1、新建松江区佘山北基地新建松江区佘山北基地 79A79A-02A/80A02A/80A-01A/85A01A/85A-04A04A号地块号地块 商业用房项目幕墙结构计算书商业用房项目幕墙结构计算书 目录.设计依据.4.基本计算公式.6 FSA 全明框带竖向装饰条玻璃框架幕墙系统计算.8 一、荷载计算.9 二、玻璃面板一计算.11 三、玻璃面板二计算.13 四、铝合金装饰条计算.15 五、幕墙横梁计算.18 六、幕墙立柱一计算.22 七、幕墙立柱二计算.25 八、立柱连接计算.29 九、埋件计算.31 十、FSA-JD10 悬挑支承转接件变形校核.32 十一、转角立柱计算(阴角位置).33 十二、2、转角立柱计算(阳角位置).36 十三、顶部采光顶小龙骨计算.39 十四、玻璃与龙骨间隙计算.41 FSA 入口拉杆雨棚系统计算.41 一、雨棚玻璃计算.42 二、雨棚钢架计算.44 三、悬挑杆件根部埋件计算.51 四、拉杆下端连接计算.52 五、拉杆上端连接计算.53 FSB 玻璃框架幕墙系统计算.56 一、荷载计算.56 二、玻璃面板一计算.58 三、结构胶计算.60 四、压块计算.61 五、玻璃面板二计算.62 六、玻璃面板三计算.65 七、玻璃面板四计算.66 八、幕墙横梁一计算.68 九、幕墙横梁二计算.72 十、幕墙立柱计算.76 十一、立柱连接计算.80 十二、埋件计算.81 十三3、转角立柱计算.82 FSB 雨棚系统计算.85 一、雨棚铝板计算.86 二、雨棚玻璃计算.87 三、雨棚钢架计算.90 四、埋件计算.94 FSC 广告位周圈明框玻璃幕墙系统.95 一、荷载计算.96 二、玻璃面板计算.98 三、横向装饰条及连接计算.100 四、竖向装饰条及连接计算.102 五、幕墙横梁计算.105 六、幕墙立柱一计算.108 七、幕墙立柱二计算.112 八、立柱连接计算.114 九、埋件计算.116 FSD 玻璃框架幕墙系统计算（FSD-DY101）.117 一、荷载计算.118 二、玻璃面板一计算.120 1 三、玻璃托板计算.122 四、结构胶计算.123 五、压块计4、算.124 六、玻璃面板二计算.125 七、幕墙横梁一计算.127 八、幕墙横梁二计算.131 九、幕墙立柱一计算.135 十、幕墙立柱二计算.139 十一、立柱连接计算.140 十二、埋件计算.143 十三、玻璃十字缝处不锈钢板及连接校核.144 十四、玻璃与龙骨间隙计算.145 FSD-DY101 顶部钢架计算.146 一、立柱传递荷载计算.146 二、钢架计算.147 三、埋件计算.151 FSD 玻璃框架幕墙系统计算（FSD-DY103）.153 一、荷载计算.153 二、玻璃面板计算.155 三、玻璃托板计算.157 四、结构胶计算.158 五、压块计算.158 六、幕墙横梁计算.15、60 七、幕墙立柱计算.163 八、立柱连接计算.167 九、埋件计算.169 十、玻璃与龙骨间隙计算.170 FSD-DY103 钢架计算.170 钢架一计算.171 一、立柱传递荷载计算.171 二、采光顶荷载计算.171 三、钢架计算.172 四、埋件计算.177 钢架二计算.178 一、立柱传递荷载计算.178 二、钢架计算.179 三、埋件计算.182 FSD 玻璃框架幕墙系统计算(FSD-DY202).185 一、荷载计算.186 二、玻璃面板计算.188 三、结构胶计算.190 四、托板计算.191 五、幕墙横梁一计算.192 六、幕墙横梁二计算.196 七、幕墙立柱一计算.206、0 八、幕墙立柱二计算.204 九、立柱连接计算.208 十、斜撑钢架计算.209 十一、埋件计算.211 十二、玻璃与龙骨间隙计算.212 FSD-DY202 顶部钢架计算.213 一、立柱传递荷载计算.213 二、钢架计算.214 三、埋件计算.218 FSD 玻璃框架幕墙系统计算(FSD-DY301).219 一、荷载计算.220 2 二、玻璃面板计算.222 三、玻璃托板计算.224 四、结构胶计算.225 五、压块计算.225 六、幕墙横梁一计算.227 七、幕墙横梁二计算.230 八、幕墙立柱计算.234 九、立柱连接计算.238 十、玻璃与龙骨间隙计算.241 FSE 竖明横隐带7、竖向矩形装饰条玻璃幕墙系统计算(FSE-DY101).241 一、荷载计算.242 二、玻璃面板计算.244 三、幕墙横梁一计算.246 四、幕墙横梁二计算.250 五、立柱一计算.254 六、立柱二计算.256 七、立柱连接计算.257 八、埋件计算.259 FSE 竖明横隐带竖向矩形装饰条玻璃幕墙系统计算(FSE-DY201).260 一、荷载计算.260 二、玻璃面板一计算.262 三、结构胶计算.264 四、压块计算.265 五、玻璃面板二计算.266 六、横梁一计算.269 七、横梁二计算.273 八、幕墙立柱计算.277 九、立柱连接计算.278 十、埋件计算.280 FSF 玻璃8、采光顶系统计算.281 一、采光顶玻璃计算.282 二、采光顶龙骨计算.285 三、玻璃与龙骨间隙计算.290 FSG 竖隐横明带横向装饰条玻璃幕墙系统计算.291 一、荷载计算.291 二、玻璃面板计算.293 三、结构胶计算.295 四、压块计算.296 五、幕墙横梁计算.297 六、幕墙立柱计算.301 七、立柱连接计算.305 八、埋件计算.307 FSH 全明框带装饰条玻璃框架幕墙系统计算.308 一、荷载计算.308 二、玻璃面板一计算.310 三、玻璃面板二计算.312 四、幕墙横梁计算.315 五、幕墙立柱一计算.319 六、幕墙立柱二计算.320 七、立柱连接计算.322 八9、埋件计算.324 FSI 竖明横隐玻璃幕墙系统计算.325 一、玻璃面板计算.326 二、幕墙横梁计算.328 三、幕墙立柱一计算.331 四、幕墙立柱二计算.333 3 五、立柱连接计算.334 六、玻璃与龙骨间隙计算.335 FSJ 明框玻璃幕墙系统计算.336 一、荷载计算.336 二、玻璃面板计算.338 三、幕墙横梁计算.340 四、幕墙立柱计算.344 五、立柱连接计算.348 六、埋件计算.350 FSK 玻璃栏杆系统计算.351 一、栏杆玻璃计算.351 二、栏杆扶手计算.353 三、栏杆立柱计算.354 四、栏杆埋件计算.356 安全玻璃计算.357 .设计依据 1、幕墙设10、计类：上海市建筑幕墙工程技术规范 DGJ08-56-2012 建筑幕墙GB/T21086-2007 玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 金属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-2001 建筑玻璃应用技术规程JGJ113-2015 玻璃幕墙光学性能GB/T18091-2015 平板玻璃GB11614-2009 建筑用安全玻璃 第 1 部分：防火玻璃GB15763.1-2009 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 第 3 部分：夹层玻璃GB15763.3-2009 建筑用安全玻璃 第 4 部分：均质钢化玻璃GB15763.4-2009 半钢化11、玻璃GB/T17841-2008 建筑门窗幕墙用钢化玻璃JG/T455-2014 中空玻璃GB/T11944-2012 镀膜玻璃 第 1 部分 阳光控制镀膜玻璃GB/T18915.1-2013 镀膜玻璃 第 2 部分 低辐射镀膜玻璃GB/T18915.2-2013 采光顶与金属屋面技术规程JGJ255-2012 建筑玻璃采光顶JG/T2312007 2、门窗设计类：建筑门窗扇开、关方向和开、关面的标志符号GB5825-1986 铝合金门窗GB/T8478-2008 防火窗GB16809-2008 住宅建筑门窗应用技术规范DBJ01-79-2004 铝合金门窗工程技术规范JGJ214-2010 12、钢门窗GB/T 20909-2007 4 3、建筑设计类：公共建筑节能设计标准GB50189-2015 民用建筑设计通则GB50352-2005 房屋建筑制图统一标准GB/T50001-2010 建筑制图标准GB/T50104-2010 建筑设计防火规范GB50016-2014 夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准JGJ134-2010 建筑采光设计标准GB50033-2013 民用建筑热工设计规范GB50176-1993 严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准JGJ26-2010 智能建筑设计标准GB50314-2015 办公建筑设计规范JGJ67-2006 民用建筑隔声设计规范GB50118-2013、10 建筑物防雷设计规范GB50057-2010 4、结构设计类：建筑结构制图标准GB/T50105-2010 建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001 建筑结构荷载规范GB50009-2012 型钢混凝土组合结构技术规程JGJ138-2001 钢结构设计规范GB50017-2003 冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002 工程抗震术语标准JGJ/T97-2011 中国地震烈度表GB/T17742-2008 地震震级的规定GB17740-1999 建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008 建筑抗震设计规范GB50011-2010 混凝土结构设计规范GB50010-214、010（2015 年版）钢筋混凝土用钢 第 2 部分：热轧带肋钢筋GB1499.2-2007/XG1-2009 高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010 高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-2015 5、铝型材及铝板类：铝合金结构设计规范GB 50429-2007 铝合金建筑型材GB5237.15237.5-2008 铝合金建筑型材 第 6 部分：隔热型材GB5237.6-2012 铝及铝合金阳极氧化膜与有机聚合物膜第 1-3 部分GB/T8013-2007 变形铝及铝合金化学成分GB/T3190-2008 铝幕墙板 第 1 部分：板基YS/T429.1-2014 铝幕墙板 第 2 部分15、：有机聚合物喷涂铝单板YS/T429.2-2012 6、钢材类：碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带GB/T3274-2007 碳素结构钢GB/T700-2006 优质碳素结构钢GB/T699-1999 低合金高强度结构钢GB/T1591-2008 耐候结构钢GB/T4171-2008 结构用冷弯空心型钢尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T6728-2002 高层建筑结构用钢板YB4104-2000 热轧型钢GB/T706-2008 热轧钢棒尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T702-2008 建筑用轻钢龙骨GB/T11981-2008 冷弯型钢GB/T6725-2008 7、花岗岩类：天然板16、石GB/T18600-2009 天然大理石建筑板材GB/T197662005 天然花岗石荒料JC/T204-2011 干挂饰面石材及其金属挂件JC830.1830.2-2005 天然饰面石材术语GB/T13890-2008 5 天然石材统一编号GB/T17670-2008 8、检测验收类：建筑变形测量规范JGJ8-2007 建筑节能工程施工质量验收规范GB50411-2007 建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2013 建筑防腐蚀工程施工规范GB50212-2014 玻璃幕墙工程质量检验标准JGJ/T139-2001 智能建筑工程质量验收规范GB50339-2013 建筑装饰装修工程17、质量验收规范GB50210-2001 建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法GB/T15227-2007 钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001 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 建筑外门窗保温性能分级及检测方法GB/T8484-2008 建筑门窗空气声隔声性能分级及检测方法GB/T8485-2008 建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法GB/T7106-2008 天然饰面石材试验方法GB/T9966.19966.7-2001 天然饰面石材试验方法 第 8 部分:用均匀静态压差检测石材挂18、装系统结构强度试验方法GB/T9966.8-2008.基本计算公式(1).场地类别划分:地面粗糙度可分为 A、B、C、D 四类：-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。(2).风荷载计算:幕墙属于薄壁外围护构件，根据建筑结构荷载规范GB50009-2012 规定采用，垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式计算：当计算主要承重结构时 Wk=zszW0 （GB50009 8.1.1-1）当计算围护结构时 Wk=gzs1zW0 （GB500019、9 8.1.1-2）式中：其中:Wk-垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值(kN/m2)；gz-高度 Z 处的阵风系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2012 第 8.6.1 条取定。根据不同场地类型,按以下公式计算:gz=1+2gI10(Z/10)-其中 g 为峰值因子，取值 2.5，为地面粗糙度指数，I10 为 10m 高名义湍流度。经化简，得：A 类场地:gz=1+0.6(Z/10)-0.12 B 类场地:gz=1+0.7(Z/10)-0.15 C 类场地:gz=1+1.15(Z/10)-0.22 D 类场地:gz=1+1.95(Z/10)-0.30 z-风压高度变化系数,按建筑结构荷20、载规范GB50009-2012 第 8.2.1 条取定。根据不同场地类型,按以下公式计算:A 类场地:z=1.284(Z/10)0.24 B 类场地:z=1.000(Z/10)0.30 C 类场地:z=0.544(Z/10)0.44 D 类场地:z=0.262(Z/10)0.60 按建筑结构荷载规范GB50009-2012 第 8.3.3 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：外表面 1.正压区 按表 8.3.1-1 采用；2.负压区 对墙面，取-1.0 6 对墙角边，取-1.4 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。注：上述的局21、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，当非直接承受风载荷的围护构件的从属面积 A 大于或等于 25m2 时，局部风压体型系数s1（25）可乘以折减系数 0.8，当构件的从属面积小于 25m2 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（25）-s1（1）logA/1.4(3).地震作用计算:qEAk=EmaxGAK 其中:qEAk-水平地震作用标准值 E-动力放大系数,按 5.0 取定 max-水平地震影响系数最大值，根据相应抗震设防烈度和设计基本地震加速度,按照建筑抗震设计规范GB5001122、-2010 表 5.1.4-1 采用.表表 5.1.4-1 水平地震影响系数最大值水平地震影响系数最大值 地震影响 6 度 7 度 8 度 9 度 多遇地震 0.04 0.08(0.12)0.16(0.24)0.32 罕遇地震 0.28 0.50(0.72)0.90(1.20)1.40 注:括号内数值分别用于设计基本地震速度为 0.15g 和 0.30g 的地区。根据建筑工程抗震设防分类标准GB 502232008 规定：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；但抗震设防烈度为9 度时应按比 9 度更高的要求采取抗震措施。同时，应按批准的地震安全性评价的结果且高23、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；但抗震设防烈度为 9 度时应按比 9 度更高的要求采取抗震措施；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。设计基本地震加速度为 0.05g，抗震设防烈度 6 度：max=0.04 设计基本地震加速度为 0.10g，抗震设防烈度 7 度：max=0.08 设计基本地震加速度为 0.15g，抗震设防烈度 7 度：max=0.12 设计基本地震加速度为 0.20g，抗震设防烈度 8 度：max=0.16 设计基本地震加速度为 0.30g，抗震设防烈度 824、 度：max=0.24 设计基本地震加速度为 0.40g，抗震设防烈度 9 度：max=0.32 设计基本地震加速度为 0.60g，抗震设防烈度 9 度：max=0.45 GAK-幕墙构件的自重(N/m2)(4).作用效应组合:一般规定，幕墙结构构件应按下列规定验算承载力和挠度：a.无地震作用效应组合时，承载力应符合下式要求：0S R b.有地震作用效应组合时，承载力应符合下式要求：SE R/RE 式中 S-荷载效应按基本组合的设计值；SE-地震作用效应和其他荷载效应按基本组合的设计值；R-构件抗力设计值；0-结构构件重要性系数，应取不小于 1.0；RE-结构构件承载力抗震调整系数，应取 1.25、0；c.挠度应符合下式要求：df df,lim df-构件在风荷载标准值或永久荷载标准值作用下产生的挠度值；df,lim-构件挠度限值；d.双向受弯的杆件，两个方向的挠度应分别符合 dfdf,lim的规定。幕墙构件承载力极限状态设计时，其作用效应的组合应符合下列规定：1 有地震作用效应组合时，应按下式进行：S=GSGK+wwSWK+EESEK 2 无地震作用效应组合时，应按下式进行：S=GSGK+wwSWK 7 S-作用效应组合的设计值；SGk-永久荷载效应标准值；SWk-风荷载效应标准值；SEk-地震作用效应标准值；G-永久荷载分项系数；W-风荷载分项系数；E-地震作用分项系数；W-风荷载的26、组合值系数；E-地震作用的组合值系数；进行幕墙构件的承载力设计时，作用分项系数，按下列规定取值：一般情况下，永久荷载、风荷载和地震作用的分项系数G、W、E应分别取 1.2、1.4 和1.3；当永久荷载的效应起控制作用时，其分项系数G应取 1.35；此时，参与组合的可变荷载效应仅限于竖向荷载效应；当永久荷载的效应对构件有利时，其分项系数G的取值不应大于 1.0。可变作用的组合系数应按下列规定采用：一般情况下，风荷载的组合系数W应取 1.0，地震作用于的组合系数E应取 0.5。对水平倒挂玻璃及框架，可不考虑地震作用效应的组合，风荷载的组合系数W应取 1.0（永久荷载的效应不起控制作用时）或 0.627、(永久荷载的效应起控制作用时)。幕墙构件的挠度验算时，风荷载分项系数W和永久荷载分项系数均应取 1.0，且可不考虑作用效应的组合。FSA 全明框带竖向装饰条玻璃框架幕墙系统计算 参考图纸 FSA-DY1 8 一、荷载计算 1.风荷载标准值计算 Wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)z:计算高度 27m z:27m 高处风压高度变化系数(按 B 类区计算):(GB50009-2012 条文说明 8.2.1)z=1(z/10)0.3=1.34713 I10:10 米高名义湍流度,对应 A、B、C、D 类地面粗糙度，分别取 0.12、0.14、0.23、0.39。(GB50009-2012 28、条文说明 8.4.6)gz:阵风系数 :(GB50009-2012 8.1.1-2)gz=1+2gI10(z/10)(-)(GB50009-2012 条文说明 8.6.1)=1+22.50.14(27/10)(-0.15)=1.60311 spl:局部正风压体型系数 snl:局部负风压体型系数,通过计算确定 sz:建筑物表面正压区体型系数，按照(GB50009-2012 8.3.3)取 1 sf:建筑物表面负压区体型系数，按照(GB50009-2012 8.3.3-2)取-1.4 对于封闭式建筑物，考虑内表面压力，按照(GB50009-2012 8.3.5)取-0.2 或 0.2 Av:立柱构29、件从属面积取 9.6635m2 Ah:横梁构件从属面积取 3.95325m2 sa:维护构件面板的局部体型系数 s1z=sz+0.2 =1.2 s1f=sf-0.2 =-1.6 维护构件从属面积大于或等于 25m2的体型系数计算 s25z=sz0.8+0.2 (GB50009-2012 8.3.4)=1 s25f=sf0.8-0.2 (GB50009-2012 8.3.4)=-1.32 对于直接承受荷载的面板而言，不需折减有 saz=1.2 saf=-1.6 同样，取立柱面积对数线性插值计算得到 savz=sz+(sz0.8-sz)log(Av)/1.4+0.2 =1+(0.8-1)0.98530、134/1.4+0.2 =1.05927 savf=sf+(sf0.8-sf)log(Av)/1.4-0.2 =-1.4+(-1.12)-(-1.4)0.985134/1.4-0.2 =-1.40297 同样，取横梁面积对数线性插值计算得到 sahz=sz+(sz0.8-sz)log(Ah)+0.2 =1+(0.8-1)0.596954/1.4+0.2 =1.11472 sahf=sf+(sf0.8-sf)log(Ah)-0.2 =-1.4+(-1.12)-(-1.4)0.596954/1.4-0.2 =-1.48061 按照以上计算得到 对于面板有:spl=1.2 snl=-1.6 对于立柱31、有:svpl=1.05927 svnl=-1.40297 对于横梁有:shpl=1.11472 9 shnl=-1.48061 面板正风压风荷载标准值计算如下 Wkp=gzsplzW0 (GB50009-2012 8.1.1-2)=1.603111.21.347130.55 =1.42533 kN/m2 Wkp-2.5kN/m2,取 Wkn=-2.5kN/m2 同样，立柱正风压风荷载标准值计算如下 Wkvp=gzsvplzW0 (GB50009-2012 8.1.1-2)=1.603111.059271.347130.55 =1.25817 kN/m2 Wkvp-2.5kN/m2,取 Wkvn32、=-2.5kN/m2 同样，横梁正风压风荷载标准值计算如下 Wkhp=gzshplzW0 (GB50009-2012 8.1.1-2)=1.32404 kN/m2 Wkhp-2.5kN/m2,取 Wkhn=-2.5kN/m2 2.风荷载设计值计算 W:风荷载设计值:kN/m2 w:风荷载作用效应的分项系数：1.4 按玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-2003 5.4.2 条规定采用 面板风荷载作用计算 Wp=wWkp=1.42.5=3.5kN/m2 Wn=wWkn=1.4(-2.5)=-3.5kN/m2 立柱风荷载作用计算 Wvp=wWkvp=1.42.5=3.5kN/m2 Wvn=wWkv33、n=1.4(-2.5)=-3.5kN/m2 横梁风荷载作用计算 Whp=wWkhp=1.42.5=3.5kN/m2 Whn=wWkhn=1.4(-2.5)=-3.5kN/m2 3.水平地震作用计算 GAK:面板平米重量取 0.7168kN/m2 max:水平地震影响系数最大值:0.08 qEk:分布水平地震作用标准值(kN/m2)qEk=EmaxGAK (JGJ102-2003 5.3.4)=50.080.7168 =0.28672kN/m2 rE:地震作用分项系数:1.3 qEA:分布水平地震作用设计值(kN/m2)qEA=rEqEk =1.30.28672 =0.372736kN/m2 434、.荷载组合计算 幕墙承受的荷载作用组合计算，按照规范，考虑正风压、地震荷载组合:Szkp=Wkp 10 =2.5kN/m2 Szp=Wkpw+qEkEE =2.51.4+0.286721.30.5 =3.68637kN/m2 考虑负风压、地震荷载组合:Szkn=Wkn =-2.5kN/m2 Szn=Wknw-qEkEE =-2.51.4-0.286721.30.5 =-3.68637kN/m2 综合以上计算，取绝对值最大的荷载进行强度演算 采用面板荷载组合标准值为 2.5kN/m2 面板荷载组合设计值为 3.68637kN/m2 立柱承受风荷载标准值为 2.5kN/m2 横梁承受风荷载标准值为35、 2.5kN/m2 二、玻璃面板一计算 1.玻璃面积 B:该处玻璃幕墙分格宽:1.757m H:该处玻璃幕墙分格高:2.25m A:该处玻璃板块面积:A=BH =1.7572.25 =3.95325m2 2.玻璃板块自重 GSAK:四层玻璃结构板块平均自重(不包括铝框):玻璃的体积密度为:25.6(kN/m3)(JGJ102-2003 5.3.1)t1:外层玻璃厚度 6mm t2:第二层玻璃厚度 6mm t3:第三层玻璃厚度 8mm t4:第四层玻璃厚度 8mm GSAK=25.6(t1+t2+t3+t4)/1000 =25.6(6+6+8+8)/1000 =0.7168kN/m2 3.玻璃强36、度计算 选定面板材料为:6+1.52PVB+6+12A+8+12A+8 校核依据:g q:玻璃所受组合荷载:3.68637kN/m2 a:玻璃短边边长:1.757m b:玻璃长边边长:2.25m t1:第一层玻璃板块厚度:6mm t2:第二层玻璃板块厚度:6mm t3:第三层玻璃板块厚度:8mm t4:第四层玻璃板块厚度:8mm E:玻璃弹性模量:72000N/mm2 m:玻璃板面跨中弯曲系数,按边长比 a/b 查表 6.1.2-1 得:0.0649022 :折减系数,根据参数查表 6.1.2-2 w:玻璃所受应力:采用风荷载与地震荷载组合:q=3.68637kN/m2 荷载分配系数计算:按照37、玻璃弯曲刚度进行荷载分配,玻璃弯曲刚度与厚度的立方成正比,故可以按下面方法计算 r1,r2,r3,r4:各层玻璃荷载分配系数 r1=1.1t13/(t13+t23+t33+t43)=1.163/(63+63+83+83)=0.163187 11 r2=1.1t23/(t13+t23+t33+t43)=1.163/(63+63+83+83)=0.163187 r3=t33/(t13+t23+t33+t43)=83/(63+63+83+83)=0.351648 r4=t43/(t13+t23+t33+t43)=83/(63+63+83+83)=0.351648 面荷载设计值组合作用下各层玻璃所受的38、面荷载分别为:q1=r1 q=0.601567kN/m2 q2=r2 q=0.601567kN/m2 q3=r3 q=1.29631kN/m2 q4=r4 q=1.29631kN/m2 面荷载标准值作用下各层玻璃所受的荷载分别为:qk1=r1 qk=0.407967kN/m2 qk2=r2 qk=0.407967kN/m2 qk3=r3 qk=0.879121kN/m2 qk4=r4 qk=0.879121kN/m2 参数计算:面荷载标准值作用下 1=qk1a4109/E/t14 (JGJ102-2003 6.1.2-3)=0.4079671.7574109/72000/64 =41.665339、 查表 6.1.2-2 得1=0.835004 2=qk2a4109/E/t24 =0.4079671.7574109/72000/64 =41.6653 查表 6.1.2-2 得2=0.835004 3=qk3a4109/E/t34 =0.8791211.7574109/72000/84 =28.4082 查表 6.1.2-2 得3=0.886367 4=qk4a4109/E/t44 =28.4082 查表 6.1.2-2 得4=0.886367 各层玻璃应力计算:w1=6mq11a21000/t12 (JGJ102-2003 6.1.2-1)=60.06490220.6015670.83540、0041.75721000/62 =16.7735N/mm2 w2=6mq22a21000/t22 =16.7735N/mm2 w3=6mq33a21000/t32 =21.5822N/mm2 w4=6mq44a21000/t42 =21.5822N/mm2 16.7735N/mm2g=84N/mm2 16.7735N/mm2g=84N/mm2 21.5822N/mm2g=84N/mm2 21.5822N/mm2g=84N/mm2 玻璃的强度满足 4.玻璃跨中挠度计算 校核依据:dfdflim=1.757/601000=dflimmm D:玻璃刚度(Nmm):玻璃泊松比:0.2 E:玻璃弹性模41、量:72000N/mm2 12 te:四层玻璃结构的等效厚度 当前玻璃结构为多层玻璃结构 由于有空气层存在,故需要按照规范 JGJ102-2003 6.1.5 进行折减 te=0.95(t13+t23+t33+t43)(1/3)=0.95(63+63+83+83)(1/3)=10.7674mm D=Ete3/12/(1-2)=7200010.76743/12/(1-0.22)=7802112.5Nmm qk:玻璃所受组合荷载标准值:2.5kN/m2 :挠度系数,按边长比 a/b 查 表 6.1.3 得:0.00625933 参数计算:=qka4/E/te4 (JGJ102-2003 6.1.242、-3)=2.51.7574/72000/10.76744109 =24.6179 :折减系数,根据参数查表 6.1.2-2 得=0.901528 df:玻璃组合荷载标准值作用下挠度最大值 df=qka4/D (JGJ102-2003 6.1.3-2)=0.006259332.51.75740.901528/(7802112.5)109 =17.2315mm 17.2315mmdflim=29.2833mm 玻璃的挠度满足 三、玻璃面板二计算 玻璃配置：6+1.52PVB+6+12A+6+12A+6 1、基本参数1、基本参数计算点高度：z27m:=基本风压：W00.55kPa:=外表面负压区：地43、面粗糙度：地震设防烈度：主体结构：玻璃宽度：A11757mm:=玻璃高度：B11600mm:=外一片玻璃厚度：t16mm:=外二片玻璃厚度：t26mm:=t46mm:=内一片玻璃厚度：t36mm:=内二片玻璃厚度：玻璃短边：amin A1B1,()1600 mm=:=玻璃长边：bmax A1B1,()1757 mm=:=玻璃弹性模量：E0.72105MPa:=玻璃泊松比:0.2:=支撑方式：四边简支玻璃密度：g25.6kN m3:=2、荷载计算2、荷载计算2.1、风荷载计算2.1、风荷载计算基本风压：W00.55 kPa=体型系数：s1.60=阵风系数：gz1.60=风压高度变化系数：z1.344、5=风压标准值：Wk0gzzsW01.90kN m2=:=Wkmin Wk02.5kN m2,()2.50kPa=:=风荷载作用分项系数:w1.4:=外一片玻璃风荷载标准值：qw_out1_k1.1 Wkt13t13t23+t33+t43+0.69kPa=:=外一片玻璃风荷载设计值：qw_out1wqw_out1_k0.96kPa=:=外二片玻璃风荷载标准值：qw_out2_k1.1 Wkt23t13t23+t33+t43+0.69kPa=:=外二片玻璃风荷载设计值：qw_out2wqw_out2_k0.96kPa=:=13 内一片玻璃风荷载标准值：qw_in1_kWkt33t13t23+t345、3+t43+0.63kPa=:=内一片玻璃风荷载设计值：qw_in1wqw_in1_k0.88kPa=:=内二片玻璃风荷载标准值：qw_in2_kWkt43t13t23+t33+t43+0.63kPa=:=内二片玻璃风荷载设计值：qw_in2wqw_in2_k0.88kPa=:=2.2、水平地震荷载计算2.2、水平地震荷载计算水平地震影响系数:max0.08=动力放大系数:e5.0:=地震作用分项系数:e1.3:=外一片玻璃重力面密度：Gout1_kgt10.15 kPa=:=外二片玻璃重力面密度：Gout2_kgt20.15 kPa=:=内一片玻璃重力面密度：Gin1_kgt30.15 kP46、a=:=内二片玻璃重力面密度：Gin2_kgt30.15 kPa=:=qe_out1_kmaxeGout1_k0.06 kPa=:=外一片玻璃地震荷载标准值：qe_out1eqe_out1_k0.08 kPa=:=外一片玻璃地震荷载设计值：qe_out2_kmaxeGout2_k0.06 kPa=:=外二片玻璃地震荷载标准值：qe_out2eqe_out2_k0.08 kPa=:=外二片玻璃地震荷载设计值：qe_in1_kmaxeGin1_k0.06 kPa=:=内一片玻璃地震荷载标准值：qe_in1eqe_in1_k0.08 kPa=:=内一玻璃地震荷载设计值：内二片玻璃地震荷载标准值：qe47、_in2_kmaxeGin2_k0.06 kPa=:=内二玻璃地震荷载设计值：qe_in2eqe_in2_k0.08 kPa=:=2.3、荷载组合2.3、荷载组合风荷载组合值系数:w1.0:=地震荷载组合值系数:e0.5:=qout1_kwqw_out1_keqe_out1_k+0.72 kPa=:=外一片玻璃荷载组合标准值：qout1wqw_out1eqe_out1+1.00 kPa=:=外一片玻璃荷载组合设计值：qout2_kwqw_out2_keqe_out2_k+0.72 kPa=:=外二片玻璃荷载组合标准值：qout2wqw_out2eqe_out2+1.00 kPa=:=外二片玻璃48、荷载组合设计值：qin1_kwqw_in1_keqe_in1_k+0.66 kPa=:=内一片玻璃荷载组合标准值：qin1wqw_in1eqe_in1+0.91 kPa=:=内一片玻璃荷载组合设计值：qin2_kwqw_in2_keqe_in2_k+0.66 kPa=:=内二片玻璃荷载组合标准值：qin2wqw_in2eqe_in2+0.91 kPa=:=内二片玻璃荷载组合设计值：3、玻璃强度校核3、玻璃强度校核3.1、外一片玻璃强度校核3.1、外一片玻璃强度校核参数：1qout1_ka4E t1450.44=:=ab0.91=:=弯矩系数:m10.0518=应力折减系数：10.8087=玻璃49、强度设计值：out16 m1qout1a2t12117.93 MPa=:=玻璃强度允许值：fg84 MPa=结论1out1fg 外片玻璃强度满足规范要求=3.2、外二片玻璃强度校核3.2、外二片玻璃强度校核参数：2qout2_ka4E t2450.44=:=应力折减系数：20.8087=玻璃强度设计值：out26 m1qout2a2t22217.93 MPa=:=14 四、铝合金装饰条计算 由图纸可知，铝合金装饰条跨度为 5.5m，短跨距离为 0.55m,按双跨梁计算 结论2out2fg 外二片玻璃强度满足规范要求=3.3、内一片玻璃强度校核3.3、内一片玻璃强度校核参数：3qin1_ka4E50、 t3446.05=:=应力折减系数：30.8218=玻璃强度设计值：in16 m1qin1a2t32316.63 MPa=:=结论3in1fg 内一片玻璃强度满足规范要求=3.4、内二片玻璃强度校核3.4、内二片玻璃强度校核参数：4qin2_ka4E t4446.05=:=应力折减系数：40.8218=玻璃强度设计值：in26 m1qin2a2t42416.63 MPa=:=结论4in2fg 内二片玻璃强度满足规范要求=4、玻璃挠度校核4、玻璃挠度校核玻璃的等效厚度：te0.953t13t23+t33+t43+9.05 mm=:=玻璃的刚度：DE te312 12()4.63106N mm=51、:=参数：5Wka4E te433.95=:=挠度折减系数：10.0049=:=折减系数：0.8642=玻璃挠度最大值：dmaxWka4D14.86 mm=:=玻璃挠度允许值：dfa6026.67 mm=:=结论5dmaxdf 玻璃挠度满足规范要求=1、基本参数 1、基本参数 计算点高度：z27m:=基本风压：W00.55kPa:=外表面负压区：地面粗糙度类型：装饰条跨度：L15500mm:=装饰条受荷宽度：B200mm:=短跨长度：La550mm:=长跨长度：LbL1La4.95m=:=截面特征截面特征Ix2099400mm4:=Wx52483mm3:=Asec2918.6mm2:=型材弹性52、模量：E7104MPa=型材抗拉、压强度设计值:f150 MPa=型材体积密度:28kNm3:=2、荷载计算2、荷载计算15 7、装饰条连接计算、装饰条连接计算 连接简图如下 2.1 风荷载计算2.1 风荷载计算基本风压：W00.55 kPa=阵风系数：gz1.60=体型系数：s.2:=风压高度变化系数：z1.35=风压标准值：Wk0gzzs.W02.38kN m2=:=Wkmin Wk02.5kPa,():=Wk2.50kPa=风荷载作用分项系数:w1.4:=风压设计值:WaWkw3.50kPa=:=3、内力计算3、内力计算最大轴力：Nmax1.2 AsecL10.54 kN=:=最大弯矩：53、Mmaxq La3Lb3+()8 L11.71 kN m=:=4、强度校核4、强度校核强度允许值：f90.00 MPa=截面塑性发展系数：x1.00=最大弯曲应力：maxNmaxAsecMmaxxWx+32.80 MPa=:=结论1maxf 型材强度满足规范要求！=5、挠度校核5、挠度校核挠度允许值：dlim26.39 mm=挠度系数：0.0064=跨中最大挠度：fmax qkLb4E Ix11.07 mm=:=结论2fmaxdlim 型材挠度满足规范要求！=6、支反力6、支反力底部水平支反力：Rx11Lbq Lb22q Lb3q La3+8 L11.24 kN=:=Rx1b1LbqkLb2254、qkLb3qkLa3+8 L10.88 kN=:=顶部水平支反力：Rx2b1LaqkLa22qkLb3qkLa3+8 L11.37kN=:=Rx21Laq La22q Lb3q La3+8 L11.92kN=:=中间支点水平反力：Rx3q Laq Lb+()Rx1Rx24.34 kN=:=Rx3bqkLaqkLb+()Rx1bRx2b3.10 kN=:=顶部支点重力方向反力：Ry2Nmax0.54 kN=:=16 1()、螺栓A强度校核根据之前计算，选取最不利组合水平荷载支反力Rx4340N:=竖向荷载支反力Ry540N:=竖向荷载和水平荷载到螺钉中心距离S175mm:=竖向荷载偏心产生的扭矩55、值为T1RyS14.05104N mm=:=水平荷载偏心产生的弯矩值为T2RxS13.255105N mm=:=连接螺栓中心距离S230mm:=连接螺栓到构件边缘距离S321mm:=单个螺栓承受的拉力值为NtAT2S3 3Rx3+6.613103N=:=单个螺栓承受的剪力值为NvAyRy3180N=:=NvAxT1S21.35103N=:=NvANvAy2NvAx2+1.362103N=:=选取螺栓型号角码型材采用壁厚t1A4mm:=螺栓毛截面面积为A1A0.25 d1A250.265 mm2=:=螺栓净截面面积为 A1Ae0.25 d1Ae234.732 mm2=:=fv245Nmm2:=f56、t320Nmm2:=fcA185 MPa=单个螺栓抗剪承载力值为 NvAb2A1Afv2.463104N=:=单个螺栓抗拉承载力值为 NtAbA1Aeft1.111104N=:=型材局部承压值Ncbt1A fcAd1A5.92103N=:=大于NvA1.362103N=螺栓强度校核NtANtAb2NvANvAb2+0.598=小于1螺栓连接满足规范要求！2()、螺钉B强度校核竖向荷载和水平荷载到螺钉中心距离S7250mm:=竖向荷载偏心产生的弯矩值为T5RyS71.35105N mm=:=水平荷载偏心产生的弯矩值为T6RxS71.085106N mm=:=连接螺栓中心距离S830mm:=S9457、4mm:=单个螺栓承受的拉力值为NtCT5 2S82 S8()2S82+2T6S9 3+9.12103N=:=17 五、幕墙横梁计算 1.选用横梁型材的截面特性 选定横梁材料类别:铝-6063-T5 选用横梁型材名称:FSA 明框横梁 型材强度设计值:90N/mm2 型材弹性模量:E=70000N/mm2 X 轴惯性矩:Ix=223.109cm4 Y 轴惯性矩:Iy=880.694cm4 X 轴上部抵抗矩:Wx1=53.263cm3 X 轴下部抵抗矩:Wx2=38.3931cm3 Y 轴左部抵抗矩:Wy1=108.529cm3 Y 轴右部抵抗矩:Wy2=94.7513cm3 型材截面积:A=258、8.9143cm2 单个螺栓承受的剪力值为NvCyRy690N=:=NvCxRx6723.333N=:=NvCNvCy2NvCx2+728.911N=:=选取螺钉型号型材采用壁厚tC5.5mm:=螺钉毛截面面积为A1C0.25 d1C250.265 mm2=:=螺钉净截面面积为 A1Ce0.25 d1Ce234.732 mm2=:=fcC240 MPa=单个螺栓抗剪承载力值为NvCbA1Cfv1.232104N=:=单个螺栓抗拉承载力值为NtCbA1Ceft1.111104N=:=型材局部承压值NcCbtC fcCd1C1.056104N=:=大于NvC728.911N=螺栓强度校核NtCNt59、Cb2NvCNvCb2+0.823=小于1螺栓连接满足规范要求！（3）、截面01强度校核截面01承受弯矩值为M1XRxS71.085103N m=:=M1YRyS7135 N m=:=截面特性为W1x38400mm3:=W1y5120mm3:=正应力值为1M1X1.05 W1yM1Y1.05W1x+205.171 MPa=:=小于215MPa强度满足要求！18 型材计算校核处抗剪壁厚:t=5mm 型材截面绕 X 轴面积矩:Ss=33.2199cm3 型材截面绕 Y 轴面积矩:Ssy=71.1737cm3 塑性发展系数:=1 2.横梁的强度计算 校核依据:Mx/Wx+My/Wya=90 (JGJ60、102-2003 6.2.4)(1)横梁在自重作用下的弯矩(kNm)Hh:幕墙分格高:2.25m Bh:幕墙分格宽:1.757m GAkhu:横梁上部面板自重:0.86kN/m2 GAkhd:横梁下部面板自重:0.86kN/m2 Ghk:横梁自重荷载线分布均布荷载集度标准值(kN/m):Ghk=0.86Hh =0.862.25 =1.935kN/m Gh:横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m)Gh=GGhk =1.21.935 =2.322kN/m (2)横梁承受的组合荷载作用计算 横梁承受风荷载作用 wk=2.5kN/m2 qEAk:横梁平面外地震荷载:E:动力放大系数:5 max61、:地震影响系数最大值:0.08 qEAku=Emax0.86 (JGJ102-2003 5.3.4)=50.080.86 =0.344kN/m2 qEAkd=Emax0.86 (JGJ102-2003 5.3.4)=50.080.86 =0.344kN/m2 荷载组合:横梁承受面荷载组合标准值:qAk=wk=2.5kN/m2 横梁承受面荷载组合设计值:qAu=wwk+0.5EqEAku =1.42.5+0.51.30.344 =3.7236kN/m2 qAd=wwk+0.5EqEAkd =1.42.5+0.51.30.344 =3.7236kN/m2 (3)横梁组合荷载作用计算 分横梁上下部分62、别计算 Hhu:横梁上部面板高度 2.25m Hhd:横梁下部面板高度 2.25m Heu:横梁上部面板荷载计算有效高度为 0.8785m Hed:横梁下部面板荷载计算有效高度为 0.8785m qu=qAuHeu =3.72360.8785 19 =3.27118kN/m qd=qAdHed =3.72360.8785 =3.27118kN/m 组合荷载作用产生的线荷载标准值为:qku=qAkHeu =2.50.8785 =2.19625kN/m qkd=qAkHed =2.50.8785 =2.19625kN/m (4)横梁荷载计算:qk=qku+qkd =4.3925kN/m q=qu+63、qd =6.54237kN/m (5)横梁强度计算信息:横梁荷载作用简图如下:横梁在荷载作用下的弯矩图如下:横梁在荷载作用下的弯矩以及正应力数据如下表所示:编号 条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 偏移 0.000 0.198 0.395 0.593 0.791 0.966 1.164 1.362 1.559 1.757 1 My 0.000-0.558-1.059-1.445-1.659-1.659-1.445-1.059-0.558 0.000 1 Mz 0.000-0.403-0.612-0.612-0.612-0.612-0.612-0.612-0.403 0.000 64、1 y 0.000-5.894-11.181-15.253-17.505-17.505-15.253-11.181-5.894 0.000 1 z 0.000-10.502-15.939-15.939-15.939-15.939-15.939-15.939-10.502 0.000 1 0.000-16.396-27.120-31.193-33.445-33.445-31.193-27.120-16.396 0.000 说明：偏移单位为 m；弯矩单位为 kN.m；应力单位为 N/mm2。横梁在组合荷载作用下的支座反力信息如下表所示:支座编号 Y 向反力(kN)Z 向反力(kN)Y向 转 角 反65、 力(kN.m)Z 向 转 角 反 力(kN.m)n0-2.874-2.040-n1-2.874-2.040-3.横梁的刚度计算 20 横梁在荷载作用下的挠度图如下:横梁在荷载作用下的挠度数据如下表所示:编号 条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 偏移 0.000 0.198 0.395 0.593 0.791 0.966 1.164 1.362 1.559 1.757 1 Dy 0.000-0.195-0.366-0.493-0.559-0.559-0.493-0.366-0.195 0.000 1 Dz 0.000-0.456-0.830-1.078-1.198-1.198-66、1.078-0.830-0.456 0.000 1 D 0.000 0.496 0.907 1.185 1.322 1.322 1.185 0.907 0.496 0.000 说明：偏移单位为 m；挠度单位为 mm。4.横梁的抗剪强度计算 横梁在荷载作用下的剪力图如下:横梁在荷载作用下的剪力以及剪应力数据如下表所示:编号 条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 偏移 0.000 0.198 0.395 0.593 0.791 0.966 1.164 1.362 1.559 1.757 1 Qy 2.874 2.728 2.292 1.564 0.546-0.546-1.564-2.67、292-2.728-2.874 1 Qz 2.040 2.040-0.000-0.000-0.000-0.000-0.000-0.000-2.040-2.040 1 y 4.645 4.410 3.704 2.529 0.883-0.883-2.529-3.704-4.410-4.645 1 z 6.075 6.075-0.000-0.000-0.000-0.000-0.000-0.000-6.075-6.075 1 7.647 7.506 3.704 2.529 0.883 0.883 2.529 3.704 7.506 7.647 说明：偏移单位为 m；剪力单位为 kN；剪应力单位为 N/68、mm2。5.横梁的各种强度效核及构造 校核依据:UmaxL/180 且 Umax20mm,且满足重力作用下 UgmaxL/500,Ugmax3mm 横梁在各种荷载组和作用下的强度效核表格如下:编号 长度(m)(N/mm2)(N/mm2)D(mm)最大值 位置(m)最大值 位置(m)最大值 位置(m)D/Len Dg DgPos(m)Dg/Len 21 1 1.757 33.702 0.878 7.647 0.000 0.566 0.878 0.00032 1.211 0.878 0.00069 说明：强度验算不合格的数据以红色标明 横梁正应力强度满足要求 横梁抗剪强度满足要求 横梁挠度满足要求69、 6横梁与立柱连接计算横梁与立柱连接计算 连接简图如下 六、幕墙立柱一计算 立柱跨度为立柱跨度为 5.5m,短跨距离短跨距离 0.75m,按双跨梁计算按双跨梁计算 1.立柱荷载计算 (1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m)水平荷载支反力Rx2874N:=竖向荷载支反力Ry2040N:=竖向荷载到螺钉中心距离S1123mm:=竖向荷载偏心产生的扭矩值为T1RyS12.509105N mm=:=几何参数d130mm:=d230mm:=d39mm:=6:=Dd12d22+d32+1.881103mm2=:=剪力计算VHRx3T1 d1Dsin(70、)+1.376103N=:=VVRy3T1 d1Dcos()+4.66103N=:=V总VH2VV2+4.859103N=:=选取螺栓型号立柱型材牌号螺栓面积为Ae0.25 d250.265 mm2=:=fy245Nmm2:=单个螺栓抗剪承载力值为NVAefy1.232104N=:=结论1V总N.V 螺栓强度满足要求！=立柱局部承压计算型材局部壁厚为t6mm:=Ncd tfc1.152104N=:=结论2V总N.c 局部承压强度满足要求！=22 rw:风荷载作用效应的分项系数：1.4 Wk:风荷载标准值:2.5kN/m2 Bl:幕墙左分格宽:1.757m Br:幕墙右分格宽:1.757m qw71、k=Wk(Bl+Br)/2 =2.5(1.757+1.757)/2 =4.3925kN/m qw=1.4qwk =1.44.3925 =6.1495kN/m (2)分布水平地震作用设计值 GAkl:立柱左边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:0.86kN/m2 GAkr:立柱右边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:0.86kN/m2 qEAkl=5maxGAkl (JGJ102-2003 5.3.4)=50.080.86 =0.344kN/m2 qEAkr=5maxGAkr (JGJ102-2003 5.3.4)=50.080.86 =0.344kN/m2 qek=(qEklBl+qEkrBr72、)/2 =(0.3441.757+0.3441.757)/2 =0.604408kN/m qe=1.3qek =1.30.604408 =0.78573kN/m (3)立柱荷载组合 立柱所受组合荷载标准值为:qk=qwk =4.3925kN/m 立柱所受组合荷载设计值为:q=qw+Eqe =6.1495+0.50.78573 =6.54237kN/m 同时考虑装饰条荷载对其的影响，如下图所示 通过 sap2000 建立模型，荷载设计值施加如下 （装饰条荷载施加请参考本章第四节）荷载设计值施加下杆件受力 3-3 弯矩 23 2-2 弯矩 扭矩 杆件所受轴力1.757*1.2*5.50.86*9.73、97KNN=选用立柱型材的截面特性 选定立柱材料类别:铝-6063A-T5 选用立柱型材名称:FSA 系统立柱 型材强度设计值:135N/mm2 型材弹性模量:E=70000N/mm2 X 轴惯性矩:Ix=1272.53cm4 Y 轴惯性矩:Iy=364.169cm4 X 轴上部抵抗矩:Wx1=148.744cm3 X 轴下部抵抗矩:Wx2=133.322cm3 Y 轴左部抵抗矩:Wy1=91.0422cm3 Y 轴右部抵抗矩:Wy2=91.0422cm3 型材截面积:A=34.2247cm2 型材计算校核处抗剪壁厚:t=6.5mm 型材截面面积矩:Ss=93.7248cm3 塑性发展系数:=74、1 （此立柱为双跨梁，在二支点弯矩为最大值，按要求考虑型材截面的折减）（此立柱为双跨梁，在二支点弯矩为最大值，按要求考虑型材截面的折减）立柱最大弯曲应力66329970342213315.73 100.2742 1032291042123.9135xyMMNMPaMPaAWW=+=+=立柱受剪应力计算如下 61.09 107.17522 11833.6.55vTMPafMPaAt=许用应力值 135MPa=根据塑性材料强度理论计算，采用第四强度理论进行校核，则 2222,43123.93 7.1124.5eqMPa=+=+=A.s1,A.sA.s2 锚筋配筋面积满足 规范要求！=3、受拉钢筋锚75、固长度计算锚固钢筋的外形系数为：0.14=混凝土轴心抗拉强 度设计值为：ft1.43Nmm2=根据混凝土结构设计规范8、3、1条钢筋的基本锚固长度为lab1.1fy1ftd387.69=:=mm根据8、3、1、2及8、3、3条，受拉钢筋的锚固长度不应小于200mm 当纵向受拉钢筋,末端采用弯钩或机械锚固措施时，包过弯钩或锚固端头在内的锚固长度（投影长度）可取为基本锚固长 度l.ab 的60%。锚筋端部一侧贴焊相同直径的锚筋，贴焊锚筋长度为5d50=mm则受拉钢筋的锚固长度为la0.6lab232.62=:=mm结论2l.a1l.a 锚筋锚固长度满足 规范要求！=32 十一、转角立柱计算(阴角位76、置)计算分格如下 1、基本参数 1、基本参数 计算点高度：z27m:=基本风压：W00.55kPa:=外表面负压区：地面粗糙度类型：地震设防烈度：幕墙面板:面板总厚度：t28mm:=立柱选用型材:支撑方式：双跨梁（受拉构件）立柱跨度：L15500mm:=立柱受荷宽度：B12100mm:=B21400mm:=平均宽度：BtB1B2+21.75103mm=:=短跨长度：La750mm:=长跨长度：LbL1La4.75m=:=截面特征截面特征Ix37976890mm4:=Wx269690mm3:=Asec4891.8mm2:=Iy10915420mm4:=Wy181922mm3:=立柱弹性模量：E777、104MPa=立柱抗拉、压强度设计值:f135 MPa=2、荷载计算2、荷载计算2.1 重力荷载计算2.1 重力荷载计算幕墙重力面荷载标准值：Gak0.86 kPa=重力荷载分项系数:g1.2:=幕墙重力面荷载设计值：GaGakg1.03 kPa=:=2.2 负风荷载计算2.2 负风荷载计算基本风压：W00.55 kPa=阵风系数：gz1.60=体型系数：s1.6:=风压高度变化系数：z1.35=风压标准值：Wk10gzzsW01.90kN m2=:=Wk1min Wk102.50kPa,():=Wk12.50kPa=风荷载作用分项系数:w1.4:=风压设计值:Wa1Wk1w3.50kPa=:78、=2.3 正风荷载计算2.3 正风荷载计算体型系数：s.1.2:=风压标准值：Wk20gzzs.W01.43 kN m2=:=Wk2max Wk201.00kPa,():=33 Wk21.43 kPa=风荷载作用分项系数:w1.40=风压设计值:Wa2Wk2w2.00 kPa=:=2.4 水平地震荷载计算2.4 水平地震荷载计算水平地震影响系数:max0.08=动力放大系数:e5.0:=重力荷载：Gak0.86 kPa=地震作用分项系数:e1.3:=地震荷载标准值：qekmaxeGak0.34 kPa=:=地震荷载设计值：qeeqek0.45 kPa=:=2.5 荷载组合2.5 荷载组合风荷载79、组合值系数:w1.0:=地震荷载组合值系数:e0.5:=负风荷载与地震荷载组合值 水平面荷载组合设计值：Q1wWa1eqe+3.72 kN m2=:=正风荷载与地震荷载组合值 水平面荷载组合设计值：Q2wWa2eqe+2.22 kN m2=:=3、内力及强度计算3、内力及强度计算最大轴力：NmaxGaL1Bt9.93 kN=:=B1面法线与立柱次轴夹角为：145:=B2面法线与立柱次轴夹角为：245:=主轴承受最大弯矩：MXmax1QX1 La3Lb3+()8 L10.48 kN m=:=次轴承受最大弯矩：MYmax1QY1 La3Lb3+()8 L18.54 kN m=:=最大弯曲应力：ma80、x1NmaxAsecMXmax1Wx+MYmax1Wy+50.72 MPa=:=3.2 B1负风+B2正风3.2 B1负风+B2正风QB12Q1B123.91kNm=:=QB22Q2B221.55kNm=:=主轴承受最大弯矩：MXmax2QX2 La3Lb3+()8 L14.07 kN m=:=次轴承受最大弯矩：MYmax2QY2 La3Lb3+()8 L19.45 kN m=:=最大弯曲应力：max2NmaxAsecMXmax2Wx+MYmax2Wy+69.06 MPa=:=3.2 B1负风+B2负风3.2 B1负风+B2负风QB13Q1B123.91kNm=:=QB23Q1B222.61k81、Nm=:=34 主轴承受最大弯矩：MXmax3QX3 La3Lb3+()8 L111.27 kN m=:=次轴承受最大弯矩：MYmax3QY3 La3Lb3+()8 L12.25 kN m=:=最大弯曲应力：max3NmaxAsecMXmax3Wx+MYmax3Wy+56.20 MPa=:=根据以上计算，立柱强度值均小于135MPa,满足要求！4、挠度校核4、挠度校核挠度允许值：dlim.Lb18026.39 mm=:=挠度系数：u0.0064:=4.1 B1正风+B2负风4.1 B1正风+B2负风主轴方向最大挠度：fx1u WX1Lb4E Ix0.22 mm=:=次轴方向最大挠度：fy1u 82、WY1Lb4E Iy9.79 mm=:=总的挠度值为fmax1fx12fy12+9.79 mm=:=4.2 B1负风+B2正风4.2 B1负风+B2正风主轴方向最大挠度：fx2u WX2Lb4E Ix1.41 mm=:=次轴方向最大挠度：fy2u WY2Lb4E Iy10.92 mm=:=总的挠度值为fmax2fx22fy22+11.01 mm=:=4.3 B1负风+B2负风4.3 B1负风+B2负风主轴方向最大挠度：fx3u WX3Lb4E Ix3.79 mm=:=次轴方向最大挠度：fy3u WY3Lb4E Iy2.64 mm=:=总的挠度值为fmax3fx32fy32+4.62 mm=:=83、根据以上计算，立柱挠度均小于26.39mm,满足要求！35 十二、转角立柱计算(阳角位置)计算分格如下 1、基本参数 1、基本参数 计算点高度：z27m:=基本风压：W00.55kPa:=外表面负压区：地面粗糙度类型：地震设防烈度：幕墙面板:面板总厚度：t28mm:=立柱选用型材:支撑方式：双跨梁（受拉构件）立柱跨度：L15500mm:=立柱受荷宽度：B12100mm:=B21595mm:=平均宽度：BtB1B2+21.85103mm=:=短跨长度：La750mm:=长跨长度：LbL1La4.75m=:=截面特征截面特征Ix26840190mm4:=Wx197739mm3:=Asec5168.84、3mm2:=Iy26840200mm4:=Wy197739mm3:=立柱弹性模量：E7104MPa=立柱抗拉、压强度设计值:f135 MPa=2、荷载计算2、荷载计算2.1 重力荷载计算2.1 重力荷载计算幕墙重力面荷载标准值：Gak0.86 kPa=重力荷载分项系数:g1.2:=幕墙重力面荷载设计值：GaGakg1.03 kPa=:=2.2 负风荷载计算2.2 负风荷载计算基本风压：W00.55 kPa=阵风系数：gz1.60=体型系数：s1.6:=风压高度变化系数：z1.35=风压标准值：Wk10gzzsW01.90kN m2=:=Wk1min Wk102.50kPa,():=Wk12.585、0kPa=风荷载作用分项系数:w1.4:=风压设计值:Wa1Wk1w3.50kPa=:=2.3 正风荷载计算2.3 正风荷载计算体型系数：s.1.2:=风压标准值：Wk20gzzs.W01.43 kN m2=:=Wk2max Wk201.00kPa,():=Wk21.43 kPa=36 风荷载作用分项系数:w1.40=风压设计值:Wa2Wk2w2.00 kPa=:=2.4 水平地震荷载计算2.4 水平地震荷载计算水平地震影响系数:max0.08=动力放大系数:e5.0:=重力荷载：Gak0.86 kPa=地震作用分项系数:e1.3:=地震荷载标准值：qekmaxeGak0.34 kPa=:=地86、震荷载设计值：qeeqek0.45 kPa=:=2.5 荷载组合2.5 荷载组合风荷载组合值系数:w1.0:=地震荷载组合值系数:e0.5:=负风荷载与地震荷载组合值 水平面荷载组合设计值：Q1wWa1eqe+3.72 kN m2=:=正风荷载与地震荷载组合值 水平面荷载组合设计值：Q2wWa2eqe+2.22 kN m2=:=3、内力及强度计算3、内力及强度计算最大轴力：NmaxGaL1Bt10.49 kN=:=B1面法线与立柱次轴夹角为：145:=B2面法线与立柱次轴夹角为：245:=主轴承受最大弯矩：MXmax1QX1 La3Lb3+()8 L11.11 kN m=:=次轴承受最大弯矩：87、MYmax1QY1 La3Lb3+()8 L19.16 kN m=:=最大弯曲应力：max1NmaxAsecMXmax1Wx+MYmax1Wy+53.96 MPa=:=主轴承受最大弯矩：MXmax2QX2 La3Lb3+()8 L13.70 kN m=:=次轴承受最大弯矩：MYmax2QY2 La3Lb3+()8 L19.82 kN m=:=最大弯曲应力：max2NmaxAsecMXmax2Wx+MYmax2Wy+70.41 MPa=:=37 主轴承受最大弯矩：MXmax3QX3 La3Lb3+()8 L111.90 kN m=:=次轴承受最大弯矩：MYmax3QY3 La3Lb3+()8 L88、11.63 kN m=:=最大弯曲应力：max3NmaxAsecMXmax3Wx+MYmax3Wy+70.41 MPa=:=根据以上计算，立柱强度值均小于135MPa,满足要求！4、挠度校核4、挠度校核挠度允许值：dlim.Lb18026.39 mm=:=挠度系数：u0.0064:=4.1 B1正风+B2负风4.1 B1正风+B2负风主轴方向最大挠度：fx1u WX1Lb4E Ix0.61 mm=:=次轴方向最大挠度：fy1u WY1Lb4E Iy4.28 mm=:=总的挠度值为fmax1fx12fy12+4.32 mm=:=主轴方向最大挠度：fx2u WX2Lb4E Ix1.82 mm=:=89、次轴方向最大挠度：fy2u WY2Lb4E Iy4.61 mm=:=总的挠度值为fmax2fx22fy22+4.96 mm=:=主轴方向最大挠度：fx3u WX3Lb4E Ix5.66 mm=:=次轴方向最大挠度：fy3u WY3Lb4E Iy0.77 mm=:=总的挠度值为fmax3fx32fy32+5.72 mm=:=根据以上计算，立柱挠度均小于26.39mm,满足要求！38 十三、顶部采光顶小龙骨计算 由图纸可知，采光顶小龙骨每隔 1m 固定，按单跨简支梁计算 1、基本参数1、基本参数计算点高度：z27m:=基本风压：W00.55kPa:=地面粗糙度：外片玻璃厚度：t18mm:=中片玻璃90、厚度：t26mm:=内片玻璃厚度：t36mm:=玻璃密度：g25.6kN m3:=2、荷载计算2、荷载计算2.1、正风荷载计算2.1、正风荷载计算根据建筑结构荷载规范 及采光顶及金属屋面技术规程可知，采光顶正风荷载取值按0.5kPaWk10.5 kNm2:=风荷载作用分项系数:w1.4:=风压设计值：W1wWk10.70 kPa=:=2.2、负风荷载计算2.2、负风荷载计算基本风压：W00.55 kPa=体型系数：s22.0:=阵风系数：gz1.60=风压高度变化系数：z1.35=风压标准值：Wk02gzzs2W02.38kPa=:=Wk2min Wk022.5kPa,()2.50kPa=:=91、风压设计值：W2wWk23.50kPa=:=2.3、活荷载计算2.3、活荷载计算基本雪压：S00.2kPa:=积雪分布系数：r2.0:=雪压标准值：SkrS00.40 kPa=:=不上人屋面活荷载标准值：Lik00.5kPa:=最不利活荷载标准值：Likmax SkLik0,()0.50 kPa=:=活荷载作用分项系数:l1.4:=活荷载设计值：LiwLik0.70 kPa=:=2.4、自重荷载计算2.4、自重荷载计算玻璃重力面密度标准值：Gzkgt1t2+t3+()0.51 kPa=:=重力荷载作用分项系数:g1.2:=玻璃重力面密度设计值：GzgGzk0.61 kPa=:=2.5、荷载组合92、2.5、荷载组合风荷载组合值系数:w1.0:=活荷载组合值系数:l0.7:=重力荷载组合值系数:G1.0:=自重与正风、活荷载组合情况荷载组合标准值1：qzk1GGzkwWk1+lLik+1.36 kPa=:=荷载组合设计值1：qz1GGzwW1+lLi+1.80 kPa=:=自重与负风荷载组合情况荷载组合标准值2：qzk2GGzkwWk2+1.99kPa=:=荷载组合设计值2：qz2GGzkwW2+2.99kPa=:=3、龙骨强度校核3、龙骨强度校核龙骨最大跨度：L11000mm:=受荷宽度：B1000mm:=选用型材:截面特征截面特征Ix61320mm4:=Wx2478mm3:=Asec593、12.4mm2:=39 6、焊缝校核、焊缝校核 型材弹性模量：E2.06105MPa=型材抗拉、压强度设计值:f215 MPa=最不利水平面荷载组合标准值：qzk1.99 kPa:=最不利水平面荷载组合设计值：qz2.99 kPa:=水平线荷载组合标准值：qkqzkB1.99 kN m1=:=水平线荷载组合设计值：qqzB2.99 kN m1=:=最大弯矩：Mmaxq L1280.37 kN m=:=强度允许值：f215 MPa=截面塑性发展系数：x1.05=型材所受弯矩最大值：Mmax0.374 kN m=型材最大弯曲应力：maxMmaxxWx143.65 MPa=:=结论1maxf 型材强94、度满足规范要求！=4、挠度校核4、挠度校核挠度允许值：dlim4 mm=跨中最大挠度：fmax5qkL14384 EIx2.05 mm=:=结论2fmaxdlim 型材挠度满足规范要求！=5、支座反力5、支座反力支坐反力：Rxq L12.99 kN=:=焊缝采用三级角焊 缝，焊缝高度4mm，有效高度 2.8mm考虑灭弧的影响，焊缝端部各减去4mm。焊缝截面特性如下图焊缝受力值为拉力值为F32990N:=焊缝截面特性Ae515.2mm2:=正应力值为F3Ae5.804MPa=:=剪应力值为0MPa:=各种力综合作用下1.22:=22+4.757MPa=结论：综合应力小于160MPa即焊缝强度满足95、要 求,40 十四、玻璃与龙骨间隙计算 计算参考规范如下 2250 10225017532 101247.616.7091400ummmm=+=V 满足规范要求！FSA 入口拉杆雨棚系统计算 参考图纸 FSA-DY1 41 一、雨棚玻璃计算 1、基本参数1、基本参数计算点高度：z10m:=基本风压：W00.55kPa:=地面粗糙度：玻璃宽度：A11757mm:=玻璃高度：B11349mm:=外片玻璃厚度：t18mm:=内片玻璃厚度：t28mm:=玻璃短边：amin A1B1,()1349 mm=:=玻璃长边：bmax A1B1,()1757 mm=:=玻璃弹性模量：E0.72105MPa:=玻96、璃泊松比:0.2:=支撑方式：四边简支玻璃密度：g25.6kN m3:=2、荷载计算2、荷载计算2.1正风荷载计算2.1正风荷载计算基本风压：W00.55 kPa=体型系数：s11.0:=阵风系数：gz1.70=风压高度变化系数：z1.00=风压标准值：Wk01gzzs1W00.94 kPa=:=Wk1max Wk011.0kPa,()1.00 kPa=:=风荷载作用分项系数:w1.4:=风压设计值：W1wWk11.40 kPa=:=2.2负风荷载计算2.2负风荷载计算基本风压：W00.55 kPa=体型系数：s22:=阵风系数：gz1.70=风压高度变化系数：z1.00=风压标准值：Wk0297、gzzs2W01.87kPa=:=Wk2min Wk022 kPa,()2.00kPa=:=风压设计值：W2wWk22.80kPa=:=2.3、活荷载计算2.3、活荷载计算基本雪压：S00.2kPa:=积雪分布系数：r2.0:=雪压标准值：SkrS00.40 kPa=:=不上人屋面活荷载标准值：Lik00.5kPa:=最不利活荷载标准值：Likmax SkLik0,()0.50 kPa=:=活荷载作用分项系数:l1.4:=活荷载设计值：LiwLik0.70 kPa=:=2.4、自重荷载计算2.4、自重荷载计算玻璃重力面密度标准值：Gzkgt1t2+()0.41 kPa=:=重力荷载作用分项系数98、:g1.2:=玻璃重力面密度设计值：GzgGzk0.49 kPa=:=2.5、荷载组合2.5、荷载组合风荷载组合值系数:w1.0:=活荷载组合值系数:l0.7:=重力荷载组合值系数:G1.0:=自重与正风、活荷载组合情况荷载组合标准值1：qzk1GGzkwWk1+lLik+1.76 kPa=:=荷载组合设计值1：qz1GGzwW1+lLi+2.38 kPa=:=自重与负风荷载组合情况荷载组合标准值2：qzk2GGzkwWk2+1.59kPa=:=荷载组合设计值2：qz2GGzkwW2+2.39kPa=:=最不利荷载组合标准值：qzkmaxqzk1qzk2,()1.76 kPa=:=最不利荷载组99、合设计值：qzmaxqz1qz2,()2.39 kPa=:=外片组合荷载标准值：qout_kqzkt13t13t23+0.88 kPa=:=外片组合荷载设计值：qoutqzt13t13t23+1.20 kPa=:=内片组合荷载标准值：qin_kqzkt23t13t23+0.88 kPa=:=内片组合荷载设计值：qinqzt23t13t23+1.20 kPa=:=42 5、结构胶校核、结构胶校核 结构胶宽度满足规范要求！6、压板强度校核、压板强度校核 3、玻璃强度校核3、玻璃强度校核3.1、外片玻璃强度校核3.1、外片玻璃强度校核参数：1qout_ka4E t149.88=:=ab0.77=:=100、弯矩系数:m10.0663=应力折减系数：10.9610=玻璃强度设计值：out6 m1qouta2t12113.00 MPa=:=玻璃强度允许值：fg42 MPa=结论1outfg 外片玻璃强度满足规范要求=3.2、内片玻璃强度校核3.2、内片玻璃强度校核参数：2qin_ka4E t249.88=:=应力折减系数：20.9610=玻璃强度设计值：in6 m1qina2t22213.00 MPa=:=结论 内片玻璃强度满足规范要求结论2infg 内片玻璃强度满足规范要求=4、玻璃挠度校核4、玻璃挠度校核玻璃的等效厚度：te3t13t23+10.08 mm=:=玻璃的刚度：DE te312 12101、()6.40106N mm=:=参数：3qzka4E te47.84=:=挠度折减系数：10.0064=:=折减系数：0.9773=玻璃挠度最大值：dmaxqzka4D5.71 mm=:=玻璃挠度允许值：dfa6022.48 mm=:=结论3dmaxdf 玻璃挠度满足规范要求=硅酮结构密封胶实际宽度Cs_act24mm:=自重与负风荷载组合设计值：qz2.39 kPa:=硅酮结构密封胶在荷载作用下的强度设计值：f10.2N mm2:=粘接宽度计算：CsqzB12 f18.06 mm=:=硅酮结构密封胶实际宽度：Cs_act24 mm=压板选用型材:压板高度：l35mm:=需校核截面处压板厚度：102、dl5mm:=作用点至A-A截面距离：lml25mm:=压板放置间距：h300mm:=压板承受的荷载：F12A1hqz0.630 kN=:=压板承受的弯矩：MF lml0.016m kN=:=A-A截面特性如下图：43 压板强度满足规范要求！7、压板螺钉校核、压板螺钉校核 二、雨棚钢架计算 1、模型建立 我们通过 SAP2000 建模，来对此结构进行结构验算。龙骨自重由程序自动考虑，面板重力荷载手动施加，结构计算模型如下图。钢结构截面尺寸 TABLE:Frame Section Properties 01 TABLE:Frame Section Properties 01-GeneralGen103、eral SectionNameSectionName MaterialMaterial ShapeShape t3t3 t2t2 tftf twtw Text Text Text mm mm mm mm 100*60*6 Q235 Box/Tube 100 60 6 6 80*60*5 Q235 Box/Tube 80 60 5 5 89*6 Q235 Pipe 89 6 VAR1 Q235 Box/Tube 200350 100 10 10 其中 VAR1 为 200350*100*10 变截面钢管 杆件指定如下图 Wy125mm3:=A-A截面应力：MWy125.98 MPa=:=允许应104、力：f150 MPa:=压板螺钉：M5有效直径：de4.25mm:=螺钉净截面面积：Ae0.25 de214.19 mm2=:=ft320Nmm2:=单个螺钉抗拉承载力值为NtbAeft4.54103N=:=单个螺钉承受荷载：F1A1hqz1.260 kN=:=小于Ntb压板螺钉连接强度满足要求！44 荷载模式 TABLE:Load Pattern Definitions LoadPat DesignType SelfWtMult Text Text Unitless DEAD DEAD 1 wk+OTHER 0 wk-OTHER 0 g OTHER 0 h OTHER 0 jianxiu O105、THER 0 Dead 为钢架自重，wk+为雨棚正风荷载，wk-为雨棚负风荷载，g 为雨棚面板自重荷载，h 为雨棚活荷载，jianxiu 为检修荷载。wk+施加 wk-施加 45 g 施加 h 施加 jianxiu 施加 荷载组合 TABLE:Combination Definitions ComboName CaseName ScaleFactor Text Text Unitless COMB1 wk+1.4 COMB1 g 1.2 COMB1 DEAD 1.2 COMB1 h 0.98 COMB2 wk-1.4 COMB2 g 1 COMB2 DEAD 1 COMB3 jianxiu 1106、.4 COMB3 g 1.2 COMB3 DEAD 1.2 46 COMB4 wk+1 COMB4 g 1 COMB4 DEAD 1 COMB4 h 0.7 COMB5 wk-1 COMB5 g 1 COMB5 DEAD 1 COMB6 jianxiu 1 COMB6 g 1 COMB6 DEAD 1 约束施加 节点编号如下 TABLE:Joint Restraint Assignments Joint U1 U2 U3 R1 R2 R3 Text Yes/No Yes/No Yes/No Yes/No Yes/No Yes/No 6 Yes Yes Yes Yes Yes Yes 7 Yes107、 Yes Yes Yes Yes Yes 8 Yes Yes Yes Yes Yes Yes 9 Yes Yes Yes Yes Yes Yes 10 Yes Yes Yes Yes Yes Yes 24 Yes Yes Yes Yes Yes Yes 25 Yes Yes Yes Yes Yes Yes 26 Yes Yes Yes Yes Yes Yes 42 Yes Yes Yes No No No 45 Yes Yes Yes No No No 2、钢结构构件的强度校核 采用有限元程序 SAP2000 计算,自重由程序自动加载，在荷载设计值作用下由 SAP2000 自动计算得到各个杆件108、的内力，根据钢结构设计规范（GB50017-2003）的规定，采用下列公式对杆件进行承载力极限状态的验算。承受轴向拉力作用的杆件，其承载力按下式验算：/NAf=承受轴向压力作用的杆件，其承载力按下式验算：/()NAf=其中，为压杆稳定系数。双向压弯构件，其稳定验算公式为：/11(1 0.8/)tyymxxxxxEXbyyMMNfAWNNW=+/11(1 0.8/)myytxxybxxyyEYMMNfAWWNN=+压弯构件的强度验算公式：yxnxnxynyMMNfAWW=+47 受弯构件的强度验算公式：yxxxyyMMfWW=+按照以上公式，由 SAP2000 计算得到钢结构的应力比如下图所示 109、TABLE:Steel Design 1-Summary Data Frame DesignSect Ratio Combo Text Text Unitless Text 1 100*60*6 0.165062 COMB1 2 100*60*6 0.17312 COMB1 3 100*60*6 0.283774 COMB1 4 100*60*6 0.15259 COMB1 5 80*60*5 0.059287 COMB1 6 80*60*5 0.068982 COMB1 7 80*60*5 0.070356 COMB1 8 80*60*5 0.044984 COMB1 9 100*60*6 110、0.144408 COMB1 10 100*60*6 0.178772 COMB1 11 100*60*6 0.223257 COMB1 12 100*60*6 0.132492 COMB1 13 VAR1 0.132927 COMB1 14 VAR1 0.062596 COMB1 15 VAR1 0.091337 COMB1 16 VAR1 0.227861 COMB1 17 VAR1 0.227861 COMB1 18 100*60*6 0.283774 COMB1 19 100*60*6 0.17312 COMB1 20 100*60*6 0.165062 COMB1 21 80*60*111、5 0.070356 COMB1 22 80*60*5 0.068982 COMB1 23 80*60*5 0.059287 COMB1 24 100*60*6 0.223257 COMB1 25 100*60*6 0.178772 COMB1 26 100*60*6 0.144408 COMB1 27 VAR1 0.091337 COMB1 28 VAR1 0.062596 COMB1 29 VAR1 0.132927 COMB1 30 89*6 0.059276 COMB1 31 89*6 0.076742 COMB1 32 89*6 0.076742 COMB1 33 89*6 0.05112、9276 COMB1 42 100*60*6 0.082532 COMB1 43 100*60*6 0.124479 COMB1 44 100*60*6 0.108476 COMB1 48 45 100*60*6 0.08703 COMB1 46 100*60*6 0.108476 COMB1 47 100*60*6 0.124479 COMB1 48 100*60*6 0.082532 COMB1 构件的最大应力比为 0.284A.s1,A.sA.s2 锚筋配筋面积满足规范要求！=3、受拉钢筋锚固长度计算锚固钢筋的外形系数为：0.14=混凝土轴心抗拉强度设计值为：ft1.43Nmm2=钢筋抗113、拉强度设计值为：fy1360Nmm2=根据混凝土结构设计规范8、3、1条钢筋的基本锚固长度为lab1.1fy1ftd620.31=:=mm51 四、拉杆下端连接计算 拉杆下端最大反力如下 连接节点如下 根据8、3、1、2及8、3、3条，受拉钢筋的锚固长度不应小于200mm 当纵向受拉钢筋,末端采用弯钩或机械锚固措施时，包过弯钩或锚固端头在内的锚固长度（投影长度）可取为基本锚固长度l.ab 的60%。锚筋端部一侧贴焊相同直径的锚筋，贴焊锚筋长度为5d80=mm则受拉钢筋的锚固长度为la0.6lab372.18=:=mm结论2l.a1l.a 锚筋锚固长度满足规范要求！=1、螺栓强度校核 1、螺栓强114、度校核 端部反力值为Nv23232 N:=采用A270不锈钢螺栓连接固定，选用d30 mm=螺栓个数n11:=单个螺栓抗剪面数n21:=型材壁厚t110mm:=fvb245MPa:=fcb1305MPa:=螺栓抗剪承载力值为Nvbd24fvbn1n21.73105N=:=型材局部承压计算Ncb1d t1fcb1n1n29.15104N=:=Nbmin NvbNcb1,()9.15104N=:=结论1N.vN.b 连接强度满足规范要求！=2、连接焊缝计算 2、连接焊缝计算 焊缝采用三级角焊缝，焊缝高度10mm，有效高度 7mm考虑起灭弧的影响，焊缝端部各减去10mm。焊缝截面特性如下图52 五、115、拉杆上端连接计算 拉杆上端最大反力如下 连接节点如下 焊缝受力值为拉力值为N1Nv2.32104N=:=焊缝截面特性Ae2940mm2:=正应力值为N1Ae7.9 MPa=:=剪应力值为0:=各种力综合作用下1.22:=22+6.48 MPa=结论：综合应力小于160MPa 即焊缝强度满足要求！,3、连接钢板强度校核 3、连接钢板强度校核 拉力值为N12.32104N=截面特性为A1e2300mm2:=正应力值为1N1A1e10.1 MPa=:=小于215MPa强度满足要求！53 F220.02kN:=F335.52kN:=1、螺栓强度校核 1、螺栓强度校核 水平力与竖向力合力值为NvF22F116、32+4.08104N=:=采用A270不锈钢螺栓连接固定，选用d30 mm=螺栓个数n11:=单个螺栓抗剪面数n21:=型材壁厚t110mm:=fvb245MPa:=fcb1305MPa:=螺栓抗剪承载力值为Nvbd24fvbn1n21.73105N=:=型材局部承压计算Ncb1d t1fcb1n1n29.15104N=:=Nbmin NvbNcb1,()9.15104N=:=结论1N.vN.b 连接强度满足规范要求！=2、连接焊缝1计算2、连接焊缝1计算焊缝采用三级角焊缝，焊缝高度10mm，有效高度 7mm考虑起灭弧的影响，焊缝端部各减去10mm。焊缝截面特性如下图焊缝受力值为拉力值为N1117、Nv4.08104N=:=焊缝截面特性Ae2520mm2:=正应力值为N1Ae16.18 MPa=:=剪应力值为0:=各种力综合作用下1.22:=22+13.26 MPa=结论：综合应力小于160MPa 即焊缝强度满足要求！,3、连接耳板强度校核 3、连接耳板强度校核 拉力值为N14.08104N=截面特性为54 A1e2000mm2:=正应力值为1N1A1e20.39 MPa=:=小于215MPa强度满足要求！4、连接焊缝2计算4、连接焊缝2计算焊缝采用三级角焊缝，焊缝高度10mm，有效高度 7mm考虑起灭弧的影响，焊缝端部各减去10mm。焊缝截面特性如下图焊缝受力值为拉力值为N22Nv8.118、15104N=:=焊缝截面特性A2e7000mm2:=正应力值为2N2A2e11.65 MPa=:=剪应力值为20:=各种力综合作用下2222+9.55 MPa=结论：综合应力小于160MPa 即焊缝强度满足要求！,55 FSB 玻璃框架幕墙系统计算 参考图纸 FSB-DY101、FSB-DY102 等 一、荷载计算 1.风荷载标准值计算 Wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)z:计算高度 22.5m z:22.5m 高处风压高度变化系数(按 B 类区计算):(GB50009-2012 条文说明 8.2.1)z=1(z/10)0.3=1.27542 I10:10 米高名义湍流度,对应 119、A、B、C、D 类地面粗糙度，分别取 0.12、0.14、0.23、0.39。(GB50009-2012 条文说明 8.4.6)gz:阵风系数 :(GB50009-2012 8.1.1-2)gz=1+2gI10(z/10)(-)(GB50009-2012 条文说明 8.6.1)=1+22.50.14(22.5/10)(-0.15)=1.61983 spl:局部正风压体型系数 snl:局部负风压体型系数,通过计算确定 sz:建筑物表面正压区体型系数，按照(GB50009-2012 8.3.3)取 1 sf:建筑物表面负压区体型系数，按照(GB50009-2012 8.3.3-2)取-1.4 对于120、封闭式建筑物，考虑内表面压力，按照(GB50009-2012 8.3.5)取-0.2 或 0.2 Av:立柱构件从属面积取 9.12m2 Ah:横梁构件从属面积取 4.56m2 sa:维护构件面板的局部体型系数 s1z=sz+0.2 =1.2 s1f=sf-0.2 =-1.6 维护构件从属面积大于或等于 25m2的体型系数计算 s25z=sz0.8+0.2 (GB50009-2012 8.3.4)=1 56 s25f=sf0.8-0.2 (GB50009-2012 8.3.4)=-1.32 对于直接承受荷载的面板而言，不需折减有 saz=1.2 saf=-1.6 同样，取立柱面积对数线性插值计121、算得到 savz=sz+(sz0.8-sz)log(Av)/1.4+0.2 =1+(0.8-1)0.959995/1.4+0.2 =1.06286 savf=sf+(sf0.8-sf)log(Av)/1.4-0.2 =-1.4+(-1.12)-(-1.4)0.959995/1.4-0.2 =-1.408 同样，取横梁面积对数线性插值计算得到 sahz=sz+(sz0.8-sz)log(Ah)+0.2 =1+(0.8-1)0.658965/1.4+0.2 =1.10586 sahf=sf+(sf0.8-sf)log(Ah)-0.2 =-1.4+(-1.12)-(-1.4)0.658965/1.4122、-0.2 =-1.46821 按照以上计算得到 对于面板有:spl=1.2 snl=-1.6 对于立柱有:svpl=1.06286 svnl=-1.408 对于横梁有:shpl=1.10586 shnl=-1.46821 面板正风压风荷载标准值计算如下 Wkp=gzsplzW0 (GB50009-2012 8.1.1-2)=1.619831.21.275420.55 =1.36354 kN/m2 Wkp-2kN/m2,取 Wkn=-2kN/m2 同样，立柱正风压风荷载标准值计算如下 Wkvp=gzsvplzW0 (GB50009-2012 8.1.1-2)=1.619831.062861.27123、5420.55 =1.20771 kN/m2 Wkvp-2kN/m2,取 Wkvn=-2kN/m2 同样，横梁正风压风荷载标准值计算如下 Wkhp=gzshplzW0 (GB50009-2012 8.1.1-2)=1.25657 kN/m2 Wkhp-2kN/m2,取 Wkhn=-2kN/m2 57 2.风荷载设计值计算 W:风荷载设计值:kN/m2 w:风荷载作用效应的分项系数：1.4 按玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-2003 5.4.2 条规定采用 面板风荷载作用计算 Wp=wWkp=1.42=2.8kN/m2 Wn=wWkn=1.4(-2)=-2.8kN/m2 立柱风荷载作用计算 124、Wvp=wWkvp=1.42=2.8kN/m2 Wvn=wWkvn=1.4(-2)=-2.8kN/m2 横梁风荷载作用计算 Whp=wWkhp=1.42=2.8kN/m2 Whn=wWkhn=1.4(-2)=-2.8kN/m2 3.水平地震作用计算 GAK:面板平米重量取 0.6144kN/m2 max:水平地震影响系数最大值:0.08 qEk:分布水平地震作用标准值(kN/m2)qEk=EmaxGAK (JGJ102-2003 5.3.4)=50.080.6144 =0.24576kN/m2 rE:地震作用分项系数:1.3 qEA:分布水平地震作用设计值(kN/m2)qEA=rEqEk =1125、.30.24576 =0.319488kN/m2 4.荷载组合计算 幕墙承受的荷载作用组合计算，按照规范，考虑正风压、地震荷载组合:Szkp=Wkp =2kN/m2 Szp=Wkpw+qEkEE =21.4+0.245761.30.5 =2.95974kN/m2 考虑负风压、地震荷载组合:Szkn=Wkn =-2kN/m2 Szn=Wknw-qEkEE =-21.4-0.245761.30.5 =-2.95974kN/m2 综合以上计算，取绝对值最大的荷载进行强度演算 采用面板荷载组合标准值为 2kN/m2 面板荷载组合设计值为 2.95974kN/m2 立柱承受风荷载标准值为 2kN/m2 126、横梁承受风荷载标准值为 2kN/m2 二、玻璃面板一计算 1.玻璃面积 B:该处玻璃幕墙分格宽:1.9m H:该处玻璃幕墙分格高:3m A:该处玻璃板块面积:A=BH =1.93 =5.7m2 2.玻璃板块自重 GSAK:中空玻璃板块平均自重(不包括铝框):玻璃的体积密度为:25.6(kN/m3)(JGJ102-2003 5.3.1)t1:外层玻璃厚度 12mm 58 t2:内层玻璃厚度 12mm GSAK=25.6(t1+t2)/1000 =25.6(12+12)/1000 =0.6144kN/m2 3.玻璃强度计算 选定面板材料为:12(TP)+16+12(TP)中空玻璃 校核依据:g q127、:玻璃所受组合荷载:2.95974kN/m2 a:玻璃短边边长:1.9m b:玻璃长边边长:3m to:中空玻璃外层玻璃厚度:12mm ti:中空玻璃内层玻璃厚度:12mm E:玻璃弹性模量:72000N/mm2 m:玻璃板面跨中弯曲系数,按边长比 a/b 查表 6.1.2-1 得:0.0825333 :折减系数,根据参数查表 6.1.2-2 w:玻璃所受应力:q=2.95974kN/m2 荷载分配计算:qo=1.1qto3/(to3+ti3)=1.12.95974123/(123+123)=1.62786 qi=qti3/(to3+ti3)=2.95974123/(123+123)=1.47128、987 qko=1.1qkto3/(to3+ti3)=1.12123/(123+123)=1.1 qki=qkti3/(to3+ti3)=2123/(123+123)=1 参数计算:o=qkoa4109/E/to4 (JGJ102-2003 6.1.2-3)=1.11.94109/72000/124 =9.60173 查表 6.1.2-2 得o=0.963186 i=qkia4109/E/ti4 =11.94109/72000/124 =8.72885 查表 6.1.2-2 得i=0.970169 玻璃最大应力计算:wo=6mqooa21000/to2 (JGJ102-2003 6.1.2-1129、)=60.08253331.627860.9631861.921000/122 =19.4649N/mm2 wi=6mqiia21000/ti2 =60.08253331.479870.9701691.921000/122 =17.8237N/mm2 19.4649N/mm2g=84N/mm2 17.8237N/mm2g=84N/mm2 玻璃的强度满足 4.玻璃跨中挠度计算 校核依据:dfdflim=1.9/601000=31.6667mm D:玻璃刚度(Nmm):玻璃泊松比:0.2 E:玻璃弹性模量:72000N/mm2 te:中空玻璃的等效厚度 te=0.95(to3+ti3)(1/3)5130、9 =0.95(123+123)(1/3)=14.3631mm D=Ete3/12/(1-2)=7200014.36313/12/(1-0.22)=18519300.0Nmm qk:玻璃所受组合荷载标准值:2kN/m2 :挠度系数,按边长比 a/b 查 表 6.1.3 得:0.00819667 参数计算:=qka4/E/te4 (JGJ102-2003 6.1.2-3)=21.94/72000/14.36314109 =8.50588 :折减系数,根据参数查表 6.1.2-2 得=0.971953 df:玻璃组合荷载标准值作用下挠度最大值 df=qka4/D (JGJ102-2003 6.1.131、3-2)=0.0081966721.940.971953/(18519300.0)109 =11.2125mm 11.2125mmdflim=31.6667mm 玻璃的挠度满足 三、结构胶计算 1.结构胶宽度计算 (1)组合荷载作用下结构胶粘结宽度的计算:Cs1:组合荷载作用下结构胶粘结宽度(mm)W:组合荷载设计值:2.95974kN/m2 a:矩形分格短边长度:1.9m f1:结构胶的短期强度允许值:0.2N/mm2 按 5.6.2 条规定采用 Cs1=Wa/2/f1 (JGJ102-2003 5.6.3-1)=2.959741.9/2/0.2 =14.0588mm 取 15mm (2)结132、构硅酮密封胶的最小计算宽度:15mm 2.结构胶厚度计算 (1)温度变化效应胶缝厚度的计算:Ts:温度变化效应结构胶的粘结厚度:mm 1:结构硅酮密封胶的温差变位承受能力:0.15 :年温差:68.1 Us:玻璃板块在年温差作用下玻璃与铝型材相对位移量:mm 铝型材线膨胀系数:al=2.3510-5 玻璃线膨胀系数:aw=110-5 Us=b(2.35-1)/100 =1.968.1(2.35-1)/100 =1.74676mm Ts=Us/(1(2+1)0.5 (JGJ102-2003 5.6.5)=1.74676/(0.15(2+0.15)0.5 =3.07588mm (2)荷载作用下胶缝133、厚度的计算:Ts:荷载作用下结构胶的粘结厚度:mm H:幕墙分格高:3m :幕墙层间变位设计变位角 1/550 2:结构硅酮密封胶的地震变位承受能力:0.15 Ts=H1000/(2(2+2)0.5 =1/55031000/(0.15(2+0.15)0.5 =9.60491mm (3)结构硅酮密封胶的最小计算厚度:10mm 3.结构胶强度计算 (1)设计选定胶缝宽度和厚度:60 胶缝选定宽度为:16 mm 胶缝选定厚度为:10 mm (2)短期荷载和作用在结构胶中产生的拉应力:W:风荷载以及地震荷载组合设计值 2.95974kN/m2 a:玻璃结构胶单边长度:1.9m Cs:结构胶粘结宽度:1134、6 mm 1=Wa/2/Cs =2.959741.9/2/16 =0.175735N/mm2 (3)短期荷载和作用在结构胶中产生的总应力:考虑托块作用,不考虑重力作用产生的剪应力影响,取2=0N/mm2 =(12+22)0.5 =(0.1757352+02)0.5 =0.175735N/mm20.2N/mm2 结构胶短期强度满足要求 四、压块计算 1.固定压块计算信息 qw:作用在幕墙上的组合荷载设计值 2.95974kN/m2 qwk:作用在幕墙上的组合荷载标准值 2kN/m2 b1:固定压块长度 52mm h:固定压块宽度 50mm t:固定压块厚度 5mm D:压块连接螺栓直径 5mm 135、幕墙面板尺寸为 3m1.9m,压块安装间距不超过 300mm,每个压块需要 1 个 M5 螺栓固定 固定压块材料为铝-6063-T6 固定压块的截面抵抗折减系数取=1 I:固定压块的截面惯性矩 I=(h-D)t3/12 =(50-5)53/12 =468.75mm4 W:固定压块的截面抵抗矩 W=I/t2 =468.75/521 =187.5mm3 A:固定压块的承受荷载面积 Dist:压块安装间距 300mm A=Bw/2Dist =1.9/20.3 =0.285m2 固定压块承受荷载作用 :荷载作用安全系数 1.5 F=Aqw1000 =0.2852.9597410001.5 =1265.136、29N Fk=Aqwk1000 =0.285210001.5 =855N Zf:集中作用力作用点到固定压块螺栓中心的距离 19mm M:固定压块承受的弯矩 M=FZf 61 =1265.2919 =24040.5N.mm 2.压块强度计算 固定压块的应力设计值为 =M/W =24040.5/187.5 =128.216N/mm2 a=150N/mm2 固定压块强度满足要求 3.压块刚度计算 固定压块的最大挠度为 u=FkZf3/(3EI)=855193/(370000468.75)=0.0595753mm Zf/150=19/150=0.126667mm 固定压块刚度满足要求 4.螺栓抗拉强度137、计算 固定压块连接螺栓承受拉力 单个螺栓最大承受能力 Nt=PIDe2Ft/4 =PI4.252280/4 =3972.15N Num:每个压块上面的螺栓数量 Po=F2/Num =1265.292/1 =2530.58N Nt=3972.15N 压块连接螺栓强度满足要求 五、玻璃面板二计算 玻璃配置：8+16A+8 钢化中空玻璃 1、基本参数1、基本参数计算点高度：z22.5m:=基本风压：W00.55kPa:=外表面负压区：地面粗糙度：地震设防烈度：主体结构：玻璃宽度：A11900mm:=玻璃高度：B11800mm:=外片玻璃厚度：t18mm:=内片玻璃厚度：t28mm:=玻璃短边：ami138、n A1B1,()1800 mm=:=玻璃长边：bmax A1B1,()1900 mm=:=玻璃弹性模量：E0.72105MPa:=玻璃泊松比:0.2:=支撑方式：四边简支玻璃密度：g25.6kN m3:=2、荷载计算2、荷载计算2.1、风荷载计算2.1、风荷载计算基本风压：W00.55 kPa=体型系数：s1.60=阵风系数：gz1.62=风压高度变化系数：z1.28=风压标准值：Wk0gzzsW01.82kN m2=:=Wkmin Wk02.0kN m2,()2.00kPa=:=风荷载作用分项系数:w1.4:=外片玻璃风荷载标准值：qw_out_k1.1 Wkt13t13t23+1.10k139、Pa=:=外片玻璃风荷载设计值：qw_outwqw_out_k1.54kPa=:=内片玻璃风荷载标准值：qw_in_kWkt23t13t23+1.00kPa=:=内片玻璃风荷载设计值：qw_inwqw_in_k1.40kPa=:=62 2.2、水平地震荷载计算2.2、水平地震荷载计算水平地震影响系数:max0.08=动力放大系数:e5.0:=地震作用分项系数:e1.3:=外片玻璃重力面密度：Gout_kgt10.20 kPa=:=内片玻璃重力面密度：Gin_kgt20.20 kPa=:=外片玻璃地震荷载标准值：qe_out_kmaxeGout_k0.08 kPa=:=外片玻璃地震荷载设计值：q140、e_outeqe_out_k0.11 kPa=:=内片玻璃地震荷载标准值：qe_in_kmaxeGin_k0.08 kPa=:=内片玻璃地震荷载设计值：qe_ineqe_in_k0.11 kPa=:=2.3、荷载组合2.3、荷载组合风荷载组合值系数:w1.0:=地震荷载组合值系数:e0.5:=外片玻璃荷载组合标准值：qout_kwqw_out_keqe_out_k+1.14 kPa=:=外片玻璃荷载组合设计值：qoutwqw_outeqe_out+1.59 kPa=:=内片玻璃荷载组合标准值：qin_kwqw_in_keqe_in_k+1.04 kPa=:=内片玻璃荷载组合设计值：qinwqw141、_ineqe_in+1.45 kPa=:=3、玻璃强度校核3、玻璃强度校核3.1、外片玻璃强度校核3.1、外片玻璃强度校核参数：1qout_ka4E t1440.61=:=ab0.95=:=弯矩系数:m10.0485=应力折减系数：10.8382=玻璃强度设计值：out6 m1qouta2t12119.69 MPa=:=玻璃强度允许值：fg84 MPa=结论1outfg 外片玻璃强度满足规范要求=3.2、内片玻璃强度校核3.2、内片玻璃强度校核参数：2qin_ka4E t2437.05=:=应力折减系数：20.8518=玻璃强度设计值：in6 m1qina2t22218.25 MPa=:=结论142、2infg 内片玻璃强度满足规范要求=4、玻璃挠度校核4、玻璃挠度校核玻璃的等效厚度：te0.953t13t23+9.58 mm=:=玻璃的刚度：DE te312 12()5.49106N mm=:=参数：3Wka4E te434.69=:=挠度折减系数：10.0045=:=折减系数：0.8613=玻璃挠度最大值：dmaxWka4D14.88 mm=:=玻璃挠度允许值：dfa6030.00 mm=:=结论3dmaxCs2 硅酮结构胶宽度满足规范要求=5.2、硅酮结构密封胶厚度计算：5.2、硅酮结构密封胶厚度计算：硅酮结构密封胶的变位承受能力：s0.15:=风荷载标准值作用下主体结构的楼层弹性层143、间位移角限值：1550=幕墙玻璃的相对于铝合金框的位移：us B13.27 mm=:=地震荷载作用下硅酮结构密封胶的粘接厚度：tsuss2s+()5.76 mm=:=硅酮结构密封胶实际厚度：ts2_act10 mm=结论6t_s2_actts 硅酮结构胶厚度满足规范要求=6、铝合金托条校核6、铝合金托条校核铝合金托条设置于横梁两端，主要承受玻璃重力荷载，本部分主要对托条A-A截面进行校核。托条选用型材:托条长度：l1150mm:=g11.2:=托条厚度：d4mm:=重力作用点至A-A截面距离：lm47mm:=作用点重力荷载设计值：Fgg1gt1t2+()a b 120.84 kN=:=A-A截144、面应力：6 Fglml1d298.76 MPa=:=允许应力：f150 MPa=结论7f 托条满足设计要求=7、铝合金托条连接计算7、铝合金托条连接计算铝合金托条设置于横梁两端，主要承受玻璃重力荷载，本部分主要对托条连接螺钉进行校核。型材厚度值为：tbh4mm:=重力作用点至螺钉距离：lm47.00 mm=dj6mm:=重力荷载分项系数:g11.20=Fg840.50N=作用点重力荷载设计值：采用M5螺钉固定，螺钉有效直径：de4.25mm:=d15mm:=螺钉有效截面积为：Aede2414.19 mm2=:=螺钉有效截面积为：A1d12419.63 mm2=:=螺钉的抗拉强度设计值：ftb3145、20Nmm2:=螺钉的抗剪强度设计值：fvb245Nmm2:=64 六、玻璃面板三计算 玻璃配置：6+16A+6 钢化中空玻璃 型材局部承压强度设计值：fcb185Nmm2:=单个螺钉抗拉承载力值：NtAe ftb4.54103N=:=单个螺钉抗剪承载力值：NvA1 fvb4.81103N=:=型材局部承压承载力值：Ncd1 tbhfcb3.70103N=:=单个螺钉承受的拉力值为FtFglm2 dj3.29103N=:=单个螺钉承受的剪力值为FvFg2420.25N=:=1FtNt2FvNv2+0.73=:=结论10连接强度满足要求，局部承压满足要求=1、基本参数1、基本参数计算点高度：z2146、2.5m:=基本风压：W00.55kPa:=外表面负压区：地面粗糙度：地震设防烈度：主体结构：玻璃宽度：A11900mm:=玻璃高度：B11000mm:=外片玻璃厚度：t16mm:=内片玻璃厚度：t26mm:=玻璃短边：amin A1B1,()1000 mm=:=玻璃长边：bmax A1B1,()1900 mm=:=玻璃弹性模量：E0.72105MPa:=玻璃泊松比:0.2:=支撑方式：四边简支玻璃密度：g25.6kN m3:=2、荷载计算2、荷载计算2.1、风荷载计算2.1、风荷载计算基本风压：W00.55 kPa=体型系数：s1.60=阵风系数：gz1.62=风压高度变化系数：z1.28=147、风压标准值：Wk0gzzsW01.82kN m2=:=Wkmin Wk02.0kN m2,()2.00kPa=:=风荷载作用分项系数:w1.4:=外片玻璃风荷载标准值：qw_out_k1.1 Wkt13t13t23+1.10kPa=:=外片玻璃风荷载设计值：qw_outwqw_out_k1.54kPa=:=内片玻璃风荷载标准值：qw_in_kWkt23t13t23+1.00kPa=:=内片玻璃风荷载设计值：qw_inwqw_in_k1.40kPa=:=2.2、水平地震荷载计算2.2、水平地震荷载计算水平地震影响系数:max0.08=动力放大系数:e5.0:=地震作用分项系数:e1.3:=外片玻148、璃重力面密度：Gout_kgt10.15 kPa=:=内片玻璃重力面密度：Gin_kgt20.15 kPa=:=外片玻璃地震荷载标准值：qe_out_kmaxeGout_k0.06 kPa=:=外片玻璃地震荷载设计值：qe_outeqe_out_k0.08 kPa=:=内片玻璃地震荷载标准值：qe_in_kmaxeGin_k0.06 kPa=:=内片玻璃地震荷载设计值：qe_ineqe_in_k0.08 kPa=:=65 七、玻璃面板四计算 玻璃配置：8+1.52PVB+8+16A+6+1.52PVB+6 2.3、荷载组合2.3、荷载组合风荷载组合值系数:w1.0:=地震荷载组合值系数:e0.149、5:=外片玻璃荷载组合标准值：qout_kwqw_out_keqe_out_k+1.13 kPa=:=外片玻璃荷载组合设计值：qoutwqw_outeqe_out+1.58 kPa=:=内片玻璃荷载组合标准值：qin_kwqw_in_keqe_in_k+1.03 kPa=:=内片玻璃荷载组合设计值：qinwqw_ineqe_in+1.44 kPa=:=3、玻璃强度校核3、玻璃强度校核3.1、外片玻璃强度校核3.1、外片玻璃强度校核参数：1qout_ka4E t1412.12=:=ab0.53=:=弯矩系数:m10.0965=应力折减系数：10.9515=玻璃强度设计值：out6 m1qouta150、2t12124.19 MPa=:=玻璃强度允许值：fg84 MPa=结论1outfg 外片玻璃强度满足规范要求=3.2、内片玻璃强度校核3.2、内片玻璃强度校核参数：2qin_ka4E t2411.05=:=应力折减系数：20.9558=玻璃强度设计值：in6 m1qina2t22222.14 MPa=:=结论2infg 内片玻璃强度满足规范要求=4、玻璃挠度校核4、玻璃挠度校核玻璃的等效厚度：te0.953t13t23+7.18 mm=:=玻璃的刚度：DE te312 12()2.31106N mm=:=参数：3Wka4E te410.44=:=挠度折减系数：10.0097=:=折减系数：0151、.9582=玻璃挠度最大值：dmaxWka4D8.07 mm=:=玻璃挠度允许值：dfa6016.67 mm=:=结论3dmaxdf 玻璃挠度满足规范要求=1、基本参数1、基本参数计算点高度：z22.5m:=基本风压：W00.55kPa:=外表面负压区：地面粗糙度：地震设防烈度：玻璃宽度：A11900mm:=玻璃高度：B13000mm:=外一片玻璃厚度：t18mm:=外二片玻璃厚度：t28mm:=t46mm:=内一片玻璃厚度：t36mm:=内二片玻璃厚度：66 玻璃短边：amin A1B1,()1900 mm=:=玻璃长边：bmax A1B1,()3000 mm=:=玻璃弹性模量：E0.721152、05MPa:=玻璃泊松比:0.2:=支撑方式：四边简支玻璃密度：g25.6kN m3:=2、荷载计算2、荷载计算2.1、风荷载计算2.1、风荷载计算基本风压：W00.55 kPa=体型系数：s1.60=阵风系数：gz1.62=风压高度变化系数：z1.28=风压标准值：Wk0gzzsW01.82kN m2=:=Wkmin Wk02.0kN m2,()2.00kPa=:=风荷载作用分项系数:w1.4:=外一片玻璃风荷载标准值：qw_out1_k1.1 Wkt13t13t23+t33+t43+0.77kPa=:=外一片玻璃风荷载设计值：qw_out1wqw_out1_k1.08kPa=:=外二片玻璃153、风荷载标准值：qw_out2_k1.1 Wkt23t13t23+t33+t43+0.77kPa=:=外二片玻璃风荷载设计值：qw_out2wqw_out2_k1.08kPa=:=内一片玻璃风荷载标准值：qw_in1_kWkt33t13t23+t33+t43+0.30kPa=:=内一片玻璃风荷载设计值：qw_in1wqw_in1_k0.42kPa=:=内二片玻璃风荷载标准值：qw_in2_kWkt43t13t23+t33+t43+0.30kPa=:=内二片玻璃风荷载设计值：qw_in2wqw_in2_k0.42kPa=:=2.2、水平地震荷载计算2.2、水平地震荷载计算水平地震影响系数:max0154、.08=动力放大系数:e5.0:=地震作用分项系数:e1.3:=外一片玻璃重力面密度：Gout1_kgt10.20 kPa=:=外二片玻璃重力面密度：Gout2_kgt20.20 kPa=:=内一片玻璃重力面密度：Gin1_kgt30.15 kPa=:=内二片玻璃重力面密度：Gin2_kgt30.15 kPa=:=qe_out1_kmaxeGout1_k0.08 kPa=:=外一片玻璃地震荷载标准值：qe_out1eqe_out1_k0.11 kPa=:=外一片玻璃地震荷载设计值：qe_out2_kmaxeGout2_k0.08 kPa=:=外二片玻璃地震荷载标准值：qe_out2eqe_ou155、t2_k0.11 kPa=:=外二片玻璃地震荷载设计值：qe_in1_kmaxeGin1_k0.06 kPa=:=内一片玻璃地震荷载标准值：qe_in1eqe_in1_k0.08 kPa=:=内一玻璃地震荷载设计值：内二片玻璃地震荷载标准值：qe_in2_kmaxeGin2_k0.06 kPa=:=内二玻璃地震荷载设计值：qe_in2eqe_in2_k0.08 kPa=:=2.3、荷载组合2.3、荷载组合风荷载组合值系数:w1.0:=地震荷载组合值系数:e0.5:=qout1_kwqw_out1_keqe_out1_k+0.81 kPa=:=外一片玻璃荷载组合标准值：qout1wqw_out1156、eqe_out1+1.14 kPa=:=外一片玻璃荷载组合设计值：qout2_kwqw_out2_keqe_out2_k+0.81 kPa=:=外二片玻璃荷载组合标准值：qout2wqw_out2eqe_out2+1.14 kPa=:=外二片玻璃荷载组合设计值：qin1_kwqw_in1_keqe_in1_k+0.33 kPa=:=内一片玻璃荷载组合标准值：qin1wqw_in1eqe_in1+0.46 kPa=:=内一片玻璃荷载组合设计值：qin2_kwqw_in2_keqe_in2_k+0.33 kPa=:=内二片玻璃荷载组合标准值：qin2wqw_in2eqe_in2+0.46 kPa=157、:=内二片玻璃荷载组合设计值：3、玻璃强度校核3、玻璃强度校核3.1、外一片玻璃强度校核3.1、外一片玻璃强度校核参数：1qout1_ka4E t1436.00=:=ab0.63=:=67 八、幕墙横梁一计算 1.选用横梁型材的截面特性 选定横梁材料类别:铝-6063-T5 选用横梁型材名称:FSB 明框横梁 型材强度设计值:90N/mm2 型材弹性模量:E=70000N/mm2 X 轴惯性矩:Ix=105.326cm4 Y 轴惯性矩:Iy=633.528cm4 X 轴上部抵抗矩:Wx1=21.6812cm3 X 轴下部抵抗矩:Wx2=33.5209cm3 Y 轴左部抵抗矩:Wy1=76.68158、62cm3 Y 轴右部抵抗矩:Wy2=76.2375cm3 型材截面积:A=21.1213cm2 型材计算校核处抗剪壁厚:t=4mm 弯矩系数:m10.0825=应力折减系数：10.8560=玻璃强度设计值：out16 m1qout1a2t12127.17 MPa=:=玻璃强度允许值：fg84 MPa=结论1out1fg 外片玻璃强度满足规范要求=3.2、外二片玻璃强度校核3.2、外二片玻璃强度校核参数：2qout2_ka4E t2436.00=:=应力折减系数：20.8560=玻璃强度设计值：out26 m1qout2a2t22227.17 MPa=:=结论2out2fg 外二片玻璃强度满足159、规范要求=3.3、内一片玻璃强度校核3.3、内一片玻璃强度校核参数：3qin1_ka4E t3445.73=:=应力折减系数：30.8228=玻璃强度设计值：in16 m1qin1a2t32318.60 MPa=:=结论3in1fg 内一片玻璃强度满足规范要求=3.4、内二片玻璃强度校核3.4、内二片玻璃强度校核参数：4qin2_ka4E t4445.73=:=应力折减系数：40.8228=玻璃强度设计值：in26 m1qin2a2t42418.60 MPa=:=结论4in2fg 内二片玻璃强度满足规范要求=4、玻璃挠度校核4、玻璃挠度校核玻璃的等效厚度：te0.953t13t23+t33+t160、43+10.77 mm=:=玻璃的刚度：DE te312 12()7.80106N mm=:=参数：5Wka4E te426.93=:=挠度折减系数：10.0082=:=折减系数：0.8923=玻璃挠度最大值：dmaxWka4D24.43 mm=:=玻璃挠度允许值：dfa6031.67 mm=:=结论5dmaxdf 玻璃挠度满足规范要求=68 型材截面绕 X 轴面积矩:Ss=19.7916cm3 型材截面绕 Y 轴面积矩:Ssy=52.0021cm3 塑性发展系数:=1 2.横梁的强度计算 校核依据:Mx/Wx+My/Wya=90 (JGJ102-2003 6.2.4)(1)横梁在自重作用下的161、弯矩(kNm)Hh:幕墙分格高:3m Bh:幕墙分格宽:1.9m GAkhu:横梁上部面板自重:0.737kN/m2 GAkhd:横梁下部面板自重:0kN/m2 Ghk:横梁自重荷载线分布均布荷载集度标准值(kN/m):Ghk=0.737Hh =0.7373 =2.211kN/m Gh:横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m)Gh=GGhk =1.22.211 =2.6532kN/m (2)横梁承受的组合荷载作用计算 横梁承受风荷载作用 wk=2kN/m2 qEAk:横梁平面外地震荷载:E:动力放大系数:5 max:地震影响系数最大值:0.08 qEAku=Emax0.737 (JGJ162、102-2003 5.3.4)=50.080.737 =0.2948kN/m2 qEAkd=Emax0 (JGJ102-2003 5.3.4)=50.080 =0kN/m2 荷载组合:横梁承受面荷载组合标准值:qAk=wk=2kN/m2 横梁承受面荷载组合设计值:qAu=wwk+0.5EqEAku =1.42+0.51.30.2948 =2.99162kN/m2 qAd=wwk+0.5EqEAkd =1.42+0.51.30 =2.8kN/m2 (3)横梁组合荷载作用计算 分横梁上下部分别计算 Hhu:横梁上部面板高度 3m Hhd:横梁下部面板高度 0m Heu:横梁上部面板荷载计算有效高度163、为 0.95m Hed:横梁下部面板荷载计算有效高度为 0m qu=qAuHeu =2.991620.95 =2.84204kN/m qd=qAdHed 69 =2.80 =0kN/m 组合荷载作用产生的线荷载标准值为:qku=qAkHeu =20.95 =1.9kN/m qkd=qAkHed =20 =0kN/m (4)横梁荷载计算:qk=qku+qkd =1.9kN/m q=qu+qd =2.84204kN/m (5)横梁强度计算信息:横梁荷载作用简图如下:横梁在荷载作用下的弯矩图如下:横梁在荷载作用下的弯矩以及正应力数据如下表所示:编号 条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1164、 偏移 0.000 0.214 0.427 0.641 0.855 1.045 1.259 1.472 1.686 1.900 1 My 0.000-0.284-0.538-0.734-0.843-0.843-0.734-0.538-0.284 0.000 1 Mz-0.000-0.504-0.504-0.504-0.504-0.504-0.504-0.504-0.504 0.000 1 y 0.000-3.721-7.059-9.630-11.052-11.052-9.630-7.059-3.721 0.000 1 z-0.000-23.251-23.251-23.251-23.251-23165、.251-23.251-23.251-23.251 0.000 1 -0.000-26.972-30.310-32.881-34.303-34.303-32.881-30.310-26.972 0.000 说明：偏移单位为 m；弯矩单位为 kN.m；应力单位为 N/mm2。横梁在组合荷载作用下的支座反力信息如下表所示:支座编号 Y 向反力(kN)Z 向反力(kN)Y向 转 角 反 力(kN.m)Z 向 转 角 反 力(kN.m)n0-1.350-2.521-n1-1.350-2.521-3.横梁的刚度计算 横梁在荷载作用下的挠度图如下:70 横梁在荷载作用下的挠度数据如下表所示:编号 条目 1166、 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 偏移 0.000 0.214 0.427 0.641 0.855 1.045 1.259 1.472 1.686 1.900 1 Dy 0.000-0.160-0.301-0.405-0.459-0.459-0.405-0.301-0.160 0.000 1 Dz 0.000-0.989-1.755-2.262-2.507-2.507-2.262-1.755-0.989 0.000 1 D 0.000 1.002 1.781 2.298 2.549 2.549 2.298 1.781 1.002 0.000 说明：偏移单位为 m；挠度单位为 mm。4167、.横梁的抗剪强度计算 横梁在荷载作用下的剪力图如下:横梁在荷载作用下的剪力以及剪应力数据如下表所示:编号 条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 偏移 0.000 0.214 0.427 0.641 0.855 1.045 1.259 1.472 1.686 1.900 1 Qy 1.350 1.282 1.077 0.735 0.256-0.256-0.735-1.077-1.282-1.350 1 Qz 2.521-0.000-0.000-0.000-0.000-0.000-0.000-0.000-0.000-2.521 1 y 2.770 2.630 2.209 1.508 168、0.526-0.526-1.508-2.209-2.630-2.770 1 z 11.841-0.000-0.000-0.000-0.000-0.000-0.000-0.000-0.000-11.841 1 12.160 2.630 2.209 1.508 0.526 0.526 1.508 2.209 2.630 12.160 说明：偏移单位为 m；剪力单位为 kN；剪应力单位为 N/mm2。5.横梁的各种强度效核及构造 校核依据:UmaxL/180 且 Umax20mm,且满足重力作用下 UgmaxL/500,Ugmax3mm 横梁在各种荷载组和作用下的强度效核表格如下:编号 长度(m)(169、N/mm2)(N/mm2)D(mm)最大值 位置(m)最大值 位置(m)最大值 位置(m)D/Len Dg DgPos(m)Dg/Len 1 1.900 34.466 0.950 12.160 0.000 0.465 0.950 0.00024 2.533 0.950 0.00133 说明：强度验算不合格的数据以红色标明 横梁正应力强度满足要求 横梁抗剪强度满足要求 横梁挠度满足要求 6横梁与立柱连接计算 连接简图如下 71 九、幕墙横梁二计算 1.选用横梁型材的截面特性 选定横梁材料类别:铝-6063-T5 选用横梁型材名称:FSB 隐框横梁 型材强度设计值:90N/mm2 型材弹性模量:E170、=70000N/mm2 X 轴惯性矩:Ix=93.659cm4 Y 轴惯性矩:Iy=346.652cm4 X 轴上部抵抗矩:Wx1=31.0333cm3 X 轴下部抵抗矩:Wx2=18.7995cm3 Y 轴左部抵抗矩:Wy1=44.8459cm3 Y 轴右部抵抗矩:Wy2=55.286cm3 型材截面积:A=16.4129cm2 型材计算校核处抗剪壁厚:t=4mm 型材截面绕 Y 轴面积矩:Ssy=34.1905cm3 塑性发展系数:=1 水平荷载支反力Rx1350N:=竖向荷载支反力Ry2521N:=竖向荷载到螺钉中心距离S1101mm:=竖向荷载偏心产生的扭矩值为T1RyS12.5461171、05N mm=:=几何参数d135mm:=d235mm:=0:=Dd12d22+2.45103mm2=:=剪力计算VHRx2T1 d1Dsin()+675N=:=VVRy2T1 d1Dcos()+4.898103N=:=V总VH2VV2+4.944103N=:=选取螺栓型号立柱型材牌号螺栓面积为Ae0.25 d228.274 mm2=:=fy245Nmm2:=单个螺栓抗剪承载力值为NVAefy6.927103N=:=结论1V总N.V 螺栓强度满足要求！=立柱局部承压计算型材局部壁厚为t5mm:=Ncd tfc7.2103N=:=结论2V总N.c 局部承压强度满足要求！=72 2.横梁的强度计算172、 校核依据:Mx/Wx+My/Wya=90 (JGJ102-2003 6.2.4)(1)横梁在自重作用下的弯矩(kNm)Hh:幕墙分格高:1.8m Bh:幕墙分格宽:1.9m GAkhu:横梁上部面板自重:0.492kN/m2 GAkhd:横梁下部面板自重:0.737kN/m2 Ghk:横梁自重荷载线分布均布荷载集度标准值(kN/m):Ghk=0.492Hh =0.4921.8 =0.8856kN/m Gh:横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m)Gh=GGhk =1.20.8856 =1.06272kN/m (2)横梁承受的组合荷载作用计算 横梁承受风荷载作用 wk=2kN/m2 q173、EAk:横梁平面外地震荷载:E:动力放大系数:5 max:地震影响系数最大值:0.08 qEAku=Emax0.492 (JGJ102-2003 5.3.4)=50.080.492 =0.1968kN/m2 qEAkd=Emax0.737 (JGJ102-2003 5.3.4)=50.080.737 =0.2948kN/m2 荷载组合:横梁承受面荷载组合标准值:qAk=wk=2kN/m2 横梁承受面荷载组合设计值:qAu=wwk+0.5EqEAku =1.42+0.51.30.1968 =2.92792kN/m2 qAd=wwk+0.5EqEAkd =1.42+0.51.30.2948 =2.174、99162kN/m2 (3)横梁组合荷载作用计算 分横梁上下部分别计算 Hhu:横梁上部面板高度 1.8m Hhd:横梁下部面板高度 3m Heu:横梁上部面板荷载计算有效高度为 0.9m Hed:横梁下部面板荷载计算有效高度为 0.95m qu=qAuHeu =2.927920.9 =2.63513kN/m qd=qAdHed =2.991620.95 =2.84204kN/m 73 组合荷载作用产生的线荷载标准值为:qku=qAkHeu =20.9 =1.8kN/m qkd=qAkHed =20.95 =1.9kN/m (4)横梁荷载计算:qk=qku+qkd =3.7kN/m q=qu+175、qd =5.47717kN/m (5)横梁强度计算信息:横梁荷载作用简图如下:横梁在荷载作用下的弯矩图如下:横梁在荷载作用下的弯矩以及正应力数据如下表所示:编号 条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 偏移 0.000 0.214 0.427 0.641 0.855 1.045 1.259 1.472 1.686 1.900 1 My-0.000-0.561-1.063-1.450-1.664-1.664-1.450-1.063-0.561 0.000 1 Mz 0.000-0.216-0.252-0.252-0.252-0.252-0.252-0.252-0.216 0.000 176、1 y-0.000-12.499-23.710-32.342-37.107-37.107-32.342-23.710-12.499 0.000 1 z 0.000-11.479-13.426-13.426-13.426-13.426-13.426-13.426-11.479 0.000 1 -0.000-23.978-37.136-45.768-50.533-50.533-45.768-37.136-23.978 0.000 说明：偏移单位为 m；弯矩单位为 kN.m；应力单位为 N/mm2。横梁在组合荷载作用下的支座反力信息如下表所示:支座编号 Y 向反力(kN)Z 向反力(kN)Y向 转 177、角 反 力(kN.m)Z 向 转 角 反 力(kN.m)n0-2.668-1.010-n1-2.668-1.010-3.横梁的刚度计算 横梁在荷载作用下的挠度图如下:横梁在荷载作用下的挠度数据如下表所示:编号 条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 偏移 0.000 0.214 0.427 0.641 0.855 1.045 1.259 1.472 1.686 1.900 1 Dy 0.000-0.585-1.099-1.479-1.676-1.676-1.479-1.099-0.585 0.000 1 Dz 0.000-0.545-0.976-1.261-1.400-1.400-178、1.261-0.976-0.545 0.000 74 1 D 0.000 0.799 1.470 1.944 2.184 2.184 1.944 1.470 0.799 0.000 说明：偏移单位为 m；挠度单位为 mm。4.横梁的抗剪强度计算 横梁在荷载作用下的剪力图如下:横梁在荷载作用下的剪力以及剪应力数据如下表所示:编号 条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 偏移 0.000 0.214 0.427 0.641 0.855 1.045 1.259 1.472 1.686 1.900 1 Qy 2.668 2.532 2.127 1.450 0.504-0.504-1.450179、-2.127-2.532-2.668 1 Qz 1.010 1.010-0.000-0.000-0.000-0.000-0.000-0.000-1.010-1.010 1 y 6.578 6.244 5.244 3.577 1.242-1.242-3.577-5.244-6.244-6.578 1 z 0.000 0.000-0.000-0.000-0.000-0.000-0.000-0.000-0.000-0.000 1 6.578 6.244 5.244 3.577 1.242 1.242 3.577 5.244 6.244 6.578 说明：偏移单位为 m；剪力单位为 kN；剪应力单位为180、 N/mm2。5.横梁的各种强度效核及构造 校核依据:UmaxL/180 且 Umax20mm,且满足重力作用下 UgmaxL/500,Ugmax3mm 横梁在各种荷载组和作用下的强度效核表格如下:编号 长度(m)(N/mm2)(N/mm2)D(mm)最大值 位置(m)最大值 位置(m)最大值 位置(m)D/Len Dg DgPos(m)Dg/Len 1 1.900 51.073 0.950 6.578 0.000 1.697 0.950 0.00089 1.414 0.950 0.00074 说明：强度验算不合格的数据以红色标明 横梁正应力强度满足要求 横梁抗剪强度满足要求 横梁挠度满足要求181、 6横梁与立柱连接计算 连接简图如下 水平荷载支反力Rx2668N:=竖向荷载支反力Ry1010N:=竖向荷载到螺钉中心距离S1110mm:=竖向荷载偏心产生的扭矩值为T1RyS11.111105N mm=:=几何参数d129mm:=d229mm:=0:=Dd12d22+1.682103mm2=:=75 十、幕墙立柱计算 1.立柱荷载计算 (1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m)rw:风荷载作用效应的分项系数：1.4 Wk:风荷载标准值:2kN/m2 Bl:幕墙左分格宽:1.9m Br:幕墙右分格宽:1.9m qwk=Wk(Bl+Br)/182、2 =2(1.9+1.9)/2 =3.8kN/m qw=1.4qwk =1.43.8 =5.32kN/m (2)分布水平地震作用设计值 GAkl:立柱左边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:0.737kN/m2 GAkr:立柱右边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:0.737kN/m2 qEAkl=5maxGAkl (JGJ102-2003 5.3.4)=50.080.737 =0.2948kN/m2 qEAkr=5maxGAkr (JGJ102-2003 5.3.4)=50.080.737 =0.2948kN/m2 qek=(qEklBl+qEkrBr)/2 =(0.29481.9+0.29183、481.9)/2 =0.56012kN/m qe=1.3qek =1.30.56012 =0.728156kN/m (3)立柱荷载组合 立柱所受组合荷载标准值为:qk=qwk =3.8kN/m 立柱所受组合荷载设计值为:q=qw+Eqe =5.32+0.50.728156 剪力计算VHRx2T1 d1Dsin()+1.334103N=:=VVRy2T1 d1Dcos()+2.421103N=:=V总VH2VV2+2.764103N=:=选取螺栓型号立柱型材牌号螺栓面积为Ae0.25 d228.274 mm2=:=fy245Nmm2:=单个螺栓抗剪承载力值为NVAefy6.927103N=:=结184、论1V总N.V 螺栓强度满足要求！=立柱局部承压计算型材局部壁厚为t5mm:=Ncd tfc7.2103N=:=结论2V总N.c 局部承压强度满足要求！=76 =5.68408kN/m 立柱计算简图如下:(4)立柱弯矩:通过有限元分析计算得到立柱的弯矩图如下:立柱弯矩分布如下表:列表条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 偏移(m)0.000 0.540 1.080 1.620 2.160 2.640 3.180 3.720 4.260 4.800 弯矩(kN.m)0.000 6.538 11.418 14.641 16.206 16.206 14.641 11.418 6.538 0185、.000 最大弯矩发生在 2.4m 处 M:幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kNm)M=16.3701kNm 立柱在荷载作用下的轴力图如下:77 立柱在荷载作用下的支座反力信息如下表:支座编号 X 向反力(kN)Y 向反力(kN)转角反力(kN.m)n0-13.642-n1-13.642-8.066-2.选用立柱型材的截面特性 选定立柱材料类别:铝-6063A-T5 选用立柱型材名称:FSB 明框立柱 型材强度设计值:135N/mm2 型材弹性模量:E=70000N/mm2 X 轴惯性矩:Ix=1620.38cm4 Y 轴惯性矩:Iy=306.474cm4 X 轴上部抵抗矩:Wx1=14186、9.246cm3 X 轴下部抵抗矩:Wx2=144.304cm3 Y 轴左部抵抗矩:Wy1=76.6196cm3 Y 轴右部抵抗矩:Wy2=76.6176cm3 型材截面积:A=29.935cm2 型材计算校核处抗剪壁厚:t=5mm 型材截面面积矩:Ss=98.3626cm3 塑性发展系数:=1 3.立柱强度计算 校核依据:N/A+M/wa (JGJ102-2003 6.3.7)Bl:幕墙左分格宽:1.9m Br:幕墙右分格宽:1.9m Hv:立柱长度 GAkl:幕墙左分格自重:0.737kN/m2 GAKr:幕墙右分格自重:0.737kN/m2 幕墙自重线荷载:Gk=(GAklBl+GAkr187、Br)/2 =(0.7371.9+0.7371.9)/2 =1.4003kN/m rG:结构自重分项系数:1.2 G:幕墙自重线荷载设计值 1.68036kN/m f:立柱计算强度(N/mm2)A:立柱型材截面积:29.935cm2 Nl:当前杆件最大轴拉力(kN)Ny:当前杆件最大轴压力(kN)78 Mmax:当前杆件最大弯矩(kN.m)Wz:立柱截面抵抗矩(cm3):塑性发展系数:1 立柱通过有限元计算得到的应力校核数据表格如下:编号 Nl Ny Mmax Wz A fz b0 8.066-0.000 16.370 144.304 29.935 116.136 通过上面计算可知,立柱杆件 188、b0 的应力最大,为 116.136N/mm2a=135N/mm2,所以立柱承载力满足要求 4.立柱的刚度计算 校核依据:UmaxL/180 且 Umax30mm Dfmax:立柱最大允许挠度:通过有限元分析计算得到立柱的挠度图如下:立柱挠度分布如下表:列表条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 偏移(m)0.000 0.540 1.080 1.620 2.160 2.640 3.180 3.720 4.260 4.800 挠度(mm)0.000 8.137 15.174 20.273 22.879 22.879 20.273 15.174 8.137 0.000 最大挠度发生在 2.189、4m 处,最大挠度为 23.1565mm30mm Dfmax=Hvmax/1801000 =4.8/1801000 =26.6667mm 立柱最大挠度 Umax 为:23.1565mm26.6667mm 挠度满足要求 5.立柱抗剪计算 校核依据:max=75N/mm2 通过有限元分析计算得到立柱的剪力图如下:立柱剪力分布如下表:列表条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 偏移(m)0.000 0.540 1.080 1.620 2.160 2.640 3.180 3.720 4.260 4.800 剪力(kN)-13.642-10.572-7.503-4.434-1.364 1.364190、 4.434 7.503 10.572 13.642 最大剪力发生在 4.8m 处 :立梃剪应力:Q:立梃最大剪力:13.6418kN Ss:立柱型材截面面积矩:98.3626cm3 79 Ix:立柱型材截面惯性矩:1620.38cm4 t:立柱抗剪壁厚:5mm =QSs100/Ix/t =13.641898.3626100/1620.38/5 =16.5621N/mm2 16.5621N/mm275N/mm2 立柱抗剪强度可以满足 十一、立柱连接计算 1、立柱支反力值 1、立柱支反力值 根据上一节计算 RX13.6 kN:=RY8.1kN:=2、连接形式为 2、连接形式为 3、螺栓强度校核 191、3、螺栓强度校核 水平力与竖向力合力值为NvRX2RY2+1.58104N=:=采用A270不锈钢螺栓连接固定，选用de10.36 mm=d12 mm=螺栓个数n12:=单个螺栓抗剪面数n22:=型材壁厚t15mm:=转接件壁厚 t26mm:=fvb245MPa:=fcb1220MPa:=fcb2305MPa:=螺栓抗剪承载力值为Nvbd24fvbn1n21.11105N=:=型材局部承压计算Ncb1d t1fcb1n1n25.28104N=:=转接件局部承压计算Ncb2d t2fcb2n1n28.78104N=:=Nbmin NvbNcb1,Ncb2,()5.76104N=:=结论1N.vA192、.s1,A.sA.s2 锚筋配筋面积满足规范要求！=3、受拉钢筋锚固长度计算锚固钢筋的外形系数为：0.14=混凝土轴心抗拉强度设计值为：ft1.43Nmm2=钢筋抗拉强度设计值为：fy1360Nmm2=根据混凝土结构设计规范8、3、1条钢筋的基本锚固长度为lab1.1fy1ftd387.69=:=mm根据8、3、1、2及8、3、3条，受拉钢筋的锚固长度不应小于200mm 当纵向受拉钢筋,末端采用弯钩或机械锚固措施时，包过弯钩或锚固端头在内的锚固长度（投影长度）可取为基本锚固长度l.ab 的60%。锚筋端部一侧贴焊相同直径的锚筋，贴焊锚筋长度为5d50=mm则受拉钢筋的锚固长度为la0.6lab193、232.62=:=mm结论2l.a1l.a 锚筋锚固长度满足规范要求！=82 1、基本参数 1、基本参数 计算点高度：z22.5m:=基本风压：W00.55kPa:=外表面负压区：地面粗糙度类型：地震设防烈度：幕墙面板:面板总厚度：t24mm:=立柱选用型材:支撑方式：单跨梁（受拉构件）立柱跨度：L14300mm:=立柱受荷宽度：B11900mm:=B21900mm:=平均宽度：BtB1B2+21.90103mm=:=截面特征截面特征Ix28744390mm4:=Wx202332mm3:=Asec3746.8mm2:=Iy5587310mm4:=Wy111744mm3:=立柱弹性模量：E710194、4MPa=立柱抗拉、压强度设计值:f135 MPa=2、荷载计算2、荷载计算2.1 重力荷载计算2.1 重力荷载计算幕墙重力面荷载标准值：Gak0.74 kPa=重力荷载分项系数:g1.2:=幕墙重力面荷载设计值：GaGakg0.88 kPa=:=2.2 负风荷载计算2.2 负风荷载计算基本风压：W00.55 kPa=阵风系数：gz1.62=体型系数：s1.6:=风压高度变化系数：z1.28=风压标准值：Wk10gzzsW01.82kN m2=:=Wk1min Wk102.00kPa,():=Wk12.00kPa=风荷载作用分项系数:w1.4:=风压设计值:Wa1Wk1w2.80kPa=:=2195、.3 正风荷载计算2.3 正风荷载计算体型系数：s.1.2:=风压标准值：Wk20gzzs.W01.36 kN m2=:=Wk2max Wk201.00kPa,():=Wk21.36 kPa=风荷载作用分项系数:w1.40=风压设计值:Wa2Wk2w1.91 kPa=:=2.4 水平地震荷载计算2.4 水平地震荷载计算水平地震影响系数:max0.08=动力放大系数:e5.0:=重力荷载：Gak0.74 kPa=地震作用分项系数:e1.3:=地震荷载标准值：qekmaxeGak0.29 kPa=:=地震荷载设计值：qeeqek0.38 kPa=:=2.5 荷载组合2.5 荷载组合风荷载组合值系数196、:w1.0:=地震荷载组合值系数:e0.5:=负风荷载与地震荷载组合值 水平面荷载组合设计值：Q1wWa1eqe+2.99 kN m2=:=正风荷载与地震荷载组合值 水平面荷载组合设计值：Q2wWa2eqe+2.10 kN m2=:=83 3、内力及强度计算3、内力及强度计算最大轴力：NmaxGaL1Bt7.23 kN=:=B1面法线与立柱次轴夹角为：19057():=B2面法线与立柱次轴夹角为：29057():=3.1 B1正风+B2负风3.1 B1正风+B2负风QB11Q2B122.00kNm=:=QB21Q1B222.84kNm=:=主轴承受最大弯矩：MXmax1QX1 L1281.64197、 kN m=:=次轴承受最大弯矩：MYmax1QY1 L1286.09 kN m=:=最大弯曲应力：max1NmaxAsecMXmax1Wx+MYmax1Wy+64.54 MPa=:=3.2 B1负风+B2负风3.2 B1负风+B2负风QB13Q1B122.84kNm=:=QB23Q1B222.84kNm=:=主轴承受最大弯矩：MXmax3QX3 L12811.02 kN m=:=次轴承受最大弯矩：MYmax3QY3 L1280.00 kN m=:=最大弯曲应力：max3NmaxAsecMXmax3Wx+MYmax3Wy+56.39 MPa=:=根据以上计算，立柱强度值均小于135MPa,满足198、要求！4、挠度校核4、挠度校核主轴跨中最大挠度：fx15WX1 L14384 EIx1.12 mm=:=弱轴跨中最大挠度：fy15WY1 L14384 EIy19.81 mm=:=总的挠度值为fmax1fx12fy12+19.84 mm=:=主轴跨中最大挠度：fx35WX3 L14384 EIx7.05 mm=:=弱轴跨中最大挠度：fy35WY3 L14384 EIy0.00 mm=:=84 FSB 雨棚系统计算 参考图纸 FSB-DY101 等 总的挠度值为fmax3fx32fy32+7.05 mm=:=两种情况下最大挠度值为fmaxmax fmax1fmax3,()19.84 mm=:=小199、于dlim立柱挠度满足规范要求！85 一、雨棚铝板计算 1、基本参数1、基本参数计算点高度：z10m:=基本风压：W00.55kPa:=地面粗糙度：分格宽度：A11400mm:=分格高度：B11600mm:=宽度计算跨数：n11:=高度计算跨数：n23:=面板厚度：t3mm:=板材类型：支撑方式：板材计算短边长度：LxminA1n1B1n2,533.33 mm=:=板材计算长边长度：LymaxA1n1B1n2,1400 mm=:=面板弹性模量：E7.00104MPa=面板泊松比:0.33=金属板强度设计值：fa89.00 MPa=2、荷载计算2、荷载计算2.1、正风荷载计算2.1、正风荷载计算200、基本风压：W00.55 kPa=体型系数：s11.0:=阵风系数：gz1.70=风压高度变化系数：z1.00=风压标准值：Wk01gzzs1W00.94 kPa=:=Wk1max Wk011.0kPa,()1.00 kPa=:=风荷载作用分项系数:w1.4:=风压设计值：W1wWk11.40 kPa=:=2.2、负风荷载计算2.2、负风荷载计算基本风压：W00.55 kPa=体型系数：s22.0:=阵风系数：gz1.70=风压高度变化系数：z1.00=风压标准值：Wk02gzzs2W01.87kPa=:=Wk2min Wk021.5kPa,()1.87kPa=:=风压设计值：W2wWk22.6201、2kPa=:=2.3、活荷载计算2.3、活荷载计算基本雪压：S00.2kPa:=积雪分布系数：r2.0:=雪压标准值：SkrS00.40 kPa=:=不上人屋面活荷载标准值：Lik00.5kPa:=最不利活荷载标准值：Likmax SkLik0,()0.50 kPa=:=活荷载作用分项系数:l1.4:=活荷载设计值：LiwLik0.70 kPa=:=2.4、自重荷载计算2.4、自重荷载计算面板重力面密度标准值：Gzk0.2kPa:=重力荷载作用分项系数:g1.2:=面板重力面密度设计值：GzgGzk0.24 kPa=:=86 二、雨棚玻璃计算 2.5、荷载组合2.5、荷载组合风荷载组合值系数:202、w1.0:=活荷载组合值系数:l0.7:=重力荷载组合值系数:G1.0:=自重与正风、活荷载组合情况荷载组合标准值1：qzk1GGzkwWk1+lLik+1.55 kPa=:=荷载组合设计值1：qz1GGzwW1+lLi+2.13 kPa=:=自重与负风荷载组合情况荷载组合标准值2：qzk2GGzkwWk2+1.67kPa=:=荷载组合设计值2：qz2GGzkwW2+2.42kPa=:=最不利荷载组合标准值：qkmaxqzk1qzk2,()1.67 kPa=:=最不利荷载组合设计值：qmaxqz1qz2,()2.42 kPa=:=3、面板强度校核3、面板强度校核参数：LxLy0.38=:=qk203、Lx4E t423.83=:=弯矩系数:m10.1212=应力折减系数：0.88=面板强度设计值：6 m1q Lx2t249.06 MPa=:=强度允许值：fa89 MPa=结论1fa 面板强度满足规范要求=4、面板挠度校核4、面板挠度校核刚度：DE t312 12()1.77105N mm=:=挠度系数：0.00504=挠度折减系数：0.88=挠度设计值：dmaxqkLx4D3.40 mm=:=挠度允许值：flimLx905.93 mm=:=结论2dmaxflim 面板挠度满足规范要求=1、基本参数1、基本参数计算点高度：z10m:=基本风压：W00.55kPa:=地面粗糙度：玻璃宽度：A1204、1141mm:=玻璃高度：B11635mm:=外片玻璃厚度：t16mm:=内片玻璃厚度：t26mm:=玻璃短边：amin A1B1,()1141 mm=:=玻璃长边：bmax A1B1,()1635 mm=:=玻璃弹性模量：E0.72105MPa:=玻璃泊松比:0.2:=支撑方式：四边简支玻璃密度：g25.6kN m3:=2、荷载计算2、荷载计算2.1正风荷载计算2.1正风荷载计算基本风压：W00.55 kPa=体型系数：s11.0:=阵风系数：gz1.70=风压高度变化系数：z1.00=风压标准值：Wk01gzzs1W00.94 kPa=:=Wk1max Wk011.0kPa,()1.00 205、kPa=:=风荷载作用分项系数:w1.4:=风压设计值：W1wWk11.40 kPa=:=87 2.2负风荷载计算2.2负风荷载计算基本风压：W00.55 kPa=体型系数：s22:=阵风系数：gz1.70=风压高度变化系数：z1.00=风压标准值：Wk02gzzs2W01.87kPa=:=Wk2min Wk021.0kPa,()1.87kPa=:=风压设计值：W2wWk22.62kPa=:=2.3、活荷载计算2.3、活荷载计算基本雪压：S00.2kPa:=积雪分布系数：r2.0:=雪压标准值：SkrS00.40 kPa=:=不上人屋面活荷载标准值：Lik00.5kPa:=最不利活荷载标准值：206、Likmax SkLik0,()0.50 kPa=:=活荷载作用分项系数:l1.4:=活荷载设计值：LiwLik0.70 kPa=:=2.4、自重荷载计算2.4、自重荷载计算玻璃重力面密度标准值：Gzkgt1t2+()0.31 kPa=:=重力荷载作用分项系数:g1.2:=玻璃重力面密度设计值：GzgGzk0.37 kPa=:=2.5、荷载组合2.5、荷载组合风荷载组合值系数:w1.0:=活荷载组合值系数:l0.7:=重力荷载组合值系数:G1.0:=自重与正风、活荷载组合情况荷载组合标准值1：qzk1GGzkwWk1+lLik+1.66 kPa=:=荷载组合设计值1：qz1GGzwW1+lLi207、+2.26 kPa=:=自重与负风荷载组合情况荷载组合标准值2：qzk2GGzkwWk2+1.56kPa=:=荷载组合设计值2：qz2GGzkwW2+2.31kPa=:=最不利荷载组合标准值：qzkmaxqzk1qzk2,()1.66 kPa=:=最不利荷载组合设计值：qzmaxqz1qz2,()2.31 kPa=:=()外片组合荷载标准值：qout_kqzkt13t13t23+0.83 kPa=:=外片组合荷载设计值：qoutqzt13t13t23+1.16 kPa=:=内片组合荷载标准值：qin_kqzkt23t13t23+0.83 kPa=:=内片组合荷载设计值：qinqzt23t13t208、23+1.16 kPa=:=3、玻璃强度校核3、玻璃强度校核3.1、外片玻璃强度校核3.1、外片玻璃强度校核参数：1qout_ka4E t1415.05=:=ab0.70=:=88 结构胶宽度满足规范要求！6、压板强度校核、压板强度校核 弯矩系数:m10.0745=应力折减系数：10.9398=玻璃强度设计值：out6 m1qouta2t12117.54 MPa=:=玻璃强度允许值：fg42 MPa=结论1outfg 外片玻璃强度满足规范要求=3.2、内片玻璃强度校核3.2、内片玻璃强度校核参数：2qin_ka4E t2415.05=:=应力折减系数：20.9398=玻璃强度设计值：in6 m209、1qina2t22217.54 MPa=:=结论2infg 内片玻璃强度满足规范要求=4、玻璃挠度校核4、玻璃挠度校核玻璃的等效厚度：te3t13t23+7.56 mm=:=玻璃的刚度：DE te312 12()2.70106N mm=:=参数：3qzka4E te411.95=:=挠度折减系数：10.0073=:=折减系数：0.9522=玻璃挠度最大值：dmaxqzka4D7.23 mm=:=玻璃挠度允许值：dfa6019.02 mm=:=结论3dmaxdf 玻璃挠度满足规范要求=5、结构胶校核5、结构胶校核硅酮结构密封胶实际宽度Cs_act10mm:=自重与负风荷载组合设计值：qz2.31210、 kPa:=硅酮结构密封胶在荷载作用下的强度设计值：f10.2N mm2:=粘接宽度计算：CsqzA12 f16.59 mm=:=硅酮结构密封胶实际宽度：Cs_act10 mm=压板选用型材:压板高度：l20mm:=需校核截面处压板厚度：dl5mm:=作用点至A-A截面距离：lml14mm:=压板放置间距：h350mm:=压板承受的荷载：F12A1hqz0.461 kN=:=压板承受的弯矩：MF lml6.457103m kN=:=A-A截面特性如下图：89 压板强度满足规范要求！7、压板、压板螺钉螺钉校核校核 三、雨棚钢架计算 1、模型建立 我们通过 SAP2000 建模，来对此结构进行结构211、验算。龙骨自重由程序自动考虑，面板重力荷载手动施加，结构计算模型如下图。钢结构截面尺寸 TABLE:Frame Section Properties 01-General SectionName Material Shape t3 t2 tf tw Text Text Text mm mm mm mm 120*60*6 Q235 Box/Tube 120 60 6 6 80*60*6 Q235 Box/Tube 80 60 6 6 杆件指定如下图 荷载模式 TABLE:Load Pattern Definitions LoadPat DesignType SelfWtMult Text Tex212、t Unitless DEAD DEAD 1 wk+OTHER 0 wk-OTHER 0 g OTHER 0 h OTHER 0 Dead 为钢架自重，wk+为雨棚正风荷载，wk-为雨棚负风荷载，g 为雨棚面板自重荷载，h 为雨棚活荷载。wk+施加 Wy63mm3:=A-A截面应力：MWy102.50 MPa=:=允许应力：f150 MPa:=压板螺钉：M5有效直径：de4.25mm:=螺钉净截面面积：Ae0.25 de214.19 mm2=:=ft320Nmm2:=单个螺钉抗拉承载力值为NtbAeft4.54103N=:=单个螺钉承受荷载：F1A1hqz0.922 kN=:=小于Ntb压板螺213、钉连接强度满足要求！90 wk-施加 g 施加 h 施加 荷载组合 TABLE:Combination Definitions ComboName CaseName ScaleFactor Text Text Unitless COMB1 wk+1.4 COMB1 g 1.2 COMB1 DEAD 1.2 COMB1 h 0.98 COMB2 wk-1.4 COMB2 g 1 COMB2 DEAD 1 COMB3 wk+1 COMB3 g 1 COMB3 DEAD 1 COMB3 h 0.7 COMB4 wk-1 COMB4 g 1 COMB4 DEAD 1 约束施加 节点编号如下 TABLE214、:Joint Restraint Assignments Joint U1 U2 U3 R1 R2 R3 Text Yes/No Yes/No Yes/No Yes/No Yes/No Yes/No 3 Yes Yes Yes Yes Yes Yes 4 Yes Yes Yes Yes Yes Yes 7 Yes Yes Yes Yes Yes Yes 10 Yes Yes Yes Yes Yes Yes 91 13 Yes Yes Yes Yes Yes Yes 2、钢结构构件的强度校核 采用有限元程序 SAP2000 计算,自重由程序自动加载，在荷载设计值作用下由 SAP2000 自动计算215、得到各个杆件的内力，根据钢结构设计规范（GB50017-2003）的规定，采用下列公式对杆件进行承载力极限状态的验算。承受轴向拉力作用的杆件，其承载力按下式验算：/NAf=承受轴向压力作用的杆件，其承载力按下式验算：/()NAf=其中，为压杆稳定系数。双向压弯构件，其稳定验算公式为：/11(1 0.8/)tyymxxxxxEXbyyMMNfAWNNW=+/11(1 0.8/)myytxxybxxyyEYMMNfAWWNN=+压弯构件的强度验算公式：yxnxnxynyMMNfAWW=+受弯构件的强度验算公式：yxxxyyMMfWW=+按照以上公式，由 SAP2000 计算得到钢结构的应力比如下图216、所示 TABLE:Steel Design 1-Summary Data Frame DesignSect Ratio Combo Text Text Unitless Text 1 80*60*6 0.039306 COMB1 2 120*60*6 0.302294 COMB1 3 120*60*6 0.454238 COMB1 4 80*60*6 0.035679 COMB1 5 80*60*6 0.039784 COMB1 6 120*60*6 0.485582 COMB1 7 80*60*6 0.026491 COMB1 8 80*60*6 0.039784 COMB1 9 120*6217、0*6 0.454238 COMB1 10 80*60*6 0.026491 COMB1 11 80*60*6 0.039306 COMB1 12 120*60*6 0.302294 COMB1 13 80*60*6 0.035679 COMB1 构件的最大应力比为 0.486A.s1,A.sA.s2 锚筋配筋面积满足规范要求！=3、受拉钢筋锚固长度计算锚固钢筋的外形系数为：0.14=混凝土轴心抗拉强度设计值为：ft1.43Nmm2=钢筋抗拉强度设计值为：fy1360Nmm2=根据混凝土结构设计规范8、3、1条钢筋的基本锚固长度为lab1.1fy1ftd387.69=:=mm94 FSC 广告218、位周圈明框玻璃幕墙系统 参考图纸 FSC-DY1 根据8、3、1、2及8、3、3条，受拉钢筋的锚固长度不应小于200mm 当纵向受拉钢筋,末端采用弯钩或机械锚固措施时，包过弯钩或锚固端头在内的锚固长度（投影长度）可取为基本锚固长度l.ab 的60%。锚筋端部一侧贴焊相同直径的锚筋，贴焊锚筋长度为5d50=mm则受拉钢筋的锚固长度为la0.6lab232.62=:=mm结论2l.a1l.a 锚筋锚固长度满足规范要求！=95 一、荷载计算 1.风荷载标准值计算 Wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)z:计算高度 20m z:20m 高处风压高度变化系数(按 B 类区计算):(GB50009219、-2012 条文说明 8.2.1)z=1(z/10)0.3=1.23114 I10:10 米高名义湍流度,对应 A、B、C、D 类地面粗糙度，分别取 0.12、0.14、0.23、0.39。(GB50009-2012 条文说明 8.4.6)gz:阵风系数 :(GB50009-2012 8.1.1-2)gz=1+2gI10(z/10)(-)(GB50009-2012 条文说明 8.6.1)=1+22.50.14(20/10)(-0.15)=1.63088 spl:局部正风压体型系数 snl:局部负风压体型系数,通过计算确定 sz:建筑物表面正压区体型系数，按照(GB50009-2012 8.3.220、3)取 1 sf:建筑物表面负压区体型系数，按照(GB50009-2012 8.3.3-2)取-1.4 对于封闭式建筑物，考虑内表面压力，按照(GB50009-2012 8.3.5)取-0.2 或 0.2 Av:立柱构件从属面积取 4.68m2 Ah:横梁构件从属面积取 2.388m2 sa:维护构件面板的局部体型系数 s1z=sz+0.2 =1.2 s1f=sf-0.2 =-1.6 维护构件从属面积大于或等于 25m2的体型系数计算 s25z=sz0.8+0.2 (GB50009-2012 8.3.4)=1 s25f=sf0.8-0.2 (GB50009-2012 8.3.4)=-1.32 221、对于直接承受荷载的面板而言，不需折减有 saz=1.2 saf=-1.6 同样，取立柱面积对数线性插值计算得到 savz=sz+(sz0.8-sz)log(Av)/1.4+0.2 =1+(0.8-1)0.670246/1.4+0.2 =1.10425 savf=sf+(sf0.8-sf)log(Av)/1.4-0.2 =-1.4+(-1.12)-(-1.4)0.670246/1.4-0.2 =-1.46595 同样，取横梁面积对数线性插值计算得到 sahz=sz+(sz0.8-sz)log(Ah)+0.2 =1+(0.8-1)0.378034/1.4+0.2 =1.146 sahf=sf+(s222、f0.8-sf)log(Ah)-0.2 =-1.4+(-1.12)-(-1.4)0.378034/1.4-0.2 =-1.52439 按照以上计算得到 对于面板有:spl=1.2 snl=-1.6 对于立柱有:svpl=1.10425 svnl=-1.46595 对于横梁有:shpl=1.146 96 shnl=-1.52439 面板正风压风荷载标准值计算如下 Wkp=gzsplzW0 (GB50009-2012 8.1.1-2)=1.630881.21.231140.55 =1.32518 kN/m2 Wkp-2kN/m2,取 Wkn=-2kN/m2 同样，立柱正风压风荷载标准值计算如下 W223、kvp=gzsvplzW0 (GB50009-2012 8.1.1-2)=1.630881.104251.231140.55 =1.21944 kN/m2 Wkvp-2kN/m2,取 Wkvn=-2kN/m2 同样，横梁正风压风荷载标准值计算如下 Wkhp=gzshplzW0 (GB50009-2012 8.1.1-2)=1.26554 kN/m2 Wkhp-2kN/m2,取 Wkhn=-2kN/m2 2.风荷载设计值计算 W:风荷载设计值:kN/m2 w:风荷载作用效应的分项系数：1.4 按玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-2003 5.4.2 条规定采用 面板风荷载作用计算 Wp=wWk224、p=1.42=2.8kN/m2 Wn=wWkn=1.4(-2)=-2.8kN/m2 立柱风荷载作用计算 Wvp=wWkvp=1.42=2.8kN/m2 Wvn=wWkvn=1.4(-2)=-2.8kN/m2 横梁风荷载作用计算 Whp=wWkhp=1.42=2.8kN/m2 Whn=wWkhn=1.4(-2)=-2.8kN/m2 3.水平地震作用计算 GAK:面板平米重量取 0.4608kN/m2 max:水平地震影响系数最大值:0.08 qEk:分布水平地震作用标准值(kN/m2)qEk=EmaxGAK (JGJ102-2003 5.3.4)=50.080.4608 =0.18432kN/m225、2 rE:地震作用分项系数:1.3 qEA:分布水平地震作用设计值(kN/m2)qEA=rEqEk =1.30.18432 =0.239616kN/m2 4.荷载组合计算 幕墙承受的荷载作用组合计算，按照规范，考虑正风压、地震荷载组合:Szkp=Wkp 97 =2kN/m2 Szp=Wkpw+qEkEE =21.4+0.184321.30.5 =2.91981kN/m2 考虑负风压、地震荷载组合:Szkn=Wkn =-2kN/m2 Szn=Wknw-qEkEE =-21.4-0.184321.30.5 =-2.91981kN/m2 综合以上计算，取绝对值最大的荷载进行强度演算 采用面板荷载组合226、标准值为 2kN/m2 面板荷载组合设计值为 2.91981kN/m2 立柱承受风荷载标准值为 2kN/m2 横梁承受风荷载标准值为 2kN/m2 二、玻璃面板计算 1.玻璃面积 B:该处玻璃幕墙分格宽:1.2m H:该处玻璃幕墙分格高:2m A:该处玻璃板块面积:A=BH =1.22 =2.4m2 2.玻璃板块自重 GSAK:夹胶中空玻璃板块平均自重(不包括铝框):玻璃的体积密度为:25.6(kN/m3)(JGJ102-2003 5.3.1)t1:外层玻璃厚度 6mm t2:中间层玻璃厚度 6mm t3:内层玻璃厚度 6mm GSAK=25.6(t1+t2+t3)/1000 =25.6(6+227、6+6)/1000 =0.4608kN/m2 3.玻璃强度计算 选定面板材料为:6(TP)+1.52+6(TP)+16+6(TP)夹胶中空玻璃 校核依据:g q:玻璃所受组合荷载:2.91981kN/m2 a:玻璃短边边长:1.2m b:玻璃长边边长:2m t1:夹胶中空玻璃外侧玻璃板块厚度:6mm t2:夹胶中空玻璃中间玻璃板块厚度:6mm t3:夹胶中空玻璃内侧玻璃板块厚度:6mm E:玻璃弹性模量:72000N/mm2 m:玻璃板面跨中弯曲系数,按边长比 a/b 查表 6.1.2-1 得:0.0868 :折减系数,根据参数查表 6.1.2-2 w:玻璃所受应力:采用风荷载与地震荷载组合:228、q=2.91981kN/m2 荷载分配系数计算:按照玻璃弯曲刚度进行荷载分配,玻璃弯曲刚度与厚度的立方成正比,故可以按下面方法计算 当前玻璃结构为 6(TP)+1.52+6(TP)+16+6(TP)夹胶中空玻璃,考虑外层夹胶先组合然后与内层再组合的原则,tew:外层夹胶组合等效厚度 tew=(t13+t23)(1/3)rew:外层夹胶组合分配系数 rew=1.1tew3/(tew3+t33)98 =1.1(t13+t23)/(t13+t23+t33)r1,r2,r3:外层、中间层、内层玻璃荷载分配系数 r1=rewt13/(t13+t23)=1.1(t13+t23)/(t13+t23+t33)229、t13/(t13+t23)=1.163/(63+63+63)=0.366667 r2=rewt23/(t13+t23)=1.1t23/(t13+t23+t33)=1.163/(63+63+63)=0.366667 r3=t33/(tew3+t33)=t33/(t13+t23+t33)=63/(63+63+63)=0.333333 面荷载设计值组合作用下各层玻璃所受的面荷载分别为:q1=r1 q =1.0706kN/m2 q2=r2 q=1.0706kN/m2 q3=r3 q=0.973269kN/m2 面荷载标准值作用下各层玻璃所受的荷载分别为:qk1=r1 qk =0.733333kN/m2230、 qk2=r2 qk=0.733333kN/m2 qk3=r3 qk=0.666667kN/m2 参数计算:面荷载标准值作用下 1=qk1a4109/E/t14 (JGJ102-2003 6.1.2-3)=0.7333331.24109/72000/64 =16.2963 查表 6.1.2-2 得1=0.934815 2=qk2a4109/E/t24 (JGJ102-2003 6.1.2-3)=0.7333331.24109/72000/64 =16.2963 查表 6.1.2-2 得2=0.934815 3=qk3a4109/E/t34 (JGJ102-2003 6.1.2-3)=0.666231、6671.24109/72000/64 =14.8148 查表 6.1.2-2 得3=0.940741 各层玻璃应力计算:w1=6mq11a21000/t12 (JGJ102-2003 6.1.2-1)=60.08681.07060.9348151.221000/62 =20.8489N/mm2 w2=6mq22a21000/t22 (JGJ102-2003 6.1.2-1)=20.8489N/mm2 w3=6mq33a21000/t32 (JGJ102-2003 6.1.2-1)=19.0737N/mm2 20.8489N/mm2g=84N/mm2 20.8489N/mm2g=84N/mm2232、 19.0737N/mm2g=84N/mm2 玻璃的强度满足 4.玻璃跨中挠度计算 校核依据:dfdflim=1.2/601000=dflimmm D:玻璃刚度(Nmm):玻璃泊松比:0.2 E:玻璃弹性模量:72000N/mm2 te:夹胶中空玻璃的等效厚度 99 当前玻璃结构为 6(TP)+1.52+6(TP)+16+6(TP)夹胶中空玻璃 由于有空气层存在,故需要按照规范 JGJ102-2003 6.1.5 进行折减 te=0.95(t13+t23+t33)(1/3)=0.95(63+63+63)(1/3)=8.22082mm D=Ete3/12/(1-2)=720008.220823/233、12/(1-0.22)=3472368.7Nmm qk:玻璃所受组合荷载标准值:2kN/m2 :挠度系数,按边长比 a/b 查 表 6.1.3 得:0.00867 参数计算:=qka4/E/te4 (JGJ102-2003 6.1.2-3)=21.24/72000/8.220824109 =12.6113 :折减系数,根据参数查表 6.1.2-2 得=0.949555 df:玻璃组合荷载标准值作用下挠度最大值 df=qka4/D (JGJ102-2003 6.1.3-2)=0.0086721.240.949555/(3472368.7)109 =9.8326mm 9.8326mmdflim=2234、0mm 玻璃的挠度满足 三、横向装饰条及连接计算（由图纸可知，（由图纸可知，FSC、FSE、FSG 三个系统中装饰条及连接三个系统中装饰条及连接基本相同，所以其他系统不再重复校核基本相同，所以其他系统不再重复校核）1、基本参数 1、基本参数 计算点高度：z20m:=基本风压：W00.55kPa:=负压区：装饰条受荷宽度：B200mm:=地面粗糙度类型：装饰条跨度：L1600mm:=装饰条选用型材:截面特征截面特征Ix3942070mm4:=Wx76975mm3:=型材弹性模量：E7104MPa=型材抗拉、压强度设计值:f90 MPa=2、荷载计算2、荷载计算2.1 风荷载计算2.1 风荷载计算235、基本风压：W0550.00Pa=阵风系数：gz1.63=体型系数：s.2.0:=风压高度变化系数：z1.23=风压标准值：Wk0gzzs.W02.21kPa=:=Wkmin Wk02.0kPa,():=Wk2.21kPa=风荷载作用分项系数:w1.4:=线荷载标准值：qkWk0B0.44 kN m1=:=线荷载设计值：qwWk0B0.62kNm=:=100 7、装饰条连接计算、装饰条连接计算 3、内力计算3、内力计算最大弯矩：Mmaxq L1280.03 kN m=:=4、强度校核4、强度校核强度允许值：f90 MPa=截面塑性发展系数：x1.00=型材所受弯矩最大值：Mmax0.03 kN 236、m=型材最大弯曲应力：maxMmaxxWx0.36 MPa=:=结论1maxf 型材强度满足规范要求！=5、挠度校核5、挠度校核挠度允许值：dlim3.3333 mm=跨中最大挠度：fmax5qkL14384 EIx2.70103mm=:=结论2fmaxdlim 型材挠度满足规范要求！=6、支座反力6、支座反力支反力：Rxq L10.37 kN=:=（1）、螺栓A强度校核荷载支反力Rx370N:=荷载到螺栓中心距离S191mm:=荷载偏心产生的弯矩值为T1RxS13.367104N mm=:=连接螺栓到构件边缘距离S213mm:=单个螺栓承受的拉力值为NtAT1S2 2Rx2+1.48103N237、=:=选取螺栓型号螺栓净截面面积为A1Ae0.25 d1Ae234.732 mm2=:=fv245Nmm2:=ft320Nmm2:=单个螺栓抗拉承载力值为 NtAbA1Aeft1.111104N=:=大于NtA螺栓连接满足规范要求！（2）、螺钉B强度校核荷载到螺钉中心距离S3175mm:=荷载偏心产生的弯矩值为T2RxS36.475104N mm=:=连接螺栓中心距离S444mm:=101 四、竖向装饰条及连接计算 单个螺钉承受的拉力值为NtBT2S4 2735.795N=:=单个螺钉承受的剪力值为NvBRx492.5N=:=选取螺钉型号型材采用壁厚tB3mm:=螺钉毛截面面积为A1B0.25238、 d1B219.635 mm2=:=螺钉净截面面积为 A1Be0.25 d1Be214.186 mm2=:=fcB185 MPa=单个螺钉抗剪承载力值为NvBbA1Bfv4.811103N=:=单个螺钉抗拉承载力值为NtBbA1Beft4.54103N=:=型材局部承压值NcBbtB fcBd1B2.775103N=:=大于 NvB92.5N=螺钉强度校核NtBNtBb2NvBNvBb2+0.163=小于1螺钉连接满足规范要求！3、截面11强度校核截面01承受弯矩值为M1XRxS364.75 N m=:=截面特性为W1x7912mm3:=正应力值为1M1XW1x8.184 MPa=:=小于90239、MPa强度满足要求！1、基本参数 1、基本参数 计算点高度：z20m:=基本风压：W00.55kPa:=负压区：装饰条受荷宽度：B200mm:=地面粗糙度类型：装饰条跨度：L1600mm:=装饰条选用型材:截面特征截面特征Ix2659220mm4:=Wx66100mm3:=102 7、装饰条连接计算、装饰条连接计算 型材弹性模量：E7104MPa=型材抗拉、压强度设计值:f90 MPa=2、荷载计算2、荷载计算2.1 风荷载计算2.1 风荷载计算基本风压：W0550.00Pa=阵风系数：gz1.63=体型系数：s.2.0:=风压高度变化系数：z1.23=风压标准值：Wk0gzzs.W02.21240、kPa=:=Wkmin Wk02.0kPa,():=Wk2.21kPa=风荷载作用分项系数:w1.4:=线荷载标准值：qkWk0B0.44 kN m1=:=线荷载设计值：qwWk0B0.62kNm=:=3、内力计算3、内力计算最大弯矩：Mmaxq L1280.03 kN m=:=4、强度校核4、强度校核强度允许值：f90 MPa=截面塑性发展系数：x1.00=型材所受弯矩最大值：Mmax0.03 kN m=型材最大弯曲应力：maxMmaxxWx0.42 MPa=:=结论1maxf 型材强度满足规范要求！=5、挠度校核5、挠度校核挠度允许值：dlim3.3333 mm=跨中最大挠度：fmax5q241、kL14384 EIx4.00103mm=:=结论2fmaxdlim 型材挠度满足规范要求！=6、支座反力6、支座反力支反力：Rxq L10.37 kN=:=（1）、螺栓A强度校核荷载支反力Rx370N:=荷载到螺栓中心距离S191mm:=荷载偏心产生的弯矩值为T1RxS13.367104N mm=:=连接螺栓到构件边缘距离S213mm:=单个螺栓承受的拉力值为NtAT1S2 2Rx2+1.48103N=:=选取螺栓型号103 螺栓净截面面积为A1Ae0.25 d1Ae234.732 mm2=:=fv245Nmm2:=ft320Nmm2:=单个螺栓抗拉承载力值为 NtAbA1Aeft1.111242、104N=:=大于NtA螺栓连接满足规范要求！（2）、螺钉B强度校核荷载到螺钉中心距离S3167mm:=荷载偏心产生的弯矩值为T2RxS36.179104N mm=:=连接螺栓中心距离S444mm:=单个螺钉承受的拉力值为NtBT2S4 2702.159N=:=单个螺钉承受的剪力值为NvBRx492.5N=:=选取螺钉型号型材采用壁厚tB3mm:=螺钉毛截面面积为A1B0.25 d1B219.635 mm2=:=螺钉净截面面积为 A1Be0.25 d1Be214.186 mm2=:=fcB185 MPa=单个螺钉抗剪承载力值为NvBbA1Bfv4.811103N=:=单个螺钉抗拉承载力值为Nt243、BbA1Beft4.54103N=:=型材局部承压值NcBbtB fcBd1B2.775103N=:=大于 NvB92.5N=螺钉强度校核NtBNtBb2NvBNvBb2+0.156=小于1螺钉连接满足规范要求！3、截面11强度校核截面01承受弯矩值为M1XRxS361.79 N m=:=截面特性为W1x7912mm3:=正应力值为1M1XW1x7.81 MPa=:=小于90MPa强度满足要求！104 五、幕墙横梁计算 受荷简图如下：1、基本参数 1、基本参数 计算点高度：z20m:=基本风压：W00.55kPa:=外表面负压区：地面粗糙度：地震设防烈度：横梁选用型材:支撑方式：两端简支幕墙面244、板:面板总厚度：t18mm:=横梁跨度：B1200 mm:=重力作用点离端点距离：a300mm:=横梁上部面板高度：H12000 mm:=横梁下部面板高度：H21980mm:=装饰条长度B2200 mm:=装饰条荷载作用点偏心距离：S1212mm:=Ix987170mm4:=Wx20704mm3:=Sx18179mm3:=tx7.5mm:=Asec1862.1mm2:=截面特性截面特性Iy4228480mm4:=Wy57083mm3:=Sy39939mm3:=ty8mm:=t13.5mm:=Abh4134mm2:=3,580型材X轴主惯性距:96.794cm4 X轴的惯性距:98.717cm4245、型材Y轴主惯性距:424.770cm4 Y轴的惯性距:422.848cm4型材X轴上抗弯距:30.543cm3 X轴下抗弯距:20.704cm3型材Y轴左抗弯距:59.391cm3 Y轴右抗弯距:57.083cm3型材X轴的面积矩:18.179cm3型材Y轴的面积矩:39.939cm3 型材面积:18.621cm2 型材面积:41.340cm2108横梁弹性模量：E7104MPa=横梁抗拉、压强度设计值:f90 MPa=横梁抗剪强度设计值:fv55 MPa=型材体积密度:28 kN m3=横梁上部受荷高度:Ht1600 mm=横梁下部受荷高度:Ht2600 mm=2、荷载计算2、荷载计算2.1246、重力荷载计算2.1、重力荷载计算面板重力集中荷载标准值：FakgtBH120.55 kN=:=重力荷载分项系数:G1.2:=面板重力集中荷载设计值：FaFakG0.66 kN=:=2.2、风荷载计算2.2、风荷载计算水平风荷载 基本风压：W00.55 kPa=阵风系数：gz1.63=风压高度变化系数：z1.23=体型系数：s1.57=风压标准值：Wk0gzzsW01.73kPa=:=Wk1min Wk02.0kPa,():=Wk12kPa=风荷载作用分项系数:w1.4:=风压设计值：Wa1Wk1w2.8kPa=:=105 装饰条风荷载 体型系数：s22.0:=风压标准值：Wk2gzzs2W0247、2.21kPa=:=风压设计值：Wa2Wk2w3.09kPa=:=2.3、水平地震荷载计算2.3、水平地震荷载计算幕墙重力荷载：Gak1.2gt0.55 kPa=:=考虑20%附加重力水平地震影响系数:max0.08=动力放大系数:e5.0:=地震作用分项系数:e1.3:=重力荷载集中力：FkGakBH120.66 kN=:=地震荷载标准值：qekmaxeGak0.22 kPa=:=地震荷载设计值：qeeqek0.29 kPa=:=2.4、荷载组合2.4、荷载组合风荷载组合值系数:w1.0:=地震荷载组合值系数:e0.5:=水平面荷载组合标准值：QkwWk1eqek+2.11 kPa=:=水平248、面荷载组合设计值：QwWa1eqe+2.94 kPa=:=上部线荷载组合标准值：qk1Wk1Ht11.2 kN m1=:=上部线荷载组合设计值：q1Q Ht11.77 kN m1=:=下部线荷载组合标准值：qk2Wk1Ht21.2 kN m1=:=下部线荷载组合设计值：q2Q Ht21.77 kN m1=:=装饰条线荷载标准值：qk3Wk2B20.44 kN m1=:=装饰条线荷载设计值：q3Wa2B20.62 kN m1=:=3、内力计算3、内力计算3.1、水平方向最大弯矩：3.1、水平方向最大弯矩：上部水平荷载作用下最大弯矩：MYmax1q1B212BH1ifq1B234H12 B224H249、1Bif:=MYmax10.21 kN m=下部水平荷载作用下最大弯矩：MYmax2q2B212BH2ifq2B234H22 B224H2Bif:=MYmax20.21 kN m=水平方向最大弯矩：MYmaxMYmax1MYmax2+0.42 kN m=:=3.2、竖直方向最大弯矩：3.2、竖直方向最大弯矩：重力产生弯矩 MXmax1Faa0.2 kN m=:=装饰条风荷载产生弯矩MXmax218q3B20.11 kN m=:=竖直方向最大弯矩：MXmaxMXmax1MXmax2+0.31 kN m=:=装饰条产生的扭矩值为Mtq3B2S178.66 N m=:=3.3、水平方向最大剪力：3.250、3、水平方向最大剪力：上部荷载作用下最大剪力：VYmax1q1B4BH1ifq1B1H12 B2H1Bif:=VYmax10.53 kN=下部荷载作用下最大剪力：VYmax2q2B4BH2ifq2B1H22 B2H2Bif:=106 VYmax20.53 kN=水平方向最大剪力：VYmaxVYmax1VYmax2+1.06 kN=:=3.4、竖直方向最大剪力：3.4、竖直方向最大剪力：重力产生的剪力：VXmax1Fa0.664 kN=:=装饰条风荷载产生的剪力 VXmax20.5q3B0.371 kN=:=竖直方向最大剪力：VXmaxVXmax1VXmax2+1.035 kN=:=4、强度校核251、4、强度校核强度允许值：f90 MPa=fv55 MPa=截面塑性发展系数：x1.00=y1.00=4.1、抗弯强度校核4.1、抗弯强度校核最大弯曲应力：maxMXmaxxWxMYmaxyWy+22.42 MPa=:=结论1maxf 抗弯强度满足规范要求！=4.2、抗剪强度校核4.2、抗剪强度校核最大剪切应力：maxVXmaxSxIxtxVYmaxSyIyty+Mt2Abht1+6.51 MPa=:=结论2maxfv 抗剪强度满足规范要求！=5、挠度校核5、挠度校核5.1、水平方向挠度校核5.1、水平方向挠度校核挠度允许值：dx_lim6.6667 mm=上部荷载作用下最大挠曲变形:fx1qk252、1B4120 EIyBH1ifqk1B42585H12 B22H12 B4+240 EIyH1Bif:=fx10.07 mm=下部荷载作用下最大挠曲变形:fx2qk2B4120 EIyBH2ifqk2B42585H22 B22H22 B4+240 EIyH2Bif:=fx20.07 mm=水平方向最大挠度：fxmaxfx1fx2+0.14 mm=:=结论3fxmaxdx_lim 水平方向挠度满足规范要求！=5.2、竖直方向挠度校核5.2、竖直方向挠度校核挠度允许值：dy1B5002.4000 mm=:=dy_limmin dy13 mm,()2.4 mm=:=重力产生的最大挠曲变形：fymax253、1FakaB234aB224EIx5 AsecB4384EIx+0.42 mm=:=挠度允许值：dy2B1806.6667 mm=:=装饰条风荷载产生的最大挠曲变形：fymax25 qk3B4384EIx0.17 mm=:=结论4fymaxdy_lim 竖直方向挠度满足规范要求！=6、横梁支反力6、横梁支反力横梁端部承受竖直方向荷载：RyVXmax1.03 kN=:=横梁端部承受水平方向荷载：RxVYmax1.06 kN=:=107 7横梁与立柱连接计算 连接简图如下 六、幕墙立柱一计算 1.立柱荷载计算 (1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值(k254、N/m)rw:风荷载作用效应的分项系数：1.4 Wk:风荷载标准值:2kN/m2 Bl:幕墙左分格宽:1.2m Br:幕墙右分格宽:1.2m qwk=Wk(Bl+Br)/2 =2(1.2+1.2)/2 =2.4kN/m qw=1.4qwk 水平荷载支反力Rx1060N:=竖向荷载支反力Ry1664N:=重力()Ry2371N:=装饰条风荷载()竖向荷载到螺栓中心距离S1100mm:=S2230mm:=竖向荷载偏心产生的扭矩值为T1Ry1S1Ry2S2+1.517105N mm=:=几何参数d125mm:=d225mm:=0:=Dd12d22+1.25103mm2=:=剪力计算VHRx2T1 d255、1Dsin()+530N=:=VVRy1Ry2+2T1 d1Dcos()+3.552103N=:=V总VH2VV2+3.591103N=:=选取螺栓型号立柱型材牌号螺栓面积为Ae0.25 d250.265 mm2=:=fy245Nmm2:=单个螺栓抗剪承载力值为NVAefy1.232104N=:=结论1V总N.V 螺栓强度满足要求！=立柱局部承压计算型材局部壁厚为t4.5mm:=Ncd tfc8.64103N=:=结论2V总N.c 局部承压强度满足要求！=108 =1.42.4 =3.36kN/m (2)分布水平地震作用设计值 GAkl:立柱左边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:0.55kN256、/m2 GAkr:立柱右边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:0.55kN/m2 qEAkl=5maxGAkl (JGJ102-2003 5.3.4)=50.080.55 =0.22kN/m2 qEAkr=5maxGAkr (JGJ102-2003 5.3.4)=50.080.55 =0.22kN/m2 qek=(qEklBl+qEkrBr)/2 =(0.221.2+0.221.2)/2 =0.264kN/m qe=1.3qek =1.30.264 =0.3432kN/m (3)立柱荷载组合 立柱所受组合荷载标准值为:qk=qwk =2.4kN/m 立柱所受组合荷载设计值为:q=qw+Eqe 257、=3.36+0.50.3432 =3.5316kN/m 立柱计算简图如下:(4)立柱弯矩:通过有限元分析计算得到立柱的弯矩图如下:109 立柱弯矩分布如下表:列表条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 偏移(m)0.000 0.439 0.877 1.316 1.755 2.145 2.584 3.023 3.461 3.900 弯矩(kN.m)-0.000 2.682 4.683 6.005 6.647 6.647 6.005 4.683 2.682 0.000 最大弯矩发生在 1.95m 处 M:幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kNm)M=6.71445kNm 立柱在荷载作用258、下的轴力图如下:立柱在荷载作用下的支座反力信息如下表:支座编号 X 向反力(kN)Y 向反力(kN)转角反力(kN.m)n0-6.887-n1-6.887-3.089-2.选用立柱型材的截面特性 选定立柱材料类别:铝-6063A-T5 选用立柱型材名称:FSC 明框立柱 型材强度设计值:135N/mm2 型材弹性模量:E=70000N/mm2 X 轴惯性矩:Ix=929.89cm4 Y 轴惯性矩:Iy=242.637cm4 X 轴上部抵抗矩:Wx1=107.363cm3 X 轴下部抵抗矩:Wx2=96.4271cm3 Y 轴左部抵抗矩:Wy1=60.6603cm3 Y 轴右部抵抗矩:Wy2=6259、0.6583cm3 型材截面积:A=24.9204cm2 型材计算校核处抗剪壁厚:t=4.5mm 型材截面面积矩:Ss=68.7148cm3 塑性发展系数:=1 110 3.立柱强度计算 校核依据:N/A+M/wa (JGJ102-2003 6.3.7)Bl:幕墙左分格宽:1.2m Br:幕墙右分格宽:1.2m Hv:立柱长度 GAkl:幕墙左分格自重:0.55kN/m2 GAKr:幕墙右分格自重:0.55kN/m2 幕墙自重线荷载:Gk=(GAklBl+GAkrBr)/2 =(0.551.2+0.551.2)/2 =0.66kN/m rG:结构自重分项系数:1.2 G:幕墙自重线荷载设计值 260、0.792kN/m f:立柱计算强度(N/mm2)A:立柱型材截面积:24.9204cm2 Nl:当前杆件最大轴拉力(kN)Ny:当前杆件最大轴压力(kN)Mmax:当前杆件最大弯矩(kN.m)Wz:立柱截面抵抗矩(cm3):塑性发展系数:1 立柱通过有限元计算得到的应力校核数据表格如下:编号 Nl Ny Mmax Wz A fz b0 3.089-0.000 6.714 96.4271 24.9204 70.872 通过上面计算可知,立柱杆件 b0 的应力最大,为 70.8719N/mm2a=135N/mm2,所以立柱承载力满足要求 4.立柱的刚度计算 校核依据:UmaxL/180 且 Um261、ax20mm Dfmax:立柱最大允许挠度:通过有限元分析计算得到立柱的挠度图如下:立柱挠度分布如下表:列表条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 偏移(m)0.000 0.439 0.877 1.316 1.755 2.145 2.584 3.023 3.461 3.900 挠度(mm)0.000 3.903 7.278 9.724 10.973 10.973 9.724 7.278 3.903 0.000 111 最大挠度发生在 1.95m 处,最大挠度为 11.1065mm20mm Dfmax=Hvmax/1801000 =3.9/1801000 =21.6667mm 立柱最大挠262、度 Umax 为:11.1065mm21.6667mm 挠度满足要求 5.立柱抗剪计算 校核依据:max=75N/mm2 通过有限元分析计算得到立柱的剪力图如下:立柱剪力分布如下表:列表条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 偏移(m)0.000 0.439 0.877 1.316 1.755 2.145 2.584 3.023 3.461 3.900 剪力(kN)-6.887-5.337-3.788-2.238-0.689 0.689 2.238 3.788 5.337 6.887 最大剪力发生在 3.9m 处 :立梃剪应力:Q:立梃最大剪力:6.88662kN Ss:立柱型材截面面263、积矩:68.7148cm3 Ix:立柱型材截面惯性矩:929.89cm4 t:立柱抗剪壁厚:4.5mm =QSs100/Ix/t =6.8866268.7148100/929.89/4.5 =11.3087N/mm2 11.3087N/mm275N/mm2 立柱抗剪强度可以满足 七、幕墙立柱二计算 计算选取位置如下 此立柱考虑装饰条荷载 1、基本参数 1、基本参数 计算点高度：z20m:=基本风压：W00.55kPa:=外表面负压区：地面粗糙度类型：地震设防烈度：幕墙面板:面板总厚度：t18mm:=立柱跨度：L15500mm:=短跨长度：La750mm:=长跨长度：LbL1La4.75m=:=264、112 立柱受荷宽度(正面)：B10002mm:=立柱受荷宽度(侧面)：B2200mm:=立柱选用型材:截面特征截面特征Ix9298900mm4:=Wx96427mm3:=Asec2492mm2:=Iy2426370mm4:=Wy60658mm3:=型材弹性模量：E7104MPa=型材抗拉、压强度设计值:f135 MPa=2、荷载计算2、荷载计算2.1 重力荷载计算2.1 重力荷载计算幕墙重力面荷载标准值：Gak0.55 kPa=重力荷载分项系数:g1.2:=幕墙重力面荷载设计值：GaGakg0.66 kPa=:=2.2 风荷载计算2.2 风荷载计算正面基本风压：W0550.00Pa=阵风系数265、：gz1.63=体型系数：s11.40=s.s1s10.8s1()logB L1m21.4+0.21.51=:=风压高度变化系数：z1.23=风压标准值：Wk0gzzs.W01.67kPa=:=Wkmin Wk02.0kPa,():=Wk2.00kPa=风荷载作用分项系数:w1.4:=风压设计值:WaWkw2.80kPa=:=侧面体型系数：s2.2:=风压标准值：Wk2gzzs2.W02.21 kPa=:=风压设计值:Wa2Wk2w3.09 kPa=:=2.3 水平地震荷载计算2.3 水平地震荷载计算水平地震影响系数:max0.08=动力放大系数:e5.0:=重力荷载：Gak0.55 kPa=266、地震作用分项系数:e1.3:=地震荷载标准值：qekmaxeGak0.22 kPa=:=地震荷载设计值：qeeqek0.29 kPa=:=113 八、立柱连接计算 3、内力计算3、内力计算最大轴力：NmaxGaL1B1.82 kN=:=MXmaxq La3Lb3+()8 L13.60 kN m=:=强轴最大弯矩：弱轴最大弯矩：MYmaxq2 La3Lb3+()8 L11.51 kN m=:=4、强度校核4、强度校核4.1 型材强度校核4.1 型材强度校核强度允许值：f135 MPa=截面塑性发展系数：x1.00=y1.05:=型材所受轴力最大值：Nmax1.82 kN=型材所受弯矩最大值：MX267、max3.599 kN m=MYmax1.512 kN m=型材最大弯曲应力：maxNmaxAsecMXmaxxWx+MYmaxyWy+61.80 MPa=:=结论1maxf 型材强度满足规范要求！=5、挠度校核5、挠度校核挠度允许值：dlim26.3889 mm=挠度系数：0.0061:=强轴跨中最大挠度：fmax1qkLb4E Ix4.77 mm=:=弱轴跨中最大挠度：fmax2qk2Lb4E Iy8.08 mm=:=结论2fmaxA.s1,A.sA.s2 锚筋配筋面积满足 规范要求！=116 FSD 玻璃框架幕墙系统计算（FSD-DY101）参考图纸 FSD-DY101 3、受拉钢筋锚固268、长度计算锚固钢筋的外形系数为：0.14=混凝土轴心抗拉强 度设计值为：ft1.43Nmm2=根据混凝土结构设计规范8、3、1条钢筋的基本锚固长度为lab1.1fy1ftd387.69=:=mm根据8、3、1、2及8、3、3条，受拉钢筋的锚固长度不应小于200mm 当纵向受拉钢筋,末端采用弯钩或机械锚固措施时，包过弯钩或锚固端头在内的锚固长度（投影长度）可取为基本锚固长 度l.ab 的60%。锚筋端部一侧贴焊相同直径的锚筋，贴焊锚筋长度为5d50=mm则受拉钢筋的锚固长度为la0.6lab232.62=:=mm结论2l.a1l.a 锚筋锚固长度满足 规范要求！=117 一、荷载计算 1.风荷载标269、准值计算 Wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)z:计算高度 25.3m z:25.3m 高处风压高度变化系数(按 B 类区计算):(GB50009-2012 条文说明 8.2.1)z=1(z/10)0.3=1.3211 I10:10 米高名义湍流度,对应 A、B、C、D 类地面粗糙度，分别取 0.12、0.14、0.23、0.39。(GB50009-2012 条文说明 8.4.6)gz:阵风系数 :(GB50009-2012 8.1.1-2)gz=1+2gI10(z/10)(-)(GB50009-2012 条文说明 8.6.1)=1+22.50.14(25.3/10)(-0.15)=270、1.60902 spl:局部正风压体型系数 snl:局部负风压体型系数,通过计算确定 sz:建筑物表面正压区体型系数，按照(GB50009-2012 8.3.3)取 1 sf:建筑物表面负压区体型系数，按照(GB50009-2012 8.3.3-2)取-1.4 对于封闭式建筑物，考虑内表面压力，按照(GB50009-2012 8.3.5)取-0.2 或 0.2 Av:立柱构件从属面积取 7.2m2 Ah:横梁构件从属面积取 2.70255m2 sa:维护构件面板的局部体型系数 s1z=sz+0.2 =1.2 s1f=sf-0.2 =-1.6 维护构件从属面积大于或等于 25m2的体型系数计算 271、s25z=sz0.8+0.2 (GB50009-2012 8.3.4)=1 s25f=sf0.8-0.2 (GB50009-2012 8.3.4)=-1.32 对于直接承受荷载的面板而言，不需折减有 saz=1.2 saf=-1.6 同样，取立柱面积对数线性插值计算得到 savz=sz+(sz0.8-sz)log(Av)/1.4+0.2 =1+(0.8-1)0.857332/1.4+0.2 =1.07752 savf=sf+(sf0.8-sf)log(Av)/1.4-0.2 =-1.4+(-1.12)-(-1.4)0.857332/1.4-0.2 =-1.42853 同样，取横梁面积对数线性插272、值计算得到 sahz=sz+(sz0.8-sz)log(Ah)+0.2 =1+(0.8-1)0.431774/1.4+0.2 =1.13832 sahf=sf+(sf0.8-sf)log(Ah)-0.2 =-1.4+(-1.12)-(-1.4)0.431774/1.4-0.2 =-1.51365 按照以上计算得到 对于面板有:spl=1.2 snl=-1.6 对于立柱有:svpl=1.07752 svnl=-1.42853 对于横梁有:shpl=1.13832 118 shnl=-1.51365 面板正风压风荷载标准值计算如下 Wkp=gzsplzW0 (GB50009-2012 8.1.1-273、2)=1.609021.21.32110.55 =1.40295 kN/m2 Wkp-2.5kN/m2,取 Wkn=-2.5kN/m2 同样，立柱正风压风荷载标准值计算如下 Wkvp=gzsvplzW0 (GB50009-2012 8.1.1-2)=1.609021.077521.32110.55 =1.25976 kN/m2 Wkvp-2.5kN/m2,取 Wkvn=-2.5kN/m2 同样，横梁正风压风荷载标准值计算如下 Wkhp=gzshplzW0 (GB50009-2012 8.1.1-2)=1.33083 kN/m2 Wkhp-2.5kN/m2,取 Wkhn=-2.5kN/m2 2.274、风荷载设计值计算 W:风荷载设计值:kN/m2 w:风荷载作用效应的分项系数：1.4 按玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-2003 5.4.2 条规定采用 面板风荷载作用计算 Wp=wWkp=1.42.5=3.5kN/m2 Wn=wWkn=1.4(-2.5)=-3.5kN/m2 立柱风荷载作用计算 Wvp=wWkvp=1.42.5=3.5kN/m2 Wvn=wWkvn=1.4(-2.5)=-3.5kN/m2 横梁风荷载作用计算 Whp=wWkhp=1.42.5=3.5kN/m2 Whn=wWkhn=1.4(-2.5)=-3.5kN/m2 3.水平地震作用计算 GAK:面板平米重量取 0.71275、68kN/m2 max:水平地震影响系数最大值:0.08 qEk:分布水平地震作用标准值(kN/m2)qEk=EmaxGAK (JGJ102-2003 5.3.4)=50.080.7168 =0.28672kN/m2 rE:地震作用分项系数:1.3 qEA:分布水平地震作用设计值(kN/m2)qEA=rEqEk =1.30.28672 =0.372736kN/m2 4.荷载组合计算 幕墙承受的荷载作用组合计算，按照规范，考虑正风压、地震荷载组合:Szkp=Wkp 119 =2.5kN/m2 Szp=Wkpw+qEkEE =2.51.4+0.286721.30.5 =3.68637kN/m2 考276、虑负风压、地震荷载组合:Szkn=Wkn =-2.5kN/m2 Szn=Wknw-qEkEE =-2.51.4-0.286721.30.5 =-3.68637kN/m2 综合以上计算，取绝对值最大的荷载进行强度演算 采用面板荷载组合标准值为 2.5kN/m2 面板荷载组合设计值为 3.68637kN/m2 立柱承受风荷载标准值为 2.5kN/m2 横梁承受风荷载标准值为 2.5kN/m2 二、玻璃面板一计算 1.玻璃面积 B:该处玻璃幕墙分格宽:1.257m H:该处玻璃幕墙分格高:3m A:该处玻璃板块面积:A=BH =1.2573 =3.771m2 2.玻璃板块自重 GSAK:四层玻璃结构277、板块平均自重(不包括铝框):玻璃的体积密度为:25.6(kN/m3)(JGJ102-2003 5.3.1)t1:外层玻璃厚度 6mm t2:第二层玻璃厚度 6mm t3:第三层玻璃厚度 8mm t4:第四层玻璃厚度 8mm GSAK=25.6(t1+t2+t3+t4)/1000 =25.6(6+6+8+8)/1000 =0.7168kN/m2 3.玻璃强度计算 选定面板材料为:6+1.52PVB+6+12A+8+12A+8 校核依据:g q:玻璃所受组合荷载:3.68637kN/m2 a:玻璃短边边长:1.257m b:玻璃长边边长:3m t1:第一层玻璃板块厚度:6mm t2:第二层玻璃板块278、厚度:6mm t3:第三层玻璃板块厚度:8mm t4:第四层玻璃板块厚度:8mm E:玻璃弹性模量:72000N/mm2 m:玻璃板面跨中弯曲系数,按边长比 a/b 查表 6.1.2-1 得:0.109315 :折减系数,根据参数查表 6.1.2-2 w:玻璃所受应力:采用风荷载与地震荷载组合:q=3.68637kN/m2 荷载分配系数计算:按照玻璃弯曲刚度进行荷载分配,玻璃弯曲刚度与厚度的立方成正比,故可以按下面方法计算 r1,r2,r3,r4:各层玻璃荷载分配系数 r1=1.1t13/(t13+t23+t33+t43)=1.163/(63+63+83+83)=0.163187 120 r2279、=1.1t23/(t13+t23+t33+t43)=1.163/(63+63+83+83)=0.163187 r3=t33/(t13+t23+t33+t43)=83/(63+63+83+83)=0.351648 r4=t43/(t13+t23+t33+t43)=83/(63+63+83+83)=0.351648 面荷载设计值组合作用下各层玻璃所受的面荷载分别为:q1=r1 q=0.601567kN/m2 q2=r2 q=0.601567kN/m2 q3=r3 q=1.29631kN/m2 q4=r4 q=1.29631kN/m2 面荷载标准值作用下各层玻璃所受的荷载分别为:qk1=r1 qk=280、0.407967kN/m2 qk2=r2 qk=0.407967kN/m2 qk3=r3 qk=0.879121kN/m2 qk4=r4 qk=0.879121kN/m2 参数计算:面荷载标准值作用下 1=qk1a4109/E/t14 (JGJ102-2003 6.1.2-3)=0.4079671.2574109/72000/64 =10.9151 查表 6.1.2-2 得1=0.95634 2=qk2a4109/E/t24 =0.4079671.2574109/72000/64 =10.9151 查表 6.1.2-2 得2=0.95634 3=qk3a4109/E/t34 =0.879121281、1.2574109/72000/84 =7.44213 查表 6.1.2-2 得3=0.980463 4=qk4a4109/E/t44 =7.44213 查表 6.1.2-2 得4=0.980463 各层玻璃应力计算:w1=6mq11a21000/t12 (JGJ102-2003 6.1.2-1)=60.1093150.6015670.956341.25721000/62 =16.5613N/mm2 w2=6mq22a21000/t22 =16.5613N/mm2 w3=6mq33a21000/t32 =20.5807N/mm2 w4=6mq44a21000/t42 =20.5807N/mm2282、 16.5613N/mm2g=84N/mm2 16.5613N/mm2g=84N/mm2 20.5807N/mm2g=84N/mm2 20.5807N/mm2g=84N/mm2 玻璃的强度满足 4.玻璃跨中挠度计算 校核依据:dfdflim=1.257/601000=dflimmm D:玻璃刚度(Nmm):玻璃泊松比:0.2 E:玻璃弹性模量:72000N/mm2 121 te:四层玻璃结构的等效厚度 当前玻璃结构为多层玻璃结构 由于有空气层存在,故需要按照规范 JGJ102-2003 6.1.5 进行折减 te=0.95(t13+t23+t33+t43)(1/3)=0.95(63+63+83283、+83)(1/3)=10.7674mm D=Ete3/12/(1-2)=7200010.76743/12/(1-0.22)=7802112.5Nmm qk:玻璃所受组合荷载标准值:2.5kN/m2 :挠度系数,按边长比 a/b 查 表 6.1.3 得:0.0111306 参数计算:=qka4/E/te4 (JGJ102-2003 6.1.2-3)=2.51.2574/72000/10.76744109 =6.4492 :折减系数,根据参数查表 6.1.2-2 得=0.988406 df:玻璃组合荷载标准值作用下挠度最大值 df=qka4/D (JGJ102-2003 6.1.3-2)=0.01284、113062.51.25740.988406/(7802112.5)109 =8.80081mm 8.80081mmdflim=20.95mm 玻璃的挠度满足 三、玻璃托板计算 1.托板计算参数说明 玻璃托板采用材料为铝-6063-T6,托板厚度为5,托板宽度为200,计算的玻璃下部有2个托板,玻璃板块传递的重力设计值为 3.64912kN,托板上重力作用点距离托板边部距离为 64mm,托板水平边总长度 83mm,托板竖向边总高为 18mm,连接铆钉材料级别为不锈钢铆钉-50,铆钉直径 6mm,每个托板上连接铆钉数量为 2 个。托板具体见下示意图 2.托板强度计算 作用在每个托块上的 P=G/285、N=3.64912/2=1.82456kN 托块与主型材接触角部的截面抵抗矩为 Wx=20052/6 =833.333mm3 玻璃重力作用产生的弯矩为 M=P L =1.82456100064 =116772N.mm 所以由于弯矩作用产生的正应力 =M/Wx =116772/833.333 =140.126N/mm2 由重力作用产生的剪应力 =P/A =1.824561000/(2005)=1.82456N/mm2 考虑折算应力 s=(2+32)(1/2)=(140.1262+31.824562)(1/2)=140.162N/mm2 由于 s1.1150=165N/mm2,托板强度满足要求 1286、22 3.托板局部抗压强度计算 托板在玻璃板块重力作用下,通过铆钉连接到主型材上,在铆钉连接处会产生局部压应力作用。铆钉数量为 Nm=2 铆钉与托板连接接触面按照半圆来考虑，单个铆钉接触面面积为 Am=Dm/2t =6/25 =47.1239mm2 p=P/(NmAm)=1.824561000/(247.1239)=19.3592N/mm2 由于 p240N/mm2,托板局部抗压强度满足要求 4.铆钉抗拉强度计算 铆钉连接处距离托板底部为 H=9mm 由于重力作用,托板竖向边对铆钉产生拉拔作用力,故需要验算铆钉的抗拉强度。由上面计算得到重力作用产生的以托板角部为支点的弯矩为 M=116772N287、.mm 每个铆钉上承受的拉拔力 F=M/H/Nm=116772/9/2=6487.33N 由于 F 6865N,铆钉抗拉强度满足要求 5.铆钉抗剪强度计算 由于重力作用,铆钉同时还承受剪力作用。V=P/Nm =1.824561000/2 =912.28N 由于 V 5050N,铆钉抗剪强度满足要求 四、结构胶计算 1.结构胶宽度计算 (1)组合荷载作用下结构胶粘结宽度的计算:Cs1:组合荷载作用下结构胶粘结宽度(mm)W:组合荷载设计值:3.68637kN/m2 a:矩形分格短边长度:1.257m f1:结构胶的短期强度允许值:0.2N/mm2 按 5.6.2 条规定采用 Cs1=Wa/2/f288、1 (JGJ102-2003 5.6.3-1)=3.686371.257/2/0.2 =11.5844mm 取 12mm (2)结构硅酮密封胶的最小计算宽度:12mm 2.结构胶厚度计算 (1)温度变化效应胶缝厚度的计算:Ts:温度变化效应结构胶的粘结厚度:mm 1:结构硅酮密封胶的温差变位承受能力:0.15 :年温差:68.1 Us:玻璃板块在年温差作用下玻璃与铝型材相对位移量:mm 铝型材线膨胀系数:al=2.3510-5 玻璃线膨胀系数:aw=110-5 Us=b(2.35-1)/100 =368.1(2.35-1)/100 =2.75805mm Ts=Us/(1(2+1)0.5 (JG289、J102-2003 5.6.5)=2.75805/(0.15(2+0.15)0.5 =4.85666mm (2)荷载作用下胶缝厚度的计算:Ts:荷载作用下结构胶的粘结厚度:mm H:幕墙分格高:3m :幕墙层间变位设计变位角 1/550 2:结构硅酮密封胶的地震变位承受能力:0.15 Ts=H1000/(2(2+2)0.5 123 =1/55031000/(0.15(2+0.15)0.5 =9.60491mm (3)结构硅酮密封胶的最小计算厚度:10mm 3.结构胶强度计算 (1)设计选定胶缝宽度和厚度:胶缝选定宽度为:16 mm 胶缝选定厚度为:10 mm 幕墙玻璃相对于铝合金框的位移:Us290、=Hg =1/55031000 =5.45454mm (2)短期荷载和作用在结构胶中产生的拉应力:W:风荷载以及地震荷载组合设计值 3.68637kN/m2 a:矩形分格短边长度:1.257m Cs:结构胶粘结宽度:16 mm 1=Wa/2/Cs =3.686371.257/2/16 =0.144805N/mm2 (3)短期荷载和作用在结构胶中产生的总应力:考虑托块作用,不考虑重力作用产生的剪应力影响,取2=0N/mm2 =(12+22)0.5 =(0.1448052+02)0.5 =0.144805N/mm20.2N/mm2 结构胶短期强度满足要求 五、压块计算 1.固定压块计算信息 qw:291、作用在幕墙上的组合荷载设计值 3.68637kN/m2 qwk:作用在幕墙上的组合荷载标准值 2.5kN/m2 b1:固定压块长度 45mm h:固定压块宽度 50mm t:固定压块厚度 5mm D:压块连接螺栓直径 6mm 幕墙面板尺寸为 3m1.257m,压块安装间距不超过 300mm,每个压块需要 1 个 M6 螺栓固定 固定压块材料为铝-6063-T6 固定压块的截面抵抗折减系数取=1 I:固定压块的截面惯性矩 I=(h-D)t3/12 =(50-6)53/12 =458.333mm4 W:固定压块的截面抵抗矩 W=I/t2 =458.333/521 =183.333mm3 A:固定压292、块的承受荷载面积 Dist:压块安装间距 300mm A=Bw/2Dist 124 =1.257/20.3 =0.18855m2 固定压块承受荷载作用 :荷载作用安全系数 1.5 F=Aqw1000 =0.188553.6863710001.5 =1042.6N Fk=Aqwk1000 =0.188552.510001.5 =707.063N Zf:集中作用力作用点到固定压块螺栓中心的距离 22mm M:固定压块承受的弯矩 M=FZf =1042.622 =22937.1N.mm 2.压块强度计算 固定压块的应力设计值为 =M/W =22937.1/183.333 =125.112N/mm2 293、a=150N/mm2 固定压块强度满足要求 3.压块刚度计算 固定压块的最大挠度为 u=FkZf3/(3EI)=707.063223/(370000458.333)=0.0782213mm Zf/150=22/150=0.146667mm 固定压块刚度满足要求 4.螺栓抗拉强度计算 固定压块连接螺栓承受拉力 单个螺栓最大承受能力 Nt=PIDe2Ft/4 =PI5.062280/4 =5630.53N Num:每个压块上面的螺栓数量 Po=F2/Num =1042.62/1 =2085.19N Nt=5630.53N 压块连接螺栓强度满足要求 六、玻璃面板二计算 1.玻璃面积 B:该处玻璃幕墙294、分格宽:1.257m H:该处玻璃幕墙分格高:1.8m A:该处玻璃板块面积:A=BH =1.2571.8 =2.2626m2 2.玻璃板块自重 GSAK:四层玻璃结构板块平均自重(不包括铝框):玻璃的体积密度为:25.6(kN/m3)(JGJ102-2003 5.3.1)t1:外层玻璃厚度 6mm t2:第二层玻璃厚度 6mm t3:第三层玻璃厚度 6mm t4:第四层玻璃厚度 6mm GSAK=25.6(t1+t2+t3+t4)/1000 =25.6(6+6+6+6)/1000 125 =0.6144kN/m2 3.玻璃强度计算 选定面板材料为:6+1.52PVB+6+12A+6+12A+295、6 校核依据:g q:玻璃所受组合荷载:3.68637kN/m2 a:玻璃短边边长:1.257m b:玻璃长边边长:1.8m t1:第一层玻璃板块厚度:6mm t2:第二层玻璃板块厚度:6mm t3:第三层玻璃板块厚度:6mm t4:第四层玻璃板块厚度:6mm E:玻璃弹性模量:72000N/mm2 m:玻璃板面跨中弯曲系数,按边长比 a/b 查表 6.1.2-1 得:0.0744067 :折减系数,根据参数查表 6.1.2-2 w:玻璃所受应力:采用风荷载与地震荷载组合:q=3.68637kN/m2 荷载分配系数计算:按照玻璃弯曲刚度进行荷载分配,玻璃弯曲刚度与厚度的立方成正比,故可以按下面296、方法计算 r1,r2,r3,r4:各层玻璃荷载分配系数 r1=1.1t13/(t13+t23+t33+t43)=1.163/(63+63+63+63)=0.275 r2=1.1t23/(t13+t23+t33+t43)=1.163/(63+63+63+63)=0.275 r3=t33/(t13+t23+t33+t43)=63/(63+63+63+63)=0.25 r4=t43/(t13+t23+t33+t43)=63/(63+63+63+63)=0.25 面荷载设计值组合作用下各层玻璃所受的面荷载分别为:q1=r1 q=1.01375kN/m2 q2=r2 q=1.01375kN/m2 q3=297、r3 q=0.921592kN/m2 q4=r4 q=0.921592kN/m2 面荷载标准值作用下各层玻璃所受的荷载分别为:qk1=r1 qk=0.6875kN/m2 qk2=r2 qk=0.6875kN/m2 qk3=r3 qk=0.625kN/m2 qk4=r4 qk=0.625kN/m2 参数计算:面荷载标准值作用下 1=qk1a4109/E/t14 (JGJ102-2003 6.1.2-3)=0.68751.2574109/72000/64 =18.394 查表 6.1.2-2 得1=0.926424 2=qk2a4109/E/t24 =0.68751.2574109/72000/6298、4 =18.394 查表 6.1.2-2 得2=0.926424 3=qk3a4109/E/t34 =0.6251.2574109/72000/64 =16.7218 查表 6.1.2-2 得3=0.933113 126 4=qk4a4109/E/t44 =16.7218 查表 6.1.2-2 得4=0.933113 各层玻璃应力计算:w1=6mq11a21000/t12 (JGJ102-2003 6.1.2-1)=60.07440671.013750.9264241.25721000/62 =18.4023N/mm2 w2=6mq22a21000/t22 =18.4023N/mm2 w3=6299、mq33a21000/t32 =16.8502N/mm2 w4=6mq44a21000/t42 =16.8502N/mm2 18.4023N/mm2g=84N/mm2 18.4023N/mm2g=84N/mm2 16.8502N/mm2g=84N/mm2 16.8502N/mm2g=84N/mm2 玻璃的强度满足 4.玻璃跨中挠度计算 校核依据:dfdflim=1.257/601000=dflimmm D:玻璃刚度(Nmm):玻璃泊松比:0.2 E:玻璃弹性模量:72000N/mm2 te:四层玻璃结构的等效厚度 当前玻璃结构为多层玻璃结构 由于有空气层存在,故需要按照规范 JGJ102-20300、03 6.1.5 进行折减 te=0.95(t13+t23+t33+t43)(1/3)=0.95(63+63+63+63)(1/3)=9.04819mm D=Ete3/12/(1-2)=720009.048193/12/(1-0.22)=4629825.0Nmm qk:玻璃所受组合荷载标准值:2.5kN/m2 :挠度系数,按边长比 a/b 查 表 6.1.3 得:0.007293 参数计算:=qka4/E/te4 (JGJ102-2003 6.1.2-3)=2.51.2574/72000/9.048194109 =12.9331 :折减系数,根据参数查表 6.1.2-2 得=0.948268 301、df:玻璃组合荷载标准值作用下挠度最大值 df=qka4/D (JGJ102-2003 6.1.3-2)=0.0072932.51.25740.948268/(4629825.0)109 =9.32296mm 9.32296mmdflim=20.95mm 玻璃的挠度满足 七、幕墙横梁一计算 1.选用横梁型材的截面特性 选定横梁材料类别:铝-6063-T5 选用横梁型材名称:FSD 隐框横梁 01 型材强度设计值:90N/mm2 型材弹性模量:E=70000N/mm2 X 轴惯性矩:Ix=91.9775cm4 Y 轴惯性矩:Iy=238.811cm4 X 轴上部抵抗矩:Wx1=30.4718cm302、3 X 轴下部抵抗矩:Wx2=18.4636cm3 127 Y 轴左部抵抗矩:Wy1=34.592cm3 Y 轴右部抵抗矩:Wy2=43.4488cm3 型材截面积:A=16.2467cm2 型材计算校核处抗剪壁厚:t=4mm 型材截面绕 X 轴面积矩:Ss=15.326cm3 型材截面绕 Y 轴面积矩:Ssy=28.2884cm3 塑性发展系数:=1 2.横梁的强度计算 校核依据:Mx/Wx+My/Wya=90 (JGJ102-2003 6.2.4)(1)横梁在自重作用下的弯矩(kNm)Hh:幕墙分格高:3m Bh:幕墙分格宽:1.257m GAkhu:横梁上部面板自重:0.86kN/m2 303、GAkhd:横梁下部面板自重:0.86kN/m2 Ghk:横梁自重荷载线分布均布荷载集度标准值(kN/m):Ghk=0.86Hh =0.863 =2.58kN/m Gh:横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m)Gh=GGhk =1.22.58 =3.096kN/m (2)横梁承受的组合荷载作用计算 横梁承受风荷载作用 wk=2.5kN/m2 qEAk:横梁平面外地震荷载:E:动力放大系数:5 max:地震影响系数最大值:0.08 qEAku=Emax0.86 (JGJ102-2003 5.3.4)=50.080.86 =0.344kN/m2 qEAkd=Emax0.86 (JGJ102304、-2003 5.3.4)=50.080.86 =0.344kN/m2 荷载组合:横梁承受面荷载组合标准值:qAk=wk=2.5kN/m2 横梁承受面荷载组合设计值:qAu=wwk+0.5EqEAku =1.42.5+0.51.30.344 =3.7236kN/m2 qAd=wwk+0.5EqEAkd =1.42.5+0.51.30.344 =3.7236kN/m2 (3)横梁组合荷载作用计算 分横梁上下部分别计算 Hhu:横梁上部面板高度 3m Hhd:横梁下部面板高度 1.3m Heu:横梁上部面板荷载计算有效高度为 0.6285m 128 Hed:横梁下部面板荷载计算有效高度为 0.628305、5m qu=qAuHeu =3.72360.6285 =2.34028kN/m qd=qAdHed =3.72360.6285 =2.34028kN/m 组合荷载作用产生的线荷载标准值为:qku=qAkHeu =2.50.6285 =1.57125kN/m qkd=qAkHed =2.50.6285 =1.57125kN/m (4)横梁荷载计算:qk=qku+qkd =3.1425kN/m q=qu+qd =4.68057kN/m (5)横梁强度计算信息:横梁荷载作用简图如下:横梁在荷载作用下的弯矩图如下:横梁在荷载作用下的弯矩以及正应力数据如下表所示:编号 条目 1 2 3 4 5 6 7 306、8 9 10 1 偏移 0.000 0.141 0.283 0.424 0.566 0.691 0.833 0.974 1.116 1.257 1 My 0.000-0.204-0.388-0.529-0.607-0.607-0.529-0.388-0.204 0.000 1 Mz 0.000-0.275-0.550-0.611-0.611-0.611-0.611-0.550-0.275 0.000 1 y 0.000-5.911-11.214-15.299-17.558-17.558-15.299-11.214-5.911 0.000 1 z 0.000-14.903-29.806-33.1307、18-33.118-33.118-33.118-29.806-14.903 0.000 1 0.000-20.815-41.020-48.417-50.676-50.676-48.417-41.020-20.815 0.000 说明：偏移单位为 m；弯矩单位为 kN.m；应力单位为 N/mm2。横梁在组合荷载作用下的支座反力信息如下表所示:支座编号 Y 向反力(kN)Z 向反力(kN)Y向 转 角 反 力(kN.m)Z 向 转 角 反 力(kN.m)n0-1.471-1.946-n1-1.471-1.946-3.横梁的刚度计算 横梁在荷载作用下的挠度图如下:129 横梁在荷载作用下的挠度数据如308、下表所示:编号 条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 偏移 0.000 0.141 0.283 0.424 0.566 0.691 0.833 0.974 1.116 1.257 1 Dy 0.000-0.135-0.253-0.341-0.386-0.386-0.341-0.253-0.135 0.000 1 Dz 0.000-0.516-0.960-1.268-1.417-1.417-1.268-0.960-0.516 0.000 1 D 0.000 0.533 0.993 1.313 1.469 1.469 1.313 0.993 0.533 0.000 说明：偏移单位为 309、m；挠度单位为 mm。4.横梁的抗剪强度计算 横梁在荷载作用下的剪力图如下:横梁在荷载作用下的剪力以及剪应力数据如下表所示:编号 条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 偏移 0.000 0.141 0.283 0.424 0.566 0.691 0.833 0.974 1.116 1.257 1 Qy 1.471 1.396 1.173 0.801 0.279-0.279-0.801-1.173-1.396-1.471 1 Qz 1.946 1.946 1.946 0.000 0.000 0.000 0.000-1.946-1.946-1.946 1 y 4.356 4.135 310、3.474 2.371 0.828-0.828-2.371-3.474-4.135-4.356 1 z 8.106 8.106 8.106 0.000 0.000 0.000 0.000-8.106-8.106-8.106 1 9.202 9.100 8.819 2.371 0.828 0.828 2.371 8.819 9.100 9.202 说明：偏移单位为 m；剪力单位为 kN；剪应力单位为 N/mm2。5.横梁的各种强度效核及构造 校核依据:UmaxL/180 且 Umax20mm,且满足重力作用下 UgmaxL/500,Ugmax3mm 横梁在各种荷载组和作用下的强度效核表格如下:编311、号 长度(m)(N/mm2)(N/mm2)D(mm)最大值 位置(m)最大值 位置(m)最大值 位置(m)D/Len Dg DgPos(m)Dg/Len 1 1.257 50.934 0.629 9.202 0.000 0.391 0.629 0.00031 1.433 0.629 0.00114 说明：强度验算不合格的数据以红色标明 横梁正应力强度满足要求 横梁抗剪强度满足要求 横梁挠度满足要求 6横梁与立柱连接计算 连接简图如下 130 八、幕墙横梁二计算 1.选用横梁型材的截面特性 选定横梁材料类别:铝-6063-T5 选用横梁型材名称:FSD 明框横梁 01 型材强度设计值:90N/m312、m2 型材弹性模量:E=70000N/mm2 X 轴惯性矩:Ix=202.13cm4 Y 轴惯性矩:Iy=678.764cm4 X 轴上部抵抗矩:Wx1=33.505cm3 X 轴下部抵抗矩:Wx2=50.9506cm3 Y 轴左部抵抗矩:Wy1=74.7382cm3 Y 轴右部抵抗矩:Wy2=91.2311cm3 型材截面积:A=27.1545cm2 型材计算校核处抗剪壁厚:t=4mm 型材截面绕 X 轴面积矩:Ss=30.6828cm3 型材截面绕 Y 轴面积矩:Ssy=59.604cm3 塑性发展系数:=1 水平荷载支反力Rx1471N:=竖向荷载支反力Ry1946N:=竖向荷载到螺钉中313、心距离S1114mm:=竖向荷载偏心产生的扭矩值为T1RyS12.218105N mm=:=几何参数d128mm:=d228mm:=0:=Dd12d22+1.568103mm2=:=剪力计算VHRx2T1 d1Dsin()+735.5N=:=VVRy2T1 d1Dcos()+4.934103N=:=V总VH2VV2+4.989103N=:=选取螺栓型号立柱型材牌号螺栓面积为Ae0.25 d250.265 mm2=:=fy245Nmm2:=单个螺栓抗剪承载力值为NVAefy1.232104N=:=结论1V总N.V 螺栓强度满足要求！=立柱局部承压计算型材局部壁厚为t4.5mm:=Ncd tfc8314、.64103N=:=结论2V总N.c 局部承压强度满足要求！=131 2.横梁的强度计算 校核依据:Mx/Wx+My/Wya=90 (JGJ102-2003 6.2.4)(1)横梁在自重作用下的弯矩(kNm)Hh:幕墙分格高:3m Bh:幕墙分格宽:1.257m GAkhu:横梁上部面板自重:0.86kN/m2 GAkhd:横梁下部面板自重:0kN/m2 Ghk:横梁自重荷载线分布均布荷载集度标准值(kN/m):Ghk=0.86Hh =0.863 =2.58kN/m Gh:横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m)Gh=GGhk =1.22.58 =3.096kN/m (2)横梁承受的组315、合荷载作用计算 横梁承受风荷载作用 wk=2.5kN/m2 qEAk:横梁平面外地震荷载:E:动力放大系数:5 max:地震影响系数最大值:0.08 qEAku=Emax0.86 (JGJ102-2003 5.3.4)=50.080.86 =0.344kN/m2 qEAkd=Emax0 (JGJ102-2003 5.3.4)=50.080 =0kN/m2 荷载组合:横梁承受面荷载组合标准值:qAk=wk=2.5kN/m2 横梁承受面荷载组合设计值:qAu=wwk+0.5EqEAku =1.42.5+0.51.30.344 =3.7236kN/m2 qAd=wwk+0.5EqEAkd =1.42316、.5+0.51.30 =3.5kN/m2 (3)横梁组合荷载作用计算 分横梁上下部分别计算 Hhu:横梁上部面板高度 3m Hhd:横梁下部面板高度 0m Heu:横梁上部面板荷载计算有效高度为 0.6285m Hed:横梁下部面板荷载计算有效高度为 0m qu=qAuHeu =3.72360.6285 =2.34028kN/m qd=qAdHed =3.50 =0kN/m 组合荷载作用产生的线荷载标准值为:132 qku=qAkHeu =2.50.6285 =1.57125kN/m qkd=qAkHed =2.50 =0kN/m (4)横梁荷载计算:qk=qku+qkd =1.57125kN317、/m q=qu+qd =2.34028kN/m (5)横梁强度计算信息:横梁荷载作用简图如下:横梁在荷载作用下的弯矩图如下:横梁在荷载作用下的弯矩以及正应力数据如下表所示:编号 条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 偏移 0.000 0.141 0.283 0.424 0.566 0.691 0.833 0.974 1.116 1.257 1 My 0.000-0.102-0.194-0.265-0.304-0.304-0.265-0.194-0.102 0.000 1 Mz 0.000-0.275-0.550-0.611-0.611-0.611-0.611-0.550-0.27318、5 0.000 1 y 0.000-1.368-2.595-3.541-4.063-4.063-3.541-2.595-1.368 0.000 1 z 0.000-8.213-16.425-18.250-18.250-18.250-18.250-16.425-8.213 0.000 1 0.000-9.581-19.021-21.791-22.314-22.314-21.791-19.021-9.581 0.000 说明：偏移单位为 m；弯矩单位为 kN.m；应力单位为 N/mm2。横梁在组合荷载作用下的支座反力信息如下表所示:支座编号 Y 向反力(kN)Z 向反力(kN)Y向 转 角 反 力319、(kN.m)Z 向 转 角 反 力(kN.m)n0-0.735-1.946-n1-0.735-1.946-3.横梁的刚度计算 横梁在荷载作用下的挠度图如下:横梁在荷载作用下的挠度数据如下表所示:编号 条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 偏移 0.000 0.141 0.283 0.424 0.566 0.691 0.833 0.974 1.116 1.257 1 Dy 0.000-0.024-0.045-0.060-0.068-0.068-0.060-0.045-0.024 0.000 1 Dz 0.000-0.235-0.437-0.577-0.645-0.645-0.577320、-0.437-0.235 0.000 1 D 0.000 0.236 0.439 0.580 0.648 0.648 0.580 0.439 0.236 0.000 133 说明：偏移单位为 m；挠度单位为 mm。4.横梁的抗剪强度计算 横梁在荷载作用下的剪力图如下:横梁在荷载作用下的剪力以及剪应力数据如下表所示:编号 条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 偏移 0.000 0.141 0.283 0.424 0.566 0.691 0.833 0.974 1.116 1.257 1 Qy 0.735 0.698 0.587 0.400 0.140-0.140-0.400-0.5321、87-0.698-0.735 1 Qz 1.946 1.946 1.946 0.000 0.000 0.000 0.000-1.946-1.946-1.946 1 y 1.615 1.533 1.288 0.879 0.307-0.307-0.879-1.288-1.533-1.615 1 z 7.384 7.384 7.384 0.000 0.000 0.000 0.000-7.384-7.384-7.384 1 7.559 7.542 7.496 0.879 0.307 0.307 0.879 7.496 7.542 7.559 说明：偏移单位为 m；剪力单位为 kN；剪应力单位为 N/m322、m2。5.横梁的各种强度效核及构造 校核依据:UmaxL/180 且 Umax20mm,且满足重力作用下 UgmaxL/500,Ugmax3mm 横梁在各种荷载组和作用下的强度效核表格如下:编号 长度(m)(N/mm2)(N/mm2)D(mm)最大值 位置(m)最大值 位置(m)最大值 位置(m)D/Len Dg DgPos(m)Dg/Len 1 1.257 22.373 0.629 7.559 0.000 0.069 0.629 0.00005 0.652 0.629 0.00052 说明：强度验算不合格的数据以红色标明 横梁正应力强度满足要求 横梁抗剪强度满足要求 横梁挠度满足要求 6横梁323、与立柱连接计算 连接简图如下 水平荷载支反力Rx735N:=竖向荷载支反力Ry1946N:=竖向荷载到螺钉中心距离S1107mm:=竖向荷载偏心产生的扭矩值为T1RyS12.082105N mm=:=几何参数d125mm:=d225mm:=0:=Dd12d22+1.25103mm2=:=134 九、幕墙立柱一计算 1.立柱荷载计算 (1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m)rw:风荷载作用效应的分项系数：1.4 Wk:风荷载标准值:2.5kN/m2 Bl:幕墙左分格宽:1.2m Br:幕墙右分格宽:1.2m qwk=Wk(Bl+Br)/2 324、=2.5(1.2+1.2)/2 =3kN/m qw=1.4qwk =1.43 =4.2kN/m (2)分布水平地震作用设计值 GAkl:立柱左边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:0.86kN/m2 GAkr:立柱右边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:0.86kN/m2 qEAkl=5maxGAkl (JGJ102-2003 5.3.4)=50.080.86 =0.344kN/m2 qEAkr=5maxGAkr (JGJ102-2003 5.3.4)=50.080.86 =0.344kN/m2 qek=(qEklBl+qEkrBr)/2 =(0.3441.2+0.3441.2)/2 =0.4325、128kN/m qe=1.3qek =1.30.4128 =0.53664kN/m (3)立柱荷载组合 立柱所受组合荷载标准值为:qk=qwk =3kN/m 立柱所受组合荷载设计值为:q=qw+Eqe =4.2+0.50.53664 剪力计算VHRx2T1 d1Dsin()+367.5N=:=VVRy2T1 d1Dcos()+5.137103N=:=V总VH2VV2+5.151103N=:=选取螺栓型号立柱型材牌号螺钉面积为Ae0.25 d250.265 mm2=:=fy245Nmm2:=单个螺钉抗剪承载力值为NVAefy1.232104N=:=结论1V总N.V 螺钉强度满足要求！=立柱局部承326、压计算型材局部壁厚为t4.5mm:=Ncd tfc8.64103N=:=结论2V总N.c 局部承压强度满足要求！=135 =4.46832kN/m 立柱计算简图如下:(4)立柱弯矩:通过有限元分析计算得到立柱的弯矩图如下:立柱弯矩分布如下表:列表条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 偏移(m)0.000 0.563 1.125 1.688 2.250 2.750 3.313 3.875 4.438 5.000 弯矩(kN.m)0.000 4.172 6.930 8.274 8.204 6.955 4.215 0.061-5.507-12.489 偏移(m)5.000 5.067 5.327、135 5.202 5.270 5.330 5.398 5.465 5.532 5.600 弯矩(kN.m)-12.489-11.004-9.539-8.094-6.670-5.421-4.035-2.670-1.325-0.000 最大弯矩发生在 5m 处 M:幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kNm)M=12.489kNm 立柱在荷载作用下的轴力图如下:136 立柱在荷载作用下的支座反力信息如下表:支座编号 X 向反力(kN)Y 向反力(kN)转角反力(kN.m)n0-8.673-n1 19.474-6.935-n2-35.824-2.选用立柱型材的截面特性 选定立柱材料类别:铝-60328、63-T6 选用立柱型材名称:FSD 隐框立柱 01 型材强度设计值:150N/mm2 型材弹性模量:E=70000N/mm2 X 轴惯性矩:Ix=1073.69cm4 Y 轴惯性矩:Iy=249.517cm4 X 轴上部抵抗矩:Wx1=109.498cm3 X 轴下部抵抗矩:Wx2=95.9127cm3 Y 轴左部抵抗矩:Wy1=62.3752cm3 Y 轴右部抵抗矩:Wy2=62.3835cm3 型材截面积:A=21.9152cm2 型材计算校核处抗剪壁厚:t=3.5mm 型材截面面积矩:Ss=68.9018cm3 塑性发展系数:=1 3.立柱强度计算 校核依据:N/A+M/wa (JGJ329、102-2003 6.3.7)Bl:幕墙左分格宽:1.2m Br:幕墙右分格宽:1.2m Hv:立柱长度 GAkl:幕墙左分格自重:0.86kN/m2 GAKr:幕墙右分格自重:0.86kN/m2 幕墙自重线荷载:Gk=(GAklBl+GAkrBr)/2 =(0.861.2+0.861.2)/2 =1.032kN/m rG:结构自重分项系数:1.2 G:幕墙自重线荷载设计值 1.2384kN/m f:立柱计算强度(N/mm2)137 A:立柱型材截面积:21.9152cm2 Nl:当前杆件最大轴拉力(kN)Ny:当前杆件最大轴压力(kN)Mmax:当前杆件最大弯矩(kN.m)Wz:立柱截面抵抗330、矩(cm3):塑性发展系数:1 立柱通过有限元计算得到的应力校核数据表格如下:编号 Nl Ny Mmax Wz A fz b0 6.192-0.000 12.489 95.9127 21.9152 133.037 b1 6.935-0.000 12.489 95.9127 21.9152 133.376 通过上面计算可知,立柱杆件 b1 的应力最大,为 133.376N/mm2a=150N/mm2,所以立柱承载力满足要求 4.立柱的刚度计算 校核依据:UmaxL/180 且 Umax30mm Dfmax:立柱最大允许挠度:通过有限元分析计算得到立柱的挠度图如下:立柱挠度分布如下表:列表条目 1331、 2 3 4 5 6 7 8 9 10 偏移(m)0.000 0.563 1.125 1.688 2.250 2.750 3.313 3.875 4.438 5.000 挠度(mm)0.000 6.251 11.357 14.537 15.412 14.261 11.159 6.899 2.654 0.000 偏移(m)5.000 5.067 5.135 5.202 5.270 5.330 5.398 5.465 5.532 5.600 挠度(mm)0.000-0.124-0.203-0.243-0.250-0.234-0.194-0.139-0.072 0.000 最大挠度发生在 2.187332、5m 处,最大挠度为 15.4314mm30mm Dfmax=Hvmax/1801000 =5/1801000 =27.7778mm 立柱最大挠度 Umax 为:15.4314mm27.7778mm 挠度满足要求 5.立柱抗剪计算 校核依据:max=85N/mm2 通过有限元分析计算得到立柱的剪力图如下:立柱剪力分布如下表:列表条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 偏移(m)0.000 0.563 1.125 1.688 2.250 2.750 3.313 3.875 4.438 5.000 138 剪力(kN)-8.673-6.160-3.646-1.133 1.381 3.615333、 6.128 8.642 11.155 13.669 偏移(m)5.000 5.067 5.135 5.202 5.270 5.330 5.398 5.465 5.532 5.600 剪力(kN)-22.155-21.854-21.552-21.251-20.949-20.681-20.379-20.078-19.776-19.474 最大剪力发生在 5m 处 :立梃剪应力:Q:立梃最大剪力:22.1554kN Ss:立柱型材截面面积矩:68.9018cm3 Ix:立柱型材截面惯性矩:1073.69cm4 t:立柱抗剪壁厚:3.5mm =QSs100/Ix/t =22.155468.9018100/1073.69/3.5 =40.6222N/mm2 40.6222N/mm285N/mm2 立柱抗剪强度可以满足 十、幕墙立柱二计算 此立柱位于 NM 轴一层位置，按 4.8m 单跨简支梁计算