1、幼童用品公司办公楼幕墙安装工程施工计算书 编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月目录1 计算引用的规范、标准及资料21.1 幕墙设计规范：21.2 建筑设计规范：21.3 铝材规范：21.4 金属板及石材规范：21.5 玻璃规范：21.6 钢材规范：21.7 胶类及密封材料规范：21.8 五金件规范：21.9 相关物理性能等级测试方法：21.10 建筑结构静力计算手册(第二版)21.11 土建图纸：22 基本参数22.1 幕墙所在地区22.2 地面粗糙度分类等级22.3 抗震设防23 玻璃幕墙承受荷载计算23.2、1 风荷载标准值的计算方法23.2 计算支撑结构时的风荷载标准值23.3 计算面板材料时的风荷载标准值23.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值23.5 作用效应组合24 玻璃幕墙立柱计算24.1 立柱型材选材计算24.2 确定材料的截面参数24.3 选用立柱型材的截面特性24.4 立柱的抗弯强度计算24.5 立柱的挠度计算24.6 立柱的抗剪计算25 玻璃幕墙阳转角立柱计算25.1 立柱型材选材计算25.2 确定材料的截面参数25.3 选用立柱型材的截面特性25.4 立柱的抗弯强度计算25.5 立柱的挠度计算25.6 立柱的抗剪计算26 玻璃幕墙阴转角立柱计算26.1 立柱型材选材计算3、26.2 确定材料的截面参数26.3 选用立柱型材的截面特性26.4 立柱的抗弯强度计算26.5 立柱的挠度计算26.6 立柱的抗剪计算27 玻璃幕墙横梁计算27.1 横梁型材选材计算27.2 确定材料的截面参数27.3 选用横梁型材的截面特性27.4 幕墙横梁的抗弯强度计算27.5 横梁的挠度计算27.6 横梁的抗剪计算28 玻璃板块的选用与校核28.1 玻璃板块荷载计算：28.2 玻璃的强度计算：28.3 玻璃最大挠度校核：29 连接件计算29.1 横梁与角码间连接29.2 角码与立柱连接29.3 立柱与主结构连接210 幕墙埋件计算(土建预埋)210.1 荷载标准值计算210.2 埋件计4、算210.3 锚板总面积校核210.4 锚筋长度计算：211 幕墙转接件强度计算211.1 受力分析211.2 转接件的强度计算212 幕墙焊缝计算212.1 受力分析212.2 焊缝特性参数计算212.3 焊缝校核计算213 显横隐竖玻璃幕墙胶类及伸缩缝计算213.1 抗震设计下结构硅酮密封胶的宽度计算213.2 结构硅酮密封胶粘接厚度的计算213.3 结构胶设计总结213.4 立柱连接伸缩缝计算213.5 耐侯胶胶缝计算214 学习中心玻璃幕墙计算214.1 立柱型材选材计算214.2 确定材料的截面参数214.3 选用立柱型材的截面特性214.4 立柱的抗弯强度计算214.5 立柱的挠度5、计算214.6 立柱的抗剪计算215 学习中心玻璃幕墙横梁计算215.1 横梁型材选材计算215.2 确定材料的截面参数215.3 选用横梁型材的截面特性215.4 幕墙横梁的抗弯强度计算215.5 横梁的挠度计算215.6 横梁的抗剪计算216 玻璃板块的选用与校核216.1 玻璃板块荷载计算：216.2 玻璃的强度计算：216.3 玻璃最大挠度校核：217 连接件计算217.1 横梁与立柱间焊接强度计算217.2 立柱与主结构连接218 幕墙埋件计算(土建预埋)218.1 荷载标准值计算218.2 埋件计算218.3 锚板总面积校核218.4 锚筋长度计算219 幕墙转接件强度计算219.6、1 受力分析219.2 转接件的强度计算220 幕墙焊缝计算220.1 受力分析220.2 焊缝特性参数计算220.3 焊缝校核计算221 全隐框玻璃幕墙胶类及伸缩缝计算221.1 结构硅酮密封胶的宽度计算221.2 结构硅酮密封胶粘接厚度的计算221.3 结构胶设计总结221.4 立柱连接伸缩缝计算221.5 耐侯胶胶缝计算222 玻璃门窗计算(高1600mm)222.1 竖中梃受荷单元分析222.2 选用竖中梃型材的截面特性222.3 竖中梃的抗弯强度计算222.4 竖中梃的挠度计算222.5 竖中梃的抗剪计算223 玻璃门窗计算(高2450mm)223.1 竖中梃受荷单元分析223.2 7、选用竖中梃型材的截面特性223.3 竖中梃的抗弯强度计算223.4 竖中梃的挠度计算223.5 竖中梃的抗剪计算224 门窗横中梃计算224.1 横中梃受荷单元分析224.2 选用横中梃型材的截面特性224.3 横中梃的抗弯强度计算224.4 横中梃的挠度计算224.5 横中梃的抗剪计算225 玻璃板块的选用与校核225.1 玻璃板块荷载计算：225.2 玻璃的强度计算：225.3 玻璃最大挠度校核：226 玻璃门窗横中梃计算226.1 横中梃受荷单元分析226.2 选用横中梃型材的截面特性226.3 横中梃的抗弯强度计算226.4 横中梃的挠度计算226.5 横中梃的抗剪计算227 玻璃板块8、的选用与校核227.1 玻璃板块荷载计算：227.2 玻璃的强度计算：227.3 玻璃最大挠度校核：228 石材幕墙计算228.1 立柱型材选材计算228.2 确定材料的截面参数228.3 选用立柱型材的截面特性228.4 立柱的抗弯强度计算228.5 立柱的挠度计算228.6 立柱的抗剪计算229 石材幕墙横梁计算229.1 横梁型材选材计算229.2 确定材料的截面参数229.3 选用横梁型材的截面特性229.4 幕墙横梁的抗弯强度计算229.5 横梁的挠度计算229.6 横梁的抗剪计算230 短槽式(托板)连接石材的选用与校核230.1 石材板块荷载计算230.2 石材的抗弯设计230.9、3 短槽托板在石材中产生的剪应力校核230.4 短槽托板剪应力校核231 连接件计算231.1 横梁与立柱间焊接强度计算231.2 立柱与主结构连接232 玻璃雨篷计算232.1 玻璃雨篷的荷载作用说明232.2 风荷载标准值计算232.3 风荷载设计值计算232.4 雪荷载标准值计算232.5 雪荷载设计值计算232.6 雨篷面活荷载设计值232.7 雨篷构件恒荷载设计值232.8 选取计算荷载组合233 有拉杆玻璃雨篷计算233.1 结构的受力分析233.2 选用材料的截面特性233.3 梁的抗弯强度计算233.4 拉杆的抗拉(压-稳定性)强度计算233.5 梁的挠度计算234 无拉杆玻璃10、雨篷计算234.1 悬臂梁的受力分析234.2 选用材料的截面特性234.3 梁的抗弯强度计算234.4 梁的挠度计算235 雨篷焊缝计算235.1 受力分析235.2 焊缝校核计算236 玻璃的选用与校核236.1 玻璃板块荷载组合计算236.2 玻璃板块荷载分配计算236.3 玻璃的强度计算236.4 玻璃最大挠度校核237 雨篷埋件计算(土建预埋)237.1 校核处埋件受力分析237.2 埋件计算238 玻璃栏杆计算238.1 风荷载标准值的计算方法238.2 计算支撑结构时的风荷载标准值238.3 计算面板材料时的风荷载标准值238.4 垂直于栏杆平面的分布水平地震作用标准值238.511、 作用效应组合239 塔楼屋面玻璃栏杆计算239.1 栏杆横杆荷载计算239.2 栏杆横杆强度计算239.3 栏杆横杆挠度计算240 玻璃栏杆立杆计算240.1 栏杆立杆荷载计算240.2 栏杆立杆抗弯强度校核240.3 栏杆立杆挠度计算241 栏杆玻璃的计算241.1 玻璃板块荷载计算241.2 玻璃的强度计算241.3 玻璃最大挠度校核242 裙楼屋面玻璃栏杆计算242.1 栏杆横杆荷载计算242.2 栏杆横杆强度计算242.3 栏杆横杆挠度计算243 玻璃栏杆立杆计算243.1 栏杆立杆荷载计算243.2 栏杆立杆抗弯强度校核243.3 栏杆立杆挠度计算244 栏杆玻璃的计算244.1 12、玻璃板块荷载计算244.2 玻璃的强度计算244.3 玻璃最大挠度校核245 附录 常用材料的力学及其它物理性能21 计算引用的规范、标准及资料1.1 幕墙设计规范：铝合金结构设计规范 GB50429-2007玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-2003点支式玻璃幕墙工程技术规程 CECS127-2001玻璃幕墙点支承装置 JG138-2010吊挂式玻璃幕墙支承装置 JG139-2001建筑瓷板装饰工程技术规范 CECS101：98建筑幕墙 GB/T21086-2007金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ133-2001小单元建筑幕墙 JG/T216-20081.2 建筑设计规范：地震震级的规定13、 GB/T17740-1999钢结构防火涂料 GB14907-2002钢结构设计规范 GB50017-2003高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2002高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95(2005年版)高处作业吊蓝 GB19155-2003工程抗震术语标准 JGJ/T97-2010工程网络计划技术规程 JGJ/T121-99混凝土结构后锚固技术规程 JGJ145-2004混凝土结构设计规范 GB50010-2010混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓 JG160-2004建筑表面用有机硅防水剂 JC/T902-2002建筑材料放射性核素限量 GB6566-2010建筑防火封堵应用技术14、规程 CECS154：2003建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008建筑工程预应力施工规程 CECS180：2005建筑结构荷载规范 GB50009-2001(2006年版、局部修订)建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001建筑抗震设计规范 GB50011-2010建筑设计防火规范 GB50016-2006建筑物防雷设计规范 GB50057-2010冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB50018-2002民用建筑设计通则 GB50352-2005预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程JGJ85-20101.3 铝材规范：变形铝及铝15、合金化学成份 GB/T3190-2008建筑用隔热铝合金型材 JG175-2011建筑用铝型材、铝板氟碳涂层 JG/T133-2000铝合金建筑型材第1部分基材 GB5237.1-2008铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材 GB5237.2-2008铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材 GB5237.3-2008铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材 GB5237.4-2008铝合金建筑型材第5部分氟碳漆喷涂型材 GB5237.5-2008铝合金建筑型材第6部分隔热型材 GB5237.6-2004铝及铝合金彩色涂层板、带材 YS/T431-2000一般工业用铝及铝合金板、带材 GB/T388016、.13-2006铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求 YS/T437-2009有色电泳涂漆铝合金建筑型材 YS/T459-20031.4 金属板及石材规范：干挂饰面石材及其金属挂件 JC830.1、2-2005建筑装饰用微晶玻璃 JC/T872-2000建筑幕墙用瓷板 JG/T217-2007建筑装饰用搪瓷钢板 JG/T234-2008微晶玻璃陶瓷复合砖 JC/T994-2006超薄天然石材复合板 JC/T1049-2007铝幕墙板、板基 YS/T429.1-2000铝幕墙板、氟碳喷漆铝单板 YS/T429.2-2000建筑幕墙用铝塑复合板 GB/T17748-2008铝塑复合板用铝带 YS17、/T432-2000天然板石 GB/T18600-2009天然大理石荒料 JC/T202-2001天然大理石建筑板材 GB/T19766-2005天然花岗石荒料 JC/T204-2001天然花岗石建筑板材 GB/T18601-2009天然石材统一编号 GB/T17670-2008 天然饰面石材术语 GB/T13890-20081.5 玻璃规范：镀膜玻璃 第1部分：阳光控制镀膜玻璃 GB/T18915.1-2002镀膜玻璃 第2部分：低辐射镀膜玻璃 GB/T18915.2-2002防弹玻璃 GB17840-1999平板玻璃 GB11614-2009建筑用安全玻璃 第3部分：夹层玻璃 GB157618、3.3-2009建筑用安全玻璃 第2部分：钢化玻璃 GB15763.2-2005建筑用安全玻璃 防火玻璃 GB15763.1-2009幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃 GB17841-2008热弯玻璃 JC/T915-2003压花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-20021.6 钢材规范：建筑结构用冷弯矩形钢管 JG/T178-2005不锈钢棒 GB/T1220-2007不锈钢冷加工钢棒 GB/T4226-2009不锈钢冷轧钢板及钢带 GB/T3280-2007不锈钢热轧钢板及钢带 GB/T4237-2007不锈钢小直径无缝钢管 GB/T3090-2000擦窗机 GB19119、54-2003彩色涂层钢板和钢带 GB/T12754-2006低合金钢焊条 GB/T5118-1995低合金高强度结构钢 GB/T1591-2008建筑幕墙用钢索压管接头 JG/T201-2007耐候结构钢 GB/T4171-2008高碳铬不锈钢丝 YB/T0961997合金结构钢 GB/T3077-1999金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求 GB/T13912-2002冷拔异形钢管 GB/T3094-2000碳钢焊条 GB/T5117-1999碳素结构钢 GB/T700-2006碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带GB/T912-2008碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带GB/T320、274-2007优质碳素结构钢 GB/T699-19991.7 胶类及密封材料规范：丙烯酸酯建筑密封膏 JC484-2006幕墙玻璃接缝用密封胶 JC/T882-2001彩色涂层钢板用建筑密封胶 JC/T884-2001丁基橡胶防水密封胶粘带 JC/T942-2004干挂石材幕墙用环氧胶粘剂 JC887-2001工业用橡胶板 GB/T5574-1994混凝土建筑接缝用密封胶 JC/T881-2001建筑窗用弹性密封剂 JC485-2007建筑密封材料试验方法 GB/T13477.120-2002建筑用防霉密封胶 JC/T885-2001建筑用硅酮结构密封胶 GB16776-2005建筑用岩棉、21、矿渣棉绝热制品 GB/T19686-2005建筑用硬质塑料隔热条 JG/T174-2005建筑装饰用天然石材防护剂 JC/T973-2005聚氨酯建筑密封胶 JC/T482-2003聚硫建筑密封胶 JC/T483-2006绝热用岩棉、矿棉及其制品 GB/T11835-2007硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定 GB/T529-1999石材用建筑密封胶 JC/T883-2001橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法 GB/T531-1999修补用天然橡胶胶粘剂 HG/T3318-2002中空玻璃用弹性密封胶 JC/T486-2001中空玻璃用丁基热熔密封胶 JC/T914-20031.8 五金件规范：封22、闭型沉头抽芯铆钉 GB/T12616-2004封闭型平圆头抽芯铆钉 GB/T12615-2004紧固件螺栓和螺钉 GB/T5277-1985紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母 GB/T3103.1-2002紧固件机械性能不锈钢螺母 GB/T3098.15-2000紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱 GB/T3098.6-2000紧固件机械性能抽芯铆钉 GB/T3098.19-2004紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹 GB/T3098.2-2000紧固件机械性能螺母、细牙螺纹 GB/T3098.4-2000紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱 GB/T3098.1-2010紧固件机械性能自攻螺钉 GB/T23、3098.5-2000紧固件术语盲铆钉 GB/T3099-2004螺纹紧固件应力截面积和承载面积 GB/T16823.1-1997十字槽盘头螺钉 GB/T818-2000铜合金铸件 GB/T13819-1992锌合压铸件 GB/T13821-1992铝合金压铸件 GB/T15114-2009铸件尺寸公差与机械加工余量 QB/T6414-1999电动采光排烟窗 JG189-20061.9 相关物理性能等级测试方法：玻璃幕墙工程质量检验标准 JGJ/T139-2001玻璃幕墙光学性能 GB/T18091-2000彩色涂层钢板和钢带试验方法 GB/T13448-2006钢结构工程施工质量验收规范 G24、B50205-2001混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002建筑防水材料老化试验方法 GB/T18244-2000建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法 GB/T15227-2007建筑幕墙抗震性能振动台试验方法 GB/T18575-2001建筑幕墙平面内变形性能检测方法 GB/T18250-2000建筑装饰装修工程质量验收规范 GB50210-2001金属材料室温拉伸试验方法 GB/T228-20021.10 建筑结构静力计算手册(第二版)1.11 土建图纸：2 基本参数2.1 幕墙所在地区 XX地区；2.2 地面粗糙度分类等级 幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB25、50009-2001) A类：指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区； B类：指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区； C类：指有密集建筑群的城市市区； D类：指有密集建筑群且房屋较高的城市市区；依照上面分类标准，本工程按C类地形考虑。2.3 抗震设防 按建筑工程抗震设防分类标准，建筑工程应分为以下四个抗震设防类别： 1.特殊设防类：指使用上有特殊设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑，简称甲类； 2.重点设防类：指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后26、果，需要提高设防标准的建筑，简称乙类； 3.标准设防类：指大量的除1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑，简称丙类； 4.适度设防类：指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害，允许在一定条件下适度降低要求的建筑，简称丁类； 在维护结构抗震设计计算中： 1.特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施，同时，应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用； 2.重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施，同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用； 3.标准设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用； 4.适度设防27、类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用； 根据国家规范建筑抗震设计规范GB50011-2010，XX地区地震基本烈度为：6度，地震动峰值加速度为0.05g，由于本工程是标准设防类，因此实际抗震计算中的水平地震影响系数最大值应按本地区抗震设防烈度选取，也就是取：max=0.04；3 玻璃幕墙承受荷载计算3.1 风荷载标准值的计算方法 幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2001 2006年版)计算： wk=gzzs1w0 -2GB50009-2001 2006年版上式中： wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)； Z：计算点标高：45.45m； gz：瞬时风压28、的阵风系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m按5m计算)： gz=K(1+2f) 其中K为地面粗糙度调整系数，f为脉动系数 A类场地： gz=0.92(1+2f) 其中：f=0.387(Z/10)-0.12 B类场地： gz=0.89(1+2f) 其中：f=0.5(Z/10)-0.16 C类场地： gz=0.85(1+2f) 其中：f=0.734(Z/10)-0.22 D类场地： gz=0.80(1+2f) 其中：f=1.2248(Z/10)-0.3对于C类地形，45.45m高度处瞬时风压的阵风系数： gz=0.85(1+2(0.734(Z/10)-0.22)=1.7443 z29、：风压高度变化系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算： A类场地： z=1.379(Z/10)0.24 当Z300m时，取Z=300m，当Z350m时，取Z=350m，当Z400m时，取Z=400m，当Z450m时，取Z=450m，当Z30m时，取Z=30m；对于C类地形，45.45m高度处风压高度变化系数： z=0.616(Z/10)0.44=1.1992 s1：局部风压体型系数； 按建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006年版)第条：验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数s1： 一、外表面 1. 正压区 按表采用； 2. 负压区 -对墙面， 取-1.0 30、-对墙角边， 取-1.8 二、内表面 对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。 本计算点为大面位置。 按JGJ102-2003第条文说明：风荷载在建筑物表面分布是不均匀的，在檐口附近、边角部位较大。根据风洞试验结果和国外的有关资料，在上述区域风吸力系数可取-1.8，其余墙面可考虑-1.0，由于维护结构有开启的可能，所以还应考虑室内压-0.2。对无开启的结构，建筑结构荷载规范条文说明第7.3.3条指出“对封闭建筑物，考虑到建筑物内实际存在的个别洞口和缝隙，以及机械通风等因素，室内可能存在正负不同的气压，参照国外规范，大多取(0.2-0.25)的压力系数，现取0.2”。即不论有无开31、启扇，均要考虑内表面的局部体型系数。 另注：上述的局部体型系数s1(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况，当围护构件的从属面积A大于或等于10m2时，局部风压体型系数s1(10)可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时，局部风压体型系数s1(A)可按面积的对数线性插值，即： s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA 在上式中： 当A10m2时，取A=10m2； 当A1m2时，取A=1m2； s1(10)=0.8s1(1) w0：基本风压值(MPa)，根据现行GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，但不小于0.32、3KN/m2，按重现期50年，XX地区取0.00055MPa；3.2 计算支撑结构时的风荷载标准值 计算支撑结构时的构件从属面积： A=1.44.15=5.81m2 LogA=0.764 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =0.847 s1=0.847+0.2 =1.047 wk=gzzs1w0 =1.74431.19921.0470.00055 =0.001205MPa 3.3 计算面板材料时的风荷载标准值 计算面板材料时的构件从属面积： A=1.41.4=1.96m2 LogA=0.292 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =0.942 s133、=0.942+0.2 =1.142 wk=gzzs1w0 =1.74431.19921.1420.00055 =0.001314MPa 3.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 qEAk=EmaxGk/A JGJ102-2003 qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数,取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)； A：幕墙构件的面积(mm2)；3.5 作用效应组合荷载和作用效应按下式进行组合： S=GSGk+wwSwk+EESEk JGJ102-2003上式中： S：作用效应组合的设计值； SGk34、：重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值； Swk、SEk：分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生的效应标准值； G、w、E：各效应的分项系数； w、E：分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。上面的G、w、E为分项系数，按、5.4.3、5.4.4JGJ102-2003规定如下：进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载力计算时： 重力荷载：G：1.2； 风 荷 载：w：1.4； 地震作用：E：1.3；进行挠度计算时； 重力荷载：G：1.0； 风 荷 载：w：1.0； 地震作用：可不做组合考虑；上式中，风荷载的组合系数w为1.0； 地震作用的组合系数E为0.5；4 玻璃幕墙立柱计算基本参数： 1：计算点35、标高：45.45m； 2：力学模型：四点三跨连续梁； 3：立柱跨度：L=4150mm； 4：立柱左分格宽：1400mm；立柱右分格宽：1400mm； 5：立柱计算间距：B=1400mm； 6：板块配置：中空玻璃8 +6 mm； 7：立柱材质：6063-T5； 8：安装方式：偏心受拉；本处幕墙立柱按四点三跨连续梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：4.1 立柱型材选材计算(1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)： qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)； wk：风荷载标准值(MPa)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； qwk=wkB =0.0012051400 =1.687N/mm36、 qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.41.687 =2.362N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)： qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数，取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：幕墙平面面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A JGJ102-2003 =50.040.0005 =0.0001MPa qEk：水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； qEk=qEAkB =0.0037、011400 =0.14N/mm qE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.14 =0.182N/mm(3)幕墙受荷载集度组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =2.362+0.50.182 =2.453N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： JGJ102-2003 qk=qwk =1.687N/mm(4)立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值： Mx：弯矩组合设计值(Nmm)； Mw：风荷载作用下立柱产生的弯矩设计值(Nmm)； ME：地震作用下立柱产生的弯矩设计值(Nmm)； L：立柱跨度(38、mm)；采用Sw+0.5SE组合： Mw=0.1qwL2 ME=0.1qEL2 Mx=Mw+0.5ME =0.1qL2 =0.12.45341502 =4224679.25Nmm4.2 确定材料的截面参数(1)立柱抵抗矩预选值计算： Wnx：立柱净截面抵抗矩预选值(mm3)； Mx：弯矩组合设计值(Nmm)； ：塑性发展系数： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，取1.00； fa：型材抗弯强度设计值(MPa)39、，对6063-T5取90MPa； Wnx=Mx/fa =4224679.25/1.00/90 =46940.881mm3(2)立柱惯性矩预选值计算： qk：风荷载线荷载集度标准值(N/mm)； E：型材的弹性模量(MPa)，对6063-T5取70000MPa； Ixmin：材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm4)； L：计算跨度(mm)； df,lim：按规范要求，立柱的挠度限值(mm)； df,lim=0.007qkL4/EIxmin L/180=4150/180=23.056mm 按.2建筑幕墙GB/T21086-2007的规定，对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙（其它形式幕墙或外维护结构无绝对挠40、度限制）： 当跨距4500mm时，绝对挠度不应该大于20mm； 当跨距4500mm时，绝对挠度不应该大于30mm；对本例取： df,lim=20mm Ixmin=0.007qkL4/Edf,lim =0.0071.68741504/70000/20 =2501943.36mm44.3 选用立柱型材的截面特性 按上一项计算结果选用型材号：140x72x3 型材的抗弯强度设计值：fa=90MPa 型材的抗剪强度设计值：a=55MPa 型材弹性模量：E=70000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=4167580mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=1198940mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=63823mm341、 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=55790mm3 型材净截面面积：An=1495.9mm2 型材线密度：g=0.040389N/mm 型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=6mm 型材受力面对中性轴的面积矩：Sx=35934mm3 塑性发展系数：=1.004.4 立柱的抗弯强度计算(1)立柱轴向拉力设计值： Nk：立柱轴向拉力标准值(N)； qGAk：幕墙单位面积的自重标准值(MPa)； A：立柱单元的面积(mm2)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； Nk=qGAkA =qGAkBL =0.000514004150 =2905N N：立柱轴向拉力设计值(N)； N=142、.2Nk =1.22905 =3486N(2)抗弯强度校核：按连续梁(受拉)立柱强度公式，应满足： N/An+Mx/Wnxfa JGJ102-2003上式中： N：立柱轴力设计值(N)； Mx：立柱弯矩设计值(Nmm)； An：立柱净截面面积(mm2)； Wnx：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3)； ：塑性发展系数： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，取1.00； fa：型材的抗弯强度设计值，取90MPa43、；则： N/An+Mx/Wnx=3486/1495.9+4224679.25/1.00/55790 =78.055MPa90MPa立柱抗弯强度满足要求。4.5 立柱的挠度计算 因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的立柱惯性矩大于预选值，挠度就满足要求： 实际选用的型材惯性矩为：Ix=4167580mm4 预选值为：Ixmin=2501943.36mm4 实际挠度计算值为： df=0.007qkL4/EIx =0.0071.68741504/70000/4167580 =12.007mm 而df,lim=20mm所以，立柱挠度满足规范要求。4.6 立柱的抗剪计算校核依据： maxa=44、55MPa (立柱的抗剪强度设计值)(1)Vwk：风荷载作用下剪力标准值(N)： Vwk=wkBL0.6 =0.001205140041500.6 =4200.63N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)： Vw=1.4Vwk =1.44200.63 =5880.882N(3)VEk：地震作用下剪力标准值(N)： VEk=qEAkBL0.6 =0.0001140041500.6 =348.6N(4)VE：地震作用下剪力设计值(N)： VE=1.3VEk =1.3348.6 =453.18N(5)V：立柱所受剪力设计值组合： 采用Vw+0.5VE组合： V=Vw+0.5VE =5880.88245、+0.5453.18 =6107.472N(6)立柱剪应力校核： max：立柱最大剪应力(MPa)； V：立柱所受剪力(N)； Sx：立柱型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)； Ix：立柱型材截面惯性矩(mm4)； t：型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)； max=VSx/Ixt =6107.47235934/4167580/6 =8.777MPa 8.777MPa55MPa立柱抗剪强度满足要求!5 玻璃幕墙阳转角立柱计算基本参数： 1：计算点标高：45.5m； 2：力学模型：四点三跨连续梁； 3：立柱跨度：L=4150mm； 4：立柱左分格宽：1700mm；立柱右分格宽：1320mm46、； 5：立柱计算间距：B=1510mm； 6：板块配置：中空玻璃8 +6 mm； 7：立柱材质：6063-T5； 8：安装方式：偏心受拉；本处幕墙立柱按四点三跨连续梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：5.1 立柱型材选材计算(1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)： qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)； wk：风荷载标准值(MPa)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； qwk=wkB =0.0019721510 =2.978N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.42.978 =4.169N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按47、矩形分布)： qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数，取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：幕墙平面面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A JGJ102-2003 =50.040.0005 =0.0001MPa qEk：水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； qEk=qEAkB =0.00011510 =0.151N/mm qE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.151 =0.196N/mm48、(3)幕墙受荷载集度组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =4.169+0.50.196 =4.267N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： JGJ102-2003 qk=qwk =2.978N/mm(4)立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值： Mx：弯矩组合设计值(Nmm)； Mw：风荷载作用下立柱产生的弯矩设计值(Nmm)； ME：地震作用下立柱产生的弯矩设计值(Nmm)； L：立柱跨度(mm)；采用Sw+0.5SE组合： Mw=0.1qwL2 ME=0.1qEL2 Mx=Mw+0.5ME =0.1qL2 =0.14.2674149、502 =7348840.75Nmm5.2 确定材料的截面参数(1)立柱抵抗矩预选值计算： Wnx：立柱净截面抵抗矩预选值(mm3)； Mx：弯矩组合设计值(Nmm)； ：塑性发展系数： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，取1.00； fa：型材抗弯强度设计值(MPa)，对6063-T5取90MPa； Wnx=Mx/fa =7348840.75/1.00/90 =81653.786mm3(2)立柱惯性矩预选值50、计算： qk：风荷载线荷载集度标准值(N/mm)； E：型材的弹性模量(MPa)，对6063-T5取70000MPa； Ixmin：材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm4)； L：计算跨度(mm)； df,lim：按规范要求，立柱的挠度限值(mm)； df,lim=0.007qkL4/EIxmin L/180=4150/180=23.056mm 按.2建筑幕墙GB/T21086-2007的规定，对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙（其它形式幕墙或外维护结构无绝对挠度限制）： 当跨距4500mm时，绝对挠度不应该大于20mm； 当跨距4500mm时，绝对挠度不应该大于30mm；对本例取： df,lim=251、0mm Ixmin=0.007qkL4/Edf,lim =0.0072.97841504/70000/20 =4416589.998mm45.3 选用立柱型材的截面特性 按上一项计算结果选用型材号：阳150x80x4 型材的抗弯强度设计值：fa=90MPa 型材的抗剪强度设计值：a=55MPa 型材弹性模量：E=70000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=9330660mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=2344660mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=100624mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=103591mm3 型材净截面面积：An=2437.149mm2 型材线密度：g=0.065803N/m52、m 型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=8mm 型材受力面对中性轴的面积矩：Sx=67864mm3 塑性发展系数：=1.005.4 立柱的抗弯强度计算(1)立柱轴向拉力设计值： Nk：立柱轴向拉力标准值(N)； qGAk：幕墙单位面积的自重标准值(MPa)； A：立柱单元的面积(mm2)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； Nk=qGAkA =qGAkBL =0.000515104150 =3133.25N N：立柱轴向拉力设计值(N)； N=1.2Nk =1.23133.25 =3759.9N(2)抗弯强度校核：按连续梁(受拉)立柱强度公式，应满足： N/An+Mx53、/Wnxfa JGJ102-2003上式中： N：立柱轴力设计值(N)； Mx：立柱弯矩设计值(Nmm)； An：立柱净截面面积(mm2)； Wnx：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3)； ：塑性发展系数： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，取1.00； fa：型材的抗弯强度设计值，取90MPa；则： N/An+Mx/Wnx=3759.9/2437.149+7348840.75/1.00/100624 =754、4.575MPa90MPa立柱抗弯强度满足要求。5.5 立柱的挠度计算 因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的立柱惯性矩大于预选值，挠度就满足要求： 实际选用的型材惯性矩为：Ix=9330660mm4 预选值为：Ixmin=4416589.998mm4 实际挠度计算值为： df=0.007qkL4/EIx =0.0072.97841504/70000/9330660 =9.467mm 而df,lim=20mm所以，立柱挠度满足规范要求。5.6 立柱的抗剪计算校核依据： maxa=55MPa (立柱的抗剪强度设计值)(1)Vwk：风荷载作用下剪力标准值(N)： Vwk=wkBL0.655、 =0.001972151041500.6 =7414.523N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)： Vw=1.4Vwk =1.47414.523 =10380.332N(3)VEk：地震作用下剪力标准值(N)： VEk=qEAkBL0.6 =0.0001151041500.6 =375.99N(4)VE：地震作用下剪力设计值(N)： VE=1.3VEk =1.3375.99 =488.787N(5)V：立柱所受剪力设计值组合： 采用Vw+0.5VE组合： V=Vw+0.5VE =10380.332+0.5488.787 =10624.726N(6)立柱剪应力校核： max：立柱最大剪应56、力(MPa)； V：立柱所受剪力(N)； Sx：立柱型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)； Ix：立柱型材截面惯性矩(mm4)； t：型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)； max=VSx/Ixt =10624.72667864/9330660/8 =9.66MPa 9.66MPa55MPa立柱抗剪强度满足要求!6 玻璃幕墙阴转角立柱计算基本参数： 1：计算点标高：45.5m； 2：力学模型：简支梁； 3：立柱跨度：L=4150mm； 4：立柱左分格宽：1240mm；立柱右分格宽：1400mm； 5：立柱计算间距：B=1320mm； 6：板块配置：中空玻璃8 +6 mm； 7：立柱材质：57、6063-T5； 8：安装方式：偏心受拉；本处幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：6.1 立柱型材选材计算(1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)： qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)； wk：风荷载标准值(MPa)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； qwk=wkB =0.0012111320 =1.599N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.41.599 =2.239N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)： qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数，取5.0；58、 max：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：幕墙构件的面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A JGJ102-2003 =5.00.040.0005 =0.0001MPa qEk：水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； qEk=qEAkB =0.00011320 =0.132N/mm qE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.132 =0.172N/mm(3)幕墙受荷载集度组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： JGJ102-200359、 q=qw+0.5qE =2.239+0.50.172 =2.325N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： JGJ102-2003 qk=qwk =1.599N/mm(4)立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值： Mx：弯矩组合设计值(Nmm)； Mw：风荷载作用下立柱产生的弯矩设计值(Nmm)； ME：地震作用下立柱产生的弯矩设计值(Nmm)； L：立柱跨度(mm)；采用Sw+0.5SE组合： Mw=qwL2/8 ME=qEL2/8 Mx=Mw+0.5ME =qL2/8 =2.32541502/8 =5005289.062Nmm6.2 确定材料的截面参数(1)立柱抵抗矩预选值计算： Wnx：立柱60、净截面抵抗矩预选值(mm3)； Mx：弯矩组合设计值(Nmm)； ：塑性发展系数： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，取1.00； fa：型材抗弯强度设计值(MPa)，对6063-T5取90MPa； Wnx=Mx/fa =5005289.062/1.00/90 =55614.323mm3(2)立柱惯性矩预选值计算： qk：风荷载线荷载集度标准值(N/mm)； E：型材的弹性模量(MPa)，对6063-T5取761、0000MPa； Ixmin：材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm4)； L：计算跨度(mm)； df,lim：按规范要求，立柱的挠度限值(mm)； df,lim=5qkL4/384EIxmin L/180=4150/180=23.056mm 按.2建筑幕墙GB/T21086-2007的规定，对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙（其它形式幕墙或外维护结构无绝对挠度限制）： 当跨距4500mm时，绝对挠度不应该大于20mm； 当跨距4500mm时，绝对挠度不应该大于30mm；对本例取： df,lim=20mm Ixmin=5qkL4/384Edf,lim =51.59941504/384/70000/2062、 =4411147.652mm46.3 选用立柱型材的截面特性 按上一项计算结果选用型材号：阴150x80x4 型材的抗弯强度设计值：fa=90MPa 型材的抗剪强度设计值：a=55MPa 型材弹性模量：E=70000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=13542370mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=8039120mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=154105mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=121138mm3 型材净截面面积：An=3478.396mm2 型材线密度：g=0.093917N/mm 型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=4mm 型材受力面对中性轴的面积矩：Sx=96068mm3 63、塑性发展系数：=1.006.4 立柱的抗弯强度计算(1)立柱轴向拉力设计值： Nk：立柱轴向拉力标准值(N)； qGAk：幕墙单位面积的自重标准值(MPa)； A：立柱单元的面积(mm2)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； Nk=qGAkA =qGAkBL =0.000513204150 =2739N N：立柱轴向拉力设计值(N)； N=1.2Nk =1.22739 =3286.8N(2)抗弯强度校核：按简支梁(受拉)立柱抗弯强度公式，应满足： N/An+Mx/Wnxfa JGJ102-2003上式中： N：立柱轴力设计值(N)； Mx：立柱弯矩设计值(Nmm)； An64、：立柱净截面面积(mm2)； Wnx：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3)； x：塑性发展系数： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，取1.00； fa：型材的抗弯强度设计值，取90MPa；则： N/An+Mx/Wnx=3286.8/3478.396+5005289.062/1.00/121138 =42.264MPa90MPa立柱抗弯强度满足要求。6.5 立柱的挠度计算 因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，65、所以只要选择的立柱惯性矩大于预选值，挠度就满足要求： 实际选用的型材惯性矩为：Ix=13542370mm4 预选值为：Ixmin=4411147.652mm4 实际挠度计算值为： df=5qkL4/384EIx =51.59941504/384/70000/13542370 =6.515mm 而df,lim=20mm所以，立柱挠度满足规范要求。6.6 立柱的抗剪计算校核依据： maxa=55MPa (立柱的抗剪强度设计值)(1)Vwk：风荷载作用下剪力标准值(N)： Vwk=wkBL/2 =0.00121113204150/2 =3316.929N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)： V66、w=1.4Vwk =1.43316.929 =4643.701N(3)VEk：地震作用下剪力标准值(N)： VEk=qEAkBL/2 =0.000113204150/2 =273.9N(4)VE：地震作用下剪力设计值(N)： VE=1.3VEk =1.3273.9 =356.07N(5)V：立柱所受剪力设计值组合： 采用Vw+0.5VE组合： V=Vw+0.5VE =4643.701+0.5356.07 =4821.736N(6)立柱剪应力校核： max：立柱最大剪应力(MPa)； V：立柱所受剪力(N)； Sx：立柱型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)； Ix：立柱型材截面惯性矩(mm4)；67、 t：型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)； max=VSx/Ixt =4821.73696068/13542370/4 =8.551MPa 8.551MPa55MPa立柱抗剪强度满足要求!7 玻璃幕墙横梁计算基本参数： 1：计算点标高：45.45m； 2：横梁跨度：B=1400mm； 3：横梁上分格高：1400mm；横梁下分格高：1400mm； 4：横梁计算间距：H=1400mm； 5：力学模型：三角荷载简支梁； 6：板块配置：中空玻璃8 +6 mm； 7：横梁材质：6063-T5；因为BH，所以本处幕墙横梁按三角形荷载简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：7.1 横梁型材选材计算68、(1)横梁在风荷载作用下的线荷载集度(按三角形分布)： qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)； wk：风荷载标准值(MPa)； B：横梁跨度(mm)； qwk=wkB =0.0012051400 =1.687N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.41.687 =2.362N/mm(2)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用的线荷载集度(按三角形分布)： qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(MPa)； E：动力放大系数，取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(主要指面板组件69、)； A：幕墙平面面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A JGJ102-2003 =5.00.040.0004 =0.00008MPa qEk：横梁受水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； B：横梁跨度(mm)； qEk=qEAkB =0.000081400 =0.112N/mm qE：横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.112 =0.146N/mm(3)幕墙横梁受荷载集度组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =2.362+0.50.146 =2.435N/mm用于挠度计算时70、，采用Sw标准值： JGJ102-2003 qk=qwk =1.687N/mm(4)横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值(按三角形分布)： My：横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值(Nmm)； Mw：风荷载作用下横梁产生的弯矩(Nmm)； ME：地震作用下横梁产生的弯矩(Nmm)； B：横梁跨度(mm)； Mw=qwB2/12 ME=qEB2/12采用Sw+0.5SE组合： My=Mw+0.5ME =qB2/12 =2.43514002/12 =397716.667Nmm(5)横梁在自重荷载作用下的弯矩值(按矩形分布)： Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)； H1：横梁自重荷载作用高度(71、mm)，对挂式结构取横梁下分格高，对非挂式结构取横梁上分格高； Gk=0.0004H1 =0.00041400 =0.56N/mm G：横梁自重线荷载设计值(N/mm)； G=1.2Gk =1.20.56 =0.672N/mm Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(Nmm)； B：横梁跨度(mm)； Mx=GB2/8 =0.67214002/8 =164640Nmm7.2 确定材料的截面参数(1)横梁抵抗矩预选： Wnx：绕X轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)； Wny：绕Y轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)； Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(Nmm)； My：风荷载及地震作用弯矩组72、合设计值(Nmm)； x，y：塑性发展系数： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，均取1.00； fa：型材抗弯强度设计值(MPa)，对6063-T5取90；按下面公式计算： Wnx=Mx/xfa =164640/1.00/90 =1829.333mm3 Wny=My/yfa =397716.667/1.00/90 =4419.074mm3(2)横梁惯性矩预选： df1,lim：按规范要求，横梁在水平力标准值作73、用下的挠度限值(mm)； df2,lim：按规范要求，横梁在自重力标准值作用下的挠度限值(mm)； B：横梁跨度(mm)； 按相关规范，钢材横梁的相对挠度不应大于L/250，铝材横梁的相对挠度不应大于L/180； 建筑幕墙GB/T21086-2007还有如下规定： 按.2，对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙（其它形式幕墙或外维护结构无绝对挠度限制）： 当跨距4500mm时，绝对挠度不应该大于20mm； 当跨距4500mm时，绝对挠度不应该大于30mm； 按，b，自重标准值作用下挠度不应超过其跨度的1/500，并且不应大于3mm； B/180=1400/180=7.778mm B/500=1400/574、00=2.8mm对本例取： df1,lim=7.778mm df2,lim=2.8mm qk：风荷载作用线荷载集度标准值(N/mm)； E：型材的弹性模量(MPa)，对6063-T5取70000MPa； Iymin：绕Y轴最小惯性矩(mm4)； B：横梁跨度(mm)； df1,lim=qkB4/120EIymin (受风荷载与地震作用的挠度计算) Iymin=qkB4/120Edf1,lim =1.68714004/120/70000/7.778 =99192.766mm4 Ixmin：绕X轴最小惯性矩(mm4)； Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)； df2,lim=5GkB4/384E75、Ixmin (自重作用下产生的挠度计算) Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim =50.5614004/384/70000/2.8 =142916.667mm47.3 选用横梁型材的截面特性 按照上面的预选结果选取型材： 选用型材号：72x72x2.5 型材抗弯强度设计值：90MPa 型材抗剪强度设计值：55MPa 型材弹性模量：E=70000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=411040mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=674190mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=13366mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=8347mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny1=16715mm3 绕Y轴净截面抵76、抗矩：Wny2=17665mm3 型材净截面面积：An=839.018mm2 型材线密度：g=0.022653N/mm 横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚：t=2.5mm 横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：tx=5mm 横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度：ty=5mm 型材受力面对中性轴的面积矩(绕X轴)：Sx=7434mm3 型材受力面对中性轴的面积矩(绕Y轴)：Sy=10961mm3 塑性发展系数：x=y=1.007.4 幕墙横梁的抗弯强度计算按横梁抗弯强度计算公式，应满足： Mx/xWnx+My/yWnyfa JGJ102-2003上式中： Mx：横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)77、的弯矩设计值(Nmm)； My：横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的弯矩设计值(Nmm)； Wnx：横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的净截面抵抗矩(mm3)； Wny：横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的净截面抵抗矩(mm3)； x，y：塑性发展系数： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，取1.00； fa：型材的抗弯强度设计值，取90MPa。采用SG+Sw+0.5SE组合，则： Mx/xWnx+My/yW78、ny=164640/1.00/8347+397716.667/1.00/16715 =43.518MPa90MPa横梁抗弯强度满足要求。7.5 横梁的挠度计算 因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的横梁惯性矩大于预选值，挠度就满足要求： 实际选用的型材惯性矩为： Ix=411040mm4 Iy=674190mm4 预选值为： Ixmin=142916.667mm4 Iymin=99192.766mm4 横梁挠度的实际计算值如下： df1=qkB4/120EIy =1.68714004/120/70000/674190 =1.144mm df2=5GkB4/384EIx =50.5679、14004/384/70000/411040 =0.974mm df1,lim=7.778mm df2,lim=2.8mm所以，横梁挠度满足规范要求。7.6 横梁的抗剪计算校核依据： maxa=55MPa (型材的抗剪强度设计值)(1)Vwk：风荷载作用下剪力标准值(N)： Vwk=qwkB/4 =1.6871400/4 =590.45N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)： Vw=1.4Vwk =1.4590.45 =826.63N(3)VEk：地震作用下剪力标准值(N)： VEk=qEkB/4 =0.1121400/4 =39.2N(4)VE：地震作用下剪力设计值(N)： VE=1.380、VEk =1.339.2 =50.96N(5)Vx：水平总剪力(N)； Vx：横梁受水平总剪力(N)： 采用Vw+0.5VE组合： Vx=Vw+0.5VE =826.63+0.550.96 =852.11N(6)Vy：垂直总剪力(N)： Vy=1.20.0004BH1/2 =1.20.000414001400/2 =470.4N(7)横梁剪应力校核： x：横梁水平方向剪应力(MPa)； Vx：横梁水平总剪力(N)； Sy：横梁型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)(绕Y轴)； Iy：横梁型材截面惯性矩(mm4)； ty：横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度(mm)； x=VxSy/Iyty JGJ81、102-2003 =852.1110961/674190/5 =2.771MPa 2.771MPa55MPa y：横梁垂直方向剪应力(MPa)； Vy：横梁垂直总剪力(N)； Sx：横梁型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)(绕X轴)； Ix：横梁型材截面惯性矩(mm4)； tx：横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)； y=VySx/Ixtx JGJ102-2003 =470.47434/411040/5 =1.702MPa 1.702MPa55MPa横梁抗剪强度能满足!8 玻璃板块的选用与校核基本参数： 1：计算点标高：45.45m； 2：玻璃板尺寸：宽高=BH=1400mm1400mm82、； 3：玻璃配置：中空玻璃，外片钢化玻璃8mm,内片浮法玻璃6mm；模型简图为：8.1 玻璃板块荷载计算：(1)外片玻璃荷载计算： t1：外片玻璃厚度(mm)； t2：内片玻璃厚度(mm)； wk：作用在板块上的风荷载标准值(MPa)； GAk1：外片玻璃单位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa)； qEAk1：外片玻璃地震作用标准值(MPa)； g1：外片玻璃的体积密度(N/mm3)； wk1：分配到外片上的风荷载作用标准值(MPa)； qk1：分配到外片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； q1：分配到外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； GAk1=g1t1 =0.00002568 =0.083、00205MPa qEAk1=EmaxGAk1 =50.040.000205 =0.000041MPa wk1=1.1wkt13/(t13+t23) =1.10.00131483/(83+63) =0.001017MPa qk1=wk1+0.5qEAk1 =0.001017+0.50.000041 =0.001037MPa q1=1.4wk1+0.51.3qEAk1 =1.40.001017+0.51.30.000041 =0.00145MPa(2)内片玻璃荷载计算： t1：外片玻璃厚度(mm)； t2：内片玻璃厚度(mm)； wk：作用在板块上的风荷载标准值(MPa)； GAk2：内片玻璃单84、位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa) qEAk2：内片玻璃地震作用标准值(MPa) g2：内片玻璃的体积密度(N/mm3)； wk2：分配到内片上的风荷载作用标准值(MPa)； qk2：分配到内片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； q2：分配到内片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； GAk2=g2t2 =0.00002566 =0.000154MPa qEAk2=EmaxGAk2 =50.040.000154 =0.000031MPa wk2=wkt23/(t13+t23) =0.00131463/(83+63) =0.00039MPa qk2=wk2+0.5qEAk2 =0.00039+085、.50.000031 =0.000406MPa q2=1.4wk2+0.51.3qEAk2 =1.40.00039+0.51.30.000031 =0.000566MPa(3)玻璃板块整体荷载组合计算：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： JGJ102-2003 q=1.4wk+0.51.3(qEAk1+qEAk2) =1.40.001314+0.51.3(0.000041+0.000031) =0.001886MPa用于挠度计算时，采用Sw标准值： JGJ102-2003 wk=0.001314MPa8.2 玻璃的强度计算： 校核依据：fg(1)外片校核： 1：外片玻璃的计算参数86、； 1：外片玻璃的折减系数； qk1：作用在外片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； a：分格短边长度(mm)； E：玻璃的弹性模量(MPa)； t1：外片玻璃厚度(mm)； 1=qk1a4/Et14 -3JGJ102-2003 =0.00103714004/72000/84 =13.508按系数1，查表-2JGJ102-2003，1=0.946； 1：外片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)； q1：作用在板块外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； a：玻璃短边边长(mm)； b：玻璃长边边长(mm)； t1：外片玻璃厚度(mm)； m1：外片玻璃弯矩系数， 按边长比a/b查表-87、1JGJ102-2003得m1=0.0442； 1=6m1q1a21/t12 JGJ102-2003 =60.04420.00145140020.946/82 =11.141MPa 11.141MPafg1=84MPa(钢化玻璃)外片玻璃的强度满足要求!(2)内片校核： 2：内片玻璃的计算参数； 2：内片玻璃的折减系数； qk2：作用在内片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； a：分格短边长度(mm)； E：玻璃的弹性模量(MPa)； t2：内片玻璃厚度(mm)； 2=qk2a4/Et24 -3JGJ102-2003 =0.00040614004/72000/64 =16.715按系数2，查表-88、2JGJ102-2003，2=0.933 2：内片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)； q2：作用在板块内片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； a：玻璃短边边长(mm)； b：玻璃长边边长(mm)； t2：内片玻璃厚度(mm)； m2：内片玻璃弯矩系数， 按边长比a/b查表-1JGJ102-2003得m2=0.0442； 2=6m2q2a22/t22 JGJ102-2003 =60.04420.000566140020.933/62 =7.625MPa 7.625MPafg2=28MPa(浮法玻璃)内片玻璃的强度满足要求!8.3 玻璃最大挠度校核：校核依据： df=wka4/D89、df,lim -2JGJ102-2003上面公式中： df：玻璃板挠度计算值(mm)； ：玻璃挠度的折减系数； ：玻璃挠度系数，按边长比a/b查表JGJ102-2003得=0.00406； wk：风荷载标准值(MPa) a：玻璃板块短边尺寸(mm)； D：玻璃的弯曲刚度(Nmm)； df,lim：许用挠度，取短边长的1/60，为23.333mm；其中： D=Ete3/(12(1-2) -1JGJ102-2003上式中： E：玻璃的弹性模量(MPa)； te：玻璃的等效厚度(mm)； ：玻璃材料泊松比，为0.2； te=0.95(t13+t23)1/3 -3JGJ102-2003 =0.95(890、3+63)1/3 =8.546mm D=Ete3/(12(1-2) =720008.5463/(12(1-0.22) =3900934.721Nmm ：玻璃板块的计算参数； =wka4/Ete4 -3JGJ102-2003 =0.00131414004/72000/8.5464 =13.144按参数，查表-2JGJ102-2003，=0.947 df=wka4/D =0.9470.004060.00131414004/3900934.721 =4.975mm 4.975mmdf,lim=23.333mm(中空玻璃)玻璃挠度能满足要求!9 连接件计算基本参数： 1：计算点标高：45.45m； 291、：立柱计算间距：B1=1400mm； 3：横梁计算分格尺寸：宽高=BH=1400mm1400mm； 4：幕墙立柱跨度：L=4150mm； 5：板块配置：中空玻璃； 6：龙骨材质：立柱为：6063-T5；横梁为：6063-T5； 7：立柱与主体连接钢角码壁厚：8mm； 8：立柱与主体连接螺栓公称直径：12mm； 9：立柱与横梁连接处铝角码厚度：4mm； 10：横梁与角码连接螺栓公称直径：5mm； 11：立柱与角码连接螺栓公称直径：5mm； 12：立柱受力模型：连续梁； 13：连接形式：螺栓连接；因为BH，所以本处幕墙横梁按三角形荷载模型进行设计计算：9.1 横梁与角码间连接(1)风荷载作用下横梁92、剪力设计值(按三角形分布)： 因为BH，所以本处幕墙横梁按三角形荷载模型进行设计计算： Vw=1.4wkB2/4 =1.40.00120514002/4 =826.63N(2)地震作用下横梁剪力标准值(按三角形分布)： VEk=EmaxGk/AB2/4 =5.00.040.000414002/4 =39.2N(3)地震作用下横梁剪力设计值： VE=1.3VEk =1.339.2 =50.96N(4)连接部位总剪力N1：采用Sw+0.5SE组合： N1=Vw+0.5VE =826.63+0.550.96 =852.11N(5)连接螺栓计算： Nv1b：螺栓受剪承载能力设计值(N)； nv1：剪切93、面数：取1； d：螺栓杆直径：5mm； fv1b：螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（A50）取190MPa； Nv1b=nv1d2fv1b/4 =13.1452190/4 =3728.75N Nnum1：螺栓个数： Nnum1=N1/Nv1b =852.11/3728.75 =0.229个 实际取2个(6)连接部位横梁型材壁抗承压能力计算： Nc1：连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力设计值(N)； Nnum1：横梁与角码连接螺栓数量：2个； d：螺栓公称直径：5mm； t1：连接部位横梁壁厚：2.5mm； fc1：型材抗压强度设计值，对6063-T5取185MPa； Nc1=Nnum1d94、t1fc1 =252.5185 =4625N 4625N852.11N强度可以满足!9.2 角码与立柱连接(1)自重荷载计算： N2k：自重荷载标准值(N)： B：横梁宽度(mm)； Hg：横梁受自重荷载分格高(mm)； N2k=0.0004BHg/2 =0.000414001400/2 =392N N2：自重荷载(N)： N2=1.2N2k =1.2392 =470.4N(2)连接处组合荷载N： 采用SG+Sw+0.5SE N=(N12+N22)0.5 =(852.112+470.42)0.5 =973.328N(3)连接处螺栓强度计算： Nv2b：螺栓受剪承载能力设计值(N)； nv2：剪95、切面数：取1； d：螺栓杆直径：5mm； fv2b：螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（A50）取190MPa； Nv2b=nv2d2fv2b/4 =13.1452190/4 =3728.75N Nnum2：螺栓个数： Nnum2=N/Nv2b =973.328/3728.75 =0.261个 实际取2个(4)连接部位立柱型材壁抗承压能力计算： Nc2：连接部位幕墙立柱型材壁抗承压能力设计值(N)； Nnum2：连接处螺栓个数； d：螺栓公称直径：5mm； t2：连接部位立柱壁厚：3mm； fc2：型材的承压强度设计值，对6063-T5取185MPa； Nc2=Nnum2dt2fc2 =96、253185 =5550N 5550N973.328N强度可以满足!(5)连接部位铝角码壁抗承压能力计算： Nc3：连接部位铝角码壁抗承压能力设计值(N)； Nnum2：连接处螺栓个数； d：螺栓公称直径：5mm； t3：角码壁厚：4mm； fc3：型材的承压强度设计值，对6063-T5取185MPa； Nc3=Nnum2dt3fc3 =254185 =7400N 7400N973.328N强度可以满足!9.3 立柱与主结构连接(1)连接处风荷载设计值计算： Nwk：连接处风荷载标准值(N)； B1：立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； Nwk=wkB1L =0.001205140097、4150 =7001.05N Nw：连接处风荷载设计值(N)： Nw=1.4Nwk =1.47001.05 =9801.47N(2)连接处地震作用设计值： NEk：连接处地震作用标准值(N)； B1：立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； NEk=EmaxGk/AB1L =50.040.000514004150 =581N NE：连接处地震作用设计值(N)： NE=1.3NEk =1.3581 =755.3N(3)连接处水平剪切总力： N1：连接处水平总力(N)：采用Sw+0.5SE组合： N1=Nw+0.5NE =9801.47+0.5755.3 =10179.12N(4)连接处重力98、总力： NGk：连接处自重总值标准值(N)； B1：立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； NGk=0.0005B1L =0.000514004150 =2905N NG：连接处自重总值设计值(N)： NG=1.2NGk =1.22905 =3486N(5)连接处总剪力： N：连接处总剪力(N)； N=(N12+NG2)0.5 =(10179.122+34862)0.5 =10759.493N(6)螺栓承载力计算： Nv3b：螺栓受剪承载能力设计值(N)； nv3：剪切面数：取2； d：螺栓杆直径：12mm； fv3b：螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（A50）取175MPa；99、 Nv3b=nv3d2fv3b/4 =23.14122175/4 =39564N Nnum3：螺栓个数： Nnum3=N/Nv3b =10759.493/39564 =0.272个 实际取2个(7)立柱型材壁抗承压能力计算： Nc4：立柱型材壁抗承压能力(N)； nv3：剪切面数：取2； Nnum3：连接处螺栓个数； d：螺栓公称直径：12mm； t2：连接部位立柱壁厚：3mm； fc4：型材的承压强度设计值，对6063-T5取185MPa； Nc4=nv3Nnum3dt2fc4 =22123185 =26640N 26640N10759.493N强度可以满足要求!(8)钢角码型材壁抗承压能力100、计算： Nc5：钢角码型材壁抗承压能力(N)； nv4：剪切面数：取2； Nnum3：连接处螺栓个数； d：连接螺栓公称直径12mm； t4：幕墙钢角码壁厚：8mm； fc5：钢角码的抗压强度设计值，对Q235取305MPa； Nc5=nv4Nnum3dt4fc5 =22128305 =117120N 117120N10759.493N强度可以满足要求!10 幕墙埋件计算(土建预埋)基本参数： 1：计算点标高：45.45m； 2：立柱跨度：L=4150mm； 3：立柱计算间距：B=1400mm； 4：立柱力学模型：连续梁； 5：埋件位置：侧埋； 6：板块配置：中空玻璃； 7：混凝土强度等级：C101、30；10.1 荷载标准值计算(1)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用： qEk=EmaxGk/A =5.00.040.0005 =0.0001MPa(2)幕墙受水平荷载设计值组合：采用Sw+0.5SE组合： JGJ102-2003 q=1.4wk+0.51.3qEk =1.40.001205+0.51.30.0001 =0.001752MPa(3)立柱单元自重荷载标准值： Gk=0.0005BL =0.000514004150 =2905N(4)校核处埋件受力分析： V：剪力(N)； N：轴向拉力(N)； e0：剪力作用点到埋件距离，即立柱螺栓连接处到埋件面距离(mm)； V=1.2Gk =1102、.22905 =3486N N=qBL =0.00175214004150 =10179.12N M=e0V =803486 =278880Nmm10.2 埋件计算校核依据，同时满足以下两个条件： a：ASV/aravfy+N/0.8abfy+M/1.3arabfyz C.0.1-1JGJ102-2003 b：ASN/0.8abfy+M/0.4arabfyz C.0.1-2JGJ102-2003其中： AS：锚筋的总截面面积(mm2)； V：剪力设计值(N)； ar：钢筋层数影响系数，二层取1.0，三层取0.9，四层取0.85； av：钢筋受剪承载力系数，不大于0.7； fy：锚筋抗拉强度设计103、值(MPa)，按GB50010选取，但不大于300MPa； N：法向拉力设计值(N)； ab：锚板弯曲变形折减系数； M：弯矩设计值(Nmm)； z：沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离(mm)；另外： d：锚筋直径(mm)； t：锚板厚度(mm)； fc：混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)，按GB50010选取； av=(4.0-0.08d)(fc/fy)0.5 C.0.1-5JGJ102-200312)(14.3/210)0.5 =0.793 因为av0.7,所以取0.7 ab=0.6+0.25t/d C.0.1-6JGJ102-2003 =0.6+0.2510/12 =0.808 A104、S=nd2/4 =43.14122/4 =452.16mm2 V/aravfy+N/0.8abfy+M/1.3arabfyz =3486/1/0.7/210+10179.12/0.8/0.808/210+278880/1.3/1/0.808/210/110 =110.195mm2AS=452.16mm2 N/0.8abfyM/0.4arabfyz =10179.12/0.8/0.808/210+278880/0.4/1/0.808/210/110 =112.341mm2AS=452.16mm2所以，预埋件锚筋总截面积可以满足承载力要求。10.3 锚板总面积校核 A：锚板总面积(mm2)； fc105、：混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)，按GB50010选取； 0.5fcA=0.514.360000 =429000N N=10179.12N0.5fcA埋板面积满足要求。10.4 锚筋长度计算：计算依据： la=1.1(fy/ft)d C.0.5JGJ102-2003在上面的公式中： la：受拉钢筋的锚固长度(mm)； ft：混凝土轴心抗拉强度设计值(MPa)，按GB50010选取，当混凝土强度高于C40时，按C40取值； fy：锚筋抗拉强度设计值(MPa)，按GB50010选取； d：锚筋公称直径(mm)； ：锚筋的外型系数，光圆筋取0.16，带肋筋取0.14； la=1.1(fy/ft)106、d =1.10.16(210/1.43)12 =310.154mm 如果锚筋的拉应力设计值小于钢筋抗拉强度设计值，按规范C.0.5第3条规定，锚固长度可适当减小，以不小于15倍锚固钢筋直径为宜，实际选用的锚筋长度为250mm；所以，可以满足规范要求！11 幕墙转接件强度计算基本参数： 1：转接件断面面积：A=750mm2； 2：转接件断面抵抗矩：W=15625mm3；11.1 受力分析转接件的受力情况根据前面埋件的计算结果，有： V：剪力(N) N：轴向拉力(N) M：弯矩(Nmm) V=3486N N=10179.12N M=278880Nmm11.2 转接件的强度计算校核依据： =N/A/107、2+M/W/2f上式中： ：转接件的抗弯强度(MPa)； f：转接件抗弯强度设计值，为215MPa； N：转接件所受轴向拉力(N)； M：转接件所受弯矩(Nmm)； ：塑性发展系数，取1.05； W：转接件断面抵抗矩(mm3)； =N/A/2+M/W/2 =10179.12/750/2+278880/1.05/15625/2 =15.2855MPaf=215MPa转接件强度可以满足要求。12 幕墙焊缝计算基本参数： 1：焊缝形式：L型角焊； 2：其它参数同埋件部分；12.1 受力分析焊缝实际受力情况同转接件计算部分： V：剪力(N) N：轴向拉力(N) M：弯矩(Nmm) V=3486N N=108、10179.12N M=278880Nmm12.2 焊缝特性参数计算(1)焊缝有效厚度： he：焊缝有效厚度(mm)； hf：焊角高度(mm)； he=0.7hf =0.76 =4.2mm(2)焊缝总面积： A：焊缝总面积(mm2)； Lv：竖向焊缝长度(mm)； Lh：横向焊缝长度(mm)； he：焊缝有效厚度(mm)； A=he(Lv-2hf)+(Lh-2hf) =4.2(100-26)+(50-26) =529.2mm2(3)焊缝截面抵抗矩及惯性矩计算： I：截面惯性矩(mm4)； he：焊缝有效厚度(mm)； Lv：竖向焊缝长度(mm)； Lh：横向焊缝长度(mm)； W：截面抵抗距(109、mm3)； d：三角焊缝中性轴位置(水平焊缝到中性轴距离)(mm)； d=0.5(Lv-2hf)Lv+(Lh-2hf)He)/(Lv+Lh-4hf) =35.554mm I=He(Lv-2hf)3/12+(Lh-2hf)He3/12+He(Lv-2hf)(Lv/2-d)2+(Lh-2hf)He(d-He/2)2 =494500.047mm4 W=I/(Lv-hf-d) =494500.047/(100-6-35.554) =8460.802mm312.3 焊缝校核计算校核依据： 双转接件时：(f/f)2+f2)0.5/2ffw -3GB50017-2003 单转接件时：(f/f)2+f2)0.110、5ffw -3GB50017-2003上式中： f：按焊缝有效截面计算，垂直于焊缝长度方向的应力(MPa)； f：正面角焊缝的强度设计值增大系数，取1.22； f：按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力(MPa)； ffw：角焊缝的强度设计值(MPa)； (f/f)2+f2)0.5/2 =(N/1.22A+M/1.22W)2+(V/A)2)0.5/2 =(10179.12/1.22/529.2+278880/1.22/8460.802)2+(3486/529.2)2)0.5/2 =21.644MPa 21.644MPaffw=160MPa，焊缝可以满足要求。13 显横隐竖玻璃幕墙胶类及伸缩111、缝计算基本参数： 1：计算点标高：45.45m； 2：玻璃分格尺寸：宽高=BH=1400mm1400mm； 3：幕墙类型：显横隐竖玻璃幕墙 4：年温温差：80；13.1 抗震设计下结构硅酮密封胶的宽度计算(1)水平荷载作用下结构胶粘结宽度： Cs1：风荷载和地震作用下结构胶粘结宽度最小值(mm)； wk：风荷载标准值(MPa)； qEAk：地震作用标准值(MPa)； a：矩形分格短边长度(mm)； b：矩形分格长边长度(mm)； f1：结构胶的短期强度允许值，取0.2MPa； Cs1=(1.4wk+0.51.3qEAk)(2b-a)a/4bf1 =(1.40.001314+0.51.30.00112、0072)(21400-1400)1400/4/1400/0.2 =3.301mm(2)自重效应分析： 自重荷载由横向支撑板承受，作用力对结构硅酮胶没有影响。实际玻璃与铝框间胶缝宽度取15mm；实际玻璃与玻璃间胶缝宽度取15mm；13.2 结构硅酮密封胶粘接厚度的计算(1)玻璃与铝框间温度作用下结构胶粘结厚度： us1：在年温差作用下玻璃与玻璃附框型材相对位移量(mm)； B：玻璃板块宽度(mm)； t：年温差：80 a1：铝型材线膨胀系数，2.310-5； a2：玻璃线膨胀系数，110-5； us1=Bt(a1-a2) =140080(2.3-1)10-5 =1.456mm ts1：温度作用113、下结构胶粘结厚度计算值(mm)； 1：温度作用下结构硅酮密封胶的变位承受能力：10% ts1=us1/(1(2+1)0.5 =1.456/(0.1(2+0.1)0.5 =3.177mm(2)风荷载作用下结构胶粘结厚度： us2：在风荷载作用下玻璃与玻璃附框型材相对位移量(mm)； ：风荷载标准值作用下主体结构层间位移角限值(rad)；(取值见表20GB/T21086-2007) hg：幕墙分格高度(mm)； us2=hg -2JGJ102-2003 =1/5501400 =2.545mm ts2：风荷载作用下结构胶粘结厚度计算值(mm)； 2：风荷载作用下结构硅酮密封胶的变位承受能力：10% 114、ts2=us2/(2(2+2)0.5 JGJ102-2003 =2.545/(0.1(2+0.1)0.5 =5.554mm实际玻璃与铝框间胶缝厚度取8mm；实际玻璃与玻璃间胶缝厚度取12mm；13.3 结构胶设计总结按JGJ102-2003规定，硅酮结构胶还需要满足下面要求： 1：粘接宽度7mm； 2：12mm粘接厚度6mm； 3：粘接宽度大于厚度，但不宜大于厚度的2倍；综合上面计算结果，本工程玻璃与铝框间结构胶设计满足规范要求。 玻璃与玻璃间结构胶设计满足规范要求。13.4 立柱连接伸缩缝计算 为了适应幕墙温度变形以及施工调整的需要，立柱上下段通过插芯套装，留有一段空隙-伸缩缝d，d值按下式115、计算： dL+d1+d2上式中： d：伸缩缝计算值(mm)； ：立柱材料的线膨胀系数，取2.310-5； ：温度变化,取80； L：立柱跨度(mm)； d1：施工误差，取3mm； d2：考虑其它作用的预留量，取2mm； d=L+d1+d2 =0.000023804150+3+2 =12.636mm实际伸缩空隙d取20mm，满足要求。13.5 耐侯胶胶缝计算 ws：胶缝宽度计算值(mm)； ：板块材料的线膨胀系数，为110-5； ：温度变化,取80； B：板块的宽度(mm)； ：耐候硅酮密封胶的变位承受能力：25% dc：施工偏差，取3mm； dE：考虑其它作用的预留量，取2mm； ws=B/+116、dc+dE =0.00001801400/0.25+3+2 =9.48mm实际胶缝取15mm，满足要求。.14 学习中心玻璃幕墙计算基本参数： 1：计算点标高：14.9m； 2：力学模型：双跨梁； 3：立柱跨度：L=6000mm，短跨长L1=500mm，长跨长L2=5500mm； 4：立柱左分格宽：2100mm；立柱右分格宽：2100mm； 5：立柱计算间距：B=2100mm； 6：板块配置：中空玻璃8 +6 mm； 7：立柱材质：Q235； 8：安装方式：偏心受拉；本处幕墙立柱按双跨梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：14.1 立柱型材选材计算(1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)： 117、qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)； wk：风荷载标准值(MPa)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； qwk=wkB =0.0012100 =2.1N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.42.1 =2.94N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)： qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数，取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：幕墙平面面积(mm2)； qEAk=EmaxG/A JGJ102-2003118、 =50.040.0005 =0.0001MPa qEk：水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； qEk=qEAkB =0.00012100 =0.21N/mm qE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.21 =0.273N/mm(3)幕墙受荷载集度组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =2.94+0.50.273 =3.076N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： JGJ102-2003 qk=qwk =2.1N/mm(4)求支座反力R1及最大弯矩： 119、由双跨梁弯矩图可知，两支点0，2处弯矩为零，中支点弯矩最大为M1，而在均布荷载作用下，最大挠度在长跨内出现。 M1：中支座弯矩(Nmm)； R1：中支座反力(N)； M1=-q(L13+L23)/8L =-3.076(5003+55003)/8/6000 =-10669875Nmm R1=qL1/2-M1/L1+qL2/2-M1/L2 =3.076500/2-(-10669875/500)+3.0765500/2-(-10669875/5500) =32507.727N14.2 确定材料的截面参数(1)截面的型材惯性矩要求： k2=0 k1=4M1/(qL22) =410669875/(3.0120、7655002) =0.459查建筑结构静力计算手册第二版表3-9附注说明： x0=A/4+2R1/3cos(+240)其中： A=2+k1-k2=2.459 R=(A/4)2-k1/2)3/2=0.057 =1/3arccos(A3-12k1A-8(1-2k1-k2)/64R)=26.499 x0=A/4+2R1/3cos(+240) =2.459/4+20.0571/3cos(26.499+240) =0.568 =x0(1-2k1+3k1x0-2x02-k1x02+x03) =0.1443代入df,lim=qkL24/24EIxmin上式中： df,lim：按规范要求，立柱的挠度限值(m121、m)； qk：风荷载线荷载集度标准值(N/mm)； L2：长跨长度(mm)； E：型材的弹性模量(MPa)，对Q235取206000MPa； Ixmin：材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm4)； L2/250=5500/250=22 按.2建筑幕墙GB/T21086-2007的规定，对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙（其它形式幕墙或外维护结构无绝对挠度限制）： 当跨距4500mm时，绝对挠度不应该大于20mm； 当跨距4500mm时，绝对挠度不应该大于30mm；对本例取： df,lim=22mm代入上式： Ixmin=qkL24/24Edf,lim =0.14432.155004/24/206000122、/22 =2549383.912mm4(2)截面的型材抵抗矩要求： Wnx：立柱净截面抵抗矩预选值(mm3)； Mx：弯矩组合设计值即M1(Nmm)； ：塑性发展系数： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，取1.00； fs ：型材抗弯强度设计值(MPa)，对Q235取215； Wnx=Mx/fs =10669875/1.05/215 =47264.12mm314.3 选用立柱型材的截面特性 按上一项计算结果选123、用型材号：矩形钢管160805 型材的抗弯强度设计值：215MPa 型材的抗剪强度设计值：s=125MPa 型材弹性模量：E=206000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=7619200mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=2539200mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=95240mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=95240mm3 型材净截面面积：An=2300mm2 型材线密度：g=0.18055N/mm 型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=10mm 型材受力面对中性轴的面积矩：Sx=59130mm3 塑性发展系数：=1.0514.4 立柱的抗弯强度计算(1)立柱轴向拉力设计值： Nk：立柱轴向124、拉力标准值(N)； qGAk：幕墙单位面积的自重标准值(MPa)； A：立柱单元的面积(mm2)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； Nk=qGAkA =qGAkBL =0.000521006000 =6300N N：立柱轴向拉力设计值(N)； N=1.2Nk =1.26300 =7560N(2)抗弯强度校核：按双跨梁(受拉)立柱强度公式，应满足： N/An+Mx/Wnxfs JGJ102-2003上式中： N：立柱轴力设计值(N)； Mx：立柱弯矩设计值(Nmm)； An：立柱净截面面积(mm2)； Wnx：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3)； ：塑性发展系数： 对125、于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，取1.00； fs：型材的抗弯强度设计值，取215MPa；则： N/An+Mx/Wnx=7560/2300+10669875/1.05/95240 =109.984MPa215MPa立柱抗弯强度满足要求。14.5 立柱的挠度计算 因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的立柱惯性矩大于预选值，挠度就满足要求： 实际选用的型材惯性矩为：Ix=7619200mm4 预选值为126、：Ixmin=2549383.912mm4 实际挠度计算值为： df=qkL24/24EIx =0.14432.155004/24/206000/7619200 =7.361mm 而df,lim=22mm所以，立柱挠度满足规范要求。14.6 立柱的抗剪计算校核依据： maxs=125MPa (立柱的抗剪强度设计值)(1)求中支座剪力设计值：采用Vw+0.5VE组合 Vw1左=-(qL1/2-M1/L1) =-(3.076500/2-(-10669875/500) =-22108.75N Vw1右=qL2/2-M1/L2 =3.0765500/2-(-10669875/5500) =10398.127、977N取V=22108.75N(2)立柱剪应力： max：立柱最大剪应力(MPa)； V：立柱所受剪力(N)； Sx：立柱型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)； Ix：立柱型材截面惯性矩(mm4)； t：型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)； max=VSx/Ixt =22108.7559130/7619200/10 =17.158MPa 17.158MPa125MPa立柱抗剪强度满足要求!15 学习中心玻璃幕墙横梁计算基本参数： 1：计算点标高：14.9m； 2：横梁跨度：B=2100mm； 3：横梁上分格高：1450mm；横梁下分格高：1450mm； 4：横梁计算间距：H=1450128、mm； 5：力学模型：梯形荷载简支梁； 6：板块配置：中空玻璃8 +6 mm； 7：横梁材质：Q235；因为BH，所以本处幕墙横梁按梯形荷载简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：15.1 横梁型材选材计算(1)横梁在风荷载作用下的线荷载集度(按梯形分布)： qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)； wk：风荷载标准值(MPa)； H：幕墙横梁计算间距(mm)； qwk=wkH =0.0011450 =1.45N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.41.45 =2.03N/mm(2)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用的线荷载集度(按129、梯形分布)： qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(MPa)； E：动力放大系数，取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(主要指面板组件)； A：幕墙平面面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A JGJ102-2003 =5.00.040.0004 =0.00008MPa qEk：横梁受水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； H：幕墙横梁计算间距(mm)； qEk=qEAkH =0.000081450 =0.116N/mm qE：横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.116 =0130、.151N/mm(3)幕墙横梁受荷载集度组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE组合设计值： JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =2.03+0.50.151 =2.105N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： JGJ102-2003 qk=qwk =1.45N/mm(4)横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值(按梯形分布)： My：横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值(Nmm)； Mw：风荷载作用下横梁产生的弯矩(Nmm)； ME：地震作用下横梁产生的弯矩(Nmm)； B：横梁跨度(mm)； H：幕墙横梁计算间距(mm)；采用Sw+0.5SE组合： JGJ102-2003 Mw=131、qwB2(3-(H/B)2)/24 ME=qEB2(3-(H/B)2)/24 My=Mw+0.5ME =qB2(3-(H/B)2)/24 =2.10521002(3-(1450/2100)2)/24 =975974.479Nmm(5)横梁在自重荷载作用下的弯矩值(按矩形分布)： Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)； H1：横梁自重荷载作用高度(mm)，对挂式结构取横梁下分格高，对非挂式结构取横梁上分格高； Gk=0.0004H1 =0.00041450 =0.58N/mm G：横梁自重线荷载设计值(N/mm)； G=1.2Gk =1.20.58 =0.696N/mm Mx：横梁在自重荷载作132、用下的弯矩设计值(Nmm)； B：横梁跨度(mm)； Mx=GB2/8 =0.69621002/8 =383670Nmm15.2 确定材料的截面参数(1)横梁抵抗矩预选： Wnx：绕X方向横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)； Wny：绕Y方向横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)； Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩(Nmm)； My：风荷载及地震作用弯矩组合值(Nmm)； x，y：塑性发展系数： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 5042133、9-2007，均取1.00； fs：型材抗弯强度设计值(MPa)，对Q235取215；按下面公式计算： Wnx=Mx/xfs =383670/1.05/215 =1699.535mm3 Wny=My/yfs =975974.479/1.05/215 =4323.254mm3(2)横梁惯性矩预选： df1,lim：按规范要求，横梁在水平力标准值作用下的挠度限值(mm)； df2,lim：按规范要求，横梁在自重力标准值作用下的挠度限值(mm)； B：横梁跨度(mm)； 按相关规范，钢材横梁的相对挠度不应大于L/250，铝材横梁的相对挠度不应大于L/180； 建筑幕墙GB/T21086-2007还有134、如下规定： 按.2，对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙（其它形式幕墙或外维护结构无绝对挠度限制）： 当跨距4500mm时，绝对挠度不应该大于20mm； 当跨距4500mm时，绝对挠度不应该大于30mm； 按，b，自重标准值作用下挠度不应超过其跨度的1/500，并且不应大于3mm； B/250=2100/250=8.4mm B/500=2100/500=4.2mm对本例取： df1,lim=8.4mm df2,lim=3mm qk：风荷载作用线荷载集度标准值(N/mm)； E：型材的弹性模量(MPa)，对Q235取206000MPa； Iymin：绕Y轴最小惯性矩(mm4)； B：横梁跨度(mm)； 135、df1,lim=qkB4(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240EIymin (受风荷载与地震作用的挠度计算) Iymin=qkB4(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240Edf1,lim =1.4521004(25/8-5(1450/2/2100)2+2(1450/2/2100)4)/240/206000/8.4 =173658.968mm4 Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)； Ixmin：绕X轴最小惯性矩(mm4)； df2,lim=5GkB4/384EIxmin (自重作用下产生的挠度计算) Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim =50.5136、821004/384/206000/3 =237659.663mm415.3 选用横梁型材的截面特性 按照上面的预选结果选取型材： 选用型材号：方形钢管80804 型材抗弯强度设计值：215MPa 型材抗剪强度设计值：125MPa 型材弹性模量：E=206000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=1173800mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=1173800mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=29350mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=29350mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny1=29350mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny2=29350mm3 型材净截面面积：An=1216mm2 型材线密度：g=137、0.095456N/mm 横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚：t=4mm 横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：tx=8mm 横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度：ty=8mm 型材受力面对中性轴的面积矩(绕X轴)：Sx=17340mm3 型材受力面对中性轴的面积矩(绕Y轴)：Sy=17340mm3 塑性发展系数：x=y=1.0515.4 幕墙横梁的抗弯强度计算按横梁强度计算公式，应满足： Mx/xWnx+My/yWnyfs JGJ102-2003上式中： Mx：横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的弯矩设计值(Nmm)； My：横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的弯矩设计值(Nmm)； Wn138、x：横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的净截面抵抗矩(mm3)； Wny：横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的净截面抵抗矩(mm3)； x、y： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，均取1.00； fs：型材的抗弯强度设计值，取215MPa。采用SG+Sw+0.5SE组合，则： Mx/xWnx+My/yWny=383670/1.05/29350+975974.479/1.05/29350 =44.119MPa2139、15MPa横梁抗弯强度满足要求。15.5 横梁的挠度计算 因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的横梁惯性矩大于预选值，挠度就满足要求： 实际选用的型材惯性矩为： Ix=1173800mm4 Iy=1173800mm4 预选值为： Ixmin=237659.663mm4 Iymin=173658.968mm4 横梁挠度的实际计算值如下： df1=qkB4(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240EIy =1.4521004(25/8-5(1450/2/2100)2+2(1450/2/2100)4)/240/206000/1173800 =1.243mm df2=5GkB140、4/384EIx =50.5821004/384/206000/1173800 =0.607mm df1,lim=8.4mm df2,lim=3mm所以，横梁挠度满足规范要求。15.6 横梁的抗剪计算校核依据： maxs=125MPa (型材的抗剪强度设计值)(1)Vwk：风荷载作用下剪力标准值(N)； Vwk=qwkB(1-H/2B)/2 =1.452100(1-1450/2/2100)/2 =996.875N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)； Vw=1.4Vwk =1.4996.875 =1395.625N(3)VEk：地震作用下剪力标准值(N)； VEk=qEkB(1-H/2B)141、/2 =0.1162100(1-1450/2/2100)/2 =79.75N(4)VE：地震作用下剪力设计值(N)； VE=1.3VEk =1.379.75 =103.675N(5)Vx：水平总剪力(N)； 采用Vw+0.5VE组合 Vx=Vw+0.5VE =1395.625+0.5103.675 =1447.462N(6)Vy：垂直总剪力(N)： Vy=1.20.0004BH1/2 =1.20.000421001450/2 =730.8N(7)横梁剪应力校核： x：横梁水平方向剪应力(MPa)； Vx：横梁水平总剪力(N)； Sy：横梁型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)(绕Y轴)； Iy：142、横梁型材截面惯性矩(mm4)； ty：横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度(mm)； x=VxSy/Iyty JGJ102-2003 =1447.46217340/1173800/8 =2.673MPa 2.673MPa125MPa y：横梁垂直方向剪应力(N)； Vy：横梁垂直总剪力(N)； Sx：横梁型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)(绕X轴)； Ix：横梁型材截面惯性矩(mm4)； tx：横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)； y=VySx/Ixtx JGJ102-2003 =730.817340/1173800/8 =1.349MPa 1.349MPa125MPa横梁抗剪强度能满143、足!16 玻璃板块的选用与校核基本参数： 1：计算点标高：14.9m； 2：玻璃板尺寸：宽高=BH=2100mm1450mm； 3：玻璃配置：中空玻璃，外片钢化玻璃8mm,内片浮法玻璃6mm；模型简图为：16.1 玻璃板块荷载计算：(1)外片玻璃荷载计算： t1：外片玻璃厚度(mm)； t2：内片玻璃厚度(mm)； wk：作用在板块上的风荷载标准值(MPa)； GAk1：外片玻璃单位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa)； qEAk1：外片玻璃地震作用标准值(MPa)； g1：外片玻璃的体积密度(N/mm3)； wk1：分配到外片上的风荷载作用标准值(MPa)； qk1：分配到外片玻璃上的荷载组144、合标准值(MPa)； q1：分配到外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； GAk1=g1t1 =0.00002568 =0.000205MPa qEAk1=EmaxGAk1 =50.040.000205 =0.000041MPa wk1=1.1wkt13/(t13+t23) =1.10.00183/(83+63) =0.000774MPa qk1=wk1+0.5qEAk1 =0.000774+0.50.000041 =0.000794MPa q1=1.4wk1+0.51.3qEAk1 =1.40.000774+0.51.30.000041 =0.00111MPa(2)内片玻璃荷载计算： t1：145、外片玻璃厚度(mm)； t2：内片玻璃厚度(mm)； wk：作用在板块上的风荷载标准值(MPa)； GAk2：内片玻璃单位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa) qEAk2：内片玻璃地震作用标准值(MPa) g2：内片玻璃的体积密度(N/mm3)； wk2：分配到内片上的风荷载作用标准值(MPa)； qk2：分配到内片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； q2：分配到内片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； GAk2=g2t2 =0.00002566 =0.000154MPa qEAk2=EmaxGAk2 =50.040.000154 =0.000031MPa wk2=wkt23/(t13+t23)146、 =0.00163/(83+63) =0.000297MPa qk2=wk2+0.5qEAk2 =0.000297+0.50.000031 =0.000312MPa q2=1.4wk2+0.51.3qEAk2 =1.40.000297+0.51.30.000031 =0.000436MPa(3)玻璃板块整体荷载组合计算：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： JGJ102-2003 q=1.4wk+0.51.3(qEAk1+qEAk2) =1.40.001+0.51.3(0.000041+0.000031) =0.001447MPa用于挠度计算时，采用Sw标准值： JGJ102-20147、03 wk=0.001MPa16.2 玻璃的强度计算： 校核依据：fg(1)外片校核： 1：外片玻璃的计算参数； 1：外片玻璃的折减系数； qk1：作用在外片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； a：分格短边长度(mm)； E：玻璃的弹性模量(MPa)； t1：外片玻璃厚度(mm)； 1=qk1a4/Et14 -3JGJ102-2003 =0.00079414504/72000/84 =11.901按系数1，查表-2JGJ102-2003，1=0.952； 1：外片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)； q1：作用在板块外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； a：玻璃短边边长(mm148、)； b：玻璃长边边长(mm)； t1：外片玻璃厚度(mm)； m1：外片玻璃弯矩系数， 按边长比a/b查表-1JGJ102-2003得m1=0.0754； 1=6m1q1a21/t12 JGJ102-2003 =60.07540.00111145020.952/82 =15.705MPa 15.705MPafg1=84MPa(钢化玻璃)外片玻璃的强度满足要求!(2)内片校核： 2：内片玻璃的计算参数； 2：内片玻璃的折减系数； qk2：作用在内片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； a：分格短边长度(mm)； E：玻璃的弹性模量(MPa)； t2：内片玻璃厚度(mm)； 2=qk2a4/Et2149、4 -3JGJ102-2003 =0.00031214504/72000/64 =14.78按系数2，查表-2JGJ102-2003，2=0.941 2：内片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)； q2：作用在板块内片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； a：玻璃短边边长(mm)； b：玻璃长边边长(mm)； t2：内片玻璃厚度(mm)； m2：内片玻璃弯矩系数， 按边长比a/b查表-1JGJ102-2003得m2=0.0754； 2=6m2q2a22/t22 JGJ102-2003 =60.07540.000436145020.941/62 =10.84MPa 10.84MPaf150、g2=28MPa(浮法玻璃)内片玻璃的强度满足要求!16.3 玻璃最大挠度校核：校核依据： df=wka4/Ddf,lim -2JGJ102-2003上面公式中： df：玻璃板挠度计算值(mm)； ：玻璃挠度的折减系数； ：玻璃挠度系数，按边长比a/b查表JGJ102-2003得=0.0074； wk：风荷载标准值(MPa) a：玻璃板块短边尺寸(mm)； D：玻璃的弯曲刚度(Nmm)； df,lim：许用挠度，取短边长的1/60，为24.167mm；其中： D=Ete3/(12(1-2) -1JGJ102-2003上式中： E：玻璃的弹性模量(MPa)； te：玻璃的等效厚度(mm)； ：玻151、璃材料泊松比，为0.2； te=0.95(t13+t23)1/3 -3JGJ102-2003 =0.95(83+63)1/3 =8.546mm D=Ete3/(12(1-2) =720008.5463/(12(1-0.22) =3900934.721Nmm ：玻璃板块的计算参数； =wka4/Ete4 -3JGJ102-2003 =0.00114504/72000/8.5464 =11.51按参数，查表-2JGJ102-2003，=0.954 df=wka4/D =0.9540.00740.00114504/3900934.721 =8mm 8mmdf,lim=24.167mm(中空玻璃)玻璃152、挠度能满足要求!17 连接件计算基本参数： 1：计算点标高：14.9m； 2：立柱计算间距：B1=2100mm； 3：横梁计算分格尺寸：宽高=BH=2100mm1450mm； 4：幕墙立柱跨度：L=6000mm，短跨L1=500mm，长跨L2=5500mm； 5：板块配置：中空玻璃； 6：龙骨材质：立柱为：Q235；横梁为：Q235； 7：立柱与主体连接钢角码壁厚：8mm； 8：立柱与主体连接螺栓公称直径：12mm； 9：立柱受力模型：双跨； 10：连接形式：立柱与主体螺栓连接； 立柱与横梁焊接连接；因为BH，所以本处幕墙横梁按梯形荷载模型进行设计计算：17.1 横梁与立柱间焊接强度计算(1)153、风荷载作用下横梁剪力设计值(按梯形分布)： Vw=1.4wkB2/4 =1.40.00114502100(1-1450/2/2100)/2 =1395.625N(2)地震作用下横梁剪力标准值(按梯形分布)： VEk=EmaxGk/AB2/4 =5.00.040.000414502100(1-1450/2/2100)/2 =79.75N(3)地震作用下横梁剪力设计值： VE=1.3VEk =1.379.75 =103.675N(4)连接部位水平总剪力N1：采用Sw+0.5SE组合： N1=Vw+0.5VE =1395.625+0.5103.675 =1447.462N(5)自重荷载计算： N2k154、：自重荷载标准值(N)； B：横梁宽度(mm)； Hg：横梁受自重荷载分格高(mm)； N2k=0.0004BHg/2 =0.000421001450/2 =609N N2：自重荷载(N)： N2=1.2N2k =1.2609 =730.8N(6)连接处组合荷载V：采用SG+Sw+0.5SE V=(N12+N22)1/2 =(1447.4622+730.82)0.5 =1621.485N(7)连接焊缝的强度计算： V：连接处的组合总剪力(N)； Lw：角焊缝的总有效长度(mm)； hf：角焊缝的高度(mm)； ffw：角焊缝的强度设计值(MPa)； f：焊缝最大应力值(MPa)； f=V/0.155、707/Lw/hf =1621.485/0.707/100/4 =5.734MPa 5.734MPaffw=160MPa焊缝强度可以满足要求!17.2 立柱与主结构连接(1)连接处水平剪切总力计算：对双跨梁，中支座反力R1，即为立柱连接处最大水平剪切总力。 qw：风荷载线分布集度设计值(N/mm)； qw=1.4wkB1 =1.40.0012100 =2.94N/mm qE：地震作用线分布集度设计值(N/mm)； qE=1.3EmaxGk/AB1 =1.35.00.040.00052100 =0.273N/mm采用Sw+0.5SE组合： q=qw+0.5qE =2.94+0.50.273 =3156、.076N/mm N1：连接处水平剪切总力(N)； R1：中支座反力(N)； N1=R1=qL(L12+3L1L2+L22)/8L1L2 =3.0766000(5002+35005500+55002)/8/500/5500 =32507.727N(2)连接处重力总力： NGk：连接处自重总值标准值(N)； B1：立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； NGk=0.0005B1L =0.000521006000 =6300N NG：连接处自重总值设计值(N)； NG=1.2NGk =1.26300 =7560N(3)连接处总剪力： N：连接处总剪力(N)； N=(N12+NG2)0.5 157、=(32507.7272+75602)0.5 =33375.229N(4)螺栓承载力计算： Nv3b：螺栓受剪承载能力设计值(N)； nv3：剪切面数：取2； d：螺栓杆直径：12mm； fv3b：螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（A50）取175MPa； Nv3b=nv3d2fv3b/4 =23.14122175/4 =39564N Nnum3：螺栓个数： Nnum3=N/Nv3b =33375.229/39564 =0.844个 实际取2个(5)立柱型材壁抗承压能力计算： Nc4：立柱型材壁抗承压能力(N)； nv3：剪切面数：取2； Nnum3：连接处螺栓个数； d：螺栓公称直径158、：12mm； t2：连接部位立柱壁厚：5mm； fc4：型材的承压强度设计值，对Q235取305MPa； Nc4=nv3Nnum3dt2fc4 =22125305 =73200N 73200N33375.229N强度可以满足要求!(6)钢角码型材壁抗承压能力计算： Nc5：钢角码型材壁抗承压能力(N)； nv4：剪切面数：取2； Nnum3：连接处螺栓个数； d：连接螺栓直径：12mm； t4：幕墙钢角码壁厚：8mm； fc5：钢角码的抗压强度设计值，对Q235取305MPa； Nc5=nv4Nnum3dt4fc5 =22128305 =117120N 117120N33375.229N强度可159、以满足要求!18 幕墙埋件计算(土建预埋)基本参数： 1：计算点标高：14.9m； 2：幕墙立柱跨度：L=6000mm，短跨L1=500mm，长跨L2=5500mm； 3：立柱计算间距：B=2100mm； 4：立柱力学模型：双跨梁； 5：埋件位置：侧埋； 6：板块配置：中空玻璃； 7：混凝土强度等级：C30；18.1 荷载标准值计算(1)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用： qEk=EmaxGk/A =5.00.040.0005 =0.0001MPa(2)连接处水平总力计算：对双跨梁，中支座反力R1，即为立柱连接处最大水平总力。 qw：风荷载线荷载设计值(N/mm)； qw=1.4wkB =1.160、40.0012100 =2.94N/mm qE：地震作用线荷载设计值(N/mm)； qE=1.3qEkB =1.30.00012100 =0.273N/mm采用Sw+0.5SE组合： JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =2.94+0.50.273 =3.076N/mm N：连接处水平总力(N)； R1：中支座反力(N)； N=R1 =qL(L12+3L1L2+L22)/8L1L2 =3.0766000(5002+35005500+55002)/8/500/5500 =32507.727N(3)立柱单元自重荷载标准值： Gk=0.0005BL =0.000521006000 =630161、0N(4)校核处埋件受力分析： V：剪力(N)； N：轴向拉力(N)，等于中支座反力R1； e0：剪力作用点到埋件距离，即立柱螺栓连接处到埋件面距离(mm)； V=1.2Gk =1.26300 =7560N N=R1 =32507.727N M=e0V =807560 =604800Nmm18.2 埋件计算校核依据，同时满足以下两个条件： a：ASV/aravfy+N/0.8abfy+M/1.3arabfyz C.0.1-1JGJ102-2003 b：ASN/0.8abfy+M/0.4arabfyz C.0.1-2JGJ102-2003其中： AS：锚筋的总截面面积(mm2)； V：剪力设计值162、(N)； ar：钢筋层数影响系数，二层取1.0，三层取0.9，四层取0.85； av：钢筋受剪承载力系数，不大于0.7； fy：锚筋抗拉强度设计值(MPa)，按GB50010选取，但不大于300MPa； N：法向拉力设计值(N)； ab：锚板弯曲变形折减系数； M：弯矩设计值(Nmm)； z：沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离(mm)；另外： d：锚筋直径(mm)； t：锚板厚度(mm)； fc：混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)，按GB50010选取； av=(4.0-0.08d)(fc/fy)0.5 C.0.1-5JGJ102-200312)(14.3/210)0.5 =0.793 163、因为av0.7,所以取0.7 ab=0.6+0.25t/d C.0.1-6JGJ102-2003 =0.6+0.2510/12 =0.808 AS=nd2/4 =43.14122/4 =452.16mm2 V/aravfy+N/0.8abfy+M/1.3arabfyz =7560/1/0.7/210+32507.727/0.8/0.808/210+604800/1.3/1/0.808/210/110 =315.832mm2AS=452.16mm2 N/0.8abfyM/0.4arabfyz =32507.727/0.8/0.808/210+604800/0.4/1/0.808/210/110 164、=320.486mm2AS=452.16mm2所以，预埋件锚筋总截面积可以满足承载力要求。18.3 锚板总面积校核 A：锚板总面积(mm2)； fc：混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)，按GB50010选取； 0.5fcA=0.514.360000 =429000N N=32507.727N0.5fcA埋板面积满足要求。18.4 锚筋长度计算计算依据： la=1.1(fy/ft)d C.0.5JGJ102-2003在上面的公式中： la：受拉钢筋的锚固长度(mm)； ft：混凝土轴心抗拉强度设计值(MPa)，按GB50010选取，当混凝土强度高于C40时，按C40取值； fy：锚筋抗拉强度设计165、值(MPa)，按GB50010选取； d：锚筋公称直径(mm)； ：锚筋的外型系数，光圆筋取0.16，带肋筋取0.14； la=1.1(fy/ft)d =1.10.16(210/1.43)12 =310.154mm 如果锚筋的拉应力设计值小于钢筋抗拉强度设计值，按规范C.0.5第3条规定，锚固长度可适当减小，以不小于15倍锚固钢筋直径为宜，实际选用的锚筋长度为250mm；所以，可以满足要求！19 幕墙转接件强度计算基本参数： 1：转接件断面面积：A=750mm2； 2：转接件断面抵抗矩：W=15625mm3；19.1 受力分析转接件的受力情况根据前面埋件的计算结果，有： V：剪力(N) N：轴166、向拉力(N) M：弯矩(Nmm) V=7560N N=32507.727N M=604800Nmm19.2 转接件的强度计算校核依据： =N/A/2+M/W/2f上式中： ：转接件的抗弯强度(MPa)； f：转接件抗弯强度设计值，为215MPa； N：转接件所受轴向拉力(N)； M：转接件所受弯矩(Nmm)； ：塑性发展系数，取1.05； W：转接件断面抵抗矩(mm3)； =N/A/2+M/W/2 =32507.727/750/2+604800/1.05/15625/2 =40.104MPaf=215MPa转接件强度可以满足要求。20 幕墙焊缝计算基本参数： 1：焊缝形式：L型角焊； 2：其它167、参数同埋件部分；20.1 受力分析焊缝实际受力情况同转接件计算部分： V：剪力(N) N：轴向拉力(N) M：弯矩(Nmm) V=7560N N=32507.727N M=604800Nmm20.2 焊缝特性参数计算(1)焊缝有效厚度： he：焊缝有效厚度(mm)； hf：焊角高度(mm)； he=0.7hf =0.76 =4.2mm(2)焊缝总面积： A：焊缝总面积(mm2)； Lv：竖向焊缝长度(mm)； Lh：横向焊缝长度(mm)； he：焊缝有效厚度(mm)； A=he(Lv-2hf)+(Lh-2hf) =4.2(100-26)+(50-26) =529.2mm2(3)焊缝截面抵抗矩及168、惯性矩计算： I：截面惯性矩(mm4)； he：焊缝有效厚度(mm)； Lv：竖向焊缝长度(mm)； Lh：横向焊缝长度(mm)； W：截面抵抗距(mm3)； d：三角焊缝中性轴位置(水平焊缝到中性轴距离)(mm)； d=0.5(Lv-2hf)Lv+(Lh-2hf)He)/(Lv+Lh-4hf) =35.554mm I=He(Lv-2hf)3/12+(Lh-2hf)He3/12+He(Lv-2hf)(Lv/2-d)2+(Lh-2hf)He(d-He/2)2 =494500.047mm4 W=I/(Lv-hf-d) =494500.047/(100-6-35.554) =8460.802mm32169、0.3 焊缝校核计算校核依据： 双转接件时：(f/f)2+f2)0.5/2ffw -3GB50017-2003 单转接件时：(f/f)2+f2)0.5ffw -3GB50017-2003上式中： f：按焊缝有效截面计算，垂直于焊缝长度方向的应力(MPa)； f：正面角焊缝的强度设计值增大系数，取1.22； f：按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力(MPa)； ffw：角焊缝的强度设计值(MPa)； (f/f)2+f2)0.5/2 =(N/1.22A+M/1.22W)2+(V/A)2)0.5/2 =(32507.727/1.22/529.2+604800/1.22/8460.802)2+(170、7560/529.2)2)0.5/2 =54.938MPa 54.938MPaffw=160MPa，焊缝可以满足要求。21 全隐框玻璃幕墙胶类及伸缩缝计算基本参数： 1：计算点标高：14.9m； 2：玻璃分格尺寸：宽高=BH=2100mm1450mm； 3：幕墙类型：全隐框玻璃幕墙 4：年温温差：80；21.1 结构硅酮密封胶的宽度计算(1)水平荷载作用下结构胶粘结宽度： Cs1：风荷载和地震作用下结构胶粘结宽度最小值(mm)； wk：风荷载标准值(MPa)； qEAk：地震作用标准值(MPa)，对于不等片合片的中空玻璃，取外片重量，其 它情况，取组成板块的玻璃总重量，按公式JGJ102-20171、03计算； a：矩形分格短边长度(mm)； f1：结构胶的短期强度允许值，取0.2MPa； Cs1=(1.4wk+0.51.3qEAk)a/2f1 -2JGJ102-2003 =(1.40.001+0.51.30.000041)1450/2/0.2 =5.172mm(2)自重效应(永久荷载)作用下胶缝宽度的计算： Cs2：自重效应下结构胶粘结宽度最小值(mm)； qG：玻璃单位面积重力荷载设计值(MPa)，分项系数取1.35； a：分格短边长(mm)； b：分格长边长(mm)； f2：结构胶的长期强度允许值，取0.01MPa； Cs2=qGab/2(a+b)f2 -3JGJ102-2003 =172、0.00027621001450/2/(2100+1450)/0.01 =11.837mm实际胶缝宽度取22mm.21.2 结构硅酮密封胶粘接厚度的计算(1)温度作用下结构胶粘结厚度： us1：在年温差作用下玻璃与玻璃附框型材相对位移量(mm)； b：玻璃板块最大边(mm)； t：年温差：80 a1：铝型材线膨胀系数，2.310-5； a2：玻璃线膨胀系数，110-5； us1=bt(a1-a2) =210080(2.3-1)10-5 =2.184mm ts1：温度作用下结构胶粘结厚度计算值(mm)； 1：温度作用下结构硅酮密封胶的变位承受能力：10% ts1=us1/(1(2+1)0.5 =173、2.184/(0.1(2+0.1)0.5 =4.766mm(2)风荷载作用下结构胶粘结厚度： us2：在风荷载作用下玻璃与玻璃附框型材相对位移量(mm)； ：风荷载标准值作用下主体结构层间位移角限值(rad)；(取值见表20GB/T21086-2007) hg：幕墙玻璃面板高度(mm)； us2=hg -2JGJ102-2003 =1/5501450 =2.636mm ts2：风荷载作用下结构胶粘结厚度计算值(mm)； 2：风荷载作用下结构硅酮密封胶的变位承受能力：10% ts2=us2/(2(2+2)0.5 JGJ102-2003 =2.636/(0.1(2+0.1)0.5 =5.752mm174、实际胶缝厚度取11mm.21.3 结构胶设计总结按JGJ102-2003规定，硅酮结构胶还需要满足下面要求： 1：粘接宽度7mm； 2：12mm粘接厚度6mm； 3：粘接宽度大于厚度，但不宜大于厚度的2倍；综合上面计算结果，本工程设计满足规范要求。21.4 立柱连接伸缩缝计算 为了适应幕墙温度变形以及施工调整的需要，立柱上下段通过插芯套装，留有一段空隙伸缩缝(d)，d值按下式计算： dL+d1+d2上式中： d：伸缩缝计算值(mm)； ：立柱材料的线膨胀系数，取1.210-5； ：温度变化,取80； L：立柱跨度(mm)； d1：施工误差，取3mm； d2：考虑其它作用的预留量，取2mm； d175、=L+d1+d2 =0.000012806000+3+2 =10.76mm实际伸缩空隙d取20mm，满足要求。.21.5 耐侯胶胶缝计算 ws：胶缝宽度计算值(mm)； ：板块材料的线膨胀系数，为110-5； ：温度变化,取80； b：板块的长边长度(mm)； ：耐候硅酮密封胶的变位承受能力：25% dc：施工偏差，取3mm； dE：考虑其它作用的预留量，取2mm； ws=b/+dc+dE =0.00001802100/0.25+3+2 =11.72mm实际胶缝取16mm，满足要求。22 玻璃门窗计算(高1600mm)基本参数： 1：计算点标高：45.45m； 2：力学模型：简支梁； 3：竖中176、梃跨度：H=1600mm； 4：竖中梃左受荷单元宽：W1=625mm； 竖中梃右受荷单元宽：W2=625mm； 5：竖中梃材质：6063-T5；22.1 竖中梃受荷单元分析(1)竖中梃计算简图的确定： 因为：W1H W2H 所以，左受荷单元作用在竖中梃上是梯形荷载； 右受荷单元作用在竖中梃上是梯形荷载；受力简图为： (2)竖中梃在左受荷单元力作用下的受力分析： wk：风荷载标准值(MPa)； W1：左受荷单元宽(mm)； H：竖中梃的跨度(mm)； qwk1：在左受荷单元作用下的风荷载线集度标准值(N/mm)； qw1：在左受荷单元作用下的风荷载线集度设计值(N/mm)； qwk1=wkW1/177、2 =0.001381625/2 =0.432N/mm qw1=1.4qwk1 =1.40.432 =0.605N/mm qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数，取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：门窗构件的面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A JGJ102-2003 =5.00.040.0005 =0.0001MPa qEk1：左受荷单元水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； H：竖中梃的跨度(mm)； W1：左受荷单元宽(mm)； qEk=qEAkW1/2 =178、0.0001625/2 =0.031N/mm qE1：左受荷单元水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE1=1.3qEk1 =1.30.031 =0.04N/mm qk1：左受荷单元受水平作用组合线荷载集度标准值(N/mm)； q1：左受荷单元受水平作用组合线荷载集度设计值(N/mm)；用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： JGJ102-2003 q1=qw1+0.5qE1 =0.605+0.50.04 =0.625N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： JGJ102-2003 qk1=qwk1 =0.432N/mm M1：在左受荷单元力作用下的跨中最大弯矩设计值(Nmm179、)； M1=q1H2/24(3-(W1/H)2) =0.62516002/24(3-(625/1600)2) =189827.474Nmm V1：在左受荷单元力作用下的剪力设计值(N)； V1=q1H/2(1-W1/2/H) =0.6251600/2(1-625/2/1600) =402.344N(3)竖中梃在右受荷单元力作用下的受力分析： wk：风荷载标准值(MPa)； W2：右受荷单元宽(mm)； H：竖中梃的跨度(mm)； qwk2：在右受荷单元作用下的风荷载线集度标准值(N/mm)； qw2：在右受荷单元作用下的风荷载线集度设计值(N/mm)； qwk2=wkW2/2 =0.00138180、1625/2 =0.432N/mm qw2=1.4qwk2 =1.40.432 =0.605N/mm qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数，取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：门窗构件的面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A JGJ102-2003 =5.00.040.0005 =0.0001MPa qEk2：右受荷单元水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； W2：左受荷单元宽(mm)； H：竖中梃的跨度(mm)； qEk2=qEAkW2/2 =0.0001625181、/2 =0.031N/mm qE2：右受荷单元水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE2=1.3qEk2 =1.30.031 =0.04N/mm qk2：右受荷单元受水平作用组合线荷载集度标准值(N/mm)； q2：右受荷单元受水平作用组合线荷载集度设计值(N/mm)；用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： JGJ102-2003 q2=qw2+0.5qE2 =0.605+0.50.04 =0.625N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： JGJ102-2003 qk2=qwk2 =0.432N/mm M2：在右受荷单元力作用下的跨中最大弯矩设计值(Nmm)； M2=q2H182、2/24(3-(W2/H)2) =0.62516002/24(3-(625/1600)2) =189827.474Nmm V2：在右受荷单元力作用下的剪力设计值(N)； V2=q2H/2(1-W2/2/H) =0.6251600/2(1-625/2/1600) =402.344N22.2 选用竖中梃型材的截面特性 选用型材号：80x49x1.4 型材的抗弯强度设计值：f=90MPa 型材的抗剪强度设计值：=55MPa 型材弹性模量：E=70000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=365340mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=218480mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=9022mm3 绕X轴净截面抵抗183、矩：Wnx2=9248mm3 型材净截面面积：An=471.478mm2 型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=2.8mm 型材受力面对中性轴的面积矩：Sx=5706mm3 塑性发展系数： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，取1.00； 对塑钢型材，参照铝合金龙骨，取1.00； 此处取：=1.0022.3 竖中梃的抗弯强度计算按下面的公式进行强度校核，应满足： (M1+M2)/Wnxf上式中： M1：在左受184、荷单元力作用下的跨中最大弯矩(Nmm)； M2：在右受荷单元力作用下的跨中最大弯矩(Nmm)； Wnx：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3)； ：塑性发展系数，取1.00； f：型材的抗弯强度设计值，取90MPa；则： (M1+M2)/Wnx=(189827.474+189827.474)/1.00/9022 =42.081MPa90MPa竖中梃抗弯强度能满足要求。22.4 竖中梃的挠度计算(1)竖中梃在左受荷单元力作用下的挠度计算： df1：竖中梃在左受荷单元力作用下的挠度(mm)； df1=qk1H4/240EI(25/8-5(W1/2/H)2+2(W1/2/H)4) =0.432160185、04/240/70000/365340(25/8-5(625/2/1600)2+2(625/2/1600)4) =1.355mm(2)竖中梃在右受荷单元力作用下的挠度计算： df2：竖中梃在右受荷单元力作用下的挠度(mm)； df2=qk2H4/240EI(25/8-5(W2/2/H)2+2(W2/2/H)4) =0.43216004/240/70000/365340(25/8-5(625/2/1600)2+2(625/2/1600)4) =1.355mm(3)竖中梃在风荷载作用下的总体挠度： df=df1+df2 =1.355+1.355 =2.71mm挠度的限值取杆件总长的1/150，即1186、0.667mm，且不应大于20mm。 2.71mm10.667mm 2.71mm20mm所以，挠度满足要求！22.5 竖中梃的抗剪计算校核依据： max=55MPa (材料的抗剪强度设计值)在上面的公式中： max：竖中梃最大剪应力(N)； V1：在左受荷单元力作用下的剪力设计值(N)； V2：在右受荷单元力作用下的剪力设计值(N)； Sx：竖中梃型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)； Ix：竖中梃型材截面惯性矩(mm4)； t：型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)； max=(V1+V2)Sx/Ixt =(402.344+402.344)5706/365340/2.8 =4.489MP187、a 4.489MPa55MPa竖中梃抗剪强度能满足要求!23 玻璃门窗计算(高2450mm)基本参数： 1：计算点标高：19.05m； 2：力学模型：简支梁； 3：竖中梃跨度：H=2450mm； 4：竖中梃左受荷单元宽：W1=625mm； 竖中梃右受荷单元宽：W2=625mm； 5：竖中梃材质：6063-T5；23.1 竖中梃受荷单元分析(1)竖中梃计算简图的确定： 因为：W1H W2H 所以，左受荷单元作用在竖中梃上是梯形荷载； 右受荷单元作用在竖中梃上是梯形荷载；受力简图为： (2)竖中梃在左受荷单元力作用下的受力分析： wk：风荷载标准值(MPa)； W1：左受荷单元宽(mm)； H：竖188、中梃的跨度(mm)； qwk1：在左受荷单元作用下的风荷载线集度标准值(N/mm)； qw1：在左受荷单元作用下的风荷载线集度设计值(N/mm)； qwk1=wkW1/2 =0.001381625/2 =0.432N/mm qw1=1.4qwk1 =1.40.432 =0.605N/mm qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数，取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：门窗构件的面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A JGJ102-2003 =5.00.040.0005 =0189、.0001MPa qEk1：左受荷单元水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； H：竖中梃的跨度(mm)； W1：左受荷单元宽(mm)； qEk=qEAkW1/2 =0.0001625/2 =0.031N/mm qE1：左受荷单元水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE1=1.3qEk1 =1.30.031 =0.04N/mm qk1：左受荷单元受水平作用组合线荷载集度标准值(N/mm)； q1：左受荷单元受水平作用组合线荷载集度设计值(N/mm)；用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： JGJ102-2003 q1=qw1+0.5qE1 =0.605+0.50.04 =0190、.625N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： JGJ102-2003 qk1=qwk1 =0.432N/mm M1：在左受荷单元力作用下的跨中最大弯矩设计值(Nmm)； M1=q1H2/24(3-(W1/H)2) =0.62524502/24(3-(625/2450)2) =458772.786Nmm V1：在左受荷单元力作用下的剪力设计值(N)； V1=q1H/2(1-W1/2/H) =0.6252450/2(1-625/2/2450) =667.969N(3)竖中梃在右受荷单元力作用下的受力分析： wk：风荷载标准值(MPa)； W2：右受荷单元宽(mm)； H：竖中梃的跨度(mm)；191、 qwk2：在右受荷单元作用下的风荷载线集度标准值(N/mm)； qw2：在右受荷单元作用下的风荷载线集度设计值(N/mm)； qwk2=wkW2/2 =0.001381625/2 =0.432N/mm qw2=1.4qwk2 =1.40.432 =0.605N/mm qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数，取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：门窗构件的面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A JGJ102-2003 =5.00.040.0005 =0.0001MPa q192、Ek2：右受荷单元水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； W2：左受荷单元宽(mm)； H：竖中梃的跨度(mm)； qEk2=qEAkW2/2 =0.0001625/2 =0.031N/mm qE2：右受荷单元水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE2=1.3qEk2 =1.30.031 =0.04N/mm qk2：右受荷单元受水平作用组合线荷载集度标准值(N/mm)； q2：右受荷单元受水平作用组合线荷载集度设计值(N/mm)；用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： JGJ102-2003 q2=qw2+0.5qE2 =0.605+0.50.04 =0.625N/mm用193、于挠度计算时，采用Sw标准值： JGJ102-2003 qk2=qwk2 =0.432N/mm M2：在右受荷单元力作用下的跨中最大弯矩设计值(Nmm)； M2=q2H2/24(3-(W2/H)2) =0.62524502/24(3-(625/2450)2) =458772.786Nmm V2：在右受荷单元力作用下的剪力设计值(N)； V2=q2H/2(1-W2/2/H) =0.6252450/2(1-625/2/2450) =667.969N23.2 选用竖中梃型材的截面特性 选用型材号：80x49x3 型材的抗弯强度设计值：f=90MPa 型材的抗剪强度设计值：=55MPa 型材弹性模量：194、E=70000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=552750mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=274600mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=13722mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=13916mm3 型材净截面面积：An=831.478mm2 型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=6mm 型材受力面对中性轴的面积矩：Sx=9374mm3 塑性发展系数： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，取1.00； 对塑钢型195、材，参照铝合金龙骨，取1.00； 此处取：=1.0023.3 竖中梃的抗弯强度计算按下面的公式进行强度校核，应满足： (M1+M2)/Wnxf上式中： M1：在左受荷单元力作用下的跨中最大弯矩(Nmm)； M2：在右受荷单元力作用下的跨中最大弯矩(Nmm)； Wnx：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3)； ：塑性发展系数，取1.00； f：型材的抗弯强度设计值，取90MPa；则： (M1+M2)/Wnx=(458772.786+458772.786)/1.00/13722 =66.867MPa90MPa竖中梃抗弯强度能满足要求。23.4 竖中梃的挠度计算(1)竖中梃在左受荷单元力作用下的挠度196、计算： df1：竖中梃在左受荷单元力作用下的挠度(mm)； df1=qk1H4/240EI(25/8-5(W1/2/H)2+2(W1/2/H)4) =0.43224504/240/70000/552750(25/8-5(625/2/2450)2+2(625/2/2450)4) =5.102mm(2)竖中梃在右受荷单元力作用下的挠度计算： df2：竖中梃在右受荷单元力作用下的挠度(mm)； df2=qk2H4/240EI(25/8-5(W2/2/H)2+2(W2/2/H)4) =0.43224504/240/70000/552750(25/8-5(625/2/2450)2+2(625/2/245197、0)4) =5.102mm(3)竖中梃在风荷载作用下的总体挠度： df=df1+df2 =5.102+5.102 =10.204mm挠度的限值取杆件总长的1/150，即16.333mm，且不应大于20mm。 10.204mm16.333mm 10.204mm20mm所以，挠度满足要求！23.5 竖中梃的抗剪计算校核依据： max=55MPa (材料的抗剪强度设计值)在上面的公式中： max：竖中梃最大剪应力(N)； V1：在左受荷单元力作用下的剪力设计值(N)； V2：在右受荷单元力作用下的剪力设计值(N)； Sx：竖中梃型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)； Ix：竖中梃型材截面惯性矩(mm198、4)； t：型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)； max=(V1+V2)Sx/Ixt =(667.969+667.969)9374/552750/6 =3.776MPa 3.776MPa55MPa竖中梃抗剪强度能满足要求!24 门窗横中梃计算基本参数： 1：计算点标高：45.45m； 2：力学模型：简支梁； 3：横中梃跨度：W=625mm； 4：横中梃上受荷单元高：H1=400mm； 横中梃下受荷单元高：H2=1200mm； 5：横中梃材质：6063-T5；24.1 横中梃受荷单元分析(1)横中梃水平方向计算简图的确定： 因为：H1W H2W 所以，上受荷单元作用在横中梃上是梯形荷载；199、 下受荷单元作用在横中梃上是三角形荷载；受力简图为： (2)横中梃在上受荷单元水平作用力作用下的受力分析： wk：风荷载标准值(MPa)； H1：上受荷单元高(mm)； W：横中梃的跨度(mm)； qwk1：在上受荷单元作用下的风荷载线集度标准值(N/mm)； qw1：在上受荷单元作用下的风荷载线集度设计值(N/mm)； qwk1=wkH1/2 =0.001381400/2 =0.276N/mm qw1=1.4qwk1 =1.40.276 =0.386N/mm qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数，取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.04200、； Gk：构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：门窗构件的面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A JGJ102-2003 =5.00.040.0004 =0.00008MPa qEk1：上受荷单元水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； H1：上受荷单元高(mm)； W：横中梃的跨度(mm)； qEk1=qEAkH1/2 =0.00008400/2 =0.02N/mm qE1：上受荷单元水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE1=1.3qEk1 =1.30.02 =0.026N/mm qk1：上受荷单元受水平作用组合线荷载集度标准值(N/mm)； q1：上受荷单元201、受水平作用组合线荷载集度设计值(N/mm)；用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： JGJ102-2003 q1=qw1+0.5qE1 =0.386+0.50.026 =0.399N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： JGJ102-2003 qk1=qwk1 =0.276N/mm M1：在上受荷单元力作用下的跨中最大弯矩设计值(Nmm)； M1=q1W2/24(3-(H1/W)2) =0.3996252/24(3-(400/625)2) =16822.422Nmm V1：在上受荷单元力作用下的剪力设计值(N)； V1=q1W/2(1-H1/2/W) =0.399625/2(1-4202、00/2/625) =84.788N(3)横中梃在下受荷单元水平作用力作用下的受力分析： wk：风荷载标准值(MPa)； H2：下受荷单元高(mm)； W：横中梃的跨度(mm)； qwk2：在下受荷单元作用下的风荷载线集度标准值(N/mm)； qw2：在下受荷单元作用下的风荷载线集度设计值(N/mm)； qwk2=wkW/2 =0.001381625/2 =0.432N/mm qw2=1.4qwk2 =1.40.432 =0.605N/mm qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数，取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：构件的重力203、荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：门窗构件的面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A JGJ102-2003 =5.00.040.0004 =0.00008MPa qEk2：下受荷单元水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； H2：下受荷单元高(mm)； W：横中梃的跨度(mm)； qEk2=qEAkW/2 =0.00008625/2 =0.02N/mm qE2：下受荷单元水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE2=1.3qEk2 =1.30.02 =0.026N/mm qk2：下受荷单元受水平作用组合线荷载集度标准值(N/mm)； q2：下受荷单元受水平作用组合线荷载集204、度设计值(N/mm)；用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： JGJ102-2003 q2=qw2+0.5qE2 =0.605+0.50.026 =0.618N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： JGJ102-2003 qk2=qwk2 =0.432N/mm M2：在下受荷单元力作用下的跨中最大弯矩设计值(Nmm)； M2=q2W2/12 =0.6186252/12 =20117.188Nmm V2：在下受荷单元力作用下的剪力设计值(N)； V2=q2W/4 =0.618625/4 =96.562N(4)横中梃在上受荷单元自重作用力作用下的受力分析：受力简图为： Gk：横梁自重线205、荷载标准值(N/mm)； H1：横梁上分格高度(mm)； Gk=0.0004H1 =0.0004400 =0.16N/mm G：横梁自重线荷载设计值(N/mm)； G=1.2Gk =1.20.16 =0.192N/mm Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(Nmm)； W：横梁跨度(mm)； Mx=GW2/8 =0.1926252/8 =9375Nmm Vy：垂直总剪力(N)： Vy=1.20.0004WH1/2 =1.20.0004625400/2 =60N24.2 选用横中梃型材的截面特性 选用型材号：58x50x1.5 型材的抗弯强度设计值：f=90MPa 型材的抗剪强度设计值：=55206、MPa 型材弹性模量：E=70000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=45170mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=132560mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=1557mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=1558mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny1=2733mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny2=6168mm3 型材净截面面积：An=310.666mm2 横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：tx=3mm 横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度：ty=3mm 型材受力面对中性轴的面积矩(绕X轴)：Sx=1514mm3 型材受力面对中性轴的面积矩(绕Y轴)：Sy=2884mm3 塑性发展系数： 对于冷弯薄壁型207、钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，取1.00； 对塑钢型材，参照铝合金龙骨，取1.00； 此处取：x=y=1.00；24.3 横中梃的抗弯强度计算按下面的公式进行强度校核，应满足： Mx/xWnx+(M1+M2)/yWnyf上式中： M1：在上受荷单元力作用下的跨中最大弯矩(Nmm)； M2：在下受荷单元力作用下的跨中最大弯矩(Nmm)； Mx：在上受荷单元自重标准值作用下的跨中最大弯矩(Nmm)； Wnx，Wny：在弯矩208、作用方向的净截面抵抗矩(mm3)； x，y：塑性发展系数，取1.00； f：型材的抗弯强度设计值，取90MPa；则： Mx/xWnx+My/yWny =Mx/xWnx+(M1+M2)/yWny =9375/1.00/1557+(16822.422+20117.188)/1.00/2733 =19.537MPa90MPa横中梃抗弯强度能满足要求。24.4 横中梃的挠度计算(1)横中梃在上受荷单元力作用下的挠度计算： df1：横中梃在上受荷单元力作用下的挠度(mm)； df1=qk1W4/240EIy(25/8-5(H1/2/W)2+2(H1/2/W)4) =0.2766254/240/70000209、/132560(25/8-5(400/2/625)2+2(400/2/625)4) =0.05mm(2)横中梃在下受荷单元力作用下的挠度计算： df2：横中梃在下受荷单元力作用下的挠度(mm)； df2=qk2W4/120EIy =0.4326254/120/70000132560 =0.059mm(3)横中梃在风荷载标准值作用下的总体挠度： dfy=df1+df2 =0.05+0.059 =0.109mm挠度的限值取杆件总长的1/150，即4.167mm，且不应大于20mm。 0.109mm4.167mm 0.109mm20mm所以，在风荷载标准值作用下的总体挠度满足要求！(4)横中梃在自重210、标准值作用下的挠度： dfx=5GkW4/384EIx =50.166254/384/70000/45170 =0.101mm 0.101mm4.167mm 0.101mm20mm所以，在自重标准值作用下的挠度满足要求！24.5 横中梃的抗剪计算校核依据： max=55MPa (材料的抗剪强度设计值)(1)水平总剪力计算： maxX：横中梃水平最大剪应力(N)； V1：在上受荷单元水平力作用下的剪力设计值(N)； V2：在下受荷单元水平力作用下的剪力设计值(N)； Sy：横中梃型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)； Iy：横中梃型材截面惯性矩(mm4)； ty：型材截面垂直于Y轴腹板的截面总宽211、度(mm)； maxX=(V1+V2)Sy/Iyty =(84.788+96.562)2884/132560/3 =1.315MPa 1.315MPa55MPa横中梃水平抗剪强度能满足要求!(2)垂直总剪力计算： maxY：横中梃垂直最大剪应力(N)； Vy：横中挺垂直方向剪力设计值(N)； Sx：横中梃型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)； Ix：横中梃型材截面惯性矩(mm4)； tx：型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)； maxY=VySx/Ixtx =601514/45170/3 =0.67MPa 0.67MPa55MPa横中梃垂直方向抗剪强度能满足要求!25 玻璃板块的选用与校212、核基本参数： 1：计算点标高：45.45m； 2：玻璃板尺寸：宽高=BH=625mm1200mm； 3：玻璃配置：中空玻璃，外片钢化玻璃6mm,内片浮法玻璃5mm；模型简图为：25.1 玻璃板块荷载计算：(1)外片玻璃荷载计算： t1：外片玻璃厚度(mm)； t2：内片玻璃厚度(mm)； wk：作用在板块上的风荷载标准值(MPa)； GAk1：外片玻璃单位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa)； qEAk1：外片玻璃地震作用标准值(MPa)； g1：外片玻璃的体积密度(N/mm3)； wk1：分配到外片上的风荷载作用标准值(MPa)； qk1：分配到外片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； q1：213、分配到外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； GAk1=g1t1 =0.00002566 =0.000154MPa qEAk1=EmaxGAk1 =50.040.000154 =0.000031MPa wk1=1.1wkt13/(t13+t23) =1.10.00138163/(63+53) =0.000962MPa qk1=wk1+0.5qEAk1 =0.000962+0.50.000031 =0.000978MPa q1=1.4wk1+0.51.3qEAk1 =1.40.000962+0.51.30.000031 =0.001367MPa(2)内片玻璃荷载计算： t1：外片玻璃厚度(mm)214、； t2：内片玻璃厚度(mm)； wk：作用在板块上的风荷载标准值(MPa)； GAk2：内片玻璃单位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa) qEAk2：内片玻璃地震作用标准值(MPa) g2：内片玻璃的体积密度(N/mm3)； wk2：分配到内片上的风荷载作用标准值(MPa)； qk2：分配到内片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； q2：分配到内片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； GAk2=g2t2 =0.00002565 =0.000128MPa qEAk2=EmaxGAk2 =50.040.000128 =0.000026MPa wk2=wkt23/(t13+t23) =0.001381215、53/(63+53) =0.000506MPa qk2=wk2+0.5qEAk2 =0.000506+0.50.000026 =0.000519MPa q2=1.4wk2+0.51.3qEAk2 =1.40.000506+0.51.30.000026 =0.000725MPa(3)玻璃板块整体荷载组合计算：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： JGJ102-2003 q=1.4wk+0.51.3(qEAk1+qEAk2) =1.40.001381+0.51.3(0.000031+0.000026) =0.00197MPa用于挠度计算时，采用Sw标准值： JGJ102-2003 wk216、=0.001381MPa25.2 玻璃的强度计算： 校核依据：fg(1)外片校核： 1：外片玻璃的计算参数； 1：外片玻璃的折减系数； qk1：作用在外片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； a：分格短边长度(mm)； E：玻璃的弹性模量(MPa)； t1：外片玻璃厚度(mm)； 1=qk1a4/Et14 -3JGJ102-2003 =0.0009786254/72000/64 =1.599按系数1，查表-2JGJ102-2003，1=1； 1：外片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)； q1：作用在板块外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； a：玻璃短边边长(mm)； b：玻璃长217、边边长(mm)； t1：外片玻璃厚度(mm)； m1：外片玻璃弯矩系数， 按边长比a/b查表-1JGJ102-2003得m1=0.0972； 1=6m1q1a21/t12 JGJ102-2003 =60.09720.00136762521/62 =8.651MPa 8.651MPafg1=84MPa(钢化玻璃)外片玻璃的强度满足要求!(2)内片校核： 2：内片玻璃的计算参数； 2：内片玻璃的折减系数； qk2：作用在内片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； a：分格短边长度(mm)； E：玻璃的弹性模量(MPa)； t2：内片玻璃厚度(mm)； 2=qk2a4/Et24 -3JGJ102-200218、3 =0.0005196254/72000/54 =1.76按系数2，查表-2JGJ102-2003，2=1 2：内片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)； q2：作用在板块内片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； a：玻璃短边边长(mm)； b：玻璃长边边长(mm)； t2：内片玻璃厚度(mm)； m2：内片玻璃弯矩系数， 按边长比a/b查表-1JGJ102-2003得m2=0.0972； 2=6m2q2a22/t22 JGJ102-2003 =60.09720.00072562521/52 =6.607MPa 6.607MPafg2=28MPa(浮法玻璃)内片玻璃的强度满足要求219、!25.3 玻璃最大挠度校核：校核依据： df=wka4/Ddf,lim -2JGJ102-2003上面公式中： df：玻璃板挠度计算值(mm)； ：玻璃挠度的折减系数； ：玻璃挠度系数，按边长比a/b查表JGJ102-2003得=0.00983； wk：风荷载标准值(MPa) a：玻璃板块短边尺寸(mm)； D：玻璃的弯曲刚度(Nmm)； df,lim：许用挠度，取短边长的1/60，为10.417mm；其中： D=Ete3/(12(1-2) -1JGJ102-2003上式中： E：玻璃的弹性模量(MPa)； te：玻璃的等效厚度(mm)； ：玻璃材料泊松比，为0.2； te=0.95(t13220、+t23)1/3 -3JGJ102-2003 =0.95(63+53)1/3 =6.637mm D=Ete3/(12(1-2) =720006.6373/(12(1-0.22) =1827239.48Nmm ：玻璃板块的计算参数； =wka4/Ete4 -3JGJ102-2003 =0.0013816254/72000/6.6374 =1.508按参数，查表-2JGJ102-2003，=1 df=wka4/D =10.009830.0013816254/1827239.48 =1.134mm 1.134mmdf,lim=10.417mm(中空玻璃)玻璃挠度能满足要求!26 玻璃门窗横中梃计算基221、本参数： 1：计算点标高：45.45m； 2：力学模型：简支梁； 3：横中梃跨度：W=1500mm； 4：横中梃上受荷单元高：H1=1250mm； 横中梃下受荷单元高：H2=1800mm； 5：横中梃材质：6063-T5；26.1 横中梃受荷单元分析(1)横中梃水平方向计算简图的确定： 因为：H1W H2W 所以，上受荷单元作用在横中梃上是梯形荷载； 下受荷单元作用在横中梃上是三角形荷载；受力简图为： (2)横中梃在上受荷单元水平作用力作用下的受力分析： wk：风荷载标准值(MPa)； H1：上受荷单元高(mm)； W：横中梃的跨度(mm)； qwk1：在上受荷单元作用下的风荷载线集度标准值(222、N/mm)； qw1：在上受荷单元作用下的风荷载线集度设计值(N/mm)； qwk1=wkH1/2 =0.0012981250/2 =0.811N/mm qw1=1.4qwk1 =1.40.811 =1.135N/mm qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数，取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：门窗构件的面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A JGJ102-2003 =5.00.040.0004 =0.00008MPa qEk1：上受荷单元水平地震作用线荷载集度标准值(223、N/mm)； H1：上受荷单元高(mm)； W：横中梃的跨度(mm)； qEk1=qEAkH1/2 =0.000081250/2 =0.05N/mm qE1：上受荷单元水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE1=1.3qEk1 =1.30.05 =0.065N/mm qk1：上受荷单元受水平作用组合线荷载集度标准值(N/mm)； q1：上受荷单元受水平作用组合线荷载集度设计值(N/mm)；用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： JGJ102-2003 q1=qw1+0.5qE1 =1.135+0.50.065 =1.1675N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： JGJ10224、2-2003 qk1=qwk1 =0.811N/mm M1：在上受荷单元力作用下的跨中最大弯矩设计值(Nmm)； M1=q1W2/24(3-(H1/W)2) =1.167515002/24(3-(1250/1500)2) =252350.26Nmm V1：在上受荷单元力作用下的剪力设计值(N)； V1=q1W/2(1-H1/2/W) =1.16751500/2(1-1250/2/1500) =510.781N(3)横中梃在下受荷单元水平作用力作用下的受力分析： wk：风荷载标准值(MPa)； H2：下受荷单元高(mm)； W：横中梃的跨度(mm)； qwk2：在下受荷单元作用下的风荷载线集度标225、准值(N/mm)； qw2：在下受荷单元作用下的风荷载线集度设计值(N/mm)； qwk2=wkW/2 =0.0012981500/2 =0.973N/mm qw2=1.4qwk2 =1.40.973 =1.362N/mm qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数，取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：门窗构件的面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A JGJ102-2003 =5.00.040.0004 =0.00008MPa qEk2：下受荷单元水平地震作用线荷载集度标准226、值(N/mm)； H2：下受荷单元高(mm)； W：横中梃的跨度(mm)； qEk2=qEAkW/2 =0.000081500/2 =0.06N/mm qE2：下受荷单元水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE2=1.3qEk2 =1.30.06 =0.078N/mm qk2：下受荷单元受水平作用组合线荷载集度标准值(N/mm)； q2：下受荷单元受水平作用组合线荷载集度设计值(N/mm)；用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： JGJ102-2003 q2=qw2+0.5qE2 =1.362+0.50.078 =1.401N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： JGJ10227、2-2003 qk2=qwk2 =0.973N/mm M2：在下受荷单元力作用下的跨中最大弯矩设计值(Nmm)； M2=q2W2/12 =1.40115002/12 =262687.5Nmm V2：在下受荷单元力作用下的剪力设计值(N)； V2=q2W/4 =1.4011500/4 =525.375N(4)横中梃在上受荷单元自重作用力作用下的受力分析：受力简图为： Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)； H1：横梁上分格高度(mm)； Gk=0.0004H1 =0.00041250 =0.5N/mm G：横梁自重线荷载设计值(N/mm)； G=1.2Gk =1.20.5 =0.6N/mm M228、x：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(Nmm)； W：横梁跨度(mm)； Mx=GW2/8 =0.615002/8 =168750Nmm Vy：垂直总剪力(N)： Vy=1.20.0004WH1/2 =1.20.000415001250/2 =450N26.2 选用横中梃型材的截面特性 选用型材号：80x49x1.4 型材的抗弯强度设计值：f=90MPa 型材的抗剪强度设计值：=55MPa 型材弹性模量：E=70000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=218480mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=365340mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=5141mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=5141mm3229、 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny1=9022mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny2=9248mm3 型材净截面面积：An=471.478mm2 横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：tx=2.8mm 横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度：ty=2.8mm 型材受力面对中性轴的面积矩(绕X轴)：Sx=4669mm3 型材受力面对中性轴的面积矩(绕Y轴)：Sy=5706mm3 塑性发展系数： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-200230、7，取1.00； 对塑钢型材，参照铝合金龙骨，取1.00； 此处取：x=y=1.00；26.3 横中梃的抗弯强度计算按下面的公式进行强度校核，应满足： Mx/xWnx+(M1+M2)/yWnyf上式中： M1：在上受荷单元力作用下的跨中最大弯矩(Nmm)； M2：在下受荷单元力作用下的跨中最大弯矩(Nmm)； Mx：在上受荷单元自重标准值作用下的跨中最大弯矩(Nmm)； Wnx，Wny：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3)； x，y：塑性发展系数，取1.00； f：型材的抗弯强度设计值，取90MPa；则： Mx/xWnx+My/yWny =Mx/xWnx+(M1+M2)/yWny =1687231、50/1.00/5141+(252350.26+262687.5)/1.00/9022 =89.911MPa90MPa横中梃抗弯强度能满足要求。26.4 横中梃的挠度计算(1)横中梃在上受荷单元力作用下的挠度计算： df1：横中梃在上受荷单元力作用下的挠度(mm)； df1=qk1W4/240EIy(25/8-5(H1/2/W)2+2(H1/2/W)4) =0.81115004/240/70000/365340(25/8-5(1250/2/1500)2+2(1250/2/1500)4) =1.55mm(2)横中梃在下受荷单元力作用下的挠度计算： df2：横中梃在下受荷单元力作用下的挠度(mm)232、； df2=qk2W4/120EIy =0.97315004/120/70000365340 =1.605mm(3)横中梃在风荷载标准值作用下的总体挠度： dfy=df1+df2 =1.55+1.605 =3.155mm挠度的限值取杆件总长的1/150，即10mm，且不应大于20mm。 3.155mm10mm 3.155mm20mm所以，在风荷载标准值作用下的总体挠度满足要求！(4)横中梃在自重标准值作用下的挠度： dfx=5GkW4/384EIx =50.515004/384/70000/218480 =2.155mm 2.155mm10mm 2.155mm20mm所以，在自重标准值作用下的233、挠度满足要求！26.5 横中梃的抗剪计算校核依据： max=55MPa (材料的抗剪强度设计值)(1)水平总剪力计算： maxX：横中梃水平最大剪应力(N)； V1：在上受荷单元水平力作用下的剪力设计值(N)； V2：在下受荷单元水平力作用下的剪力设计值(N)； Sy：横中梃型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)； Iy：横中梃型材截面惯性矩(mm4)； ty：型材截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度(mm)； maxX=(V1+V2)Sy/Iyty =(510.781+525.375)5706/365340/2.8 =5.78MPa 5.78MPa55MPa横中梃水平抗剪强度能满足要求!(2)垂直总234、剪力计算： maxY：横中梃垂直最大剪应力(N)； Vy：横中挺垂直方向剪力设计值(N)； Sx：横中梃型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)； Ix：横中梃型材截面惯性矩(mm4)； tx：型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)； maxY=VySx/Ixtx =4504669/218480/2.8 =3.435MPa 3.435MPa55MPa横中梃垂直方向抗剪强度能满足要求!27 玻璃板块的选用与校核基本参数： 1：计算点标高：45.45m； 2：玻璃板尺寸：宽高=BH=1500mm1800mm； 3：玻璃配置：中空玻璃，外片钢化玻璃6mm,内片浮法玻璃5mm；模型简图为：27.1 玻235、璃板块荷载计算：(1)外片玻璃荷载计算： t1：外片玻璃厚度(mm)； t2：内片玻璃厚度(mm)； wk：作用在板块上的风荷载标准值(MPa)； GAk1：外片玻璃单位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa)； qEAk1：外片玻璃地震作用标准值(MPa)； g1：外片玻璃的体积密度(N/mm3)； wk1：分配到外片上的风荷载作用标准值(MPa)； qk1：分配到外片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； q1：分配到外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； GAk1=g1t1 =0.00002566 =0.000154MPa qEAk1=EmaxGAk1 =50.040.000154 =0.000236、031MPa wk1=1.1wkt13/(t13+t23) =1.10.00128263/(63+53) =0.000893MPa qk1=wk1+0.5qEAk1 =0.000893+0.50.000031 =0.000908MPa q1=1.4wk1+0.51.3qEAk1 =1.40.000893+0.51.30.000031 =0.00127MPa(2)内片玻璃荷载计算： t1：外片玻璃厚度(mm)； t2：内片玻璃厚度(mm)； wk：作用在板块上的风荷载标准值(MPa)； GAk2：内片玻璃单位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa) qEAk2：内片玻璃地震作用标准值(MPa) g2237、：内片玻璃的体积密度(N/mm3)； wk2：分配到内片上的风荷载作用标准值(MPa)； qk2：分配到内片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； q2：分配到内片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； GAk2=g2t2 =0.00002565 =0.000128MPa qEAk2=EmaxGAk2 =50.040.000128 =0.000026MPa wk2=wkt23/(t13+t23) =0.00128253/(63+53) =0.00047MPa qk2=wk2+0.5qEAk2 =0.00047+0.50.000026 =0.000483MPa q2=1.4wk2+0.51.3qEAk2238、 =1.40.00047+0.51.30.000026 =0.000675MPa(3)玻璃板块整体荷载组合计算：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： JGJ102-2003 q=1.4wk+0.51.3(qEAk1+qEAk2) =1.40.001282+0.51.3(0.000031+0.000026) =0.001832MPa用于挠度计算时，采用Sw标准值： JGJ102-2003 wk=0.001282MPa27.2 玻璃的强度计算： 校核依据：fg(1)外片校核： 1：外片玻璃的计算参数； 1：外片玻璃的折减系数； qk1：作用在外片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； a：239、分格短边长度(mm)； E：玻璃的弹性模量(MPa)； t1：外片玻璃厚度(mm)； 1=qk1a4/Et14 -3JGJ102-2003 =0.00090815004/72000/64 =49.262按系数1，查表-2JGJ102-2003，1=0.812； 1：外片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)； q1：作用在板块外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； a：玻璃短边边长(mm)； b：玻璃长边边长(mm)； t1：外片玻璃厚度(mm)； m1：外片玻璃弯矩系数， 按边长比a/b查表-1JGJ102-2003得m1=0.0593； 1=6m1q1a21/t12 JGJ10240、2-2003 =60.05930.00127150020.812/62 =22.932MPa 22.932MPafg1=84MPa(钢化玻璃)外片玻璃的强度满足要求!(2)内片校核： 2：内片玻璃的计算参数； 2：内片玻璃的折减系数； qk2：作用在内片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； a：分格短边长度(mm)； E：玻璃的弹性模量(MPa)； t2：内片玻璃厚度(mm)； 2=qk2a4/Et24 -3JGJ102-2003 =0.00048315004/72000/54 =54.338按系数2，查表-2JGJ102-2003，2=0.797 2：内片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计241、值(MPa)； q2：作用在板块内片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； a：玻璃短边边长(mm)； b：玻璃长边边长(mm)； t2：内片玻璃厚度(mm)； m2：内片玻璃弯矩系数， 按边长比a/b查表-1JGJ102-2003得m2=0.0593； 2=6m2q2a22/t22 JGJ102-2003 =60.05930.000675150020.797/52 =17.227MPa 17.227MPafg2=28MPa(浮法玻璃)内片玻璃的强度满足要求!27.3 玻璃最大挠度校核：校核依据： df=wka4/Ddf,lim -2JGJ102-2003上面公式中： df：玻璃板挠度计算值(mm242、)； ：玻璃挠度的折减系数； ：玻璃挠度系数，按边长比a/b查表JGJ102-2003得=0.00566； wk：风荷载标准值(MPa) a：玻璃板块短边尺寸(mm)； D：玻璃的弯曲刚度(Nmm)； df,lim：许用挠度，取短边长的1/60，为25mm；其中： D=Ete3/(12(1-2) -1JGJ102-2003上式中： E：玻璃的弹性模量(MPa)； te：玻璃的等效厚度(mm)； ：玻璃材料泊松比，为0.2； te=0.95(t13+t23)1/3 -3JGJ102-2003 =0.95(63+53)1/3 =6.637mm D=Ete3/(12(1-2) =720006.637243、3/(12(1-0.22) =1827239.48Nmm ：玻璃板块的计算参数； =wka4/Ete4 -3JGJ102-2003 =0.00128215004/72000/6.6374 =46.455按参数，查表-2JGJ102-2003，=0.821 df=wka4/D =0.8210.005660.00128215004/1827239.48 =16.505mm 16.505mmdf,lim=25mm(中空玻璃)玻璃挠度能满足要求!28 石材幕墙计算基本参数： 1：计算点标高：45m； 2：力学模型：简支梁； 3：立柱跨度：L=4150mm； 4：立柱左分格宽：1100mm；立柱右分格宽244、：1100mm； 5：立柱计算间距：B=1100mm； 6：板块配置：石材； 7：立柱材质：Q235； 8：安装方式：偏心受拉；本处幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：28.1 立柱型材选材计算(1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)： qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)； wk：风荷载标准值(MPa)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； qwk=wkB =0.0012251100 =1.348N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.41.348 =1.887N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)： q245、EAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数，取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：幕墙构件的面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A JGJ102-2003 =5.00.040.0011 =0.00022MPa qEk：水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； qEk=qEAkB =0.000221100 =0.242N/mm qE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.242 =0.315N/mm(3)246、幕墙受荷载集度组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =1.887+0.50.315 =2.045N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： JGJ102-2003 qk=qwk =1.348N/mm(4)立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值： Mx：弯矩组合设计值(Nmm)； Mw：风荷载作用下立柱产生的弯矩设计值(Nmm)； ME：地震作用下立柱产生的弯矩设计值(Nmm)； L：立柱跨度(mm)；采用Sw+0.5SE组合： Mw=qwL2/8 ME=qEL2/8 Mx=Mw+0.5ME =qL2/8 =2.04541502/8 =4402501.562Nmm28.2 确定材料的截面参数(1)立柱抵抗矩预选值计算： Wnx：立柱净截面抵抗矩预选值(mm3)； Mx：弯矩组合设计值(Nmm)； ：塑性发展系数： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，取1.00； fs：型材抗弯强度设计值(MPa)，对Q235取215MPa； Wnx=Mx/fs =4402501.562/1.05/215 =19501.668mm3(2)立柱惯性