大學(xué)醫(yī)學(xué)教育綜合樓工程玻璃幕墻計算書--明框玻璃幕墻設(shè)計計算書.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除*大學(xué)醫(yī)學(xué)教育綜合樓工程玻璃幕墻計算書明框玻璃幕墻設(shè)計計算書設(shè)計： 校對： 審核： 批準： *設(shè)計事務(wù)所有限公司二一七年九月十一日此文檔僅供學(xué)習(xí)與交流目錄1 計算引用的規(guī)范、標準及資料11.1 幕墻設(shè)計規(guī)范：11.2 建筑設(shè)計規(guī)范：11.3 鋁材規(guī)范：21.4 金屬板及石材規(guī)范：21.5 玻璃規(guī)范：21.6 鋼材規(guī)范：31.7 膠類及密封材料規(guī)范：31.8 五金件規(guī)范：41.9 相關(guān)物理性能等級測試方法：41.10 建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊(第二版)51.11 土建圖紙：52 基本參數(shù)52.1 幕墻所在地區(qū)52.2 地面粗糙度分類等級52.3 抗震設(shè)防53 幕墻承受荷載計算63.1 風(fēng)荷載標準值的計算方法63.2 計算支承結(jié)構(gòu)時的風(fēng)荷載標準值83.3 計算面板材料時的風(fēng)荷載標準值83.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值83.5 平行于幕墻平面的集中水平地震作用標準值83.6 作用效應(yīng)組合84 幕墻立柱計算94.1 立柱型材選材計算94.2 確定材料的截面參數(shù)104.3 選用立柱型材的截面特性124.4 立柱的抗彎強度計算124.5 立柱的撓度計算134.6 立柱的抗剪計算135 幕墻橫梁計算145.1 橫梁型材選材計算145.2 確定材料的截面參數(shù)165.3 選用橫梁型材的截面特性175.4 幕墻橫梁的抗彎強度計算175.5 橫梁的撓度計算185.6 橫梁的抗剪計算186 玻璃板塊的選用與校核196.1 玻璃板塊荷載計算：206.2 玻璃的強度計算：216.3 玻璃最大撓度校核：227 連接件計算237.1 橫梁與角碼間連接237.2 角碼與立柱連接247.3 立柱與主結(jié)構(gòu)連接268 幕墻埋件計算(特殊倒錐形化學(xué)錨栓)278.1 荷載值計算288.2 錨栓群中錨栓的拉力計算288.3 群錨受剪內(nèi)力計算308.4 錨栓鋼材破壞時的受拉承載力計算308.5 混凝土錐體受拉破壞承載力計算308.6 混凝土劈裂破壞承載力計算328.7 錨栓鋼材受剪破壞承載力計算348.8 混凝土楔形體受剪破壞承載力計算348.9 混凝土剪撬破壞承載能力計算368.10 拉剪復(fù)合受力承載力計算368.11 混凝土基材厚度、群錨錨栓最小間距及最小邊距計算379 幕墻轉(zhuǎn)接件強度計算379.1 受力分析389.2 轉(zhuǎn)接件的強度計算3810 幕墻焊縫計算3810.1 受力分析3810.2 焊縫特性參數(shù)計算3810.3 焊縫校核計算3911 明框玻璃幕墻伸縮及緊固計算4011.1 立柱連接伸縮縫計算4011.2 玻璃鑲嵌槽緊固螺釘抗拉強度計算4011.3 玻璃邊緣到邊框槽底間隙計算4112 附錄 常用材料的力學(xué)及其它物理性能42明框玻璃幕墻設(shè)計計算書1 計算引用的規(guī)范、標準及資料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人造板材幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ336-2016建筑瓷板裝飾工程技術(shù)規(guī)程 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小單元建筑幕墻 JG/T216-2007建筑幕墻工程技術(shù)規(guī)范 DGJ08-56-20121.2 建筑設(shè)計規(guī)范：地震震級的規(guī)定 GB/T17740-1999中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖 GB18306-2015鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB50017-2003高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ3-2010高處作業(yè)吊藍 GB19155-2003工程抗震術(shù)語標準 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)混凝土用膨脹型、擴孔型建筑錨栓 JG160-2004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)規(guī)程 CECS154：2003鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范 GB50661-2011建筑工程抗震設(shè)防分類標準 GB50223-2008建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-2012建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準 GB50068-2001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)計通則 GB50352-2005擦窗機 GB19154-2003鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范 GB50755-20121.3 鋁材規(guī)范：變形鋁及鋁合金化學(xué)成份 GB/T3190-2008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 GB5237.1-2008鋁合金建筑型材第2部分陽極氧化、著色型材 GB5237.2-2008鋁合金建筑型材第3部分電泳涂漆型材 GB5237.3-2008鋁合金建筑型材第4部分粉末噴涂型材 GB5237.4-2008鋁合金建筑型材第5部分氟碳漆噴涂型材 GB5237.5-2008鋁合金建筑型材第6部分隔熱型材 GB5237.6-2012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/T437-2009變形鋁和鋁合金牌號表示方法 GB/T16474-20111.4 金屬板及石材規(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建筑裝飾用搪瓷鋼板 JG/T234-2008微晶玻璃陶瓷復(fù)合磚 JC/T994-2006超薄天然石材復(fù)合板 JC/T1049-2007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/T17748-2008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 JG331-2011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/T19766-2005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 天然飾面石材術(shù)語 GB/T13890-20081.5 玻璃規(guī)范：鍍膜玻璃 第1部分：陽光控制鍍膜玻璃 GB/T18915.1-2013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 防火玻璃 GB15763.1-2009半鋼化玻璃 GB/T17841-2008熱彎玻璃 JC/T915-2003(2014)壓花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-20121.6 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不銹鋼冷加工鋼棒 GB/T4226-2009不銹鋼冷軋鋼板及鋼帶 GB/T3280-2015不銹鋼熱軋鋼板及鋼帶 GB/T4237-2007不銹鋼小直徑無縫鋼管 GB/T3090-2000彩色涂層鋼板和鋼帶 GB/T12754-2006低合金鋼焊條 GB/T5118-2012低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼 GB/T1591-2008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/T3094-2012碳鋼焊條 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)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶GB/T912-2008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/T699-20151.7 膠類及密封材料規(guī)范：丙烯酸酯建筑密封膏 JC484-2006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/T5574-2008混凝土建筑接縫用密封膠 JC/T881-2001建筑窗用彈性密封劑 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/T529-2008石材用建筑密封膠 GB/T23261-2009修補用天然橡膠膠粘劑 HG/T3318-2002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 GB14907-20021.8 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/T3098.1-2010緊固件機械性能自攻螺釘 GB/T3098.5-2000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/T818-2000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鑄件尺寸公差與機械加工余量 GB/T6414-1999電動采光排煙窗 JG189-20061.9 相關(guān)物理性能等級測試方法：玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗標準 JGJ/T139-2001玻璃幕墻光學(xué)性能 GB/T18091-2000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 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/T15227-2007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/T18250-2015建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗收規(guī)范 GB50210-2001金屬材料 拉伸試驗 第1部分：室溫試驗方法 GB/T228.1-2010 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) 山東青島地區(qū)；2.2 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)；依照上面分類標準，本工程按B類地形考慮。2.3 抗震設(shè)防 按建筑工程抗震設(shè)防分類標準，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：指使用上有特殊設(shè)施，涉及國家公共安全的重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴重次生災(zāi)害等特別重大災(zāi)害后果，需要進行特殊設(shè)防的建筑，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，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)防標準的建筑，簡稱乙類； 3.標準設(shè)防類：指大量的除1、2、4款以外按標準要求進行設(shè)防的建筑，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，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)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強其抗震措施，同時，應(yīng)按批準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)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強其抗震措施，同時，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用； 3.標準設(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，本工程所在地山東青島地區(qū)地震基本烈度為：7度，地震動峰值加速度為0.1g，由于本工程是標準設(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，也就是取：max=0.08； 本工程場地類型為：類場地，查表E.1GB18306-2015，場地地震動峰值加速度調(diào)整系數(shù)Fa=1；因此： max=Famax =10.08 =0.083 幕墻承受荷載計算3.1 風(fēng)荷載標準值的計算方法 幕墻屬于外圍護構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2012)計算： wk=gzs1zw0 8.1.1-2GB50009-2012上式中： wk：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標準值(MPa)； z：計算點標高：5m； gz：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： gz=1+2gI10(z/10)- 條文說明部分8.6.1GB50009-2012 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)z300m時，取z=300m，當(dāng)z350m時，取z=350m，當(dāng)z450m時，取z=450m，當(dāng)z550m時，取z=550m，當(dāng)z300m時，取z=300m，當(dāng)z350m時，取z=350m，當(dāng)z450m時，取z=450m，當(dāng)z550m時，取z=550m，當(dāng)z25時取a=25，當(dāng)A小于1時取A=1； LogA=0.762 則： s1(A)=s1(1)+s1(25)-s1(1)logA/1.4 =1+0.8-10.762/1.4 =0.891 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0.4s1； -當(dāng)開洞率大于0.10且小于或等于0.30時，取0.6s1； -當(dāng)開洞率大于0.30時，取0.8s1； 3 其它情況，應(yīng)按開放式建筑物的s1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：s1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： s1=0.891+0.2 =1.091 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： s1=1+0.2 =1.2 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，山東青島地區(qū)取0.0006MPa；3.2 計算支承結(jié)構(gòu)時的風(fēng)荷載標準值 wk=gzzs1w0 =1.711.0910.0006 =0.001113MPa 3.3 計算面板材料時的風(fēng)荷載標準值 wk=gzzs1w0 =1.711.20.0006 =0.001224MPa 3.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值 qEk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 qEk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值(MPa)； E：動力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.08； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標準值(N)； A：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)；3.5 平行于幕墻平面的集中水平地震作用標準值 PEk=EmaxGk 5.3.5JGJ102-2003 PEk：平行于幕墻平面的集中水平地震作用標準值(N)； E：動力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.08； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標準值(N)； 按照JGJ102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。3.6 作用效應(yīng)組合荷載和作用效應(yīng)按下式進行組合： S=GSGk+wwSwk+EESEk 5.4.1JGJ102-2003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)標準值； 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)標準值； G、w、E：各效應(yīng)的分項系數(shù)； w、E：分別為風(fēng)荷載，地震作用效應(yīng)的組合系數(shù)。上面的G、w、E為分項系數(shù)，按5.4.2、5.4.3、5.4.4JGJ102-2003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：G：1.2； 風(fēng) 荷 載：w：1.4； 地震作用：E：1.3；進行撓度計算時； 重力荷載：G：1.0； 風(fēng) 荷 載：w：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)w為1.0； 地震作用的組合系數(shù)E為0.5；4 幕墻立柱計算基本參數(shù)： 1：計算點標高：5m； 2：力學(xué)模型：簡支梁； 3：立柱跨度：L=4200mm； 4：立柱左分格寬：1400mm； 立柱右分格寬：1350mm； 5：立柱計算間距：B=1375mm； 6：板塊配置：中空玻璃6 +6 mm； 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準值(N/mm)； wk：風(fēng)荷載標準值(MPa)； B：幕墻立柱計算間距(mm)； qwk=wkB =0.0011131375 =1.53N/mm qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.41.53 =2.142N/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準值(MPa)； E：動力放大系數(shù)，取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.08； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標準值(N)，(含面板和框架)； A：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.00.080.0005 =0.0002MPa qEk：水平地震作用線荷載集度標準值(N/mm)； B：幕墻立柱計算間距(mm)； qEk=qEAkB =0.00021375 =0.275N/mm qE：水平地震作用線荷載集度設(shè)計值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.275 =0.358N/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： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =2.142+0.50.358 =2.321N/mm用于撓度計算時，采用Sw標準值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =1.53N/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(Nmm)； Mw：風(fēng)荷載作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值(Nmm)； ME：地震作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值(Nmm)； L：立柱跨度(mm)；采用Sw+0.5SE組合： Mw=qwL2/8 ME=qEL2/8 Mx=Mw+0.5ME =qL2/8 =2.32142002/8 =5117805Nmm4.2 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(Nmm)； ：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GB 50018-2002，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GB 50429-2007，取1.00； fa：型材抗彎強度設(shè)計值(MPa)，對6063-T6取150MPa； Wnx=Mx/fa =5117805/1.00/150 =34118.7mm3(2)立柱慣性矩預(yù)選值計算： qk：風(fēng)荷載線荷載集度標準值(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： .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； .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； .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； .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，JGJ133及JGJ102也在按JGJ336進行修訂。按不同規(guī)范中對相同事物的規(guī)定，應(yīng)以最新規(guī)定為準的原則：理論上無論是哪種幕墻，其龍骨撓度限值均應(yīng)以最新的JGJ336-2016的要求（與待頒布的新JGJ133及新102規(guī)范要求是相同的）來執(zhí)行，結(jié)合本工程實際情況，對本例中的撓度限值按GB/T 21086-2007取： 相對撓度限值為： L/180=4200/180=23.333mm 實際撓度限值為： df,lim=20mm df,lim=5qkL4/384EIxmin Ixmin=5qkL4/384Edf,lim =51.5342004/384/70000/20 =4427915.625mm44.3 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：75/145 型材的抗彎強度設(shè)計值：fa=150MPa 型材的抗剪強度設(shè)計值：a=85MPa 型材彈性模量：E=70000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=5844370mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=1181280mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=61184mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=68372mm3 型材凈截面面積：An=1775.98mm2 型材線密度：g=0.047951N/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=48378mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：=1.004.4 立柱的抗彎強度計算(1)立柱軸向拉力設(shè)計值： Nk：立柱軸向拉力標準值(N)； qGAk：幕墻單位面積的自重標準值(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 =0.000513754200 =2887.5N N：立柱軸向拉力設(shè)計值(N)； N=1.2Nk =1.22887.5 =3465N(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/Wnxfa 6.3.7JGJ102-2003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)； x：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GB 50018-2002，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GB 50429-2007，取1.00； fa：型材的抗彎強度設(shè)計值，取150MPa；則： N/An+Mx/Wnx=3465/1775.98+5117805/1.00/61184 =85.597MPa150MPa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=5844370mm4 預(yù)選值為：Ixmin=4427915.625mm4 實際撓度計算值為： df=5qkL4/384EIx =51.5342004/384/70000/5844370 =15.153mm 而df,lim=20mm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)： maxa=85MPa (立柱的抗剪強度設(shè)計值)(1)Vwk：風(fēng)荷載作用下剪力標準值(N)： Vwk=wkBL/2 =0.00111313754200/2 =3213.788N(2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計值(N)： Vw=1.4Vwk =1.43213.788 =4499.303N(3)VEk：地震作用下剪力標準值(N)： VEk=qEAk