新安文體中心單元結(jié)構(gòu)幕墻設(shè)計計算書

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單元結(jié)構(gòu)幕墻

設(shè)計計算書

設(shè)計：__________

校對：__________

審核：__________

批準(zhǔn)：__________

浙江瑞高

二。一五年十月三十日

目錄

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

1.1幕墻設(shè)計規(guī)范：....................................................................1

1.2建筑設(shè)計規(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：..............................................................3

1.8五金件規(guī)范：......................................................................4

1.9相關(guān)物理性能等級測試方法：.......................................................4

1.10《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》（第二版）..................................................5

1.11土建圖紙：........................................................................5

2基本參數(shù).................................................................................5

2.1幕墻所在地區(qū).......................................................................5

2.2地面粗糙度分類等級................................................................5

2.3抗震設(shè)防..........................................................................5

3幕墻承受荷載計算.........................................................................6

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

3.2計算支撐結(jié)構(gòu)時的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值......................................................8

3.3計算面板材料時的風(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平行于幕墻平面的集中水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值...........................................8

3.6作用效應(yīng)組合......................................................................8

4單元幕墻立柱計算.........................................................................9

4.1選用立柱材料的截面特性............................................................9

4.2立柱荷載計算.....................................................................10

4.3幕墻立柱荷載分配.................................................................11

4.4彎矩分配.........................................................................12

4.5幕墻立柱軸力分配.................................................................12

4.6立柱的抗彎強度計算...............................................................13

4.7立柱的撓度計算...................................................................13

4.8立柱的抗剪計算...................................................................14

5單元幕墻橫梁計算........................................................................15

5.1選用橫梁材料的截面特性...........................................................16

5.2橫梁荷載計算.....................................................................17

5.3幕墻橫梁水平荷載分配.............................................................18

5.4幕墻橫梁重力荷載分配.............................................................18

5.5彎矩計算.........................................................................19

5.6幕墻橫梁的抗彎強度計算...........................................................20

5.7橫梁的撓度計算...................................................................20

5.8型材的抗剪計算....................................................................21

6幕墻玻璃的選用與校核....................................................................23

6.1玻璃板塊荷載計算.................................................................23

6.2玻璃的強度計算...................................................................25

6.3玻璃最大撓度校核.................................................................26

7單元幕墻連接部分計算....................................................................27

7.1立柱與主體連接荷載計算...........................................................28

7.2單元連接件與立柱連接螺栓承載力計算..............................................29

7.3立柱型材壁承壓能力計算...........................................................29

7.4鋼角碼壁承壓能力計算............................................................29

7.5鋼掛軸抗彎強度計算...............................................................29

8幕墻埋件計算（土建預(yù)埋）..................................................................30

8.1荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算...................................................................30

8.2埋件計算.........................................................................31

8.3錨板總面積校核...................................................................32

8.4錨筋長度計算：...................................................................32

9幕墻轉(zhuǎn)接件強度計算.....................................................................32

9.1受力分析.........................................................................32

9.2轉(zhuǎn)接件的強度計算.................................................................32

10幕墻焊縫計算..........................................................................33

10.1受力分析........................................................................33

10.2焊縫特性參數(shù)計算................................................................33

10.3焊縫校核計算....................................................................34

11全隱框玻璃幕墻膠類及伸縮縫計算........................................................34

11.1結(jié)構(gòu)硅酮密封膠的寬度計算........................................................34

11.2結(jié)構(gòu)硅酮密封膠粘接厚度的計算...................................................35

11.3結(jié)構(gòu)膠設(shè)計總結(jié)..................................................................36

11.4立柱連接伸縮縫計算..............................................................36

11.5耐候膠膠縫計算..................................................................36

12附錄常用材料的力學(xué)及其它物理性能.....................................................38

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單元結(jié)構(gòu)幕墻設(shè)計計算書

1計算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料

1.1幕墻設(shè)計規(guī)范：

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

《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003

《建筑瓷板裝飾工程技術(shù)規(guī)程》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

《小單元建筑幕墻》JG/T216-2007

《建筑幕墻工程技術(shù)規(guī)范》DGJ08-56-2012

1.2建筑設(shè)計規(guī)范：

《地震震級的規(guī)定》GB/T17740-1999

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017-2003

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010

《高層民用建筑設(shè)計防火規(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/T97-2011

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

《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》JGJ145-2013

《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-2013

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010

《混凝土用膨脹型、擴(kuò)孔型建筑錨栓》JG160-2004

《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2010

《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

《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223-2008

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012

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

《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010

《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2006

《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-2010

《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50018-2002

《民用建筑設(shè)計通則》GB50352-2005

《擦窗機(jī)》GB19154-2003

《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》GB50661-2011

《鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50755-2012

1

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1.3鋁材規(guī)范：

《變形鋁及鋁合金化學(xué)成份》GB/T3190-2008

《建筑用隔熱鋁合金型材》JG175-2011

《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》GB5237.1-2008

《鋁合金建筑型材第2部分陽極氧化、著色型材》GB5237.2-2008

《鋁合金建筑型材第3部分電泳涂漆型材》GB5237.3-2008

《鋁合金建筑型材第4部分粉末噴涂型材》GB5237.4-2008

《鋁合金建筑型材第5部分氟碳漆噴涂型材》GB5237.5-2008

《鋁合金建筑型材第6部分隔熱型材》GB5237.6-2012

《鋁及鋁合金彩色涂層板、帶材》YS/T431-2009

《鋁型材截面幾何參數(shù)算法及計算機(jī)程序要求》YS/T437-2009

《有色電泳涂漆鋁合金建筑型材》YS/T459-2003

《變形鋁和鋁合金牌號表示方法》GB/T16474-2011

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

《建筑裝飾用搪瓷鋼板》JG/T234-2008

《微晶玻璃陶瓷復(fù)合磚》JC/T994-2006

《超薄天然石材復(fù)合板》JC/T1049-2007

《鋁幕墻板板基》YS/T429.1-2000

《鋁幕墻板第2部分：有機(jī)聚合物噴涂鋁單板》YS/T429.2-2012

《建筑幕墻用鋁塑復(fù)合板》GB/T17748-2008

《建筑幕墻用陶板》JG/T324-2011

《建筑裝飾用石材蜂窩復(fù)合板》JG/T328-2011

《建筑幕墻用氟碳鋁單板制品》JG331-2011

《纖維增強水泥外墻裝飾掛板》JC/T2085-2011

《建筑用泡沫鋁板》JG/T359-2012

《金屬裝飾保溫板》JG/T360-2012

《外墻保溫用錨栓》JG/T366-2012

《聚碳酸酯CPC）中空板》JG/T116-2012

《聚碳酸酯（PC）實心板》JG/T347-2012

《鋁塑復(fù)合板用鋁帶》YS/T432-2000

《天然板石》GB/T18600-2009

《天然大理石荒料》JC/T202-2011

《天然大理石建筑板材》GB/T19766-2005

《天然花崗石荒料》JC/T204-2011

《天然花崗石建筑板材》GB/T18601-2009

《天然石材統(tǒng)一編號》GB/T17670-2008

《天然飾面石材術(shù)語》GB/T13890-2008

2

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1.5玻璃規(guī)范：

《鍍膜玻璃第1部分：陽光控制鍍膜玻璃》GB/T18915.1-2013

《鍍膜玻璃第2部分：低輻射鍍膜玻璃》GB/T18915.2-2013

《防彈玻璃》GB17840-1999

《平板玻璃》GB11614-2009

《建筑用安全玻璃第3部分：夾層玻璃》GB15763.3-2009

《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》GB15763.1-2009

《半鋼化玻璃》GB/T17841-2008

《熱彎玻璃》JC/T915-2003

《壓花玻璃》JC/T511-2002

《中空玻璃》GB/T11944-2012

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

《不銹鋼冷加工鋼棒》GB/T4226-2009

《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

《不銹鋼小直徑無縫鋼管》GB/T3090-2000

《彩色涂層鋼板和鋼帶》GB/T12754-2006

《低合金鋼焊條》GB/T5118-2012

《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591-2008

《建筑幕墻用鋼索壓管接頭》JG/T201-2007

《耐候結(jié)構(gòu)鋼》GB/T4171-2008

《高碳銘不銹鋼絲》YB/T096—1997

《合金結(jié)構(gòu)鋼》GB/T3077-1999

《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/T3094-2012

《碳鋼焊條》GB/T5117-2012

《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/T912-2008

《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

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/T5574-2008

《混凝土建筑接縫用密封膠》JC/T881-2001

3

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《建筑窗用彈性密封劑》JC485-2007

《建筑密封材料試驗方法》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度的測定》GB/T529-2008

《石材用建筑密封膠》JC/T883-2001

《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》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

《建筑表面用有機(jī)硅防水劑》JC/T902-2002

《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》GB14907-2002

1.8五金件規(guī)范：

《封閉型沉頭抽芯佛釘》GB/T12616-2004

《封閉型平圓頭抽芯伽釘》GB/T12615-2004

《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》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)械性能抽芯朔釘》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/T3098.1-2010

《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/T3099.2-2004

《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》GB/T818-2000

《銅合金鑄件》GB/T13819-1992

《鋅合金壓鑄件》GB/T13821-2009

《鋁合金壓鑄件》GB/T15114-2009

《鑄件尺寸公差與機(jī)械加工余量》GB/T6414-1999

《電動采光排煙窗》JG189-2006

1.9相關(guān)物理性能等級測試方法:

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

《玻璃幕墻光學(xué)性能》GB/T18091-2000

《彩色涂層鋼板和鋼帶試驗方法》GB/T13448-2006

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

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《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204-2002（2011版）

《建筑防水材料老化試驗方法》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臺試驗方法》GB/T18575-2001

《建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測方法》GB/T18250-2000

《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50210-2001

《金屬材料室溫拉伸試驗方法》GB/T228-2002

1.10《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》(第二版)

1.11土建圖紙：

2基本參數(shù)

2.1幕墻所在地區(qū)

深圳地區(qū)；

2.2地面粗糙度分類等級

幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)

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D類地形考慮。

2.3抗震設(shè)防

按《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》，建筑工程應(yīng)分為以下四個抗震設(shè)防類別：

1.特殊設(shè)防類：指使用上有特殊設(shè)施，涉及國家公共安全的重大建筑工程和地震時可

能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害等特別重大災(zāi)害后果，需要進(jìn)行特殊設(shè)防的建筑，簡稱甲類；

2.重點設(shè)防類：指地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的生命線相關(guān)建筑，以及地

震時可能導(dǎo)致大量人員傷亡等重大災(zāi)害后果，需要提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的建筑，簡稱乙類；

3.標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類：指大量的除1、2、4款以外按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)防的建筑，簡稱丙類；

4.適度設(shè)防類：指使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

降低要求的建筑，簡稱丁類；

在圍護(hù)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計計算中：

1.特殊設(shè)防類，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強其抗震措施，同

時，應(yīng)按批準(zhǔn)的地震安全性評價的結(jié)果且高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求確定其地震作

用；

’2.重點設(shè)防類，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強其抗震措施，同時，應(yīng)

按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用；

3.標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其抗震措施和地震作用；

4.適度設(shè)防類，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其抗震措施和地震作用；

5

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根據(jù)國家規(guī)范《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010,深圳地區(qū)地震基本烈度為：7

度，地震動峰值加速度為0.1g,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?。篴rnax=0.08;

3幕墻承受荷載計算

3.1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算方法

幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)計算：

wk=3gzuS1口zW0......8.1.1-2[GB50009-2012]

上式中：

wk：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；

z：計算點標(biāo)高：22.2m；

Bgz：高度Z處的陣風(fēng)系數(shù)；

根據(jù)不同場地類型，按以下公式計算：

a

3gZ=1+2glio(z/1Oy……條文說明部分861[GB50009-2012]

其中A、B、C、D四類地貌類別截斷高度分別為：5m、10m、15m、30m；

A、B、C、D四類地貌類別梯度高度分別為：300m、350m、450m、550m；

也就是：

對A類場地：當(dāng)z>300m時，取z=300m,當(dāng)z<5m時，取z=5m；

對B類場地：當(dāng)z>350m時，取z=350m,當(dāng)z<10m時，取z=10m；

對C類場地：當(dāng)z>450m時，取z=450m,當(dāng)z<15m時，取z=15m；

對D類場地：當(dāng)z>550m時，取z=550m,當(dāng)z<30m時，取z=30m；

g：峰值因子，取2.5；

ho：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、

0.23和0.39；

a：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0.30；

對于D類地形，22.2m高度處的陣風(fēng)系數(shù)為：

3

3gz=1+2X2.5X0.39X(30/10)-°'°=2.4025

uz：風(fēng)壓高度變化系數(shù)；

根據(jù)不同場地類型，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》條文說明部分8.2.1提供的公式計算：

A24

A類場地：UZ=1.284X(Z/10)°-

B030

B類場地：uz=1.OOOX(z/1O)

C類場地:UzC=O.544X(z/1O)0-44

D060

D類場地:UZ=O.262X(Z/1O)-

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：

對A類場地：當(dāng)z>300m時，取z=300m,當(dāng)z<5m時，取z=5m；

對B類場地：當(dāng)z>350m時，取z=350m,當(dāng)z<10m時，取z=10m；

對C類場地：當(dāng)z>450m時，取z=450m,當(dāng)z<15m時，取z=15m；

對D類場地：當(dāng)z>550m時，取z=550m,當(dāng)z<30m時，取z=30m；

對于D類地形，22.2m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)：

6

Uz=0.262X(30/10)0-°=0.5065

Us1：局部風(fēng)壓體型系數(shù)；

6

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按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012第8.3.3條：計算圍護(hù)結(jié)構(gòu)及其連接的風(fēng)荷

載時，可按下列規(guī)定采用局部體型系數(shù)口S1：

1封閉矩形平面房屋的墻面及屋面可按表833-1的規(guī)定采用；

2檐口、雨篷、遮陽板、邊棱處的裝飾條等突出構(gòu)件，取-2.0；

3其它房屋和構(gòu)筑物可按本規(guī)范第8.3.1條規(guī)定體型系數(shù)的1.25倍取值。

本計算點為墻面轉(zhuǎn)角位置，按如上說明，查表得：

口S1⑴=1.4

按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012第8.3.4條：計算非直接承受風(fēng)荷載的圍護(hù)

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：

1當(dāng)從屬面積不大于1時，折減系數(shù)取1.0；

2當(dāng)從屬面積大于或等于25m2時，對墻面折減系數(shù)取0.8,對局部體型系數(shù)絕對

值大于1.0的屋面區(qū)域折減系數(shù)取0.6,對其它屋面區(qū)域折減系數(shù)取1.0；

3當(dāng)從屬面積大于Im?且小于25m2時，墻面和絕對值大于1.0的屋面局部體型系

數(shù)可采用對數(shù)插值，即按下式計算局部體型系數(shù)：

US1(A)=Usi(1)+[yS1(25)-uS1⑴]logA/1.4……8.3.4[GB50009-2012]

其中：

usi(25)=0.8usi⑴

=0.8X1.4

=1.12

計算支撐結(jié)構(gòu)時的構(gòu)件從屬面積：

A=3.2X5.4

=17.28m2

當(dāng)A>25時取a=25,當(dāng)A小于1時取A=1；

LogA=1.238

貝u：

口S1(A)=US1(1)+[US1(25)-psi(1)]logA/1.4

=1.4+[1.12-1.4]X1.238/1.4

=1.152

按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012第8.3.5條:計算圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載時，建筑

物內(nèi)部壓力的局部體型系數(shù)可按下列規(guī)定采用：

1封閉式建筑物，按其外表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取-02或0.2；

2僅一面墻有主導(dǎo)洞口的建筑物：

-當(dāng)開洞率大于0.02且小于或等于0.10時，取0.4Psi;

-當(dāng)開洞率大于0.10且小于或等于0.30時，取0.6口si;

-當(dāng)開洞率大于0.30時，取0.84;

3其它情況，應(yīng)按開放式建筑物的Psi取值；

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：Usi應(yīng)取主導(dǎo)洞口對應(yīng)位置的值；

本計算中建筑物內(nèi)部壓力的局部體型系數(shù)為02(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：

uS1=1.152+0.2

=1.352

而對直接承受風(fēng)壓的面板結(jié)構(gòu)來說，其局部風(fēng)壓體型系數(shù)為：

usi=1.4+0.2

=1.6

7

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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》GB50009-2012附表E.5中

數(shù)值采用，但不小于0.3KN/m2,按重現(xiàn)期50年，深圳地區(qū)取0.00075MPa；

3.2計算支撐結(jié)構(gòu)時的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值

Wk=BgzUzUslWo

=2.4025X0.5065X1.352X0.00075

=0.001234MPa

3.3計算面板材料時的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值

Wk=3gzuZus1w0

=2.4025X0.5065X1.6X0.00075

=0.00146MPa

3.4垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值

qEk=0EamaxGk/A......5.3.4[JGJ102-2003]

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

BE：動力放大系數(shù)，取5.0；

amax：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(mm?)；

3.5平行于幕墻平面的集中水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值

PEk=3EamaxGk??????5.3.5[JGJ102-2003]

PEk：平行于幕墻平面的集中水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(N)；

BE：動力放大系數(shù)，取5.0；

amax：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)；

按照J(rèn)GJ102規(guī)范5.4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。

3.6作用效應(yīng)組合

荷載和作用效應(yīng)按下式進(jìn)行組合：

S=YG$Gk+VwYwSwk+WEYESEK.5.4.1[JGJ102-2003]

上式中：

s：作用效應(yīng)組合的設(shè)計值；

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

Swk、sEk：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、YW、YE：各效應(yīng)的分項系數(shù)；

_Ww、WE：分別為風(fēng)荷載，地震作用效應(yīng)的組合系數(shù)。

上面的YG、YW、YE為分項系數(shù),按542、543、544[JGJ102-2003]規(guī)定如下:

進(jìn)行幕墻構(gòu)件強度、連接件和預(yù)埋件承載力計算時：

重力荷載：YG：1.2；

風(fēng)荷載：Yw：1.4；

地震作用：YE：1.3；

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進(jìn)行撓度計算時；

重力荷載：YG：1.0；

風(fēng)荷載：Yw：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)Ww為1.0；

地震作用的組合系數(shù)WE為0.5；

4單元幕墻立柱計算

基本參數(shù)：

1：計算點標(biāo)高：22.2m；

2：力學(xué)模型：簡支梁；

3：立柱跨度：L=5400mm；

4：立柱左分格寬：3200mm；立柱右分格寬：3200mm；

5：立柱計算間距：B=3200mm；

6：板塊配置：中空-夾層玻璃；

7：立柱材質(zhì)：6063-T6；

8：安裝方式：偏心受拉；

本處幕墻立柱按簡支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計計算，受力模型如下:

簡支梁受力模型

4.1選用立柱材料的截面特性

單元幕墻立柱由2支立柱插接組成，一般被叫做公、母框，在本計算中我們分別用

“左單元框”和“右單元框”來描述，至于哪個是公或母框，并不影響計算結(jié)果。

(1)左單元框參數(shù)：

選用型材號：60/200系列

左單元框的抗彎強度設(shè)計值：fa=150MPa

左單元框的抗剪強度設(shè)計值：Ta=85MPa

左單元框彈性模量：Ea=70000MPa

4

左單元框繞X軸慣性矩：lix=8384470mm

9

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4

左單元框繞丫軸慣性矩：hy=1081680mm

3

左單元框繞X軸凈截面抵抗矩：W1nx1=85746mm

左單元框繞X軸凈截面抵抗矩：Wmx2=82026mm3

左單元框凈截面面積：Am=1686.9mm2

左單元框線密度：Yg=0.045546N/mm

左單元框截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：tix=6mm

左單元框受力面對中性軸的面積矩：Six=53034mm3

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)范》GB50018-2002,取

1.00；

對于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范，取1.05；

對于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50429-2007,取1.00；

此處?。篩=1.00

(2)右單元框參數(shù)：

選用右單元框號：60/200系歹U

右單元框的抗彎強度設(shè)計值：fa=150MPa

右單元框的抗剪強度設(shè)計值：Ta=85MPa

右單元框彈性模量：Ea=70000MPa

4

右單元框繞X軸慣性矩：l2x=8384470mm

右單元框繞Y軸慣性矩：12y=1081680mm4

3

右單元框繞X軸凈截面抵抗矩：W2nxi=85746mm

3

右單元框繞X軸凈截面抵抗矩：W2nX2=82026mm

2

右單元框凈截面面積：A2n=1686.9mm

右單元框線密度：Yg=0.045546N/mm

右單元框截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t2x=6mm

3

右單元框受力面對中性軸的面積矩：S2x=53034mm

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)范》GB50018-2002,取

1.00；

對于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范，取1.05；

對于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50429-2007,取1.00；

此處?。篩=1.00

4.2立柱荷載計算

(1)風(fēng)荷載作用的線荷載集度(按矩形分布)：

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

wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；

B：幕墻立柱計算間距(mm)；

qwk=wkB

=0.001234X3200

=3.949N/mm

qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計值(N/mm)；

qw=1.4qwk

=1.4X3.949

=5.529N/mm

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(2)水平地震作用線荷載集度(按矩形分布)：

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

BE：動力放大系數(shù)，取5.0；

amax：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),(含面板和框架)；

A：幕墻構(gòu)件的面積(mm?)；

C|EAk=3EamaxGk/A......5.3.4[JGJ102-2003]

=5.0X0.08X0.00065

=0.00026MPa

qEk：水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；

B：幕墻立柱計算間距(mm)；

qEk=qEAkB

=0.00026X3200

=0.832N/mm

qE：水平地震作用線荷載集度設(shè)計值(N/mm)；

QE=1.3qEk

=1.3X0.832

=1.082N/mm

(3)幕墻受荷載集度組合：

用于強度計算時，采用SW+0.5SE設(shè)計值組合：……5.4.1[JGJ102-2003]

q=qw+0.5qE

=5.529+0.5X1.082

=6.07N/mm

用于撓度計算時，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值：……5.4.1[JGJ102-2003]

C|k=C|wk

=3.949N/mm

4.3幕墻立柱荷載分配

對于單元幕墻按照等撓度原則，進(jìn)行荷載分配，對于簡支梁：

qik：分布在左單元框上的線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；

q2k：分布在右單元框上的線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；

qi：分布在左單元框上的線荷載設(shè)計值(N/mm)；

q2：分布在右單元框上的線荷載設(shè)計值(N/mm)；

hx：左單元框的繞X軸慣性矩(mm)

l2x：右單元框的繞X軸慣性矩(mm4)；

因為：

44

5qikL/384Ealix=5q2kL/384Eal2x

q〔k+q2k=qk

所以：

qik=qkXIix/(hx+l2x)

=3.949X8384470/(8384470+8384470)

=1.974N/mm

q2k=qkXhxAhx+kx)

=3.949X8384470/(8384470+8384470)

=1.974N/mm

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qi=qXI1x/(lix+l2x)

=6.07X8384470/(8384470+8384470)

=3.035N/mm

q2=qXI2x/(hx+l2x)

=6.07X8384470/(8384470+8384470)

=3.035N/mm

4.4彎矩分配

⑴左單元框在組合荷載作用下的彎矩設(shè)計值：

Mix：左單元框彎矩組合設(shè)計值(N?mm)；

M1w：風(fēng)荷載作用下左單元框產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值(N