北京某廣場外裝幕墻工程設計計算書

目錄

第一部分、標高99.9m處玻璃幕墻設計計算7

第一章、玻璃面板計算7

一、基本參數(shù)7

二、荷載計算7

三、玻璃強度校核9

四、結(jié)構(gòu)膠強度計算10

五、中空玻璃防結(jié)露計算12

第二章、幕墻立柱計算13

一、部位要素13

二、力學模型13

二、荷載確定13

四、幕墻立柱參數(shù)14

五、立柱強度校核14

六、立柱剛度校核14

七、立柱斷熱橋計算（僅供參考）15

第三章、幕墻橫梁計算16

一、部位基本參數(shù)16

二、力學模型16

三、荷載計算16

四、幕墻橫梁截面參數(shù)17

五、橫梁強度校核17

六、橫梁剛度校核18

第四章、玻璃幕墻連接件計算19

一、橫梁與立柱連接計算19

二、立柱與鋼角碼連接計算20

三、鋼角碼與埋件連接計算21

四、幕墻預埋件計算22

第二部分、石材幕墻的設計計算24

第一章、石材面板計算24

一、基本參數(shù)24

二、荷載計算24

三、石材的選用與校核26

第二章、石材幕墻立柱計算27

一、部位要素27

二、力學模型28

三、荷載確定28

四、立柱截面特性28

五、立柱的強度校核28

六、幕墻立柱的剛度計算29

第三章、石材幕墻橫梁計算29

一、部位基本參數(shù)29

二、荷載計算29

三、橫梁截面特性31

四、橫梁強度校核31

萬、橫梁剛度校核32

第四章、石材幕墻連接件計算33

一、橫梁與立柱連接件計算33

二、立柱與鋼角碼連接計算34

三、鋼角碼與預埋件連接計算35

四、預埋件計算37

第三部分、標高17.70m處玻璃幕墻設計計算38

第一章、玻璃面板計算38

一、基本參數(shù)38

二、荷載計算39

三、玻璃強度校核40

四、中空玻璃防結(jié)露計算42

第二章、幕墻立柱計算43

一、部位要素43

二、力學模型43

三、荷載確定43

四、幕墻立柱參數(shù)44

五、立柱強度校核44

六、立柱剛度校核44

第三章、幕墻橫梁計算44

一、部位基本參數(shù)44

二、力學模型45

三、荷載計算45

四、幕墻橫梁截面參數(shù)46

五、橫梁強度校核46

六、橫梁剛度校核46

第四章、玻璃幕墻連接件計算47

一、立柱與橫梁連接計算47

二、橫梁與角碼連接計算49

三、鋼角碼與結(jié)構(gòu)連接計算50

第五章、幕墻支撐剛架設計50

一、剛架形式50

二、受力計算51

三、桁架強度計算51

四、桁架撓度計算54

第六章、SAP2000計算模型與結(jié)果54

一、鋼架支座反力計算54

二、鋼架軸力與彎矩55

三、鋼架撓度70

第四部分、裙樓大門兩側(cè)玻璃幕墻龍骨計算73

第一章、荷載計算73

一、基本參數(shù)73

二、荷載計算73

第二章、幕墻橫梁、立柱計算74

一、受力計算75

二、龍骨強度計算75

三、桁架撓度計算76

第三章、SAP2000計算結(jié)果76

一、鋼架支座反力計算76

二、鋼架軸力與彎矩77

三、鋼架撓度85

第五部分、采光頂計算88

第一章、玻璃計算88

一、基本參數(shù)88

二、荷載計算88

三、玻璃計算89

第二章、采光頂鋼結(jié)構(gòu)計算91

一、結(jié)構(gòu)計算簡圖91

二、作用在鋼結(jié)構(gòu)上的線荷載91

三、結(jié)構(gòu)計算91

第三章、連接件計算93

一、主次龍骨連接計算93

二、主龍骨與結(jié)構(gòu)連接計算93

第四章、SAP2000計算結(jié)果及簡圖94

一、結(jié)構(gòu)支座反力94

二、結(jié)構(gòu)彎矩與軸力95

三、結(jié)構(gòu)撓度132

第六部分、入口雨棚計算137

第一章、玻璃面板設計計算137

一、基本參數(shù)137

二、荷載計算137

三、雨棚玻璃校核138

第二章、雨棚鋼結(jié)構(gòu)計算140

一、結(jié)構(gòu)計算簡圖141

二、作用在鋼結(jié)構(gòu)上面荷載141

三、結(jié)構(gòu)強度計算141

四、結(jié)構(gòu)撓度計算142

第三章、SAP2000計算結(jié)果142

一、雨蓬支座反力142

二、雨蓬軸力與彎矩142

三、雨蓬結(jié)構(gòu)撓度155

主要材料及設計指標

1、6063-T5鋁型材

抗拉強度o157N/mm-：

2

屈服強度fya>108N/mm

受拉壓強度設計值3:85.5N/mm2

受剪強度設計值fas=48.9N/mm"

2

局部承壓強度設計值fabr=120N/mm

彈性模量*70X10*N/mm-'

線膨脹系數(shù)da=2.35X105

泊松比v=0.33

2、6?12mm鋼化玻璃:

容重：r=25.6N/mm

強度設計值：fgl=84.0N/mm

邊緣強度設計值：fg2=58.8N/mm3

3、25mm厚花崗巖

受彎強度設計值fab=3.7N/nun'

2

受剪強度設計值fos=l.9N/mm

J2

彈性模量Ea=8X10N/mm

-5

線膨脹系數(shù)a:=O.RX10

3

重力體積密度Pa=25.8X10"N/m

4、結(jié)構(gòu)硅酮密封膠

短期強度允許值：fi=0.14N/nun'

長期強度允許值：f2=0.007N/mm2

5,A3結(jié)構(gòu)鋼

屈服強度fB235N/mm2

2

局部承壓強度設計值fSbr=320N/mm

抗拉壓強度設計值fsb=215N/mm2

2

抗剪強度設計值fss=125N/mm

彈性模量&=206X10,N/mm2

線膨脹系數(shù)a41.2X10$

重力體積分布P產(chǎn)78.5XIO?N/m3

泊松比v=0.3

6、結(jié)構(gòu)用不銹鋼

屈服強度f”2205N/mm2

局部承壓強度設計值f*『279N/mm2

2

抗拉壓強度設計值fsb=187N/nun

2

抗剪強度設計值fss=109N/mm

彈性模量E產(chǎn)206XI()3N/mm2

s

線膨脹系數(shù)aK=1.8X10

3

重力體積密度Ps=78.5X10N/m

泊松比v=0.3

7、奧氏體不銹鋼螺栓（A2-70）

b2

抗拉強度設計值ft=320N/mm

b2

抗剪強度設計值f8=245N/mm

8、鍍鋅六角頭螺栓（A3鋼）

2

屈服強度fys>235N/mm

抗拉強度設計值3b=170N/mm2

抗剪強度設計值f?=130N/nun'

2

承壓強度設計值fb?=305N/mm

9、I級鋼筋

抗拉強度設計值frt=210N/nun2

10、焊縫（A3鋼）

角焊縫強度設計值frv=160N/nun'

抗拉壓強度設訂值U=215N/mm2

抗剪強度設計值f?s=125N/nun'

11、不銹鋼拉桿截面積與力學性能

拉桿直徑24mm

拉桿截面積338mm-

拉桿強度設計值fs*=64.26KN

第一部分、標高99.9m處玻璃幕墻設計計算

第一章、玻璃面板計算

一、基本參數(shù)

幕墻計算標高：99.9m

幕墻計算軸線：A-A立面②?③軸

計算層高：3.8m

玻璃分格：BXH=1.226X2.75m

B：玻璃寬度

H：玻璃高度

設計地震烈度：8度

地面粗糙度類別：C類

二、荷載計算

1、風荷載標準值

K:作用在幕墻上的風荷載標準值（KN/nO

瞬時風壓的陣風系數(shù):取1.60

按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001表7.5.1

U.：風荷載體型系數(shù)：±1.5

按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001表7.3.1.

口屋風荷載高度變化系數(shù)：1.70

按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001表7.2.1

查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001附表D.4,得（按50年一遇）

北京地區(qū)基本風壓%=0.45KN/m2

WK=BmU$UZWO

=1.60X1.5X1.70X0.45

=1.836KN/m2>1.0KN/m2

取WK=1.836KN/m2

2、風荷載設計值

W:風荷載設計值（KN/nO

n：風荷載作用效應的分項系數(shù)：1.4

按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-96第5.1.6.1條

W=n-WK

=1.4X1.836

=2.57KN/m2

3.玻璃幕墻構(gòu)件重量荷載

按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-96規(guī)定采用

G,?:玻璃幕墻構(gòu)件自重標準值

GA：玻璃幕墻構(gòu)件自重設計值

8+12+6mm厚中空玻璃單位面荷載標準值

（8+6）X25.6=358.4N/m2

立柱100X80X3mm鋁合金型材的面荷載標準值

1379.6xlO^x2.7xlO3x9.8“°…

=29.8N/m2

1.226

橫梁80X70nmi鋁合金型材的面荷載標準值

1122.9X10-6X2.7XI03X9.8…

=24.2N/m"2

1.226

考慮各種零部件面荷載標準值20N/m2

G?=358.4+29.8+24.2+20

=432.4N/m-

取GAK=0.45KN/m2

GA=1.2GAK

=1.2X0.45

=0.54KN/m2

GK：每個單元玻璃幕墻構(gòu)件（包括玻璃和龍骨）的重量標準值

G：每個單元玻璃幕墻構(gòu)件（包括玻哂和龍骨）的重量設計值

GK=GAK,B?H

=0.45X1.226X2.75

=1.517KN

G=1.2GK

=1.2X1.517

=1.821KN

4.地震作用

CIEK:垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值

qE：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用設計值

BE：動力放大系數(shù)，可取5.0

&皿：水平地震影響系數(shù)最大值：0.16

按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-96第5.2.4條

金:玻璃幕墻構(gòu)件（包括玻璃和龍骨）的重量標準值：1.517KN

OHK-

BH

5.0x0.16x1.517

1.226x2.75

=0.36KN/m2

qe=YE-qa(

=1.3X0.36

=0.468KN/m2

5.荷載組合

風荷載和水平地震作用組合標準值

qK=WVWK+巾EqiiK

=1.0X1.836+0.6X0.36

=2.052KN/m2

風荷載和水平地震作用組合設計值

q二弧?丫A?％+帆?丫E?QEK

=1.0X1.4X1.836+0.6X1.3X0.36

=2.851KN/m2

三、玻璃強度校核

采用8+12+6mni鋼化中空玻璃，外側(cè)玻璃厚8mm，內(nèi)側(cè)玻璃厚6mm,這里僅驗算外用的強

度，其計算厚度t=l.2X8=9.6mm。

1、強度校核

依據(jù)廣竽<

由=12"=0.45,查《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-96表5.4.1得，彎矩系數(shù)=0.106。

2.75

6(pqB2

心丁

6x0.106x2.851xl0-3x12262

―9p

=29.6N/mm~<=84.0N/nun"

2、玻璃在年溫度變化影響下，玻璃邊緣與邊框之間擠壓在玻璃中產(chǎn)生的溫度應丈

式中:

u：由溫度變化在玻璃中產(chǎn)生的擠壓應力，當計算值為負時，擠壓應力取為零;

C:玻璃邊緣與邊框間的空隙，取5nm1；

de:施工誤差，取3mm；

H:玻璃長邊尺寸，取H=2750mm：

△T:玻璃幕墻年溫度變化（°C）,按80℃?。?/p>

：玻璃線膨脹系數(shù),取LOXIO2

按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-96第5.3.5條

E:玻璃彈性模量,?0.72X105N/mm2；

按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-96第5.3.4條

5

則tl=0.72xl0xfl.0xKT，x80

（2750

=-125.7N/mm。<（）（負數(shù)表示無擠壓溫度應力）

3、玻璃中央與邊緣溫差產(chǎn)生的應力

t2=0.74E/442〃3〃i（〃-T§）

式中：

12:溫度應力;

：玻璃線膨脹系數(shù)，取1.0X102

按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-96第5.3.5條

E:玻璃彈性模量,取0.72X1（）5N/mm2；

按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-96第5.3.4條

u.r陰影系數(shù)，取為1.3：

窗簾系數(shù)，取為1.1；

U：.：玻璃面積系數(shù)，取為1.11；

山：嵌縫材料系數(shù)，取為0.40；

按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-96第5.3.4條規(guī)定采用

Tc-Ts:玻璃中央和邊緣的溫差，取為30℃

5S

則t2=0.74X0.72X10X1.OX1O'X1.3X1.1X1.11XO.4X30

=10.1N/mm2<=84.0N/mm2

玻璃強度符合設計要求。

四、結(jié)構(gòu)膠強度計算

1、基本參數(shù)

2

股的長期強度允許值f2=0.007N/mm

膠的短期強度允許值fi=0.14N/mm2

2

水平荷載標準值qK=2.052KN/m

玻璃單位面積重量qCK=(8+6)X25.6

=358.4KN/m2

玻璃的短邊長度B=1226mm

玻璃的長邊長度H=2750mm

2、膠在風荷載和地震作用下的粘結(jié)寬度

2000/1

2.052x1226

2000x().14

=9.0nun

3、膠在自重作用下的粘結(jié)寬度

QGKBH

2000(6+”)力

0.358x1226x2750

-2000(1226+2750)x0.007

=21.7mm

取Cs=22mm

4、膠的粘結(jié)厚度

(1).年溫差作用下結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)厚度的計算

ts：結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)厚度：nun

8：結(jié)構(gòu)硅酮密封膠在年溫差作用下的變位承受能力?12.5%

△T:年溫差：80℃

U:玻璃板塊在年溫差作用下玻璃與鋁型材相對位移量：mm

鋁型材線膨脹系數(shù)：a產(chǎn)2.35X10e

5

玻璃線膨脹系數(shù)：a2=lX10

U=HAT(a.-a2)

=2750X80X⑵35X10-5-!XIO-5)

=2.97mm

按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-96第5.6.6.1條

U

t=..s

sJ-(2+b)

2.97

一10.125(2+0.125)

=5.76mm

⑵地震作用下結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)厚度的計算

ts:結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)厚度：mm

62:結(jié)構(gòu)硅酮密封膠在地震作用下的變位承受能尢：40%

Y：最大彈性層間位移角變位：1/800

0：要求幕墻平面內(nèi)變形性能：1/250

巾：主體結(jié)構(gòu)層間位移與幕墻平面內(nèi)變形設計值的比值0.7

Us:玻璃板塊在地震作用下玻璃與鋁型材相對位移量

II：玻璃分格高度2.75m

Us2=b?0?i|）=2.75X1/250X0.7=7.7mm

網(wǎng)2+一）

7.7

70.4（2+0.4）

=7.9mm

取ts=8nun（推薦使用）

結(jié)構(gòu)膠的強度滿足要求。

五、中空玻璃防結(jié)露計算

1、熱工性能

只計算中空玻璃的保溫性能，8+12A+6mm中空Low-E玻璃，玻璃的熱傳導系數(shù)糧據(jù)玻璃

廠的資料取為u=1.5W/m2?Ko

2、溫度變形

根據(jù)《建筑玻璃應用技術(shù)規(guī)程》JGJ113-97計算由于溫度變形在玻璃產(chǎn)生的應力，計算

過程詳見結(jié)構(gòu)計算部分。

3、中空玻璃防結(jié)露計算（8+12A+6mm中空玻璃）

查表得：室內(nèi)空氣露點溫度為tD=12.5C,中空玻璃內(nèi)表面溫度以高于室內(nèi)空氣露點溫

度加，則玻璃內(nèi)表面不會結(jié)露。

校核依據(jù)：。尸=4-&*1短2如

R。

冬季室外計算溫度h取-15℃,室內(nèi)計算溫度匕取22℃,相對濕度取30%,R,：中空玻璃

內(nèi)表面換熱阻，取0.11m:?K/W

R-：中空玻璃外表面換熱阻，取0.04m2-K/W

R：中空玻璃的熱阻，取l/L5K?m2/W

R。：中空玻璃的總熱阻

Ro=Ri+R+R..

=0.11+—+0.04

1.5

=0.817m2?K/W

…一凡乂工)

'R。

_220.11x(22+15)

0.817

=17.0℃2tD=12.5℃

中空玻璃內(nèi)表面不會結(jié)露。

第二章、幕墻立柱計算

選用6063-T5鋁型材，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)特點，幕墻立柱簡支在主體結(jié)構(gòu)上，在跨度最大

H=4.5m處采用雙支座，在標準層采用簡支梁。綜合考慮幕墻標面、幕墻橫向分格寬度、樓層

高度以及對立柱的固定方式，下列情況為最不利，須對立柱進行強度和撓度校核。

一、部位要素

該處玻璃幕墻，最大計算標高按99.9m計，幕墻結(jié)構(gòu)自重按G*0.45KN/m2,幕墻橫向

計算分格寬度B=L226nio

二、力學模型

采用簡支梁力學模型，荷載按均布線荷載計算,

立柱最大跨高H=3,8m。

三、荷載確定

1、水平荷載組合標準值

q=2.052KN/m2

K1226

水平荷載組合設計值

q=2.851KN/m2

2、水平線荷載標準值

qHiK=QK,B

=2.052X1.226

=2.516KN/m

水平線荷載設計值

qtt=q?B

=2.851X1.226

=3.495KN/m

3、構(gòu)件重量荷載

GK=1.517KN

4、立柱所受的拉力

N=1.2-GK

=1.2X1,517

=1.82KN

5、立柱所受的彎矩

M=0.125?q??H'

=0.125X3.495X3.82

=6.308KN?m

四、幕墻立柱參數(shù)

立柱強度設計值85.5N/mm2

REQOWS

鋁合金的彈性模量E=0.7X105N/1nm2

Area:2478.1

鋁型材截面枳A(F2478.1mm~.IM.Perimeter:1685.5

Bcundingbox:X:-50.0--50.0

S)Y:-75.9—94.1

L=7248113mm:

X釉慣性矩Centroid:X:0.0

Y:0.0

X軸到最外緣距離Yx=94.1mmMomentsofnertia:X:7248113.0

Y:2630483.9

:,Productofinertio:XY：-129.1

X軸抵抗矩Wx=77026mm

Rcdiiofgyration：X：54.1

塑性發(fā)展系數(shù)Y=1.05Y：32.6

PrncipdmomentsandX-Ydirectionsaboutcent'oid:

I:2630483.9along[0.0-1.0]

五、立柱強度校核J:7248109.3olong[1.00.0]

NM、

(7-+

m"A)也

1.82xl036.308xlO6

1

2478.11.05x77026

=78.7N/mm2<=85.5N/mm2

立柱強度滿足要求。

六、立柱剛度校核

5g線KH

"max

384E/

5x2.516x38(X)

384x0.7xlO5x7248113

=13.5mm<20mm

/H=13.5/3800

=1/281<1/18O

立柱撓度滿足要求。

由上述計算可知立柱型材符合設計要求。

七、立柱斷熱橋計算（僅供參考）

1、斷熱橋的強度計算

立柱所受最大彎矩M=6.308KN-nio

由兩種材料組成的矩形組合梁變形時，兩種材料的線應變相同，但由于材料的彈性模量

不同，因此應力分布不同，在兩種材料的結(jié)合面發(fā)生應力突變。在計算斷熱橋的應力時要保

持截面形心不變,則須將鋁型材的截面放大〃二=7000%000=1°（倍），得到鋁

材截面轉(zhuǎn)化后寬度，轉(zhuǎn)化后的截面如圖。查得:

鋁型材的彈性模量：E=70000N/mm2

斷熱橋的彈性模量：E=7000N7mm2

—REGIONS

當量慣性矩h=65155（）67mm'

Areo:24314.2

當量抵抗矩Wx=723141mm3Perimeter；10614.9

Boundingb^x:X:-500.1—500.0

Y:-79.9—90.1

形心距斷熱橋的最大矩離d=74.8mmCentroid:X:0.0

Y:0.0

Momentsoiinertia：X：65155066.6

1）當量截面彎曲的最大.正應力Y:2488660880.1

Productofinertia：XY:-18103.0

6.308x1()6Rod"ofgyotion:X:51.2

=8.3N/mm2Y:316.7

PrincipolmomentsondX-Ydirectionsaboutcentroid:

723141I:65155063.8along[1.00.0]

J:2488660862.7along[0.01.0]

2）計算鋁材彎曲最大正應力

o鋁max=nXomax=19X8.3=83.0N/mm'

小于鋁型材強度85.5N/mm2o

3）計算斷熱橋彎曲最大正應力

Md6.308xIO,x74.8

=7.2N/mm~

b型max二T65155067

小于允許強度80N/nun2o

2、兩種組合材料結(jié)合面應力計算

按簡支梁進行計算跨度L—3.8m

立柱承受線荷載值為Q=3.459KN/m

當量截面腹板寬度bz二12nim

當量截面翼緣寬度bs=100X10=1000mm

截面總高度H=17()mm

斷熱橋高度h=20mm

該結(jié)構(gòu)的最大剪力V=QL/2=3.459X3.8/2=6.572KN

結(jié)合面的最大剪應力（發(fā)生在支座端）

1000X6.572x10

8x12x65155067

=29.2N/mm2<46N./mm2

斷熱橋的設計滿足要求。

第三章、幕墻橫梁計算

綜合考慮橫梁所處位置的標高、幕墻的橫向分格寬度，所選橫梁型材6063-T5,以下情況

最不利，須作橫梁強度和提度校核。

一、部位基本參數(shù)

橫梁計算標高為98.85m,飾面材料為玻璃,所受重力GAK=0.45為//,橫梁的計算長度

取B=L226m,自重分格高度H=2.2m,水平荷載分格高度h=613mm,h2=525mm。

二、力學模型

橫梁與立柱相接，相當于兩端簡支，水平方向承受三角形、梯形荷載，垂直方向承受矩

形荷載，簡圖如右圖：

三、荷載計算

1、在垂直平面內(nèi)，橫梁受到的飾面材料的重力作「二」」；了W

用，可看作均布線荷載

QGK=GAK,H

=0.45X2.75

=1.238KN/m

Qc.-1.2q?K

=1.2X1.238

=1.485KN/m

2、在水平平面內(nèi)，橫梁受到風荷載和水平地震作用，承受的最大線荷載

風荷載和水平地震作用標準值

2

qK=2.052KN/m

風荷載和水平地震作用設計值

q=2.851KN/m2

橫梁承受上分格線荷載標準值

q紋K產(chǎn)q%Xh尸2.052X0.613=1.258KN/m

橫梁承受上分格線荷載設計值

q生尸qXh尸2.851X0.613=1.748KN/m

橫梁承受下分格線荷載標準值

qeu2=qKXh2=2.052X0.525=1.077KN/m

橫梁承受卜分格線荷載設計值

q毆2:qXh2=2.851X0.525=1.497KN/m

3、橫梁承受上分格三角形荷載最大穹矩

橫梁承受下分格梯形荷載最大彎矩

=^1(3—4/)

24

1.497x1.2262“0.525、，】

=[3-4()-]

241.226

=0.212KN?m

橫梁承受的水平彎矩

Mr=+=0.219+0.212=0.431KN?m

4、橫梁承受自重荷載最大彎矩

22

=0.125qG?B=0.125X1.485X1.226=0.279KN?m

四、幕墻橫梁截面參數(shù)

橫梁截面積A=1134.9mm2

1134.0

X軸慣性矩L=563102.1mm3erimeter:726.0

Bounding\X:-62

軸至最夕卜緣距離Y:-31.3—48.7

XljYx=48.7mmSentroid:X:0.0

Y:0.0

X軸抵抗矩Wx=l1563mmfomentsofinertia:X:563102.1

Y:910682.1

Droductofinertia:XY:-13562.4

Y軸慣性矩Iy=910682.1mm'

^odiiofgjrotion：X：22.3

Y軸到最外緣距離Xy=63.9mm

3

Y軸抵抗矩Wy=14252mm

塑性發(fā)展系數(shù)Y=1.05

五、橫梁強度校核

2

依據(jù)crnrix=-+--<=85.5N/mm

式中：

：橫梁計算強度

Y:塑性發(fā)展系數(shù)：1.05

A?My

b11】ax=+

叫.陰

0.279x10°0.431x10

+

1.05x115631.05x14252

=51.8N/mni2<=85.5N/mm：

所選型材強度滿足要求。

六、橫梁剛度校核

1、由自重引起的撓度

Mx

384E/V

5x1.238x1226

384xO.7xlO5x5631O2.1

=0.9mm

2、由風荷載和水平地震作用引起的撓度

_q線—

一120%

1.258x1226

120x0.7xl05x910682.1

=0.4mm

q線K?BZ25_9c4、

pY2-————(——-5a-+2a4)

240E/v8

1.077x122642

r竺-5(春）+2偎力

240x0.7xl05x910682.18

=0.4mm

-y]+Uy2=0.4+0.4=0.8mm

3、橫梁的撓度

=70.92+0.82

=1.2mm<20mm

u皿/B=l.2/1226=l/1018<1/180

橫梁剛度符合設計要求。

橫梁強度與撓度均有富余，考慮幕墻構(gòu)造要求，截面不可改變。故橫梁設計滿足要求。

第四章、玻璃幕墻連接件計算

一、橫梁與立柱連接計算

2

該處幕墻標高99.9m,幕墻自重GAK=0.45KN/謂設計荷載q=2.851KN/m,幕墻分格寬

度B=1.226m,分格高度H=2.75m。橫梁承受水平荷載上分格高度hkO.613m,下分格高度

h2=0.525m。柱為鋁合金，壁厚3mm,局部壁厚4mm；橫梁為鋁合金，壁厚3mm,局雷壁厚

4mmo采用3個M6不銹鋼螺釘與立柱連接。

1、計算模型

2、荷載計算

橫梁端部支點承受的水平荷載

Ni=q?B?h1/4(按三角形荷載)

=2.851X1.226X0.613/4

=0.536KN

N尸q?B?h2(l-h2/B)/2(按梯形荷載)

=2.851X1.226X0.525X(1-0.525/1.226)/2

=0.525KN

水平荷載和

N3;NI+N2=0.536+().525=1.061KN

橫梁端部支點承受的垂直荷載

N.t=l.2?GAK?B-11/2

=1.2X0.45X1.226X2.75/2

=0.91KN

N=71.0612+0.912=1.398KN

3、橫梁與立柱相連螺釘校核

每個螺釘所需承受的剪力：N

N=Nfi/3=L398X1073=466N

每個螺栓的承載力

M6不銹鋼螺釘有效直徑4.9mm

不銹鋼螺栓的抗剪應力245N/nun2

每個螺釘?shù)目辜舫休d力：

3.142;4.91期

=4620N>N=466N

螺栓與螺釘設計滿足要求。

4、立柱局部承壓能力

艘=dx，xl20

=6X4X120

=2880N>N=466N

5、鋁角碼局部承壓能力

=Jx/xl20

=6X5X120

=3600N>N=466N

橫梁與立柱連接滿足設計要求。

二、立柱與鋼角碼連接計算

1、計算模型

計算寬度B=1226m,高度H=3.8m。自重G戰(zhàn)二0.45KN/m:水平荷載q=2.851KN/m2,立

柱為鋁合金型材，局部承壓強度為120N/mm）局部壁厚=4mm,鋼角碼尺寸125X80X8mm,

材料為鋼材，局部承壓強度為320N/mm2,立柱的固定方式為雙系點，即兩側(cè)均有鋼角碼連

接。用2個M12不銹鋼螺栓。

2、荷載計算

水平荷載

N尸qXBXH/2

=2.851X1.226X3.8/2

=6.641KN

垂直荷載

N2=1.2?GAKXBXH/2

=1.2X0.45X1.226X3.8/2

=1.258KN

組合荷載

N=+N；=76.6412+1.2582=6.759KN

3、M12螺栓計算

M12螺栓有效直徑10.1mm

M12螺栓抗剪應力245N/mm2

每個螺栓的承載力

N；="42x245=19.629KN>6.759KN

根據(jù)構(gòu)造要求，采用2個M12不銹鋼螺栓。

4、局部抗壓計算

M12螺栓個數(shù)m=2

立柱局部抗壓承載力

=niXdXtiXft

=2X12X4X120

=11.52KN>N=6.759KN

鋼連接件局部承載力

—rijXdXtiXft

=2X12X8X320

=61.4KN>N=6.759KN

立柱與鋼連接設計符合要求。

三、鋼角碼與埋件連接計算

1、計算形式

自重荷載G*0.45KN/ml水平荷載q=2.851KN/ir2,幕墻分格寬度B=L226m,高度

H=3.8m，幕墻采用鋼角碼125X80X8mm,幕墻的重力作用點離支座端部水平距離*167mm,

每個鋼角碼采用1個M12!l累栓與埋件連接，螺栓到連接件最邊緣垂直距離d2=55mmo模型如

下圖。

2、荷載計算

水平荷載

Ni=6.759KN

垂直荷載

N2=1.258KN

鋼角碼底部所受彎矩

M=N2XC1F1.258X0.167=0.21KN-m

由穹矩產(chǎn)生的拉拔力

N3=M/d2=0.21/0.055=3.818KN

單個螺栓承受的水平荷載組合值

N=NI+N；1=6.759+3.818=10.577KN

3、M12不銹鋼螺栓校核

M12螺栓有效直徑10.1mm

M12不銹鋼螺栓的抗剪承載力

TCX10.12

x245=19.629KN

~1~

M12不銹鋼螺栓的抗拉承載力

乃xlOT

~7~X32()=25.638KN

每個M12螺栓承受的剪力

V=N2=1.258KN<=19.629KN

每個MI2螺栓承受的拉力

N=1O.577KN<=25.628KN

鋼角碼與預埋件設計滿足要求。

四、幕墻預埋件計算

主體結(jié)構(gòu)采用混凝土強度等級為C30,標高取為99.9m,自重荷載G、K=0.45KWm)水

平荷載q=2.851KN/m2,幕墻分