明框玻璃幕墻立柱計(jì)算

1、.明框玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書 設(shè)計(jì)： 校核： 審核： 批準(zhǔn)：目 錄1 計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料11.1 幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范：11.2 建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：11.3 玻璃規(guī)范：21.4 鋁材規(guī)范：21.5 鋼材規(guī)范：31.6 門窗及五金件規(guī)范：31.7 膠類及密封材料規(guī)范：51.8 相關(guān)物理性能等級測試方法：51.9 實(shí)用建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊61.10 土建圖紙62 基本參數(shù)62.1 工程概況62.2 地面粗糙程度分類：62.3 抗震烈度：63 玻璃幕墻承受荷載計(jì)算63.1 玻璃幕墻承受的水平風(fēng)荷載計(jì)算：63.1.1 水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：63.1.2 水平風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算：83.2 垂直于玻璃平面的分布水平

2、地震作用計(jì)算：83.2.1 垂直于玻璃平面的分布水平地震標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：83.2.2 垂直于玻璃平面的分布水平地震設(shè)計(jì)值計(jì)算：83.3 作用效用組合：84 幕墻立柱計(jì)算94.1 立柱荷載計(jì)算：104.2 立柱的內(nèi)力計(jì)算：114.3 選用的立柱材料的截面特性：124.4 立柱的截面校核：134.4.1 立柱的荷載分配：134.4.2 立柱的抗彎強(qiáng)度校核：134.4.3 立柱的抗剪強(qiáng)度校核：144.4.4 立柱的撓度校核：146 玻璃面板計(jì)算156.1 基本參數(shù)：156.2 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算166.3 玻璃面板強(qiáng)度及撓度校核166.2.1 外片玻璃的強(qiáng)度及撓度校核176.2.2 內(nèi)片玻璃的強(qiáng)度及撓度校

3、核207 連接計(jì)算227.1 角碼與立柱的連接：227.1.1 連接處螺栓強(qiáng)度計(jì)算：227.1.2 角碼壁抗承壓能力計(jì)算：227.2 立柱與主體的連接：237.2.1 連接處螺栓強(qiáng)度計(jì)算：237.2.2 鋼角碼壁抗承壓能力計(jì)算：237.2.3 立柱型材抗承壓能力計(jì)算：24.玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書1 計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料1.1 幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范：鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50429-2007玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ102-2003點(diǎn)支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程 CECS127-2001點(diǎn)支式玻璃幕墻支撐裝置 JG138-2001吊掛式玻璃幕墻支撐裝置 JG139-2001建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 JGJ

4、113-2003建筑幕墻 GB/T21086-20071.2 建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50017-2003鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB14907-2002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(jì)防火規(guī)范 GB50045-95(2005年版)高處作業(yè)吊籃 GB19155-2003地震震級的規(guī)定 GB/17740-1999工程抗震術(shù)語標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T97-95建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn) GB50223-2004建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-2001(2006年版)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB50068-2001建筑抗震設(shè)防分

5、類標(biāo)準(zhǔn) GB50223- 004建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50011-2001公共建筑節(jié)能標(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)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010-2002混凝土用膨脹型、擴(kuò)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(jī)硅防水劑 JC/T902-2002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(jià)標(biāo)準(zhǔn) GB/T50121-2005建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB50016-2006冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50018-2002民用

6、建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ118-88民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50176-93夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) JGJ134-2001夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) JGJ175-2003民用建筑設(shè)計(jì)通則 GB50352-20051.3 玻璃規(guī)范：鍍膜玻璃 GB/T18915.1-2002防彈玻璃 GB17840-1999浮法玻璃 GB11614-1999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 GB4871-199

7、5熱彎玻璃 JC/T915-2003壓花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-2002著色玻璃 GB/T18701-20021.4 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 JGJ133-2000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部分電池涂漆型材 GB5237.3-2004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部分氟碳噴涂型材

8、GB5237.5-2004鋁合金建筑型材第6部分隔熱型材 GB5237.6-2004鋁及鋁合金金彩色涂層板、帶材 YS/T431-2000一般工業(yè)用鋁板及鋁合金板、帶材 GB/T3880.13-2006鋁型材截面幾何參數(shù)算法及計(jì)算機(jī)程序要求 YS/T437-2000有色電泳涂漆鋁合金建筑型材 YS/T459-20031.5 鋼材規(guī)范：建筑結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管 JG/T178-2005高耐候結(jié)構(gòu)鋼 GB/T4171-2000高碳鉻不銹鋼絲 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渡鋅層

9、技術(shù)要求 GB/T13912-2002冷拔異形鋼管 GB/T3094-2000碳鋼焊條 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高耐候結(jié)構(gòu)鋼 GB/T4171-2000不銹鋼棒 GB/T1220-2007不銹鋼和耐熱鋼冷軋鋼帶 GB/T4239-1991不銹鋼冷加工鋼棒 GB/T4226-1984不銹鋼冷軋鋼板及鋼帶 GB/T3280-2007不銹鋼絲 GB/T4240-93建筑用不銹鋼絞線 JG/T20

10、0-20071.6 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 GB/T3103.1-2002緊固件機(jī)械性能不銹鋼螺母 GB/T3098.15-2000緊固件機(jī)械性能不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱 GB/T3098.6-2000緊固件機(jī)械性能抽芯鉚釘 GB/T3098.19-2004緊固件機(jī)械性能螺母、粗牙螺紋 GB/T3098.2-2000緊固件機(jī)械性能螺母、細(xì)牙螺紋 GB/T3098.4-2000緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘和螺柱 GB/T3098.1-

11、2000緊固件機(jī)械性能自攻螺釘 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緊固件機(jī)械性能自攻螺釘 GB/T3098.5-2000緊固件術(shù)語盲鉚釘 GB/T3099-2004地彈簧 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鋁合金門鎖

12、 QB/T3901-1999 鋁合金窗鎖 QB/T3900-1999 推拉鋁合金門用滑輪 QB/T3902-1999 外裝門鎖 QB/T2473-2000彈子插芯門鎖 GB/T2474-2000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(jī)械加工余量 QB/T6414-1999建筑門窗五金件 插銷 JG214-2007建筑門窗五金件 傳動(dòng)機(jī)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

13、頁（鉸鏈） JG125-2007建筑門窗五金件 滑撐 JG127-2007鑄件尺寸公差與機(jī)械加工余量 QB/T6414-1999建筑門窗五金件 滑輪 JG129-2007建筑門窗五金件 多點(diǎn)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(diǎn)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 JG207-20071.7 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丁基橡膠防水密封膠粘帶 JC/T942-2004工

14、業(yè)用橡膠板 GB/T5574-1994彩色涂層鋼板用建筑密封膠 JC/T884-2001干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘結(jié)劑 JC887-2001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(yàn)方法 GB/T13477.120-2002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聚氨酯建筑密封膠 JC/T482-2003修補(bǔ)用天然橡膠膠粘劑 HG/T3318-2002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(qiáng)度的測定 GB/T529-1999橡膠袖珍硬度計(jì)壓入硬度試驗(yàn)

15、方法 GB/T531-1999修補(bǔ)用天然橡膠粘結(jié)劑 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/T914-20031.8 相關(guān)物理性能等級測試方法：玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)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(yàn)標(biāo)準(zhǔn) JGJ132-2001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(dòng)臺試驗(yàn)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

16、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/T7106-2002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(yàn)收規(guī)范 GB50210-20011.9 實(shí)用建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊1.10 土建圖紙2 基本參數(shù)2.1 工程概況 工程名稱： 工程地點(diǎn)：杭州 工程標(biāo)高：10.2m 建筑物使用年限：50年2.2 地面粗糙程度分類： 幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB5009-2001）

17、 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)。 依據(jù)上面分類標(biāo)準(zhǔn)，本工程為C類地形2.3 抗震烈度： 由國家規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2001）知：杭州地區(qū)地震基本烈度為6度，地震動(dòng)峰值加速度為：0.05g，水平地震影響系數(shù)最大值為：max = 0.043 玻璃幕墻承受荷載計(jì)算3.1 玻璃幕墻承受的水平風(fēng)荷載計(jì)算：3.1.1 水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算： 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范（JGJ102-2003），玻璃幕墻風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)

18、算，并且不小于1.010-3 MPa Wk = gz.z.s.Wo式中 Wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）； gz 陣風(fēng)系數(shù)； z 風(fēng)壓高度變化系數(shù)； s 風(fēng)荷載體型系數(shù)； Wo 基本風(fēng)壓（MPa）。 該幕墻工程的計(jì)算標(biāo)高為 ：10.2 m，地面粗糙度類別為：C 類。按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001（2006版）表7.5.1 由插值法可得陣風(fēng)系數(shù)：gz = 1.991。按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001（2006版）表7.2.1 由插值法可得風(fēng)壓高度變化系數(shù)：z = .736。 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)按按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001 (2006版)

19、）第7.3.3條：驗(yàn)算圍護(hù)構(gòu)件及其連接的強(qiáng)度時(shí)，可按下列規(guī)定采用局部風(fēng)壓體型系數(shù)： 一、外表面 1. 正壓區(qū) 按表7.3.1采用； 2. 負(fù)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、按外表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取 -0.2或 0.2 。 注：上述的局部體型系數(shù) s1(1)是適用于圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A小于或等于1m2的情況，當(dāng)圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積大于或等于10m2時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù) s1(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(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù) s1(A)可按面積的對數(shù)線性插值，即 s1(A) = s1(1) + s1(10)

20、 - s1(1) logA計(jì)算面板材料時(shí)的構(gòu)件從屬面積 ： A = a b = 5.1 1.4 = 7.14m2 logA = .854由上述規(guī)定將 A ，logA 代入公式可得：s1= .829由此可得，該幕墻結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載體型系數(shù)為： s = s1 + 0.2 = 1.029 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001 (2006版)）附表 D.4（全國各城市的雪壓和風(fēng)壓值表）可知：杭州地區(qū)，按50年重現(xiàn)期，取基本風(fēng)壓值為： Wo= .4510-3 MPa由上述公式可得作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： Wk = gz.z.s.Wo = 1.991 .736 1.029 .45 =

21、 .67910-3 MPa按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范（JGJ102-2003），玻璃幕墻風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值不小于1.010-3 MPa因此，取水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：Wk = 1.0 10-3 MPa3.1.2 水平風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算： 作用于幕墻上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為： W = w.Wk w 風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù) 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范（JGJ102-2003）第 5.4.2 條取風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)為：1.4； W 作用在幕墻上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值 因此，作用在幕墻上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為： W = 1.4 1 10-3 = 1.4 10-3 MPa3.2 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用計(jì)算：3.2.1 垂

22、直于玻璃平面的分布水平地震標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算： 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范（JGJ102-2003）第 5.3.4 條，垂直于玻璃平面的分布水平地震標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算： qEk = E.max.Gk式中 qEk 垂直于玻璃平面的分布水平地震標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）； E 動(dòng)力放大系數(shù)，可取 5.0； max 水平地震影響系數(shù)最大值，按表5.3.4采用，本工程取值為：.04； Gk 玻璃幕墻構(gòu)件（僅包括玻璃面板）的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN）； A 玻璃幕墻平面面積（m2）。3.2.2 垂直于玻璃平面的分布水平地震設(shè)計(jì)值計(jì)算： 垂直于玻璃平面的分布水平地震設(shè)計(jì)值為： qE = EqEk E 水平地震作用分項(xiàng)系

23、數(shù)； 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范（JGJ102-2003）第 5.4.2 條取地震作用項(xiàng)系數(shù)為：1.3； qE 水平地震作用設(shè)計(jì)值（MPa）。3.3 作用效用組合： 幕墻構(gòu)件承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，其作用效用應(yīng)按下式進(jìn)行組合： S = GSGk + ww Swk + E ESEk式中 S 作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值； SGk 永久荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； Swk 風(fēng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； SEk 地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； G 永久荷載分項(xiàng)系數(shù)； w 風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)； E 地震作用分項(xiàng)系數(shù)； w 風(fēng)荷載的組合值系數(shù)； E 地震作用的組合值系數(shù)。 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范（JGJ102-2003）第 5.

24、4.2 條上式中的分項(xiàng)系數(shù)及組合值系數(shù)的取值分別如下： 進(jìn)行幕墻構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)時(shí)： 重力荷載分項(xiàng)系數(shù)：G = 1.2； 風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)：w = 1.4； 地震作用分項(xiàng)系數(shù)：E = 1.3； 進(jìn)行撓度計(jì)算時(shí)分項(xiàng)系數(shù)取值： 重力荷載分項(xiàng)系數(shù)：G = 1； 風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)：w = 1； 地震作用分項(xiàng)系數(shù)：可不做組合考慮；4 幕墻立柱計(jì)算基本參數(shù)： 1.計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：10.2m 2.力學(xué)模型：簡支梁 3.立柱跨度為：L = 5100mm 4.立柱左分格寬度：B1=1400mm；立柱右分格寬度：B2=1400mm； 5.立柱的計(jì)算寬度為：B=1400mm 6.板塊配置：玻璃的厚度為：12mm本處幕墻立柱

25、的計(jì)算模型如下圖所示： 立柱的模型簡圖簡支梁4.1 立柱荷載計(jì)算：(1) 風(fēng)荷載作用的線荷載集度(按矩形分布)： 風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm) qwk = Wk .B式中： qwk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（MPa） B 幕墻立柱計(jì)算間距(mm)，取值為：B = 1400mm qwk = Wk .B = 110-3 1400 = 1.400 N/mm 風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm) qw = qwk .w = 1.400 1.4 = 1.960 N/mm(2)水平地震作用線荷載集度(按矩形分布)： 垂直于面板平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范(JGJ

26、102-2003)第 5.3.4 條，垂直于玻璃平面的分布水平地震標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算： qEAk = E.max.GAk式中 qEAk 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值（MPa） E 動(dòng)力放大系數(shù)，可取 5.0； max 水平地震影響系數(shù)最大值，按表5.3.4采用，本工程取值為：.04； GAk 玻璃幕墻構(gòu)件（含面板和框架）的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值（MPa） 本工程取值為：0.45710-3 MPa則： qEAk = E.max.GAk =5.0.04 .000457 =.09110-3 MPa 水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm）： qEk = qEAk .B = .09110-3 140

27、0 = 0.127 N/mm 水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm) qE = qEk .E = 0.127 1.3 = 0.167 N/mm(3)幕墻所受荷載線集度組合設(shè)計(jì)值： 依據(jù)相關(guān)規(guī)范及設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行幕墻構(gòu)件的承載力計(jì)算時(shí)，作用于幕墻上的風(fēng)荷載和地震作用的組合系數(shù)分別如下： 風(fēng)荷載組合系數(shù)：w = 1 地震作用組合系數(shù)：e = .5幕墻所受荷載線集度組合設(shè)計(jì)值（N/mm）： q = w.qw + e.qE =1 1.960 + .5 0.167 = 2.043 N/mm4.2 立柱的內(nèi)力計(jì)算：(1)受力最不利處立柱承受的軸向拉力設(shè)計(jì)值 N = GA.L.B式中：N 立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值

28、（N）； GA 玻璃幕墻構(gòu)件（含面板和框架）的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值（MPa） GA = G.GAk = 1.2 0.45710-3 = 0.54910-3 MPa L 立柱跨度（mm）； B 幕墻立柱計(jì)算間距（mm）； N = GA.L.B = 0.54910-3 5100 1400 = 3917.29 N(2) 立柱在組合荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值 = 6642303.75 N.mm 立柱在水平方向荷載作用下的彎矩圖如下圖所示：立柱彎矩圖(3) 立柱在組合荷載作用下的剪力設(shè)計(jì)值 = 5209.65 N 立柱在水平方向荷載作用下的剪力圖如下圖所示：立柱剪力圖4.3 選用的立柱材料的截面特性： 截面采用鋼

29、鋁組合截面形式，所選截面特性分別如下： 所選鋁材型號為6063-T5 鋁材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fa = 85.5MPa 鋁材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：a = 49.6MPa 鋁材的彈性模量：E = 70000MPa 鋁材繞X軸的慣性矩：Ix = 4066722 mm4 鋁材繞Y軸的慣性矩：Iy = 782952.9 mm4 鋁材繞X軸的凈截面抵抗矩：Wnx1 = 49170 mm3 鋁材繞X軸的凈截面抵抗矩：Wnx2 = 49415.1 mm3 鋁材凈截面面積：An = 1372.5 mm2 鋁材截面垂直于X軸腹板的截面總厚度：t =6mm 鋁材受力面對中性軸的面積矩：Sx = 33407.3 mm3

30、所選鋼材型號為Q235(d16) 鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fa = 215MPa 鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：a = 125MPa 鋼材的彈性模量：E1 = 206000MPa 鋼材繞X軸的慣性矩：Ix = 1767672 mm4 鋼材繞Y軸的慣性矩：Iy = 440752 mm4 鋼材繞X軸的凈截面抵抗矩：Wnx1 = 29461.2 mm3 鋼材繞X軸的凈截面抵抗矩：Wnx2 = 29461.2 mm3 鋼材凈截面面積：An = 984 mm2 鋼材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t =6mm 鋼材受力面對中性軸的面積矩：Sx = 18522 mm34.4 立柱的截面校核：4.4.1 立柱的荷載分

31、配： 由于立柱截面為鋼鋁組合截面，按等撓度原則，將垂直于截面的荷載分別按 的比例分別分配到鋁材和鋼材截面上，軸向荷載對材料的抗彎強(qiáng)度影響較小，這里近似的平均分配，因此需分別對鋁材和鋼材進(jìn)行截面校核。 垂直于截面的荷載分配系數(shù)分別為： 式中 k1 分配到鋁材截面上的荷載比例 E1 鋁材的彈性模量 I1 鋁材繞X軸的慣性矩 k2 分配到鋼材截面上的荷載比例 E2 鋼材的彈性模量 I2 鋼材繞X軸的慣性矩 （1）軸力分配值 鋁材截面軸力分配值為：N1 = 1958.645 N 鋼材截面軸力分配值為：N2 = 1958.645 N （2）彎矩分配值 鋁材截面彎矩分配值為： M1 = M k1= 664

32、2303.75 .439 = 2914359.154 N.mm 鋼材截面彎矩分配值為： M2 = M k2= 6642303.75 .561 = 3727944.596 N.mm （3）剪力分配值 鋁材截面剪力分配值為： V1 = V k1= 5209.65 .439 = 2285.772 N 鋼材截面剪力分配值為： V2 = V k2= 5209.65 .561 = 2923.878 N4.4.2 立柱的抗彎強(qiáng)度校核： 承受軸力和彎矩作用的立柱，其承載力應(yīng)符合下式要求：（JGJ102-2003 玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范6.3.7） 式中 N 立柱的軸力（拉力）設(shè)計(jì)值（N） M 立柱的最大彎矩設(shè)計(jì)

33、值（N.mm） An 立柱型材截面的凈截面面積（mm2） Wn 立柱型材截面在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩（mm2） 截面塑性發(fā)展系數(shù)，取值為1.05 f 型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（MPa） 依據(jù)上述公式，鋁材和鋼材的抗彎強(qiáng)度的校核分別如下： （1）鋁材截面的抗彎強(qiáng)度校核： f = 85.5 MPa 立柱鋁材的抗彎強(qiáng)度滿足要求 （2）鋼材截面的抗彎強(qiáng)度校核： f = 215 MPa 立柱鋼材的抗彎強(qiáng)度滿足要求4.4.3 立柱的抗剪強(qiáng)度校核： 立柱截面受剪承載力應(yīng)符合下式要求： 式中 V 立柱的X方向上最大剪力設(shè)計(jì)值（N） Sx 立柱型材截面繞X軸的截面面積矩（mm3） Ix 立柱型材截面繞X軸的截面

34、慣性矩（mm3） t 立柱型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度（mm） 依據(jù)上述公式，鋁材和鋼材的抗剪強(qiáng)度的校核分別如下： （1）鋁材截面的抗剪強(qiáng)度校核： = 49.6MPa 立柱鋁材的抗剪強(qiáng)度滿足要求 （2）鋼材截面的抗剪強(qiáng)度校核： = 125MPa 立柱鋼材的抗剪強(qiáng)度滿足要求4.4.4 立柱的撓度校核： 在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下，立柱的撓度限制應(yīng)滿足下式要求： df df-lim 經(jīng)計(jì)算所得，立柱的撓度最大值為：df = 19.01mm 20.4mm 立柱撓度滿足要求 立柱在水平方向荷載作用下的撓度圖如下圖所示：立柱撓度圖6 玻璃面板計(jì)算6.1 基本參數(shù)： (1) 計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：10.2m (2)

35、 玻璃面板短邊長度：a = 1400 mm ； (3) 玻璃面板長邊長度：b = 2700 mm ； (4) 玻璃配置：中空玻璃 (5) 外片玻璃種類：鋼化玻璃 (6) 內(nèi)片玻璃種類：鋼化玻璃 (7) 外片玻璃厚度：t1 = 6 mm ； (8) 內(nèi)片玻璃厚度：t2 = 6 mm ； 面板的計(jì)算模型為：四邊簡支； 模型簡圖如下：四邊簡支板塊計(jì)算模型6.2 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB5009-2001）第7.3.3條，視玻璃面板為主體結(jié)構(gòu)，體型系數(shù)不進(jìn)行折減，對墻面負(fù)壓區(qū)體型系數(shù)取值為1.2，對墻角負(fù)壓區(qū)體型系數(shù)為2.0。故此，本工程計(jì)算處的體型系數(shù)取值為s = 1.2 按現(xiàn)行國

36、家標(biāo)準(zhǔn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范(JGJ102-2003)第5.3.2條，玻璃幕墻風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算：并且不小于1.010-3 MPa Wk =gz z s W0 = 1.991 .736 1.2 .45 10-3 = .791 10-3 MPa 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范(JGJ102-2003)，玻璃幕墻風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值不小于1.010-3 MPa因此取水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： Wk= 1.0 10-3 MPa6.3 玻璃面板強(qiáng)度及撓度校核 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ102-2003第6.1.5條的規(guī)定，作用于中空玻璃上的內(nèi)外片玻璃的風(fēng)荷載值分別按外片為 ，內(nèi)片為 進(jìn)行荷載分配

37、，地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按各單片玻璃的自重按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ102-2003第 5.4.3 條的規(guī)定計(jì)算。由于內(nèi)外片玻璃的荷載不同，所以應(yīng)分別計(jì)算內(nèi)外片玻璃的強(qiáng)度和撓度。6.2.1 外片玻璃的強(qiáng)度及撓度校核 1.外片玻璃的荷載計(jì)算 (1) 外片玻璃面板的自重： GAk：玻璃面板單位面積自重(僅包括玻璃)（MPa） t ：外片玻璃面板厚度(mm)，t = t1 = 6 mm g：材料的重力密度，對玻璃取值為：25.6 kN/m3 GAk1 = gt1 = 0.0000256 6 = .1536 10-3 MPa (2)垂直于面板平面的分布水平地震作用： a.垂直于面板平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)

38、值 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范(JGJ102-2003)第 5.3.4 條，垂直于玻璃平面的分布水平地震標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算： qEk1 = E .max .GAk1 = 5.0 .04 .0001536 = .031 10-3 MPa b.垂直于玻璃平面的分布水平地震設(shè)計(jì)值為： 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范(JGJ102-2003)第 5.4.2 條，垂直于玻璃平面的分布水平地震設(shè)計(jì)值可按下式計(jì)算： qE1 = E .qEk1 = 1.3 .031 10-3 = .04 10-3 MPa (3) 外片玻璃所受風(fēng)荷載 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范(JGJ102-2003)第6

39、.1.4條的規(guī)定，分配到外片玻璃的荷載組合的標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)和荷載組合的設(shè)計(jì)值分別為： a.分配到外片玻璃的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 10-3= .55 10-3 MPa b.分配到外片玻璃的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值 10-3 = .77 10-3 MPa (3)作用于玻璃面板的風(fēng)荷載及地震作用荷載組合： 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范(JGJ102-2003)第 5.4.3 條，作用于幕墻上的風(fēng)荷載和地震作用的組合系數(shù)分別如下： 風(fēng)荷載組合系數(shù)：w = 1 ； 地震作用組合系數(shù)：w = .5 。 a.外片玻璃所受荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值為： qk1 = wWk1 + eqEk1 = 1 .00055 + .5 .0000

40、31 = .565 10-3 MPa b.外片玻璃所受荷載組合設(shè)計(jì)值為： q1 = wW1 + eqE1 = 1 .00077 + .5 .00004 = .79 10-3 MPa 2、外片玻璃的強(qiáng)度校核 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范(JGJ102-2003)第 6.1.2條,單片玻璃在垂直于玻璃幕墻平面的風(fēng)荷載和地震作用下，玻璃截面最大應(yīng)力應(yīng)滿足下列條件： fg 式中 玻璃截面最大應(yīng)力設(shè)計(jì)值 （MPa）； 折減系數(shù)，由參數(shù)確定，其中 qk 荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； E 玻璃的彈性模量(MPa) m 彎矩系數(shù)； q 荷載組合設(shè)計(jì)值 （MPa）； a 矩形玻璃板材短邊邊長(mm)； t 玻璃厚度(mm)； (1) 外片玻璃的強(qiáng)度折減系數(shù)： = = 23.26 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范(JGJ102-2003)查表6.1.2-2可得：