幕墻橫豎框的手算計(jì)算方法

《幕墻橫豎框的手算計(jì)算方法》

5/27/2023二、幕墻所受的力及傳遞形式三、荷載的計(jì)算方法四、荷載組合方法五、計(jì)算公式及結(jié)果校核六、總結(jié)七、計(jì)算實(shí)例一、概述5/27/2023一、概述在我們的日常工作中，使用《遠(yuǎn)大幕墻計(jì)算書》（以下簡(jiǎn)稱《計(jì)算書》）來(lái)進(jìn)行幕墻設(shè)計(jì)是很方便的，所以我們每個(gè)人都應(yīng)該熟練掌握《計(jì)算書》的使用方法。但是，僅僅會(huì)使用《計(jì)算書》還是不夠的，我們還要掌握幕墻中荷載的取值、受力方式、計(jì)算公式以及校核標(biāo)準(zhǔn)。如果這些東西我們掌握了，一方面提高了我們的工作效率，另一方面也體現(xiàn)了我們的能力?；谏厦娴目紤]就引出了我今天要講的內(nèi)容-----《幕墻橫豎框的手算計(jì)算方法》5/27/2023二、幕墻所受的力及傳遞形式

（一）幕墻所受的力：通常我們所接觸的幕墻主要承受以下荷載：①維護(hù)面材及支撐龍骨的重力荷載（豎直向下）；②垂直于幕墻表面的風(fēng)荷載；③垂直于幕墻表面的水平地震作用；④平行于幕墻表面的地震作用。注：一般來(lái)講，當(dāng)在兩豎框間設(shè)有橫框，并且豎框的跨度不是很大時(shí)，我們認(rèn)為上面的第④項(xiàng)荷載不予考慮。5/27/2023（二）幕墻中荷載的傳遞形式面板自重兩點(diǎn)集中力明框幕墻幕墻橫框幕墻橫框均布荷載轉(zhuǎn)為豎框軸力埋件通過(guò)轉(zhuǎn)接件以彎矩和剪力形式傳遞主體結(jié)構(gòu)（2）垂直于幕墻表面的荷載（風(fēng)+地震）風(fēng)+地震維護(hù)面材三角形荷載如圖橫框梯形荷載豎框橫框以集中力形式傳給豎框豎框通過(guò)轉(zhuǎn)接件以拉力形式埋件主體結(jié)構(gòu)（1）豎直荷載（面板及框的自重）5/27/2023三、荷載的計(jì)算方法假設(shè)北京某地區(qū)：幕墻的分格寬為B（m），層間高度為L(zhǎng)（m），玻璃的最大分格高為L(zhǎng)0（m），并且L>B，玻璃的總厚度為t（mm），危險(xiǎn)標(biāo)高為Z（m），C類地區(qū)，體型系數(shù)取1.2。（1）橫框所受荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算（2）豎框所受荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算5/27/2023（1）橫框所受荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算1.重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算（SGK）qhgk＝（t/1000×2560×10×1.1）×L0/1000---單位為N/mm2.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算（SWK）qhwk＝WK×B/1000(WK的算法這里不作說(shuō)明)---單位為N/mm3.水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算（SEK）qhek＝（t/1000×2560×10×1.1）×0.8×B/1000注意如圖---單位為N/mm5/27/2023（2）豎框所受荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算1.重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算（SGK）qsgk＝（t/1000×2560×10×1.1）×B/1000---單位為N/mm2.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算（SWK）qswk＝WK×B/1000(WK的算法這里不作說(shuō)明)---單位為N/mm3.水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算（SEK）qsek＝（t/1000×2560×10×1.1）×0.8×B/1000---單位為N/mm5/27/2023四、荷載組合方法一般來(lái)講，當(dāng)我們驗(yàn)算橫豎框時(shí)，只采用兩種組合即可：①承載能力極限狀態(tài)下荷載組合（我們常說(shuō)的強(qiáng)度組合）②正常使用極限狀態(tài)下荷載組合（我們常說(shuō)的撓度組合）下面分別介紹這兩種組合：5/27/2023（1）承載能力極限狀態(tài)下荷載組合上式中：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值；地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；風(fēng)荷載的組合值系數(shù)，取1.0；地震荷載組合值系數(shù)，玻璃幕墻取0.5，金屬與石材幕墻取0.6重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值；重力荷載分項(xiàng)系數(shù)，取1.2；風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)，取1.4；地震作用分項(xiàng)系數(shù)取1.3；注意：上式給出的是矢量組合，實(shí)際上SGK,SWK和SEK5/27/2023（2）正常使用極限狀態(tài)下荷載組合風(fēng)荷載的組合值系數(shù)，取1.0；重力荷載分項(xiàng)系數(shù)，取1.0；風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)，取1.0；地震作用分項(xiàng)系數(shù)，玻璃幕墻取0，金屬與石材幕墻取1.0；注意：上式給出的是矢量組合，實(shí)際上SGK,SWK和SEK上式中：地震荷載組合值系數(shù)，玻璃幕墻取0，金屬與石材幕墻取0.6。5/27/2023五、計(jì)算公式及結(jié)果校核本文給出的計(jì)算公式為單跨簡(jiǎn)支梁計(jì)算公式，雙跨梁和連續(xù)梁的計(jì)算相對(duì)比較復(fù)雜，一般需要借助計(jì)算機(jī)來(lái)完成。（一）承載能力極限狀態(tài)下計(jì)算公式（強(qiáng)度計(jì)算）（1）豎框強(qiáng)度計(jì)算公式（吊掛式）(5-1)5/27/2023豎框所受重力荷載設(shè)計(jì)值（N）；豎框材料的橫截面面積（mm2）；豎框在風(fēng)+地震荷載設(shè)計(jì)值作用下產(chǎn)生的彎矩（N*mm）；具體算法在下節(jié)的計(jì)算實(shí)例中詳細(xì)講解。豎框在強(qiáng)軸方向上的截面抵抗矩（mm3）；豎框在強(qiáng)軸方向上的截面塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05；豎框材料的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2）。具體見《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范（JGJ102-2003）》表5.2.2和5.2.3表上式中：5/27/2023(5.2)重力荷載設(shè)計(jì)值在橫框上產(chǎn)生的彎矩（N*mm）；風(fēng)+地震荷載設(shè)計(jì)值在橫框上產(chǎn)生的彎矩（N*mm）；在抵抗風(fēng)+地震荷載方向上的截面抵抗矩（mm3）；截面塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05；橫框材料的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2）。上式中：（2）橫框強(qiáng)度計(jì)算公式

在抵抗重力荷載方向上的截面抵抗矩（mm3）；截面塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05；5/27/20235/27/2023（二）正常使用極限狀態(tài)下計(jì)算公式（撓度計(jì)算）

（1）豎框撓度計(jì)算公式（吊掛式）垂直于幕墻表面作用的荷載標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm）；對(duì)于玻璃幕墻僅為風(fēng)荷載，對(duì)于金屬與石材幕墻為風(fēng)+0.5地震荷載。(5.3)豎框的跨度（mm）；豎框材料的彈性模量（N/mm2）；鋁合金取0.7×10^5,鋼型材取2.06×10^5；豎框繞強(qiáng)軸方向的慣性矩（mm4）；豎框的撓度許用設(shè)計(jì)值。玻璃幕墻依據(jù)JGJ102中6.3.10，金屬與石材幕墻依據(jù)JGJ133中5.7.10。表5/27/2023（2姓）橫滋框撓漏度計(jì)稍算公勉式1.敘自重秋荷載返標(biāo)準(zhǔn)回值下閥橫框遲撓度王計(jì)算陰公式a.枯自重拆荷載驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)功值（疊均布茅荷載籍）作莊用下奸橫框豎撓度乳計(jì)算仿公式(5峽.4扔)b.揪自重廁荷載供標(biāo)準(zhǔn)媽值（炭集中跪荷載爸）下亂橫框抽撓度肯計(jì)算馬公式(5他.5挨)5/墨13岔/2亦02躍32.殘風(fēng)荷丈載（良或風(fēng)亦+地籮震荷竿載）璃載標(biāo)魚準(zhǔn)值團(tuán)作用漸下橫平框撓隨度計(jì)骨算公面式橫框覺在抵互抗風(fēng)摟荷載希方向押上的尊慣性塘矩（停mm熄4）教；橫框歌撓度另許用家設(shè)計(jì)屠值。行玻璃叢幕墻室依據(jù)穴JG卷J1副02訓(xùn)中6殖.2獅.7恰，金兩屬與巷石材謊幕墻言依據(jù)左JG槍J1報(bào)33雷中5返.6狀.5昂。表垂直躺于橫燥框表卡面作面用的疫荷載衰標(biāo)準(zhǔn)床值（寧N/撇mm鑄）；秤對(duì)于偉玻璃尾幕墻痛僅為搖風(fēng)荷裂載，伸對(duì)于預(yù)金屬財(cái)與石晶材幕逆墻為限風(fēng)+哄0.疊5地較震荷懂載。橫框怎所受填的風(fēng)溜荷載敞（或爐風(fēng)+臟地震積荷載暢），姓按照層三角雜形荷中載分臺(tái)布，紙撓度離計(jì)算匹公式戀如下移：(5竊.6嶼)5/咐13咸/2肆02序3玻璃喬幕墻傷豎框蘋撓度辮設(shè)計(jì)腹值（玻懲璃幕逃墻工掏程技若術(shù)規(guī)稅范J搞GJ走10桐2-構(gòu)20薄03哭）金屬?zèng)_與石借材幕費(fèi)墻豎棉框撓歷度設(shè)灘計(jì)值（金茶屬與減石材輪幕墻鏟工程庭技術(shù)忍規(guī)范夢(mèng)JG漂J1食33投-2讀00忌1）5/則13客/2謎02驚3玻璃輪幕墻禁橫框棋撓度遞設(shè)計(jì)宅值（玻嘩璃幕丸墻工介程技娘術(shù)規(guī)喪范J骨GJ旦10提2-股20移03畏）金屬噴與石籍材幕旁墻橫巷框撓胞度設(shè)瞧計(jì)值（金大屬與狹石材他幕墻講工程模技術(shù)催規(guī)范領(lǐng)JG葉J1例33由-2準(zhǔn)00蜘1）5/暮13穗/2煙02錯(cuò)3地震鄙荷載5.食0×龍0.祥16湖＝0桑.85/渠13關(guān)/2盜02支3六、點(diǎn)總結(jié)綜上參所述培，我熟們已沸經(jīng)把討《幕劇墻橫駁豎框或的手堤算計(jì)倉(cāng)算方游法》倡介紹使完了凳，讓池我們尤再回傲憶一扁下幕枯墻橫餐豎框猜設(shè)計(jì)康的步鍵驟：確定萍幕墻喘的類峽型是玻蠟璃幕叫墻還窄是金鞠屬與柱石材咱幕墻第一俯步確定暴面材鑒的厚壓度第二訪步確定鉛豎框魚支座單跨煎梁、摧雙跨辰梁還咬是等備跨鉸蹈接梁第三蒼步確定名分格呢尺寸第四繳步強(qiáng)度侮與撓桂度計(jì)糧算用相伯應(yīng)的鹿規(guī)范貿(mào)校核第五許步第六沃步優(yōu)化綱，使贈(zèng)材料揀利用接率最桃高第七寨步5/糾13吃/2虜02笑3七、南計(jì)算影實(shí)例北京御某工貫程，壘層間多高為撇L＝蜘3.吸3米館，風(fēng)黑格寬僚度B俗＝1總.2估米。而面材蔥為6無(wú)+1監(jiān)2A幣+6騙mm晚的中召空鋼習(xí)化玻里璃。蟻危險(xiǎn)俗點(diǎn)標(biāo)驢高為坡He奇＝1叢00惱米，暮C類憐，5剛0年膏一遇較。玻脖璃采眨用兩巡壽墊塊挨作用宋到橫喬框上午，墊燒塊到歷橫框觸邊緣亞的距誤離為控B/芳4。信橫豎毫框選單用6鬧06慰3-辱T5喘鋁合論金型申材。娛試驗(yàn)曉算圖黨中給帽出的疼橫豎?？蚴敲捶窈线独恚?/爭(zhēng)13緒/2善02鳴3（1悔）豎紫框計(jì)品算：步驟壤一：愿荷載煎標(biāo)準(zhǔn)珍值的豈計(jì)算脹：①重擦力荷共載標(biāo)約準(zhǔn)值客的計(jì)瓣算：＝0堂.0灑12隔×2訊56焰0×域10胞×1命.1句×1絹.2喚＝4翻06采N/耐m＝姥0.夕40最6N菊/m腹m②風(fēng)故荷載店標(biāo)準(zhǔn)聚值的蜓計(jì)算團(tuán)：＝1惠.4紙68稠×1豆.2盟＝1葛.7拆61巨6N祥/m演m③水固平地完震標(biāo)能準(zhǔn)值木的計(jì)附算：＝0僻.4意06團(tuán)×0習(xí).8象＝0誕.3纏25庭N/植mm步驟突二：籍荷載蠅組合虧：承載量能力測(cè)極限畜狀態(tài)蔽組合僵（強(qiáng)黎度組醋合）連：＝1拌.2犯×0爬.4蓬06醋＝0細(xì).4久87病2N碎/m尤m＝1醬.4赴×1密.0授×1枯.7病61榆6+逝1.爬3×齒0.采5×注0.溪32組5＝良2.米68攝N/碌mm正常辱使用山極限冰狀態(tài)緊組合針（撓途度組孩合）堅(jiān)：＝1溝.0弊×0巾.4疏06紙＝0適.4黃06識(shí)N/取mm＝1朋.0濃×1姻.0伐×1答.7悠61騰6＝膛1.睜76襖16飾N/連mm0.找8的脫解釋5/填13緊/2畜02磚3步驟焦三：猾強(qiáng)度庸計(jì)算硬及校塵核：步驟闖四：析撓度撇計(jì)算延及校孔核：＝1崇/8摩×2仔.6場(chǎng)8×斃33醋00遲^2營(yíng)＝3臥64醬81列50的N*慨mm＝0炭.4仔87壞2×規(guī)33巡壽00隨＝1賣60敏8N＝1艇60愉8/攜10狂82噴.8訂6+杯36煙48糕15駱0/窮（1韻.0原5×研27歌.4潑×1垂0^浸3）＝1淹26喉.8本N/額mm鑰2<低[σ召]＝龍14坐0N駝/m臭m2卵。強(qiáng)度罰滿足堆要求漠！＝5煙×1圈.7憤61農(nóng)6×看33峽00貪^4宮/(加38鞭4×額70絕00刺0×她21襯5.水96虧×1例0^氣4)＝1卷7.浴99狐<[背f]昏＝3錢30牢0/拴18棟0＝職18慌.3座mm撓度忘滿足謝要求隸！步驟敞五：爬信息數(shù)反饋篩：從步鳳驟四拉及步巾驟五變的結(jié)簽果可質(zhì)知，列豎框液材料礙的利初用率嗎比較厭高，均因此付斷面伏無(wú)需此調(diào)整握！設(shè)咸計(jì)比疼較合狹理！5/脊13語(yǔ)/2恐02棕3（2憑）橫幼框計(jì)格算：步驟辯一：儉荷載急標(biāo)準(zhǔn)矮值的側(cè)計(jì)算宰：①重滅力荷諒載標(biāo)箱準(zhǔn)值傻的計(jì)扎算：＝0乓.0繭12嫩×2捎56糞0×退10災(zāi)×1偵.1占×2衣.3行＝7季77栗N/代m＝細(xì)0.福77闊7N陡/m爆m②風(fēng)盟荷載漆標(biāo)準(zhǔn)騙值的婚計(jì)算濁：(柔三角候形荷施載分獵布)③水倒平地望震標(biāo)崖準(zhǔn)值這的計(jì)干算:(三厲角形就荷載降分布姨)步驟奶二：溪荷載工組合棋：承載攻能力進(jìn)極限叔狀態(tài)慶組合伯（強(qiáng)假度組沈合）善：＝1燙.4晴×1鑼.0票×1斗.7嗓61撈6+晌1.癢3×版0.梅5×彩0.騙32魂5＝衣2.甜68飄N/牙m(xù)m正常填使用指極限觸狀態(tài)市組合義（撓禍度組無(wú)合）偷：＝1紗.0御×4句66求＝4痰66晉N0.衛(wèi)8的校解釋0.紡77事7×槐12米00項(xiàng)/2窮＝4慣66底N如圖＝0民.0殖12辣×2沿56哪0×插10泉×1俗.1系×1犯.2牌×0友.8時(shí)＝0葉.3贈(zèng)25那N/宅mm＝4煌66泰×1五.2思＝5寨60納N＝1榮.0琴×1多.0傾×1蝕.7句61繼6＝精1.衫76字16獸N/綱mm＝1為.4拼68遺×1編.2幕＝1姓.7址61董6N傻/m必m5/僵13序/2虛02經(jīng)3步驟納三：介強(qiáng)度經(jīng)計(jì)算養(yǎng)及校蛙核:步驟值四：醉?yè)隙壬⒂?jì)算扔及校于核：＝5伙60誰(shuí)×1腫20嚼0/氧4＝侄16毀80濃00魂N*猴mm＝2宋.6嬌8×塊33勢(shì)00扔^2維/1件2＝材24影32合10械0N皮*m錦m＝1狂68暗00石0/應(yīng)(1勢(shì).0五5×的15始.3凱1×間10拍^3抖)+篩24吊32蜂10辨0/長(zhǎng)(1均.0浩5×收19耕.9丘8×候10