整理過的幕墻計算書

1、00幕墻工程隱框玻璃幕墻計算書計算： 審核： 批準： 二一二年三月目錄第一部分：基本說明11 計算引用的規(guī)范、標準及資料12 基本參數(shù)22.1 幕墻所在地區(qū)22.2 地面粗糙度分類等級22.3 抗震設防22.4 計算位置說明2第二部分：100m標高轉角區(qū)域處鋁合金立柱 LZ1隱框幕墻計算31 幕墻承受荷載計算31.1 風荷載標準值的計算方法31.2 計算支撐結構時的風荷載標準值41.3 計算面板材料時的風荷載標準值41.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值41.5 作用效應組合52 幕墻立柱計算52.1 立柱型材選材計算62.2 確定材料的截面參數(shù)72.3 選用立柱型材的截面特性72.4

2、 立柱的抗彎強度計算82.5 立柱的撓度計算82.6 立柱的抗剪計算93 幕墻橫梁計算93.1 橫梁型材選材計算103.2 確定材料的截面參數(shù)113.3 選用橫梁型材的截面特性123.4 幕墻橫梁的抗彎強度計算133.5 橫梁的撓度計算133.6 橫梁的抗剪計算134 8+12A+6鋼化中空玻璃板塊的校核144.1 玻璃板塊荷載計算：154.2 玻璃的強度計算：164.3 玻璃最大撓度校核：175 連接件計算185.1 橫梁與角碼間連接185.2 立柱與主結構連接196 幕墻埋件計算(土建預埋)216.1 荷載標準值計算216.2 埋件計算216.3 錨板總面積校核226.4 錨筋長度計算：2

3、27 幕墻轉接件強度計算237.1 受力分析237.2 轉接件的強度計算238 幕墻焊縫計算238.1 受力分析238.2 焊縫特性參數(shù)計算248.3 焊縫校核計算249 隱框玻璃幕墻膠類及伸縮縫計算259.1 結構硅酮密封膠的寬度計算259.2 結構硅酮密封膠粘接厚度的計算259.3 結構膠設計總結269.4 立柱連接伸縮縫計算269.5 耐侯膠膠縫計算2610 幕墻板塊壓板計算2710.1 壓板的彎矩設計值計算2710.2 壓板的應力計算2710.3 螺栓抗拉強度驗算2811 6+1.52PVB+6鋼化夾膠玻璃的校核2811.1 計算面板材料時的風荷載標準值2811.2 玻璃板塊荷載計算2

4、911.3 玻璃的強度計算2911.4 玻璃最大撓度校核3012 隱框玻璃幕墻8x16截面(用于高度<=1000玻璃)結構膠計算3012.1 計算面板材料時的風荷載標準值3112.2 結構硅酮密封膠的寬度計算3112.3 結構硅酮密封膠粘接厚度的計算3112.4 結構膠設計總結32第三部分：100m標高大面區(qū)域鋁合金立柱 LZ1計算331 幕墻承受荷載計算331.1 風荷載標準值的計算方法331.2 計算支撐結構時的風荷載標準值332 幕墻立柱計算342.1 立柱型材選材計算342.2 確定材料的截面參數(shù)352.3 選用立柱型材的截面特性362.4 立柱的抗彎強度計算362.5 立柱的撓

5、度計算372.6 立柱的抗剪計算37第0部分：常用材料的力學及其它物理性能39第一部分：基本說明1 計算引用的規(guī)范、標準及資料鋁合金結構設計規(guī)范 GB50429-2007玻璃幕墻工程技術規(guī)范 JGJ102-2003建筑幕墻 GB/T21086-2007地震震級的規(guī)定 GB/T17740-1999鋼結構設計規(guī)范 GB50017-2003高層建筑混凝土結構技術規(guī)程 JGJ3-2002工程抗震術語標準 JGJ/T97-2010混凝土結構后錨固技術規(guī)程 JGJ145-2004混凝土結構設計規(guī)范 GB50010-2010混凝土用膨脹型、擴孔型建筑錨栓 JG160-2004建筑鋼結構焊接技術規(guī)程 JGJ8

6、1-2002建筑工程抗震設防分類標準 GB50223-2008建筑工程預應力施工規(guī)程 CECS180：2005建筑結構荷載規(guī)范 GB50009-2001(2006年版、局部修訂)建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準 GB50068-2001建筑抗震設計規(guī)范 GB50011-2010建筑設計防火規(guī)范 GB50016-2006建筑物防雷設計規(guī)范 GB50057-2010冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范 GB50018-2002民用建筑設計通則 GB50352-2005變形鋁及鋁合金化學成份 GB/T3190-2008一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材 GB/T3880.13-2006鋁型材截面幾何參數(shù)算法及計算機程序要求

7、 YS/T437-2009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幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃 GB17841-2008中空玻璃 GB/T11944-2002建筑結構用冷彎矩形鋼管 JG/T178-2005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建筑窗用彈性密封劑 JC485-2007建筑密封材料試驗方法 GB/T13477.120-2002建筑用硅酮結構密封膠 GB16776-2005聚硫建筑密封膠 JC/T483

8、-2006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玻璃幕墻工程質量檢驗標準 JGJ/T139-2001玻璃幕墻光學性能 GB/T18091-2000鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范 GB50205-2001混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范 GB50204-2002建筑幕墻氣密、水密、抗風壓性能檢測方法 GB/T15227-2007建筑幕墻平面內變形性能檢測方法 GB/T18250-2000建筑裝飾裝修工程質量驗收規(guī)范 GB50210-2001建筑結構靜力計算手冊(第二版)2 基本參數(shù)2.1 幕墻所在地區(qū) 深圳地區(qū)；2.2 地面粗糙度分類等級 幕墻

9、屬于外圍護構件，按建筑結構荷載規(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)；依照上面分類標準，本工程按B類地形考慮。2.3 抗震設防 按建筑工程抗震設防分類標準，建筑工程應分為以下四個抗震設防類別： 1.特殊設防類：指使用上有特殊設施，涉及國家公共安全的重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴重次生災害等特別重大災害后果，需要進行特殊設防的建筑，簡稱甲類； 2.重點設防類：指地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的生命線相關建筑，以

10、及地震時可能導致大量人員傷亡等重大災害后果，需要提高設防標準的建筑，簡稱乙類； 3.標準設防類：指大量的除1、2、4款以外按標準要求進行設防的建筑，簡稱丙類； 4.適度設防類：指使用上人員稀少且震損不致產生次生災害，允許在一定條件下適度降低要求的建筑，簡稱丁類； 在圍護結構抗震設計計算中： 1.特殊設防類，應按高于本地區(qū)抗震設防烈度提高一度的要求加強其抗震措施，同時，應按批準的地震安全性評價的結果且高于本地區(qū)抗震設防烈度的要求確定其地震作用； 2.重點設防類，應按高于本地區(qū)抗震設防烈度一度的要求加強其抗震措施，同時，應按本地區(qū)抗震設防烈度確定其地震作用； 3.標準設防類，應按本地區(qū)抗震設防烈度

11、確定其抗震措施和地震作用； 4.適度設防類，應按本地區(qū)抗震設防烈度確定其抗震措施和地震作用； 根據(jù)國家規(guī)范建筑抗震設計規(guī)范GB50011-2010，深圳地區(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)最大值應按本地區(qū)抗震設防烈度選取，也就是?。簃ax=0.08；第二部分：100m標高轉角區(qū)域處鋁合金立柱 LZ1隱框幕墻計算1 幕墻承受荷載計算1.1 風荷載標準值的計算方法 幕墻屬于外圍護構件，按建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2001 2006年版)計算： wk=gzzs1w0 7.1.1-2GB50009-2001 2006

12、年版上式中： wk：作用在幕墻上的風荷載標準值(MPa)； Z：計算點標高：100m； gz：瞬時風壓的陣風系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算(高度不足5m按5m計算)： gz=K(1+2f) 其中K為地面粗糙度調整系數(shù)，f為脈動系數(shù) A類場地： gz=0.92×(1+2f) 其中：f=0.387×(Z/10)-0.12 B類場地： gz=0.89×(1+2f) 其中：f=0.5(Z/10)-0.16 C類場地： gz=0.85×(1+2f) 其中：f=0.734(Z/10)-0.22 D類場地： gz=0.80×(1+2f) 其中：f=

13、1.2248(Z/10)-0.3對于B類地形，100m高度處瞬時風壓的陣風系數(shù)： gz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16)=1.5057 z：風壓高度變化系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算： A類場地： z=1.379×(Z/10)0.24 當Z>300m時，取Z=300m，當Z<5m時，取Z=5m； B類場地： z=(Z/10)0.32 當Z>350m時，取Z=350m，當Z<10m時，取Z=10m； C類場地： z=0.616×(Z/10)0.44 當Z>400m時，取Z=400m，當Z<1

14、5m時，取Z=15m； D類場地： z=0.318×(Z/10)0.60 當Z>450m時，取Z=450m，當Z<30m時，取Z=30m；對于B類地形，100m高度處風壓高度變化系數(shù)： z=1.000×(Z/10)0.32=2.0893 s1：局部風壓體型系數(shù)； 按建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2001(2006年版)第7.3.3條：驗算圍護構件及其連接的強度時，可按下列規(guī)定采用局部風壓體型系數(shù)s1： 一、外表面 1. 正壓區(qū) 按表7.3.1采用； 2. 負壓區(qū) -對墻面， 取-1.0 -對墻角邊， 取-1.8 二、內表面 對封閉式建筑物，按表面風壓的正負情況

15、取-0.2或0.2。 本計算點為轉角位置。 按JGJ102-2003第5.3.2條文說明：風荷載在建筑物表面分布是不均勻的，在檐口附近、邊角部位較大。根據(jù)風洞試驗結果和國外的有關資料，在上述區(qū)域風吸力系數(shù)可取-1.8，其余墻面可考慮-1.0，由于維護結構有開啟的可能，所以還應考慮室內壓-0.2。對無開啟的結構，建筑結構荷載規(guī)范條文說明第7.3.3條指出“對封閉建筑物，考慮到建筑物內實際存在的個別洞口和縫隙，以及機械通風等因素，室內可能存在正負不同的氣壓，參照國外規(guī)范，大多取±(0.2-0.25)的壓力系數(shù)，現(xiàn)取±0.2”。即不論有無開啟扇，均要考慮內表面的局部體型系數(shù)。 另

16、注：上述的局部體型系數(shù)s1(1)是適用于圍護構件的從屬面積A小于或等于1m2的情況，當圍護構件的從屬面積A大于或等于10m2時，局部風壓體型系數(shù)s1(10)可乘以折減系數(shù)0.8，當構件的從屬面積小于10m2而大于1m2時，局部風壓體型系數(shù)s1(A)可按面積的對數(shù)線性插值，即： s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA 在上式中： 當A10m2時，取A=10m2； 當A1m2時，取A=1m2； s1(10)=0.8s1(1) w0：基本風壓值(MPa)，根據(jù)現(xiàn)行<<建筑結構荷載規(guī)范>>GB50009-2001附表D.4(全國基本風壓分布圖)中數(shù)值采用，但不

17、小于0.3KN/m2，按重現(xiàn)期50年，深圳地區(qū)取0.00075MPa；1.2 計算支撐結構時的風荷載標準值 計算支撐結構時的構件從屬面積： A=1.623×4=6.492m2 LogA=0.812 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =1.508 s1=1.508+0.2 =1.708 wk=gzzs1w0 =1.5057×2.0893×1.708×0.00075 =0.00403MPa 1.3 計算面板材料時的風荷載標準值 計算面板材料時的構件從屬面積： A=1.623×1.8=2.9214m2 LogA=0.466 s

18、1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =1.632 s1=1.632+0.2 =1.832 wk=gzzs1w0 =1.5057×2.0893×1.832×0.00075 =0.004322MPa 1.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值 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：幕墻構件的重力荷載標準值(N)； A：幕墻構件的面積(mm2)；1.5 作用效應組合荷載和作用效應按

19、下式進行組合： S=GSGk+wwSwk+EESEk 5.4.1JGJ102-2003上式中： S：作用效應組合的設計值； SGk：重力荷載作為永久荷載產生的效應標準值； Swk、SEk：分別為風荷載，地震作用作為可變荷載產生的效應標準值； G、w、E：各效應的分項系數(shù)； w、E：分別為風荷載，地震作用效應的組合系數(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：進行幕墻構件強度、連接件和預埋件承載力計算時： 重力荷載：G：1.2； 風 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 荷 載：w：1.0

20、； 地震作用：可不做組合考慮；上式中，風荷載的組合系數(shù)w為1.0； 地震作用的組合系數(shù)E為0.5；2 幕墻立柱計算基本參數(shù)： 1：計算點標高：100m； 2：力學模型：簡支梁； 3：立柱跨度：L=4000mm； 4：立柱左分格寬：1623mm；立柱右分格寬：1623mm； 5：立柱計算間距：B=1623mm； 6：板塊配置：中空玻璃8 +6 mm； 7：立柱材質：6063-T6； 8：安裝方式：偏心受拉；本處幕墻立柱按簡支梁力學模型進行設計計算，受力模型如下：2.1 立柱型材選材計算(1)風荷載作用的線荷載集度(按矩形分布)： qwk：風荷載線分布最大荷載集度標準值(N/mm)； wk：風荷載

21、標準值(MPa)； B：幕墻立柱計算間距(mm)； qwk=wkB =0.00403×1623 =6.541N/mm qw：風荷載線分布最大荷載集度設計值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.4×6.541 =9.157N/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：幕墻構件的重力荷載標準值(N)，(含面板和框架)； A：幕墻構件的面積(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.0&#

22、215;0.08×0.0005 =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 =0.0002×1623 =0.325N/mm qE：水平地震作用線荷載集度設計值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.3×0.325 =0.423N/mm(3)幕墻受荷載集度組合：用于強度計算時，采用Sw+0.5SE設計值組合： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =9.157+0.5×0.423 =9.368N/mm用于撓度計算時，采用Sw標準值： 5.4.1JGJ102

23、-2003 qk=qwk =6.541N/mm(4)立柱在組合荷載作用下的彎矩設計值： Mx：彎矩組合設計值(N·mm)； Mw：風荷載作用下立柱產生的彎矩設計值(N·mm)； ME：地震作用下立柱產生的彎矩設計值(N·mm)； 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 =9.368×40002/8 =18736000N·mm2.2 確定材料的截面參數(shù)(1)立柱抵抗矩預選值計算： Wnx：立柱凈截面抵抗矩預選值(mm3)； Mx：彎矩組合設計值(N·

24、mm)； ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按冷彎薄壁型鋼結構技術規(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，按最新鋁合金結構設計規(guī)范GB 50429-2007，取1.00； fa：型材抗彎強度設計值(MPa)，對6063-T6取150MPa； Wnx=Mx/fa =18736000/1.00/150 =124906.667mm3(2)立柱慣性矩預選值計算： qk：風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

25、矩(mm4)； L：計算跨度(mm)； df,lim：按規(guī)范要求，立柱的撓度限值(mm)； df,lim=5qkL4/384EIxmin L/180=4000/180=22.222mm 按5.1.1.2建筑幕墻GB/T21086-2007的規(guī)定，對于構件式玻璃幕墻或單元幕墻（其它形式幕墻或外維護結構無絕對撓度限制）： 當跨距4500mm時，絕對撓度不應該大于20mm； 當跨距4500mm時，絕對撓度不應該大于30mm；對本例?。?df,lim=20mm Ixmin=5qkL4/384Edf,lim =5×6.541×40004/384/70000/20 =15573809.

26、524mm42.3 選用立柱型材的截面特性 按上一項計算結果選用型材號：200×80×4.5鋁合金立柱（LZ2） 型材的抗彎強度設計值：fa=150MPa 型材的抗剪強度設計值：a=85MPa 型材彈性模量：E=70000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=16002390mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=2995060mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=163056mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=157102mm3 型材凈截面面積：An=2950.507mm2 型材線密度：g=0.079664N/mm 型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=9mm 型材受力面對中性軸的面積矩：

27、Sx=98471mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：=1.002.4 立柱的抗彎強度計算(1)立柱軸向拉力設計值： 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 =0.0005×1623×4000 =3246N N：立柱軸向拉力設計值(N)； N=1.2Nk =1.2×3246 =3895.2N(2)抗彎強度校核：按簡支梁(受拉)立柱抗彎強度公式，應滿足： N/An+Mx/Wnxfa 6.3.7JGJ102-2003上式中

28、： N：立柱軸力設計值(N)； Mx：立柱彎矩設計值(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)； x：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按冷彎薄壁型鋼結構技術規(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，按最新鋁合金結構設計規(guī)范GB 50429-2007，取1.00； fa：型材的抗彎強度設計值，取150MPa；則： N/An+Mx/Wnx=3895.2/2950.507+18736000/1.00/157102 =120.58MPa150MPa立

29、柱抗彎強度滿足要求。2.5 立柱的撓度計算 因為慣性矩預選是根據(jù)撓度限值計算的，所以只要選擇的立柱慣性矩大于預選值，撓度就滿足要求： 實際選用的型材慣性矩為：Ix=16002390mm4 預選值為：Ixmin=15573809.524mm4 實際撓度計算值為： df=5qkL4/384EIx =5×6.541×40004/384/70000/16002390 =19.464mm 而df,lim=20mm所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。2.6 立柱的抗剪計算校核依據(jù)： maxa=85MPa (立柱的抗剪強度設計值)(1)Vwk：風荷載作用下剪力標準值(N)： Vwk=wkBL/2

30、 =0.00403×1623×4000/2 =13081.38N(2)Vw：風荷載作用下剪力設計值(N)： Vw=1.4Vwk =1.4×13081.38 =18313.932N(3)VEk：地震作用下剪力標準值(N)： VEk=qEAkBL/2 =0.0002×1623×4000/2 =649.2N(4)VE：地震作用下剪力設計值(N)： VE=1.3VEk =1.3×649.2 =843.96N(5)V：立柱所受剪力設計值組合： 采用Vw+0.5VE組合： V=Vw+0.5VE =18313.932+0.5×843.96

31、 =18735.912N(6)立柱剪應力校核： max：立柱最大剪應力(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)； max=VSx/Ixt =18735.912×98471/16002390/9 =12.81MPa 12.81MPa85MPa立柱抗剪強度滿足要求!3 幕墻橫梁計算基本參數(shù)： 1：計算點標高：100m； 2：橫梁跨度：B=1623mm； 3：橫梁上分格高：1800mm；橫梁下分格高：1000mm； 4：橫梁計算間距：H=1400mm； 5：

32、力學模型：梯形荷載簡支梁； 6：板塊配置：中空玻璃8 +6 mm； 7：橫梁材質：6063-T6；因為B>H，所以本處幕墻橫梁按梯形荷載簡支梁力學模型進行設計計算，受力模型如下：3.1 橫梁型材選材計算(1)橫梁在風荷載作用下的線荷載集度(按梯形分布)： qwk：風荷載線分布最大荷載集度標準值(N/mm)； wk：風荷載標準值(MPa)； H：幕墻橫梁計算間距(mm)； qwk=wkH =0.00403×1400 =5.642N/mm qw：風荷載線分布最大荷載集度設計值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.4×5.642 =7.899N/mm(2)垂直于幕墻平面

33、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：幕墻構件的重力荷載標準值(N)，(主要指面板組件)； A：幕墻平面面積(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.0×0.08×0.0004 =0.00016MPa qEk：橫梁受水平地震作用線荷載集度標準值(N/mm)； H：幕墻橫梁計算間距(mm)； qEk=qEAkH =0.00016×1400 =0.224N/mm qE：橫梁受水平地震

34、作用線荷載集度設計值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.3×0.224 =0.291N/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組合設計值： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =7.899+0.5×0.291 =8.044N/mm用于撓度計算時，采用Sw標準值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =5.642N/mm(4)橫梁在風荷載及地震組合作用下的彎矩值(按梯形分布)： My：橫梁受風荷載及地震作用彎矩組合設計值(N·mm)； Mw：風荷載作用下橫梁產生的彎矩(N·mm)； ME

35、：地震作用下橫梁產生的彎矩(N·mm)； B：橫梁跨度(mm)； H：幕墻橫梁計算間距(mm)；采用Sw+0.5SE組合： 5.4.1JGJ102-2003 Mw=qwB2(3-(H/B)2)/24 ME=qEB2(3-(H/B)2)/24 My=Mw+0.5ME =qB2(3-(H/B)2)/24 =8.044×16232×(3-(1400/1623)2)/24 =1991690.043N·mm(5)橫梁在自重荷載作用下的彎矩值(按矩形分布)： Gk：橫梁自重線荷載標準值(N/mm)； H1：橫梁自重荷載作用高度(mm)，對掛式結構取橫梁下分格高，對非

36、掛式結構取橫梁上分格高； Gk=0.0004×H1 =0.0004×1800 =0.72N/mm G：橫梁自重線荷載設計值(N/mm)； G=1.2Gk =1.2×0.72 =0.864N/mm Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設計值(N·mm)； B：橫梁跨度(mm)； Mx=GB2/8 =0.864×16232/8 =284485.932N·mm3.2 確定材料的截面參數(shù)(1)橫梁抵抗矩預選： Wnx：繞X方向橫梁凈截面抵抗矩預選值(mm3)； Wny：繞Y方向橫梁凈截面抵抗矩預選值(mm3)； Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩(

37、N·mm)； My：風荷載及地震作用彎矩組合值(N·mm)； x，y：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按冷彎薄壁型鋼結構技術規(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，按最新鋁合金結構設計規(guī)范GB 50429-2007，均取1.00； fa：型材抗彎強度設計值(MPa)，對6063-T6取150；按下面公式計算： Wnx=Mx/xfa =284485.932/1.00/150 =1896.573mm3 Wny=My/yfa =1991690.043/1.00/150 =13277.934

38、mm3(2)橫梁慣性矩預選： df1,lim：按規(guī)范要求，橫梁在水平力標準值作用下的撓度限值(mm)； df2,lim：按規(guī)范要求，橫梁在自重力標準值作用下的撓度限值(mm)； B：橫梁跨度(mm)； 按相關規(guī)范，鋼材橫梁的相對撓度不應大于L/250，鋁材橫梁的相對撓度不應大于L/180； 建筑幕墻GB/T21086-2007還有如下規(guī)定： 按5.1.1.2，對于構件式玻璃幕墻或單元幕墻（其它形式幕墻或外維護結構無絕對撓度限制）： 當跨距4500mm時，絕對撓度不應該大于20mm； 當跨距4500mm時，絕對撓度不應該大于30mm； 按5.1.9，b，自重標準值作用下?lián)隙炔粦^其跨度的1/5

39、00，并且不應大于3mm； B/180=1623/180=9.017mm B/500=1623/500=3.246mm對本例取： df1,lim=9.017mm df2,lim=3mm qk：風荷載作用線荷載集度標準值(N/mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對6063-T6取70000MPa； Iymin：繞Y軸最小慣性矩(mm4)； B：橫梁跨度(mm)； df1,lim=qkB4(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240EIymin (受風荷載與地震作用的撓度計算) Iymin=qkB4(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240Edf1,lim =5.64

40、2×16234(25/8-5(1400/2/1623)2+2(1400/2/1623)4)/240/70000/9.017 =585103.834mm4 Gk：橫梁自重線荷載標準值(N/mm)； Ixmin：繞X軸最小慣性矩(mm4)； df2,lim=5GkB4/384EIxmin (自重作用下產生的撓度計算) Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim =5×0.72×16234/384/70000/3 =309760.517mm43.3 選用橫梁型材的截面特性 按照上面的預選結果選取型材： 選用型材號：80×80×2.5鋁合金橫梁（H

41、L1）(其它橫梁截面參數(shù)均比HL1大，故不計算) 型材抗彎強度設計值：150MPa 型材抗剪強度設計值：85MPa 型材彈性模量：E=70000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=490380mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=925600mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=14816mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=10455mm3 繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny1=21114mm3 繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny2=20960mm3 型材凈截面面積：An=903.215mm2 型材線密度：g=0.024387N/mm 橫梁與立柱連接時角片與橫梁連接處橫梁壁厚：t=2.5mm 橫梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬

42、度：tx=5mm 橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度：ty=5mm 型材受力面對中性軸的面積矩(繞X軸)：Sx=9066mm3 型材受力面對中性軸的面積矩(繞Y軸)：Sy=13324mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：x=y=1.003.4 幕墻橫梁的抗彎強度計算按橫梁強度計算公式，應滿足： Mx/xWnx+My/yWnyfa 6.2.4JGJ102-2003上式中： Mx：橫梁繞X軸方向(幕墻平面內方向)的彎矩設計值(N·mm)； My：橫梁繞Y軸方向(垂直于幕墻平面方向)的彎矩設計值(N·mm)； Wnx：橫梁繞X軸方向(幕墻平面內方向)的凈截面抵抗矩(mm3)； Wny：橫梁繞Y軸

43、方向(垂直于幕墻平面方向)的凈截面抵抗矩(mm3)； x、y： 對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按冷彎薄壁型鋼結構技術規(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，按最新鋁合金結構設計規(guī)范GB 50429-2007，均取1.00； fa：型材的抗彎強度設計值，取150MPa。采用SG+Sw+0.5SE組合，則： Mx/xWnx+My/yWny=284485.932/1.00/10455+1991690.043/1.00/20960 =122.234MPa150MPa橫梁抗彎強度滿足要求。3.5 橫梁的撓度計算 因為慣性矩預選

44、是根據(jù)撓度限值計算的，所以只要選擇的橫梁慣性矩大于預選值，撓度就滿足要求： 實際選用的型材慣性矩為： Ix=490380mm4 Iy=925600mm4 預選值為： Ixmin=309760.517mm4 Iymin=585103.834mm4 橫梁撓度的實際計算值如下： df1=qkB4(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240EIy =5.642×16234(25/8-5(1400/2/1623)2+2(1400/2/1623)4)/240/70000/925600 =5.7mm df2=5GkB4/384EIx =5×0.72×16234/38

45、4/70000/490380 =1.895mm df1,lim=9.017mm df2,lim=3mm所以，橫梁撓度滿足規(guī)范要求。3.6 橫梁的抗剪計算校核依據(jù)： maxa=85MPa (型材的抗剪強度設計值)(1)Vwk：風荷載作用下剪力標準值(N)； Vwk=qwkB(1-H/2B)/2 =5.642×1623(1-1400/2/1623)/2 =2603.783N(2)Vw：風荷載作用下剪力設計值(N)； Vw=1.4Vwk =1.4×2603.783 =3645.296N(3)VEk：地震作用下剪力標準值(N)； VEk=qEkB(1-H/2B)/2 =0.224&

46、#215;1623(1-1400/2/1623)/2 =103.376N(4)VE：地震作用下剪力設計值(N)； VE=1.3VEk =1.3×103.376 =134.389N(5)Vx：水平總剪力(N)； 采用Vw+0.5VE組合 Vx=Vw+0.5VE =3645.296+0.5×134.389 =3712.49N(6)Vy：垂直總剪力(N)： Vy=1.2×0.0004×BH1/2 =1.2×0.0004×1623×1800/2 =701.136N(7)橫梁剪應力校核： x：橫梁水平方向剪應力(MPa)； Vx：橫梁

47、水平總剪力(N)； Sy：橫梁型材受力面對中性軸的面積矩(mm3)(繞Y軸)； Iy：橫梁型材截面慣性矩(mm4)； ty：橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度(mm)； x=VxSy/Iyty 6.2.5JGJ102-2003 =3712.49×13324/925600/5 =10.688MPa 10.688MPa85MPa y：橫梁垂直方向剪應力(N)； Vy：橫梁垂直總剪力(N)； Sx：橫梁型材受力面對中性軸的面積矩(mm3)(繞X軸)； Ix：橫梁型材截面慣性矩(mm4)； tx：橫梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬度(mm)； y=VySx/Ixtx 6.2.5JGJ102-2003 =701.136×9066/490380/5 =2.592MPa 2.592MPa85MPa橫梁抗剪強度能滿足!4 8+12A+6鋼