2022年渝北实验小学南方玫瑰城校区外装饰工程135半隐框玻璃幕墙计算书 .pdf

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1、渝北实验小学南方玫瑰城校区外装饰工程135系列显横隐竖玻璃幕墙设计计算书精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 41 页目录1 计算引用地规范、标准及资料. 11.1 幕墙设计规范：. 11.2 建筑设计规范：. 11.3 铝材规范： . 21.4 金属板及石材规范：. 21.5 玻璃规范： . 21.6 钢材规范： . 31.7 胶类及密封材料规范：. 31.8 五金件规范：. 41.9 相关物理性能等级测试方法：. 41.10 建筑结构静力计算手册(第二版 ) . 51.11 土建图纸： . 52 基本参数 . 52.1 幕

2、墙所在地区. 52.2 地面粗糙度分类等级. 52.3 抗震设防 . 53 幕墙承受荷载计算. 63.1 风荷载标准值地计算方法. 63.2 计算支撑结构时地风荷载标准值. 73.3 计算面板材料时地风荷载标准值. 73.4 垂直于幕墙平面地分布水平地震作用标准值. 73.5 作用效应组合. 84 幕墙立柱计算. 84.1 立柱型材选材计算. 94.2 确定材料地截面参数. 104.3 选用立柱型材地截面特性. 114.4 立柱地抗弯强度计算. 114.5 立柱地挠度计算. 124.6 立柱地抗剪计算. 125 幕墙横梁计算. 135.1 横梁型材选材计算. 135.2 确定材料地截面参数.

3、155.3 选用横梁型材地截面特性. 165.4 幕墙横梁地抗弯强度计算. 165.5 横梁地挠度计算. 175.6 横梁地抗剪计算. 176 玻璃板块地选用与校核. 186.1 玻璃板块荷载计算：. 196.2 玻璃地强度计算：. 206.3 玻璃最大挠度校核：. 217 连接件计算 . 227.1 横梁与角码间连接. 22精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 41 页7.2 角码与立柱连接. 237.3 立柱与主结构连接. 258 幕墙埋件计算 (后锚固结构 ) . 268.1 荷载值计算 . 278.2 锚栓群中承受拉力

4、最大锚栓地拉力计算. 278.3 群锚受剪内力计算. 288.4 锚栓或植筋钢材破坏时地受拉承载力计算. 298.5 混凝土锥体受拉破坏承载力计算. 298.6 锚栓或植筋钢材受剪破坏承载力计算. 318.7 混凝土楔形体受剪破坏承载力计算. 318.8 混凝土剪撬破坏承载能力计算. 338.9 拉剪复合受力承载力计算. 339 幕墙转接件强度计算. 349.1 受力分析 . 349.2 转接件地强度计算. 3410 幕墙焊缝计算. 3410.1 受力分析 . 3410.2 焊缝特性参数计算. 3510.3 焊缝校核计算. 3511 显横隐竖玻璃幕墙胶类及伸缩缝计算 . 3611.1 抗震设计

5、下结构硅酮密封胶地宽度计算 . 3611.2 结构硅酮密封胶粘接厚度地计算 . 3611.3 结构胶设计总结. 3711.4 立柱连接伸缩缝计算. 3711.5 玻璃镶嵌槽紧固螺钉抗拉强度计算 . 3711.6 耐侯胶胶缝计算. 38精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 41 页显横隐竖玻璃幕墙设计计算书1 计算引用地规范、标准及资料1.1 幕墙设计规范：铝合金结构设计规范 GB50429-2007玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-2003点支式玻璃幕墙工程技术规程 CECS127-2001玻璃幕墙点支承装置 JG138-2

6、010吊挂式玻璃幕墙支承装置 JG139-2001建筑瓷板装饰工程技术规范 CECS101：98建筑幕墙 GB/T21086-2007金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ133-2001小单元建筑幕墙 JG/T216-2008 1.2 建筑设计规范：地震震级地规定 GB/T17740-1999钢结构防火涂料 GB14907-2002钢结构设计规范 GB50017-2003高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2002高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95(2005年版 )高处作业吊蓝 GB19155-2003工程抗震术语标准 JGJ/T97-2010工程网络计划技术规程 JGJ/T121

7、-99混凝土结构后锚固技术规程 JGJ145-2004混凝土结构设计规范 GB50010-2010混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓 JG160-2004建筑表面用有机硅防水剂 JC/T902-2002建筑材料放射性核素限量 GB6566-2010建筑防火封堵应用技术规程 CECS154：2003建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008建筑工程预应力施工规程 CECS180：2005建筑结构荷载规范 GB50009-2001(2006年版、局部修订)建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001建筑抗震设计规范 GB50011-2010建

8、筑设计防火规范 GB50016-2006建筑物防雷设计规范 GB50057-2010冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB50018-2002民用建筑设计通则 GB50352-2005精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 41 页预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程JGJ85-20101.3 铝材规范：变形铝及铝合金化学成份 GB/T3190-2008建筑用隔热铝合金型材 JG175-2011建筑用铝型材、铝板氟碳涂层 JG/T133-2000铝合金建筑型材第1 部分基材 GB5237.1-2008铝合金建筑型材第2 部分阳极氧化

9、、着色型材 GB5237.2-2008铝合金建筑型材第3 部分电泳涂漆型材 GB5237.3-2008铝合金建筑型材第4 部分粉末喷涂型材 GB5237.4-2008铝合金建筑型材第5 部分氟碳漆喷涂型材 GB5237.5-2008铝合金建筑型材第6 部分隔热型材 GB5237.6-2004铝及铝合金彩色涂层板、带材 YS/T431-2000一般工业用铝及铝合金板、带材 GB/T3880.13-2006铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求 YS/T437-2009有色电泳涂漆铝合金建筑型材 YS/T459-20031.4 金属板及石材规范：干挂饰面石材及其金属挂件 JC830.1、2-200

10、5建筑装饰用微晶玻璃 JC/T872-2000建筑幕墙用瓷板 JG/T217-2007建筑装饰用搪瓷钢板 JG/T234-2008微晶玻璃陶瓷复合砖 JC/T994-2006超薄天然石材复合板 JC/T1049-2007铝幕墙板、板基 YS/T429.1-2000铝幕墙板、氟碳喷漆铝单板 YS/T429.2-2000建筑幕墙用铝塑复合板 GB/T17748-2008铝塑复合板用铝带 YS/T432-2000天然板石 GB/T18600-2009天然大理石荒料 JC/T202-2001天然大理石建筑板材 GB/T19766-2005天然花岗石荒料 JC/T204-2001天然花岗石建筑板材 GB

11、/T18601-2009天然石材统一编号 GB/T17670-2008 天然饰面石材术语 GB/T13890-20081.5 玻璃规范：镀膜玻璃第 1 部分：阳光控制镀膜玻璃 GB/T18915.1-2002镀膜玻璃第 2 部分：低辐射镀膜玻璃 GB/T18915.2-2002防弹玻璃 GB17840-1999平板玻璃 GB11614-2009建筑用安全玻璃第 3 部分：夹层玻璃 GB15763.3-2009建筑用安全玻璃第 2 部分：钢化玻璃 GB15763.2-2005建筑用安全玻璃防火玻璃 GB15763.1-2009精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -

12、 - - - - -第 5 页，共 41 页幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃 GB17841-2008热弯玻璃 JC/T915-2003压花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-20021.6 钢材规范：建筑结构用冷弯矩形钢管 JG/T178-2005不锈钢棒 GB/T1220-2007不锈钢冷加工钢棒 GB/T4226-2009不锈钢冷轧钢板及钢带 GB/T3280-2007不锈钢热轧钢板及钢带 GB/T4237-2007不锈钢小直径无缝钢管 GB/T3090-2000擦窗机 GB19154-2003彩色涂层钢板和钢带 GB/T12754-2006低合金钢焊条 GB/T511

13、8-1995低合金高强度结构钢 GB/T1591-2008建筑幕墙用钢索压管接头 JG/T201-2007耐候结构钢 GB/T4171-2008高碳铬不锈钢丝 YB/T096 1997合金结构钢 GB/T3077-1999金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求 GB/T13912-2002冷拔异形钢管 GB/T3094-2000碳钢焊条 GB/T5117-1999碳素结构钢 GB/T700-2006碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带GB/T912-2008碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带GB/T3274-2007优质碳素结构钢 GB/T699-19991.7 胶类及密封材料规范：丙烯

14、酸酯建筑密封膏 JC484-2006幕墙玻璃接缝用密封胶 JC/T882-2001彩色涂层钢板用建筑密封胶 JC/T884-2001丁基橡胶防水密封胶粘带 JC/T942-2004干挂石材幕墙用环氧胶粘剂 JC887-2001工业用橡胶板 GB/T5574-1994混凝土建筑接缝用密封胶 JC/T881-2001建筑窗用弹性密封剂 JC485-2007建筑密封材料实验方法 GB/T13477.120-2002建筑用防霉密封胶 JC/T885-2001建筑用硅酮结构密封胶 GB16776-2005建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品 GB/T19686-2005建筑用硬质塑料隔热条 JG/T174-200

15、5建筑装饰用天然石材防护剂 JC/T973-2005聚氨酯建筑密封胶 JC/T482-2003聚硫建筑密封胶 JC/T483-2006精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 41 页绝热用岩棉、矿棉及其制品 GB/T11835-2007硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度地测定 GB/T529-1999石材用建筑密封胶 JC/T883-2001橡胶袖珍硬度计压入硬度实验方法 GB/T531-1999修补用天然橡胶胶粘剂 HG/T3318-2002中空玻璃用弹性密封胶 JC/T486-2001中空玻璃用丁基热熔密封胶 JC/T914-20

16、031.8 五金件规范：封闭型沉头抽芯铆钉 GB/T12616-2004封闭型平圆头抽芯铆钉 GB/T12615-2004紧固件螺栓和螺钉 GB/T5277-1985紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母 GB/T3103.1-2002紧固件机械性能不锈钢螺母 GB/T3098.15-2000紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱 GB/T3098.6-2000紧固件机械性能抽芯铆钉 GB/T3098.19-2004紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹 GB/T3098.2-2000紧固件机械性能螺母、细牙螺纹 GB/T3098.4-2000紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱 GB/T3098.1-2010紧固件

17、机械性能自攻螺钉 GB/T3098.5-2000紧固件术语盲铆钉 GB/T3099-2004螺纹紧固件应力截面积和承载面积 GB/T16823.1-1997十字槽盘头螺钉 GB/T818-2000铜合金铸件 GB/T13819-1992锌合压铸件 GB/T13821-1992铝合金压铸件 GB/T15114-2009铸件尺寸公差与机械加工余量 QB/T6414-1999电动采光排烟窗 JG189-20061.9 相关物理性能等级测试方法：玻璃幕墙工程质量检验标准 JGJ/T139-2001玻璃幕墙光学性能 GB/T18091-2000彩色涂层钢板和钢带实验方法 GB/T13448-2006钢结

18、构工程施工质量验收规范 GB50205-2001混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002建筑防水材料老化实验方法 GB/T18244-2000建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法 GB/T15227-2007建筑幕墙抗震性能振动台实验方法 GB/T18575-2001建筑幕墙平面内变形性能检测方法 GB/T18250-2000建筑装饰装修工程质量验收规范 GB50210-2001金属材料室温拉伸实验方法 GB/T228-2002精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 41 页1.10 建筑结构静力计算手册(第二

19、版 ) 1.11 土建图纸：2 基本参数2.1 幕墙所在地区重庆地区；2.2 地面粗糙度分类等级幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2001) A类：指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区； B类：指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏地乡镇和城市郊区； C类：指有密集建筑群地城市市区； D类：指有密集建筑群且房屋较高地城市市区；依照上面分类标准，本工程按C类地形考虑 .2.3 抗震设防按建筑工程抗震设防分类标准，建筑工程应分为以下四个抗震设防类别： 1.特殊设防类：指使用上有特殊设施，涉及国家公共安全地重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行

20、特殊设防地建筑，简称甲类； 2.重点设防类：指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复地生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准地建筑，简称乙类； 3.标准设防类：指大量地除1、2、4 款以外按标准要求进行设防地建筑，简称丙类； 4.适度设防类：指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害，允许在一定条件下适度降低要求地建筑，简称丁类；在维护结构抗震设计计算中： 1.特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高一度地要求加强其抗震措施，同时，应按批准地地震安全性评价地结果且高于本地区抗震设防烈度地要求确定其地震作用； 2.重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度地要求

21、加强其抗震措施，同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用； 3.标准设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用； 4.适度设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用；根据国家规范建筑抗震设计规范GB50011-2010，重庆地区地震基本烈度为：6 度，地震动峰值加速度为0.05g ，由于本工程是标准设防类，因此实际抗震计算中地水平地震影响系数最大值应按本地区抗震设防烈度选取，也就是取： max=0.04；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 41 页3 幕墙承受荷载计算3.1 风荷载标准值地计算方法幕

22、墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2001 2006年版 ) 计算： wk= gz z s1w0 7.1.1-2GB50009-2001 2006年版 上式中： wk：作用在幕墙上地风荷载标准值(MPa)； Z：计算点标高：18m ； gz：瞬时风压地阵风系数；根据不同场地类型,按以下公式计算( 高度不足5m按 5m计算 ) ： gz=K(1+2 f)其中 K为地面粗糙度调整系数， f 为脉动系数 A类场地： gz=0.92 (1+2 f) 其中： f=0.387 (Z/10)-0.12 B类场地： gz=0.89 (1+2 f) 其中： f=0.5(Z/10)-0.16

23、C类场地： gz=0.85 (1+2 f) 其中： f=0.734(Z/10)-0.22 D类场地： gz=0.80 (1+2 f) 其中： f=1.2248(Z/10)-0.3对于 C类地形， 18m高度处瞬时风压地阵风系数： gz=0.85 (1+2 (0.734(Z/10)-0.22)=1.9464 z：风压高度变化系数；根据不同场地类型,按以下公式计算： A类场地： z=1.379 (Z/10)0.24当 Z300m时，取 Z=300m ，当 Z350m时，取 Z=350m ，当 Z400m时，取 Z=400m ，当 Z450m时，取 Z=450m ，当 Z30m时，取 Z=30m ；

24、对于 C类地形， 18m高度处风压高度变化系数： z=0.616 (Z/10)0.44=0.7978 s1：局部风压体型系数；按建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006年版 ) 第 7.3.3条：验算围护构件及其连接地强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数 s1：一、外表面 1. 正压区按表 7.3.1采用； 2. 负压区 -对墙面，取-1.0 -对墙角边，取-1.8二、内表面对封闭式建筑物，按表面风压地正负情况取-0.2或 0.2.本计算点为转角位置.按 JGJ102-2003 第 5.3.2条文说明：风荷载在建筑物表面分布是不均匀地，在檐口附近、边角部位较大 . 根据风洞实验结

25、果和国外地有关资料，在上述区域风吸力系数可取-1.8 ，其余墙面可考虑-精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 41 页1.0 ，由于维护结构有开启地可能，所以还应考虑室内压-0.2.对无开启地结构，建筑结构荷载规范条文说明第7.3.3条指出 “ 对封闭建筑物，考虑到建筑物内实际存在地个别洞口和缝隙，以及机械通风等因素，室内可能存在正负不同地气压，参照国外规范，大多取 (0.2-0.25)地压力系数，现取 0.2 ” . 即不论有无开启扇，均要考虑内表面地局部体型系数.另注：上述地局部体型系数 s1(1) 是适用于围护构件地从属

26、面积A 小于或等于1m2地情况，当围护构件地从属面积A 大于或等于10m2时，局部风压体型系数 s1(10) 可乘以折减系数0.8 ，当构件地从属面积小于10m2而大于 1m2时，局部风压体型系数 s1(A) 可按面积地对数线性插值，即： s1(A)= s1(1)+ s1(10)- s1(1)logA在上式中：当 A 10m2时，取 A=10m2 ；当 A 1m2时，取 A=1m2 ； s1(10)=0.8 s1(1) w0：基本风压值(MPa)，根据现行 GB50009-2001 附表D.4( 全国基本风压分布图 )中数值采用，但不小于0.3KN/m2，按重现期50 年，重庆地区取0.000

27、4MPa；3.2 计算支撑结构时地风荷载标准值计算支撑结构时地构件从属面积： A=1.033 3.9=4.0287m2 LogA=0.605 s1(A)= s1(1)+ s1(10)- s1(1)logA =1.582 s1=1.582+0.2 =1.782 wk= gz z s1w0 =1.9464 0.7978 1.782 0.0004 =0.001107MPa 3.3 计算面板材料时地风荷载标准值计算面板材料时地构件从属面积： A=1.033 1.95=2.01435m2 LogA=0.304 s1(A)= s1(1)+ s1(10)- s1(1)logA =1.691 s1=1.691

28、+0.2 =1.891 wk= gz z s1w0 =1.9464 0.7978 1.891 0.0004 =0.001175MPa 3.4 垂直于幕墙平面地分布水平地震作用标准值 qEAk= E maxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 qEAk：垂直于幕墙平面地分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数, 取 5.0 ； max：水平地震影响系数最大值，取0.04 ；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 41 页 Gk：幕墙构件地重力荷载标准值(N) ； A：幕墙构件地面积(mm2)；3.5 作用效应组

29、合荷载和作用效应按下式进行组合： S= GSGk+ w wSwk+ E ESEk 5.4.1JGJ102-2003上式中： S：作用效应组合地设计值； SGk：重力荷载作为永久荷载产生地效应标准值； Swk、SEk：分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生地效应标准值； G、 w、 E：各效应地分项系数； w、 E：分别为风荷载，地震作用效应地组合系数.上面地 G 、 w、 E为分项系数，按5.4.2 、 5.4.3 、 5.4.4JGJ102-2003规定如下：进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载力计算时：重力荷载： G：1.2 ；风 荷 载： w：1.4 ；地震作用： E：1.3 ；进行挠度

30、计算时；重力荷载： G：1.0 ；风 荷 载： w：1.0 ；地震作用：可不做组合考虑；上式中，风荷载地组合系数 w为 1.0 ；地震作用地组合系数 E为 0.5 ；4 幕墙立柱计算基本参数： 1：计算点标高：18m ； 2：力学模型：简支梁； 3：立柱跨度：L=3900mm ； 4：立柱左分格宽：1033mm ；立柱右分格宽：1033mm ； 5：立柱计算间距：B=1033mm ； 6：板块配置：中空玻璃6 +6 mm； 7：立柱材质：6063-T5 ； 8：安装方式：偏心受拉；本处幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳

31、总结 - - - - - - -第 11 页，共 41 页4.1 立柱型材选材计算(1) 风荷载作用地线荷载集度( 按矩形分布 )： qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)； wk：风荷载标准值(MPa)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； qwk=wkB =0.001107 1033 =1.144N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.4 1.144 =1.602N/mm(2) 水平地震作用线荷载集度( 按矩形分布 )： qEAk：垂直于幕墙平面地分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数，取5.0 ； max：水平地震影响

32、系数最大值，取0.04 ； Gk：幕墙构件地重力荷载标准值(N) ，( 含面板和框架) ； A：幕墙构件地面积(mm2)； qEAk= E maxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.0 0.04 0.0005 =0.0001MPa qEk：水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； qEk=qEAkB =0.0001 1033 =0.103N/mm qE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.3 0.103精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 41

33、 页 =0.134N/mm(3) 幕墙受荷载集度组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =1.602+0.5 0.134 =1.669N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =1.144N/mm(4) 立柱在组合荷载作用下地弯矩设计值： Mx：弯矩组合设计值(N mm) ； Mw ：风荷载作用下立柱产生地弯矩设计值(N mm) ； ME ：地震作用下立柱产生地弯矩设计值(N mm) ； L：立柱跨度 (mm)；采用 Sw+0.5SE组合： Mw=qwL2/8 ME=qEL2

34、/8 Mx=Mw+0.5ME =qL2/8 =1.669 39002/8 =3173186.25N mm4.2 确定材料地截面参数(1) 立柱抵抗矩预选值计算： Wnx：立柱净截面抵抗矩预选值(mm3)； Mx：弯矩组合设计值(N mm) ； ：塑性发展系数：对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002 ，取 1.00 ；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或 JGJ102规范 , 取 1.05 ；对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007 ，取 1.00 ； fa：型材抗弯强度设计值(MPa)，对 6063-T5 取 90MPa ； Wnx=

35、Mx/ fa =3173186.25/1.00/90 =35257.625mm3(2) 立柱惯性矩预选值计算： qk：风荷载线荷载集度标准值(N/mm)； E：型材地弹性模量(MPa)，对 6063-T5 取 70000MPa ； Ixmin：材料需满足地绕X轴最小惯性矩 (mm4)； L：计算跨度 (mm)； df,lim：按规范要求，立柱地挠度限值(mm)； df,lim=5qkL4/384EIxmin L/180=3900/180=21.667mm按 5.1.1.2建筑幕墙GB/T21086-2007 地规定，对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙（其它形式幕墙或外维护结构无绝对挠度限制）：当跨距

36、 4500mm 时，绝对挠度不应该大于20mm ；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 41 页当跨距 4500mm 时，绝对挠度不应该大于30mm ；对本例取： df,lim=20mm Ixmin=5qkL4/384Edf,lim =5 1.144 39004/384/70000/20 =2461473.683mm44.3 选用立柱型材地截面特性按上一项计算结果选用型材号：SX-13501型材地抗弯强度设计值：fa=90MPa型材地抗剪强度设计值： a=55MPa型材弹性模量：E=70000MPa绕 X轴惯性矩： Ix=3

37、179140mm4绕 Y轴惯性矩： Iy=962740mm4绕 X轴净截面抵抗矩：Wnx1=48043mm3绕 X轴净截面抵抗矩：Wnx2=46191mm3型材净截面面积：An=1263.818mm2型材线密度： g=0.034123N/mm型材截面垂直于X轴腹板地截面总宽度：t=6mm型材受力面对中性轴地面积矩：Sx=28532mm3塑性发展系数： =1.004.4 立柱地抗弯强度计算(1) 立柱轴向拉力设计值： Nk：立柱轴向拉力标准值(N) ； qGAk：幕墙单位面积地自重标准值(MPa)； A：立柱单元地面积(mm2)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度 (mm)； Nk=

38、qGAkA =qGAkBL =0.0005 1033 3900 =2014.35N N：立柱轴向拉力设计值(N) ； N=1.2Nk =1.2 2014.35 =2417.22N(2) 抗弯强度校核：按简支梁 ( 受拉 )立柱抗弯强度公式，应满足： N/An+Mx/ Wnx fa 6.3.7JGJ102-2003上式中： N：立柱轴力设计值(N) ； Mx：立柱弯矩设计值(N mm) ； An：立柱净截面面积(mm2)； Wnx：在弯矩作用方向地净截面抵抗矩(mm3)；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 41 页 x：塑性

39、发展系数：对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002 ，取 1.00 ；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或 JGJ102规范 , 取 1.05 ；对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007 ，取 1.00 ； fa：型材地抗弯强度设计值，取90MPa ；则： N/An+Mx/ Wnx=2417.22/1263.818+3173186.25/1.00/46191 =70.61MPa 90MPa立柱抗弯强度满足要求.4.5 立柱地挠度计算因为惯性矩预选是根据挠度限值计算地，所以只要选择地立柱惯性矩大于预选值，挠度就满足要求：实际选用地型材惯性

40、矩为：Ix=3179140mm4预选值为： Ixmin=2461473.683mm4实际挠度计算值为： df=5qkL4/384EIx =5 1.144 39004/384/70000/3179140 =15.485mm而 df,lim=20mm所以，立柱挠度满足规范要求.4.6 立柱地抗剪计算校核依据： max a=55MPa (立柱地抗剪强度设计值)(1)Vwk ：风荷载作用下剪力标准值(N) ： Vwk=wkBL/2 =0.001107 1033 3900/2 =2229.885N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N) ： Vw=1.4Vwk =1.4 2229.885 =3121.8

41、39N(3)VEk ：地震作用下剪力标准值(N) ： VEk=qEAkBL/2 =0.0001 1033 3900/2 =201.435N(4)VE ：地震作用下剪力设计值(N) ： VE=1.3VEk =1.3 201.435 =261.866N(5)V ：立柱所受剪力设计值组合：采用 Vw+0.5VE组合： V=Vw+0.5VE =3121.839+0.5 261.866精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 41 页 =3252.772N(6) 立柱剪应力校核： max：立柱最大剪应力(MPa)； V：立柱所受剪力(N)

42、 ； Sx：立柱型材受力面对中性轴地面积矩(mm3)； Ix：立柱型材截面惯性矩(mm4)； t：型材截面垂直于X轴腹板地截面总宽度(mm)； max=VSx/Ixt =3252.772 28532/3179140/6 =4.865MPa 4.865MPa 55MPa立柱抗剪强度满足要求!5 幕墙横梁计算基本参数： 1：计算点标高：18m ； 2：横梁跨度：B=1033mm ； 3：横梁上分格高：1950mm ；横梁下分格高：1950mm ； 4：横梁计算间距：H=1950mm ； 5：力学模型：三角荷载简支梁； 6：板块配置：中空玻璃6 +6 mm； 7：横梁材质：6063-T5 ；因为 B

43、 H，所以本处幕墙横梁按三角形荷载简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：5.1 横梁型材选材计算(1) 横梁在风荷载作用下地线荷载集度( 按三角形分布 ) ： qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)； wk：风荷载标准值(MPa)；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 41 页 B：横梁跨度 (mm)； qwk=wkB =0.001107 1033 =1.144N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.4 1.144 =1.602N/mm(2) 垂直于幕墙平面地分

44、布水平地震作用地线荷载集度( 按三角形分布) ： qEAk：垂直于幕墙平面地分布水平地震作用(MPa)； E：动力放大系数，取5.0 ； max：水平地震影响系数最大值，取0.04 ； Gk：幕墙构件地重力荷载标准值(N) ，( 主要指面板组件) ； A：幕墙平面面积(mm2)； qEAk= E maxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.0 0.04 0.0004 =0.00008MPa qEk：横梁受水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； B：横梁跨度 (mm)； qEk=qEAkB =0.00008 1033 =0.083N/mm qE：横梁受水平地震作用线荷载集度设计值

45、(N/mm)； qE=1.3qEk =1.3 0.083 =0.108N/mm(3) 幕墙横梁受荷载集度组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =1.602+0.5 0.108 =1.656N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =1.144N/mm(4) 横梁在风荷载及地震组合作用下地弯矩值( 按三角形分布 ) ： My：横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N mm) ； Mw ：风荷载作用下横梁产生地弯矩(N mm) ； ME ：地震作用下横梁产生地弯矩(N mm)

46、； B：横梁跨度 (mm)； Mw=qwB2/12 ME=qEB2/12采用 Sw+0.5SE组合： My=Mw+0.5ME =qB2/12 =1.656 10332/12精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 41 页 =147258.282N mm(5) 横梁在自重荷载作用下地弯矩值( 按矩形分布 ) ： Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)； H1：横梁自重荷载作用高度(mm)，对挂式结构取横梁下分格高，对非挂式结构取横梁上分格高； Gk=0.0004 H1 =0.0004 1950 =0.78N/mm G：横梁自重线

47、荷载设计值(N/mm)； G=1.2Gk =1.2 0.78 =0.936N/mm Mx：横梁在自重荷载作用下地弯矩设计值(N mm) ； B：横梁跨度 (mm)； Mx=GB2/8 =0.936 10332/8 =124849.413N mm5.2 确定材料地截面参数(1) 横梁抵抗矩预选： Wnx：绕 X轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)； Wny：绕 Y轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)； Mx：横梁在自重荷载作用下地弯矩设计值(N mm) ； My：风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N mm) ； x， y：塑性发展系数：对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-

48、2002 ，取 1.00 ；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或 JGJ102规范 , 取 1.05 ；对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007 ，均取 1.00 ； fa：型材抗弯强度设计值(MPa)，对 6063-T5 取 90；按下面公式计算： Wnx=Mx/ xfa =124849.413/1.00/90 =1387.216mm3 Wny=My/ yfa =147258.282/1.00/90 =1636.203mm3(2) 横梁惯性矩预选： df1,lim：按规范要求，横梁在水平力标准值作用下地挠度限值(mm)； df2,lim：按规范要求，横梁在自重力标准值

49、作用下地挠度限值(mm)； B：横梁跨度 (mm)；按相关规范，钢材横梁地相对挠度不应大于L/250 ，铝材横梁地相对挠度不应大于L/180 ；建筑幕墙 GB/T21086-2007 还有如下规定：按5.1.1.2，对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙（其它形式幕墙或外维护结构无绝对挠度限制）：当跨距 4500mm 时，绝对挠度不应该大于20mm ；当跨距 4500mm 时，绝对挠度不应该大于30mm ；按5.1.9， b ，自重标准值作用下挠度不应超过其跨度地1/500 ，并且不应大于3mm ；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共

50、 41 页 B/180=1033/180=5.739mm B/500=1033/500=2.066mm对本例取： df1,lim=5.739mm df2,lim=2.066mm qk：风荷载作用线荷载集度标准值(N/mm)； E：型材地弹性模量(MPa)，对 6063-T5 取 70000MPa ； Iymin：绕 Y轴最小惯性矩(mm4)； B：横梁跨度 (mm)； df1,lim=qkB4/120EIymin ( 受风荷载与地震作用地挠度计算) Iymin=qkB4/120Edf1,lim =1.144 10334/120/70000/5.739 =27021.646mm4 Ixmin：绕