幕墻結(jié)構(gòu)計(jì)算

匯融國際

全隱框玻璃幕墻

顯豎隱橫玻璃幕墻

石材幕墻

設(shè)計(jì)計(jì)算書

設(shè)計(jì)：________________

校對(duì)：________________

審核：________________

*匕準(zhǔn)：_________________

四川泰興裝飾工程有限責(zé)任公司

二。一O年九月三十日

目錄

1計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料................................................................1

1.1幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范：.......................................................................1

1.2建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：......................................................................1

1.3鋁材規(guī)范：..........................................................................2

1.4金屬板及石材規(guī)范：..................................................................2

1.5玻璃規(guī)范：..........................................................................3

1.6鋼材規(guī)范：..........................................................................3

1.7膠類及密封材料規(guī)范：................................................................4

1.8門窗及五金件規(guī)范：..................................................................4

1.9相關(guān)物理性能等級(jí)測試方法：..........................................................5

1.10《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》（第二版）...................................................6

1.11土建圖紙：..........................................................................6

2基本參數(shù)...................................................................................6

2.1幕墻所在地區(qū)：......................................................................6

2.2地面粗糙度分類等級(jí)：................................................................6

2.3抗震烈度：..........................................................................6

3幕墻承受荷載計(jì)算...........................................................................6

3.1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算方法：............................................................6

3.2計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：.....................................................7

3.3計(jì)算面板材料時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：.....................................................8

3.4垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：...........................................8

3.5作用效應(yīng)組合：......................................................................8

4幕墻立柱計(jì)算...............................................................................9

4.1立柱型材選材計(jì)算：..................................................................9

4.2確定材料的截面參數(shù)：...............................................................10

4.3選用立柱型材的截面特性：...........................................................11

4.4立柱的抗彎強(qiáng)度計(jì)算：...............................................................12

4.5立柱的撓度計(jì)算：...................................................................12

4.6立柱的抗剪計(jì)算：...................................................................13

5幕墻橫梁計(jì)算..............................................................................13

5.1橫梁型材選材計(jì)算：.................................................................14

5.2確定材料的截面參數(shù)：...............................................................15

5.3選用橫梁型材的截面特性：...........................................................16

5.4幕墻橫梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算：...........................................................17

5.5橫梁的撓度計(jì)算：...................................................................17

5.6橫梁的抗剪計(jì)算：（三角荷載作用下）...................................................17

6玻璃板塊的選用與校核......................................................................19

6.1玻璃板塊荷載計(jì)算：.................................................................19

6.2玻璃的強(qiáng)度計(jì)算：...................................................................20

6.3玻璃最大撓度校核：.................................................................21

7連接件計(jì)算................................................................................22

7.1橫梁與角碼間連結(jié)：.................................................................22

7.2角碼與立柱連接：...................................................................23

7.3立柱與主結(jié)構(gòu)連接：.................................................................25

8幕墻埋件計(jì)算（土建預(yù)埋）....................................................................26

8.1荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：...................................................................27

8.2埋件計(jì)算：.........................................................................27

8.3錨板總面積校核：...................................................................28

8.4錨筋長度計(jì)算：.....................................................................28

9幕墻焊縫計(jì)算..............................................................................29

9.1受力分析：..........................................................................29

9.2焊縫特性參數(shù)計(jì)算：.................................................................29

9.3焊縫校核計(jì)算：.....................................................................30

10隱框玻璃幕墻膠類及伸縮縫計(jì)算............................................................30

10.1抗震設(shè)計(jì)下結(jié)構(gòu)硅酮密封膠的寬度計(jì)算：.............................................30

10.2結(jié)構(gòu)硅酮密封膠粘接厚度的計(jì)算：...................................................31

10.3結(jié)構(gòu)膠設(shè)計(jì)總結(jié)：..................................................................32

10.4立柱連接伸縮縫計(jì)算：..............................................................32

10.5耐侯膠膠縫計(jì)算：..................................................................32

11幕墻板塊壓板計(jì)算.........................................................................33

11.1壓板的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算：............................................................33

11.2壓板的應(yīng)力計(jì)算：..................................................................33

11.3螺栓抗拉強(qiáng)度驗(yàn)算：................................................................34

12附錄常用材料的力學(xué)及其它物理性能.......................................................86

全隱框玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書

1計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料

1.1幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范:

《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50429-2007

《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003

《點(diǎn)支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程》CECS127-2001

《點(diǎn)支式玻璃幕墻支承裝置》JG138-2001

《吊掛式玻璃幕墻支承裝置》JG139-2001

《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ113-2003

《建筑瓷板裝飾工程技術(shù)規(guī)范》CECS101：98

《建筑幕墻》GB/T21086-2007

《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133-2001

1.2建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：

《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50019-2003

《地震震級(jí)的規(guī)定》GB/T17740-1999

《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》GB14907-2002

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003

《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》JGJ99-98

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2002

《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-95（2005年版）

《高處作業(yè)吊藍(lán)》GB19155-2003

《工程抗震術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T97-95

《工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)規(guī)程》JGJ/T121-99

《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2005

《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》JGJ145-2004

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002

《混凝土用膨脹型、擴(kuò)孔型建筑錨栓》JG160-2004

《既有居住建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)程》JGJ129-2004

《建筑表面用有機(jī)硅防水劑》JC/T902-2002

《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2001

《建筑防火封堵應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》CECS154：2003

《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81-2002

《建筑隔聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50121-2005

《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223-2004

《建筑工程預(yù)應(yīng)力施工規(guī)程》CECS180：2005

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001（2006年版、局

部修訂）

《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2001

《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223-2004

《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006

《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94（2000年版）

《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50018-2002

《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ118-88

《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50176-93

《民用建筑設(shè)計(jì)通則》GB50352-2005

《膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS158：2004

《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ134-2001

《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ75-2003

《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ85-2002

1.3鋁材規(guī)范：

《變形鋁及鋁合金化學(xué)成份》GB/T3190-1996

《建筑用隔熱鋁合金型材-穿條式》JG/T175-2005

《建筑用鋁型材、鋁板氟碳涂層》JG/T133-2000

《鋁合金建筑型材第1部分基材》GB5237.1-2004

《鋁合金建筑型材第2部分陽極氧化、著色型材》GB5237.2-2004

《鋁合金建筑型材第3部分電泳涂漆型材》GB5237.3-2004

《鋁合金建筑型材第4部分粉末噴涂型材》GB5237.4-2004

《鋁合金建筑型材第5部分氟碳漆噴涂型材》GB5237.5-2004

《鋁合金建筑型材第6部分隔熱型材》GB5237.6-2004

《鋁及鋁合金彩色涂層板、帶材》YS/T431-2000

《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(jì)算機(jī)程序要求》YS/T437-2000

《有色電泳涂漆鋁合金建筑型材》YS/T459-2003

1.4金屬板及石材規(guī)范：

《干掛飾面石材及其金屬掛件》JC830.k2-2005

《建筑裝飾用微晶玻璃》JC/T872-2000

《建筑幕墻用瓷板》JG/T217-2007

《鋁幕墻板、板基》YS/T429.1-2000

《鋁幕墻板、氟碳噴漆鋁單板》YS/T429.2-2000

《鋁塑復(fù)合板》GB/T17748-1999

《鋁塑復(fù)合板用鋁帶》YS/T432-2000

《天然板石》GB/T18600-2001

《天然大理石荒料》JC/T202-2001

《天然大理石建筑板材》GB/T19766-2005

《天然花崗石荒料》JC/T204-2001

《天然花崗石建筑板材》GB/T18601-2001

《天然石材統(tǒng)一編號(hào)》GB/T17670-1999

《天然飾面石材術(shù)語》GB/T13890-92

1.5玻璃規(guī)范:

《鍍膜玻璃第1部分：陽光控制鍍膜玻璃》GB/T18915.1-2002

《鍍膜玻璃第2部分：低輻射鍍膜玻璃》GB/T18915.2-2002

《防彈玻璃》GB17840-1999

《浮法玻璃》GB11614-1999

《夾層玻璃》GB/T9962-1999

《建筑用安全玻璃第2部分：鋼化玻璃》GB15763.2-2005

《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2001

《幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃》GB17841-1999

《普通平板玻璃》GB4871-1995

《熱彎玻璃》JC/T915-2003

《壓花玻璃》JC/T511-2002

《中空玻璃》GB/T11944-2002

《著色玻璃》GB/T18701-2002

1.6鋼材規(guī)范：

《建筑結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管》JG/T178-2005

《不銹鋼棒》GB/T1220-2007

《不銹鋼和耐熱鋼冷軋鋼帶》GB/T4239-1991

《不銹鋼冷加工鋼棒》GB/T4226-1984

《不銹鋼冷軋鋼板及鋼帶》GB/T3280-2007

《不銹鋼熱軋鋼板及鋼帶》GB/T4237-2007

《不銹鋼絲》GB/T4240-93

《建筑用不銹鋼絞線》JG/T200-2007

《不銹鋼小直徑無縫鋼管》GB/T3090-2000

《擦窗機(jī)》GB19154-2003

《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(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591-1994

《建筑幕墻用鋼索壓管接頭》JG/T201-2007

《高耐候結(jié)構(gòu)鋼》GB/T4171-2000

《高碳銘不銹鋼絲》YB/T096—1997

《焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼》GB/T4172-2000

《合金結(jié)構(gòu)鋼》GB/T3077-1999

《結(jié)構(gòu)用無縫鋼管》JBJ102

《金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術(shù)要求》GB/T13912-2002

《冷拔異形鋼管》GB/T3094-2000

《碳鋼焊條》GB/T5117-1999

《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700-2006

《碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶》GB/T912-1989

《碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板及鋼帶》GB/T3274-2007

《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T699-1999

《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》GB/T14370-2000

1.7膠類及密封材料規(guī)范:

《丙烯酸酯建筑密封膏》JC484-2006

《幕墻玻璃接縫用密封膠》JC/T882-2001

《彩色涂層鋼板用建筑密封膠》JC/T884-2001

《丁基橡膠防水密封膠粘帶》JC/T942-2004

《干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘劑》JC887-2001

《工業(yè)用橡膠板》GB/T5574-1994

《混凝土建筑接縫用密封膠》JC/T881-2001

《建筑窗用彈性密封劑》JC485-2007

《建筑密封材料試驗(yàn)方法》GB/T13477.1-20-2002

《建筑用防霉密封膠》JC/T885-2001

《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》GB16776-2005

《建筑用巖棉、礦渣棉絕熱制品》GB/T19686-2005

《建筑用硬質(zhì)塑料隔熱條》JG/T174-2005

《建筑裝飾用天然石材防護(hù)劑》JC/T973-2005

《聚氨酯建筑密封膠》JC/T482-2003

《聚硫建筑密封膠》JC/T483-2006

《絕熱用巖棉、礦棉及其制品》GB/T11835-2007

《硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強(qiáng)度的測定》GB/T529-1999

《石材用建筑密封膠》JC/T883-2001

《橡膠袖珍硬度計(jì)壓入硬度試驗(yàn)方法》GB/T531-1999

《修補(bǔ)用天然橡膠膠粘劑》HG/T3318-2002

《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

1.8門窗及五金件規(guī)范：

《封閉型沉頭抽芯鉀釘》GB/T12616-2004

《封閉型平圓頭抽芯鉀釘》GB/T12615-2004

《緊固件螺栓和螺釘》GB/T5277-1985

《緊固件公差螺栓、螺釘、螺柱和螺母》GB/T3103.1-2002

《緊固件機(jī)械性能不銹鋼螺母》GB/T3098.15-2000

《緊固件機(jī)械性能不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱》GB/T3098.6-2000

《緊固件機(jī)械性能抽芯鉀釘》GB/T3098.19-2004

《緊固件機(jī)械性能螺母、粗牙螺紋》GB/T3098.2-2000

《緊固件機(jī)械性能螺母、細(xì)牙螺紋》GB/T3098.4-2000

《緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘和螺柱》GB/T3098.1-2000

《緊固件機(jī)械性能自攻螺釘》GB/T3098.5-2000

《緊固件術(shù)語盲鉀釘》GB/T3099-2004

《鋁合金窗》GB/T8479-2003

《鋁合金門》GB/T8478-2003

《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》GB/T818-2000

《地彈簧》QB/T3884-1999

《鋁合金門插鎖》QB/T3885-1999

《平開鋁合金窗把手》QB/T3886-1999

《鋁合金撐擋》QB/T3887-1999

《鋁合金窗不銹鋼滑撐》QB/T3888-1999

《鋁合金門窗拉手》QB/T3889-1999

《鋁合金窗鎖》QB/T3900-1999

《鋁合金門鎖》QB/T3901-1999

《推拉鋁合金門用滑輪》QB/T3902-1999

《閉合器》QB/T3893-1999

《外裝門鎖》QB/T2473-2000

《彈子插芯門鎖》GB/T2474-2000

《葉片門鎖》QB/T2475-2000

《球型門鎖》QB/T2476-2000

《銅合金鑄件》GB/T13819-1992

《鋅合壓鑄件》GB/T13821-1992

《鋁合金壓鑄件》GB/T15U4-1994

《鑄件尺寸公差與機(jī)械加工余量》QB/T6414-1999

《建筑門窗五金件插銷》JG214-2007

《建筑門窗五金件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用執(zhí)手》JG124-2007

《建筑門窗五金件旋壓執(zhí)手》JG213-2007

《建筑門窗五金件合頁（較鏈）》JG125-2007

《建筑門窗五金件傳動(dòng)鎖閉器》JG126-2007

《建筑門窗五金件滑撐》JG127-2007

《建筑門窗五金件滑輪》JG129-2007

《建筑門窗五金件多點(diǎn)鎖閉器》JG215-2007

《建筑門窗五金件撐擋》JG128-2007

《建筑門窗五金件通用要求》JG212-2007

《建筑門窗五金件單點(diǎn)鎖閉器》JG130-2007

《建筑門窗內(nèi)平開下懸五金系統(tǒng)》JG168-2004

《鋼塑共擠門窗》JG207-2007

《電動(dòng)采光排煙窗》JG189-2006

1.9相關(guān)物理性能等級(jí)測試方法：

《玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T139-2001

《玻璃幕墻光學(xué)性能》GB/T18091-2000

《采暖居住建筑節(jié)能檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ132-2001

《彩色涂層鋼板和鋼帶試驗(yàn)方法》GB/T13448-2006

《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205-2001

《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2002

《建筑防水材料老化試驗(yàn)方法》GB/T18244-2000

《建筑幕墻氣密、水密、抗風(fēng)壓性能檢測方法》GB/T15227-2007

《建筑幕墻抗震性能振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)方法》GB/T18575-2001

《建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測方法》GB/T18250-2000

《建筑外窗保溫性能分級(jí)及檢測方法》GB/T8484-2002

《建筑外窗采光性能分級(jí)及檢測方法》GB/T11976-2002

《建筑外窗抗風(fēng)壓性能分級(jí)及檢測方法》GB/T7106-2002

《建筑外窗空氣隔聲性能分級(jí)及檢測方法》GB/T8485-2002

《建筑外窗氣密性能分級(jí)及檢測方法》GB/T7107-2002

《建筑外窗水密性能分級(jí)及檢測方法》GB/T7108-2002

《建筑裝飾裝修工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50210-2001

《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》GB/T228-2002

1.10《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》(第二版)

1.11土建圖紙：

2基本參數(shù)

2.1幕墻所在地區(qū)：

成都地區(qū)；

2.2地面粗糙度分類等級(jí)：

幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按《建筑結(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)，本工程按C類地形考慮。

2.3抗震烈度：

根據(jù)國家規(guī)范《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001),成都地區(qū)地震基本烈

度為7度，地震動(dòng)峰值加速度為0.1g,水平地震影響系數(shù)最大值為：a3=0.0

8。

3幕墻承受荷載計(jì)算

3.1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算方法：

幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-20012006年版)計(jì)

算：

Wk=BgzH2NsMo..............7.1.l-2[GB50009-20012006年版]

上式中：

作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；

Z：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：36.6m；

B,,：瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)；

根據(jù)不同場地類型,按以下公式計(jì)算：

3z=K(l+2Uf)

其中K為地面粗糙度調(diào)整系數(shù)，u,為脈動(dòng)系數(shù)

012

A類場地Pgz=0.92X(1+2uf)其中ut=O.387X(Z/1O)-

B類場地Bg“=0.89X(1+2")其中u,=0.5(Z/1O)016

C類場地B40.85X(l+2u「)其中Ur=0.734(Z/10)"2

03

D類場地80X(1+2ur)其匚口Ut=l.2248(Z/1O)-

對(duì)于C類地形，36.6m高度處瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù):

1=0.85X(1+2X(0.734(Z/10)22))=1.7879

憶：風(fēng)壓高度變化系數(shù)；

根據(jù)不同場地類型，按以下公式計(jì)算:

A類場地:Uz=1.379X(Z/10嚴(yán)4

當(dāng)Z〉300m時(shí),取Z=300m,當(dāng)Z〈5m時(shí),取Z=5m；

32

B類場地：uz=(Z/10)°-

當(dāng)Z>350m時(shí)，取Z=350m,當(dāng)Z<10m時(shí)，取Z=10m；

C類場地:U=0.616X(Z/1O)044

當(dāng)Z〉400m時(shí),取Z=400m,當(dāng)Z<15m時(shí),取Z=15m；

060

D類場地:uz=0.318X(Z/1O)-

當(dāng)Z>450m時(shí)，取Z=450m,當(dāng)Z<30m時(shí),取Z=30m；

對(duì)于C類地形，36.6m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)：

a44

uz=0.616X(Z/10)=l.0902

usl：局部風(fēng)壓體型系數(shù)；

按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3條：驗(yàn)算圍護(hù)

構(gòu)件及其連接的強(qiáng)度時(shí)，可按下列規(guī)定采用局部風(fēng)壓體型系數(shù)usl：

一、外表面

1.正壓區(qū)按表7.3.1采用；

2.負(fù)壓區(qū)

—對(duì)墻面，取T.0

—對(duì)墻角邊，取T.8

二、內(nèi)表面

對(duì)封閉式建筑物，按表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取-0.2或0.2。

由于大部分幕墻都有開啟，按[5.3.2]JGJ102-2003條文說明，幕墻結(jié)構(gòu)一

般的體型系數(shù)取1.2(大面區(qū)域)、2.0(轉(zhuǎn)角區(qū)域)。

另注：上述的局部體型系數(shù)口s,(D是適用于圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A小于或等

于1m?的情況，當(dāng)圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A大于或等于lOm?時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)

口“(10)可乘以折減系數(shù)0.8,當(dāng)構(gòu)件的從屬面積小于10m?而大于1m?時(shí)，局部風(fēng)

壓體型系數(shù)KNA)可按面積的對(duì)數(shù)線性插值，即：

usl(A)=PSI(1)+[usl(10)-usi(l)]logA

wo：基本風(fēng)壓值(MPa),根據(jù)現(xiàn)行*建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001附表

D.4(全國基本風(fēng)壓分布圖)中數(shù)值采用，但不小于0.3KN/m2,按重現(xiàn)期50年，成

都地區(qū)取0.0003MPa；

3.2計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:

計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的構(gòu)件從屬面積：

A=l.22X5.1=6.222m2

LogA=0.794

usi(A)=usl(l)+[usl(10)-uS1(1)]logA

=0.841

usl=0.841+0.2

=1.041

wk=B3Z口ZUslWo

=1.7879X1.0902XI.041X0.0003

=0.000609MPa因?yàn)閣k<0.OOlMPa,所以按JGJ102-2003,取wk=0.001M

Pa.

3.3計(jì)算面板材料時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

計(jì)算面板材料時(shí)的構(gòu)件從屬面積：

A=1.22X3.6=4.392m2

LogA=0.643

Usi(A)=usl(l)+[usl(10)-usl(D]logA

=0.871

Psl=0.871+0.2

=1.071

wk=38zuzuslw0

=1.7879X1.0902X1.071X0.0003

=0.000626MPa因?yàn)閣k<0.OOlMPa,所以按JGJ102-2003,取wk=0.00IM

Pa.

3.4垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：

qEAk=BEaMG/A……5.3.4[JGJ102-2003]

qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；

BE：動(dòng)力放大系數(shù)，取5.0；

a.：水平地震影響系數(shù)最大值,取0.08；

Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)；

A：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)；

3.5作用效應(yīng)組合：

荷載和作用效應(yīng)按下式進(jìn)行組合：

S=y&!(+巾"Y?S?k+MYESEI(...5.4.1[JGJ102-2003]

上式中：

S；作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值；

Sw重力荷載作為永久荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；

Sw、SRk：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；

YG>Y，、YE：各效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)；

弧、?。悍謩e為風(fēng)荷載，地震作用效應(yīng)的組合系數(shù)。

上面的Yc、Y，、YE為分項(xiàng)系數(shù)，按5.4.2、5.4.3、5.4.4[JGJ102-2003]規(guī)定

如下：

進(jìn)行幕墻構(gòu)件強(qiáng)度、連接件和預(yù)埋件承載力計(jì)算時(shí)：

重力荷載：Yc：1.2；

風(fēng)荷載：YK1.4；

地震作用：YE：1.3；

進(jìn)行撓度計(jì)算時(shí)；

重力荷載：YG：I.O；

風(fēng)荷載：Y“：1.0；

地震作用：可不做組合考慮；

上式中，風(fēng)荷載的組合系數(shù)h為L0；

地震作用的組合系數(shù)弧為0.5；

4幕墻立柱計(jì)算

基本參數(shù)：

1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：36.6m；

2：力學(xué)模型：雙跨梁；

3：立柱跨度：L=5100mm,短跨長L=550mm,長跨長L2=4550mm；

4：立柱左分格寬：1220mm；立柱右分格寬：1220mm；

5：立柱計(jì)算間距：B=1220mm；

6：板塊配置：中空玻璃6+6mm；

7：立柱材質(zhì):6063-T5；

8：安裝方式：偏心受拉；

本處幕墻立柱按雙跨梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下：

4.1立柱型材選材計(jì)算：

(1)風(fēng)荷載作用的線荷載集度(按矩形分布)：

q.長：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；

wo風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；

B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)；

Q?k=WkB

=0.001X1220

=1.22N/mm

q,：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)；

Q?=1.4q?k

=1.4X1.22

=1.708N/mm

(2)水平地震作用線荷載集度(按矩形分布)：

ql；Ak：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；

BE：動(dòng)力放大系數(shù)，取5.0；

a耐：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.08；

Go幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N),(含面板和框架)；

A：幕墻平面面積(mn?)；

q^gaM/A……5.3.4EJGJ102-2003]

=5X0.08X0.0005

=0.0002MPa

q.水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；

B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)；

qEk=q“kB

=0.0002X1220

=0.244N/mm

q,-：：水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)；

QB=1-3qEk

=1.3X0.244

=0.317N/mm

⑶幕墻受荷載集度組合：

用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用S..+0.5SE設(shè)計(jì)值組合：……5.4.1[JGJ102-2003]

q=q?+0.5qE

=1.708+0.5X0.317

=1.866N/mm

用于撓度計(jì)算時(shí)，采用S..標(biāo)準(zhǔn)值：……5.4.1EJGJ102-2003]

Qk=Q?k

=1.22N/mm

⑷求支座反力R及最大彎矩：

由雙跨梁彎矩圖可知，兩支點(diǎn)0,2處彎矩為零，中支點(diǎn)彎矩最大為M?而

在均布荷載作用下，最大撓度在長跨內(nèi)出現(xiàn)。

Mi：中支座彎矩(N?mm)；

R,：中支座反力(N)；

33

M,=-q(L,+L2)/8L

=-l.866X(5503+4550;!)/8/5100

=-4315708.125N?mm

R1=qL1/2-M1/L,+qL2/2-M1/L2

=1.866X550/2-(-4315708.125/550)+1.866X4550/2-(-4315708.125/455

0)

=13553.549N

4.2確定材料的截面參數(shù)：

(1)截面的型材慣性矩要求：

k2=0

ki=4Mi/(qL22)

=4X4315708.125/(1.866X45502)

=0.447

查《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》第二版表3-9附注說明：

XO=A/4+2R,/3COS(9+240)

其中：

A=2+k-k2=2.447

R=((A/4)2-k,/2)3/2=0.059

9=l/3arccos((A-12k,A-8(l-2k1-k2))/64R)=26.557

1/3

X0=A/4+2RCOS(0+240)

=2.447/4+2X0.059"3cos(26.557+240)

=0.565

A.=xo(l-2ki+3kiXo_2xo2-kiXoJ+xo1!)

=0.1485

=l

代入df,iim入<4kL2/24EIXmjn

上式中：

d「m：按規(guī)范要求，立柱的撓度限值(mm)；

d：風(fēng)荷載線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；

L2：長跨長度(mm)；

E：型材的彈性模量(MPa),對(duì)6063-T5取70000MPa；

材料需滿足的繞X軸最小慣性矩(mm4)；

L2/180=4550/180=25.278

按［5.1.1.2］《建筑幕墻》GB/T21086-2007的規(guī)定，對(duì)于構(gòu)件式玻璃幕墻或

單元幕墻(其它形式幕墻或外維護(hù)結(jié)構(gòu)無絕對(duì)撓度限制)：

當(dāng)跨距W4500mm時(shí)，絕對(duì)撓度不應(yīng)該大于20mm；

當(dāng)跨距>4500mm時(shí)，絕對(duì)撓度不應(yīng)該大于30mm；

對(duì)本例?。?/p>

dr,1im=25.278mm

代入上式：

Ixmin=入QkL24/24Edr,lin>

=0.1485X1.22X4550724/70000/25.278

=1828436.489mm'

(2)截面的型材抵抗矩要求：

w?x：立柱凈截面抵抗矩預(yù)選值W)；

Mj彎矩組合設(shè)計(jì)值即此(N?mm)；

Y：塑性發(fā)展系數(shù)：

對(duì)于鋼材龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范，取1.05；

對(duì)于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50429-2007,取

1.00；

fa：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MP設(shè),對(duì)6063-T5取90；

W?X=MX/yfa

=4315708.125/1.00/90

=47952.312mm

4.3選用立柱型材的截面特性：

按上一項(xiàng)計(jì)算結(jié)果選用型材號(hào)：63X150X3鋁管

型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：90MPa

型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：J=55MPa

型材彈性模量：E=70000MPa

繞X軸慣性矩：Ix=3830000mm'

繞Y軸慣性矩：I=921600mm'

繞X軸凈截面抵抗矩：吼*54160mm：'

：!

繞X軸凈截面抵抗矩：W?x2=52130mm

2

型材凈截面面積：A=1338mm

型材線密度：Yg=0.036126N/mm

型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=6mm

3

型材受力面對(duì)中性軸的面積矩：Sx=16490mm

塑性發(fā)展系數(shù)：丫=1.00

4.4立柱的抗彎強(qiáng)度計(jì)算：

(1)立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值：

M：立柱軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值(N)；

qfiAK：幕墻單位面積的自重標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；

A：立柱單元的面積(mm?)；

B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)；

L：立柱跨度(mm);

Nk=qcAkA

=qcAkBL

=0.0005X1220X5100

=3111N

N：立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值(N)；

N=l.2Nk

=1.2X3111

=3733.2N

(2)抗彎強(qiáng)度校核：

按雙跨梁(受拉)立柱強(qiáng)度公式，應(yīng)滿足：

N/A.+M/yWnxWfa……6.3.7[JGJ102-2003]

上式中：

N：立柱軸力設(shè)計(jì)值(N)；

Mx：立柱彎矩設(shè)計(jì)值(N?mm)；

A?：立柱凈截面面積(mm，)；

W?x：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mn?)；

Y：塑性發(fā)展系數(shù)：

對(duì)于鋼材龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范，取1.05；

對(duì)于鋁合金龍骨，按