橫明豎隱玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)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(shè)計(jì)計(jì)算書 中南建設(shè)集團(tuán)建筑幕墻設(shè)計(jì)研究院 目錄 1 計(jì)算引用的規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)與資料1 1.1 幕墻設(shè)計(jì)規(guī)：1 1.2 建筑設(shè)計(jì)規(guī)：1 1.3 鋁材規(guī)：2 1.4 金屬板與石材規(guī)：2 1.5 玻璃規(guī)：3 1.6 鋼材規(guī)：3 1.7 膠類與密封材料規(guī)：4 1.8 門窗與五金件規(guī)：4 1.9 相關(guān)物理性能等級測試方法：5 1.10 《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊》(第二版)6 1.11 土建圖紙：6 2 基本參數(shù)6 2.1

2、 幕墻所在地區(qū)：6 2.2 地面粗糙度分類等級：6 2.3 抗震烈度：6 3 幕墻承受荷載計(jì)算6 3.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算方法：6 3.2 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：7 3.3 計(jì)算面板材料時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：8 3.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：8 3.5 作用效應(yīng)組合：8 4 幕墻立柱計(jì)算9 4.1 立柱型材選材計(jì)算：9 4.2 確定材料的截面參數(shù)：11 4.3 選用立柱型材的截面特性：12 4.4 立柱的抗彎強(qiáng)度計(jì)算：12 4.5 立柱的撓度計(jì)算：13 4.6 立柱的抗剪計(jì)算：13 5 幕墻橫梁計(jì)算14 5.1 橫梁型材選材計(jì)算：14

3、 5.2 確定材料的截面參數(shù)：16 5.3 選用橫梁型材的截面特性：17 5.4 幕墻橫梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算：17 5.5 橫梁的撓度計(jì)算：18 5.6 橫梁的抗剪計(jì)算：(三角荷載作用下)18 6 玻璃板塊的選用與校核19 6.1 玻璃板塊荷載計(jì)算：20 6.2 玻璃的強(qiáng)度計(jì)算：21 6.3 玻璃最大撓度校核：22 7 連接件計(jì)算23 7.1 橫梁與角碼間連結(jié)：24 7.2 角碼與立柱連接：24 7.3 立柱與主結(jié)構(gòu)連接：26 8 幕墻埋件計(jì)算(土建預(yù)埋)27 8.1 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：28 8.2 埋件計(jì)算：28 8.3 錨板總面積校核：29 8.4 錨筋長度計(jì)算

4、：29 9 幕墻焊縫計(jì)算30 9.1 受力分析：30 9.2 焊縫特性參數(shù)計(jì)算：30 9.3 焊縫校核計(jì)算：31 10 顯橫隱豎玻璃幕墻膠類與伸縮縫計(jì)算31 10.1 抗震設(shè)計(jì)下結(jié)構(gòu)硅酮密封膠的寬度計(jì)算：31 10.2 結(jié)構(gòu)硅酮密封膠粘接厚度的計(jì)算：32 10.3 結(jié)構(gòu)膠設(shè)計(jì)總結(jié)：33 10.4 立柱連接伸縮縫計(jì)算：33 10.5 玻璃鑲嵌槽緊固螺釘抗拉強(qiáng)度計(jì)算：33 10.6 耐侯膠膠縫計(jì)算：34 11 附錄常用材料的力學(xué)與其它物理性能35 39 / 42 顯橫隱豎玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書 1 計(jì)算引用的規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)與資料 1.1 幕墻設(shè)計(jì)規(guī)： 《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)

5、計(jì)規(guī)》 GB50429-2007 《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)》 JGJ102-2003 《點(diǎn)支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程》 CECS127-2001 《點(diǎn)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(yīng)用技術(shù)規(guī)程》 JGJ113-2003 《建筑瓷板裝飾工程技術(shù)規(guī)》 CECS101：98 《建

6、筑幕墻》 GB/T21086-2007 《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)》 JGJ133-2001 1.2 建筑設(shè)計(jì)規(guī)： 《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)》 GB50019-2003 《地震震級的規(guī)定》 GB/T17740-1999 《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》 GB14907-2002 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)》 GB50017-2003 《高層民用

7、建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)》 JGJ99-98 《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 JGJ3-2002 《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)》 GB50045-95(2005年版) 《高處作業(yè)吊藍(lán)》 GB19155-2003 《工程抗震術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》 JGJ/T97-95 《工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)規(guī)程》 JGJ/T121-99 《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 GB501

8、89-2005 《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》 JGJ145-2004 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)》 GB50010-2002 《混凝土用膨脹型、擴(kuò)孔型建筑錨栓》 JG160-2004 《既有居住建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)程》 JGJ129-2004 《建筑表面用有機(jī)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(yīng)用技術(shù)規(guī)程》 CEC

9、S154：2003 《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》 JGJ81-2002 《建筑隔聲評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》 GB/T50121-2005 《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》 GB50223-2004 《建筑工程預(yù)應(yīng)力施工規(guī)程》 CECS180：2005 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)》 GB50009-2001(2006年版、局部修訂) 《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 GB50068-2001 《建筑抗

10、震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》 GB50223-2004 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)》 GB50011-2001 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)》 GB50016-2006 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)》 GB50057-94(2000年版) 《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)》 GB50018-2002 《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)》 GBJ118-88 《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)》

11、 GB50176-93 《民用建筑設(shè)計(jì)通則》 GB50352-2005 《膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 CECS158：2004 《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 JGJ134-2001 《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 JGJ75-2003 《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ85-2002 1.3 鋁材規(guī)： 《變形鋁與鋁合金化學(xué)成份》 GB/T3190-1996 《建筑用隔熱鋁合金型材-穿條式》

12、 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》 G

13、B5237.6-2004 《鋁與鋁合金彩色涂層板、帶材》 YS/T431-2000 《一般工業(yè)用鋁與鋁合金板、帶材》 GB/T3880.1～3-2006 《鋁型材截面幾何參數(shù)算法與計(jì)算機(jī)程序要求》 YS/T437-2000 《有色電泳涂漆鋁合金建筑型材》 YS/T459-2003 1.4 金屬板與石材規(guī)： 《干掛飾面石材與其金屬掛件》 JC830.1、2-2005 《建筑裝飾用微晶玻璃》 JC/T872-2000 《建筑幕墻用瓷板》

14、 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(fù)合板》 GB/T17748-1999 《鋁塑復(fù)合板用鋁帶》 YS/T432-2000 《天然板石》 GB/T18600-2001 《天然石荒料》

15、 JC/T202-2001 《天然石建筑板材》 GB/T19766-2005 《天然花崗石荒料》 JC/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(shù)語》 GB/T13890-92 1.5 玻璃規(guī)： 《鍍膜玻璃 第1

16、部分：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》

17、 GB15763.1-2001 《幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃》 GB17841-1999 《普通平板玻璃》 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》

18、 GB/T18701-2002 1.6 鋼材規(guī)： 《建筑結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管》 JG/T178-2005 《不銹鋼棒》 GB/T1220-2007 《不銹鋼和耐熱鋼冷軋鋼帶》 GB/T4239-1991 《不銹鋼冷加工鋼棒》 GB/T4226-1984 《不銹鋼冷軋鋼板與鋼帶》 GB/T3280-2007 《不銹鋼熱軋鋼板與鋼帶》

19、 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(jī)》 GB19154-2003 《彩色涂層鋼板和鋼帶》 GB/T12754-2006 《低合金鋼焊條》

20、 GB/T5118-1995 《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》 GB/T1591-1994 《建筑幕墻用鋼索壓管接頭》 JG/T201-2007 《高耐候結(jié)構(gòu)鋼》 GB/T4171-2000 《高碳鉻不銹鋼絲》 YB/T096—1997 《焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼》 GB/T4172-2000 《合金結(jié)構(gòu)鋼》

21、 GB/T3077-1999 《結(jié)構(gòu)用無縫鋼管》 J102 《金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術(shù)要求》 GB/T13912-2002 《冷拔異形鋼管》 GB/T3094-2000 《碳鋼焊條》 GB/T5117-1999 《碳素結(jié)構(gòu)鋼》 GB/T700-2006 《碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板與鋼帶》GB/T912-1989 《碳素結(jié)構(gòu)鋼和

22、低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板與鋼帶》GB/T3274-2007 《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》 GB/T699-1999 《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》 GB/T14370-2000 1.7 膠類與密封材料規(guī)： 《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》

23、 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(yàn)方法》 GB/T13477.1～20-2002 《建筑用防霉密封膠》 JC/T885-2001

24、 《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》 GB16776-2005 《建筑用巖棉、礦渣棉絕熱制品》 GB/T19686-2005 《建筑用硬質(zhì)塑料隔熱條》 JG/T174-2005 《建筑裝飾用天然石材防護(hù)劑》 JC/T973-2005 《聚氨酯建筑密封膠》 JC/T482-2003 《聚硫建筑密封膠》 JC/T483-2006 《絕熱用巖棉、礦棉與其制品》

25、 GB/T11835-2007 《硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強(qiáng)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(jì)壓入硬度試驗(yàn)方法》 GB/T531-1999 《修補(bǔ)用天然橡膠膠粘劑》 HG/T3318-2002 《中空玻璃用彈性密封膠》 JC/T486-2001 《中空玻璃用丁基熱熔密封膠》 JC/T914-2003 1.8 門窗與五金

26、件規(guī)： 《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(jī)械性能不銹鋼螺母》 GB/T3098.15-2000 《緊固件機(jī)械性能不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱》 GB/T3098.6-2000 《緊固件機(jī)械性能抽芯鉚釘》

27、 GB/T3098.19-2004 《緊固件機(jī)械性能螺母、粗牙螺紋》 GB/T3098.2-2000 《緊固件機(jī)械性能螺母、細(xì)牙螺紋》 GB/T3098.4-2000 《緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘和螺柱》 GB/T3098.1-2000 《緊固件機(jī)械性能自攻螺釘》 GB/T3098.5-2000 《緊固件術(shù)語盲鉚釘》 GB/T3099-2004 《鋁合金窗》

28、 GB/T8479-2003 《鋁合金門》 GB/T8478-2003 《螺紋緊固件應(yīng)力截面積和承載面積》 GB/T16823.1-1997 《十字槽盤頭螺釘》 GB/T818-2000 《地彈簧》 QB/T3884-1999 《鋁合金門插鎖》 QB/T3885-1999 《平開鋁合金窗把手》

29、 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》

30、 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》

31、 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(jī)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(dòng)機(jī)構(gòu)用執(zhí)手》 JG124-2007 《建筑門窗五金件 旋壓執(zhí)手》

32、 JG213-2007 《建筑門窗五金件 合頁（鉸鏈）》 JG125-2007 《建筑門窗五金件 傳動(dòng)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(diǎn)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》

33、 JG212-2007 《建筑門窗五金件 單點(diǎn)鎖閉器》 JG130-2007 《建筑門窗平開下懸五金系統(tǒng)》 JG168-2004 《鋼塑共擠門窗》 JG207-2007 《電動(dòng)采光排煙窗》 JG189-2006 1.9 相關(guān)物理性能等級測試方法： 《玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》 JGJ/T139-2001 《玻璃幕墻光學(xué)性能》

34、 GB/T18091-2000 《采暖居住建筑節(jié)能檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》 JGJ132-2001 《彩色涂層鋼板和鋼帶試驗(yàn)方法》 GB/T13448-2006 《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)》 GB50205-2001 《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)》 GB50204-2002 《建筑防水材料老化試驗(yàn)方法》 GB/T18244-2000 《建筑幕墻氣密、水密、抗風(fēng)壓性能檢測方法》 GB/T15227-2007 《建筑幕墻抗震性能振動(dòng)臺試驗(yàn)方法》 G

35、B/T18575-2001 《建筑幕墻平面變形性能檢測方法》 GB/T18250-2000 《建筑外窗保溫性能分級與檢測方法》 GB/T8484-2002 《建筑外窗采光性能分級與檢測方法》 GB/T11976-2002 《建筑外窗抗風(fēng)壓性能分級與檢測方法》 GB/T7106-2002 《建筑外窗空氣隔聲性能分級與檢測方法》 GB/T8485-2002 《建筑外窗氣密性能分級與檢測方法》 GB/T7107-2002 《建筑外窗水密性能分級與檢測方法》 GB/T7108

36、-2002 《建筑裝飾裝修工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)》 GB50210-2001 《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》 GB/T228-2002 1.10 《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)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)： 地區(qū)； 2.2 地面粗糙度分類等級： 幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)》(GB50009-2001) A類：指近海海面和海島、海岸、湖岸與沙漠地區(qū)； B類：指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以與房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)； C類：指有密集建筑群的城市市區(qū)

37、； D類：指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)； 依照上面分類標(biāo)準(zhǔn)，本工程按B類地形考慮。 2.3 抗震烈度： 根據(jù)國家規(guī)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)》(GB50011-2001)，地區(qū)地震基本烈度為6度，地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，水平地震影響系數(shù)最大值為：αmax=0.04。 3 幕墻承受荷載計(jì)算 3.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算方法： 幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)(GB50009-2001 2006年版)計(jì)算： wk=βgzμzμs1w0……7.1.1-2[GB50009-2001 2006年版] 上式中： wk：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)

38、值(MPa)； Z：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：90m； βgz：瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計(jì)算： βgz=K(1+2μf) 其中K為地面粗糙度調(diào)整系數(shù)，μf為脈動(dòng)系數(shù) A類場地： βgz=0.92×(1+2μf) 其中：μf=0.387×(Z/10)-0.12 B類場地： βgz=0.89×(1+2μf) 其中：μf=0.5(Z/10)-0.16 C類場地： βgz=0.85×(1+2μf) 其中：μf=0.734(Z/10)-0.22 D類場地： βgz=0.80×(1+2μf) 其中：μf=1.22

39、48(Z/10)-0.3 對于B類地形，90m高度處瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)： βgz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.5162 μz：風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計(jì)算： A類場地： μz=1.379×(Z/10)0.24 當(dāng)Z>300m時(shí)，取Z=300m，當(dāng)Z<5m時(shí)，取Z=5m； B類場地： μz=(Z/10)0.32 當(dāng)Z>350m時(shí)，取Z=350m，當(dāng)Z<10m時(shí)，取Z=10m； C類場地： μz=0.616×(Z/10)0.44

40、 當(dāng)Z>400m時(shí)，取Z=400m，當(dāng)Z<15m時(shí)，取Z=15m； D類場地： μz=0.318×(Z/10)0.60 當(dāng)Z>450m時(shí)，取Z=450m，當(dāng)Z<30m時(shí)，取Z=30m； 對于B類地形，90m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)： μz=1.000×(Z/10)0.32=2.02 μs1：局部風(fēng)壓體型系數(shù)； 按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3條：驗(yàn)算圍護(hù)構(gòu)件與其連接的強(qiáng)度時(shí)，可按下列規(guī)定采用局部風(fēng)壓體型系數(shù)μs1： 一、外表面 1. 正壓區(qū)

41、 按表7.3.1采用； 2. 負(fù)壓區(qū) — 對墻面， 取-1.0 — 對墻角邊， 取-1.8 二、表面 對封閉式建筑物，按表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取-0.2或0.2。 由于大部分幕墻都有開啟，按[5.3.2]JGJ102-2003條文說明，幕墻結(jié)構(gòu)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)μs1(1)是適用于圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A小于或等于1m2的情況，當(dāng)圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A大于或等于10m2時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)μs1(10)可乘以折減系數(shù)0.8，當(dāng)構(gòu)件的從屬面積小于10m2而

42、大于1m2時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)μs1(A)可按面積的對數(shù)線性插值，即： μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA w0：基本風(fēng)壓值(MPa)，根據(jù)現(xiàn)行<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)>>GB50009-2001附表D.4(全國基本風(fēng)壓分布圖)中數(shù)值采用，但不小于0.3KN/m2，按重現(xiàn)期50年，地區(qū)取0.0006MPa； 3.2 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的構(gòu)件從屬面積： A=0.95×3.9=3.705m2 LogA=0.569 μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA

43、 =0.886 μs1=0.886+0.2 =1.086 wk=βgzμzμs1w0 =1.5162×2.02×1.086×0.0006 =0.001996MPa 3.3 計(jì)算面板材料時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 計(jì)算面板材料時(shí)的構(gòu)件從屬面積： A=0.95×1.9=1.805m2 LogA=0.256 μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA =0.949 μs1=0.949+0.2 =1.149 wk=

44、βgzμzμs1w0 =1.5162×2.02×1.149×0.0006 =0.002111MPa 3.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： qEAk=βEαmaxGk/A ……5.3.4[JGJ102-2003] qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； βE：動(dòng)力放大系數(shù),取5.0； αmax：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)； A：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)； 3.5 作用效應(yīng)組合： 荷載和作用效應(yīng)按下式進(jìn)行組合： S

45、=γGSGk+ψwγwSwk+ψEγESEk……5.4.1[JGJ102-2003] 上式中： S：作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值； SGk：重力荷載作為永久荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； Swk、SEk：分別為風(fēng)荷載，地震作用作為可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； γG、γw、γE：各效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)； ψw、ψE：分別為風(fēng)荷載，地震作用效應(yīng)的組合系數(shù)。 上面的γG、γw、γE為分項(xiàng)系數(shù)，按5.4.2、5.4.3、5.4.4[JGJ102-2003]規(guī)定如下： 進(jìn)行幕墻構(gòu)件強(qiáng)度、連接件和預(yù)埋件承載力計(jì)算時(shí)： 重力荷載：γG：1.2； 風(fēng) 荷 載：γw：1.4；

46、 地震作用：γE：1.3； 進(jìn)行撓度計(jì)算時(shí)； 重力荷載：γG：1.0； 風(fēng) 荷 載：γw：1.0； 地震作用：可不做組合考慮； 上式中，風(fēng)荷載的組合系數(shù)ψw為1.0； 地震作用的組合系數(shù)ψE為0.5； 4 幕墻立柱計(jì)算 基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：90m； 2：力學(xué)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(jì)算間距：B=950mm； 6：板塊配

47、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(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下： 4.1 立柱型材選材計(jì)算： (1)風(fēng)荷載作用的線荷載集度(按矩形分布)： qwk：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)； qwk=wkB =0.001996×950 =1.896N/mm qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qw=1.4qwk

48、 =1.4×1.896 =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(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； βE：動(dòng)力放大系數(shù)，取5.0； αmax：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)，(含面板和框架)； A：幕墻平面面積(mm2)； qEAk=βEαmaxG/A ……5.3.4[JGJ102-2003] =5×0.04×0.0005 =0.0001MPa qEk：水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)

49、值(N/mm)； B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)； qEk=qEAkB =0.0001×950 =0.095N/mm qE：水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.3×0.095 =0.124N/mm (3)幕墻受荷載集度組合： 用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用Sw+0.5SE設(shè)計(jì)值組合： ……5.4.1[JGJ102-2003] q=qw+0.5qE =2.654+0.5×0.124 =2.716N/mm 用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值：

50、 ……5.4.1[JGJ102-2003] qk=qwk =1.896N/mm (4)求支座反力R1與最大彎矩： 由雙跨梁彎矩圖可知，兩支點(diǎn)0，2處彎矩為零，中支點(diǎn)彎矩最大為M1，而在均布荷載作用下，最大撓度在長跨出現(xiàn)。 M1：中支座彎矩(N·mm)； R1：中支座反力(N)； M1=-q(L13+L23)/8L =-2.716×(4503+34503)/8/3900 =-3582573.75N·mm R1=qL1/2-M1/L1+qL2/2-M1/L2 =2.716×450/2

51、-(-3582573.75/450)+2.716×3450/2-(-3582573.75/3450) =14295.902N 4.2 確定材料的截面參數(shù)： (1)截面的型材慣性矩要求： k2=0 k1=4M1/(qL22) =4×3582573.75/(2.716×34502) =0.443 查《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊》第二版表3-9附注說明： x0=A/4+2R1/3cos(θ+240) 其中： A=2+k1-k2=2.443 R=((A/4)2-k1/2)3/2=0.059 θ=1/3arc

52、cos((A3-12k1A-8(1-2k1-k2))/64R)=26.557 x0=A/4+2R1/3cos(θ+240) =2.443/4+2×0.0591/3cos(26.557+240) =0.564 λ=x0(1-2k1+3k1x0-2x02-k1x02+x03) =0.1499 代入df,lim=λqkL24/24EIxmin 上式中： df,lim：按規(guī)要求，立柱的撓度限值(mm)； qk：風(fēng)荷載線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； L2：長跨長度(mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對6063A-

53、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(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻（其它形式幕墻或外維護(hù)結(jié)構(gòu)無絕對撓度限制）： 當(dāng)跨距≤4500mm時(shí)，絕對撓度不應(yīng)該大于20mm； 當(dāng)跨距＞4500mm時(shí)，絕對撓度不應(yīng)該大于30mm； 對本例?。? df,lim=19.167mm 代入上式： Ixmin=λqkL24/24Edf,lim =0.1499×

54、1.896×34504/24/70000/19.167 =1250411.392mm4 (2)截面的型材抵抗矩要求： Wnx：立柱凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； Mx：彎矩組合設(shè)計(jì)值即M1(N·mm)； γ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于鋼材龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī),取1.05； 對于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)》GB 50429-2007，取1.00； fa ：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，對6063A-T5取135； Wnx=Mx/γfa =3582573.75/1.0

55、0/135 =26537.583mm3 4.3 選用立柱型材的截面特性： 按上一項(xiàng)計(jì)算結(jié)果選用型材號：120×72 型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：135MPa 型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：τa=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：γg=0.032258

56、N/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)：γ=1.00 4.4 立柱的抗彎強(qiáng)度計(jì)算： (1)立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值： Nk：立柱軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值(N)； qGAk：幕墻單位面積的自重標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； A：立柱單元的面積(mm2)； B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)； L：立柱跨度(mm)； Nk=qGAkA =qGAkBL =0.0005×950×3900 =1852.5N N

57、：立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值(N)； N=1.2Nk =1.2×1852.5 =2223N (2)抗彎強(qiáng)度校核： 按雙跨梁(受拉)立柱強(qiáng)度公式，應(yīng)滿足： N/An+Mx/γWnx≤fa……6.3.7[JGJ102-2003] 上式中： N：立柱軸力設(shè)計(jì)值(N)； Mx：立柱彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)； An：立柱凈截面面積(mm2)； Wnx：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)； γ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于鋼材龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī),取1.05； 對于鋁合金龍骨，按最新《

58、鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)》GB 50429-2007，取1.00； fa：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取135MPa； 則： N/An+Mx/γWnx=2223/1194.74+3582573.75/1.00/38320 =95.352MPa≤135MPa 立柱抗彎強(qiáng)度滿足要求。 4.5 立柱的撓度計(jì)算： 因?yàn)閼T性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計(jì)算的，所以只要選擇的立柱慣性矩大于預(yù)選值，撓度就滿足要求： 實(shí)際選用的型材慣性矩為：Ix=2381700mm4 預(yù)選值為：Ixmin=1250411.392mm4 實(shí)際撓度計(jì)算值

59、為： df=λqkL24/24EIx =0.1499×1.896×34504/24/70000/2381700 =10.063mm 而df,lim=19.167mm 所以，立柱撓度滿足規(guī)要求。 4.6 立柱的抗剪計(jì)算： 校核依據(jù)： τmax≤τa=75MPa (立柱的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值) (1)求中支座剪力設(shè)計(jì)值： 采用Vw+0.5VE組合 Vw1左=-(qL1/2-M1/L1) =-(2.716×450/2-(-3582573.75/450)) =-8572.375N Vw1右=q

60、L2/2-M1/L2 =2.716×3450/2-(-3582573.75/3450) =5723.527N 取V=8572.375N (2)立柱剪應(yīng)力： τmax：立柱最大剪應(yīng)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)； τmax=VSx/Ixt =8572.375×24320/2381700/5 =17.507MPa 17.507MPa≤

61、75MPa 立柱抗剪強(qiáng)度滿足要求! 5 幕墻橫梁計(jì)算 基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)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(jì)算間距：H=1500mm； 5：力學(xué)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?yàn)锽≤H，所以本處幕墻橫梁按三角形荷載簡支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下： 5.1 橫梁型材選材計(jì)算： (1)橫梁在風(fēng)荷載作用下的線荷載集度(按三角形分布)： qw

62、k：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； B：橫梁跨度(mm)； qwk=wkB =0.001996×950 =1.896N/mm qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.4×1.896 =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)； βE：動(dòng)力放大系數(shù)，取5.0； αmax：水平地震影響系數(shù)最大值

63、，取0.04； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)，(主要指面板組件)； A：幕墻平面面積(mm2)； qEAk=βEαmaxGk/A ……5.3.4[JGJ102-2003] =5.0×0.04×0.0004 =0.00008MPa qEk：橫梁受水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； B：橫梁跨度(mm)； qEk=qEAkB =0.00008×950 =0.076N/mm qE：橫梁受水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； q

64、E=1.3qEk =1.3×0.076 =0.099N/mm (3)幕墻橫梁受荷載集度組合： 用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用Sw+0.5SE設(shè)計(jì)值組合： ……5.4.1[JGJ102-2003] q=qw+0.5qE =2.654+0.5×0.099 =2.704N/mm 用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值： ……5.4.1[JGJ102-2003] qk=qwk =1.896N/mm (4)橫梁在風(fēng)荷載與地震組合作用下的彎矩值(按三角形分布)： My：橫梁受風(fēng)荷載與地震作用彎矩組合設(shè)計(jì)值(N·mm)；

65、 Mw：風(fēng)荷載作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(N·mm)； ME：地震作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(N·mm)； 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 =2.704×9502/12 =203363.333N·mm (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(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； H：橫梁計(jì)算間距(mm)； Gk=0.0004×H =0.0004×1

66、500 =0.6N/mm G：橫梁自重線荷載設(shè)計(jì)值(N/mm)； G=1.2Gk =1.2×0.6 =0.72N/mm Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)； B：橫梁跨度(mm)； Mx=GB2/8 =0.72×9502/8 =81225N·mm 5.2 確定材料的截面參數(shù)： (1)橫梁抵抗矩預(yù)選： Wnx：繞X軸橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； Wny：繞Y軸橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)； My：風(fēng)荷載與地震作用彎矩組合設(shè)計(jì)值(N·mm)； γx，γy：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于鋼材龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī),均取1.05； 對于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)》GB 50429-2007，均取1.00； fa：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，對6063-T5取90； 按下面公式計(jì)算：