鋁單板幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、鋁單板幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50010-2002.設(shè)計(jì)依據(jù) :建筑幕墻 GB/T 21086-2007玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ 102-2003金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ 133-2001玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T 139-2001建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB 50068-2001民用建筑設(shè)計(jì)通則 GB 50352-2005建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB 50016-2006高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB 50045-95 （2005 年版 ）建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50057-94 （2000 年版 ）建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB 50068-200

2、1中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖 GB18306-2000建筑制圖標(biāo)準(zhǔn) GB/T 50104-2001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB 50009-2001（2006 年版 ）建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50011-2010鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50017-2003冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 GB 50018-2002 建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測(cè)方法 GB/T 18250-2000 建筑幕墻抗震性能振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)方法 GB/T 18575-2001 高耐候結(jié)構(gòu)鋼 GB/T 4171-2000焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼 GB/T 4172-2000 不銹鋼和耐熱鋼牌號(hào)及化學(xué)成分 GB/T 20878-2007鋁合金建筑型材第 1 部分

3、 ： 基材 GB/T 5237.1-2004鋁合金建筑型材第 2 部分 ： 陽(yáng)極氧化 、著色型材 GB/T 5237.2-2004一般工業(yè)用鋁及鋁合金板一般工業(yè)用鋁及鋁合金板一般工業(yè)用鋁及鋁合金板緊固件機(jī)械性能緊固件機(jī)械性能緊固件機(jī)械性能緊固件機(jī)械性能緊固件機(jī)械性能緊固件機(jī)械性能專業(yè) word 可編輯帶材 第 1 部分 一般要求 GB/T 3880.1-2006帶材 第 2 部分 力學(xué)性能 GB/T 3880.2-2006帶材 第 1 部分 尺寸偏差 GB/T 3880.3-2006螺栓、螺釘和螺柱 GB 3098.1-2000螺母 粗牙螺紋 GB 3098.2-2000螺母 細(xì)牙螺紋 GB

4、3098.4-2000自攻螺釘 GB 3098.5-2000不銹鋼螺栓 、螺釘 、螺柱GB 3098.6-2000不銹鋼 螺母GB 3098.15-2000螺紋緊固件應(yīng)力截面積和承載面積 GB/T 16823.1-1997鋁板幕墻 板基 YS/T429.1-2000鋁板幕墻 氟碳噴漆鋁單板 YS/T429.2-20002 當(dāng)計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)鋁塑復(fù)合板 GB/T 17748-1999Wk= z s zW0GB50009 7.1.1-1 )鋁塑復(fù)合板用鋁帶 YS/T432-2000建筑用鋁型材 、鋁板氟碳涂層 JG 133-2000混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程 JGJ145-2004混凝土用膨脹型 、擴(kuò)

5、孔型錨栓 JG160-2004混凝土接縫用密封膠 JC/T 881-2001建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè) (第二版 ) BKCADPM 集成系統(tǒng) (BKCADPM2007 版 ).基本計(jì)算公式 :(1) .場(chǎng)地類別劃分 :地面粗糙度可分為 A、B、C、D 四類：-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)。本工程為 ：山東 ，按 C類地區(qū)計(jì)算風(fēng)荷載 。(2) .風(fēng)荷載計(jì)算 :幕墻屬于薄壁外圍護(hù)構(gòu)件 ，根據(jù) 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-200

6、1(2006 年版 )規(guī)定采用 ，表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ，應(yīng)按下述公式計(jì)算 ：1 當(dāng)計(jì)算主要承重結(jié)構(gòu)時(shí)Wk=gzs1zW0( GB50009 7.1.1-2 )式中 ：其中 : W k- 垂直作用在幕墻表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m 2)；gz- 高度 Z 處的陣風(fēng)系數(shù) ,按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-2001 第 7.5.1 條取定 。 根據(jù)不同場(chǎng)地類型 ,按以下公式計(jì)算 :gz=K(1+2 f)其中 K 為地區(qū)粗糙度調(diào)整系數(shù) ，f為脈動(dòng)系數(shù) 。經(jīng)化簡(jiǎn) ，得：A 類場(chǎng)地 : gz=0.92 1+35 -0.072 (Z/10) -0.12 B 類場(chǎng)地 : gz=0.89 1+(Z/10

7、) -0.16 C 類場(chǎng)地 : gz=0.85 1+35 0.108 (Z/10) -0.22 D 類場(chǎng)地 : gz=0.80 1+35 0.252(Z/10) -0.30 z- 風(fēng)壓高度變化系數(shù) ,按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-2001 第 7.2.1 條取定 。 根據(jù)不同場(chǎng)地類型 ,按以下公式計(jì)算 :A 類場(chǎng)地 :z=1.379 (Z/10) 0.24B 類場(chǎng)地 :z=1.000(Z/10) 0.32C 類場(chǎng)地 :z=0.616(Z/10) 0.44D 類場(chǎng)地 :z=0.318(Z/10) 0.60按 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001(2006 年版 )第 7.3.3條 驗(yàn)算

8、圍護(hù)構(gòu)件及其連接的強(qiáng)度時(shí)定采用局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1：一、外表面1. 正壓區(qū)按表 7.3.1 采用 ；，可按下列規(guī)2. 負(fù)壓區(qū)專業(yè) word 可編輯對(duì)墻面 ，取-1.0設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.05g ， 抗震設(shè)防烈度6 度：max =0.04設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.10g ，抗震設(shè)防烈度7 度：max =0.08設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g ，抗震設(shè)防烈度7 度：max =0.12設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.20g ，抗震設(shè)防烈度8 度：max =0.16設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.30g ， 抗震設(shè)防烈度8 度：max =0.24設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.40g ，抗震設(shè)防烈度9 度：max =0.3

9、2山東設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.20g ，抗震設(shè)防烈度為8度，故取 max=0.16GAK- 幕墻構(gòu)件的自重 （N/m2)（4）. 作用效應(yīng)組合 :一般規(guī)定 ，幕墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)按下列規(guī)定驗(yàn)算承載力和撓度：a.無地震作用效應(yīng)組合時(shí) ， 承載力應(yīng)符合下式要求 ：0S Rb. 有地震作用效應(yīng)組合時(shí) ，承載力應(yīng)符合下式要求 ：SE R/ RE 對(duì)墻角邊 ， 取 -1.8二、內(nèi)表面對(duì)封閉式建筑物 ， 按表面風(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 A 大于 或等于 10m2 時(shí)，局部風(fēng)壓體

10、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 10m 2 而大于 1m2 時(shí)，局部風(fēng) 壓體型系數(shù) s1（ A） 可按面積的對(duì)數(shù)線性插值 ， 即s1（ A） = s1（ 1）+ s1（10）-s1（1） logA本工程屬于 B 類地區(qū) ,故z=（Z/10） 0.32W0- 基本風(fēng)壓 ,按 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-2001 附表 D.4 給出的 50 年一遇的風(fēng)壓采用 ， 但不得小于0.3kN/m 2， 山東地區(qū)取為 0.650kN/m 2（3）.地震作用計(jì)算 :q EAk= Emax GAK其中: q EAk- 水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值E- 動(dòng)力放大系數(shù) ,按 5.0

11、取定max- 水平地震影響系數(shù)最大值 ， 按相應(yīng)抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)基本地震加速度取定 :max 選擇可按 JGJ102-2003 中的表 5.3.4 進(jìn)行 。式中 S- 荷載效應(yīng)按基本組合的設(shè)計(jì)值表 5.3.4 水平地震影響系數(shù)最大值 max抗震設(shè)防烈度6度7度8度max0.040.08(0.12)0.16(0.24)注 :7、 8 度時(shí)括號(hào)內(nèi)數(shù)值分別用于設(shè)計(jì)基本地震速度為0.15g 和 0.30g 的地區(qū) 。SE- 地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)按基本組合的設(shè)計(jì)值R- 構(gòu)件抗力設(shè)計(jì)值 ；0 結(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性系數(shù) ， 應(yīng)取不小于 1.0；RE 結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù) ， 應(yīng)取 1.0；c.撓度應(yīng)

12、符合下式要求專業(yè) word 可編輯df d f,lim當(dāng)永久荷載的效應(yīng)對(duì)構(gòu)件利時(shí) ，其分項(xiàng)系數(shù) G 的取值不應(yīng)大于 1.0。荷載效應(yīng) ；專業(yè) word 可編輯df- 構(gòu)件在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值或永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下產(chǎn)生的撓度值；d f,lim- 構(gòu)件撓度限值 ；d.雙向受彎的桿件 ，兩個(gè)方向的撓度應(yīng)分別符合 dfd f,lim的規(guī)定 。幕墻構(gòu)件承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí) ， 其作用效應(yīng)的組合應(yīng)符合下列規(guī)定 ：1 有地震作用效應(yīng)組合時(shí) ， 應(yīng)按下式進(jìn)行 ：S= GSGK+ wwSWK+ EESEK2 無地震作用效應(yīng)組合時(shí) ， 應(yīng)按下式進(jìn)行 ：S= GSGK+ wwSWKS- 作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值 ；SGk-

13、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) ；進(jìn)行幕墻構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)時(shí) ，作用分項(xiàng)系數(shù) ， 按下列規(guī)定取值 ：一般情況下 ，永久荷載 、風(fēng)荷載和地震作用的分項(xiàng)系數(shù) G、W、E應(yīng)分別取 1.2、 1.4和 1.3；當(dāng)永久荷載的效應(yīng)起控制作用時(shí) ，其分項(xiàng)系數(shù) G應(yīng)取 1.35 ；此時(shí) ，參與組合的可變荷載效應(yīng)僅限于豎向可變作用的組合系數(shù)應(yīng)按下列規(guī)定采用 ：一般情況下 ，風(fēng)荷載的組合系數(shù) W應(yīng)取 1.0，地震作用于的組合系數(shù) E

14、應(yīng)取 0.5。對(duì)水平倒掛玻璃及框架 ，可不考慮地震作用效應(yīng)的組合 ，風(fēng)荷載的組合系數(shù) W 應(yīng)取 1.0（永久荷載的效應(yīng)不起控制作用時(shí) ）或 0.6（永久荷載的效應(yīng)起控制作用時(shí) ）。幕墻構(gòu)件的撓度驗(yàn)算時(shí) ，風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù) W 和永久荷載分項(xiàng)系數(shù)均應(yīng)取 1.0，且可不考慮作用效應(yīng)的組合 。.材料力學(xué)性能 :材料力學(xué)性能 ，主要參考 JGJ 102-2003 玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 。（1）. 鋁合金型材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按表 5.2.2 的規(guī)定采用 。表 5.2.2 鋁合金型材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f a（ N/mm 2）鋁合金牌號(hào)狀態(tài)壁厚 （ mm ）強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fa抗拉 、 抗壓抗剪局部承壓6061T4不區(qū)

15、分85.549.6133.0T6不區(qū)分190.5110.5199.06063T5不區(qū)分85.549.6120.0T6不區(qū)分140.081.2161.06063AT510124.472.2150.010116.667.6141.5T610147.785.7172.010140.081.2163.0(2).單層鋁板的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按表 5.2.2b 的規(guī)定采用 。表 5.2.2b 單層鋁板強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 (N/mm 2)牌號(hào)合金狀態(tài)0.2抗拉強(qiáng)度 f tl抗剪強(qiáng)度 f l1060H14 、 H24 、H446551291050H14 、 H24 、 H44755834H4812093541100H14

16、、 H24 、H449574433003H16、 H2614511365H14 、 H24 、H44115895230040604727H4214010963H14、H24170132763005H42957443H14 、 H24 、H4413510561H46160124723105H25130101585005H14 、 H24 、H441158952H4290704050520655129H4213010158H441751367957540806236H4214010963H14 、 H24 、H4416012472H16 、 H26 、H4619014885(3).熱軋鋼材的強(qiáng)度設(shè)

17、計(jì)值應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50017-2003 的規(guī)定采用 ，也可按表 5.2.3a 采用。表 5.2.3a 熱軋鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fs( N/mm 2 )剪Q235d1621512532516 d 4020512040d 60200115Q345d1631018040016 d 3529517035 d 50265155注 ： 表中厚度是指計(jì)算點(diǎn)的鋼材厚度 ；對(duì)軸心受力桿件是指截面中較厚鋼板的厚度 .(4) . 冷成型薄壁型鋼的鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50018-2002 的規(guī)定 ，5.2.3b 采用 。可按表表 5.2.3 b冷成型薄壁型鋼的強(qiáng)度設(shè)

18、計(jì)值鋼材牌號(hào)抗拉 、抗壓 、抗彎 f ts抗剪 f vs端面承壓(磨平頂緊 ) f csQ235205120310Q345300175400鋼材牌號(hào)厚度或直徑 d(mm )抗拉 、抗壓 、抗彎抗端面承壓專業(yè) word 可編輯(5) .不銹鋼型材和棒材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可按表 5.2.3c 采用 。表 5.2.3c 不銹鋼型材和棒材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值牌號(hào)0.2抗拉強(qiáng)度 f ts1抗剪強(qiáng)度 f vs1端面承壓強(qiáng)度f cs106Cr19Ni10S3040820517810424606Cr19Ni10NS30458275239139330022Cr19Ni10S3040317515288210022Cr19Ni1

19、0NS3045324521312429406Cr17Ni12Mo2S3160820517810424606Cr17Ni12Mo2NS31658275239139330022Cr17Ni12Mo2S3160317515288210022Cr17Ni12Mo2S31653245213124294N高強(qiáng)鋼絞線1.95105鋼絲繩0.801051.00105注 ：鋼絞線彈性模量可按實(shí)測(cè)值采用 。(7) . 玻璃幕墻材料的泊松比可按表 5.2.9 的規(guī)定采用 。表 5.2.9 材料的泊松比 材料材料玻璃0.20鋼、不銹鋼0.30鋁合金0.33高強(qiáng)鋼絲 、 鋼絞線0.30(8) . 玻璃幕墻材料的線膨脹系

20、數(shù)可按表5.2.10 的規(guī)定采用(6) .玻璃幕墻材料的彈性模量可按表5.2.8 的規(guī)定采用 。表 5.2.8 材料的彈性模量 E( N/mm 2)材料E玻璃0.72 105鋁合金0.70 105鋼、不銹鋼2.06 105消除應(yīng)力的高強(qiáng)鋼絲2.05 105不銹鋼絞線1.20 10 5 1.50 10 5表 5.2.10 材料的線膨脹系數(shù) (1/ )材料材料玻璃0.80 10 -5 1.00 10-5不銹鋼板1.8010-5鋼材1.20 10 -5混凝土1.0010-5鋁材2.35 10-5砌磚體0.5010-5(9) . 玻璃幕墻材料的重力密度標(biāo)準(zhǔn)值可按表5.3.1 的規(guī)定采用 。專業(yè) wor

21、d 可編輯材料g材料g普通玻璃 、夾層玻璃 、25.6礦棉1.21.5鋼化玻璃 、半鋼化玻璃玻璃棉0.51.0鋼材78.5巖棉0.52.5鋁合金28.0表 5.3.1 材料的重力密度 g（ kN/m 3）一、風(fēng)荷載計(jì)算標(biāo)高為 11.7m 處風(fēng)荷載計(jì)算W 0:基本風(fēng)壓W 0=0.65 kN/m 2 gz: 11.7m 高處陣風(fēng)系數(shù) （按 B類區(qū)計(jì)算 ） gz=0.89 1+（Z/10） -0.16 =1.759 z: 11.7m 高處風(fēng)壓高度變化系數(shù) （按 B 類區(qū)計(jì)算 ）: （GB50009-2001）（2006 年版） z=（Z/10） 0.32=（11.7/10） 0.32=1.050sl

22、:局部風(fēng)壓體型系數(shù) （墻面區(qū) ）板塊 （ 第 1 處 ）1000.00mm 2100.00mm=2.10m 2該處從屬面積為 ： 2.10m 2sl (A)= sl (1)+ sl (10)- sl (1) log(A)=-1.0+0.8 1.0-1.0 0.322=-0.936sl=-0.936+(-0.2)=-1.136該處局部風(fēng)壓體型系數(shù) sl=1.136風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 :Wk=gzzslW0(GB50009-2001) (2006 年版 )=1.759 1.050 1.136 0.650=1.363 kN/m 2風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值 :W: 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值 (kN/m 2)w: 風(fēng)荷載作用效應(yīng)的分

23、項(xiàng)系數(shù) ： 1.4按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-2001 3.2.5 規(guī)定采用W= wWk=1.4 1.363=1.908kN/m 2、D 板強(qiáng)度校核 :校核依據(jù) ：=M/W=6 m q L2/t 2fa=80.000N/mm 2Lx: 寬度: 0.333mLy: 高度 : 0.700mL: D 板短邊邊長(zhǎng)度 : 0.333mt: 金屬板厚度 : 2.5mmm1: 跨中彎矩系數(shù) , 按短邊與長(zhǎng)邊的邊長(zhǎng)比 (0.333/0.700=0.476)專業(yè) word 可編輯查表得 : 0.081m x: 固端彎矩系數(shù)按短邊與長(zhǎng)邊的邊長(zhǎng)比(0.333/0.700=0.476)查表得 : 0.118m

24、 y: 固端彎矩系數(shù)按短邊與長(zhǎng)邊的邊長(zhǎng)比(0.333/0.700=0.476)查表得 : 0.079Wk: 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 1.363kN/m垂直于平面的分布水平地震作用qEAk: 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(kN/m 2)qEAk=5 maxGAK=5 0.160 67.500/1000=0.054kN/m 2荷載設(shè)計(jì)值為q=1.4 Wk+1.3 0.5qEAk=1.943kN/m 2=(W k+0.5 q EAk)L4109 /Et 4=6.27: 折減系數(shù) ， 按 =6.27查表得 :0.99板所受最大彎矩應(yīng)力值為 :=6 m1qL2103/t 2=16.711N/mm 216.7

25、11N/mm 280.000N/mm 2 強(qiáng)度可以滿足要求板撓度校核 :校核依據(jù) : /L 1/100f1: 撓度系數(shù) , 按短邊與長(zhǎng)邊的邊長(zhǎng)比 (0.333/0.700=0.476) 查表得 : 0.005L: 短邊邊長(zhǎng) : 0.333mt: 板厚度 : 2.5mmE: 彈性模量 : 70000.000N/mm 2v: 泊松比 : 0.330D: 板彎曲剛度 :D=E t3/12/(1-v 2)/100000=1.023板撓度 :U=10 4f1WkL4/D=0.767mm板撓度與邊長(zhǎng)比值 :Du=U/L/1000=0.0020.002 1/100板撓度可以滿足要求、E 板強(qiáng)度校核 :校核依

26、據(jù) ：=M/W=6 m q L2/t 2fa=80.000N/mm 2Lx: E 板寬度 : 0.333m專業(yè) word 可編輯Ly: E 板高度 : 0.700mL: E 板短邊長(zhǎng) :0.333mt: 金屬板厚度 : 2.5mmWk: 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 : 1.363kN/m 2 垂直于平面的分布水平地震作用 :qEAk: 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(kN/m 2)q EAk =5 max GAK=5 0.160 67.500/1000=0.054kN/m 2 荷載設(shè)計(jì)值為 ： q=1.4 W k+1.3 0.5 q EAk=1.943kN/m 2m 1:跨中彎矩系數(shù) , 按短邊與長(zhǎng)邊的邊

27、長(zhǎng)比(0.333/0.700=0.476)查表得 : 0.073m x:固端彎矩系數(shù) , 按短邊與長(zhǎng)邊的邊長(zhǎng)比(0.333/0.700=0.476)查表得 : 0.084m y:固端彎矩系數(shù) , 按短邊與長(zhǎng)邊的邊長(zhǎng)比(0.333/0.700=0.476)查表得 : 0.057=(W k+0.5 q EAk)L4109 /Et 4=6.27: 折減系數(shù) ， 按 =6.27查表得 :0.99E 板所受的最大彎矩應(yīng)力值為 :=6 m1qL2103/t 2=14.986N/mm 214.986N/mm 280.000N/mm 2 強(qiáng)度可以滿足要求E 板撓度校核 :校核依據(jù) : /L 1/100f1:

28、撓度系數(shù) , 按短邊與長(zhǎng)邊的邊長(zhǎng)比 (0.333/0.700=0.476) 查表得 : 0.003Lx: E 板寬度 : 0.333mLy: E 板高度 : 0.700mL: E 板短邊長(zhǎng) : 0.333mt: 板厚度 : 2.5mmE: 彈性模量 : 70000.000N/mm 2v: 泊松比 : 0.330D: 板彎曲剛度 :D=E t3/12/(1-v 2)/100000=1.023板撓度 :U=10 4f1WKL4/D=0.420mm板撓度與邊長(zhǎng)比值 :專業(yè) word 可編輯Du=U/L/1000荷載設(shè)計(jì)值為=0.0010.001 1/100E 板撓度可以滿足要求四、F 板強(qiáng)度校核 :

29、校核依據(jù) ：=M/W=6 m q L2 /t 2fa=80.000N/mm 2Lx: 寬度 : 0.333mLy: 高度 : 0.700mL: 短邊長(zhǎng) : 0.333mt: 金屬板厚度 : 2.5mmm 1: 跨中彎矩系數(shù) , 按短邊與長(zhǎng)邊的邊長(zhǎng)比(0.333/0.700=0.476)查表得 : 0.072m x: 固端彎矩系數(shù) , 按短邊與長(zhǎng)邊的邊長(zhǎng)比(0.333/0.700=0.476)查表得 : 0.083m y: 固端彎矩系數(shù) , 按短邊與長(zhǎng)邊的邊長(zhǎng)比(0.333/0.700=0.476)查表得 : 0.057Wk: 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 : 1.363kN/m 2垂直于平面的分布水平地震作用

30、qEAk: 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(kN/m 2)qEAk=5 maxGAK=5 0.160 67.500/1000=0.054kN/m 2q=1.4 Wk+1.3 0.5q EAk=1.943kN/m 2=(W k+0.5 qEAk)L4109/Et 4=6.27: 折減系數(shù) ，按 =6.27查表得 :0.99板所受的最大截面彎矩應(yīng)力值為 :=6 m1qL2103/t 2=14.721N/mm 214.721N/mm 280.000N/mm 2 強(qiáng)度可以滿足要求板撓度校核 :校核依據(jù) : /L 1/100f1: 撓度系數(shù) , 按短邊與長(zhǎng)邊的邊長(zhǎng)比 (0.333/0.700=0.47

31、6)查表得 : 0.003Lx: 短邊邊長(zhǎng) : 0.333mt: 板厚度 : 2.5mmE: 彈性模量 : 70000.000N/mm 2v: 泊松比 : 0.330D: 板彎曲剛度 :D=E t3/12/(1-v 2)/100000=1.023專業(yè) word 可編輯板撓度 :U=10 4f1WkL4/D=0.412mm板撓度與邊長(zhǎng)比值 :Du=U/L/1000=0.0010.001 1/100板撓度可以滿足要求五、支座處強(qiáng)度校核 :1.支座處校核依據(jù) ： 根據(jù)一根肋兩側(cè)相鄰兩板格的支承情況，先求肋兩側(cè)的固端彎矩系數(shù) ，平均后為此處彎矩系數(shù) ：m 支=(m 支(i)+m 支(j) )/2校核依

32、據(jù) ：=M/W=6 m 支q L2/t 2fa=80.000N/mm 22.支座強(qiáng)度校核 ：D,E之間 ：肋側(cè) D 板格固端彎矩系數(shù) =0.118肋側(cè) E 板格固端彎矩系數(shù) =0.084支座彎矩系數(shù) :m=(m dx+m ex)/2=0.101KN m=6 m 支q L2 103/t 2=20.671N/mm 220.671N/mm 280.000N/mm 2 強(qiáng)度可以滿足要求E,F之間：肋側(cè) E 板格固端彎矩系數(shù) =0.057肋側(cè) F 板格固端彎矩系數(shù) =0.057支座彎矩系數(shù) :m=(m fy+m ey)/2=0.057KN m=6 m 支q L2103/t 2=11.685N/mm 21

33、1.685N/mm 280.000N/mm 2 強(qiáng)度可以滿足要求六、固定片 (壓板)計(jì)算:Wfg_x: 計(jì)算單元總寬為 1000.0mmHfg_y: 計(jì)算單元總高為 2100.0mmHyb1: 壓板上部分高為 300.0mmHyb2: 壓板下部分高為 300.0mmWyb: 壓板長(zhǎng)為 20.0mmHyb: 壓板寬為 35.0mmByb: 壓板厚為 8.0mmDyb: 壓板孔直徑為 5.0mmWk: 作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為1.363(kN/m 2)qEAk: 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用為0.054(kN/m 2)(不包括立柱與橫梁傳來的地震作用 )A: 每個(gè)壓板承受作用面積 (m2)

34、A=(W fg_x/1000/2) (H yb1+H yb2)/1000/2=(1.0000/2) (0.3000+0.3000)/2專業(yè) word 可編輯=0.1500 (m 2)Pwk: 每個(gè)壓板承受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (KN)Pwk=W kA=1.363 0.1500=0.204(KN)Pw: 每個(gè)壓板承受風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值 (KN)Pw=1.4 Pwk=1.4 0.204=0.286(KN)Mw: 每個(gè)壓板承受風(fēng)荷載產(chǎn)生的最大彎矩 (KN.m)M w =1.5 Pw(Wyb/2)=1.5 0.286 (0.0200/2)=0.004 (KN.m)Pek: 每個(gè)壓板承受地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 (KN)Pek

35、=q EAKA=0.054 0.1500=0.008(KN)Pe: 每個(gè)壓板承受地震作用設(shè)計(jì)值 (KN)Pe=1.3 Pek=1.3 0.008=0.011(KN)Me: 每個(gè)壓板承受地震作用產(chǎn)生的最大彎矩(KN.m)Me=1.5Pe(Wyb/2)=1.5 0.011 (0.0200/2)=0.000 (KN.m)采用 Sw+0.5S e 組合M: 每個(gè)壓板承受的最大彎矩 (KN.m)M=M w+0.5 M e=0.004+0.5 0.000=0.004(KN.m)W: 壓板截面抵抗矩 (mm 3)W=(H yh-D yb )Byb2)/6=(35.0-5.0) 8.0 2)/6=320.0

36、(mm 3)I: 壓板截面慣性矩 (mm 4)I=(H yh-Dyb)Byb3)/12=(35.0-5.0) 8.0 3)/12=1280.0 (mm 4)=10 6M/W=10 60.004/320.0=13.7 (N/mm 2)=13.7(N/mm 2) 84.2(N/mm 2)強(qiáng)度滿足要求U: 壓板變形 (mm)U=1.5 1000 2(Pwk+0.5 Pek)Wyb3/(48 EI)=1.5 1000 (0.204+0.5 0.008) 20.0 3/(24 0.71051280.0) =0.001mmDu: 壓板相對(duì)變形 (mm)Du=U/L=U/(W yb/2)=0.001/10.

37、0=0.0001Du=0.0001 1/180 符合要求Nvbh: 壓板螺栓 (受拉 )承載能力計(jì)算 (N):D: 壓板螺栓有效直徑為 4.250(mm)N vbh=( D2170)/4=(3.1416 4.250 2170)/4=2411.7 (N)N vbh =2411.7 2(Pw+0.5 Pe)=583.0(N) 滿足要求七 、幕墻立柱計(jì)算 :幕墻立柱按雙跨梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算 ：專業(yè) word 可編輯(kN/m 2)1. 荷載計(jì)算 :(1)風(fēng)荷載均布線荷載設(shè)計(jì)值 (矩形分布 )計(jì)算 qw: 風(fēng)荷載均布線荷載設(shè)計(jì)值 (kN/m) W: 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值 : 1.760kN/m 2B: 幕

38、墻分格寬 : 1.000mqw=W B=1.760 1.000=1.760 kN/m(2) 地震荷載計(jì)算qEA: 地震作用設(shè)計(jì)值 (KN/m 2):GAk: 幕墻構(gòu)件 (包括面板和框 )的平均自重 : 68N/m垂直于幕墻平面的均布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 :qEAk: 垂直于幕墻平面的均布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值q EAk=5 max GAk=5 0.160 68.000/1000=0.054 kN/m 2E: 幕墻地震作用分項(xiàng)系數(shù) : 1.3q EA=1.3 qEAk=1.3 0.054=0.071 kN/m 2qE：水平地震作用均布線作用設(shè)計(jì)值 (矩形分布 ) qE=q EAB=0.071 1.00

39、0=0.071 kN/m(3) 立柱彎矩 :M w: 風(fēng)荷載作用下立柱彎矩 (kN.m)qw: 風(fēng)荷載均布線荷載設(shè)計(jì)值 : 1.760(kN/m)H sjcg: 立柱計(jì)算跨度 : 5.800mMw=q w(L13+L 23)/8/(L 1+L2)=(3.300 3+2.500 3)/8/(3.300+2.500) 1.760=1.956 kN mME: 地震作用下立柱彎矩 (kN m):ME=q E(L13+L 23)/8/(L 1+L2)=(3.300 3+2.500 3)/8/(3.300+2.500) 0.071專業(yè) word 可編輯=0.079kN m幕墻自重線荷載M: 幕墻立柱在風(fēng)荷

40、載和地震作用下產(chǎn)生彎矩(kN m)Gk=68 B/1000采用 SW+0.5S E 組合=68 1.000/1000M=M w+0.5 ME=0.068kN/m=1.956+0.5 0.079Nk: 立柱受力 :=1.995kN mNk=G k L2. 選用立柱型材的截面特性 :=0.068 5.800立柱型材號(hào) : 熱鍍鋅方鋼管 60X60X5=0.394kN選用的立柱材料牌號(hào) :Q235 d=16N: 立柱受力設(shè)計(jì)值 :型材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 : 抗拉 、 抗壓 215.000N/mm 2 抗剪 125.0N/mm 2rG: 結(jié)構(gòu)自重分項(xiàng)系數(shù) : 1.2型材彈性模量 : E=2.10 10 5N/

41、mm 2N=1.2 NkX 軸慣性矩 : I x=45.798cm 4=1.2 0.394Y 軸慣性矩 : Iy=45.836cm 4=0.473kN立柱型材在彎矩作用方向凈截面抵抗矩: W n=15.264cm 3: 立柱計(jì)算強(qiáng)度 (N/mm 2)(立柱為拉彎構(gòu)件 )立柱型材凈截面積 : A n =8.830cm 2N: 立柱受力設(shè)計(jì)值 : 0.473kN立柱型材截面垂直于 X軸腹板的截面總寬度 : LT_x=8.000mmAn: 立柱型材凈截面面積 : 8.830cm 2立柱型材計(jì)算剪應(yīng)力處以上 (或下)截面對(duì)中和軸的面積矩 : Ss=9.670cm 3M: 立柱彎矩 : 1.995kN

42、m塑性發(fā)展系數(shù) : =1.05Wn: 立柱在彎矩作用方向凈截面抵抗矩 : 15.264cm 33. 幕墻立柱的強(qiáng)度計(jì)算 : 塑性發(fā)展系數(shù) : 1.05校核依據(jù) : N/A n+M/( Wn)a=215.0N/mm 2(拉彎構(gòu)件 )=N 10/A n+M 103/(1.05 Wn)B: 幕墻分格寬 : 1.000m=0.473 10/8.830+1.995 10 3/(1.05 15.264)GAk: 幕墻自重 : 68N/m 2=125.003N/mm 2專業(yè) word 可編輯125.003N/mm 2 a=215.0N/mm立柱強(qiáng)度可以滿足4. 幕墻立柱的剛度計(jì)算 :校核依據(jù) : dfL/2

43、50df: 立柱最大撓度Du: 立柱最大撓度與其所在支承跨度Lt1: 立柱最大撓度所在位置支承跨度（支點(diǎn)間的距離 ）比值 :（支點(diǎn)間的距離 ） 3.300mR0=L 12/2-(L 13+L23)/8(L1+L2)qwk/L1=1.651KNdf=1000 1.4355 R0-0.409 qWkL1L13/(24 2.1Ix)=10.480mmDu=U/(L t1 1000)=10.480/(3.300 1000)=1/3141/314 1/250 且 U=20( 跨距大于 4500mm 時(shí)此值為 30) 撓度可以滿足要求 ！5. 立柱抗剪計(jì)算 :校核依據(jù) : max =125.0N/mm 2

44、(1)Q wk: 風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值 (kN)R0: 雙跨梁長(zhǎng)跨端支座反力為 :R0=L 12/2-(L 13 +L 23)/8/(L 1+L 2)qwk/L1=1.651KNRa: 雙跨梁中間支座反力為Ra=q wk(L13+L23)/(8L1L2)+(L 1+L 2)/2)=4.627KNRb: 雙跨梁短跨端支座反力為 :Rb=|q wk(L1+L 2)-R 0-Ra|=1.013KNRc: 中間支承處梁受到的最大剪力 (KN)Rc=|q wkL1-R0|=2.497 KNQwk=max(R 0,Rb,Rc)=2.497 KN(2)Q w: 風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值 (kN)Q w =1

45、.4 Q wk=1.4 2.497=3.496kN(3)Q Ek: 地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值 (kN)R0_e: 雙跨梁長(zhǎng)跨端支座反力為 :R0_e=L 12/2-(L 13+L23)/8/(L 1+L2)qek/L1=0.071KNRa_e: 雙跨梁中間支座反力為 : 0.200KNRa_e=q ek(L13+L23)/(8 L1L2)+(L1+L2)/2)=0.200KNRb_e: 雙跨梁短跨端支座反力為-0.044KN專業(yè) word 可編輯Rb_e=|q ek(L1+L 2)-R 0_e-R a_e|=3.567 9.670 100/(45.798 8.000)=0.044KNRc: 中間支

46、承處梁受到的最大剪力 (KN)Rc=|q ekL1-R0_e|=0.108 KNQEk=max(R 0_e,Rb_e,Rc)=0.108 KN(4)Q E: 地震作用下剪力設(shè)計(jì)值 (kN)Q E=1.3 QEk=1.3 0.108=0.141kN(5)Q: 立柱所受剪力 :采用 Q w+0.5Q E 組合Q=Q w+0.5 QE=3.496+0.5 0.141=3.567kN(6)立柱剪應(yīng)力 : 立柱剪應(yīng)力 :Ss: 立柱型材計(jì)算剪應(yīng)力處以上 (或下)截面對(duì)中和軸的面積矩 : 9.670cm 3立柱型材截面垂直于 X軸腹板的截面總寬度 : LT_x=8.000mmIx: 立柱型材截面慣性矩 :

47、 45.798cm 4=Q Ss100/(I xLT_x)=9.413N/mm 2=9.413N/mm 2 125.0N/mm 2立柱抗剪強(qiáng)度可以滿足八、立柱與主結(jié)構(gòu)連接Lct2: 連接處熱軋鋼角碼壁厚 : 6.0mmJy: 連接處熱軋鋼角碼承壓強(qiáng)度: 305.0N/mm 2D2: 連接螺栓公稱直徑 : 12.0mmD0: 連接螺栓有效直徑 : 10.4mm 選擇的立柱與主體結(jié)構(gòu)連接螺栓為L(zhǎng)_L:連接螺栓抗拉強(qiáng)度 :230N/mmL_J:連接螺栓抗剪強(qiáng)度 :175N/mm采用 SG+S W+0.5S E 組合N1wk: 連接處風(fēng)荷載總值 (N):N 1wk =W kBHsjcg 1000=1.257 1.000 5.800 1000=7290.6N 連接處