橫明豎隱玻璃幕墻設(shè)計計算書

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1、 永嘉縣電力調(diào)度通信中心 顯橫隱豎玻璃幕墻 設(shè)計計算書 中南建設(shè)集團有限公司建筑幕墻設(shè)計研究院 目錄 1 計算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料 1 1.1 幕墻設(shè)計規(guī)范： 1 1.2 建筑設(shè)計規(guī)范： 1 1.3 鋁材規(guī)范： 2 1.4 金屬板及石材規(guī)范： 2 1.5 玻璃規(guī)范： 3 1.6 鋼材規(guī)范： 3 1.7 膠類及密封材料規(guī)范： 4 1.8 門窗及五金件規(guī)范： 4 1.9 相關(guān)物理性能等級測試方法： 5 1.10 《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》(第二版) 6 1.11 土建圖紙： 6 2 基本參數(shù) 6 2.

2、1 幕墻所在地區(qū)： 6 2.2 地面粗糙度分類等級： 6 2.3 抗震烈度： 6 3 幕墻承受荷載計算 6 3.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算方法： 6 3.2 計算支撐結(jié)構(gòu)時的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 7 3.3 計算面板材料時的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 8 3.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： 8 3.5 作用效應(yīng)組合： 8 4 幕墻立柱計算 9 4.1 立柱型材選材計算： 9 4.2 確定材料的截面參數(shù)： 11 4.3 選用立柱型材的截面特性： 12 4.4 立柱的抗彎強度計算： 12 4.5 立柱的撓度計算： 13 4.6 立柱的抗剪計算： 13 5 幕墻橫梁計算 14

3、 5.1 橫梁型材選材計算： 14 5.2 確定材料的截面參數(shù)： 16 5.3 選用橫梁型材的截面特性： 17 5.4 幕墻橫梁的抗彎強度計算： 17 5.5 橫梁的撓度計算： 18 5.6 橫梁的抗剪計算：(三角荷載作用下) 18 6 玻璃板塊的選用與校核 19 6.1 玻璃板塊荷載計算： 20 6.2 玻璃的強度計算： 21 6.3 玻璃最大撓度校核： 22 7 連接件計算 23 7.1 橫梁與角碼間連結(jié)： 24 7.2 角碼與立柱連接： 24 7.3 立柱與主結(jié)構(gòu)連接： 26 8 幕墻埋件計算(土建預(yù)埋) 27 8.1 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算： 28 8.2 埋

4、件計算： 28 8.3 錨板總面積校核： 29 8.4 錨筋長度計算： 29 9 幕墻焊縫計算 30 9.1 受力分析： 30 9.2 焊縫特性參數(shù)計算： 30 9.3 焊縫校核計算： 31 10 顯橫隱豎玻璃幕墻膠類及伸縮縫計算 31 10.1 抗震設(shè)計下結(jié)構(gòu)硅酮密封膠的寬度計算： 31 10.2 結(jié)構(gòu)硅酮密封膠粘接厚度的計算： 32 10.3 結(jié)構(gòu)膠設(shè)計總結(jié)： 33 10.4 立柱連接伸縮縫計算： 33 10.5 玻璃鑲嵌槽緊固螺釘抗拉強度計算： 33 10.6 耐侯膠膠縫計算： 34 11 附錄 常用材料的力學(xué)及其它物理性能 35 永嘉縣電力調(diào)度通信

5、中心顯橫隱豎玻璃幕墻設(shè)計計算書 中南建設(shè)集團有限公司建筑幕墻設(shè)計研究院 顯橫隱豎玻璃幕墻設(shè)計計算書 1 計算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料 1.1 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 《點支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程》 CECS127-2001 《點支式玻璃幕墻支承裝置》 JG138-2001 《吊掛式玻璃幕墻支承裝置》 JG139-

6、2001 《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》 JGJ113-2003 《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 1.2 建筑設(shè)計規(guī)范： 《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》 GB50019-2003 《地震震級的規(guī)定》 GB/T17740-1999 《鋼結(jié)構(gòu)

7、防火涂料》 GB14907-2002 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 GB50017-2003 《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》 JGJ99-98 《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 JGJ3-2002 《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》 GB50045-95(2005年版) 《高處作業(yè)吊藍》 GB19155-2003 《工程抗震術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》

8、 JGJ/T97-95 《工程網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)規(guī)程》 JGJ/T121-99 《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》 GB50189-2005 《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)計規(guī)范》 GB50010-2002 《混凝土用膨脹型、擴孔型建筑錨栓》 JG160-2004 《既有居住建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)程》 JGJ129-2004 《建筑表面用有機硅防水劑》

9、 JC/T902-2002 《建筑材料放射性核素限量》 GB6566-2001 《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 《建筑隔聲評價標(biāo)準(zhǔn)》 GB/T50121-2005 《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》 GB50223-2004 《建筑工程預(yù)應(yīng)力施工規(guī)程》 CECS180：2005 《建筑結(jié)構(gòu)

10、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)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 GB50068-2001 《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》 GB50223-2004 《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》 GB50011-2001 《建筑設(shè)計防火規(guī)范》 GB50016-2006 《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》 GB50057-94(2000年版) 《冷彎薄壁型

11、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 GB50018-2002 《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》 GBJ118-88 《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》 GB50176-93 《民用建筑設(shè)計通則》 GB50352-2005 《膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 CECS158：2004 《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》 JGJ134-2001 《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》 JGJ75-2003 《

12、預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ85-2002 1.3 鋁材規(guī)范： 《變形鋁及鋁合金化學(xué)成份》 GB/T3190-1996 《建筑用隔熱鋁合金型材-穿條式》 JG/T175-2005 《建筑用鋁型材、鋁板氟碳涂層》 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

13、《鋁合金建筑型材第4部分粉末噴涂型材》 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/T3880.1～3-2006 《鋁型材截面幾何參數(shù)算法及計算機程序要求》 YS/T437-2000 《有色電泳涂漆鋁合金建筑型材》 YS/T459-2003 1.4 金屬

14、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 《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 《鋁塑復(fù)合板》 GB/T17748-1999

15、 《鋁塑復(fù)合板用鋁帶》 YS/T432-2000 《天然板石》 GB/T18600-2001 《天然大理石荒料》 JC/T202-2001 《天然大理石建筑板材》 GB/T19766-2005 《天然花崗石荒料》 JC/T204-2001 《天然花崗石建筑板材》 GB/T18601-2001 《

16、天然石材統(tǒng)一編號》 GB/T17670-1999 《天然飾面石材術(shù)語》 GB/T13890-92 1.5 玻璃規(guī)范： 《鍍膜玻璃 第1部分：陽光控制鍍膜玻璃》 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 《浮法玻璃》 GB11614-1999

17、 《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 《幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃》 GB17841-1999 《普通平板玻璃》 GB4871-1995 《熱彎玻璃》 JC/T915-2003 《壓花玻璃》

18、 JC/T511-2002 《中空玻璃》 GB/T11944-2002 《著色玻璃》 GB/T18701-2002 1.6 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 《不銹鋼和耐熱鋼冷軋鋼帶》 GB/T4239-199

19、1 《不銹鋼冷加工鋼棒》 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 《不銹鋼小直徑無縫鋼管》 GB/T3090-2000 《擦窗機》

20、 GB19154-2003 《彩色涂層鋼板和鋼帶》 GB/T12754-2006 《低合金鋼焊條》 GB/T5118-1995 《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》 GB/T1591-1994 《建筑幕墻用鋼索壓管接頭》 JG/T201-2007 《高耐候結(jié)構(gòu)鋼》 GB/T4171-2000 《高碳鉻不銹鋼絲》

21、 YB/T096—1997 《焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼》 GB/T4172-2000 《合金結(jié)構(gòu)鋼》 GB/T3077-1999 《結(jié)構(gòu)用無縫鋼管》 JBJ102 《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》

22、 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/T912-1989 《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/T699-1999 《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》 GB/T14370-2000 1.7 膠類及密封材料規(guī)范： 《丙烯酸酯建筑密封膏》 JC484-2

23、006 《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》

24、 JC485-2007 《建筑密封材料試驗方法》 GB/T13477.1～20-2002 《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劑》 JC/T973-2

25、005 《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度的測定》 GB/T529-1999 《石材用建筑密封膠》 JC/T883-2001 《橡膠袖珍硬度計壓入硬度試驗方法》 GB/T531-1999 《修補用天然橡膠膠粘劑》

26、 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 1.8 門窗及五金件規(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》 GB/T5277-1985 《緊固件公差螺栓、螺釘、螺柱和螺母》

27、GB/T3103.1-2002 《緊固件機械性能不銹鋼螺母》 GB/T3098.15-2000 《緊固件機械性能不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱》 GB/T3098.6-2000 《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/T3098.2-2000 《緊固件機械性能螺母、細牙螺紋》 GB/T3098.4-2000 《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》 GB/T3098.1-2000 《緊固件機械性能自攻螺

28、釘》 GB/T3098.5-2000 《緊固件術(shù)語盲鉚釘》 GB/T3099-2004 《鋁合金窗》 GB/T8479-2003 《鋁合金門》 GB/T8478-2003 《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/T818-2000 《地彈簧》

29、 QB/T3884-1999 《鋁合金門插鎖》 QB/T3885-1999 《平開鋁合金窗把手》 QB/T3886-1999 《鋁合金撐擋》 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

30、窗鎖》 QB/T3900-1999 《鋁合金門鎖》 QB/T3901-1999 《推拉鋁合金門用滑輪》 QB/T3902-1999 《閉合器》 QB/T3893-1999 《外裝門鎖》 QB/T2473-2000 《彈子插芯門鎖》 GB/T2

31、474-2000 《葉片門鎖》 QB/T2475-2000 《球型門鎖》 QB/T2476-2000 《銅合金鑄件》 GB/T13819-1992 《鋅合壓鑄件》 GB/T13821-1992 《鋁合金壓鑄件》 GB/T15114-1994 《鑄件尺寸公差與機械加工余量》

32、 QB/T6414-1999 《建筑門窗五金件 插銷》 JG214-2007 《建筑門窗五金件 傳動機構(gòu)用執(zhí)手》 JG124-2007 《建筑門窗五金件 旋壓執(zhí)手》 JG213-2007 《建筑門窗五金件 合頁（鉸鏈）》 JG125-2007 《建筑門窗五金件 傳動鎖閉器》 JG126-2007 《建筑門窗五金件 滑撐》 JG127-2007 《建筑門窗五金件 滑輪》

33、 JG129-2007 《建筑門窗五金件 多點鎖閉器》 JG215-2007 《建筑門窗五金件 撐擋》 JG128-2007 《建筑門窗五金件 通用要求》 JG212-2007 《建筑門窗五金件 單點鎖閉器》 JG130-2007 《建筑門窗內(nèi)平開下懸五金系統(tǒng)》 JG168-2004 《鋼塑共擠門窗》 JG207-2007 《電動采光排煙窗》

34、 JG189-2006 1.9 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/T139-2001 《玻璃幕墻光學(xué)性能》 GB/T18091-2000 《采暖居住建筑節(jié)能檢驗標(biāo)準(zhǔn)》 JGJ132-2001 《彩色涂層鋼板和鋼帶試驗方法》 GB/T13448-2006 《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》 GB50205-2001 《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》 G

35、B50204-2002 《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/T15227-2007 《建筑幕墻抗震性能振動臺試驗方法》 GB/T18575-2001 《建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測方法》 GB/T18250-2000 《建筑外窗保溫性能分級及檢測方法》 GB/T8484-2002 《建筑外窗采光性能分級及檢測方法》 GB/T11976-2002 《建筑外窗抗風(fēng)壓性能分級及檢測方法》 GB/T7

36、106-2002 《建筑外窗空氣隔聲性能分級及檢測方法》 GB/T8485-2002 《建筑外窗氣密性能分級及檢測方法》 GB/T7107-2002 《建筑外窗水密性能分級及檢測方法》 GB/T7108-2002 《建筑裝飾裝修工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》 GB50210-2001 《金屬材料室溫拉伸試驗方法》 GB/T228-2002 1.10 《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》(第二版) 1.11 土建圖紙： 2 基本參數(shù) 2.1 幕墻所在地區(qū)： 溫州地區(qū)； 2.2 地面粗糙度分類等

37、級： 幕墻屬于外圍護構(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B類地形考慮。 2.3 抗震烈度： 根據(jù)國家規(guī)范《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)，溫州地區(qū)地震基本烈度為6度，地震動峰值加速度為0.05g，水平地震影響系數(shù)最大值為：αmax=0.04。 3 幕墻承受荷載計算 3.1 風(fēng)

38、荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算方法： 幕墻屬于外圍護構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001 2006年版)計算： wk=βgzμzμs1w0 ……7.1.1-2[GB50009-2001 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：計算點標(biāo)高：90m； βgz：瞬時風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算： βgz=K(1+2μf) 其中K為地面粗糙度調(diào)整系數(shù)，μf為脈動系數(shù) A類場地： βgz=0.92(1+2μf) 其中：μf=0.387(Z/

39、10)-0.12 B類場地： βgz=0.89(1+2μf) 其中：μf=0.5(Z/10)-0.16 C類場地： βgz=0.85(1+2μf) 其中：μf=0.734(Z/10)-0.22 D類場地： βgz=0.80(1+2μf) 其中：μf=1.2248(Z/10)-0.3 對于B類地形，90m高度處瞬時風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)： βgz=0.89(1+2(0.5(Z/10)-0.16))=1.5162 μz：風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算： A類場地： μz=1.379(Z/10)0.24

40、 當(dāng)Z>300m時，取Z=300m，當(dāng)Z<5m時，取Z=5m； B類場地： μz=(Z/10)0.32 當(dāng)Z>350m時，取Z=350m，當(dāng)Z<10m時，取Z=10m； C類場地： μz=0.616(Z/10)0.44 當(dāng)Z>400m時，取Z=400m，當(dāng)Z<15m時，取Z=15m； D類場地： μz=0.318(Z/10)0.60 當(dāng)Z>450m時，取Z=450m，當(dāng)Z<30m時，取Z=30m； 對于B類地形，90m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)： μz

41、=1.000(Z/10)0.32=2.02 μs1：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7.3.3條：驗算圍護構(gòu)件及其連接的強度時，可按下列規(guī)定采用局部風(fēng)壓體型系數(shù)μs1： 一、外表面 1. 正壓區(qū) 按表7.3.1采用； 2. 負壓區(qū) — 對墻面， 取-1.0 — 對墻角邊， 取-1.8 二、內(nèi)表面 對封閉式建筑物，按表面風(fēng)壓的正負情況取-0.2或0.2。

42、 由于大部分幕墻都有開啟，按[5.3.2]JGJ102-2003條文說明，幕墻結(jié)構(gòu)一般的體型系數(shù)取1.2(大面區(qū)域)、2.0(轉(zhuǎn)角區(qū)域)。 另注：上述的局部體型系數(shù)μs1(1)是適用于圍護構(gòu)件的從屬面積A小于或等于1m2的情況，當(dāng)圍護構(gòu)件的從屬面積A大于或等于10m2時，局部風(fēng)壓體型系數(shù)μs1(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，局部風(fēng)壓體型系數(shù)μs1(A)可按面積的對數(shù)線性插值，即： μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA 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>>GB

43、50009-2001附表D.4(全國基本風(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，溫州地區(qū)取0.0006MPa； 3.2 計算支撐結(jié)構(gòu)時的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 計算支撐結(jié)構(gòu)時的構(gòu)件從屬面積： A=0.953.9=3.705m2 LogA=0.569 μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA =0.886 μs1=0.886+0.2 =1.086 wk=βgzμzμs1w0 =1.51622

44、.021.0860.0006 =0.001996MPa 3.3 計算面板材料時的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 計算面板材料時的構(gòu)件從屬面積： A=0.951.9=1.805m2 LogA=0.256 μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA =0.949 μs1=0.949+0.2 =1.149 wk=βgzμzμs1w0 =1.51622.021.1490.0006 =0.

45、002111MPa 3.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： qEAk=βEαmaxGk/A ……5.3.4[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)； 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0.04； 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)按下式進行組合： S=γGSGk+ψwγwSwk+ψEγESEk ……5.4.1[JGJ102-200

46、3] 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]規(guī)定如下： 進行幕墻構(gòu)件強度、連接件和預(yù)埋件承載力計算時： 重力荷載：γG：1.2； 風(fēng) 荷 載：γw：1.4； 地震作用：γE：1.3； 進行撓度計算時；

47、 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； 4 幕墻立柱計算 基本參數(shù)： 1：計算點標(biāo)高：90m； 2：力學(xué)模型：雙跨梁； 3：立柱跨度：L=3900mm，短跨長L1=450mm，長跨長L2=3450mm； 4：立柱左分格寬：950mm；立柱右分格寬：950mm； 5：立柱計算間距：B=950mm； 6：板塊配置：中空玻璃6 +6 mm； 7：立柱材質(zhì)：6063A

48、-T5； 8：安裝方式：偏心受拉； 本處幕墻立柱按雙跨梁力學(xué)模型進行設(shè)計計算，受力模型如下： 4.1 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 =0.001996950 =1.896N/mm qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.41.896 =2.654N/mm

49、 (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0.04； 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=βEαmaxG/A ……5.3.4[JGJ102-2003] =50.040.0005 =0.0001MPa qEk：水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； B：幕墻立柱計算間距(mm)

50、； qEk=qEAkB =0.0001950 =0.095N/mm qE：水平地震作用線荷載集度設(shè)計值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.095 =0.124N/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 =2.654+0.50.124 =2.716N/mm 用于撓度計算時，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值： ……5.4.1[JGJ102-2003] qk=q

51、wk =1.896N/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0，2處彎矩為零，中支點彎矩最大為M1，而在均布荷載作用下，最大撓度在長跨內(nèi)出現(xiàn)。 M1：中支座彎矩(Nmm)； R1：中支座反力(N)； M1=-q(L13+L23)/8L =-2.716(4503+34503)/8/3900 =-3582573.75Nmm R1=qL1/2-M1/L1+qL2/2-M1/L2 =2.716450/2-(-3582573.75/450)+2.7163450/2-(-3

52、582573.75/3450) =14295.902N 4.2 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) =43582573.75/(2.71634502) =0.443 查《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》第二版表3-9附注說明： x0=A/4+2R1/3cos(θ+240) 其中： A=2+k1-k2=2.443 R=((A/4)2-k1/2)3/2=0.059 θ=1/3arccos((A3-12k1A-8(1-2k1-k2))/64R)=2

53、6.557 x0=A/4+2R1/3cos(θ+240) =2.443/4+20.0591/3cos(26.557+240) =0.564 λ=x0(1-2k1+3k1x0-2x02-k1x02+x03) =0.1499 代入df,lim=λqkL24/24EIxmin 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：長跨長度(mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對6063A-T5取70000MPa； Ixmin：材

54、料需滿足的繞X軸最小慣性矩(mm4)； L2/180=3450/180=19.167 按[5.1.1.2]《建筑幕墻》GB/T21086-2007的規(guī)定，對于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻（其它形式幕墻或外維護結(jié)構(gòu)無絕對撓度限制）： 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； 對本例?。? df,lim=19.167mm 代入上式： Ixmin=λqkL24/24Edf,lim =0.14991.89634504/24/70000/19.167

55、 =1250411.392mm4 (2)截面的型材抵抗矩要求： Wnx：立柱凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； Mx：彎矩組合設(shè)計值即M1(Nmm)； γ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于鋼材龍骨，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》GB 50429-2007，取1.00； fa ：型材抗彎強度設(shè)計值(MPa)，對6063A-T5取135； Wnx=Mx/γfa =3582573.75/1.00/135 =26537.58

56、3mm3 4.3 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：12072 型材的抗彎強度設(shè)計值：135MPa 型材的抗剪強度設(shè)計值：τa=75MPa 型材彈性模量：E=70000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=2381700mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=975700mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=38320mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=41180mm3 型材凈截面面積：An=1194.74mm2 型材線密度：γg=0.032258N/mm 型材截面垂直于X軸腹板的截

57、面總寬度：t=5mm 型材受力面對中性軸的面積矩：Sx=24320mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：γ=1.00 4.4 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 =0.00059503900 =1852.5N N：立柱軸向拉力設(shè)計值(N)； N=1.2

58、Nk =1.21852.5 =2223N (2)抗彎強度校核： 按雙跨梁(受拉)立柱強度公式，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(Nmm)； 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)； γ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于鋼材龍骨，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)

59、計規(guī)范》GB 50429-2007，取1.00； fa：型材的抗彎強度設(shè)計值，取135MPa； 則： N/An+Mx/γWnx=2223/1194.74+3582573.75/1.00/38320 =95.352MPa≤135MPa 立柱抗彎強度滿足要求。 4.5 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=2381700mm4 預(yù)選值為：Ixmin=1250411.392mm4 實際撓度計算值為：

60、 df=λqkL24/24EIx =0.14991.89634504/24/70000/2381700 =10.063mm 而df,lim=19.167mm 所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。 4.6 立柱的抗剪計算： 校核依據(jù)： τmax≤τa=75MPa (立柱的抗剪強度設(shè)計值) (1)求中支座剪力設(shè)計值： 采用Vw+0.5VE組合 Vw1左=-(qL1/2-M1/L1) =-(2.716450/2-(-3582573.75/450)) =-8572.375N Vw1右=qL2/

61、2-M1/L2 =2.7163450/2-(-3582573.75/3450) =5723.527N 取V=8572.375N (2)立柱剪應(yīng)力： 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 =8572.37524320/2381700/5 =17.507MPa 17.507M

62、Pa≤75MPa 立柱抗剪強度滿足要求! 5 幕墻橫梁計算 基本參數(shù)： 1：計算點標(biāo)高：90m； 2：橫梁跨度：B=950mm； 3：橫梁上分格高：1100mm；橫梁下分格高：1900mm； 4：橫梁計算間距：H=1500mm； 5：力學(xué)模型：三角荷載簡支梁； 6：板塊配置：中空玻璃6 +6 mm； 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)模型進行設(shè)計計算，受力模型如下： 5.1 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)：

63、 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 =0.001996950 =1.896N/mm qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.41.896 =2.654N/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

64、地震影響系數(shù)最大值，取0.04； 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] =5.00.040.0004 =0.00008MPa 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 =0.00008950 =0.076N/mm qE：橫梁受水平地震作用線荷載集度設(shè)計值(N/mm)；

65、 qE=1.3qEk =1.30.076 =0.099N/mm (3)幕墻橫梁受荷載集度組合： 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 =2.654+0.50.099 =2.704N/mm 用于撓度計算時，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值： ……5.4.1[JGJ102-2003] qk=qwk =1.896N/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)計值(Nmm

66、)； Mw：風(fēng)荷載作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(Nmm)； ME：地震作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(Nmm)； 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 =2.7049502/12 =203363.333Nmm (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)； H：橫梁計算間距(mm)； Gk=0.0004H =0.00041500 =0.6N/mm G：橫梁自重線荷載設(shè)計值(N/mm)； G=1.2Gk =1.20.6 =0.72N/mm Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計值(Nmm)； B：橫梁跨度(mm)；