建筑幕結構計算基礎課件

1、建筑幕墻結構計算基礎企業(yè)內部培訓講座第四部分第一章 概述1、幕墻計算現(xiàn)狀傳統(tǒng)的計算原理手工計算各類計算軟件發(fā)展迅速大型軟件受青睞手工計算與軟件聯(lián)合、互補。應用規(guī)范2、目前存在問題計算人員實際經驗不足過渡依賴計算軟件形式主義距離優(yōu)化設計很遠。3、今后發(fā)展趨勢有限元軟件功能細化計算人員更專業(yè)。計算規(guī)范與標準更詳細、準確。第二章 桿件計算第一節(jié)、概述與計算對象（1）單根桿件-框架幕墻的立柱、橫梁選用橫梁型材的截面特性: 選用型材材質: 鋁合金6063-T5，斷面如圖： 型材強度設計值: 85.500N/mm2 型材彈性模量: E=0.7105N/mm2 X軸慣性矩: Ix=156.662cm4 Y軸

2、慣性矩: Iy=85.870cm4 X軸抵抗矩: Wx1=30.412cm3 X軸抵抗矩: Wx2=32.311cm3 Y軸抵抗矩: Wy1=23.424cm3 Y軸抵抗矩: Wy2=13.243cm3 型材截面積: A=11.383cm2 型材計算校核處壁厚: t=2.000mm 型材截面面積矩: Ss=19.604cm3 塑性發(fā)展系數: =1.05幕墻橫梁的強度計算 校核依據: M x / W x+ M y/ W yf a=85.5 (N/mm2)幕墻橫梁的抗剪強度計算 校核依據: max=49.6N/mm2幕墻橫梁的剛度計算 校核依據: U maxL/180 橫梁承受呈三角形分布線荷載作

3、用.（2）多根桿件組成的結構體系：-框架窗、單元板（立柱、橫梁、中挺）立柱公料材質: 鋁合金6063-T5，型材斷面如圖： 型材強度設計值: 85.500N/mm2 型材彈性模量: E=0.7105N/mm2 X軸慣性矩: Ix=401.788cm4 Y軸慣性矩: Iy=76.622cm4 X軸抵抗矩: Wx1=55.325cm3 X軸抵抗矩: Wx2=38.866cm3 型材截面積: A=15.945cm2 型材計算校核處壁厚: t=3.000mm 型材截面面積矩: Sx=36.070cm3 塑性發(fā)展系數: =1.05公立柱母立柱立柱母料材質: 鋁合金6063-T5，型材斷面如圖： 型材強度

4、設計值: 85.500N/mm2 型材彈性模量: E=0.7105N/mm2 X軸慣性矩: Ix=381.848cm4 Y軸慣性矩: Iy=26.989cm4 X軸抵抗矩: Wx1=52.397cm3 X軸抵抗矩: Wx2=37.028cm3 型材截面積: A=14.111cm2 型材計算校核處壁厚: t=3.000mm 型材截面面積矩: Sx=33.158cm3 塑性發(fā)展系數: =1.05連續(xù)梁內力表：M=系數*qL2; Q=系數*qL ; f=系數*qL4/100EI簡支梁均布荷載作用內力公式簡支梁梯形荷載作用內力公式簡支梁三角形荷載作用內力公式簡支梁集中荷載作用內力公式-分段比 1/4-

5、桁架鋼桁架、異型桁架、網架一般采用有限元分析軟件計算。1、3D3S2、Sap20003、Ansys4、Staad -剛架-殼體第二節(jié)、單根桿件計算框架式幕墻：立柱1）荷載 -風荷載Wk=zszW0 gz-高度Z處的陣風系數 z-風壓高度變化系數 s1 風壓體型系數 Wk-垂直作用在幕墻表面上的風荷載標準值(kN/m2) W0-基本風壓(kN/m2) 場地類別、建筑外輪廓、地區(qū)地域有關。2）截面特性外輪廓：整體、組合截面積 A0=8311 mm2 X軸慣性矩 IX=11897866 mm4X軸抵抗矩 WX=86583 mm3X軸面積矩 SX=91392 mm3塑性發(fā)展系數 =1.05型材壁厚 t

6、=2.5 mm 壁厚材質6063-T5,T63）支撐形式簡支梁 - 鉸接、固接、滑動鉸。4）計算結果橫梁1）荷載水平荷載：線性荷載輸入。豎向荷載：集中力2）截面特性開口、閉口。3）支撐形式一般采用鉸接，鋼結構有時會采用固接。4）計算結果最大彎曲應力、最大剪應力，撓度mm。橫梁抗彎強度校核校核依據： 按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第6.2.4條=83.195 N/mm2fa=85.5 N/mm2橫梁抗彎強度符合規(guī)范要求。橫梁抗剪強度校核校核依據： 按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第6.2.5條1、豎直方向剪應力t：橫梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬度，取t=5.0 mmX

7、：橫梁承受的豎直荷載產生的剪應力= =1.475 N/mm2fav=49.6 N/mm22、水平方向剪應力t：橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度，取t=5.0 mmY：橫梁承受的水平荷載產生的剪應力=4.366 N/mm2fav=49.6 N/mm2橫梁抗剪強度符合規(guī)范要求。第三節(jié)、多桿結構體系（1）框架體系-窗：1）荷載梯形荷載、三角形荷載窗豎挺荷載2）截面特性閉口型腔鎖五金件3）窗型4）支撐形式5）計算結果-單元板框架計算1）荷載2）截面特性3）分格4）連接形式5）計算結果幕墻框架圖單元式幕墻組成單元式幕墻立柱計算載荷分布：按等位移原理，協(xié)同作用。q=q1+q2 -(1)M=M1+M2 -

8、(2)f1=f2 -(3)Mx1=M*Ix1/(Ix1+Ix2)Mx2=M*Ix2/(Ix1+Ix2)內力分配系數 立柱彎矩按公料、母料的抗彎剛度分配，分配系數計算如下：Ix=Ix1+Ix2=401.788+381.848=783.636cm4公料彎矩分配系數：a1=Ix1/Ix=401.788/783.636=0.51母料彎矩分配系數：a2=Ix2/Ix=381.848/783.636=0.49 立柱剪力及軸向力按公料、母料的抗剪剛度分配，分配系數計算如下：A=A1+A2=15.945+14.111=30.056cm2公料剪、軸力分配系數：b1=A1/A=15.945/30.056=0.53

9、母料剪、軸力分配系數：b2=A2/A=14.111/30.056=0.47剛度分配系數內力計算簡支梁受力：連續(xù)梁受力：M=q*L2/8 逐跨內力分析： 立柱按多跨鉸接連續(xù)靜定梁進行設計計算： 第1跨內力： RB1=5.53636151-(285/3615)2/2-0(285/3615)=9945N P2=9945N M1=5.536361521-(285/3615)22/8-02851-(1+285/3615)2/2+285/3615 =8931701Nmm 第2跨內力： RB2=5.53636151-(285/3615)2/2-9945(285/3615)=9161N P3=9161N MA

10、2=-(9945285+5.5362852/2)=-3059097Nmm M2=5.536361521-(285/3615)22/8-99452851-(1+285/3615)2/2+285/3615 =7523383Nmm 第3跨內力： RB3=5.53636151-(285/3615)2/2-9161(285/3615)=9223N P4=9223N MA3=-(9161285+5.5362852/2)=-2835650Nmm M3=5.536361521-(285/3615)22/8-91612851-(1+285/3615)2/2+285/3615 =7634412Nmm 第4跨內力：

11、 RB4=5.53636151-(285/3615)2/2-9223(285/3615)=9218N P5=9218N MA4=-(9223285+5.5362852/2)=-2853266Nmm M4=5.536361521-(285/3615)22/8-92232851-(1+285/3615)2/2+285/3615 =7625659Nmm 第5跨內力： RB5=5.53636151-(285/3615)2/2-9218(285/3615)=9218N P6=9218N MA5=-(9218285+5.5362852/2)=-2851877Nmm M5=5.536361521-(285/

12、3615)22/8-92182851-(1+285/3615)2/2+285/3615 =7626349Nmm廣東全球通大廈立柱的內力分析第1跨內力分析：RBi=qLi1-(Ai/Li)2/2-Pi(Ai/Li)，i=1 =3.13228501-(850/2850)2/2-0(850/2850) =4066NMi=qLi21-(Ai/Li)22/8，i=1 =3.132285021-(850/2850)22/8 =2639402Nmm第2跨內力分析：Pi=RBi-1，i=2 =4066NRBi=qLi1-(Ai/Li)2/2-Pi(Ai/Li)，i=2 =3.13228501-(850/285

13、0)2/2-4066(850/2850) =2853NMi=qLi21-(Ai/Li)22/8-PiAi1-(1+(Ai/Li)2/2+Ai/Li，i=2 =3.132285021-(850/2850)22/8-40668501-(1+(850/2850)2/2+850/2850 =1065062NmmMA2=-(PiAi+qAi2/2)，(i=2) =-4587535Nmm第3跨內力分析：Pi=RBi-1，i=3 =2853NRBi=qLi1-(Ai/Li)2/2-Pi(Ai/Li)，i=3 =3.13228501-(850/2850)2/2-2853(850/2850) =3215NMi=

14、qLi21-(Ai/Li)22/8-PiAi1-(1+(Ai/Li)2/2+Ai/Li，i=3 =3.132285021-(850/2850)22/8-28538501-(1+(850/2850)2/2+850/2850 =1534731NmmMA3=-(PiAi+qAi2/2)，(i=3) =-3556485Nmm天津國貿投標計算橫梁計算幕墻橫梁按三角形簡支梁計算水平荷載；由于玻璃下面有墊塊，因此自重荷載按集中受力模型考慮。水平荷載作用豎向荷載作用按照等撓度原則，進行荷載分配，對于三角形荷載簡支梁： q1kB4/120EaI1y=q2kB4/120EaI2y q1k+q2k=qkq1k=qk

15、I1y/(I1y+I2y) =2.9863867360/(3867360+5762240) =1.199N/mm q2k=qkI2y/(I1y+I2y) =2.9865762240/(3867360+5762240) =1.787N/mm（設計值） M1w=q1wB2/12 M1E=q1EB2/12（水平地震荷載） M1y=M1w+0.5M1E =q1B2/12 =1.79418402/12 =506147.2Nmm 按橫梁抗彎強度計算公式，應滿足： M1x/W1nx+M1y/W1nyfa 按建筑幕墻5.1.9，b，自重標準值作用下?lián)隙炔粦^其跨度的1/500，并且不應大于3mm； B/50

16、0=1840/500=3.68mm取： df2,lim=3mm dfx=P1kaB2/24EaIax(3-42) =1361.615018402/24/70000/529090(3- 4(150/1840)2) =2.313mm因為2.313mm3mm，所以，單元橫框自重方向撓度可以滿足設計要求。平面內變形分析建筑幕墻 GB/T 21086-2007框架式幕墻平面變形分析平面變形性能確定：主體結構的彈性層間位移角限值，取=1/550。由主體結構為鋼筋混凝土框架結構，查玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003條文說明中表4.1得：隱框玻璃幕墻板塊平面內變形性能按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102

17、-2003第4.3.12條=3=31/550=1/1831/150=1/1831/200該隱框玻璃幕墻的變形性能應為級。玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003單元板平面變形分析主體結構類型為多、高層鋼結構結構，結構的層間位移角為：=tan -1(1/300)層高：h=3600 mm。地震控制層間位移限值為：lim=h（=3=1/100，=0.57）=3600/100=36.00mm如最大玻璃板塊HxW=2100 x1200 mm適應變形值為s= L=2100/100=21.0 mm 對隱框結構膠的延展性好，因此通過構造與結構膠完全能滿足地震荷載及風載作用下的平面內變形。對明框預留邊框距離a

18、21/2=10.5 mm.上下30mm單元板塊橫梁豎向位移量計算： 立柱材料的線膨脹系數最大單元板塊高度L : 方向尺寸溫差T :最大溫差： 實際伸縮調整系數LA： 梁在柱間計算跨度，取(mm)A： 梁撓度限制名稱代號取值型材因熱脹冷縮引起的位移LL=TL =2.35X10-58052001 =9.7mm=2.35X10-5 T=80L=5200mm =1加工誤差d12mm施工誤差d21.5mm主體結構梁豎直變形位移量d3(LA/A) 20%=6.7mmLA=10000mm，A=300立柱徐變引起的橫梁位移d4d4=LX0.001 =5200 x0.001 =5.2mm位移計算過程結果極限收縮

19、位移L+d1+d2+d3+d425.1mm極限擴張位移L+d1+d213.2mm設計單元板塊橫梁豎向伸縮縫30mm，滿足計算要求。單元板塊平面內豎向位移設計左右15mm名稱代號取值型材因熱脹冷縮引起的位移LL=TL =2.35X10-58017001 =3.2mm=2.35X10-5 T=80L=1700mm =1加工誤差d11mm施工誤差d21.5mm位移計算過程結果極限收縮位移L+d1+d25.7mm極限擴張位移L+d1+d25.7mm： 立柱材料的線膨脹系數最大單元板塊高度L : 方向尺寸溫差T :最大溫差： 實際伸縮調整系數單元板塊平面立柱極限水平位移量計算 設計單元板塊立柱水平 伸縮

20、縫15mm，滿足計算要求。單元板塊平面內水平位移設計（2）桁架-普通桁架1）荷載線性荷載輸入：2）截面特性方管、圓管、組合截面。上弦桿下弦桿腹桿斜腹桿3）桁架類型（鉸接節(jié)點、剛接節(jié)點）焊接桁架鉸接桁架混合型4）支撐形式（簡支、滑動、固接）鉸接支撐：耳板、銷軸拉桿上弦桿次桁架采光頂桁架受力圖采光頂桁架計算模型圖5）計算結果（整體、桿件）強度撓度穩(wěn)定性連接件（耳板、螺栓、鉚釘、銷軸）焊縫（三角形、對接）例題1：通過計算可知，鋼結構體系最大位移：Fmax=115.6/1.4=82.6 mmL/300=36000/300=120 mm主結構鋼架：300(299)管：max=89.2 N/mm2=215

21、 N/mm2;180X12管：max=65.0 N/mm2=215 N/mm2;次結構桁架：195X12管：max=275.2 N/mm2=310 N/mm2; 通過。方管160X80X10: max=304.5 N/mm2=310 N/mm2; 通過。支座反力：桁架HJ01：與主體結構連接為鉸接：Fx=416.6 kN Fy=345.9 kN Fz=417.2 kN注意，埋件應根據受力不同區(qū)別設計。例題2鋼管203X8：max=46.5 Mpa215 Mpa Ok.鋼管273X14：max=31.3 Mpa=0.6X 215=129.0 Mpa Ok.鋼管500X16：max=17.5 Mp

22、a=0.6X 215=129.0 Mpa Ok.鋼管400X16：max=11.2 Mpa=0.6X 215=129.0Mpa Ok.最大撓度 fmax=32.5/1.4=23.2 mmfmax/2L=23.2/2X6000=1/5001/300, OK.(3）剛架1）荷載全球通南北飛翼幕墻結構2）截面特性種類：管材、槽鋼、工字、鋼板。材料：鋼、不銹鋼、鋁合金。3）剛架類型焊接連接、螺栓組4）支撐形式（鉸接支座、剛接支座）5）計算結果（整體、桿件）強度撓度穩(wěn)定性（桿件整體、局部）單元號強度繞2軸整體穩(wěn)定繞3軸整體穩(wěn)定繞2軸抗剪應力比繞3軸抗剪應力比繞2軸W/l繞3軸W/l結果10.040.04

23、0.040.000.0101/2355滿足20.100.100.100.000.0101/796滿足30.070.070.070.000.0101/1184滿足40.100.110.110.000.0101/796滿足50.040.040.040.000.0101/2356滿足60.100.100.100.000.0101/796滿足70.100.110.100.000.0101/796滿足80.040.040.040.000.0101/2356滿足90.040.040.040.000.0101/1938滿足100.120.120.120.000.0101/653滿足110.080.080.0

24、80.000.0101/972滿足120.080.080.080.000.0101/972滿足130.250.250.250.010.001/10550滿足140.200.200.200.030.001/12860滿足150.220.220.220.030.001/12770滿足160.250.250.250.010.001/10550滿足170.190.190.190.030.001/5310滿足180.200.200.200.030.001/12860滿足190.290.290.290.010.001/7490滿足200.270.270.270.040.001/9380滿足210.290.

25、290.290.040.001/8260滿足220.290.290.290.010.001/7490滿足230.000.000.000.000.001/6270滿足240.270.270.270.040.001/9380滿足250.290.290.290.010.001/6140滿足260.280.280.280.040.001/8000滿足270.280.280.280.040.001/6180滿足280.290.290.290.010.001/6140滿足本工程有2種材料：316不銹鋼 鋁合金6063-T5 設計驗算結果表 (強度和整體穩(wěn)定為(應力/設計強度)3D3S有限元分析軟件計算結果

26、（4）殼體異型結構張拉膜結構第三章 板面計算1、玻璃計算1）荷載類型2）玻璃構成（夾膠、中空、雙曲）3）物理特性4）支撐形式（邊鉸接、點支撐）5）計算結果（大面、小面、局部）強度撓度玻璃撓度校核不考慮大撓度效應時玻璃應力分布（第一主應力）考慮大撓度效應時玻璃應力分布（第一主應力）2、鋁板計算1）荷載類型2）鋁板構造3）物理特性4）支撐形式（邊鉸接、邊固接）5）計算結果（大面、局部）強度撓度穩(wěn)定性3、石材計算1）荷載類型2）構造形式（復雜、簡單、造型）3）物理特性4）支撐形式（點支撐、邊支撐）背拴、T型掛件、鋁合金掛件、背槽式、通槽掛5）計算結果（大面、小面、局部）強度撓度例題：水平方向荷載組合

27、風荷載+水平地震荷載風荷載和水平地震作用組合標準值計算W：風荷載作用效應分項系數，取W=1.0按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第5.4.3條規(guī)定E：地震荷載作用效應分項系數，取E=0.5按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第5.4.3條規(guī)定qK =WWK+EqEK =1.01.0+0.50.68 =1.34 KN/m2風荷載和水平地震作用組合設計值計算q =WW+EqE =1.01.4+0.50.884=1.842 KN/m2板塊計算（1）、立面石材采用：30mm厚花崗石，板塊1490X740mm。板塊計算模型詳見下圖：（2）、計算結果與校核，本計算采用Ansys板單元sh

28、ell63。計算結果詳見下列圖表。經計算，在水平荷載作用下，石材板塊內力與撓度如下：最大撓度：fmax=0.3 mm；最大拉應力：max=2.3 N/mm2=8.0N/mm2/2.15=3.72 N/mm2, 通過。金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范JGJ 133金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范JGJ 133第四章 埋件計算1、預埋件-平板埋件1）荷載（拉壓力、剪力、彎矩）2）埋件構造（鋼筋、鋼板、錨板）3）主體混凝土性能參數4）計算結果承載力極值法向拉力設計值 N 4.3kN 彎矩設計值 M 1.329kNm剪力設計值 V 63.9kN受力直錨筋的層數 n 2 層每層直錨筋的根數、直徑為： 212直錨筋的

29、間距 b1 100mm 沿剪力方向最外層錨筋中心線之間的距離 z 100mm常用埋件計算例題：錨板厚度 t 10mm 錨板寬度 B 300mm 錨板高度 H 180mm錨板的彎曲變形折減系數 b混凝土強度等級：C30 fc 14.3N/mm筋的抗拉強度設計值 fy 300N/mm錨筋的總截面面積 As 驗算 當有剪力、法向拉力和彎矩共同作用時，應按混凝土規(guī)范式 10.9.12 及式 10.9.12 兩個公式計算，并取其中的較大值： As V / r / v / fy + N / 0.8 / b / fy + M / 1.3 / r / b / fy / z As N / 0.8 / b / f

30、y + M / 0.4 / r / b / fy / z錨筋的受剪承載力系數 v 按混凝土規(guī)范式 10.9.15 計算： v (4.0 - 0.08 * d) * (fc / fy) 0.5 (4.0-0.08*12)*(14.3/300)0.5 0.66錨板的彎曲變形折減系數 b 按混凝土規(guī)范式 10.9.16 計算： b 0.6 + 0.25 * t / d 0.6+0.25*10/12 0.81當錨筋層數 n 2 時，錨筋層數影響系數 r 1.00錨筋的總截面面積 As 2*2*(12/2)2 452mm As1 V / r / v / fy + N / 0.8 / b / fy + M

31、 / 1.3 / r / b / fy / z As1 63944/1.00/0.66/300+4274/0.8/0.81/300+1329292/1.3/1.00/0.81/300/100 321+22+42 385mm As 452mm As2 N / 0.8 / b / fy + M / 0.4 / r / b / fy / z As2 4274/0.8/0.81/300+1329292/0.4/1.00/0.81/300/100 22+137 159mm As 452mm錨筋間距和錨筋至構件邊緣的距離 按混凝土規(guī)范第 10.9.6 條，對受剪預埋件，其錨筋的間距 b、b1 不應大于 3

32、00mm，且 b1 不應小于 6d 和 70mm；錨筋至構件邊緣的距離 c1，不應小于 6d 和 70mm，b、c 不應 小于 3d 和 45mm。即：b、b1 300mm，b、c 45mm，b1、c1 72mm錨板的構造要求錨板的厚度宜大于錨筋直徑的 0.6 倍。受拉和受彎預埋件的錨板厚度尚宜大于b/8。錨板的厚度 t 10mm Max0.6d, b/8 Max7.2, 6.3 7.2mm錨筋中心至錨板邊緣的距離 t1 Max2d, 20 24mm 錨板最小寬度 Bmin 1*50+2*24mm 98mm B 300mm，滿足要求。 錨板最小高度 Hmin 1*100+2*24mm 148m

33、m H 180mm，滿足要求。當錨筋直徑不大于 20mm 時，宜采用壓力埋弧焊。HRB335 級、HRB440 級鋼筋采用手工焊時，焊縫高度不宜小于 0.6d 7mm。鋼結構埋件計算舉例：鋼結構天幕采光頂埋件計算預埋件EM01計算 受力節(jié)點見下圖，在樓板處為鉸接支座。-槽式埋件1）荷載（拉壓力、剪力、彎矩）2）埋件構造、分類（鋼板槽、錨筋）3）主體混凝土性能參數4）計算結果承載力極值Particular quality features associated with HALFEN cast-in channels are:high bearing loads up to 32 kN or 1

34、08 kN/m small edge distances of minimum 5 cm easy to adjust assembly without noise and dirt officially approved for static and dynamic loads a high degree of corrosion protection available both in stainless steel and hot-dip galvanized2、后置埋件-平板埋件1）荷載（拉壓力、剪力、彎矩）2）埋件構造（錨栓、鋼板）化學錨固機械錨固3）主體混凝土性能參數4）計算結果承

35、載力極值化學錨栓選型：慧魚化學錨栓設計參數膨脹螺栓螺栓材料 常用材料：Q215、Q235、25和45號鋼，對于重要的或特殊用途的螺紋聯(lián)接件，可選用15Cr ，20Cr，40Cr，15MnVB，30CrMrSi等機械性能較高的合金鋼。-復雜后置埋件通過鋼板焊接組合形成。焊縫計算：焊縫驗算（1）計算說明由于角鋼的翼緣的側向剛度較低，一般不考慮其承受剪力，故全部剪力由腹板上的一條長110 mm的焊縫承擔，彎矩和拉力則由全部焊縫來承擔。（2）焊縫有效截面的幾何參數hf：焊縫高度，取hf=8 mmtmin：被焊接的兩塊鋼板中，厚度最小的鋼板厚度，取tmin=8 mmhfmax：允許焊縫最大高度hfmax

36、=1.2tmin=1.28=9.6 mmtmax：被焊接的兩塊鋼板中，厚度最大的鋼板厚度，取tmax=8 mm hfmin：允許焊縫最小高度hfmin=1.5tmax0.5 =1.580.5 =4.2 mmhfmin=4.2 mmhf=8 mmhfmax=9.6 mmL1：豎向焊縫有效長度L1=110-10=100 mmA1：豎向焊縫計算截面面積A1=0.7hfL1=0.78100=560 mm2整個焊縫的總截面特性面積 A=1680 mm慣性矩 I=2268800 mm4抵抗矩 W=32448 mm3（3）焊縫強度驗算：由彎矩和拉力產生的垂直于焊縫長度方向的應力 =18.9 N/mm2ffw

37、=160 N/mm21：由彎矩和拉力產生的垂直于焊縫長度方向的豎向焊縫應力1=18.9 N/mm21：由剪力產生的豎向焊縫剪應力1=V3/2A1=4.627103/2/560=4.13 N/mm2：正面角焊縫的強度設計值提高系數，取=1.22=16 N/mm2ffw=160 N/mm2焊縫滿足設計要求。第五章 連接件計算1、上墻件-框架式幕墻上墻件材料：鋼板螺栓調節(jié)件連接壁厚荷載計算（1）M12螺栓承受的剪力V1：M12螺栓承受的豎直方向剪力V1=N=4.627 KN（見第四章第二節(jié)）V2：M12螺栓承受的水平方向剪力V2=2V=26.751=13.5 KN（見第四章第二節(jié)）V：M12螺栓承受

38、的剪力V= =14.271 KN（2）焊縫承受的荷載V3：焊縫承受的豎直方向剪力V3=V1=4.627 KNM：焊縫受到的彎矩作用M=V3d1=4.6270.08=0.37 KNmN：焊縫承受的拉力N=V2=13.5 KN3、M12螺栓驗算n：螺栓個數，n=2nV：每個螺栓剪切面數A0：M12螺栓有效面積,取A0=84.3 mm2NVb：M12螺栓的抗剪能力NVb= nnVA0fV=2284.3245=82614 NV=14271 NM12不銹鋼螺栓滿足設計要求。立柱局部抗壓承載力d：M12螺栓孔徑，取d=12 mmt：穿過立柱的總壁厚t=2t=22.5=5 mmn：螺栓個數，n=2NCb：立

39、柱局部承壓能力NCb=ndtfab=2125120.0=14400 NV=14271 N立柱局部承壓能力滿足設計要求。-單元板上墻件材料：鋼板、鋁板螺栓調整螺栓連接壁厚N1: 連接處水平總力(N): Nl=q1Hsjcg =5.5363900 =21590.400kN/m N2: 連接處自重總值設計值(N): N2=3089.0N N: 連接處總合力(N): N=(N12+N22)0.5 =(21590.4002+3089.0002)0.5=22810.257N D2: 連接不銹鋼螺栓（A2-70）直徑: 12.000mm D0: 連接螺栓有效直徑: 10.360mm Nvb: 不銹鋼螺栓的承

40、載能力: Nv: 連接處剪切面數: 1 Nvb= Nv3.14D02fv/4 =13.1410.3602245/4 =20642.000N Num1: 立梃與建筑物主結構連接的螺栓個數: Num1=N/Nvb =22810.257/20642.000 =1.105個 設計有4個（公、母料上各有2個獨立受力的螺栓），受力可以滿足要求。不銹鋼螺栓驗算Ncbl: 立梃型材（6063-T5）壁抗承壓能力(N): D2: 連接螺栓直徑: 12.000mm Nv: 連接處剪切面數: 4 t: 立梃局部壁厚: 5.000mm(螺栓處局部加厚)+6.0mm(鋁合金卡塊)=11.0mm(如圖中標注) Ncbl=

41、D2fcetNum1 =12.00012011.0004.000 =63360.0N 63360.000N 22810.257N 鋁立柱局部承壓強度可以滿足。 Ncbg: 鋁合金掛碼型材(Q235)壁抗承壓能力(N): Lct2: 連接處鋁合金掛碼壁厚: 12.000mm Ncbg=D2fceLct2Num1 =12.00012012.0004.000 =69120.000N69120.000N 22810.257N 鋁合金掛碼局部承壓強度可以滿足。鋁合金連接件驗算2、耳板1）荷載2）截面尺寸3）銷軸形式4）焊縫尺寸5）計算結果3、五金件1）荷載2）截面尺寸3）銷軸形式4）焊縫尺寸5）計算結果

42、-門、窗五金鎖點計算傳動計算1、幕墻承受荷載計算風荷載標準值的計算方法 參考天津國際貿易中心項目風洞實驗報告，按最大風壓值：wk=4.1KPa=4100Pa ，校核鎖點時的玻璃面密度取G=0.014X25.6=0.358kPa；開啟窗鎖點計算基本參數：1：分格尺寸：1500mm700mm (1)風荷載作用： qwk：風荷載線分布最大荷載標準值(N/mm2)； wk：風荷載標準值(MPa)；qwk=wk=0.004100N/mm2(2)水平地震作用： 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，取5.0； max：水平地震影響系數最大值，取0.12； Gk：幕

43、墻構件的重力荷載標準值(N)，(含面板和框架)； A：幕墻平面面積(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =50.120.000358 =0.00021MPa qEk：水平地震作用線荷載集度標準值(N/mm)；B：開啟扇分格寬度(mm)； qE：水平地震作用線荷載集度設計值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.00021 =0.00028N/mm2(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=1.4qkw+0.5qE =1.40.0041+0.50.00028 =5.88kN/m2N=5.88