橫明豎隱玻璃幕墻設計計算書

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1、永嘉縣電力調(diào)度通信中心顯橫隱豎玻璃幕墻設計計算書 中南建設集團有限公司建筑幕墻設計研究院目錄1 計算引用的規(guī)范、標準及資料11.1 幕墻設計規(guī)范：11.2 建筑設計規(guī)范：11.3 鋁材規(guī)范：21.4 金屬板及石材規(guī)范：21.5 玻璃規(guī)范：31.6 鋼材規(guī)范：31.7 膠類及密封材料規(guī)范：41.8 門窗及五金件規(guī)范：41.9 相關物理性能等級測試方法：51.10 建筑結構靜力計算手冊(第二版)61.11 土建圖紙：62 基本參數(shù)62.1 幕墻所在地區(qū)：62.2 地面粗糙度分類等級：62.3 抗震烈度：63 幕墻承受荷載計算63.1 風荷載標準值的計算方法：63.2 計算支撐結構時的風荷載標準值：

2、73.3 計算面板材料時的風荷載標準值：83.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值：83.5 作用效應組合：84 幕墻立柱計算94.1 立柱型材選材計算：94.2 確定材料的截面參數(shù)：114.3 選用立柱型材的截面特性：124.4 立柱的抗彎強度計算：124.5 立柱的撓度計算：134.6 立柱的抗剪計算：135 幕墻橫梁計算145.1 橫梁型材選材計算：145.2 確定材料的截面參數(shù)：165.3 選用橫梁型材的截面特性：175.4 幕墻橫梁的抗彎強度計算：175.5 橫梁的撓度計算：185.6 橫梁的抗剪計算：(三角荷載作用下)186 玻璃板塊的選用與校核196.1 玻璃板塊荷載計算：

3、206.2 玻璃的強度計算：216.3 玻璃最大撓度校核：227 連接件計算237.1 橫梁與角碼間連結：247.2 角碼與立柱連接：247.3 立柱與主結構連接：268 幕墻埋件計算(土建預埋)278.1 荷載標準值計算：288.2 埋件計算：288.3 錨板總面積校核：298.4 錨筋長度計算：299 幕墻焊縫計算309.1 受力分析：309.2 焊縫特性參數(shù)計算：309.3 焊縫校核計算：3110 顯橫隱豎玻璃幕墻膠類及伸縮縫計算3110.1 抗震設計下結構硅酮密封膠的寬度計算：3110.2 結構硅酮密封膠粘接厚度的計算：3210.3 結構膠設計總結：3310.4 立柱連接伸縮縫計算：3

4、310.5 玻璃鑲嵌槽緊固螺釘抗拉強度計算：3310.6 耐侯膠膠縫計算：3411 附錄 常用材料的力學及其它物理性能35顯橫隱豎玻璃幕墻設計計算書1 計算引用的規(guī)范、標準及資料1.1 幕墻設計規(guī)范：鋁合金結構設計規(guī)范 GB50429-2007玻璃幕墻工程技術規(guī)范 JGJ102-2003點支式玻璃幕墻工程技術規(guī)程 CECS127-2001點支式玻璃幕墻支承裝置 JG138-2001吊掛式玻璃幕墻支承裝置 JG139-2001建筑玻璃應用技術規(guī)程 JGJ113-2003建筑瓷板裝飾工程技術規(guī)范 CECS101：98建筑幕墻 GB/T21086-2007金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范 JGJ133-2

5、0011.2 建筑設計規(guī)范：采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范 GB50019-2003地震震級的規(guī)定 GB/T17740-1999鋼結構防火涂料 GB14907-2002鋼結構設計規(guī)范 GB50017-2003高層民用建筑鋼結構技術規(guī)范 JGJ99-98高層建筑混凝土結構技術規(guī)程 JGJ3-2002高層民用建筑設計防火規(guī)范 GB50045-95(2005年版)高處作業(yè)吊藍 GB19155-2003工程抗震術語標準 JGJ/T97-95工程網(wǎng)絡計劃技術規(guī)程 JGJ/T121-99公共建筑節(jié)能設計標準 GB50189-2005混凝土結構后錨固技術規(guī)程 JGJ145-2004混凝土結構設計規(guī)范 GB500

6、10-2002混凝土用膨脹型、擴孔型建筑錨栓 JG160-2004既有居住建筑節(jié)能改造技術規(guī)程 JGJ129-2004建筑表面用有機硅防水劑 JC/T902-2002建筑材料放射性核素限量 GB6566-2001建筑防火封堵應用技術規(guī)程 CECS154：2003建筑鋼結構焊接技術規(guī)程 JGJ81-2002建筑隔聲評價標準 GB/T50121-2005建筑工程抗震設防分類標準 GB50223-2004建筑工程預應力施工規(guī)程 CECS180：2005建筑結構荷載規(guī)范 GB50009-2001(2006年版、局部修訂)建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準 GB50068-2001建筑抗震設防分類標準 GB50

7、223-2004建筑抗震設計規(guī)范 GB50011-2001建筑設計防火規(guī)范 GB50016-2006建筑物防雷設計規(guī)范 GB50057-94(2000年版)冷彎薄壁型鋼結構設計規(guī)范 GB50018-2002民用建筑隔聲設計規(guī)范 GBJ118-88民用建筑熱工設計規(guī)范 GB50176-93民用建筑設計通則 GB50352-2005膜結構技術規(guī)程 CECS158：2004夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準 JGJ134-2001夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準 JGJ75-2003預應力筋用錨具、夾具和連接器應用技術規(guī)程JGJ85-20021.3 鋁材規(guī)范：變形鋁及鋁合金化學成份 GB/T3190-

8、1996建筑用隔熱鋁合金型材-穿條式 JG/T175-2005建筑用鋁型材、鋁板氟碳涂層 JG/T133-2000鋁合金建筑型材第1部分基材 GB5237.1-2004鋁合金建筑型材第2部分陽極氧化、著色型材 GB5237.2-2004鋁合金建筑型材第3部分電泳涂漆型材 GB5237.3-2004鋁合金建筑型材第4部分粉末噴涂型材 GB5237.4-2004鋁合金建筑型材第5部分氟碳漆噴涂型材 GB5237.5-2004鋁合金建筑型材第6部分隔熱型材 GB5237.6-2004鋁及鋁合金彩色涂層板、帶材 YS/T431-2000一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材 GB/T3880.13-2006鋁型

9、材截面幾何參數(shù)算法及計算機程序要求 YS/T437-2000有色電泳涂漆鋁合金建筑型材 YS/T459-20031.4 金屬板及石材規(guī)范：干掛飾面石材及其金屬掛件 JC830.1、2-2005建筑裝飾用微晶玻璃 JC/T872-2000建筑幕墻用瓷板 JG/T217-2007鋁幕墻板、板基 YS/T429.1-2000鋁幕墻板、氟碳噴漆鋁單板 YS/T429.2-2000鋁塑復合板 GB/T17748-1999鋁塑復合板用鋁帶 YS/T432-2000天然板石 GB/T18600-2001天然大理石荒料 JC/T202-2001天然大理石建筑板材 GB/T19766-2005天然花崗石荒料 J

10、C/T204-2001天然花崗石建筑板材 GB/T18601-2001天然石材統(tǒng)一編號 GB/T17670-1999天然飾面石材術語 GB/T13890-921.5 玻璃規(guī)范：鍍膜玻璃 第1部分：陽光控制鍍膜玻璃 GB/T18915.1-2002鍍膜玻璃 第2部分：低輻射鍍膜玻璃 GB/T18915.2-2002防彈玻璃 GB17840-1999浮法玻璃 GB11614-1999夾層玻璃 GB/T9962-1999建筑用安全玻璃 第2部分：鋼化玻璃 GB15763.2-2005建筑用安全玻璃 防火玻璃 GB15763.1-2001幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃 GB17841-1999普通平板玻璃

11、 GB4871-1995熱彎玻璃 JC/T915-2003壓花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-2002著色玻璃 GB/T18701-20021.6 鋼材規(guī)范：建筑結構用冷彎矩形鋼管 JG/T178-2005不銹鋼棒 GB/T1220-2007不銹鋼和耐熱鋼冷軋鋼帶 GB/T4239-1991不銹鋼冷加工鋼棒 GB/T4226-1984不銹鋼冷軋鋼板及鋼帶 GB/T3280-2007不銹鋼熱軋鋼板及鋼帶 GB/T4237-2007不銹鋼絲 GB/T4240-93建筑用不銹鋼絞線 JG/T200-2007不銹鋼小直徑無縫鋼管 GB/T3090-2000擦窗機 GB191

12、54-2003彩色涂層鋼板和鋼帶 GB/T12754-2006低合金鋼焊條 GB/T5118-1995低合金高強度結構鋼 GB/T1591-1994建筑幕墻用鋼索壓管接頭 JG/T201-2007高耐候結構鋼 GB/T4171-2000高碳鉻不銹鋼絲 YB/T0961997焊接結構用耐候鋼 GB/T4172-2000合金結構鋼 GB/T3077-1999結構用無縫鋼管 JBJ102金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術要求 GB/T13912-2002冷拔異形鋼管 GB/T3094-2000碳鋼焊條 GB/T5117-1999碳素結構鋼 GB/T700-2006碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋薄鋼板及鋼帶

13、GB/T912-1989碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋厚鋼板及鋼帶GB/T3274-2007優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼 GB/T699-1999預應力筋用錨具、夾具和連接器 GB/T14370-20001.7 膠類及密封材料規(guī)范：丙烯酸酯建筑密封膏 JC484-2006幕墻玻璃接縫用密封膠 JC/T882-2001彩色涂層鋼板用建筑密封膠 JC/T884-2001丁基橡膠防水密封膠粘帶 JC/T942-2004干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘劑 JC887-2001工業(yè)用橡膠板 GB/T5574-1994混凝土建筑接縫用密封膠 JC/T881-2001建筑窗用彈性密封劑 JC485-2007建筑密封材料試驗方法 GB

14、/T13477.120-2002建筑用防霉密封膠 JC/T885-2001建筑用硅酮結構密封膠 GB16776-2005建筑用巖棉、礦渣棉絕熱制品 GB/T19686-2005建筑用硬質(zhì)塑料隔熱條 JG/T174-2005建筑裝飾用天然石材防護劑 JC/T973-2005聚氨酯建筑密封膠 JC/T482-2003聚硫建筑密封膠 JC/T483-2006絕熱用巖棉、礦棉及其制品 GB/T11835-2007硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強度的測定 GB/T529-1999石材用建筑密封膠 JC/T883-2001橡膠袖珍硬度計壓入硬度試驗方法 GB/T531-1999修補用天然橡膠膠粘劑 HG/T33

15、18-2002中空玻璃用彈性密封膠 JC/T486-2001中空玻璃用丁基熱熔密封膠 JC/T914-20031.8 門窗及五金件規(guī)范：封閉型沉頭抽芯鉚釘 GB/T12616-2004封閉型平圓頭抽芯鉚釘 GB/T12615-2004緊固件螺栓和螺釘 GB/T5277-1985緊固件公差螺栓、螺釘、螺柱和螺母 GB/T3103.1-2002緊固件機械性能不銹鋼螺母 GB/T3098.15-2000緊固件機械性能不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱 GB/T3098.6-2000緊固件機械性能抽芯鉚釘 GB/T3098.19-2004緊固件機械性能螺母、粗牙螺紋 GB/T3098.2-2000緊固件機械性能螺

16、母、細牙螺紋 GB/T3098.4-2000緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱 GB/T3098.1-2000緊固件機械性能自攻螺釘 GB/T3098.5-2000緊固件術語盲鉚釘 GB/T3099-2004鋁合金窗 GB/T8479-2003鋁合金門 GB/T8478-2003螺紋緊固件應力截面積和承載面積 GB/T16823.1-1997十字槽盤頭螺釘 GB/T818-2000地彈簧 QB/T3884-1999 鋁合金門插鎖 QB/T3885-1999 平開鋁合金窗把手 QB/T3886-1999 鋁合金撐擋 QB/T3887-1999 鋁合金窗不銹鋼滑撐 QB/T3888-1999 鋁合金門

17、窗拉手 QB/T3889-1999 鋁合金窗鎖 QB/T3900-1999 鋁合金門鎖 QB/T3901-1999 推拉鋁合金門用滑輪 QB/T3902-1999 閉合器 QB/T3893-1999 外裝門鎖 QB/T2473-2000彈子插芯門鎖 GB/T2474-2000葉片門鎖 QB/T2475-2000球型門鎖 QB/T2476-2000銅合金鑄件 GB/T13819-1992鋅合壓鑄件 GB/T13821-1992鋁合金壓鑄件 GB/T15114-1994鑄件尺寸公差與機械加工余量 QB/T6414-1999建筑門窗五金件 插銷 JG214-2007建筑門窗五金件 傳動機構用執(zhí)手 J

18、G124-2007建筑門窗五金件 旋壓執(zhí)手 JG213-2007建筑門窗五金件 合頁（鉸鏈） JG125-2007建筑門窗五金件 傳動鎖閉器 JG126-2007建筑門窗五金件 滑撐 JG127-2007建筑門窗五金件 滑輪 JG129-2007建筑門窗五金件 多點鎖閉器 JG215-2007建筑門窗五金件 撐擋 JG128-2007建筑門窗五金件 通用要求 JG212-2007建筑門窗五金件 單點鎖閉器 JG130-2007建筑門窗內(nèi)平開下懸五金系統(tǒng) JG168-2004鋼塑共擠門窗 JG207-2007電動采光排煙窗 JG189-20061.9 相關物理性能等級測試方法：玻璃幕墻工程質(zhì)量檢

19、驗標準 JGJ/T139-2001玻璃幕墻光學性能 GB/T18091-2000采暖居住建筑節(jié)能檢驗標準 JGJ132-2001彩色涂層鋼板和鋼帶試驗方法 GB/T13448-2006鋼結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 GB50205-2001混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 GB50204-2002建筑防水材料老化試驗方法 GB/T18244-2000建筑幕墻氣密、水密、抗風壓性能檢測方法 GB/T15227-2007建筑幕墻抗震性能振動臺試驗方法 GB/T18575-2001建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測方法 GB/T18250-2000建筑外窗保溫性能分級及檢測方法 GB/T8484-2002建筑外窗

20、采光性能分級及檢測方法 GB/T11976-2002建筑外窗抗風壓性能分級及檢測方法 GB/T7106-2002建筑外窗空氣隔聲性能分級及檢測方法 GB/T8485-2002建筑外窗氣密性能分級及檢測方法 GB/T7107-2002建筑外窗水密性能分級及檢測方法 GB/T7108-2002建筑裝飾裝修工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 GB50210-2001金屬材料室溫拉伸試驗方法 GB/T228-20021.10 建筑結構靜力計算手冊(第二版)1.11 土建圖紙：2 基本參數(shù)2.1 幕墻所在地區(qū)： 溫州地區(qū)；2.2 地面粗糙度分類等級： 幕墻屬于外圍護構件，按建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2001)

21、 A類：指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)； B類：指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)； C類：指有密集建筑群的城市市區(qū)； D類：指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)；依照上面分類標準，本工程按B類地形考慮。2.3 抗震烈度： 根據(jù)國家規(guī)范建筑抗震設計規(guī)范(GB50011-2001)，溫州地區(qū)地震基本烈度為6度，地震動峰值加速度為0.05g，水平地震影響系數(shù)最大值為：max=0.04。3 幕墻承受荷載計算3.1 風荷載標準值的計算方法： 幕墻屬于外圍護構件，按建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2001 2006年版)計算： wk=gzzs1w0 7.1.1-2GB500

22、09-2001 2006年版上式中： wk：作用在幕墻上的風荷載標準值(MPa)； Z：計算點標高：90m； gz：瞬時風壓的陣風系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算： gz=K(1+2f) 其中K為地面粗糙度調(diào)整系數(shù)，f為脈動系數(shù) A類場地： gz=0.92(1+2f) 其中：f=0.387(Z/10)-0.12 B類場地： gz=0.89(1+2f) 其中：f=0.5(Z/10)-0.16 C類場地： gz=0.85(1+2f) 其中：f=0.734(Z/10)-0.22 D類場地： gz=0.80(1+2f) 其中：f=1.2248(Z/10)-0.3對于B類地形，90m高度處瞬時風

23、壓的陣風系數(shù)： gz=0.89(1+2(0.5(Z/10)-0.16)=1.5162 z：風壓高度變化系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算： A類場地： z=1.379(Z/10)0.24 當Z300m時，取Z=300m，當Z350m時，取Z=350m，當Z400m時，取Z=400m，當Z450m時，取Z=450m，當Z30m時，取Z=30m；對于B類地形，90m高度處風壓高度變化系數(shù)： z=1.000(Z/10)0.32=2.02 s1：局部風壓體型系數(shù)； 按建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2001(2006年版)第7.3.3條：驗算圍護構件及其連接的強度時，可按下列規(guī)定采用局部風壓體型

24、系數(shù)s1： 一、外表面 1. 正壓區(qū) 按表7.3.1采用； 2. 負壓區(qū) 對墻面， 取-1.0 對墻角邊， 取-1.8 二、內(nèi)表面 對封閉式建筑物，按表面風壓的正負情況取-0.2或0.2。 由于大部分幕墻都有開啟，按5.3.2JGJ102-2003條文說明，幕墻結構一般的體型系數(shù)取1.2(大面區(qū)域)、2.0(轉(zhuǎn)角區(qū)域)。 另注：上述的局部體型系數(shù)s1(1)是適用于圍護構件的從屬面積A小于或等于1m2的情況，當圍護構件的從屬面積A大于或等于10m2時，局部風壓體型系數(shù)s1(10)可乘以折減系數(shù)0.8，當構件的從屬面積小于10m2而大于1m2時，局部風壓體型系數(shù)s1(A)可按面積的對數(shù)線性插值，即

25、： s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA w0：基本風壓值(MPa)，根據(jù)現(xiàn)行GB50009-2001附表D.4(全國基本風壓分布圖)中數(shù)值采用，但不小于0.3KN/m2，按重現(xiàn)期50年，溫州地區(qū)取0.0006MPa；3.2 計算支撐結構時的風荷載標準值： 計算支撐結構時的構件從屬面積： A=0.953.9=3.705m2 LogA=0.569 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =0.886 s1=0.886+0.2 =1.086 wk=gzzs1w0 =1.51622.021.0860.0006 =0.001996MPa 3.3 計算面板材料時的風

26、荷載標準值： 計算面板材料時的構件從屬面積： A=0.951.9=1.805m2 LogA=0.256 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =0.949 s1=0.949+0.2 =1.149 wk=gzzs1w0 =1.51622.021.1490.0006 =0.002111MPa 3.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值： qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值(MPa)； E：動力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04； Gk：幕墻構件的重力荷載標準值(N)；

27、A：幕墻構件的面積(mm2)；3.5 作用效應組合：荷載和作用效應按下式進行組合： S=GSGk+wwSwk+EESEk 5.4.1JGJ102-2003上式中： S：作用效應組合的設計值； SGk：重力荷載作為永久荷載產(chǎn)生的效應標準值； Swk、SEk：分別為風荷載，地震作用作為可變荷載產(chǎn)生的效應標準值； G、w、E：各效應的分項系數(shù)； w、E：分別為風荷載，地震作用效應的組合系數(shù)。上面的G、w、E為分項系數(shù)，按5.4.2、5.4.3、5.4.4JGJ102-2003規(guī)定如下：進行幕墻構件強度、連接件和預埋件承載力計算時： 重力荷載：G：1.2； 風 荷 載：w：1.4； 地震作用：E：1.

28、3；進行撓度計算時； 重力荷載：G：1.0； 風 荷 載：w：1.0； 地震作用：可不做組合考慮；上式中，風荷載的組合系數(shù)w為1.0； 地震作用的組合系數(shù)E為0.5；4 幕墻立柱計算基本參數(shù)： 1：計算點標高：90m； 2：力學模型：雙跨梁； 3：立柱跨度：L=3900mm，短跨長L1=450mm，長跨長L2=3450mm； 4：立柱左分格寬：950mm；立柱右分格寬：950mm； 5：立柱計算間距：B=950mm； 6：板塊配置：中空玻璃6 +6 mm； 7：立柱材質(zhì)：6063A-T5； 8：安裝方式：偏心受拉；本處幕墻立柱按雙跨梁力學模型進行設計計算，受力模型如下：4.1 立柱型材選材計算

29、：(1)風荷載作用的線荷載集度(按矩形分布)： qwk：風荷載線分布最大荷載集度標準值(N/mm)； wk：風荷載標準值(MPa)； B：幕墻立柱計算間距(mm)； qwk=wkB =0.001996950 =1.896N/mm qw：風荷載線分布最大荷載集度設計值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.41.896 =2.654N/mm(2)水平地震作用線荷載集度(按矩形分布)： qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值(MPa)； E：動力放大系數(shù)，取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04； Gk：幕墻構件的重力荷載標準值(N)，(含面板和框架)； A：幕墻平面面積

30、(mm2)； qEAk=EmaxG/A 5.3.4JGJ102-2003 =50.040.0005 =0.0001MPa qEk：水平地震作用線荷載集度標準值(N/mm)； B：幕墻立柱計算間距(mm)； qEk=qEAkB =0.0001950 =0.095N/mm qE：水平地震作用線荷載集度設計值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.095 =0.124N/mm(3)幕墻受荷載集度組合：用于強度計算時，采用Sw+0.5SE設計值組合： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =2.654+0.50.124 =2.716N/mm用于撓度計算時，采用Sw標準值： 5

31、.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =1.896N/mm(4)求支座反力R1及最大彎矩： 由雙跨梁彎矩圖可知，兩支點0，2處彎矩為零，中支點彎矩最大為M1，而在均布荷載作用下，最大撓度在長跨內(nèi)出現(xiàn)。 M1：中支座彎矩(Nmm)； R1：中支座反力(N)； M1=-q(L13+L23)/8L =-2.716(4503+34503)/8/3900 =-3582573.75Nmm R1=qL1/2-M1/L1+qL2/2-M1/L2 =2.716450/2-(-3582573.75/450)+2.7163450/2-(-3582573.75/3450) =14295.902N4.2 確定材

32、料的截面參數(shù)：(1)截面的型材慣性矩要求： k2=0 k1=4M1/(qL22) =43582573.75/(2.71634502) =0.443查建筑結構靜力計算手冊第二版表3-9附注說明： x0=A/4+2R1/3cos(+240)其中： A=2+k1-k2=2.443 R=(A/4)2-k1/2)3/2=0.059 =1/3arccos(A3-12k1A-8(1-2k1-k2)/64R)=26.557 x0=A/4+2R1/3cos(+240) =2.443/4+20.0591/3cos(26.557+240) =0.564 =x0(1-2k1+3k1x0-2x02-k1x02+x03)

33、 =0.1499代入df,lim=qkL24/24EIxmin上式中： df,lim：按規(guī)范要求，立柱的撓度限值(mm)； qk：風荷載線荷載集度標準值(N/mm)； L2：長跨長度(mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對6063A-T5取70000MPa； Ixmin：材料需滿足的繞X軸最小慣性矩(mm4)； L2/180=3450/180=19.167 按5.1.1.2建筑幕墻GB/T21086-2007的規(guī)定，對于構件式玻璃幕墻或單元幕墻（其它形式幕墻或外維護結構無絕對撓度限制）： 當跨距4500mm時，絕對撓度不應該大于20mm； 當跨距4500mm時，絕對撓度不應該大于30mm；

34、對本例取： df,lim=19.167mm代入上式： Ixmin=qkL24/24Edf,lim =0.14991.89634504/24/70000/19.167 =1250411.392mm4(2)截面的型材抵抗矩要求： Wnx：立柱凈截面抵抗矩預選值(mm3)； Mx：彎矩組合設計值即M1(Nmm)； ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于鋼材龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對于鋁合金龍骨，按最新鋁合金結構設計規(guī)范GB 50429-2007，取1.00； fa ：型材抗彎強度設計值(MPa)，對6063A-T5取135； Wnx=Mx/fa =3582573.75/1.00/135

35、 =26537.583mm34.3 選用立柱型材的截面特性： 按上一項計算結果選用型材號：12072 型材的抗彎強度設計值：135MPa 型材的抗剪強度設計值：a=75MPa 型材彈性模量：E=70000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=2381700mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=975700mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=38320mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=41180mm3 型材凈截面面積：An=1194.74mm2 型材線密度：g=0.032258N/mm 型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=5mm 型材受力面對中性軸的面積矩：Sx=24320mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：=1.00

36、4.4 立柱的抗彎強度計算：(1)立柱軸向拉力設計值： Nk：立柱軸向拉力標準值(N)； qGAk：幕墻單位面積的自重標準值(MPa)； A：立柱單元的面積(mm2)； B：幕墻立柱計算間距(mm)； L：立柱跨度(mm)； Nk=qGAkA =qGAkBL =0.00059503900 =1852.5N N：立柱軸向拉力設計值(N)； N=1.2Nk =1.21852.5 =2223N(2)抗彎強度校核：按雙跨梁(受拉)立柱強度公式，應滿足： N/An+Mx/Wnxfa 6.3.7JGJ102-2003上式中： N：立柱軸力設計值(N)； Mx：立柱彎矩設計值(Nmm)； An：立柱凈截面面

37、積(mm2)； Wnx：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)； ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于鋼材龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對于鋁合金龍骨，按最新鋁合金結構設計規(guī)范GB 50429-2007，取1.00； fa：型材的抗彎強度設計值，取135MPa；則： N/An+Mx/Wnx=2223/1194.74+3582573.75/1.00/38320 =95.352MPa135MPa立柱抗彎強度滿足要求。4.5 立柱的撓度計算： 因為慣性矩預選是根據(jù)撓度限值計算的，所以只要選擇的立柱慣性矩大于預選值，撓度就滿足要求： 實際選用的型材慣性矩為：Ix=2381700mm4 預選值

38、為：Ixmin=1250411.392mm4 實際撓度計算值為： df=qkL24/24EIx =0.14991.89634504/24/70000/2381700 =10.063mm 而df,lim=19.167mm所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。4.6 立柱的抗剪計算：校核依據(jù)： maxa=75MPa (立柱的抗剪強度設計值)(1)求中支座剪力設計值：采用Vw+0.5VE組合 Vw1左=-(qL1/2-M1/L1) =-(2.716450/2-(-3582573.75/450) =-8572.375N Vw1右=qL2/2-M1/L2 =2.7163450/2-(-3582573.75/345

39、0) =5723.527N取V=8572.375N(2)立柱剪應力： max：立柱最大剪應力(MPa)； V：立柱所受剪力(N)； Sx：立柱型材受力面對中性軸的面積矩(mm3)； Ix：立柱型材截面慣性矩(mm4)； t：型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度(mm)； max=VSx/Ixt =8572.37524320/2381700/5 =17.507MPa 17.507MPa75MPa立柱抗剪強度滿足要求!5 幕墻橫梁計算基本參數(shù)： 1：計算點標高：90m； 2：橫梁跨度：B=950mm； 3：橫梁上分格高：1100mm；橫梁下分格高：1900mm； 4：橫梁計算間距：H=1500mm；

40、 5：力學模型：三角荷載簡支梁； 6：板塊配置：中空玻璃6 +6 mm； 7：橫梁材質(zhì)：6063-T5；因為BH，所以本處幕墻橫梁按三角形荷載簡支梁力學模型進行設計計算，受力模型如下：5.1 橫梁型材選材計算：(1)橫梁在風荷載作用下的線荷載集度(按三角形分布)： qwk：風荷載線分布最大荷載集度標準值(N/mm)； wk：風荷載標準值(MPa)； B：橫梁跨度(mm)； qwk=wkB =0.001996950 =1.896N/mm qw：風荷載線分布最大荷載集度設計值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.41.896 =2.654N/mm(2)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用的線荷載集

41、度(按三角形分布)： qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(MPa)； E：動力放大系數(shù)，取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04； Gk：幕墻構件的重力荷載標準值(N)，(主要指面板組件)； A：幕墻平面面積(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.00.040.0004 =0.00008MPa qEk：橫梁受水平地震作用線荷載集度標準值(N/mm)； B：橫梁跨度(mm)； qEk=qEAkB =0.00008950 =0.076N/mm qE：橫梁受水平地震作用線荷載集度設計值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.07

42、6 =0.099N/mm(3)幕墻橫梁受荷載集度組合：用于強度計算時，采用Sw+0.5SE設計值組合： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =2.654+0.50.099 =2.704N/mm用于撓度計算時，采用Sw標準值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =1.896N/mm(4)橫梁在風荷載及地震組合作用下的彎矩值(按三角形分布)： My：橫梁受風荷載及地震作用彎矩組合設計值(Nmm)； Mw：風荷載作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(Nmm)； ME：地震作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(Nmm)； B：橫梁跨度(mm)； Mw=qwB2/12 ME=qEB2/12采用Sw+0.5SE組合： My=Mw+0.5ME =qB2/12 =2.7049502/12 =203363.333Nmm(5)橫梁在自重荷載作用下的彎矩值(按矩形分布)： Gk：橫梁自重線荷載標準值(N/mm)； H：橫梁計算間距(mm)； Gk=0.0004H =0.00041500 =0.6N/mm G：橫梁自重線荷載設計值(N/mm)； G=1.2Gk =1.20.6 =0.72N/mm Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設計值(Nmm)； B：橫梁跨度(mm)； Mx=GB2/8 =0.729502/8 =81225Nmm