgz=1+2gI10(z/10)-α……條文說明部分8.6.1[GB50009-2012]其中A、B、C、D四類地貌類別截斷高度分別為：5m、10m、15m、30m；A、B、C、D四類地貌類別梯度高度分別為：300m、350m、450m、550m；也就是：對A類場地：當(dāng)z>300m時，取z=300m，當(dāng)z<5m時，取z=5m；對B類場地：當(dāng)z>350m時，取z=350m，當(dāng)z<10m時，取z=10m；對C類場地：當(dāng)z>450m時，取z=450m，當(dāng)z<15m時，取z=15m；對D類場地：當(dāng)z>550m時，取z=550m，當(dāng)z<30m時，取z=30m；g：峰值因子，按GB50009-2012取2.5；I10：10m高名義湍流度，對應(yīng)A、B、C、D地面粗糙度，可分別取0.12、0.14、0.23和0.39；α：地面粗糙度指數(shù)，對應(yīng)A、B、C、D地面粗糙度，可分別取0.12、0.15、0.22和0.30；依次帶入公式，得：β=max(βgz,1+0.7/μz0.5)=max(1+2×2.5×0.14×(10/10)-0.15,1+0.7/μz0.5)=1.7μs1：局部風(fēng)壓體型系數(shù)；按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012第8.3.3條：計算圍護結(jié)構(gòu)及其連接的風(fēng)荷載時，可按下列規(guī)定采用局部體型系數(shù)μs1：1封閉矩形平面房屋的墻面及屋面可按表8.3.3-1的規(guī)定采用；2檐口、雨篷、遮陽板、邊棱處的裝飾條等突出構(gòu)件，取-2.0；3其它房屋和構(gòu)筑物可按本規(guī)范第8.3.1條規(guī)定體型系數(shù)的1.25倍取值。本計算點為墻面轉(zhuǎn)角位置，按如上說明，查表得：μs1(1)=1.4按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012第8.3.4條：計算非直接承受風(fēng)荷載的圍護構(gòu)件風(fēng)荷載時，局部體型系數(shù)可按構(gòu)件的從屬面積折減，折減系數(shù)按下列規(guī)定采用：1當(dāng)從屬面積不大于1m2時，折減系數(shù)取1.0；2當(dāng)從屬面積大于或等于25m2時，對墻面折減系數(shù)取0.8，對局部體型系數(shù)絕對值大于1.0的屋面區(qū)域折減系數(shù)取0.6，對其它屋面區(qū)域折減系數(shù)取1.0；3當(dāng)從屬面積大于1m2且小于25m2時，墻面和絕對值大于1.0的屋面局部體型系數(shù)可采用對數(shù)插值，即按下式計算局部體型系數(shù)：μs1(A)=μs1(1)+[μs1(25)-μs1(1)]logA/1.4……8.3.4[GB50009-2012]其中：μs1(25)=0.8μs1(1)=0.8×1.4=1.12計算支承結(jié)構(gòu)時的構(gòu)件從屬面積：A=1.2×4.3=5.16m2當(dāng)A>25時取a=25，當(dāng)A小于1時取A=1；LogA=0.713則：μs1(A)=μs1(1)+[μs1(25)-μs1(1)]logA/1.4=1.4+[1.12-1.4]×0.713/1.4=1.257按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012第8.3.5條：計算圍護結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載時，建筑物內(nèi)部壓力的局部體型系數(shù)可按下列規(guī)定采用：1封閉式建筑物，按其外表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取-0.2或0.2；2僅一面墻有主導(dǎo)洞口的建筑物：-當(dāng)開洞率大于0.02且小于或等于0.10時，取0.4μs1；-當(dāng)開洞率大于0.10且小于或等于0.30時，取0.6μs1；-當(dāng)開洞率大于0.30時，取0.8μs1；3其它情況，應(yīng)按開放式建筑物的μs1取值；注：1：主導(dǎo)洞口的開洞率是指單個主導(dǎo)洞口與該墻面全部面積之比；2：μs1應(yīng)取主導(dǎo)洞口對應(yīng)位置的值；本計算中建筑物內(nèi)部壓力的局部體型系數(shù)為0.2(封閉式建筑內(nèi)表面)；因此，計算非直接承受風(fēng)荷載的支承結(jié)構(gòu)時的局部風(fēng)壓體型系數(shù)為：μs1=1.257+0.2=1.457而對直接承受風(fēng)壓的面板結(jié)構(gòu)來說，其局部風(fēng)壓體型系數(shù)為：μs1=1.4+0.2=1.6w0：基本風(fēng)壓值(MPa)，根據(jù)現(xiàn)行《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012附表E.5中數(shù)值采用，但不小于0.3KN/m2，按重現(xiàn)期50年，成都地區(qū)取0.0003MPa；計算支承結(jié)構(gòu)時的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值wk=βK1K2μzμs1w0=1.7×1×1×1×1.457×0.0003=0.000743MPa因為wk<0.001MPa，所以按JGJ102-2003，取wk=0.001MPa。計算面板材料時的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值wk=βK1K2μzμs1w0=1.7×1×1×1×1.6×0.0003=0.000816MPa因為wk<0.001MPa，所以按JGJ102-2003，取wk=0.001MPa。垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值qEk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]qEk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；βE：動力放大系數(shù),取5.0；αmax：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)；平行于幕墻平面的集中水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值PEk=βEαmaxGk……5.3.5[JGJ102-2003]PEk：平行于幕墻平面的集中水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(N)；βE：動力放大系數(shù),取5.0；αmax：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)；按照J(rèn)GJ102規(guī)范5.4節(jié)條文說明部分的規(guī)定，對于豎向幕墻和與水平面夾角大于75度、小于90度的斜玻璃幕墻，可不考慮豎向地震作用效應(yīng)的計算和組合。作用效應(yīng)組合荷載和作用效應(yīng)按下式進(jìn)行組合：S=γGSGk+ψwγwSwk+ψEγESEk……5.4.1[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，地震作用作為可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；γG、γw、γE：各效應(yīng)的分項系數(shù)；ψw、ψE：分別為風(fēng)荷載，地震作用效應(yīng)的組合系數(shù)。上面的γG、γw、γE為分項系數(shù)，按5.4.2、5.4.3、5.4.4[JGJ102-2003]、4.3.2-2[GB55002-2021]及表8.2.9[GB50068-2018]規(guī)定如下：進(jìn)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：γG：1.3；風(fēng)荷載：γw：1.5；地震作用：γE：1.4；進(jìn)行撓度計算時；重力荷載：γG：1.0；風(fēng)荷載：γw：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)ψw為1.0；地震作用的組合系數(shù)ψE為0.5；幕墻立柱計算基本參數(shù)：1：計算點標(biāo)高：9.8m；2：力學(xué)模型：簡支梁；3：立柱跨度：L=4300mm；4：立柱左分格寬：1200mm；立柱右分格寬：1200mm；5：立柱計算間距：B=1200mm；6：板塊配置：中空玻璃6+6mm；7：立柱材質(zhì)：6063-T6；8：安裝方式：偏心受拉；本處幕墻立柱按簡支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計計算，受力模型如下：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=0.001×1200=1.2N/mmqw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計值(N/mm)；qw=1.5qwk=1.5×1.2=1.8N/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)；βE：動力放大系數(shù)，取5.0；αmax：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：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)；qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]=5.0×0.08×0.0005=0.0002MPaqEk：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=0.0002×1200=0.24N/mmqE：水平地震作用線荷載集度設(shè)計值(N/mm)；qE=1.4qEk=1.4×0.24=0.336N/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：……5.4.1[JGJ102-2003]q=qw+0.5qE=1.8+0.5×0.336=1.968N/mm用于撓度計算時，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值：……5.4.1[JGJ102-2003]qk=qwk=1.2N/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(fēng)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·mm)；L：立柱跨度(mm)；采用Sw+0.5SE組合：Mw=qwL2/8ME=qEL2/8Mx=Mw+0.5ME=qL2/8=1.968×43002/8=4548540N·mm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)；γ：塑性發(fā)展系數(shù)：對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》GB50018-2002，取1.00；對于熱軋型鋼龍骨，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》GB50429-2007，取1.00； fa：型材抗彎強度設(shè)計值(MPa)，對6063-T6取150MPa；Wnx=Mx/γfa=4548540/1.00/150=30323.6mm3(2)立柱慣性矩預(yù)選值計算：qk：風(fēng)荷載線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；E：型材的彈性模量(MPa)，對6063-T6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)范要求，立柱的撓度限值(mm)；關(guān)于幕墻龍骨撓度限值問題，由于目前JGJ133-2001、JGJ102-2003、JGJ336-2016、GB/T21086-2007等多部規(guī)范同時作用，這些規(guī)范制定年限跨度很大，限于規(guī)范制定時的上位法以及當(dāng)時的行業(yè)情況不同，這些規(guī)范對幕墻龍骨的撓度要求各有不同，具體要求分別如下：Ⅰ.按《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133-2001：當(dāng)跨度≤7.5m時：鋁型材取跨度的1/180且不大于20mm，鋼型材取跨度的1/300且不大于15mm；當(dāng)跨度＞7.5m時：取跨度的1/500；Ⅱ.按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003：對鋁型材取跨度的1/180，鋼型材取跨度的1/250；Ⅲ.按《人造板材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ336-2016：當(dāng)跨度≤4500mm時，撓度限值為跨度的1/180；當(dāng)4500mm＜跨度≤7000mm時，撓度限值為跨度的1/250+7；當(dāng)跨度＞7000mm時，撓度限值為跨度的1/200；Ⅳ.按《建筑幕墻》GB/T21086-2007：對鋁型材取跨度的1/180，鋼型材取跨度的1/250；對于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻：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；(其它形式幕墻或外圍護結(jié)構(gòu)無絕對撓度限制)表面上看上述規(guī)范應(yīng)用范圍各有不同，但是實際上這些幕墻形式的龍骨受力并無區(qū)別，結(jié)合本工程實際情況，對本例中的撓度限值按JGJ336-2016?。合鄬隙认拗禐椋篖/180=4300/180=23.889mm實際撓度限值為：df,lim=23.889mmdf,lim=5qkL4/384EIxminIxmin=5qkL4/384Edf,lim=5×1.2×43004/384/70000/23.889=3194462.821mm4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：150×60×3鋁立柱型材的抗彎強度設(shè)計值：fa=150MPa型材的抗剪強度設(shè)計值：τa=85MPa型材彈性模量：E=70000MPa繞X軸慣性矩：Ix=4591970mm4繞Y軸慣性矩：Iy=816520mm4繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=53613mm3繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=50545mm3型材凈截面面積：An=1393.936mm2型材線密度：γg=0.037636N/mm型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=6mm型材受力面對中性軸的面積矩：Sx=35643mm3塑性發(fā)展系數(shù)：γ=1.00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(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=0.0005×1200×4300=2580NN：立柱軸向拉力設(shè)計值(N)；N=1.3Nk=1.3×2580=3354N(2)抗彎強度校核：按簡支梁(受拉)立柱抗彎強度公式，應(yīng)滿足：N/An+Mx/γWnx≤fa……6.3.7[JGJ102-2003]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)；γx：塑性發(fā)展系數(shù)：對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》GB50018-2002，取1.00；對于熱軋型鋼龍骨，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》GB50429-2007，取1.00；fa：型材的抗彎強度設(shè)計值，取150MPa；則：N/An+Mx/γWnx=3354/1393.936+4548540/1.00/50545=92.396MPa≤150MPa立柱抗彎強度滿足要求。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=4591970mm4預(yù)選值為：Ixmin=3194462.821mm4實際撓度計算值為：df=5qkL4/384EIx=5×1.2×43004/384/70000/4591970=16.619mm而df,lim=23.889mm所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。立柱的抗剪計算校核依據(jù)：τmax≤τa=85MPa(立柱的抗剪強度設(shè)計值)(1)Vwk：風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)：Vwk=wkBL/2=0.001×1200×4300/2=2580N(2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計值(N)：Vw=1.5Vwk=1.5×2580=3870N(3)VEk：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)：VEk=qEAkBL/2=0.0002×1200×4300/2=516N(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計值(N)：VE=1.4VEk=1.4×516=722.4N(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=3870+0.5×722.4=4231.2N(6)立柱剪應(yīng)力校核：τmax：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)；τmax=VSx/Ixt=4231.2×35643/4591970/6=5.474MPa5.474MPa≤85MPa立柱抗剪強度滿足要求!幕墻立柱計算（11#樓鋼矩管組合立柱）基本參數(shù)：1：計算點標(biāo)高：6.85m；2：力學(xué)模型：簡支梁；3：立柱跨度：L=5550mm；4：立柱左分格寬：1185mm；立柱右分格寬：1185mm；5：立柱計算間距：B=1185mm；6：板塊配置：中空玻璃6+6mm；7：立柱材質(zhì)：Q235；8：安裝方式：偏心受拉；本處幕墻立柱按簡支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計計算，受力模型如下：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=0.001×1185=1.185N/mmqw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計值(N/mm)；qw=1.5qwk=1.5×1.185=1.778N/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)；βE：動力放大系數(shù)，取5.0；αmax：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：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)；qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]=5.0×0.08×0.0005=0.0002MPaqEk：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=0.0002×1185=0.237N/mmqE：水平地震作用線荷載集度設(shè)計值(N/mm)；qE=1.4qEk=1.4×0.237=0.332N/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：……5.4.1[JGJ102-2003]q=qw+0.5qE=1.778+0.5×0.332=1.944N/mm用于撓度計算時，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值：……5.4.1[JGJ102-2003]qk=qwk=1.185N/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(fēng)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·mm)；L：立柱跨度(mm)；采用Sw+0.5SE組合：Mw=qwL2/8ME=qEL2/8Mx=Mw+0.5ME=qL2/8=1.944×55502/8=7485007.5N·mm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)；γ：塑性發(fā)展系數(shù)：對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》GB50018-2002，取1.00；對于熱軋型鋼龍骨，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》GB50429-2007，取1.00； fs：型材抗彎強度設(shè)計值(MPa)，對Q235取215MPa；Wnx=Mx/γfs=7485007.5/1.05/215=33156.179mm3(2)立柱慣性矩預(yù)選值計算：qk：風(fēng)荷載線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；E：型材的彈性模量(MPa)，對Q235取206000MPa；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)范要求，立柱的撓度限值(mm)；關(guān)于幕墻龍骨撓度限值問題，由于目前JGJ133-2001、JGJ102-2003、JGJ336-2016、GB/T21086-2007等多部規(guī)范同時作用，這些規(guī)范制定年限跨度很大，限于規(guī)范制定時的上位法以及當(dāng)時的行業(yè)情況不同，這些規(guī)范對幕墻龍骨的撓度要求各有不同，具體要求分別如下：Ⅰ.按《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133-2001：當(dāng)跨度≤7.5m時：鋁型材取跨度的1/180且不大于20mm，鋼型材取跨度的1/300且不大于15mm；當(dāng)跨度＞7.5m時：取跨度的1/500；Ⅱ.按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003：對鋁型材取跨度的1/180，鋼型材取跨度的1/250；Ⅲ.按《人造板材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ336-2016：當(dāng)跨度≤4500mm時，撓度限值為跨度的1/180；當(dāng)4500mm＜跨度≤7000mm時，撓度限值為跨度的1/250+7；當(dāng)跨度＞7000mm時，撓度限值為跨度的1/200；Ⅳ.按《建筑幕墻》GB/T21086-2007：對鋁型材取跨度的1/180，鋼型材取跨度的1/250；對于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻：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；(其它形式幕墻或外圍護結(jié)構(gòu)無絕對撓度限制)表面上看上述規(guī)范應(yīng)用范圍各有不同，但是實際上這些幕墻形式的龍骨受力并無區(qū)別，結(jié)合本工程實際情況，對本例中的撓度限值按JGJ336-2016?。合鄬隙认拗禐椋篖/250+7=5550/250+7=29.2mm實際撓度限值為：df,lim=29.2mmdf,lim=5qkL4/384EIxminIxmin=5qkL4/384Edf,lim=5×1.185×55504/384/206000/29.2=2433766.96mm4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：鋼管120×60×4型材的抗彎強度設(shè)計值：fs=215MPa型材的抗剪強度設(shè)計值：τs=125MPa型材彈性模量：E=206000MPa繞X軸慣性矩：Ix=2552000mm4繞Y軸慣性矩：Iy=847700mm4繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=42530mm3繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=42530mm3型材凈截面面積：An=1376mm2型材線密度：γg=0.108016N/mm型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=8mm型材受力面對中性軸的面積矩：Sx=26460mm3塑性發(fā)展系數(shù)：γ=1.05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(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=0.0005×1185×5550=3288.375NN：立柱軸向拉力設(shè)計值(N)；N=1.3Nk=1.3×3288.375=4274.888N(2)抗彎強度校核：按簡支梁(受拉)立柱抗彎強度公式，應(yīng)滿足：N/An+Mx/γWnx≤fs……6.3.7[JGJ102-2003]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)；γx：塑性發(fā)展系數(shù)：對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》GB50018-2002，取1.00；對于熱軋型鋼龍骨，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》GB50429-2007，取1.00；fs：型材的抗彎強度設(shè)計值，取215MPa；則：N/An+Mx/γWnx=4274.888/1376+7485007.5/1.05/42530=170.72MPa≤215MPa立柱抗彎強度滿足要求。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=2552000mm4預(yù)選值為：Ixmin=2433766.96mm4實際撓度計算值為：df=5qkL4/384EIx=5×1.185×55504/384/206000/2552000=27.847mm而df,lim=29.2mm所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。立柱的抗剪計算校核依據(jù)：τmax≤τs=125MPa(立柱的抗剪強度設(shè)計值)(1)Vwk：風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)：Vwk=wkBL/2=0.001×1185×5550/2=3288.375N(2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計值(N)：Vw=1.5Vwk=1.5×3288.375=4932.562N(3)VEk：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)：VEk=qEAkBL/2=0.0002×1185×5550/2=657.675N(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計值(N)：VE=1.4VEk=1.4×657.675=920.745N(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=4932.562+0.5×920.745=5392.934N(6)立柱剪應(yīng)力校核：τmax：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)；τmax=VSx/Ixt=5392.934×26460/2552000/8=6.989MPa6.989MPa≤125MPa立柱抗剪強度滿足要求!幕墻立柱計算（11#樓150*100*3鋁立柱）基本參數(shù)：1：計算點標(biāo)高：6.85m；2：力學(xué)模型：簡支梁；3：立柱跨度：L=4950mm；4：立柱左分格寬：1185mm；立柱右分格寬：1185mm；5：立柱計算間距：B=1185mm；6：板塊配置：單片玻璃6mm；7：立柱材質(zhì)：6063-T6；8：安裝方式：偏心受拉；本處幕墻立柱按簡支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計計算，受力模型如下：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=0.001×1185=1.185N/mmqw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計值(N/mm)；qw=1.5qwk=1.5×1.185=1.778N/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)；βE：動力放大系數(shù)，取5.0；αmax：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：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)；qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]=5.0×0.08×0.0004=0.00016MPaqEk：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=0.00016×1185=0.19N/mmqE：水平地震作用線荷載集度設(shè)計值(N/mm)；qE=1.4qEk=1.4×0.19=0.266N/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：……5.4.1[JGJ102-2003]q=qw+0.5qE=1.778+0.5×0.266=1.911N/mm用于撓度計算時，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值：……5.4.1[JGJ102-2003]qk=qwk=1.185N/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(fēng)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·mm)；L：立柱跨度(mm)；采用Sw+0.5SE組合：Mw=qwL2/8ME=qEL2/8Mx=Mw+0.5ME=qL2/8=1.911×49502/8=5853034.688N·mm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)；γ：塑性發(fā)展系數(shù)：對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》GB50018-2002，取1.00；對于熱軋型鋼龍骨，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》GB50429-2007，取1.00； fa：型材抗彎強度設(shè)計值(MPa)，對6063-T6取150MPa；Wnx=Mx/γfa=5853034.688/1.00/150=39020.231mm3(2)立柱慣性矩預(yù)選值計算：qk：風(fēng)荷載線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；E：型材的彈性模量(MPa)，對6063-T6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)范要求，立柱的撓度限值(mm)；關(guān)于幕墻龍骨撓度限值問題，由于目前JGJ133-2001、JGJ102-2003、JGJ336-2016、GB/T21086-2007等多部規(guī)范同時作用，這些規(guī)范制定年限跨度很大，限于規(guī)范制定時的上位法以及當(dāng)時的行業(yè)情況不同，這些規(guī)范對幕墻龍骨的撓度要求各有不同，具體要求分別如下：Ⅰ.按《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133-2001：當(dāng)跨度≤7.5m時：鋁型材取跨度的1/180且不大于20mm，鋼型材取跨度的1/300且不大于15mm；當(dāng)跨度＞7.5m時：取跨度的1/500；Ⅱ.按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003：對鋁型材取跨度的1/180，鋼型材取跨度的1/250；Ⅲ.按《人造板材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ336-2016：當(dāng)跨度≤4500mm時，撓度限值為跨度的1/180；當(dāng)4500mm＜跨度≤7000mm時，撓度限值為跨度的1/250+7；當(dāng)跨度＞7000mm時，撓度限值為跨度的1/200；Ⅳ.按《建筑幕墻》GB/T21086-2007：對鋁型材取跨度的1/180，鋼型材取跨度的1/250；對于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻：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；(其它形式幕墻或外圍護結(jié)構(gòu)無絕對撓度限制)表面上看上述規(guī)范應(yīng)用范圍各有不同，但是實際上這些幕墻形式的龍骨受力并無區(qū)別，結(jié)合本工程實際情況，對本例中的撓度限值按JGJ336-2016?。合鄬隙认拗禐椋篖/250+7=4950/250+7=26.8mm實際撓度限值為：df,lim=26.8mmdf,lim=5qkL4/384EIxminIxmin=5qkL4/384Edf,lim=5×1.185×49504/384/70000/26.8=4937931.852mm4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：150×100×3鋁立柱型材的抗彎強度設(shè)計值：fa=150MPa型材的抗剪強度設(shè)計值：τa=85MPa型材彈性模量：E=70000MPa繞X軸慣性矩：Ix=5911910mm4繞Y軸慣性矩：Iy=2548580mm4繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=70308mm3繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=63972mm3型材凈截面面積：An=1633.936mm2型材線密度：γg=0.044116N/mm型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=6mm型材受力面對中性軸的面積矩：Sx=44503mm3塑性發(fā)展系數(shù)：γ=1.00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(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=0.0004×1185×4950=2346.3NN：立柱軸向拉力設(shè)計值(N)；N=1.3Nk=1.3×2346.3=3050.19N(2)抗彎強度校核：按簡支梁(受拉)立柱抗彎強度公式，應(yīng)滿足：N/An+Mx/γWnx≤fa……6.3.7[JGJ102-2003]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)；γx：塑性發(fā)展系數(shù)：對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》GB50018-2002，取1.00；對于熱軋型鋼龍骨，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》GB50429-2007，取1.00；fa：型材的抗彎強度設(shè)計值，取150MPa；則：N/An+Mx/γWnx=3050.19/1633.936+5853034.688/1.00/63972=93.36MPa≤150MPa立柱抗彎強度滿足要求。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=5911910mm4預(yù)選值為：Ixmin=4937931.852mm4實際撓度計算值為：df=5qkL4/384EIx=5×1.185×49504/384/70000/5911910=22.385mm而df,lim=26.8mm所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。立柱的抗剪計算校核依據(jù)：τmax≤τa=85MPa(立柱的抗剪強度設(shè)計值)(1)Vwk：風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)：Vwk=wkBL/2=0.001×1185×4950/2=2932.875N(2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計值(N)：Vw=1.5Vwk=1.5×2932.875=4399.312N(3)VEk：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)：VEk=qEAkBL/2=0.00016×1185×4950/2=469.26N(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計值(N)：VE=1.4VEk=1.4×469.26=656.964N(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=4399.312+0.5×656.964=4727.794N(6)立柱剪應(yīng)力校核：τmax：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)；τmax=VSx/Ixt=4727.794×44503/5911910/6=5.932MPa5.932MPa≤85MPa立柱抗剪強度滿足要求!幕墻橫梁計算基本參數(shù)：1：計算點標(biāo)高：9.8m；2：橫梁跨度：B=1200mm；3：橫梁上分格高：1500mm；橫梁下分格高：2700mm；4：橫梁計算間距：H=2100mm；5：力學(xué)模型：三角荷載簡支梁；6：板塊配置：中空玻璃6+6mm；7：橫梁材質(zhì)：6063-T5；因為B≤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：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(mm)；qwk=wkB=0.001×1200=1.2N/mmqw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計值(N/mm)；qw=1.5qwk=1.5×1.2=1.8N/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)；βE：動力放大系數(shù)，取5.0；αmax：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=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]=5.0×0.08×0.