1、广场幕墙工程施工组织设计方案第一章 工程概况一、工程名称：*广场幕墙工程二、工程地点：*市*镇三、工程内容：玻璃、铝板、石材幕墙第二章 结构设计理论和标准一、本结构计算遵循以下规范及标准：1、建筑幕墙（JGJ3035-1996）2、金属与石材幕墙工程技术规范（JGJ133-2001）3、建筑幕墙抗雷性能振动台试验方法（GB/T1857）4、建筑幕墙平面内变形检测方法（GB/T18250）5、建筑幕墙物理性能分析（GB/T18/15225）6、建筑幕墙风后变形性能测试方法（GB/15226）7、建筑幕墙空气渗透性能测试方法（GB/15227）8、建筑幕墙雨水渗透性能测试方法（GB/15228）92、建筑幕墙工程质量检测标准（JGJ/T139-2001）10、天然石材产品放射分类控制标准（JC158-1993）11、干挂石材幕墙用环氧胶粘剂（JC887-2001）12、高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95）13、建筑幕墙质量验收标准（GB50210）二、本结构计算遵循以下设计理论和规定： 1、玻璃幕墙按围护结构设计，其骨架竖梃悬挂在主体结构上，处于受拉状态，层与层之间设置竖向伸缩缝。 2、玻璃幕墙及其连接件均具有承载力、刚度和相对于主体结构的位移能力，均采用螺栓连接。 3、幕墙均按6度设防，遵循“小震不坏，中震可修，大震不倒”的原则，幕墙在设防烈度地震作用下经修理后仍可使用，在3、罕遇地震作用下幕墙骨架不脱落。 4、幕墙构件在重力荷载、风荷载、地震作用、温度作用和主体结构位移影响下均具有安全性。 5、幕墙构件采用弹性方法计算，其截面最大应力设计值应不超过材料的强度设计值： s 式中 s 荷载和作用产生的截面最大应力设计值； 材料强度设计值。 6、荷载和作用效应组合的分项系数按下列规定采用：、进行幕墙构件、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 温度作用T：1.2、进行位移和挠度计算时： 重力荷载G：1.0 风荷载w：1.0 地震作用E：1.0 温度作用T：1.0 7、当两个及以上的可变荷载或作用（风荷载、地震作用和温度作用4、）效应参加组合时，第一个可变荷载或作用效应的组合系数可按1.0采用；第二个可变荷载或作用效应的组合系数可按0.6采用；第三个可变荷载或作用效应的组合系数可按0.2采用。 8、荷载和作用效应可按下式进行组合： S=GSG+wwSw+EESE+TTST 式中 S 荷载和作用效应组合后的设计值； SG 重力荷载作为永久荷载产生的效应； SW、SE、ST 分别为风荷载、地震作用和温度作用作为可变荷载和作用产生的效应。按不同的组合情况，三者可分别作为第一个、第二个和第三个可变荷载和作用产生的效应；G、w、E、T各效应的分项系数，可按2.2.6采用；w、E、T分别为风荷载、地震作用和温度作用效应的组合系数5、。取决于各效应分别作为第一个、第二个和第三个可变荷载和作用的效应，可按2.2.7取值；9、幕墙按各效应组合中的最不利组合进行设计。第三章 幕墙材料的物理特性及力学性能一、玻璃的强度设计值：类 型厚 度(mm)强度设计值g(N/mm2)大面上的强度边缘强度浮法玻璃51228.019.5151920.014.0钢化玻璃51284.058.8151959.041.3二、铝合金型材的强度设计值：型材状态强度设计值g(N/mm2)抗拉、抗压抗剪6063、T584.248.9三、幕墙连接件钢材的强度设计值：钢材类型强度设计值(N/mm2)抗拉、抗压和抗弯抗剪VQ235（第一组）215125四、焊缝强度设计6、值： 焊接方法和焊条型号构件钢材强度设计值 (N/mm2)对接焊缝隙(三级)角焊缝手工焊E43XX型Q235抗拉、抗弯抗拉、抗压、抗剪185160五、螺栓连接的强度设计值： 螺栓钢号强度设计值 (N/mm2)C 级A级、B级普通螺栓Q235抗拉抗剪抗拉抗剪170130170170六、幕墙材料的重力体积密度：序号材料名称密度（KN/m3）密度（N/mm3）1玻 璃25.62.56310-52矿棉（防火棉、保温棉）0.51.0(0.51.0)310-63铝合金型材28.02.8310-54钢 材78.57.85310-5七、幕墙材料的弹性模量：序号材 料弹性模量E (N/mm2)1玻 璃0.7237、1052铝合金0.7031053Q235钢材2.0631054不锈钢（奥氏体）2.063105八、幕墙材料的线膨胀系数：序号材 料线膨胀系数(X10-5)1混凝土1.02钢 材1.23铝合金2.354玻 璃1.05不锈钢（奥氏体）1.8第四章 荷载及作用计算一、风荷载作用 1、作用在幕墙上的风荷载标准值按下式计算： K =ZZSo 式中 K 作用在幕墙上的风荷载标准值（KN/m2）； Z 瞬时风压的阵风系数，取2.25；Z 风压高度变化系数，按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009-2001采用，取Z= 0.6163 (Z/10)0.44（按C类地区计算）； S风荷载体型系数，竖向幕墙外表8、面取1.5； o基本风压，根据建筑结构荷载规范GB50009-2001，济南市取0.45KN/ m2。 则K=2.253Z31.530.45=1.52ZKN/m2 (公式 4.1) 2、作用在幕墙上的风荷载设计值按下式计算： =wK 式中 作用在幕墙上的风荷载设计值（KN/m2）； w风荷载作用效应的分项系数,取1.4； 则 =1.4K (公式 4.2)二、地震作用（1）玻璃地震作用1、垂直于幕墙平面的均布水平地震作用按下式计算：qE=EmaxG/A 式中 qE 垂直于幕墙平面的均布水平地震作用（KN/m2）； E 动力放大系数，取3.0； max 水平地震影响系数最大值，6度防震设计时取0.9、04； G/A 幕墙单位面积自重标准值。则 qE=3.030.0430.4=0.05KN/m2 (公式 4.3)2、 平行于幕墙平面的集中水平地震作用按下式计算：pE=EmaxG 式中 pE 平行于幕墙平面的集中水平地震作用（KN）； E 动力放大系数，取3.0；max 水平地震影响系数最大值，6度防震设计时取0.04；G 幕墙构件的重量（KN），玻璃幕墙等于0.5bh。则 pE=3.030.0430.5bh=0.06bh KN (公式 4.4)三、 水平荷载及作用效应的最不利组合值按下式计算：S=wwK+EEqE (公式 4.5) 式中 可变荷载组合系数：w=1.0,E=0.6 荷载分项系数10、：进行强度计算时，w=1.4, E=1.3 进行挠度计算时，w=1.0, E=1.0四、根据公式4.1、4.2、4.3、4.4和4.5，计算得每一幕墙表面上的水平风压荷载标准值、设计值以及风压荷载与水平地震作用的组合值如下：（表4.1）序号幕 墙标 高(m)ZK (kN/m2)(kN/m2)荷载组合(KN/m2)SS199.751.692.573.593.632.60295.251.662.523.523.562.55392.251.642.493.483.522.53489.251.612.453.433.472.48586.251.592.423.383.422.45679.051.53211、.333.263.302.36753.851.291.962.752.791.99828.650.981.492.082.121.52925.050.921.41.962.001.431015.850.751.151.611.651.18116.650.511.001.401.441.03说明：根据规范第5.2.2条作用于幕墙上的风荷载标准值不应小于1.0KN/M2。因此本表中序号11的K=1KN/M2表中 S玻璃幕墙的风荷载设计值与水平地震作用设计值的组合值，用于强度计算；S玻璃幕墙的风荷载标准值与水平地震作用标准值的组合值，用于挠度计算。第五章 幕墙板块的选用与校核第一节 南立面玻璃幕墙512、-1 隐框式幕墙玻璃的选用与校核幕墙玻璃最大分格尺寸：a3b51185mm31800mm；对应标高为：99.75M，查表4.1得S=3.63kN/m2，S=2.6kN/m25-1-1 幕墙玻璃在垂直于玻璃平面的组合荷载作用下，其最大应力按下式校核： 6wSa2 s= t2 式中 s 组合载作用下玻璃最大应力（N/mm2）； S 组合荷载设计值（N/mm2）； a 玻璃短边边长（mm）； t 玻璃的厚度（mm）； w 弯曲系数，可按边长比a/b由下表查出（b为长边边长）， 玻璃的大面上强度允许值，6mm钢化玻璃取84.0N/mm2。A/b0.000.250.330.400.500.550.60013、.65w0.12500.12300.11800.11150.10000.09340.08680.0804A/b0.700.750.800.850.900.950.951.00w0.07420.06830.06280.05760.05280.04830.04830.0442由a/b51185/180050.66查得 w50.0792 630.079133.63310-3311962 则 s 5 （1.26）2547.5N/mm2584.2 N/mm2 安全！5-1-2幕墙玻璃在垂直于玻璃平面的组合荷载作用下的挠度校核。根据a/b=1185/1800=0.66查建筑结构静力计算手册，四边简支板挠度14、系数：=0.00782 Eh3刚度：Bc= 12(1-2)式中：Bc刚度；E玻璃弹性模量（72000N/mm2）；H玻璃板厚（mm）；泊桑比（玻璃0.2）； Eh3 72000(7.2)3Bc= = =2332800N/mm12(1-2) 12（1-0.22）挠度： qkl4 2.610-311854= =0.00782 =17.2mm Bc 2332800挠度大于玻璃板厚，应考虑大挠度的影响，上述按小挠度公式计算的应力，挠度值应乘以折减系数进行挠度修正。挠度修正： Ska4Q= Et4式中：Sk荷载组合；a玻璃短边尺寸；E玻璃弹性模量；t玻璃厚度（中空玻璃1.2t=1.26=7.2mm） S15、ka4 2.610-311854Q= = =26.5 Et4 72000(7.2)4查表5.4.3得拆减系数0.87。修正后挠度值：=0.8717.2=15mm1 15 1 1 = = 1185 79 80结论：强度修正后富余更大。挠度虽然较大，但仍在允许范围内。5-1-3 在年温度变化影响下玻璃边缘与边框之间发生挤压时在玻璃中产生的挤压温度应力st1按下式校核： 2c-dc st1=E(aDT - )b中空玻璃与槽口的配合 式中 st1由于温度变化在玻璃中产生的挤压应力（N/mm2），当计算值为负时，挤压应力取为零； E 玻璃的弹性模量，取0.72X105 N/mm2； a 玻璃的线膨胀系数16、，取1.0X10-5； DT 幕墙年温度变化（），取80；c 玻璃边缘与边框之间的空隙,隐框幕墙取20mm； dc 施工误差，取3mm； b 玻璃的长边尺寸（mm）。 220G3则 st1J0.72105(1.010-580 G )1800J-14220 不产生挤压应力！ 5-1-4 玻璃中央与边缘温度差应力st2按下式计算 st2J0.74E.a.m1.m2.m3.m4(TC2TS) 式中 st2温度应力（N/mm2）； E 玻璃的弹性模量，取0.72X105 N/mm2； a 玻璃的线膨胀系数，取1.0X10-5； m1阴影系数，取1.0；m2窗帘系数，取1.1；玻璃面积 A=1.185117、.8 =2.1M2 m3玻璃面积系数，取1.08； m4嵌缝材料系数，取0.4； TC2TS玻璃中央与边缘的温度差，取40。 玻璃的边缘强度允许值，6mm钢化玻璃取58.8N/mm2。 则 st2J0.7430.72310531.0310-531.031.131.0830.4340J10.1 N/mm2 558.8 N/mm2 合格！第六章 玻璃幕墙结构胶缝计算6-1隐框玻璃幕墙结构胶缝计算选取最不利板块为代表计算（最大标高处）玻璃分格尺寸：a3b51185mm31500mm；对应标高为：99.75m, 查表4.1得 K=2.57 KN/m2。6-1-1 结构硅酮密封胶中的应力由所承受的短期或18、长期荷载和作用计算，并应分别符合下式条件： sK1或K11 sK2或K22 式中 sK1短期荷载或作用在结构硅酮密封胶中产生的拉应力标准值（N/mm2）； K1短期荷载或作用在结构硅酮密封胶中产生的剪应力标准值（N/mm2）； sK1长期荷载或作用在结构硅酮密封胶中产生的拉应力标准值（N/mm2）； K1长期荷载或作用在结构硅酮密封胶中产生的剪应力标准值（N/mm2）； 1 结构硅酮密封胶短期强度允许值，取0.14N/mm2； 2 结构硅酮密封胶长期强度允许值，取0.007N/mm2；6-1-2 结构硅酮密封胶的粘结宽度计算 6-1-2-1 在风荷载作用下，结构硅酮密封胶的粘结宽度CS按下式计19、算： KZa CSJ 2000 1 式中 CS在风荷载作用下结构硅酮密封胶的粘结宽度（mm）； K 风荷载标准值（KN/m2）； a 玻璃的短边长度（mm）； 1 结构硅酮密封胶短期强度允许值，取0.14N/mm2。 2.5731185 则 CSJ J10.9mm 200030.14 6-1-2-2 在玻璃自重作用下，结构硅酮密封胶的粘结宽度CSG按下式计算： qGKZaZb CSGJ 2000（a+b）2 式中 CSG在玻璃自重作用下结构硅酮密封胶的粘结宽度（mm）； qGK玻璃单位面积重量（KN/m2）； a、b玻璃的短边和长边长度（mm）； 2 结构硅酮密封胶长期强度允许值，取0.00720、N/mm2。 25.63（6+6）310-33118531500 则 CSGJ J14.5 mm 20003 (1185F1500) 3 0.007所以本工程中玻璃幕墙所取胶缝粘结宽度15mm满足要求！6-1-3 结构硅酮密封胶的粘结厚度按下式计算幕墙玻璃的相对位移量（最大温差80）玻璃长边的最大尺寸l=1800mmmS=l(a钻-a玻)t=1800(2.35105-1105)80=1.9mm mS tS5 d (21d) 式中 tS结构硅酮密封胶的粘结厚度（mm）； mS幕墙的相对位移量，取4mm ； d结构硅酮密封胶的变位承受能力，取25%。 1.9 则 tS5 52.5mm 0.253 21、(210.25)故本工程所取胶缝粘结厚度6mm满足要求！第七章 玻璃幕墙立柱计算第一节 南立面玻璃幕墙计算一、标高99.75m86.25m玻璃幕墙立柱计算1、概述：幕墙立柱均悬挂在主体结构上的拉弯构件进行设计,立柱在水平荷载和自重的共同作用下处于拉弯状态,不需验算其稳定性,仅计算其截面承载力和挠度。本立柱位于主塔楼，南立面标高99.75m。查（表4.1）得S=3.63KN/m2 S=2.60KN/m2荷载带宽 b =1.185Mq=Sb=3.631.185=4.3 KN/mq=Sb=2.61.185=3.08 KN/m2、内力计算按铰接多跨连续梁计算简图，采用理正建筑结构系列软件平面刚桁架计算22、程序最大弯矩Mmax=3.9KN.m，采用Y140-1A=1358mm2 I=3.5106 mm4 Wmin=4.95104 mm3 由自重产生的最大轴力N=0.4bh=0.41.1855.5=6.52KNa强度验算 M N smax 5 1 a gW A03.9106 6.52103 5 1 1.054.95104 1358=75+4.8=79.8 KN/mm2 84.2 N/mm2 式中 smax立柱截面承载力量大值（N/mm2）； N 立柱拉力设计值（N）； A0 立柱的净截面面积； M 立柱弯矩设计值（Nmm）； g 塑性发展系数，可取为1.05； W 立柱对x轴的净截面抵抗矩（mm323、）； a 立柱的强度设计值，铝材取84.2N/mm2。3、刚度验算由计算结果得max=15.6mm L/180=3000/180=16.7 mm （安全）二、标高86.25m53.85m玻璃幕墙立柱计算1、概述：幕墙立柱均悬挂在主体结构上的抗弯构件进行设计，立柱在水平荷载和自重的共同作用下，处于拉弯状态，不需验算其稳定性，仅计算其截面承载力和挠度。本立柱位于主塔楼，南立面标高86.25m。查（表4.1）得S=3.42KN/m2 S=2.45KN/m2荷载带宽b=1.185mq=Sb=3.421.185=4.05KN/m2 q=Sb=2.451.185=2.90 KN/m22、内力计算：按不等跨24、二跨连续梁计算（采用赵西安编著的计算用表）=/h 短跨跨度 h双跨连梁总长度（层高）中支座最大弯距M（qh2）长跨最大挠度u(10-3qh4/EI)0.10-0.091253.79730.15-0.077183.20560.20-0.065002.65390.25-0.054692.09460.30-0.046251.63480.35-0.039691.24430.40-0.035000.87580.45-0.032180.56450.50-0.031250.3128 = a/l = 0.58/3.6 = 0.16查表 m=0.0747M=mqh2=0.07474.053.62=3.92 KN25、.M由自重产生的最大轴力N =0.5bh =0.51.1853.6 =2.13 KN3、 强度验算：采用Y140-1A=1358mm2 I=3.5106mm4 Wmin=4.95104mm2 N M smax 5 1 a A0 gW3.92106 2.13103 5 1 =75.4+1.6=77 N/mm2 84.2 N/mm21.054.95104 1358 式中 smax立柱截面承载力量大值（N/mm2）； N 立柱拉力设计值（N）； A0 立柱的净截面面积； M 立柱弯矩设计值（Nmm）； g 塑性发展系数，可取为1.05； W 立柱对x轴的净截面抵抗矩（mm3）； a 立柱的强度设计值26、，铝型材取84.2N/mm2。b.刚度验算=0.16由表查得 挠度系数 =0.0031 qkh4 2.93.641012 5 =0.0031 EI 0.71053.5106 =6.2mmL/180 =3600/180 =20mm (安全)三、 标高53.86m25.05m玻璃幕墙立柱计算1、概述：幕墙立柱均悬挂在主体结构上的抗弯构件进行设计，立柱在水平荷载和自重的共同作用下，处于拉弯状态，不需验算其稳定性，仅计算其截面承载力和挠度。本立柱位于主塔楼南立面，标高53.85m。查（表4.1）得S=2.79KN/m2 S=1.99 KN/m2荷载带宽b=1.185mq=Sb=2.791.185=3.27、31 KN/mq=Sb=1.991.185=2.36 KN/m2、内力计算按不等跨=跨连续梁计算(采用赵西安编著的计算用表)=/l =580/3600 =0.16查表 m=0.0747 =0.0031M=mqh2 =0.07473.313.62 =3.2 KN.M由自重产生的最大轴力N=0.5bh =0.51.1853.6 =2.13 KN3、强度验算采用 Y130-1A =1298 mm2 IX=2.91106 mm4Wmin =4.43104 N M smax 5 1 a A0 gW3.2106 2.13103 5 1 =1.6+68.8=70.4 N/mm2 84.2N/mm21.05428、.43104 1298 式中 smax立柱截面承载力量大值（N/mm2）； N 立柱拉力设计值（N）； A0 立柱的净截面面积； M 立柱弯矩设计值（Nmm）； g 塑性发展系数，可取为1.05； W 立柱对x轴的净截面抵抗矩（mm3）； a 立柱的强度设计值，铝材取215N/mm2。4、 刚度验算由表查得 刚度系数 =0.0031qk h4 2.363.641012 = = 0.0031 EI 0.71052.91106 =6mm L/180=3600/180=20mm (安全)四、标高25.05m6.65m玻璃幕墙立柱计算1、概述：幕墙立柱均悬挂在主体结构上的抗弯构件进行设计，立柱在水平荷29、载和自重的共同作用下，处于拉弯状态，不需验算其稳定性，仅计算其截面承载力和挠度。本立柱位于主塔楼南立面，标高25.05m。查（表4.1）得S=2.00KN/M2 S=1.43 KN/M2荷载带宽 b=1.185Mq=Sb=2.001.185=2.37 KN/mq=Sb=1.431.185=1.69 KN/m2、内力计算按不等跨=跨连续梁计算(采用赵西安编著的计算用表)=/h=580/4600 =0.12查表 m=0.0856 =0.00356M=mqh2 =0.08562.374.62 =4.29 KN.M由自重产生的最大轴力N=0.5bh =0.51.1854.6 =2.73 KN3、强度验30、算采用 Y150-1W=5.48104 mm3 A=1418mm2 I=4.155106 mm4 M N smax 5 1 a gW A04.29106 2.73103 5 1 1.055.48104 1418=74.6+1.9=76.5 KN/mm2 84.2 N/mm2 (安全) 式中 smax立柱截面承载力量大值（N/mm2）； N 立柱拉力设计值（N）； A0 立柱的净截面面积； M 立柱弯矩设计值（Nmm）； g 塑性发展系数，可取为1.05； W 立柱对x轴的净截面抵抗矩（mm3）； a 立柱的强度设计值，铝材取84.2N/mm2。5、 刚度验算由表查得 挠度系数=0.00356q31、k h4 1.694.641012 = = 0.00356 EI 0.71054.155106 =9.3mm L/180=4600/180=25.6mm 20mm (安全)五、标高6.65m0.65m玻璃幕墙立柱计算1、概述：幕墙立柱均悬挂在主体结构上的抗弯构件进行设计，立柱在水平荷载和自重的共同作用下，处于拉弯状态，不需验算其稳定性，仅计算其截面承载力和挠度。本立柱位于主塔楼南立面，标高6.65m。查（表4.1）得S=1.44KN/m2 S=1.03KN/m2荷载带宽b=1.185mq=Sb=1.441.185=1.71 KN/m2 q=Sb=1.031.185=1.22 KN/m22、内力32、计算：按不等跨=跨连续梁计算(采用赵西安编著的计算用表)=/h=830/6000 =0.14查表 m=0.08 =0.00332M=mqh2 =0.081.7162 =4.92 KN.M由自重产生的最大轴力N=0.5bh =0.51.1856.0=3.56 KN3、强度验算采用 Y160-1W=6.03104 mm3 A=1478mm2 I=4.88106 mm4 M N smax 5 1 a gW A04.92106 3.56103 5 1 1.056.03104 1478=77.7+2.4=80.1 KN/mm2 84.2 N/mm2 (安全) 式中 smax立柱截面承载力量大值（N/mm33、2）； N 立柱拉力设计值（N）； A0 立柱的净截面面积； M 立柱弯矩设计值（Nmm）； g 塑性发展系数，可取为1.05； W 立柱对x轴的净截面抵抗矩（mm3）； a 立柱的强度设计值，铝材取84.2N/mm2。4、刚度验算=0.14 由表查得 挠度系数 =0.00332qk h4 1.22641012 = = 0.00332 EI 0.71054.88106 =15.4mm L/180=6000/180=33.3mm 20mm (安全)第二节 东、西、北立面玻璃幕墙立柱计算一、 标高80.25m53.85m玻璃幕墙立柱计算1、概述：本立柱虽非悬挂，但自重很小，杆件较短，稳定性不验算。34、本立柱位于主塔楼东、西、北立面，标高80.25m。查（表4.1）得S=3.3KN/m2 S=2.36KN/m2荷载带宽b=1.185mq=Sb=3.31.185=3.91 KN/m2 q=Sb=2.361.185=2.8 KN/m22、内力计算：楼层高 3600mm, 窗台高900mm, 梁高650mm立柱计算长 h=3600-900-650 =2050 mm力学模式为简支梁M=1/8ql2 =1/83.912.052 =2.05KN.m由自重产生的最大轴力N=0.5bh =0.51.1852.05 =1.2 KN初选型材:W=M/s =2.05106/84.2 =2.43104 mm3采用铝35、型材 M100-1AWx=3.3104 mm3 A=1315mm2 I=2.74106 mm43、强度验算 M N smax 5 1 a gW A02.05106 1.2103 5 1 1.053.3104 1315=59.2+0.9=60.1 KN/mm2 84.2 N/mm2 (安全) 式中 smax立柱截面承载力量大值（N/mm2）； N 立柱拉力设计值（N）； A0 立柱的净截面面积； M 立柱弯矩设计值（Nmm）； g 塑性发展系数，可取为1.05； W 立柱对x轴的净截面抵抗矩（mm3）； a 立柱的强度设计值，铝材取84.2N/mm2。4、刚度验算 5qh4 52.82.054136、012= = =3.4mm 384EI 3840.71052.74106L/180=2050/180=11.4mm （安全）二、 标高53.85m28.65m玻璃幕墙立柱计算1、概述：幕墙立柱均悬挂在主体结构上的抗弯构件进行设计，立柱在水平荷载和自重的共同作用下，处于拉弯状态，不需验算其稳定性，仅计算其截面承载力和挠度。本立柱位于主塔楼东、西、北立面，标高53.85m。查（表4.1）得S=2.79KN/m2 S=1.99KN/m2荷载带宽b=1.185mq=Sb=2.791.185=3.31 KN/m2 q=Sb=1.991.185=2.36 KN/m22、内力计算：楼层高 3600mm, 窗37、台高900mm, 梁高650mm立柱计算长度 h=3600-900-650 =2050mm力学模型为简支梁，计算跨度l=2.05MM=1/8qh2 =1/83.32.052 =1.73KN.m由自重产生的最大轴力N=0.5bh =0.51.1852.05=1.2 KN初选型材:W=M/s =1.73106/84.2 =2.05104 mm3采用铝型材 M75-1AW=2.27104 mm3 A=1165mm2 I=1.6106 mm43、强度验算 M N smax 5 1 a gW A01.73106 1.2103 5 1 1.052.27104 1165=72.6+1.0=73.6 KN/m38、m2 84.2 N/mm2 (安全) 式中 smax立柱截面承载力量大值（N/mm2）； N 立柱拉力设计值（N）； A0 立柱的净截面面积； M 立柱弯矩设计值（Nmm）； g 塑性发展系数，可取为1.05； W 立柱对x轴的净截面抵抗矩（mm3）； a 立柱的强度设计值，铝材取84.2N/mm2。4、刚度验算5q h4 52.362.0541012 = = 384EI 3840.71051.6106 =4.8mm L/180=2050/180=11.4mm (安全)第三节 东、西、北立面裙楼玻璃幕墙立柱计算一、 标高28.65m25.05m玻璃幕墙立柱计算1、概述：幕墙立柱均悬挂在主体结构39、上的抗弯构件进行设计，立柱在水平荷载和自重的共同作用下，处于拉弯状态，不需验算其稳定性，仅计算其截面承载力和挠度。本立柱位于裙楼，标高28.65m。查（表4.1）得S=2.12KN/m2 S=1.52KN/m2荷载带宽b=1.9mq=Sb=2.121.9=4.03 KN/m2 q=Sb=1.521.9=2.89 KN/m22、内力计算：按二等跨连续梁计算简图，总长4.2M，半跨2.1M(采用赵西安编著的计算用表) =a/h=2100/4200 =0.5查表 m= - 0.03125 =0.003128M=mqh2 =-0.031254.03(4.2)2 =2.22 KN.M由自重产生的最大轴力40、N=0.5bh =0.51.94.2=3.99 KN初选型材截面:W=M/s =2.22106/84.2 =2.64104 mm3采用铝型材 M100-1AWmin=3.32104 mm3 A=1315mm2 I=2.74106 mm43、强度验算 M N smax 5 1 a gW A02.22106 3.99103 5 1 1.053.32104 1315=63.7+3=66.7 KN/mm2 84.2 N/mm2 (安全) 式中 smax立柱截面承载力量大值（N/mm2）； N 立柱拉力设计值（N）； A0 立柱的净截面面积； M 立柱弯矩设计值（Nmm）； g 塑性发展系数，可取为1.41、05； W 立柱对x轴的净截面抵抗矩（mm3）； a 立柱的强度设计值，铝材取84.2N/mm2。4、刚度验算由表查得 挠度系数 =0.003128 qkh4 0.0031282.894.241012= = =14.7mm E I 0.71052.74106L/180=4200/180=23.3mm 20mm （安全）二、 标高25.05m6.65m玻璃幕墙立柱计算1、概述：幕墙立柱均悬挂在主体结构上的抗弯构件进行设计，立柱在水平荷载和自重的共同作用下，处于拉弯状态，不需验算其稳定性，仅计算其截面承载力和挠度。本立柱位于裙楼，标高25.05m。查（表4.1）得S=2.0KN/m2 S=1.4342、KN/m2荷载带宽b=1.17mq=Sb=2.01.9=3.8 KN/m2 q=Sb=1.431.9=2.72 KN/m22、内力计算：按不等跨两跨连续梁计算(采用赵西安编著的计算用表)=a/h=650/4600 =0.14查表 m= 0.0856 =0.00356M=mqh2 =0.08563.8(4.6)2 =6.88 KN.M由自重产生的最大轴力N=0.5bh =0.51.94.6=4.37 KN初选型材截面:W=M/s =6.88106/84.2 =8.17104 mm3由上计算知，铝型材太大（远远超过 M160-1A）改采用内钢外铝初选：W=M/s =6.88106/215 =3.243、104 采用 10#槽钢 WX=3.97104 mm3 A=1274mm2 I=1.98106 mm4外套铝型材 M120-1A3、强度验算 M N smax 5 1 a gW A06.88106 4.37103 5 1 1.053.97104 1274=165+3.4=168.4 KN/mm2 215N/mm2 (安全) 式中 smax立柱截面承载力量大值（N/mm2）； N 立柱拉力设计值（N）； A0 立柱的净截面面积； M 立柱弯矩设计值（Nmm）； g 塑性发展系数，可取为1.05； W 立柱对x轴的净截面抵抗矩（mm3）； a 立柱的强度设计值，钢材取215N/mm2。4、刚度验算44、由表查得 挠度系数 =0.00356 qkh4 2.724.641012= = 0.00356 =10.6mm E I 2.061051.98106L/180=4600/180=25.6mm 20mm （安全）三、 标高6.65m0.65m玻璃幕墙立柱计算1、概述：幕墙立柱均悬挂在主体结构上的抗弯构件进行设计，立柱在水平荷载和自重的共同作用下，处于拉弯状态，不需验算其稳定性，仅计算其截面承载力和挠度。本立柱位于裙楼，标高6.65m。根据规范，当WK小于1 KN/M2时，采用 1 KN/M2查（表4.1）得S=1.44KN/m2 S=1.03KN/m2荷载带宽b=1.9mq=Sb=1.441.945、=2.74 KN/m2 q=Sb=1.031.9=1.96 KN/m22、内力计算：按跨度为 5500mm简支梁计算M=1/8qh2 =1/82.74(5.5)2 =10.4 KN.M由自重产生的最大轴力N=0.5bh =0.51.96 =5.7 KN初选:W=M/s =10.4106/215 =4.84104 51.965.541012 I5 =5.671063842.0610520 采用槽钢 匚14b 外套铝型材M160-1AI=6.097106mm4 A=2131mm2 W=8.71104 mm33、强度验算 M N smax 5 1 a gW A010.4106 5.7103 5 1 46、1.058.71104 2131=113.7+2.7=116.4KN/mm2 215N/mm2 (安全) 式中 smax立柱截面承载力量大值（N/mm2）； N 立柱拉力设计值（N）； A0 立柱的净截面面积； M 立柱弯矩设计值（Nmm）； g 塑性发展系数，可取为1.05； W 立柱对x轴的净截面抵抗矩（mm3）； a 立柱的强度设计值，钢材取215N/mm2。4、刚度验算 51.965.541012= =18.6mm 3842.061056.09106L/180=6000/180=33.3mm 20mm （安全）四、 标高0.65m -3.95m玻璃幕墙立柱计算1、概述：幕墙立柱均悬挂在47、主体结构上的抗弯构件进行设计，立柱在水平荷载和自重的共同作用下，处于拉弯状态，不需验算其稳定性，仅计算其截面承载力和挠度。本立柱位于裙楼，标高0.65m。根据规范第 5.2.2条规定，当风荷载标准值小于1.0 KN/M2时，按 1.0 KN/M2计算。查（表4.1）得S=1.44KN/m2 S=1.03KN/m2荷载带宽b=1.9mq=Sb=1.441.9=2.74 KN/m2 q=Sb=1.031.9=1.96 KN/m22、内力计算：按跨度为 4.2M简支梁计算M=1/8qh2 =1/82.74(4.2)2 =6.04 KN.M由自重产生的最大轴力N=0.5bh =0.51.94.6 =448、.37 KN初选:6.04106 W= =7.17104mm84.2 采用M160-1A还不够,太大改选用型钢外套铝型材W=M/s =6.04106/215 =2.81104 mm35qkh4 51.964.241012I= = =1.93106 384E20 3842.0610520采用槽钢 10# 外套铝型材M120-1AIx=1.98106mm4 A=1274mm2 Wx=3.97104 mm33、强度验算 M N smax 5 1 a gW A06.04106 4.37103 5 1 1.053.97104 1274=144.9+3.4=148.3KN/mm2 215N/mm2 (安全49、) 式中 smax立柱截面承载力量大值（N/mm2）； N 立柱拉力设计值（N）； A0 立柱的净截面面积； M 立柱弯矩设计值（Nmm）； g 塑性发展系数，可取为1.05； W 立柱对x轴的净截面抵抗矩（mm3）； a 立柱的强度设计值，钢材取215N/mm2。4、刚度验算 51.964.241012= =19.5mm 3842.061051.98106L/180=4600/180=25.6mm 20mm （安全）第三节 东、西立面、轴1-F1-G、标高79.05m0.65m玻璃幕墙立柱计算一、标高79.05m 25.05m层高3.6m玻璃幕墙立柱计算幕墙立柱由楼板面至主梁底主柱承受自重压50、力和水平荷载共同作用下，处于压弯作用状态。本立柱由于层高不同，计算长度并不一样。本设计按3.6M, 4.6M, 6M三种类别计算。1、本立柱位于塔楼，标高79.05m。查（表4.1）得S=3.3KN/m2 S=2.36KN/m2荷载带宽b=1.767mq=Sb=3.31.767=5.83 KN/m2 q=Sb=2.361.767=4.17 KN/m22、内力计算：计算跨度：h=3.6 0.7-0.1 =2.8M 力学模型:简支梁M=1/8qh2 =1/85.83(2.8)2 =5.71 KN.M由自重产生的最大轴力N=0.5bh =0.51.7672.9 =2.6 KN初选: 5.71106 51、W= =6.78104mm84.2 采用Y170-1 Ix=6.18106mm4 A=1566mm2 Wx=7.21104 mm3= Ix/A = 6.18106/1566 =62.8mmx=2800/62.8 =44.6 查表=0.793Iy=1.13106 mm4= Iy/A = 1.13106/1566 =26.9mmy=2800/26.9 =104 查表=0.5293、强度验算 M N smax 5 1 a gW A05.71106 2.6103 5 1 1.057.21104 1566=75.4+1.7=177.1N/mm2 84.2N/mm2 (安全) 式中 smax立柱截面承载力52、量大值（N/mm2）； N 立柱拉力设计值（N）； A0 立柱的净截面面积； M 立柱弯矩设计值（Nmm）； g 塑性发展系数，可取为1.05； W 立柱对x轴的净截面抵抗矩（mm3）； a 立柱的强度设计值，铝材取84.2N/mm2。4、刚度验算 54.172.841012= =7.7mm 3840.71056.18106L/180=2300/180=12.8mm （安全）二、标高25.05m 6.65m层高4.6m玻璃幕墙立柱计算1、本立柱位于裙楼，标高25.05m, 层高4.6M。查（表4.1）得S=2.0KN/m2 S=1.43KN/m2荷载带宽b=1.767mq=Sb=2.01.7653、7=3.53 KN/m2 q=Sb=1.431.767=2.53 KN/m22、内力计算：计算跨度：h=4.6 0.7-0.1 =3.8M 力学模型: 简支梁M=1/8qh2 =1/83.53(3.8)2 =6.37 KN.M由自重产生的最大轴力N=0.5bh =0.51.7673.8 =3.56 KN初选(采用内钢外铝):W=M/s =6.37106/215=2.96104 mm3 52.533.841012I= =1.67106mm 3842.0610520采用槽钢 10# 外套Y130-1 (铝型材)Ix=1.98106mm4 A=1274mm2 Wx=3.97104 mm3 ix=3954、.4 mmx=3800/39.4 =96.4 =0.5793、强度验算 M N smax 5 1 a gW A06.37106 3.56103 5 1 1.053.97104 1274=152.8+2.8=155.6N/mm2 215N/mm2 (安全) 式中 smax立柱截面承载力量大值（N/mm2）； N 立柱拉力设计值（N）； A0 立柱的净截面面积； M 立柱弯矩设计值（Nmm）； g 塑性发展系数，可取为1.05； W 立柱对x轴的净截面抵抗矩（mm3）； a 立柱的强度设计值，钢材取215N/mm2。4、刚度验算 5qkh4 52.533.841012= = =16.8mm 38455、EI 3842.061051.98106L/180=3800/180=21mm 20mm （安全）三、标高6.65m 0.65m层高6.0m玻璃幕墙立柱计算1、本立柱位于裙楼，标高6.65m. 查（表4.1）得S=1.44KN/m2 S=1.03KN/m2荷载带宽b=1.767mq=Sb=1.441.767=2.54 KN/m2 q=Sb=1.031.767=1.82 KN/m22、内力计算：计算跨度：h=6.00.7-0.1 =5.2M 力学模型: 简支梁M=1/8qh2 =1/82.54(5.2)2 =8.58 KN.M由自重产生的最大轴力N=0.5bh =0.51.7675.2 =4.556、9 KN初选(采用内钢外铝):W=M/s =8.58106/215=3.99104 mm3 51.825.241012I= =4.2106mm 3842.0610520采用槽钢 14a# I=5.64106mm4 A=1851mm2 W=8.05104 mm3 3、强度验算 M N smax 5 1 a gW A08.58106 4.59103 5 1 1.058.05104 1851=106.6+2.5=109.1N/mm2 215N/mm2 (安全) 式中 smax立柱截面承载力量大值（N/mm2）； N 立柱拉力设计值（N）； A0 立柱的净截面面积； M 立柱弯矩设计值（Nmm）； g57、 塑性发展系数，可取为1.05； W 立柱对x轴的净截面抵抗矩（mm3）；a 立柱的强度设计值，钢材取215N/mm2。4、关于稳定问题的讨论：箱形型材在弯矩作用平面外的稳定计算公式：Mx N 1 1.4Wx yA式中：N轴力；MxX向弯矩；yY向稳定系数；1.4箱形截面时b=1.4;WxX向截面抵抗矩。根据本节标高79.05M0.65M的立柱的上述计算知，轴力很小，即N/A值很小，其值由1.72.8N/mm2，因此稳定系数值的影响无足轻重，同时箱形截面的受弯构件整体稳定系数为1.4。因此本结构的稳定问题是不必担心的。5、刚度验算 5qkh4 51.825.241012= = =14.9mm 58、384EI 3842.061055.64106L/180=5300/180=29.4mm 20mm （安全）第五节 圆筒体幕墙立柱计算1、概述：本立柱位于裙楼墙面，标高28.65m, 最大层高6.0M。查（表4.1）得S=1.44KN/m2 S=1.03KN/m2荷载带宽b=1.205mq=Sb=1.441.205=1.74 KN/m q=Sb=1.031.205=1.24 KN/m2、内力计算：计算跨度：h=6.0 M力学模型: 双跨连续梁a = 500mm，a / h=500/6000=0.083，m = 0.09125，f =0.003797M=mqh2 =0.091251.74(6.059、)2 =5.72 KN.M由自重产生的最大轴力N=0.5bh =0.51.2056.0 =3.62 KN采用槽10#镀锌槽钢，外套M120-1A (铝型材)A=1274mm2Ix=1.98106mm4 Wx=3.97104 mm3 3、强度验算： M N smax 5 1 a gW A05.72106 3.62103 5 1 1.053.97104 1274=137.2+2.8=140N/mm2 215N/mm2 (安全) 式中： smax立柱截面承载力量大值（N/mm2）； N 立柱拉力设计值（N）； A0 立柱的净截面面积； M 立柱弯矩设计值（Nmm）； g 塑性发展系数，可取为1.0560、； W 立柱对x轴的净截面抵抗矩（mm3）； a 立柱的强度设计值，钢材取215N/mm2。4、刚度验算： qkh4 1.246.041012= f = 0.003797 EI 2.061051.98106 =14.96mmL/180=3800/180=21mm 20mm （安全）第八章 幕墙横梁强度、挠度计算 幕墙横梁通过横梁固定角码固定在两端的立柱上，按两端铰接考虑。横梁为双向受弯构件： 在水平方向，由板块传来风荷载及地震作用产生水平弯矩；在竖直方向，由板块和横梁的自重作用产生竖向弯矩。8-1 幕墙横梁的计算公式 8-1-1 幕墙横梁截面承载力应满足： x y smax 5 + gWx g61、Wy 式中 smax 横梁最大截面承载力（N/mm2）； x、y 横梁截面绕x轴（幕墙平面内方向）和绕y轴（幕墙平面外方向）的弯矩设计值（Nmm）； g 塑性发展系数，取1.05； Wx、Wy 横梁截面绕x轴（幕墙平面内方向）和绕y轴（幕墙平 面外方向）的截面抵抗矩（mm3）； 材料受弯强度设计值，铝合金取f=84.2N/mm2。 8-1-2 幕墙横梁截面弯距计算公式 、横梁截面绕x轴（垂直荷载作用下）弯距计算公式： qXl02 Mx5 8 、横梁截面绕y轴（水平荷载作用下）弯距计算公式： ql2 梯形荷载： My5 (3-42) 24 式中 x、y 横梁截面绕x轴（幕墙平面内方向）和绕y轴（62、幕墙平面外方向）的弯矩设计值（KNm）； qX、qy 分别为各分项系数取1.0时横梁的荷载效应组合设计值（KN/m）； l0 横梁的计算跨度（m）。 8-1-3 幕墙横梁挠度应满足下式：、幕墙横梁在水平荷载及作用效应组合下的挠度按下式计算： ql4梯形荷载： fX5 (25/8 52+24)f 240EI 、幕墙横梁在垂直荷载及作用效应组合下的挠度按下式计算： 5qYKl04 fY 5 f 384EIX 式中 fX、fY分别为横梁绕x轴和y轴方向的最大挠度（mm）； qXK、qYK分别为各分项系数取1.0时荷载及作用效应组合标准值（KN/m）； l0幕墙横梁的计算跨度（m）； E横梁的弹性模量63、，铝材取0.703105N/mm2； IX、IY横梁对x轴和y轴的截面惯性矩（mm3）； f挠度允许值，铝材取L/180且不大于20mm；8-2玻璃幕墙横梁计算：取最不利状况的横梁进行计算 8-2-1 参数取值8-2-1-1 取标高28.65M处进行计算,查表4.1得 S=2.12KN/m2,S=1.52 KN/m2；8-2-1-2 玻璃幕墙横梁组件单位面积自重标准值：GK=0.40KN/m2； 8-2-1-3 相应玻璃分格尺寸：1767mm3800mm； 即横梁的跨度：l0 =1.767m，水平方向荷载为梯形荷载；8-2-1-3 选用M160-6A系列横梁，其截面特性如下： IX=4.07364、105mm4 IY=6.843105mm4 WX=0.723104mm3 WY=2.13104mm3 A=962mm2 则 水平荷载： qy = SZl0=2.1230.8=1.7KN/m qy= S Z l0=1.5230.8=1.22KN/m 竖直荷载： 玻璃幕墙横梁组件自重线荷载标准值g=GKZh=0.430.80=0.32 KN/m 玻璃幕墙横梁组件自重线荷载标准值 g=gZ g=1.230.32=0.38 KN/m 8-2-2 横梁强度校核 gl02 0.3831.7672 M X5 5 50.15 KNm8 8 qyl02 1.731.7672 M Y5 (3 - 42) 5 (365、 -43(0.4/1.767)2) 24 24=0.62 KNm x y smax 5 + gWX gWY 0.153106 0.623106 5 + 1.0530.723104 1.0532.13104 5 48N/mm2 84.2 N/mm2 满足要求！ 8-2-3横梁挠度校核 （1）幕墙横梁在水平荷载及作用效应组合下的挠度 qkl4 fX5 (25/8 52+24) 240EI1.7031.767431012 5 (25/8-5(0.4/1.767)2+2(0.4/1.767)4 ) 24030.7310536.843105 =1.4332.87 =4.11 mm（2）幕墙横梁在垂直荷载66、及作用效应组合下的挠度 5qYKl04 fY 5 384EIX 531.2231.767431012 5 = 3.2mm 38430.7310536.843105 f=fX2+fY2 = (4.11)2+(3.2)2=5.2mml/180 = 1767/180 = 9.8mm 满足要求！第九章 幕墙组件的固定块及其间距计算 综合考虑幕墙所处位置的标高、分格尺寸等因素，对下列不利处进行固定块设计计算。该处幕墙位于塔楼，标高取为99.75m，幕墙自重按400N/m2计；标准荷载为S= 2.6KN/m2；设计荷载为S= 3.63KN/m2。幕墙组件尺寸为ab为 1185mm1500mm。固定块为单面67、的压块，材质为铝合金(LD31RCS)，弹性模量为70000N/mm2，抗弯强度设计值为84.2N/mm2；尺寸b1ht为50mm25mm4mm；安装间距不超过d=300mm。每个固定块由2个M5的螺钉固定。本组件周长为21185+21500=5370mm。因此需要压块数量为5370/300=17.9块以上。10.1 固定块强度校核螺孔中心至固定块受力端的距离L=13mm固定块的截面惯性矩：b1I= . t3 12 1= 5043 12=266 (mm4)固定块的截面抵抗矩： 1 1Wmin= b1t2= 5042 6 6=133 (mm3)本幕墙组件承受水平荷载：P=S1.1851.5= 368、.631.1851.5=6.45(N)该作用力由18块固定块承担，每块所受的外力为N1=P1/18=6.45/18=0.36KN因此，一个固定块承受弯矩值为：M=36013=4680 (N.mm)固定块的最大应力值为：s=M/Wmin 4680= 133 = 35(N/mm2) 84.2N/mm2 可见固定块的强度满足设计要求。10.2 固定块连接螺钉强度校核能承受的最大拉力为： N=1702(p3.5582)/4=3380N 36022.5螺钉实际受力 R= =1350NN=1344 (N) 10.2.3 角码局部承压能力：NbC= n1 dtfa=26484.2=4042(N)N=134469、 (N)第十一章 立柱与支座连接计算综合考虑幕墙所处位置的标高、分格尺寸等因素，对下列不利处进行立柱与支座连接强度设计计算。该处幕墙位于主楼，标高取为99.75m，幕墙自重按GK/A=500N/m2计；设计荷载为S= 3.63KN/m2。幕墙分格宽度B=1185mm，立柱长度(楼层高度)为H=1500mm。立柱材料为铝合金(LD31RCS)，局部承压强度为84.2N/mm2，立柱连接处壁厚t1=3mm。支座材料为钢材(Q235.t16mm)，支座壁厚t2=6mm。立柱的固定方式为双系点，即立柱左右两侧均与支座连接。立柱与支座的连接螺栓：2个M12。11.1 荷载计算水平荷载：N1=3.631170、85300010-3=12905 (N)垂直荷载：N2=1.25001185300010-6=2133(N)组合荷载：N=129052+21332=13080(N)11.2 螺栓个数计算每个螺栓的承载力：NbV=2(102)/4 130=20420 (N)n=13080/20420=0.64(个)，取2个。11.3 局部承受能力校核在水平荷载作用下，立柱与芯筒壁共同承担局部压力，因此承压面有4个，即，NbC=4212384.2=24249.6N13080 (N)可见立柱与支座的连接设计安全。第十二章 支座连接件计算综合考虑幕墙所处位置的标高、分格尺寸等因素，对下列不利处进行支座强度设计计算。该71、处幕墙位于主楼，标高取为99.75m，幕墙自重按Gk/A=500N/m2计；设计荷载为S=3.63KN/m2。幕墙分格宽度B=1185mm，立柱长度(楼层高度)为H=3000mm。支座连接件（角码）计算，其材质为钢材(Q235.t=6mm)；截面尺寸806（mm），截面积A=806=480mm2，惯性矩I=（1/12）6803=2.56105mm4，截面抵抗矩W=I/y=(2.56105)/40=6.4103mm3，立柱左右两侧均与支座连接件（角码）连接。由连接件知，水平荷载作用力通过截面形心，因此不存在水平力偏心矩。在竖向自重作用点，距连接件根部的最大距离为130mm，竖向力为0.51.1872、53.0=1.8KN，对连接件产生弯矩M=1.80.13=0.23KN.m，水平力N=3.631.1853.0=12.9KN。上述内力由二个连接件承担。 N M 12.9103 0.23106max= + = + 2A 2w 2480 21.056.4103 =13.4+17.1=30.5N/mm2215N/mm2 （安全）可见支座的设计安全。第十三章 连接件与预埋件连接计算综合考虑幕墙所处位置的标高、分格尺寸等因素，对下列不利处进行支座与埋件连接强度设计计算。该处幕墙位于主楼，标高取为86.25m，幕墙自重按GK/A=500N/m2计；设计荷载为S=3.42KN/m2。幕墙分格宽度B=11873、5mm，楼层高度为H=3600mm。立柱的固定方式为双系点，即立柱左右两侧均与支座连接。由连接件图知，连接件与预埋件连接的螺栓位于连接件中心，即上述自重产生的弯矩，由螺栓的轴拉力和40mm力臂组成的抵抗矩承担，由上述计算自重产生的弯矩M=0.23KN.m，抵抗矩的力臂为40mm，由此产生的螺栓的轴力N1=M/40=（0.23106）/40=5750N。12螺栓的有效直径为10mm，A=（/4）10.12=80.10mm2，螺栓的抗拉强度设计值为170N/mm2。由第十二章得最大水平力12.9KN，再叠加自重产生弯矩使螺栓增加的拉力，N1=5.75KN，因此对螺栓产生的总拉力为12.9+5.7574、=18.7KN，由二颗螺栓承担， N 18.7103 max= = =117N/mm20.7时,取0.7)aV=(4.0-0.08d) fc/fy=(4.0-0.0810)(15/215)=0.7039从而，取aV=0.7V N MAS= + +ar. aV. fY 0.8 ab. fY ar. ab. fY.z 1.8103 12.9103 0.23106= + + 10.7215 0.80.8215 10.821570 =125(mm2)N MAS= + 0.8 ab. fY 0.4 ar. ab. fY.z 12.9103 0.23106= + 0.80.8215 0.410.8215775、0=141.4(mm2)DL=9.2mm可见伸缩缝适应年温差变化。第十六章 南立面钢桁架计算标高99.75M82.65M ，由水平向（3M间距）和竖向（间距9M）组成水平和竖直向钢桁架。第一节 竖向桁架梁计算竖向桁架高13.5M于标高94.25M处设置斜撑，使竖向桁架带悬臂的单跨桁架梁。一、 水平荷载1、横向第一桁架布置在标高 86.25M荷载带宽 b=(3.0+3.0)/2 =3.0M横向桁架受均布荷载为: S=3.42 Sk=2.45q=Sb =3.423.0 =10.26 KN/M竖向钢立柱布置间距 9M , 因此作用于立柱桁架的第一节点作用力为:P=10.269 =92.34 KN2、76、横向第二桁架布置在标高 89.25 M S=3.47 Sk=2.48荷载带宽 b =3M横向桁架受均布荷载为q =3.473 =10.41 KN/Mq =10.419 =93.69 KN3、横向第三桁架布置在标高 92.25M S=3.52 Sk=2.53荷载带宽 b = 3Mq =3.523 =10.56 KN/Mp =10.569 =95.04 KN 4、横向第四桁架布置在标高 95.25M S =3.56 Sk=2.55b = (3+3)/2 =3q=3.563 =10.68 KN/Mp=10.689 =96.12 KN5、第五桁架布置在标高 99.75M S=3.63 Sk=2.6b 77、=3/2 =1.5 Mq=3.631.5 =5.45 KN/Mp =5.459 = 49 KN二、 竖向荷载设自重0.8KN/M2，作用于竖向桁架（包括竖向桁架自重）上每一节点P=0.839 =21.6 KN三、 内力计算采用理正工程设计计算程序，计算结果Nmax = 975.1 KN M =12.6 KN.M又根据自重在该杆件的压力=21.65 =108 KN因此最大的杆件压力=975.1+108/2 = 1029.1 KN即: Nmax =1029.1 KNM=12.6 KN.M四、 强度计算采用2L16014 A=24330 mm2Wmin = 29.095104 mm3Ix =21.078、48107 mm4ix=49.2 mm =1000/49.2 =20.3 =0.96N M= + A W1029.1103 12.6106 = + 24330 29.095104 =118.8 + 69.3 = 188.1 N/mm2 215 N/mm2 (安全)为安全，采用16016 五、 刚度验算查计算结果得：umax= 42.4 mm悬臂长 5.5 Mu/l =42.4/(25500) =1/259.4挠度与型材截面积成反比因此改用 16016面积增加量 49.07/43.3 =1.133即 u =42.4/1.133 =37.4 u/l =37.4/(25500) =1/294 1/379、00 (安全)第二节 水平向桁架计算一、 荷载选取不利状态横梁进行计算，标高92.25M由表（4.1）查得 S=3.52 KN/M2 SK =2.53 KN/M2荷载带宽 b =3Mq=3.523 =10.56 KN/Mqk=2.533 =7.59 KN/M节点荷载 (节间距 1M)p =10.561 =10.56 KNpk =7.591= 7.59 二、 内力计算采用理正计算程序计算结果最大轴力 N=171 KN M=0.6 KN.M三、 强度验算采用2L805 A=2791 mm2I =24.879105mm4Wmin=28.34103mm3 M N smax 5 1 a gW A00.680、106 171103 5 1 20.834104 2791=34.3+108.1=142.4N/mm2 215N/mm2 (安全) 式中 smax立柱截面承载力量大值（N/mm2）； N 立柱拉力设计值（N）； A0 立柱的净截面面积； M 立柱弯矩设计值（Nmm）； g 塑性发展系数，可取为1.05； W 立柱对x轴的净截面抵抗矩（mm3）； a 立柱的强度设计值，钢材取215N/mm2。四、 刚度验算由计算结果得 umax =13mm1389KN（四）、钢架柱与钢架柱斜撑连接计算悬臂长度为1690B支座：选用22高强螺栓10.9级8根，N=1528=1216KN988KNA支座选用822高强螺栓（10.9级）二、东、西面屋顶钢结构支座计算：（一）悬臂2040mm，受风压的宽度为2645mm（二）悬臂1.7m的支架，受风荷载宽度3175mm （一）、（二）取用 若钢板t=16，钢筋16选用420化学螺栓（三）悬臂1.2m的支架（四）悬臂0.8m的支架四、南立面支座焊缝长度计算224高强度螺栓由二条L=200的焊缝来代替，ho=8mm224， 五、南立面B支座在NB作用下加强钢板的强度和变形计算：满足要求！