顯橫隱豎玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、顯橫隱豎玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書（主樓標(biāo)高107m大面）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 鋁材規(guī)范：11.4 金屬板及石材規(guī)范：11.5 玻璃規(guī)范：11.6 鋼材規(guī)范：21.7 膠類及密封材料規(guī)范：21.8 門窗及五金件規(guī)范：21.9 相關(guān)物理性能等級(jí)測(cè)試方法：31.10 建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)(第二版)31.11 土建圖紙：32 基本參數(shù)32.1 幕墻所在地區(qū)：32.2 地面粗糙度分類等級(jí)：32.3 抗震烈度：33 幕墻承受荷載計(jì)算33.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算方法：33.2 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：33.3 計(jì)算面板材料時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值

2、：33.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：43.5 作用效應(yīng)組合：44 幕墻立柱計(jì)算44.1 立柱型材選材計(jì)算：44.2 確定材料的截面參數(shù)：54.3 選用立柱型材的截面特性：54.4 立柱的抗彎強(qiáng)度計(jì)算：64.5 立柱的撓度計(jì)算：64.6 立柱的抗剪計(jì)算：65 幕墻橫梁計(jì)算65.1 橫梁型材選材計(jì)算：75.2 確定材料的截面參數(shù)：85.3 選用橫梁型材的截面特性：85.4 幕墻橫梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算：85.5 橫梁的撓度計(jì)算：95.6 橫梁的抗剪計(jì)算：(梯形荷載作用下)96 玻璃板塊的選用與校核96.1 玻璃板塊荷載計(jì)算：106.2 玻璃的強(qiáng)度計(jì)算：106.3 玻璃最大撓度校核：117

3、 連接件計(jì)算117.1 橫梁與角碼間連結(jié)：127.2 角碼與立柱連接：127.3 立柱與主結(jié)構(gòu)連接：138 幕墻埋件計(jì)算(土建預(yù)埋)148.1 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：148.2 埋件計(jì)算：148.3 錨板總面積校核：158.4 錨筋長(zhǎng)度計(jì)算：159 幕墻焊縫計(jì)算159.1 受力分析：159.2 焊縫特性參數(shù)計(jì)算：159.3 焊縫校核計(jì)算：1510 顯橫隱豎玻璃幕墻膠類及伸縮縫計(jì)算1610.1 抗震設(shè)計(jì)下結(jié)構(gòu)硅酮密封膠的寬度計(jì)算：1610.2 結(jié)構(gòu)硅酮密封膠粘接厚度的計(jì)算：1610.3 結(jié)構(gòu)膠設(shè)計(jì)總結(jié)：1610.4 立柱連接伸縮縫計(jì)算：1610.5 玻璃鑲嵌槽緊固螺釘抗拉強(qiáng)度計(jì)算：1610.6 耐侯膠

4、膠縫計(jì)算：1711 附錄 常用材料的力學(xué)及其它物理性能16顯橫隱豎玻璃幕墻設(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建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 jgj113-2009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/t216-20081.2 建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：地震震級(jí)的規(guī)定 gb/t17740-1999鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 gb14907-2002鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 gb50017-2003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

5、設(shè)計(jì)防火規(guī)范 gb50045-95(2005年版)高處作業(yè)吊藍(lán) gb19155-2003工程抗震術(shù)語標(biāo)準(zhǔn) jgj/t97-95工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)規(guī)程 jgj/t121-99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)孔型建筑錨栓 jg160-2004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建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn) gb50223-2008建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 gb50009-2001(2006年版、局部修訂)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 gb50011-2010建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 gb5001

6、6-2006建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 gb50057-94(2000年版)民用建筑設(shè)計(jì)通則 gb50352-2005預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程jgj85-20021.3 鋁材規(guī)范：變形鋁及鋁合金化學(xué)成份 gb/t3190-2008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 gb5237.1-2008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

7、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/t3880.13-2006鋁型材截面幾何參數(shù)算法及計(jì)算機(jī)程序要求 ys/t437-2009有色電泳涂漆鋁合金建筑型材 ys/t459-20031.4 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建筑幕墻用鋁塑復(fù)合板 gb/t17748-2008鋁塑復(fù)合板用鋁帶 ys/t432-2000天然板石 gb/t18600-2009天然

8、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/t18601-2009天然石材統(tǒng)一編號(hào) 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/t18915.1-2002鍍膜玻璃 第2部分：低輻射鍍膜玻璃 gb/t18915.2-2002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

9、防火玻璃 gb15763.1-2009幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃 gb17841-2008熱彎玻璃 jc/t915-2003壓花玻璃 jc/t511-2002中空玻璃 gb/t11944-20021.6 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/t3280-2007不銹鋼熱軋鋼板及鋼帶 gb/t4237-2007不銹鋼絲 gb/t4240-2009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(jī) gb19154-2003彩色

10、涂層鋼板和鋼帶 gb/t12754-2006低合金鋼焊條 gb/t5118-1995低合金高強(qiáng)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/t0961997合金結(jié)構(gòu)鋼 gb/t3077-1999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 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/t912-2008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)

11、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/t14370-20001.7 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/t5574-1994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

12、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(hù)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(qiáng)度的測(cè)定 gb/t529-1999石材用建筑密封膠 jc/t883-2001橡膠袖珍硬度計(jì)壓入硬度試驗(yàn)方法 gb/t531-1999修補(bǔ)用天然橡膠膠粘劑 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/

13、t914-20031.8 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 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

14、.1-2000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鋁合金門窗 gb/t8478-2008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 qb/t2697-2005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 鋁合金窗鎖 qb/t3900-1999 鋁合金門鎖 qb/t3901-1999 推拉鋁合金門

15、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/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/t15114-2009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 合頁（鉸鏈） jg125-2007建筑門窗五金件

16、 傳動(dòng)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 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 jg207-2007電動(dòng)采光排煙窗 jg189-20061.9 相關(guān)物理性能等級(jí)測(cè)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居住建筑節(jié)能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn) jgj132-2009彩色

17、涂層鋼板和鋼帶試驗(yàn)方法 gb/t13448-2006鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 gb50205-2001混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 gb50204-2002建筑防水材料老化試驗(yàn)方法 gb/t18244-2000建筑幕墻氣密、水密、抗風(fēng)壓性能檢測(cè)方法 gb/t15227-2007建筑幕墻抗震性能振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)方法 gb/t18575-2001建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測(cè)方法 gb/t18250-2000建筑外門窗保溫性能分級(jí)及檢測(cè)方法 gb/t8484-2008建筑外窗采光性能分級(jí)及檢測(cè)方法 gb/t11976-2002建筑門窗空氣隔聲性能分級(jí)及檢測(cè)方法 gb/t8485-2008建筑外門窗氣密、

18、水密、抗風(fēng)壓性能分級(jí)及檢測(cè)方法gb/t7106-2008建筑裝飾裝修工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 gb50210-2001金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法 gb/t228-20021.10 建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)(第二版)1.11 土建圖紙：2 基本參數(shù)2.1 幕墻所在地區(qū)： xx地區(qū)；2.2 地面粗糙度分類等級(jí)： 幕墻屬于外圍護(hù)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c類地形考慮。2

19、.3 抗震烈度： 根據(jù)國(guó)家規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50011-2001 2008版)，xx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=0.04。3 幕墻承受荷載計(jì)算3.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算方法： 幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(gb50009-2001 2006年版)計(jì)算： wk=gzzs1w0 7.1.1-2gb50009-2001 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(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：107m； gz：瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)； 根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算(高度不足5m按5m計(jì)算)： gz=k(1+2f)

20、 其中k為地面粗糙度調(diào)整系數(shù)，f為脈動(dòng)系數(shù) a類場(chǎng)地： gz=0.92×(1+2f) 其中：f=0.387×(z/10)-0.12 b類場(chǎng)地： gz=0.89×(1+2f) 其中：f=0.5(z/10)-0.16 c類場(chǎng)地： gz=0.85×(1+2f) 其中：f=0.734(z/10)-0.22 d類場(chǎng)地： gz=0.80×(1+2f) 其中：f=1.2248(z/10)-0.3對(duì)于c類地形，107m高度處瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)： gz=0.85×(1+2×(0.734(z/10)-0.22)=1.5908 z：風(fēng)壓高度變化系

21、數(shù)； 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)0.24 當(dāng)z>300m時(shí)，取z=300m，當(dāng)z<5m時(shí)，取z=5m； b類場(chǎng)地： z=(z/10)0.32 當(dāng)z>350m時(shí)，取z=350m，當(dāng)z<10m時(shí)，取z=10m； c類場(chǎng)地： z=0.616×(z/10)0.44 當(dāng)z>400m時(shí)，取z=400m，當(dāng)z<15m時(shí)，取z=15m； d類場(chǎng)地： z=0.318×(z/10)0.60 當(dāng)z>450m時(shí)，取z=450m，當(dāng)z<30m時(shí)，取z=30m；對(duì)于c類地形，107m高度處風(fēng)壓高

22、度變化系數(shù)： z=0.616×(z/10)0.44=1.7479 s1：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(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)s1： 一、外表面 1. 正壓區(qū) 按表7.3.1采用； 2. 負(fù)壓區(qū) 對(duì)墻面， 取-1.0 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。 本計(jì)算點(diǎn)為大面位置。 由于大部分幕墻都有開啟，按5.3.2jgj102-2003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

23、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(duì)數(shù)線性插值，即： s1(a)=s1(1)+s1(10)-s1(1)loga 在上式中：當(dāng)a10m2時(shí)取a=10m2；當(dāng)a1m2時(shí)取a=1m2； 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>>gb50009-2001附表d.4(全國(guó)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，杭州地區(qū)取0.000

24、45mpa；3.2 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的構(gòu)件從屬面積： a=1.5×3.7=5.55m2 loga=0.744 s1(a)=s1(1)+s1(10)-s1(1)loga =0.851 s1=0.851+0.2 =1.051 wk=gzzs1w0 =1.5908×1.7479×1.051×0.00045 =0.001315mpa 3.3 計(jì)算面板材料時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 計(jì)算面板材料時(shí)的構(gòu)件從屬面積： a=1.5×1.54=2.31m2 loga=0.364 s1(a)=s1(1)+s1(10)-s1(1)loga =0

25、.927 s1=0.927+0.2 =1.127 wk=gzzs1w0 =1.5908×1.7479×1.127×0.00045 =0.00141mpa 3.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： qeak=emaxgk/a 5.3.4jgj102-2003 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),取5.0； max：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(jìn)行組合： s=gsgk+wwswk+eesek 5.

26、4.1jgj102-2003上式中： s：作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)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； g、w、e：各效應(yīng)的分項(xiàng)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(xiàng)系數(shù)，按5.4.2、5.4.3、5.4.4jgj102-2003規(guī)定如下：進(jìn)行幕墻構(gòu)件強(qiáng)度、連接件和預(yù)埋件承載力計(jì)算時(shí)： 重力荷載：g：1.2； 風(fēng) 荷 載：w：1.4； 地震作用：e：1.3；進(jìn)行撓度計(jì)算時(shí)； 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

27、1.0； 地震作用的組合系數(shù)e為0.5；4 幕墻立柱計(jì)算基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：107m； 2：力學(xué)模型：雙跨梁； 3：立柱跨度：l=3700mm，短跨長(zhǎng)l1=300mm，長(zhǎng)跨長(zhǎng)l2=3400mm； 4：立柱左分格寬：1500mm；立柱右分格寬：1500mm； 5：立柱計(jì)算間距：b=1500mm； 6：板塊配置：中空玻璃6 +6 mm； 7：立柱材質(zhì)：6063-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(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下：4.1 立柱型材選材計(jì)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

28、(mpa)； b：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)； qwk=wkb =0.001315×1500 =1.972n/mm qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(n/mm)； qw=1.4qwk =1.4×1.972 =2.761n/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(biāo)準(zhǔn)值(mpa)； e：動(dòng)力放大系數(shù)，取5.0； max：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=emaxg/a 5.3.4jgj102-2003 =5×0.

29、04×0.0005 =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(jì)算間距(mm)； qek=qeakb =0.0001×1500 =0.15n/mm qe：水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(n/mm)； qe=1.3qek =1.3×0.15 =0.195n/mm(3)幕墻受荷載集度組合：用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用sw+0.5se設(shè)計(jì)值組合： 5.4.1jgj102-2003 q=qw+0.5qe =2.761+0.5×0.195 =2.859n/mm用于撓度計(jì)算時(shí)，采用sw標(biāo)準(zhǔn)值： 5.4.1jgj102-2003 qk

30、=qwk =1.972n/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(diǎn)0，2處彎矩為零，中支點(diǎn)彎矩最大為m1，而在均布荷載作用下，最大撓度在長(zhǎng)跨內(nèi)出現(xiàn)。 m1：中支座彎矩(n·mm)； r1：中支座反力(n)； m1=-q(l13+l23)/8l =-2.859×(3003+34003)/8/3700 =-3798896.25n·mm r1=ql1/2-m1/l1+ql2/2-m1/l2 =2.859×300/2-(-3798896.25/300)+2.859×3400/2-(-3798896.25/3400) =19069

31、.46n4.2 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) =4×3798896.25/(2.859×34002) =0.46查建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)第二版表3-9附注說明： x0=a/4+2r1/3cos(+240)其中： a=2+k1-k2=2.46 r=(a/4)2-k1/2)3/2=0.057 =1/3arccos(a3-12k1a-8(1-2k1-k2)/64r)=26.499 x0=a/4+2r1/3cos(+240) =2.46/4+2×0.0571/3cos(26.499+240) =0.568 =x0(1

32、-2k1+3k1x0-2x02-k1x02+x03) =0.144代入df,lim=qkl24/24eixmin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(zhǎng)跨長(zhǎng)度(mm)； e：型材的彈性模量(mpa)，對(duì)6063-t5取70000mpa； ixmin：材料需滿足的繞x軸最小慣性矩(mm4)； l2/180=3400/180=18.889 按5.1.1.2建筑幕墻gb/t21086-2007的規(guī)定，對(duì)于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻（其它形式幕墻或外維護(hù)結(jié)構(gòu)無絕對(duì)撓度限制）： 當(dāng)跨距4500mm時(shí)，絕對(duì)撓度不應(yīng)該大于20mm； 當(dāng)

33、跨距4500mm時(shí)，絕對(duì)撓度不應(yīng)該大于30mm；對(duì)本例?。?df,lim=18.889mm代入上式： ixmin=qkl24/24edf,lim =0.144×1.972×34004/24/70000/18.889 =1195822.781mm4(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(jì)值即m1(n·mm)； ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對(duì)于鋼材龍骨，按jgj133或jgj102規(guī)范,取1.05； 對(duì)于鋁合金龍骨，按最新鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb 50429-2007，取1.00； fa ：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(mpa)，對(duì)606

34、3-t5取90； wnx=mx/fa =3798896.25/1.00/90 =42209.958mm34.3 選用立柱型材的截面特性： 按上一項(xiàng)計(jì)算結(jié)果選用型材號(hào)：140x65x3 型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：90mpa 型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：a=55mpa 型材彈性模量：e=70000mpa 繞x軸慣性矩：ix=3305356mm4 繞y軸慣性矩：iy=912248mm4 繞x軸凈截面抵抗矩：wnx1=44972mm3 繞x軸凈截面抵抗矩：wnx2=49702mm3 型材凈截面面積：an=1261mm2 型材線密度：g=0.034047n/mm 型材截面垂直于x軸腹板的截面總寬度：t=6mm 型

35、材受力面對(duì)中性軸的面積矩：sx=28948mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：=1.004.4 立柱的抗彎強(qiáng)度計(jì)算：(1)立柱軸向拉力設(shè)計(jì)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(jì)算間距(mm)； l：立柱跨度(mm)； nk=qgaka =qgakbl =0.0005×1500×3700 =2775n n：立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值(n)； n=1.2nk =1.2×2775 =3330n(2)抗彎強(qiáng)度校核：按雙跨梁(受拉)立柱強(qiáng)度公式，應(yīng)滿足： n/an+mx/wnxfa 6.3.7jgj1

36、02-2003上式中： n：立柱軸力設(shè)計(jì)值(n)； mx：立柱彎矩設(shè)計(jì)值(n·mm)； 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)； ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對(duì)于鋼材龍骨，按jgj133或jgj102規(guī)范,取1.05； 對(duì)于鋁合金龍骨，按最新鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb 50429-2007，取1.00； fa：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取90mpa；則： n/an+mx/wnx=3330/1261+3798896.25/1.00/44972 =87.113mpa90mpa立柱抗彎強(qiáng)度滿足要求。4.5 立柱的撓度計(jì)算： 因?yàn)閼T性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計(jì)算的，所以只

37、要選擇的立柱慣性矩大于預(yù)選值，撓度就滿足要求： 實(shí)際選用的型材慣性矩為：ix=3305356mm4 預(yù)選值為：ixmin=1195822.781mm4 實(shí)際撓度計(jì)算值為： df=qkl24/24eix =0.144×1.972×34004/24/70000/3305356 =6.834mm 而df,lim=18.889mm所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。4.6 立柱的抗剪計(jì)算：校核依據(jù)： maxa=55mpa (立柱的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值)(1)求中支座剪力設(shè)計(jì)值：采用vw+0.5ve組合 vw1左=-(ql1/2-m1/l1) =-(2.859×300/2-(-37988

38、96.25/300) =-13091.838n vw1右=ql2/2-m1/l2 =2.859×3400/2-(-3798896.25/3400) =5977.622n取v=13091.838n(2)立柱剪應(yīng)力： max：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(duì)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)； max=vsx/ixt =13091.838×28948/3305356/6 =19.11mpa 19.11mpa55mpa立柱抗剪強(qiáng)度滿足要求!5 幕墻橫梁計(jì)算基本

39、參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：107m； 2：橫梁跨度：b=1500mm； 3：橫梁上分格高：1540mm；橫梁下分格高：900mm； 4：橫梁計(jì)算間距：h=1220mm； 5：力學(xué)模型：梯形荷載簡(jiǎn)支梁； 6：板塊配置：中空玻璃6 +6 mm； 7：橫梁材質(zhì)：6063-t5；因?yàn)閎>h，所以本處幕墻橫梁按梯形荷載簡(jiǎn)支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下：5.1 橫梁型材選材計(jì)算：(1)橫梁在風(fēng)荷載作用下的線荷載集度(按梯形分布)： 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)； h：幕墻橫梁計(jì)算間距(mm)； qwk=wkh =0.001315×

40、1220 =1.604n/mm qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(n/mm)； qw=1.4qwk =1.4×1.604 =2.246n/mm(2)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用的線荷載集度(按梯形分布)： qeak：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(mpa)； e：動(dòng)力放大系數(shù)，取5.0； max：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)，(主要指面板組件)； a：幕墻平面面積(mm2)； qeak=emaxgk/a 5.3.4jgj102-2003 =5.0×0.04×0.0004 =0.00008mpa qek：橫梁受

41、水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(n/mm)； h：幕墻橫梁計(jì)算間距(mm)； qek=qeakh =0.00008×1220 =0.098n/mm qe：橫梁受水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(n/mm)； qe=1.3qek =1.3×0.098 =0.127n/mm(3)幕墻橫梁受荷載集度組合：用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用sw+0.5se組合設(shè)計(jì)值： 5.4.1jgj102-2003 q=qw+0.5qe =2.246+0.5×0.127 =2.31n/mm用于撓度計(jì)算時(shí)，采用sw標(biāo)準(zhǔn)值： 5.4.1jgj102-2003 qk=qwk =1.604n/mm(4)橫梁在風(fēng)荷載及地震組合作用下的彎矩值(按梯形分布)： my：橫梁受風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合設(shè)計(jì)值(n·mm)； mw：風(fēng)荷載作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(n·mm)； me：地震作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(n·mm)； b：橫梁跨度(mm)； h：幕墻橫梁計(jì)算間距(mm)；采用sw+0.5se組合： 5.4.1jgj102-2003