酒店幕墻標(biāo)準(zhǔn)層計算書

1/44東營萬達廣場酒店甲寫幕墻工程全隱框玻璃幕墻設(shè)計計算書二〇一四年九月四日2/441.3鋁材規(guī)X：1.7膠類及密封材料規(guī)X：2參數(shù)4.2地面粗糙度分類等級43幕墻承受荷載計算53.1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算方法53.2計算支撐結(jié)構(gòu)時的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值73.3計算面板材料時的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值73.4垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值73.5平行于幕墻平面的集中水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值74幕墻立柱計算84.1立柱型材選材計算84.2確定材料的截面參數(shù)94.3選用立柱型材的截面特性104.4立柱的抗彎強度計算11的撓度計算11的抗剪計算125幕墻橫梁計算12梁型材選材計算132確定材料的截面參數(shù)155.3選用橫梁型材的截面特性165.4幕墻橫梁的抗彎強度計算167722253/448幕墻埋件計算(粘結(jié)型化學(xué)錨栓)268.2錨栓群中承受拉力最大錨栓的拉力計算278.4錨栓鋼材破壞時的受拉承載力計算288.5錨栓鋼材受剪破壞承載力計算299幕墻轉(zhuǎn)接件強度計算30類及伸縮縫計算32全隱框玻璃幕墻設(shè)計計算書GB2007GJ《建筑瓷板裝飾工程技術(shù)規(guī)程》CECS：98《建筑幕墻》GBT-2007《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)X》GJ《小單元建筑幕墻》JGTDGJ56-2012《地震震級的規(guī)定》GB/T17740-1999GB2003《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》X》GB50045-95(2005年版)《高處作業(yè)吊藍》GB2003GJT《工程網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)規(guī)程》JGJT99《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》GJGB2006GB2010《混凝土用膨脹型、擴孔型建筑錨栓》G《建筑材料放射性核素限量》GB010《建筑防火封堵應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》CECS03《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》J《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB2008GB2012《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB2001GB2010GB2006GB2010X》GB2002GB2005GB2003GB2011GB50755-20120/44《變形鋁及鋁合金化學(xué)成份》GBT2008《建筑用隔熱鋁合金型材》G《建筑用鋁型材、鋁板氟碳涂層》JGTGB-2008GB-2008GB-2008GB-2008GB-2008GB-2012《鋁及鋁合金彩色涂層板、帶材》YST-2000《一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材》GB/T3880.1~3-2006鋁型材截面幾何參數(shù)算法及計算機程序要求》YST-2009《有色電泳涂漆鋁合金建筑型材》YST-2003《變形鋁和鋁合金牌號表示方法》GB/T16474-2011《干掛飾面石材及其金屬掛件》JC830.1、2-2005《建筑裝飾用微晶玻璃》JCT《建筑幕墻用瓷板》JGT《建筑裝飾用搪瓷鋼板》JGT《微晶玻璃陶瓷復(fù)合磚》JCT《超薄天然石材復(fù)合板》JCT7《鋁幕墻板、板基》YST.1-2000《鋁幕墻板、氟碳噴漆鋁單板》YST.2-2000《建筑幕墻用鋁塑復(fù)合板》GBT-2008《建筑幕墻用陶板》JGT《建筑裝飾用石材蜂窩復(fù)合板》JGT《建筑幕墻用氟碳鋁單板制品》G《纖維增強水泥外墻裝飾掛板》JCT1《建筑用泡沫鋁板》JGT《金屬裝飾保溫板》JGT《外墻保溫用錨栓》JGT《聚碳酸酯(PC)中空板》JGT《聚碳酸酯(PC)實心板》JGTYST-2000《天然板石》GBT-2009JCTGBT-2005《天然花崗石荒料》JCT《天然花崗石建筑板材》GBT-2009GBT-2008GB/T13890-20081/44《建筑用安全玻璃《建筑用安全玻璃《建筑用安全玻璃《半鋼化玻璃》《熱彎玻璃》《壓花玻璃》《中空玻璃》GBT.1-2002GBT.2-2002GB17840-1999GB2009GB3-2009GB2-2005GB1-2009GBT-2008JCTJCTGBT-2002《建筑結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管》JGT《不銹鋼棒》GBT2007GBT2009《不銹鋼冷軋鋼板及鋼帶》GBT2007《不銹鋼熱軋鋼板及鋼帶》GBT2007《不銹鋼小直徑無縫鋼管》GBT2000《彩色涂層鋼板和鋼帶》GB/T12754-2006《低合金鋼焊條》GB/T5118-1995《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》GBT2008《建筑幕墻用鋼索壓管接頭》JGT候結(jié)構(gòu)鋼》GBT2008《高碳鉻不銹鋼絲》YB/T096—1997金結(jié)構(gòu)鋼》GB/T3077-1999GB/T13912-2002《冷拔異形鋼管》GBT2000《碳鋼焊條》GB/T5117-1995素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700-2006《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T699-1999《丙烯酸酯建筑密封膏》C《幕墻玻璃接縫用密封膠》JCT《彩色涂層鋼板用建筑密封膠》JCT《丁基橡膠防水密封膠粘帶》JCT《干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘劑》C《工業(yè)用橡膠板》GB/T5574-2008《混凝土建筑接縫用密封膠》JC/T881-20012/44《建筑窗用彈性密封劑》C《建筑密封材料試驗方法》GB/T13477.1~20-2002JCT《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》GB2005《建筑用巖棉、礦渣棉絕熱制品》GBT-2005《建筑用硬質(zhì)塑料隔熱條》JGT《建筑裝飾用天然石材防護劑》JCTJCT《聚硫建筑密封膠》JCT《絕熱用巖棉、礦棉及其制品》GBT-2007GBT008GBT-2009《橡膠袖珍硬度計壓入硬度試驗方法》GB/T531-1999《修補用天然橡膠膠粘劑》HGT318-2002《中空玻璃用彈性密封膠》JCT《中空玻璃用丁基熱熔密封膠》JCT《建筑表面用有機硅防水劑》JCT《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》GB14907-2002《封閉型沉頭抽芯鉚釘》GBT-2004《封閉型平圓頭抽芯鉚釘》GBT-2004《緊固件螺栓和螺釘通孔》GB/T5277-1985《緊固件公差螺栓、螺釘、螺柱和螺母》GBT1-2002《緊固件機械性能不銹鋼螺母》GB/T3098.15-2000鋼螺栓、螺釘、螺柱》GBT6-2000《緊固件機械性能抽芯鉚釘》GB/T3098.19-2004《緊固件機械性能螺母、粗牙螺紋》GBT2-2000《緊固件機械性能螺母、細(xì)牙螺紋》GBT4-2000《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》GBT1-2010《緊固件機械性能自攻螺釘》GBT5-2000GBT2-2004《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》GBT000合金鑄件》GB/T13819-1992《鋅合金壓鑄件》GBT-2009《鋁合金壓鑄件》GBT-2009《鑄件尺寸公差與機械加工余量》QBT6414-1999《電動采光排煙窗》G《玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)》JGJTGBT-2000《彩色涂層鋼板和鋼帶試驗方法》GBT-2006《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)X》GB50205-20013/444/44《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)X》GB50204-2002(2011版)《建筑防水材料老化試驗方法》GBT-2000建筑幕墻氣密、水密、抗風(fēng)壓性能檢測方法》GBT-2007《建筑幕墻抗震性能振動臺試驗方法》GBT-2001《建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測方法》GBT-2000《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗收規(guī)X》GB2001《金屬材料室溫拉伸試驗方法》GB/T228-20022基本參數(shù)墻所在地區(qū)2.2地面粗糙度分類等級能不能中斷或需盡快恢復(fù)的生命線相關(guān)建筑，以及地用上人員稀少且震損不致產(chǎn)生次生災(zāi)害，允許在一定條件下適度求加強其抗震措施，同且高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求確定其地震作抗震設(shè)防烈度一度的要求加強其抗震措施，同時，應(yīng)5/44地震動峰值加速度為0.15g，由于本工程是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)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(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度選取，也就是?。害?0.04；max3幕墻承受荷載計算3.1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算方法kgzs1z0上式中：w：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；kz：計算點標(biāo)高：85m；gz根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算：gz10其中A、B、C、D四類地貌類別截斷高度分別為：5m、10m、15m、30m；I：10m高名義湍流度，對應(yīng)A、B、C、D地面粗糙度，可分別取0.12、0.14、0.23100.39；α：地面粗糙度指數(shù)，對應(yīng)A、B、C、D地面粗糙度，可分別取0.12、0.15、0.22和82gzμ：風(fēng)壓高度變化系數(shù)；z根據(jù)不同場地類型,按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)X》條文說明部分8.2.1提供的公式計算：AAzzB類場地：μB=1.000×(z/10)0.30zC類場地：μC=0.544×(z/10)0.44zD類場地：μD=0.262×(z/10)0.60z公式中的截斷高度和梯度高度與計算陣風(fēng)系數(shù)時相同，也就是：zμ：局部風(fēng)壓體型系數(shù)；6/44時，可按下列規(guī)定采用局部體型系數(shù)μ：s11封閉矩形平面房屋的墻面及屋面可按表8.3.3-1的規(guī)定采用；條等突出構(gòu)件，取-2.0；s1按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)X》GB50009-2012第8.3.4條：計算非直接承受風(fēng)荷載的圍護構(gòu)件風(fēng)荷載時，局部體型系數(shù)可按構(gòu)件的從屬面積折減，折減系數(shù)按下列規(guī)定采用：s1s1s1s1s1s1=0.8×1=0.8A×3.8LogA26s1s1s1s1=0.896-當(dāng)開洞率大于0.10且小于或等于0.30時，取0.6μ；s18μ；s13其它情況，應(yīng)按開放式建筑物的μ取值；s1注：1：主導(dǎo)洞口的開洞率是指單個主導(dǎo)洞口與該墻面全部面積之比；2：μ應(yīng)取主導(dǎo)洞口對應(yīng)位置的值；s1本計算中建筑物內(nèi)部壓力的局部體型系數(shù)為0.2(封閉式建筑內(nèi)表面)；因此，計算非直接承受風(fēng)荷載的支撐結(jié)構(gòu)時的局部風(fēng)壓體型系數(shù)為：s1=1.096s1=1.27/44wMPa筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)X》GB50009-2012附表E.5中數(shù)值0采用，但不小于0.3KN/m2，按重現(xiàn)期50年，東營地區(qū)取0.0005MPa；3.2計算支撐結(jié)構(gòu)時的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值kgzzs10=1.7182×1.3949×1.096×0.0005=0.001313MPa3.3計算面板材料時的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值kgzzs10=1.7182×1.3949×1.2×0.0005=0.001438MPa3.4垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值EkEmaxkq：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；EkEα：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04；maxG：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)；kA：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)；3.5平行于幕墻平面的集中水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值EkEmaxkP：平行于幕墻平面的集中水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(N)；EkEα：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04；maxG：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)；k按照J(rèn)GJ102規(guī)X5.4節(jié)條文說明部分的規(guī)定，對于豎向幕墻和與水平面夾角大于75度、小于90度的斜玻璃幕墻，可不考慮豎向地震作用效應(yīng)的計算和組合。用效應(yīng)組合GGkwwwkEEEk上式中：S：重力荷載作為永久荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；GkS、S：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；wkEkγ、γ、γ：各效應(yīng)的分項系數(shù)；GwEψ、ψ：分別為風(fēng)荷載，地震作用效應(yīng)的組合系數(shù)。wE上面的γ、γ、γ為分項系數(shù)，按5.4.2、5.4.3、5.4.4[JGJ102-2003]規(guī)定如下：GwE進行幕墻構(gòu)件強度、連接件和預(yù)埋件承載力計算時：G風(fēng)荷載：γ：1.4；w地震作用：γ：1.3；EG風(fēng)荷載：γ：1.0；w地震作用：可不做組合考慮；上式中，風(fēng)荷載的組合系數(shù)ψ為1.0；w地震作用的組合系數(shù)ψ為0.5；E4幕墻立柱計算4.1立柱型材選材計算q：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；wkw：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；kB：幕墻立柱計算間距(mm)；wkk=0.001313×1400=1.838N/mm8/449/44q：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計值(N/mm)；wq4qwwk=1.4×1.838mq：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；EAkβ：動力放大系數(shù)，取5.0；Eα：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04；maxG：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)，(含面板和框架)；kA：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)；q=βαG/A……5.3.4[JGJ102-2003]EAkEmaxk=5.0×0.04×0.0005=0.0001MPaq：水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；EkB：幕墻立柱計算間距(mm)；q=qBEkEAk=0.14N/mmq：水平地震作用線荷載集度設(shè)計值(N/mm)；Eq3qEEk=1.3×0.14N/mmJGJwEq=q+0.5qwE=2.573+0.5×0.182=2.664N/mmwkwk=1.838N/mm(4)立柱在組合荷載作用下的彎矩設(shè)計值：xM：風(fēng)荷載作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值(N·mm)；wM：地震作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值(N·mm)；EL：立柱跨度(mm)；wEwwEExwE=qL2/8=2.664×38002/84.2確定材料的截面參數(shù)10/44W：立柱凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)；nxM：彎矩組合設(shè)計值(N·mm)；xγ：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(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)X》GB50018-2002，取aanxxa=4808520/1.00/9053428mm3q：風(fēng)荷載線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；kE：型材的彈性模量(MPa)，對6063-T5取70000MPa；IXmm4)；xminL：計算跨度(mm)；d：按規(guī)X要求，立柱的撓度限值(mm)；f,limd=5qL4/384EIf,limkxminL/180=3800/180=21.111mm(其它形式幕墻或外圍護結(jié)構(gòu)無絕對撓度限制)：d=20mmf,limI=5qL4/384Edxminkf,lim=5×1.838×38004/384/70000/20=3564434.494mm44.3選用立柱型材的截面特性a型材的抗剪強度設(shè)計值：τ=55MPaa型材彈性模量：E=70000MPaxy繞X軸凈截面抵抗矩：W=56500mm3nx1nx2A=1466.4mm2n型材線密度：γ=0.039593N/mmg型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=5mmx塑性發(fā)展系數(shù)：γ=1.0011/444.4立柱的抗彎強度計算N：立柱軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值(N)；kq：幕墻單位面積的自重標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；GAkA：立柱單元的面積(mm2)；B：幕墻立柱計算間距(mm)；L：立柱跨度(mm)；N=qAkGAk=qBLGAk=0.0005×1400×3800=2660NN軸向拉力設(shè)計值(N)；N=1.2Nk=1.2×2660nxnxa上式中：N軸力設(shè)計值(N)；xA：立柱凈截面面積(mm2)；nW：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)；nxγ：塑性發(fā)展系數(shù)：x對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)X》GB50018-2002，取aN/A+M/γW=3192/1466.4+4808520/1.00/56500nxnx=87.283MPa≤90MPa立柱抗彎強度滿足要求。4.5立柱的撓度計算x預(yù)選值為：I=3564434.494mm4xmin實際撓度計算值為：fkx=5×1.838×38004/384/70000/4280000=16.656mm而d=20mmf,lim12/444.6立柱的抗剪計算τ≤τ=55MPa(立柱的抗剪強度設(shè)計值)maxa(1)V：風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)：wkV=wBL/2wkk=0.001313×1400×3800/2=3492.58N(2)V：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計值(N)：wV=1.4Vwwk=1.4×3492.58=4889.612N(3)V：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)：EkV=qBL/2EkEAk=266N(4)V：地震作用下剪力設(shè)計值(N)：EV=1.3VEEk=1.3×266.8NwEV=V+0.5VwE=4889.612+0.5×345.8512Nτ：立柱最大剪應(yīng)力(MPa)；maxV：立柱所受剪力(N)；S：立柱型材受力面對中性軸的面積矩(mm3)；xI：立柱型材截面慣性矩(mm4)；xt：型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度(mm)；maxxx=5062.512×36400/4280000/5=8.611MPa5幕墻橫梁計算13/445.1橫梁型材選材計算q：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；wkw：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；kH：幕墻橫梁計算間距(mm)；wkk=0.001313×1445=1.897N/mmq：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計值(N/mm)；wq4qwwk=1.4×1.897mq：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(MPa)；EAkβ：動力放大系數(shù)，取5.0；Eα：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04；maxG：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)，(主要指面板組件)；kA：幕墻平面面積(mm2)；EAkEmaxk=5.0×0.04×0.0004aq：橫梁受水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；Ek14/44H算間距(mm)；q=qHEkEAk=0.00008×1445=0.116N/mmq：橫梁受水平地震作用線荷載集度設(shè)計值(N/mm)；Eq3qEEk=1.3×0.116N/mmwEq=q+0.5qwE=2.656+0.5×0.151=2.732N/mmwkwk=1.897N/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)：yM：風(fēng)荷載作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(N·mm)；wM：地震作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(N·mm)；EB：橫梁跨度(mm)；H算間距(mm)；wEwwEEywEqBHB/24G：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；kH：橫梁自重荷載作用高度(mm)，對掛式結(jié)構(gòu)取橫梁下分格高，對非掛式結(jié)構(gòu)取橫梁1上分格高；k1=0.0004×1050=0.42N/mmG值(N/mm)；G=1.2Gk=1.2×0.42=0.504N/mmmxB：橫梁跨度(mm)；x=0.504×16002/815/445.2確定材料的截面參數(shù)W：繞X方向橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)；nxW：繞Y方向橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)；nyM：橫梁在自重荷載作用下的彎矩(N·mm)；xM：風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合值(N·mm)；y展系數(shù)：xy對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)X》GB50018-2002，取a按下面公式計算：nxxxa=161280/1.00/90=1792mm3nyyya=636553.154/1.00/907072.813mm3d：按規(guī)X要求，橫梁在水平力標(biāo)準(zhǔn)值作用下的撓度限值(mm)；f1,limd：按規(guī)X要求，橫梁在自重力標(biāo)準(zhǔn)值作用下的撓度限值(mm)；f2,limB：橫梁跨度(mm)；按相關(guān)規(guī)X，鋼材橫梁的相對撓度不應(yīng)大于L/250，鋁材橫梁的相對撓度不應(yīng)大于按[]，對于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻(其它形式幕墻或外圍護結(jié)構(gòu)無絕對按[5.1.9，b]，自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下?lián)隙炔粦?yīng)超過其跨度的1/500，并且不應(yīng)大于B0=1600/180=8.889mmB/500=1600/500=3.2mmd=8.889mmf1,limd=3mmf2,limq：風(fēng)荷載作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；kE：型材的彈性模量(MPa)，對6063-T5取70000MPa；yminB：橫梁跨度(mm)；d=qB4(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240EIf1,limkymin……(受風(fēng)荷載與地震作用的撓度計算)IqBHB2(H/2B)4)/240Edyminkf1,lim16/44mm4G：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；kI：繞X軸最小慣性矩(mm4)；xmind=5GB4/384EI……(自重作用下產(chǎn)生的撓度計算)f2,limkxminI=5GB4/384Edxminkf2,lim=5×0.42×16004/384/70000/3=170666.667mm45.3選用橫梁型材的截面特性xy繞X軸凈截面抵抗矩：W=14030mm3nx1nx2繞Y軸凈截面抵抗矩：W=21740mm3ny1繞Y軸凈截面抵抗矩：W=19930mm3ny2型材凈截面面積：A=929mm2n型材線密度：γ=0.025083N/mmg橫梁與立柱連接時角片與橫梁連接處橫梁壁厚：t=3mmxy5.4幕墻橫梁的抗彎強度計算xt=5.5mmyS=9190mm3xS=12410mm3yxxnxyynya上式中：xM：橫梁繞Y軸方向(垂直于幕墻平面方向)的彎矩設(shè)計值(N·mm)；yW：橫梁繞X軸方向(幕墻平面內(nèi)方向)的凈截面抵抗矩(mm3)；nxW：橫梁繞Y軸方向(垂直于幕墻平面方向)的凈截面抵抗矩(mm3)；nyxy對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)X》GB50018-2002，取aGwE17/44xxnxyyny=46.845MPa≤90MPa橫梁抗彎強度滿足要求。5.5橫梁的撓度計算xI=779800mm4y預(yù)選值為：I=170666.667mm4xminI=182202.469mm4ymin橫梁撓度的實際計算值如下：dqB5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240EIf1ky=1.897×16004(25/8-5(1445/2/1600)2+2(1445/2/1600)4)/240/70000/779800=2.077mmf2kx=5×0.42×16004/384/70000/488600=1.048mmd=8.889mmf1,limd=3mmf2,lim所以，橫梁撓度滿足規(guī)X要求。5.6橫梁的抗剪計算τ≤τ=55MPa(型材的抗剪強度設(shè)計值)maxa(1)V：風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)；wkV=qB(1-H/2B)/2wkwk=1.897×1600(1-1445/2/1600)/2=832.309Nwwwk=1.4×832.309=1165.233N(3)V：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)；EkV=qB(1-H/2B)/2EkEk=0.116×1600(1-1445/2/1600)/2=50.895NEEEk=1.3×50.895=66.164Nx采用V+0.5V組合wExwE=1165.233+0.5×66.164=1198.315NyV=1.2×0.0004×BH/2y1=1.2×0.0004×1600×1050/203.2NxV：橫梁水平總剪力(N)；xS：橫梁型材受力面對中性軸的面積矩(mm3)(繞Y軸)；yI：橫梁型材截面慣性矩(mm4)；yt：橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度(mm)；yxxyyy=1198.315×12410/779800/5.5=3.467MPayV：橫梁垂直總剪力(N)；yS：橫梁型材受力面對中性軸的面積矩(mm3)(繞X軸)；xI：橫梁型材截面慣性矩(mm4)；xt：橫梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬度(mm)；xyyxxx=403.2×9190/488600/5.5=1.379MPa6玻璃板塊的選用與校核BHmm×1840mm；18/4419/441m2w：作用在板塊上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；kG：外片玻璃單位面積自重標(biāo)準(zhǔn)值(僅指玻璃)(MPa)；Ak1q：外片玻璃地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；EAk1γ：外片玻璃的體積密度(N/mm3)；g1w：分配到外片上的風(fēng)荷載作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；k1q：分配到外片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；k1q：分配到外片玻璃上的荷載組合設(shè)計值(MPa)；1Ak1g11=0.0000256×6=0.000154MPaEAk1EmaxAk1=5×0.04×0.000154=0.000031MPak1k112=1.1×0.001438×63/(63+63)=0.000791MPawqk1k1EAk1=0.000791+0.5×0.000031=0.000806MPakEAk191+0.5×1.3×0.000031Pa1m2w：作用在板塊上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；kG：內(nèi)片玻璃單位面積自重標(biāo)準(zhǔn)值(僅指玻璃)(MPa)AkPaEAk2γ：內(nèi)片玻璃的體積密度(N/mm3)；g2w：分配到內(nèi)片上的風(fēng)荷載作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；k2q：分配到內(nèi)片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；k2q：分配到內(nèi)片玻璃上的荷載組合設(shè)計值(MPa)；2Ak2g22=0.0000256×6=0.000154MPaEAk2EmaxAk2=5×0.04×0.000154=0.000031MPak2k212=0.001438×63/(63+63)=0.000719MPawqk2k2EAk2=0.000719+0.5×0.000031=0.000734MPak2EAk219+0.5×1.3×0.000031PaJGJwEq=1.4w+0.5×1.3(q+q)kEAk1EAk2=1.4×0.001438+0.5×1.3×(0.000031+0.000031)=0.002054MPaww=0.001438MPak校核依據(jù)：σ≤[f]g11q：作用在外片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；k1a：分格短邊長度(mm)；E：玻璃的彈性模量(MPa)；11k11=0.000806×16004/72000/64=56.60811σ：外片玻璃在組合荷載作用下的板中最大應(yīng)力設(shè)計值(MPa)；1q：作用在板塊外片玻璃上的荷載組合設(shè)計值(MPa)；1a：玻璃短邊邊長(mm)；b：玻璃長邊邊長(mm)；20/4421/44m1m：外片玻璃彎矩系數(shù)，按邊長比a/b查表6.1.2-1[JGJ102-2003]得m=0.0557；1111111=6×0.0557×0.001128×16002×0.79/62=21.178MPa21.178MPa≤f=84MPa(鋼化玻璃)g1外片玻璃的強度滿足要求!2η：內(nèi)片玻璃的折減系數(shù)；2q：作用在內(nèi)片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；k2a：分格短邊長度(mm)；E：玻璃的彈性模量(MPa)；m2θ=qa4/Et4……6.1.2-3[JGJ102-2003]2k22=0.000734×16004/72000/64=51.55122σ：內(nèi)片玻璃在組合荷載作用下的板中最大應(yīng)力設(shè)計值(MPa)；2q：作用在板塊內(nèi)片玻璃上的荷載組合設(shè)計值(MPa)；2a：玻璃短邊邊長(mm)；b：玻璃長邊邊長(mm)；m2m：內(nèi)片玻璃彎矩系數(shù)，按邊長比a/b查表6.1.2-1[JGJ102-2003]得m=0.0557；2222222=6×0.0557×0.001027×16002×0.805/62=19.648MPa19.648MPa≤f=84MPa(鋼化玻璃)g2內(nèi)片玻璃的強度滿足要求!fkf,lim上面公式中：d：玻璃板撓度計算值(mm)；fη：玻璃撓度的折減系數(shù)；w：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)ka：玻璃板塊短邊尺寸(mm)；d：許用撓度，取短邊長的1/60，為26.667mm；f,limGJe上式中：EMPa；22/44t璃的等效厚度(mm)；eυ：玻璃材料泊松比，為0.2；e12=7.182mme=72000×7.1823/(12×(1-0.22))ke=0.001438×16004/72000/7.1824=49.195fk=0.812×0.00527×0.001438×16004/2315347.704=17.418mm17.418mm≤d=26.667mm(中空玻璃)f,lim玻璃撓度能滿足要求!7連接件計算13：橫梁計算分格尺寸：寬×高=B×H=1600mm×1445mm；5：板塊配置：中空玻璃；7.1橫梁與角碼間連接wk=1.4×0.001313×1445×1600×(1-1445/2/1600)/2NEkEmaxk=5.0×0.04×0.0004×1445×1600×(1-1445/2/1600)/272NEEk=1.3×50.72=65.936N(4)連接部位總剪力N：1wE1wE=1165.407+0.5×65.936375NNb：螺栓受剪承載能力設(shè)計值(N)；v1n：剪切面數(shù)：取1；v1d：螺栓桿直徑：6mm；fb：螺栓連接的抗剪強度設(shè)計值，對奧氏體不銹鋼(A50)取190MPa；v1Nb=nπd2fb/4v1v1v1=5369.4NN栓個數(shù)：num1N=N/Nbnum11v1=1198.375/5369.4N：連接部位幕墻橫梁型材壁承壓能力設(shè)計值(N)；c1N：橫梁與角碼連接螺栓數(shù)量：2個；num1d：螺栓公稱直徑：6mm；1f：型材承壓強度設(shè)計值，對6063-T5取185MPa；c1N=Ndtfc1num11c1=2×6×3×185=6660NN5N7.2角碼與立柱連接N：自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)：2kB：橫梁寬度(mm)；H：橫梁受自重荷載分格高(mm)；gN=0.0004×B×H/22kg=0.0004×1600×1050/223/442N=1.2×N22k=1.2×33603.2N(2)連接處組合荷載N：GwEN=(N2+N2)0.512=(1198.3752+403.22)0.5386NNb：螺栓受剪承載能力設(shè)計值(N)；v2n：剪切面數(shù)：取1；v2mfb：螺栓連接的抗剪強度設(shè)計值，對奧氏體不銹鋼(A50)取190MPa；v2Nb=nπd2fb/4v2v2v2=5369.4NN栓個數(shù)：num2N=N/Nbnum2v2=1264.386/5369.4N：連接部位幕墻立柱型材壁承壓能力設(shè)計值(N)；c2t：連接部位立柱壁厚：2.5mm；2f：型材的承壓強度設(shè)計值，對6063-T5取185MPa；c2d：螺栓公稱直徑：6mm；N：連接處螺栓個數(shù)；num2N=Ndtfc2num22c2=2×6×2.5×185=5550NN：連接部位鋁角碼壁承壓能力設(shè)計值(N)；c3N：連接處螺栓個數(shù)；num2d：螺栓公稱直徑：6mm；3f：型材的承壓強度設(shè)計值，對6063-T5取185MPa；c3N=Ndtfc3num23c3=2×6×4×185=8880NN86N24/4425/447.3立柱與主結(jié)構(gòu)連接N：連接處風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)；wkB：立柱計算間距(mm)；1L：立柱跨度(mm)；wkk1=0.001313×1400×3800=6985.16NN：連接處風(fēng)荷載設(shè)計值(N)：wN=1.4Nwwk=1.4×6985.1624NN：連接處地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(N)；EkB：立柱計算間距(mm)；1L：立柱跨度(mm)；EkEmaxk1=5×0.04×0.0005×1400×3800=532NN：連接處地震作用設(shè)計值(N)：EN=1.3NEEk=1.3×5321.6NN：連接處水平總力(N)：1采用S+0.5S組合wE1wE=9779.224+0.5×691.6024NN：連接處自重總值標(biāo)準(zhǔn)值(N)；GkB：立柱計算間距(mm)；1L：立柱跨度(mm)；Gk1=0.0005×1400×3800=2660NN：連接處自重總值設(shè)計值(N)：GN=1.2NGGk=1.2×2660N總合力(N)：1G=(10125.0242+31922)0.5.26NNb：螺栓受剪承載能力設(shè)計值(N)；v3n：剪切面數(shù)：取2；v3d栓桿直徑：12mm；fb：螺栓連接的抗剪強度設(shè)計值，對奧氏體不銹鋼(A50)取190MPa；v3Nb=nπd2fb/4v3v3v3=42955.2NN栓個數(shù)：num3N=N/Nbnum3v3=10616.26/42955.2N：立柱型材壁承壓能力(N)；c4n：剪切面數(shù)：取2；v3N：連接處螺栓個數(shù)；num3d：螺栓公稱直徑：12mm；2f：型材的承壓強度設(shè)計值，對6063-T5取185MPa；c4N=n×Ndtfc4v3num32c4=2×2×12×2.5×185=22200NN6NN：鋼角碼型材壁承壓能力(N)；c5n：剪切面數(shù)：取2；v4N：連接處螺栓個數(shù)；num3d：連接螺栓公稱直徑12mm；4f：鋼角碼的承壓強度設(shè)計值，對Q235取305MPa；c5N=n×Ndtfc5v4num34c5=2×2×12×6×305=87840NN6.26N88幕墻埋件計算(粘結(jié)型化學(xué)錨栓)26/4427/44FHBA00/60；EkEmaxk=5.0×0.04×0.0005awEq=1.4w+0.5×1.3qkEk=1.4×0.001313+0.5×1.3×0.0001Pak=0.0005×1400×3800=2660NVNN力(N)；e：剪力作用點到埋件距離，即立柱螺栓連接處到埋件面距離(mm)；0V=1.2Gk=1.2×2660BL400×380096N0=150×31928.2錨栓群中承受拉力最大錨栓的拉力計算1iNh=N/n+My/Σy2sd1i1iNh=(NL+M)y//Σy/2sd1i在上面公式中：Nh：群錨中受拉力最大錨栓的拉力設(shè)計值；sdy，y：錨栓1及i至群錨形心軸的垂直距離；1iyy及i至受壓一側(cè)最外排錨栓的垂直距離；1i28/441i=10123.96/4-478800×115/52900=1490.12sd1i按JGJ102-2003的5.5.7中第七條規(guī)定，這里的Nh再乘以2就是現(xiàn)場實際拉拔應(yīng)該達到sd8.3群錨受剪內(nèi)力計算e當(dāng)邊距c<10hf時，部分錨栓分?jǐn)偧羟泻奢d；eec：錨栓與混凝土基材之間的距離；cmmhf0mme所以部分螺栓受剪，承受剪力最大錨栓所受剪力設(shè)計值為：Vh=V/m=1596N8.4錨栓鋼材破壞時的受拉承載力計算Rd,sRk,sRS,NN=AfRk,ssstk上面公式中：JGJ04]JGJ04]N：錨栓鋼材破壞時的受拉承載力設(shè)計值；Rd,sN：錨栓鋼材破壞時的受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值；Rk,sk：地震作用下錨固承載力降低系數(shù)，按表7.0.5[JGJ145-2004]選?。籹f：錨栓極限抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值；stkγ：錨栓鋼材受拉破壞承載力分項系數(shù)；RS,NRk,ssstk=84.3×500=42150Nγ=1.2f/f≥1.4表4.2.6[JGJ145-2004]RS,Nstkykf：錨栓屈服強度標(biāo)準(zhǔn)值；ykγ=1.2f/fRS,Nstkyk=1.2×500/400=1.5取：γ=1.5RS,NN=kN/γRd,sRk,sRS,N=1×42150/1.5=28100N≥Nh=3571.86Nsd錨栓鋼材受拉破壞承載力滿足設(shè)計要求！8.5錨栓鋼材受剪破壞承載力計算VkVγ6.2.2-1[JGJ145-2004]Rd,sRk,sRs,VV：鋼材破壞時的受剪承載力設(shè)計值；Rd,sV：鋼材破壞時的受剪承載力標(biāo)準(zhǔn)值；Rk,sk：地震作用下錨固承載力降低系數(shù)，按表7.0.5[JGJ145-2004]選??；γ：鋼材破壞時的受剪承載力分項系數(shù)，按表4.2.6[JGJ145-2004]選用：Rs,Vγ=1.2f/f表4.2.6[JGJ145-2004]Rs,Vstkyk按規(guī)X，該系數(shù)要求不小于1.25、f≤800MPa、f/f≤0.8；stkykstk對本例，γ=1.2f/fRs,Vstkyk=1.2×500/400=1.5實際選取γ=1.5；Rs,VV=0.5AfRk,ssstk=0.5×84.3×500=21075NRd,sRk,sRs,V=1×21075/1.5JGJ04]=14050N≥Vh=1596Nsd所以，錨栓鋼材受剪破壞承載力滿足設(shè)計要求！8.6拉剪復(fù)合受力承載力計算(Nh/N)2+(Vh/V)2≤16.3.1[JGJ145-2004]SdRd,sSdRd,s代入上面計算得到的參數(shù)計算如下：(Nh/N)2+(Vh/V)2SdRd,sSdRd,s=(3571.86/28100)2+(1596/14050)2=0.029≤1.029/4430/449幕墻轉(zhuǎn)接件強度計算NN力(N)VNN=10123.96N9.2轉(zhuǎn)接件的強度計算N件所受軸向拉力(N)；W件斷面抵抗矩(mm3)；750/2+478800/1.05/15625/2MPaf5MPa10幕墻焊縫計算NN力(N)VNN=10123.96N31/44h：焊縫有效厚度(mm)；eh：焊角高度(mm)；fh=0.7hef=0.7×6A總面積(mm2)；L豎向焊縫長度(mm)；vL：橫向焊縫長度(mm)；hh：焊縫有效厚度(mm)；eevhf=688.8mm2h：焊縫有效厚度(mm)；eL：豎向焊縫長度(mm)；vL：橫向焊縫長度(mm)；hW：截面抵抗距(mm3)；ehfevfhfve=971360.096mm4W=2I/Lv=2×971360.096/100=19427.202mm3ffffffffBBσ：按焊縫有效截面計算，垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力(MPa)；fβ：正面角焊縫的強度設(shè)計值增大系數(shù)，取1.22；fτ：按焊縫有效截面計算，沿焊縫長度方向的剪應(yīng)力(MPa)；ffw：角焊縫的強度設(shè)計值(MPa)；ffff=((N/1.22A+M/1.22W)2+(V/A)2)0.5/2=((10123.96/1.22/688.8+478800/1.22/19427.202)2+(3192/688.8)2)0.5/2=16.29MPaf焊縫強度可以滿足要求。32/4411全隱框玻璃幕墻膠類及伸縮縫計算BH0mm×1840mm；11.1結(jié)構(gòu)硅酮密封膠的寬度計算C：風(fēng)荷載和地震作用下結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度最小值(mm)；s1w：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；kq：地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)，對于不等片合片的中空玻璃，取外片重量，其它情況，EAk取組成板塊的玻璃總重量，按公式5.3.4[JGJ102-2003]計算；f0.2MPa；1C=(1.4×w+0.5×1.3×q)×a/2f……5.6.3-2[JGJ102-2003]s1kEAk1=(1.4×0.001438+0.5×1.3×0.000061)×1600/2/0.2C：自重效應(yīng)下玻璃與鋁框間結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度最小值(mm)；s2q：結(jié)構(gòu)膠承擔(dān)的玻璃單位面積重力荷載設(shè)計值(MPa)，分項系數(shù)取1.35；G1a：分格短邊長(mm)；b：分格長邊長(mm)；f允許值，取0.01MPa；2C=qab/2(a+b)f……5.6.3-3[JGJ102-2003]s2G12=0.000415×1600×1840/2/(1600+1840)/0.01mmC：自重效應(yīng)下玻璃與玻璃間結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度最小值(mm)；s3q：結(jié)構(gòu)膠承擔(dān)的玻璃單位面積重力荷載設(shè)計值(MPa)，分項系數(shù)取1.35；G2a：分格短邊長(mm)；b：分格長邊長(mm)；f允許值，取0.01MPa；2C=qab/2(a+b)f……5.6.3-3[JGJ102-2003]s3G22=0.000207×1600×1840/2/(1600+1840)/0.01=8.858mm11.2結(jié)構(gòu)硅酮密封膠粘接厚度的計算u：在年溫差作用下玻璃與玻璃附框型材相對位移量(mm)；s1b：玻璃板塊最大邊(mm)；33/441a：玻璃線膨脹系數(shù)，1×10-5；2u=bΔt(a-a)s112=1.196mmt：溫度作用下結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)厚度計算值(mm)；s1δ：溫度作用下結(jié)構(gòu)硅酮密封膠的變位承受能力：10%1s1s111u：在風(fēng)荷載作用下玻璃與玻璃附框型材相對位移量(mm)；s2θ：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下主體結(jié)構(gòu)層間位移角限值(rad)；(取值見表20[GB/T21086-2007])h：幕墻玻璃面板高度(mm)；gu=θh……5.6.5-2[JGJ102-2003]s2g=1/550×1840=3.345mmt：風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)厚度計算值(mm)；s2δ：風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)硅酮密封膠的變位承受能力：10%2t=u/(δ(2+δ))0.5……5.6.5[JGJ102-2003]s2s222=7.299mmJ算，立柱上下段通過插芯套裝，留有一段空12△t：溫度變化,取50℃；1d：考慮其它作用的預(yù)留量，取2mm；234/4412=0.000023×50×3800+3+2=9.37mmw：膠縫寬度計算值(mm)；s材料的線膨脹系數(shù)，為1×10-5；△t：溫度變化,取50℃；b(mm)；cd：考慮其它作用的預(yù)留量，取2mm；EscE=8.68mm12幕墻板塊壓板計算M板單側(cè)所受的彎矩設(shè)計值(N·mm)；ybq：板塊所受的水平荷載設(shè)計值(MPa)；ybP：壓板單側(cè)所受的水平集中力(N)；ybS：壓板間距(mm)；ybB：壓板橫截面寬度(mm)；yba：板塊短邊長(mm)；qw3qybkEAk=1.4×0.001438+0.5×1.3×0.000061=0.002053MPaP=1.25qSa/2ybybyb=1.25×0.002053×300×1600/2=615.9Nybybyb=615.9×0.5×45L：壓板長度(mm)；ybt：壓板厚度(mm)；ybd：壓板上螺栓孔徑(mm)；W：壓板的抗彎距(mm3)；ybσ=M/Wybyb=6M/(L-d)t2ybybyb=6×13857.75/(40-7)/62=69.989MPaPLdt)ybybyb=1.5×615.9/(40-7)/6=4.666MPafb：螺栓連接的抗拉強度設(shè)計值，對奧氏體不銹鋼(A50)取230MPa；td：螺栓有效直徑：5.061833mm；eNb：螺栓抗拉承載能力設(shè)計值(N)；ttet=3.14×5.0618332×230/4=4626.08N2P=1231.8N≤許用抗拉承載力=4626.08Nyb所以螺栓的抗拉強度滿足要求。13附錄常用材料的力學(xué)及其它物理性能gg厚度(厚度(mm)55~1215~195~1215~19種類普通玻璃浮法玻璃鋼化玻璃側(cè)面8.08.04.00.04.035/4436/44≥2059.041.3二、長期荷載作用下玻璃的強度設(shè)計值f(MPa)g種類平板玻璃側(cè)面65種類平板玻璃側(cè)面6549765~1215~195~12半鋼化玻璃15~1半鋼化玻璃5~12半鋼化玻璃15~