幕墻計(jì)算大全

第一章玻璃面板計(jì)算

第一節(jié)中空夾膠玻璃面板計(jì)算（屋面）

采光頂?shù)牟Ａ姘宓呐渲脼?mm+12A+6nlm+1.52PVB+6mm鋼化中

空夾膠玻璃，面板的最大尺寸為1925mm義2000mm。計(jì)算標(biāo)高為24米。

局部風(fēng)壓體型系數(shù)4取0.8。

1.玻璃荷載計(jì)算

1.1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為

Wk=Bgz?usi-Pz?W。

=1.879X.8X.905X.45

=.612KN/m2

風(fēng)荷載體體形系數(shù)按照屋面取為0.80

根據(jù)《建筑幕墻》GB/T21086-2007附錄B第B.2.1.1.1的規(guī)定，風(fēng)

荷載不小與1.5Kpa.

取Wk=l.5KN/m2

1.2玻璃自重標(biāo)準(zhǔn)值為：

qko=y：g?tX1.2

=25.6X20X1.2/1000

=0.62KN/m2

1.3活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：Lk=0.5KN/m2

1.4雪荷載

根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》第6節(jié)：

SkUr,So

=2X0.4

=0.8KN/m2

因雪荷載大于活荷載，且雪荷載與活荷載不同時(shí)組合，因此荷載組合

時(shí)不考慮活荷載。

1.5校核玻璃撓度荷載工況：

玻璃面板的等效厚度：

33313

td=0.95（ti+t2+t3）=9.3mm

工況1：

222

1.0Wk-1.0qky=1.5KN/m-0.62KN/m=0.88KN/m（方向豎直向

±）

工況2：

222

1.0qky+l.0sk=0.62KN/m+0.8KN/m=l.42KN/m（方向豎直向

下）

1.3校核玻璃強(qiáng)度荷載工況：

采用8mm+12A+6mm+l.14PVB+6mm的鋼化夾膠玻璃，根據(jù)《玻璃

幕墻工程技術(shù)規(guī)范》第6.1.4條規(guī)定，中空玻璃的外層玻璃分配的風(fēng)

荷載是內(nèi)層玻璃的1.1倍，夾膠玻璃的外片及夾膠玻璃的內(nèi)片分配的

風(fēng)荷載一樣，只需計(jì)算外片玻璃即可。

工況3：

對(duì)于外片玻璃分配的風(fēng)荷載為：

3332

Wk。=1.4WkX1.1Xt17（tl+t2+t3）=1.4X1.5KN/mX1.1X

87（83+63+63）=1.28KN/m2（方向豎直向上）

對(duì)于外片玻璃的自重荷載為：

2

qk0=1.Oqk=25.6X8X1.2/1000=0.25KN/m（方向豎直向下）

外片玻璃的荷載：

222

Wk。+qk0=l.28KN/m-0.25KN/m=l.03KN/m（方向豎直向上）

工況4：

對(duì)于外片玻璃的自重荷載為：

2

qk0=1.0qk=25.6X8X1.2/1000=0.25KN/m（方向豎直向下）

對(duì)于外片玻璃的雪荷載為：

2333

sk0=skXl.IXt//Ct^+V）=1.1X0.8KN/mX87（8+6+6）=0.48

KN/m?（方向豎直向下）

外片玻璃的荷載：

22

1.2qk0+1.4sk。=1.2X0.25KN/m+1.4X0.48KN/m=0.972KN/m?（方

向豎直向下）

2.玻璃撓度計(jì)算

玻璃簡化為四邊簡支面板，利用有限元軟件ANSYS計(jì)算玻璃板

塊，建立玻璃板塊的有限元模型如下：

此處的玻璃變形如果采用小變形理論計(jì)算，則撓度大于玻璃的厚

度，所以此處的玻璃撓度計(jì)算采用大變形理論。玻璃的撓度計(jì)算采用

工況1荷載組合，施加荷載后的玻璃模型圖如下圖所示：

LISTSURFACELOADSONALLSELECTEDAREAS

AREALKEYLOADLABELVALUE(S)

11PRES0.1420E-02

0.0000

經(jīng)過計(jì)算玻璃的變形圖如下圖所示。

從圖中可以看出玻璃的撓度為13.18mm。《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)

范》要求玻璃的撓曲位移限值為玻璃短邊長度的1/60。此玻璃面板

短邊長度為1925nlm。umax=13.18mm<1925/60=32.08mm,因此玻璃

撓度滿足規(guī)范要求。

（不該是四角變形最大）

3.玻璃強(qiáng)度計(jì)算

玻璃簡化為四邊支撐面板，利用有限元軟件ANSYS計(jì)算玻璃板

塊，建立玻璃板塊的有限元模型如下：

玻璃的強(qiáng)度計(jì)算采用工況3荷載組合，施加荷載后的玻璃模型圖如下

圖所不：

LISTSURFACELOADSONALLSELECTEDAREAS

AREALKEYLOADLABELVALUE(S)

11PRES0.10300E-02

0.0000

計(jì)算得到外層玻璃的最大應(yīng)力為：omax=11.477N/mm'（詳細(xì)

的應(yīng)力分布云圖見下圖）

NODAL3OLOTIONAN

玻璃采用鋼化玻璃，厚度為8mm,其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為fg=84N/mm2,

根據(jù)。max=ll.477N/mm2<fg=84N/mm2,滿足規(guī)范要求。

第二節(jié)中空夾膠玻璃的計(jì)算（內(nèi)層中空）

幕墻采用6mm的鋼化玻璃+L52PVB+6mm的鋼化玻+12A+

8mm的鋼化玻璃的中空夾膠玻璃，選取標(biāo)高20m處為計(jì)算部位，玻璃

分格高度H=1.5m,玻璃分格寬度B=2mo局部風(fēng)壓體型系數(shù)―

取2.0（建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范7.3.3）。

1.玻璃強(qiáng)度計(jì)算

風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為

Wk=Bgz?4?Pz?W。（玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范5.3.2）

=1.921X2X.836X.45（一定要注意查地區(qū)）（建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)

范GB50009）計(jì)算書-簡潔版（按excel取注意地區(qū)地面粗糙度）

=1.445KN/m2（高度變化系數(shù)與陣風(fēng)系數(shù)條文說明中有說如何?。?/p>

水平分布地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為

3

qEk=B°?a.?Y??t-10-（玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范5.3.4）

=5X.16X25.6X20X10-3

=.41KN/m2（水平地震影響系數(shù)最大值）

先按中空玻璃計(jì)算，荷載按下式分配

作用在夾層玻璃上的荷載按下式計(jì)算：

Wkl2=l.lXWkX（t「+t23）/（t『+t/+t33）=.727KN/m2（玻璃幕墻工程技

術(shù)規(guī)范6.1.5-1）（只有中空的外層玻璃才有1.1倍系數(shù)）

qKkl2=Be?a皿?丫玻?（t1+t2）?10”=.246KN/m?（玻璃幕墻工程技

術(shù)上規(guī)范6.1.5-2)

作用在單片玻璃上的荷載按下式計(jì)算：

3332

Wk3=Wkxt3/(t；+t2+t3)=.784KN/m

2

qEk3=Be?amax?丫坡，t3，10'=.164KN/m

按夾層玻璃計(jì)算，荷載按下式分配

作用在第一片玻璃上的荷載按下式計(jì)算：

332

Wki=Wkl2Xt1/(t『+t2)=.364KN/m

3=

QEkl=QEkl2Xt//(t;+tz).123KN/m~

作用在第二片玻璃上的荷載按下式計(jì)算：

332

Wk2=Wkl2Xt2/(t「+t2)=.364KN/m

QEk2=QEkl2Xtz/(t/+tz')=.123KN/ID?

①風(fēng)荷載作用下應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值按下式分別在三個(gè)單片玻璃上計(jì)算

。詠=6?n?垢?Wk?a2/t2(玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范6.1.2-1)

式中：。砒一風(fēng)荷載作用下的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值，(N/mnO；

a——矩形玻璃板材短邊邊長，(mm)；

t——玻璃的厚度，(mm)；

中一一彎曲系數(shù)，按a/b的值查表(玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范

P39表6.1.2-2)(按EXCEL)

n——折減系數(shù)，按。查表(玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范P39表

6.1.2-2)(線性插值，自己算)

1

91=(Wki+O.5?qEki)?a/(E?t/)

=(.364+0.5X.123)X103X15007(0.72X105X64)

=23.08

查表取h=.9077

14

。2=(Wk2+0.5?qEk2),a/(E?t2)

=(.364+0.5X.123)X103X15007(0.72X105X64)

=23.08

查表取ri2=.9077

4

93=(Wk3+0.5?qEk3)?a7(E?t3)

=(.784+0.5X.164)X103X15007(0.72X105X84)

=14.87

查表取ru=.9405

則。詠i=6?ni?巾i?Wu,a7tr

=6X.9077X,0683X.364X10-3X15002/62

=8.46N/mm2

22

?！?2=6?n2?小i?Wk2?a/12

=6X.9077X.0683X.364X10-3X1500762

=8.46N/mm2

2

。“*3=6?n3?巾i?Wk3?a713

=6X.9405X.0683X.784X10-3X15002/82

=10.62N/mm2

②地震作用下應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值按下式分別在三個(gè)單片玻璃上計(jì)算

2

。Ek=6?n?1?qEk,a/V

2

式中：。Ek一地震作用下的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值，(N/mm)；

n——取風(fēng)荷載作用下應(yīng)力計(jì)算時(shí)的值

2

則。Eki=6?H1?3I?qEki?a7ti

=6X.9077X,0683X.123X10-3X15002/62

=2.86N/mm2

22

。Ek2=6?H2?ei?qEk2,a/12

=6X.9077X,0683X.123X10-3X15002/62

=2.86N/mm2

22

。Ek3=6,H3?力I?qEk3?a/t3

=6X.9405X.0683X.164X10-3X1500782

=2.22N/mm2

③玻璃的應(yīng)力組合設(shè)計(jì)值按下式分別在三個(gè)單片玻璃上計(jì)算

。=弧?Yw?。wk+巾e?ye?。Ek（玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范5.4.1）

則。1=中、，?Y..*。詠1+巾e?Ye,。Eki

=1.0X1.4X8.46+0.5X1.3X2.86

2

=13.7N/mm<fa=84N/mm'

。2=^w?Y?-*。wk2+2e?Ye*。Ek2

=1.0X1.4X8.46+0.5X1.3X2.86

22

=13.7N/mm<fa=84N/mm

。3=中w?Yw?。Wk3+"e?Ye*。Ek3

=1.0X1.4X10.62+0.5X1.3X2.22

=16.31N/mmMfa=84N/mm2（玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范5.2.1）

所以玻璃強(qiáng)度滿足要求。

2.玻璃撓度計(jì)算

風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為

2

Wk=1.445KN/m(玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范5.4.4)分項(xiàng)系數(shù)取1.0,

不考慮作用效應(yīng)組合。

玻璃跨中最大撓度為

u=n?ip2?Wk,a'/D

式中：u一玻璃跨中最大撓度mm

則一跨中最大撓度系數(shù)，由a/b查表(玻璃幕墻工程技術(shù)

規(guī)范6.1.3)

a一玻璃短邊長(mm)

b一玻璃長邊長(mm)

玻璃板的彎曲剛度

D=Et3/(12(1-v2))(玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范6.1.3-1)

=0.72X10sX9.33/(12X(1-0.22))

=5027231.3N?mm

式中：v一泊松比，取v=0.2

E一玻璃彈性模量，取0.72X10,N/mm2

t—玻璃等效厚度(mm)(注意是等效厚度)

t=0.95X(tRtj+t；)(玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范

6.1.5-4)

9=Wk?a”/Et4

=1.445X10-3X1500'/(0.72X105X9.31)

=13.6

查表取n=.9456

則玻璃的撓度

U=n-ih?Wk?a4/D（玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范6.1.3-2）

=.9456X.0066X1.445X103X15001/5027231.3

=9.1mm

u/a=l/165<l/60（玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范6.1.3-3）

所以玻璃撓度滿足要求。

第三節(jié)中空夾膠玻璃的計(jì)算(外層中空)

幕墻采用8mm的鋼化玻璃+12A+6mm的鋼化玻璃1.52PVB+

6mm的鋼化玻璃的中空夾膠玻璃，選取標(biāo)高20m處為計(jì)算部位，玻璃

分格高度H=1.5m,玻璃分格寬度B=2m。局部風(fēng)壓體型系數(shù)―

取2.0。

1.玻璃強(qiáng)度計(jì)算

風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為

Wk=PgZ,Usi?Pz?W。

=1.921X2X.836X.45

=1.445KN/m2

水平分布地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為

qEk=Be-Cl皿?丫玻?t?10

=5X.16X25.6X20X10-3

=.41KN/m2

先按中空玻璃計(jì)算，荷載按下式分配

作用在單片玻璃上的荷載按下式計(jì)算：

3332

Wkl=l.ixwkxt17(t1+t2+t3)=.862KN/m

2

qEki=Be?amax?Y玻?11?1O3=.164KN/m

作用在夾層玻璃上的荷載按下式計(jì)算：

333332

Wk23=WkX(t2+t3)/(t.+t2+t3)=.661KN/m

2

qEk23=Be?a皿?Y玻?(tz+t3)?103=.246KN/m

按夾層玻璃計(jì)算，荷載按下式分配

作用在第二片玻璃上的荷載按下式計(jì)算：

3332

Wk2=Wk23Xt2/(t2+t3)=.331KN/m

2

QER2=qEk23義tz，/=.123KN/m

作用在第三片玻璃上的荷載按下式計(jì)算：

3332

Wk3=Wk23xt3/(t2+t3)=.331KN/m

3=

qEk3=qEk23義ts，/(t?'+ta).123KN/m~

①風(fēng)荷載作用下應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值按下式分別在三個(gè)單片玻璃上計(jì)算

2

。?k=6?n?1?Wk?a7t

式中：。詠一風(fēng)荷載作用下的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值，(N/mm2)；

a——矩形玻璃板材短邊邊長，(mm)；

t——玻璃的厚度，(mm)；

中——彎曲系數(shù)，按a/b的值查表

n——折減系數(shù)，按。查表

1

91=(Wki+0.5?qEki),a/(E?tj)

=(.862+0.5X.164)X103X15007(0.72X105X84)

=16.2

查表取L=.9352

14

92=(Wk2+0.5?qEk2)?a/(E?t2)

=(.331+0.5X.123)X103X15007(0.72X105X61)

=21.29

查表取。2=.9148

4

93=(Wk3+0.5?qEk3),a7(E?t3)

=(.331+0.5X.123)X103X15007(0.72X105X6,)

=21.29

查表取＞13=.9148

貝。詠i=6?Hi?山i?Wki?a2/ti2

=6X.9352X,0683X.862X10-3X1500782

=11.61N/mm2

2

?！?2=6?n2?巾i?Wk2?a712

=6X.9148X.0683X.331XW3X15002/62

=7.76N/mm2

?！?3=6?H3?垢?Wk3?a7t3?

=6X.9148X.0683X.331X10-3X15002/62

=7.76N/mm2

②地震作用下應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值按下式分別在三個(gè)單片玻璃上計(jì)算

22

。Ek=6?n?i|5i?qEk?a/1

式中：。Ek一地震作用下的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值，(N/mm2)；

n——取風(fēng)荷載作用下應(yīng)力計(jì)算時(shí)的值

22

則。Eki=6?n1?小i?qEki?a/ti

=6X.9352X,0683X.164X10-3X15002/82

=2.21N/mm2

2

。Ek2=6?n2?巾i?qEk2,a712

=6X.9148X.0683X.123X10-3X15002/62

=2.88N/mm2

。Ek3=6?H3?中］?qEk3?a7t3?

=6X.9148X.0683X.123X10-3X15002/62

=2.88N/mm2

③玻璃的應(yīng)力組合設(shè)計(jì)值按下式分別在三個(gè)單片玻璃上計(jì)算

。=巾"?Yw?。wk+巾e?Ye,。Ek

則。1=中、『?丫w?。wkl+2e?Ye,OEki

=1.0X1,4X11.61+0.5X1.3X2.21

22

=17.69N/mm<fa=84N/mm

。2=ww?Yw?。Wk2+"e?Ye*。Ek2

=1.0X1.4X7.76+0.5X1,3X2.88

22

=12.74N/mm<fa=84N/mm

。3=中w?Yw?Owk3+中e?Ye,。Ek3

=1.0X1.4X7.76+0.5X1.3X2.88

22

=12.74N/mm<fa=84N/mm

所以玻璃強(qiáng)度滿足要求。

2.玻璃撓度計(jì)算

風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為

Wk=1.445KN/m2

玻璃跨中最大撓度為

u=n?22?Wk?a"/D

式中：u一玻璃跨中最大撓度mm

則一跨中最大撓度系數(shù)，由a/b查表

a一玻璃短邊長(mm)

b一玻璃長邊長(mm)

玻璃板的彎曲剛度

D=Et3/(12(1-v2))

=0.7271()5x9.33/(12X(1-0.22))

=5027231.3N?mm

式中：V一泊松比，取v=0.2

E—玻璃彈性模量，取0.72義IO,N/mm2

t一玻璃等效厚度(mm)

3331/3

t=0.95X(t,+t2+t3)

e=Wk?a"/Et4

=1.445X10-3X1500'/(0.72X105X9.31)

=13.6

查表取n=.9456

則玻璃的撓度

u=n?42?Wk?a'/D

=.9456X.0066X1.445X103X15001/5027231.3

=9.1mm

u/a=l/165<l/60

所以玻璃撓度滿足要求。

第二章玻璃幕墻橫框計(jì)算

第一節(jié)玻璃幕墻橫框設(shè)計(jì)計(jì)算（1.5+1.5+1.6集中力）

危險(xiǎn)標(biāo)高20米，幕墻采用6mm+1.52PVB+6mm+12A+8mm的鋼

化玻璃的中空夾膠玻璃，橫框受兩個(gè)方向力的作用，一個(gè)是重力作用，

另一個(gè)是垂直于玻璃表面的風(fēng)荷載和地震作用。橫框長B=l.61米，

承擔(dān)重力方向分格高乩=1.5米，上下分格平均高乩=1.5米。局部

風(fēng)壓體型系數(shù)豆取1.2。

所選用橫框型材的截面特性如下：

L——對(duì)z軸方向的慣性矩=92.06cm'

I,——對(duì)y軸方向的慣性矩=53.33cm'

Wx——對(duì)z軸方向的抵抗矩=16.89cm3

Wy——對(duì)y軸方向的抵抗矩=14.79cn?

1.荷載計(jì)算

a,橫框受重力作用時(shí)

橫框所承受的點(diǎn)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：

Gk=YaXtX^XBXl.1/1000/2（應(yīng)該是1.2）

=25.6X20X1.5X1.61X1.1/1000/2

=.68KN

橫框所承受的重力點(diǎn)荷載設(shè)計(jì)值

G=l.2XGk

=.89KN

b,橫框受風(fēng)荷載和地震作用時(shí)：

Wk=Bgz?usi,uz?W。

=1.572X1.2X1.838X.45

=1.56KN/m2

qEy=Be，。儂?土義丫玻*1.2

=5X.16X20X25.6X1,2

=.492KN/m2

式中：qEy——作用于幕墻平面外水平分布地震作用(KN/m2)；

G——幕墻分格構(gòu)件的重量(KN)；

A——幕墻分格面積(m-

a喇——水平地震影響系數(shù)最大值，取.16；

3---動(dòng)力放大系數(shù)，取5。

荷載組合值為

qyk=WkX乩(按三角行活體型分配)

=1.56X1.5

=2.34KN/m

qy=(1.0X1.4XWk+0.5X1.3XqEy)義H(玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范

5.4.3)

=(1X1.4X1.56+0.5X1.3X.492)XI.5

=3.756KN/m

2.剛度計(jì)算

橫框的許用撓度為[fx]=B/180=1610/180=8.9mm(玻璃幕墻工

程技術(shù)規(guī)范6.2.7)

橫框的許用撓度為[fy]=B/500=1610/500=3.22mm且小于3mm

(建筑幕墻5.1.9)

則按簡支梁計(jì)算，橫框所需的最大撓度為

222

fvmax=FxkXaXBX(3-4X(a/B))/24XEXIx(靜力學(xué)手冊90頁起)

=.742X0.2X1.612X(3-4X(0.271.612))X107(24X70000X

53.33)

=1.262mmWFy=3mm

244

Fxmax=(25-10XH7B+H7B)XqykXB/1920E?Ix

=(25-10X1.571.612+1.571.614)X2.34X1,6rlX108/

(1920X70000X92.06)

=2.17mmWfx=8.9mm

式中：B——玻璃分格寬度m；

E——彈性模量N/mm2

口一一重力作用下的集中力標(biāo)準(zhǔn)值KN

a——受力點(diǎn)到橫框端距離m

3.強(qiáng)度計(jì)算

橫框最大彎矩按下式計(jì)算

=

MyGXa

=.89X0.2

=.178KN?m

22

Mx=qyX(3XB-H)/24(靜力學(xué)手冊)

=3.756X(3X1.61-1.52)/24

=.865KN?m

橫框的抗彎承載力應(yīng)滿足下式要求

Mx/yWx+My/YW0a(玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范6.2.4)

則MJyWs+My/yW,.(適用于矩形截面，對(duì)于非對(duì)稱矩形或開口式型

材可按斜彎曲或彎曲原理計(jì)算)

=10X865/(1.05X16.89)+103X.178/(1.05X14.79)

2

=60.237N/mm^fa=150N/mm?(玻璃====-幕墻工程技術(shù)規(guī)范

5.2.2)

所以橫框剛度和強(qiáng)度滿足要求。

第一節(jié)玻璃幕墻橫框設(shè)計(jì)計(jì)算（2+1.5+1.6非集中力）

危險(xiǎn)標(biāo)高20米，幕墻采用6mm的鋼化玻璃+1.52PVB+6mm的鋼

化玻+12A+8nlm的鋼化玻璃的中空夾膠玻璃，橫框受兩個(gè)方向力的

作用，一個(gè)是重力作用，另一個(gè)是垂直于玻璃表面的風(fēng)荷載和地震作

用。橫框長B=l.61米，承擔(dān)重力方向分格高乩=2米，上下分格平

均高昂=1.75米。局部風(fēng)壓體型系數(shù)4取L2。

所選用橫框型材的截面特性如下：

L——對(duì)x軸方向的慣性矩=92.06cm1

Iy——對(duì)y軸方向的慣性矩=53.33cm'

Wx——對(duì)x軸方向的抵抗矩=16.89cm3

Wy——對(duì)y軸方向的抵抗矩=14.79cm3

1.荷載計(jì)算

a,橫框受重力作用時(shí)

橫框所承受的重力線荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：

qxk=丫玻?t?HiX1.2

=25.6X20X2X1.2/1000

=1.229KN/m

式中：Y?——玻璃的密度，取25.6KN/m3

t——玻璃的總厚度m；

H,——自重方向分格高度m；

橫框所承受的重力線荷載設(shè)計(jì)值為:

qx=l.2Xqxk=l.475KN/m

b,橫框受風(fēng)荷載和地震作用時(shí)?：

Wk=Bgz?usi,uz?W。

=1.572X1.2X1.838X.45

=1.56KN/m2

qEy=Be，。儂?土義丫玻X1.2

=5X.16X20X25.6X1,2

=.491KN/m2

式中：qEy——作用于幕墻平面外水平分布地震作用(KN/m2)；

A——幕墻分格面積(m%

a則——水平地震影響系數(shù)最大值，取.16；

Be---動(dòng)力放大系數(shù)，取5O

荷載組合值為

上、下分格Y方向荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

qyki=WkX(H/2)

=1.56X.491X(1.5/2)

=1.17KN/m

Qyk2-WkX(B/2)

=1.56X.491X(1.61/2)

=1.256KN/m

上、下分格Y方向荷載設(shè)計(jì)值：

qy,=(1.OX1.4XWk+0.5X1.3XqEy)X(H/2)

=(1X1.4X1.56+0.5X1.3X.491)X(1.5/2)

=1.877KN/m

qy2=(1.0X1.4XWk+0.5X1.3XqEy)X(B/2)

=(1X1.4X1.56+0.5X1.3X.491)X(1.61/2)

=2.015KN/m

2.剛度計(jì)算

橫框的許用撓度為[fx]=B/180=1610/180=8.9mm

橫框的許用撓度為[fy]=B/500=1610/500=3.2mm且小于3mm

則按簡支梁計(jì)算，橫框所需的最大撓度為

1

fymax=5XqxkXB/384E,ly

=5X1,229X1.614X108/(384X70000X53.33)

=2.88mmWFy=3mm

224411

Fxmax=[(25-10XH/B+H/B)XqyklXB/1920E?lx]+[qyk2XB/

120E?lx]

=[(25-10X1.571.612+1.571.61,1)X1.17X1.614X108/

(1920X70000X92.06)]+[1.256X1.61,X108/(120X70000X

92,06)]

=2.176mmWfx=8.9mm

式中：B——玻璃分格寬度m；

E——彈性模量N/mm2

3.強(qiáng)度計(jì)算

橫框最大彎矩按下式計(jì)算

2

My=qxXB/8

=1.475X1.612/8

=.478KN?m

22

Mx=[qylX(3XB-H)/24]+[qy2XB/12]

=[1.877X(3XI.61-1.52)/24][+2.015X1.612/12]

=.867KN?m

橫框的抗彎承載力應(yīng)滿足下式要求

Mx/yWx+My/yWf

則Mx/yWx+M,./yWy

=103X.867/(1.05X16.89)+103X.478/(1.05X14.79)

22

=79.668N/mm^fa=140N/mm

所以橫框剛度和強(qiáng)度滿足要求。

第二節(jié)玻璃幕墻橫框設(shè)計(jì)計(jì)算（3+3+1.6非集中力）

危險(xiǎn)標(biāo)高20米，幕墻采用6mm的鋼化玻璃+1.52PVB+6mm的鋼

化玻+12A+8nlm的鋼化玻璃的中空夾膠玻璃，橫框受兩個(gè)方向力的

作用，一個(gè)是重力作用，另一個(gè)是垂直于玻璃表面的風(fēng)荷載和地震作

用。橫框長B=L6米，承擔(dān)重力方向分格高乩=3米，上下分格平

均高昂=3米。局部風(fēng)壓體型系數(shù)4取1.2。

所選用橫框型材的截面特性如下：

L——對(duì)x軸方向的慣性矩=92.06cm1

Iy——對(duì)y軸方向的慣性矩=53.33cm'

Wx——對(duì)x軸方向的抵抗矩=16.89cm3

Wy——對(duì)y軸方向的抵抗矩=14.79cm3

1.荷載計(jì)算

a,橫框受重力作用時(shí)

橫框所承受的重力線荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：

qxk=丫玻?t?H|X1.1

=25.6X20X3X1.1/1000

=1.69KN/m

式中：一玻璃的密度，取25.6KN/m3

t一玻璃的總厚度m；

H.—一自重方向分格局度m；

橫框所承受的重力線荷載設(shè)計(jì)值為:

=

qx1.2XqXk=2.028KN/m

b,橫框受風(fēng)荷載和地震作用時(shí)?：

Wk=Bgz?usi,uz?W。

=1.921X1.2X.836X.45

=.867KN/m2

計(jì)算中取Wk=lKN/m2

qEy=3e,amax,tXYMX1.1(應(yīng)該是1.2)

=5X.16X20X25.6X1,1

=.45KN/m2

式中：q%——作用于幕墻平面外水平分布地震作用(KN/m2)；

G——幕墻分格構(gòu)件的重量(KN)；

A——幕墻分格面積(m2)；

a皿——水平地震影響系數(shù)最大值，取.16；

3---動(dòng)力放大系數(shù)，取5。

荷載組合值為

qyk=WkXB

=1X1.6

=L6KN/m

qy=(1.0X1.4XWk+0.5X1.3XqEy)XB

=(1X1.4X1+0.5X1.3X.45)XI.6

=2.708KN/m

2.剛度計(jì)算

橫框的許用撓度為[fx]=B/180=1600/180=8.9mm

橫框的許用撓度為[fy]=B/500=1600/500=3.2mm且不應(yīng)大于

3mm

則按簡支梁計(jì)算，橫框所需的最大撓度為

1

fymax=5XqxkXB/384E,Iy

=5X1.69X1.64X108/(384X70000X53.33)

=3.863mm>Fy=3mm

Fxmax=qykXB'/120E,lx

=1.6X1.6'X108/(120X70000X92.06)

=1.356mmWfx=8.9mm

式中：B——玻璃分格寬度m；

E——彈性模量N/mm2

3.強(qiáng)度計(jì)算

橫框最大彎矩按下式計(jì)算

2

My=qxXB/8

=2.028X1.62/8

=.649KN?m

2

Mx=qyXB/12

=2.708X1.62/12

=.578KN?m

橫框的抗彎承載力應(yīng)滿足下式要求

Mx/YWx+My/yW0a

則Mx/yWx+My/yWy

=103X.578/(1.05X16.89)+103X.649/(1.05X14.79)

22

=74.383N/mm^fa=140N/mm

所以橫框剛度和強(qiáng)度不滿足要求。

第三節(jié)鋼鋁結(jié)合橫框設(shè)計(jì)計(jì)算

玻璃幕墻采用6mm+12A+6mm鋼化中空玻璃，危險(xiǎn)標(biāo)高為80米橫

框受兩個(gè)方向力的作用，一個(gè)是重力作用，另一個(gè)是垂直于玻璃表面

的風(fēng)荷載和地震作用。橫框長B=2.05米，承擔(dān)重力方向分格高H,

=1.57米，上下分格平均高乩=1.315米。局部風(fēng)壓體型系數(shù)4取

2.0o

所選用橫框型材的截面特性如下：

.60一

截面面稅A=6b3,6964(曾^)人2)

慣性矩；Ix=43,8252Ccm^4)

mIy=48.44Kcm/x4)

t?OWx=9.541(cm^3)

截面膜量Wy=13,7845(um人3)

OftA=534,7964474(mm^2)

眥lx=11.0746617(cmA4)

峨ly=11.0746617(cmA4)

mtWx=5.5373309(cmA3)

?i:Wy=5.5373309(cmA3)

鋼框特性：

L（鋼）——對(duì)x軸方向的慣性矩=11.07cm4

1

Iy（鋼）——對(duì)y軸方向的慣性矩=11.07cm,

Wx（鋼）——對(duì)X軸方向的抵抗矩=5.537cm3

W,（鋼）——對(duì)y軸方向的抵抗矩=5.537cm3

Ao（鋼）---截面面積=534.796mm2

鋁框特性：

L（鋁）——對(duì)x軸方向的慣性矩=43.82cm"

「（鋁）——對(duì)y軸方向的慣性矩=48.44cm4

W、（鋁）——對(duì)x軸方向的抵抗矩=9.54cm'

W,（鋁）——對(duì)y軸方向的抵抗矩=13.78cm3

A。（鋁）截面面積=655.7mm2

1.荷載計(jì)算

a,橫框受重力作用時(shí)

橫框所承受的點(diǎn)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：

Gk=YffiXtXHjXBXl.1/1000/2

=25.6X12X1.57X2.05X1.1/1000/2

=.544KN

橫框所承受的重力點(diǎn)荷載設(shè)計(jì)值

G=l.2XGk

=.712

b,橫框受風(fēng)荷載和地震作用時(shí)一：

Wk=B屋?u31?uz-W。

=1.64X2X1.538X.45

=2.27KN/m2

qEy=3e,amax?G/A

=5X.16X.994/2.696

=.295KN/m2

式中：q%——作用于幕墻平面外水平分布地震作用(KN/m2)；

G——幕墻分格構(gòu)件的重量(KN)；

A——幕墻分格面積面)；

amax——水平地震影響系數(shù)最大值，取.16；

Be---動(dòng)力放大系數(shù)，取5O

具中G-HXBXtXy?X1.2

=1.315X2.05X12X25.6X1.2/1000

=.994KN

A=HXB=1.315X2.05

=2.696m2

荷載組合值為

qyk=WkXH2

=2.27X1.315

=2.985KN/m

qy=(l.0X1.4XWk+0.5X1.3XqEy)XH

=(1X1.4X2.27+0.5X1.3X.295)XI.315

=4.431KN/m

2.剛度計(jì)算

鋁橫框的許用撓度為[fx]=B/180=2050/180=11.4mm

鋼橫框的許用撓度為[fx]=B/250=2050/250=8.2mm

橫框的許用撓度為[fy]=B/500=2050/500=4.1mm且小于3nlm

將荷載分別分配到鋼框和鋁框上：

FyK(鋼)=FxkXEgX%/㈤XL+EgX%)

=593X206000X110700/(70000X484410+206000X110700)

=238.44N

FyK(鋁)=FxkXEgXIgx/(EiXI*XIgx)

=593X70000X484410/(70000X484410+206000X110700)

=354.56N

Fxk(鋼)=Q\kXEgXIgy/(ElXIly+EgXIgy)

=2.985X206000X110700/(70000X438200+206000X110700)

=1.273KN/m

Fxk(鋁)=Q\kXEgXIgy/(ElXIly+EgXIgy)

=2.985X70000X438200/(70000X438200+206000X110700)

=1.712KN/m

則按簡支梁計(jì)算，橫框所需的最大撓度為

222

fy(鋼)max=Fyk(^|)XaXBX(3-4X(a/B))/24XEgXIgy

=0.238X0.2X2.052X(3-4X(0.272.052))X107(24X206000X

11.07)

=1.082mmW[fy]=3mm

222

fy(鋁)max=Fyk(^)XaXBX(3-4X(a/B))/24XE1XIly

=0.354X0.2X2.052X(3-4X(0.22/2.052))X107(24X70000X

48.4410)

=1.083mmW[fy]=3mm

2244

Fxk(^)max=(25-10XH/B+H7B)XFxk(鋼)XB/1920EgXIgx

=(25-10X1.31572.052+l.31572.051)X1.273X2.05!X108

/(1920X206000X11.07)

=10.81mm大于fx=8.2mm

F(^)max=(25-10224XFXB1/1920

xkXH/B+H7B)xk(鋁)EIXIIX

=(25-10X1.31572.052+l.31572.054)X1.712X2.05'X108

/(1920X70000X43.82)

=10.809mm小于fx=ll.4mm

式中：B——玻璃分格寬度m；

E——彈性模量N/mm2

限一一重力作用下的集中力標(biāo)準(zhǔn)值KN

a——受力點(diǎn)到橫框端距離m

3.強(qiáng)度計(jì)算

橫框最大彎矩按下式計(jì)算

My=GXa

=.712X0.2

=.142KN?m

2

Mx=qyX(3XB-H)/24

=4.431X(3X2.05-1.3152)/24

=2.008KN?m

將彎矩分配到鋼框和鋁框上：

My(鋼)=MXEgXIgx/(EiXIlx+EgXIgx)

=0.142義206000X110700/(70000X484400+206000X110700)

=0.057KN?m

My(鋁)=MXElXIlx/(E1XLx+EgX%)

=0.142X70000X484400/(70000X484400+206000X110700)

=0.085KN?m

Mx(鋼)=MXEgXIgx/(EiXIlx+EgXIgx)

=2.008X206000X110700/(70000X438200+206000X110700)

=0.856KN?m

Mx(鋁)=MXEiX■/(EiXLx+EgXIgx)

=2.008X70000X438200/(70000X438200+206000X110700)

=1.152KN?m

鋼橫框的抗彎承載力應(yīng)滿足下式要求

乩(鋼)/yWx(鋼)+My(鋼)/yWy(鋼)WK

則Mx/yWx+My/yWy

=103X0.856/(1.05X5.537)+103X0.057/(1.05X5.537)

2

=157N/mm?小于fa=215N/mm

鋁橫框的抗彎承載力應(yīng)滿足下式要求

乩（鋁）/yWx（鋁）+My（鋁）/yWy（鋁）WK

則Mx/yWx+My/yWy

=103X0.856/（1.05X9.541）+103X0.085/（1.05X13.78）

=91.32N/mm?小于fa=150N/mm'

所以橫框剛度和強(qiáng)度滿足要求。

第四節(jié)玻璃幕墻橫框設(shè)計(jì)計(jì)算（帶抗剪）

所選用橫框型材的截面特性如下：

L——對(duì)x軸方向的慣性矩=610cn?

4

Iy——對(duì)y軸方向的慣性矩=96.4cm

3

Wx——對(duì)x軸方向的抵抗矩=62.8cm

Wy——對(duì)y軸方向的抵抗矩=32.Icn?

Sx——對(duì)x軸方向的面積距=42.83cm3

3

Sy——對(duì)y軸方向的面積距=17.81cm

1.荷載計(jì)算

a,橫框受重力作用時(shí)

橫框所承受的重力線荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：

Qxk=丫玻1

=25.6X12X1.5X1.1/1000

=.507KN/m

式中：丫坡——玻璃的密度，取25.6KN/m3

t——玻璃的總厚度m；

H.自重方向分格高度m；

橫框所承受的重力線荷載設(shè)計(jì)值為：

qx=l.2Xqxk=.608KN/m

b,橫框受風(fēng)荷載和地震作用時(shí)一：

Wk=B齦?usi?uz-W。

=1.64X1.2X1.538X.45

=1.362KN/m2

QEyBe*。max*G/A

=5X.16X.71/2.1

=.27KN/m2

式中：qEy——作用于幕墻平面外水平分布地震作用(KN/m2)；

G——幕墻分格構(gòu)件的重量(KN)；

A——幕墻分格面積面)；

amax——水平地震影響系數(shù)最大值，取.16；

Be---動(dòng)力放大系數(shù)，取5。

其中G=HXBXtXY?X1.1

=1.4X1.5X12X25.6X1.1/1000

=.71KN

A=HXB=1.4X1,5

=2.Im2

荷載組合值為

上、下分格Y方向荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

qyki=WkX(H/2)

=1.362X.27X(1.3/2)

=.885KN/m

Qyk2=WkX(B/2)

=1.362X.27X(1.5/2)

=1.022KN/m

上、下分格Y方向荷載設(shè)計(jì)值：

qyl=(l.0X1.4XWk+0.5X1.3XqEy)X(H/2)

=(1X1.4X1.362+0.5X1.3X.27)X(1.3/2)

=1.353KN/m

qy2=(1.0X1.4XWk+0.5X1.3XqEy)X(B/2)

=(1X1.4X1.362+0.5X1.3X.27)X(1.5/2)

=1.562KN/m

2.剛度計(jì)算

橫框的許用撓度為[fx]=B/180=1500/180=8.3mm

橫框的許用撓度為[fy]=B/500=1500/500=3mm

則按簡支梁計(jì)算，橫框所需的最大撓度為

1

fymax=5XqxkXB/384E,ly

=5X.507X1.55X108/(384X70000X96.4)

=.495mmWFy=3mm

224411

Fxmax=[(25-10XH/B+H/B)XqyklXB/1920E?lx]+[qyk2XB

120E?lx]

=[(25-10X1.371.52+l.371.51)X