《2022年显横隐竖玻璃幕墙设计计算书 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年显横隐竖玻璃幕墙设计计算书 .pdf（22页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、显横隐竖玻璃幕墙设计计算书（主楼标高107m 大面）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 22 页目录1 计算引用地规范、标准及资料 . 错误！未定义书签。1.1 幕墙设计规范：. 错误！未定义书签。1.2 建筑设计规范：. 错误！未定义书签。1.3 铝材规范： . 11.4 金属板及石材规范：. 11.5 玻璃规范： . 11.6 钢材规范： . 11.7 胶类及密封材料规范：. 21.8 门窗及五金件规范：. 21.9 相关物理性能等级测试方法： . 31.10 建筑结构静力计算手册(第二版 ) . 错误！未定义书签。1.
2、11 土建图纸： . 错误！未定义书签。2 基本参数 . 32.1 幕墙所在地区：. 32.2 地面粗糙度分类等级：. 32.3 抗震烈度： . 33 幕墙承受荷载计算. 33.1 风荷载标准值地计算方法： . 33.2 计算支撑结构时地风荷载标准值： . 43.3 计算面板材料时地风荷载标准值： . 43.4 垂直于幕墙平面地分布水平地震作用标准值： . 43.5 作用效应组合：. 44 幕墙立柱计算. 44.1 立柱型材选材计算：. 54.2 确定材料地截面参数：. 54.3 选用立柱型材地截面特性： . 64.4 立柱地抗弯强度计算：. 64.5 立柱地挠度计算：. 64.6 立柱地抗剪
3、计算：. 75 幕墙横梁计算. 75.1 横梁型材选材计算：. 75.2 确定材料地截面参数：. 85.3 选用横梁型材地截面特性： . 95.4 幕墙横梁地抗弯强度计算： . 95.5 横梁地挠度计算：. 95.6 横梁地抗剪计算：(梯形荷载作用下) . 96 玻璃板块地选用与校核 . 106.1 玻璃板块荷载计算：. 106.2 玻璃地强度计算：. 116.3 玻璃最大挠度校核：. 117 连接件计算 . 127.1 横梁与角码间连结：. 127.2 角码与立柱连接：. 137.3 立柱与主结构连接：. 138 幕墙埋件计算(土建预埋 ) . 148.1 荷载标准值计算： . 148.2
4、埋件计算： . 158.3 锚板总面积校核： . 158.4 锚筋长度计算： . 159 幕墙焊缝计算 . 159.1 受力分析： . 159.2 焊缝特性参数计算： . 169.3 焊缝校核计算： . 1610 显横隐竖玻璃幕墙胶类及伸缩缝计算 . 1610.1 抗震设计下结构硅酮密封胶地宽度计算： . 1610.2 结构硅酮密封胶粘接厚度地计算： . 1610.3 结构胶设计总结： . 1710.4 立柱连接伸缩缝计算： . 1710.5 玻璃镶嵌槽紧固螺钉抗拉强度计算： . 1710.6 耐侯胶胶缝计算： . 1711 附录 常用材料地力学及其它物理性能. 18精选学习资料 - - -
5、- - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 22 页显横隐竖玻璃幕墙设计计算书1 计算引用地规范、标准及资料1.1 幕墙设计规范：铝合金结构设计规范 GB50429-2007玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-2003建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2009建筑幕墙 GB/T21086-2007金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ133-2001小单元建筑幕墙 JG/T216-2008 1.2 建筑设计规范：地震震级地规定 GB/T17740-1999钢结构防火涂料 GB14907-2002钢结构设计规范 GB50017-2003高层建筑混凝土结构技术规程
6、 JGJ3-2002高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95(2005年版 )高处作业吊蓝 GB19155-2003工程抗震术语标准 JGJ/T97-95工程网络计划技术规程 JGJ/T121-99混凝土结构后锚固技术规程 JGJ145-2004混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓 JG160-2004建筑材料放射性核素限量 GB6566-2001建筑防火封堵应用技术规程 CECS154：2003建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008建筑结构荷载规范 GB50009-2001(2006年版、局部修订)建筑抗震设计规范 GB50011-20
7、10建筑设计防火规范 GB50016-2006建筑物防雷设计规范 GB50057-94(2000年版 )民用建筑设计通则 GB50352-2005预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程JGJ85-20021.3 铝材规范：变形铝及铝合金化学成份 GB/T3190-2008建筑用铝型材、铝板氟碳涂层 JG/T133-2000铝合金建筑型材第1 部分基材 GB5237.1-2008铝合金建筑型材第2 部分阳极氧化、着色型材 GB5237.2-2008铝合金建筑型材第3 部分电泳涂漆型材 GB5237.3-2008铝合金建筑型材第4 部分粉末喷涂型材 GB5237.4-2008铝合金建筑型材第5
8、部分氟碳漆喷涂型材 GB5237.5-2008铝合金建筑型材第6 部分隔热型材 GB5237.6-2004铝及铝合金彩色涂层板、带材 YS/T431-2000一般工业用铝及铝合金板、带材 GB/T3880.13-2006铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求 YS/T437-2009有色电泳涂漆铝合金建筑型材 YS/T459-20031.4 金属板及石材规范：干挂饰面石材及其金属挂件 JC830.1、2-2005铝幕墙板、板基 YS/T429.1-2000铝幕墙板、氟碳喷漆铝单板 YS/T429.2-2000建筑幕墙用铝塑复合板 GB/T17748-2008铝塑复合板用铝带 YS/T432-2
9、000天然板石 GB/T18600-2009天然大理石荒料 JC/T202-2001天然大理石建筑板材 GB/T19766-2005天然花岗石荒料 JC/T204-2001天然花岗石建筑板材 GB/T18601-2009天然石材统一编号 GB/T17670-2008 天然饰面石材术语 GB/T13890-20081.5 玻璃规范：镀膜玻璃第 1 部分：阳光控制镀膜玻璃 GB/T18915.1-2002镀膜玻璃第 2 部分：低辐射镀膜玻璃 GB/T18915.2-2002平板玻璃 GB11614-2009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 2 部分
10、：钢化玻璃 GB15763.2-2005建筑用安全玻璃防火玻璃 GB15763.1-2009幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃 GB17841-2008热弯玻璃 JC/T915-2003压花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-20021.6 钢材规范：建筑结构用冷弯矩形钢管 JG/T178-2005不锈钢棒 GB/T1220-2007不锈钢冷加工钢棒 GB/T4226-2009不锈钢冷轧钢板及钢带 GB/T3280-2007不锈钢热轧钢板及钢带 GB/T4237-2007不锈钢丝 GB/T4240-2009建筑用不锈钢绞线 JG/T200-2007精选学习资料 - - - -
11、- - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 22 页不锈钢小直径无缝钢管 GB/T3090-2000擦窗机 GB19154-2003彩色涂层钢板和钢带 GB/T12754-2006低合金钢焊条 GB/T5118-1995低合金高强度结构钢 GB/T1591-2008建筑幕墙用钢索压管接头 JG/T201-2007耐候结构钢 GB/T4171-2008高碳铬不锈钢丝 YB/T096 1997合金结构钢 GB/T3077-1999金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求 GB/T13912-2002冷拔异形钢管 GB/T3094-2000碳钢焊条 GB/T5117-199
12、9碳素结构钢 GB/T700-2006碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带GB/T912-2008碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带GB/T3274-2007优质碳素结构钢 GB/T699-1999预应力筋用锚具、夹具和连接器 GB/T14370-20001.7 胶类及密封材料规范：丙烯酸酯建筑密封膏 JC484-2006幕墙玻璃接缝用密封胶 JC/T882-2001彩色涂层钢板用建筑密封胶 JC/T884-2001丁基橡胶防水密封胶粘带 JC/T942-2004干挂石材幕墙用环氧胶粘剂 JC887-2001工业用橡胶板 GB/T5574-1994混凝土建筑接缝用密封胶 JC/T88
13、1-2001建筑窗用弹性密封剂 JC485-2007建筑密封材料实验方法 GB/T13477.120-2002建筑用防霉密封胶 JC/T885-2001建筑用硅酮结构密封胶 GB16776-2005建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品 GB/T19686-2005建筑用硬质塑料隔热条 JG/T174-2005建筑装饰用天然石材防护剂 JC/T973-2005聚氨酯建筑密封胶 JC/T482-2003聚硫建筑密封胶 JC/T483-2006绝热用岩棉、矿棉及其制品 GB/T11835-2007硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度地测定 GB/T529-1999石材用建筑密封胶 JC/T883-2001橡胶袖珍硬度
14、计压入硬度实验方法 GB/T531-1999修补用天然橡胶胶粘剂 HG/T3318-2002中空玻璃用弹性密封胶 JC/T486-2001中空玻璃用丁基热熔密封胶 JC/T914-20031.8 门窗及五金件规范：封闭型沉头抽芯铆钉 GB/T12616-2004封闭型平圆头抽芯铆钉 GB/T12615-2004紧固件螺栓和螺钉 GB/T5277-1985紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母 GB/T3103.1-2002紧固件机械性能不锈钢螺母 GB/T3098.15-2000紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱 GB/T3098.6-2000紧固件机械性能抽芯铆钉 GB/T3098.19-200
15、4紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹 GB/T3098.2-2000紧固件机械性能螺母、细牙螺纹 GB/T3098.4-2000紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱 GB/T3098.1-2000紧固件机械性能自攻螺钉 GB/T3098.5-2000紧固件术语盲铆钉 GB/T3099-2004铝合金门窗 GB/T8478-2008螺纹紧固件应力截面积和承载面积 GB/T16823.1-1997十字槽盘头螺钉 GB/T818-2000地弹簧 QB/T2697-2005铝合金门插锁 QB/T3885-1999 平开铝合金窗把手 QB/T3886-1999 铝合金撑挡 QB/T3887-1999 铝合金窗不锈钢
16、滑撑 QB/T3888-1999 铝合金门窗拉手 QB/T3889-1999 铝合金窗锁 QB/T3900-1999 铝合金门锁 QB/T3901-1999 推拉铝合金门用滑轮 QB/T3902-1999 闭合器 QB/T3893-1999 外装门锁 QB/T2473-2000弹子插芯门锁 GB/T2474-2000叶片门锁 QB/T2475-2000球型门锁 QB/T2476-2000铜合金铸件 GB/T13819-1992锌合压铸件 GB/T13821-1992铝合金压铸件 GB/T15114-2009铸件尺寸公差与机械加工余量 QB/T6414-1999建筑门窗五金件插销 JG214-2
17、007建筑门窗五金件传动机构用执手 JG124-2007建筑门窗五金件旋压执手 JG213-2007建筑门窗五金件合页（铰链） JG125-2007建筑门窗五金件传动锁闭器 JG126-2007建筑门窗五金件滑撑 JG127-2007建筑门窗五金件滑轮 JG129-2007建筑门窗五金件多点锁闭器 JG215-2007建筑门窗五金件撑挡 JG128-2007精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 22 页建筑门窗五金件通用要求 JG212-2007建筑门窗五金件单点锁闭器 JG130-2007建筑门窗内平开下悬五金系统 JG16
18、8-2004钢塑共挤门窗 JG207-2007电动采光排烟窗 JG189-20061.9 相关物理性能等级测试方法：玻璃幕墙工程质量检验标准 JGJ/T139-2001玻璃幕墙光学性能 GB/T18091-2000居住建筑节能检测标准 JGJ132-2009彩色涂层钢板和钢带实验方法 GB/T13448-2006钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2001混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002建筑防水材料老化实验方法 GB/T18244-2000建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法 GB/T15227-2007建筑幕墙抗震性能振动台实验方法 GB/T18575-20
19、01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建筑外窗采光性能分级及检测方法 GB/T11976-2002建筑门窗空气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建筑装饰装修工程施工质量验收规范 GB50210-2001金属材料室温拉伸实验方法 GB/T228-20021.10 建筑结构静力计算手册(第二版 ) 1.11 土建图纸：2 基本参数2.1 幕墙所在地区： XX地区；2.2 地面粗糙度分类等级：幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规
20、范(GB50009-2001) A类：指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区； B类：指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏地乡镇和城市郊区； C类：指有密集建筑群地城市市区； D类：指有密集建筑群且房屋较高地城市市区；依照上面分类标准，本工程按C类地形考虑 .2.3 抗震烈度：根据国家规范建筑抗震设计规范(GB50011-2001 2008版) ，XX地区地震基本烈度为6 度，地震动峰值加速度为0.05g ，水平地震影响系数最大值为： max=0.04.3 幕墙承受荷载计算3.1 风荷载标准值地计算方法：幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2001 2006 年版 )
21、计算： wk= gz z s1w0 7.1.1-2GB50009-2001 2006年版 上式中： wk：作用在幕墙上地风荷载标准值(MPa)； Z：计算点标高：107m ； gz：瞬时风压地阵风系数；根据不同场地类型, 按以下公式计算(高度不足5m按 5m计算 ) ： gz=K(1+2 f)其中 K为地面粗糙度调整系数， f 为脉动系数 A类场地： gz=0.92 (1+2 f) 其中： f=0.387 (Z/10)-0.12 B类场地： gz=0.89 (1+2 f) 其中： f=0.5(Z/10)-0.16 C类场地： gz=0.85 (1+2 f) 其中： f=0.734(Z/10)-
22、0.22 D类场地： gz=0.80 (1+2 f) 其中： f=1.2248(Z/10)-0.3对于 C类地形， 107m高度处瞬时风压地阵风系数： gz=0.85 (1+2 (0.734(Z/10)-0.22)=1.5908 z：风压高度变化系数；根据不同场地类型, 按以下公式计算： A类场地： z=1.379 (Z/10)0.24当 Z300m时，取 Z=300m ，当 Z350m时，取 Z=350m ，当 Z400m时，取 Z=400m ，当 Z450m时，取 Z=450m ，当 Z30m时，取 Z=30m ；对于 C类地形， 107m高度处风压高度变化系数： z=0.616 (Z/1
23、0)0.44=1.7479 s1：局部风压体型系数；按建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006 年版 ) 第 7.3.3条：验算围护构件及其连接地强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数 s1：一、外表面 1. 正压区按表 7.3.1采用； 2. 负压区对墙面，取-1.0精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 22 页对墙角边，取-1.8二、内表面对封闭式建筑物，按表面风压地正负情况取-0.2或 0.2.本计算点为大面位置.由于大部分幕墙都有开启，按5.3.2JGJ102-2003条文说明，幕墙结构一般地体型系数取1.
24、2( 大面区域 ) 、2.0( 转角区域 ).另注：上述地局部体型系数 s1(1) 是适用于围护构件地从属面积A小于或等于1m2地情况，当围护构件地从属面积A 大于或等于10m2时，局部风压体型系数 s1(10) 可乘以折减系数0.8 ，当构件地从属面积小于10m2而大于 1m2时，局部风压体型系数 s1(A) 可按面积地对数线性插值，即： s1(A)= s1(1)+ s1(10)- s1(1)logA在上式中：当A 10m2时取 A=10m2 ；当 A 1m2时取 A=1m2 ； w0：基本风压值(MPa)，根据现行 GB50009-2001 附表D.4( 全国基本风压分布图 ) 中数值采用
25、，但不小于0.3KN/m2，按重现期50 年，杭州地区取0.00045MPa；3.2 计算支撑结构时地风荷载标准值：计算支撑结构时地构件从属面积： A=1.5 3.7=5.55m2 LogA=0.744 s1(A)= s1(1)+ s1(10)- s1(1)logA =0.851 s1=0.851+0.2 =1.051 wk= gz z s1w0 =1.5908 1.7479 1.051 0.00045 =0.001315MPa 3.3 计算面板材料时地风荷载标准值：计算面板材料时地构件从属面积： A=1.5 1.54=2.31m2 LogA=0.364 s1(A)= s1(1)+ s1(10
26、)- s1(1)logA =0.927 s1=0.927+0.2 =1.127 wk= gz z s1w0 =1.5908 1.7479 1.127 0.00045 =0.00141MPa 3.4 垂直于幕墙平面地分布水平地震作用标准值： qEAk= E maxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 qEAk：垂直于幕墙平面地分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数, 取 5.0 ； max：水平地震影响系数最大值，取0.04 ； Gk：幕墙构件地重力荷载标准值(N) ； A：幕墙构件地面积(mm2)；3.5 作用效应组合：荷载和作用效应按下式进行组合： S= GSGk+ w
27、wSwk+ E ESEk 5.4.1JGJ102-2003上式中： S：作用效应组合地设计值； SGk：重力荷载作为永久荷载产生地效应标准值； Swk、 SEk ：分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生地效应标准值； G、 w、 E：各效应地分项系数； w、 E：分别为风荷载，地震作用效应地组合系数.上面地 G 、 w、 E为分项系数，按5.4.2 、5.4.3 、5.4.4JGJ102-2003规定如下：进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载力计算时：重力荷载： G ：1.2 ；风 荷 载： w：1.4 ；地震作用： E：1.3 ；进行挠度计算时；重力荷载： G ：1.0 ；风 荷 载： w：
28、1.0 ；地震作用：可不做组合考虑；上式中，风荷载地组合系数 w为 1.0 ；地震作用地组合系数 E为 0.5 ；4 幕墙立柱计算基本参数： 1：计算点标高：107m ； 2：力学模型：双跨梁； 3：立柱跨度：L=3700mm ，短跨长L1=300mm ，长跨长L2=3400mm ； 4：立柱左分格宽：1500mm ；立柱右分格宽：1500mm ； 5：立柱计算间距：B=1500mm ； 6：板块配置：中空玻璃6 +6 mm； 7：立柱材质：6063-T5 ； 8：安装方式：偏心受拉；本处幕墙立柱按双跨梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师
29、归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 22 页4.1 立柱型材选材计算：(1) 风荷载作用地线荷载集度( 按矩形分布 ) ： qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)； wk：风荷载标准值(MPa)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； qwk=wkB =0.001315 1500 =1.972N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.4 1.972 =2.761N/mm(2) 水平地震作用线荷载集度( 按矩形分布 ) ： qEAk：垂直于幕墙平面地分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数，取5.0 ； max：水平
30、地震影响系数最大值，取0.04 ； Gk：幕墙构件地重力荷载标准值(N) ，( 含面板和框架 ) ； A：幕墙平面面积(mm2)； qEAk= E maxG/A 5.3.4JGJ102-2003 =5 0.04 0.0005 =0.0001MPa qEk：水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； qEk=qEAkB =0.0001 1500 =0.15N/mm qE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.3 0.15 =0.195N/mm(3) 幕墙受荷载集度组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： 5.4.1JG
31、J102-2003 q=qw+0.5qE =2.761+0.5 0.195 =2.859N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =1.972N/mm(4) 求支座反力R1及最大弯矩：由双跨梁弯矩图可知，两支点0，2 处弯矩为零，中支点弯矩最大为M1 ，而在均布荷载作用下，最大挠度在长跨内出现. M1：中支座弯矩(N mm) ； R1：中支座反力(N) ； M1=-q(L13+L23)/8L =-2.859 (3003+34003)/8/3700 =-3798896.25N mm R1=qL1/2-M1/L1+qL2/2-M1/L2 =2.859
32、 300/2-(-3798896.25/300)+2.859 3400/2-(-3798896.25/3400) =19069.46N4.2 确定材料地截面参数：(1) 截面地型材惯性矩要求： k2=0 k1=4M1/(qL22) =4 3798896.25/(2.859 34002) =0.46查建筑结构静力计算手册第二版表3-9 附注说明： x0=A/4+2R1/3cos( +240)其中： A=2+k1-k2=2.46 R=(A/4)2-k1/2)3/2=0.057 =1/3arccos(A3-12k1A-8(1-2k1-k2)/64R)=26.499 x0=A/4+2R1/3cos(
33、+240) =2.46/4+2 0.0571/3cos(26.499+240)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 22 页 =0.568 =x0(1-2k1+3k1x0-2x02-k1x02+x03) =0.144代入 df,lim= qkL24/24EIxmin上式中： df,lim：按规范要求，立柱地挠度限值(mm)； qk：风荷载线荷载集度标准值(N/mm)； L2：长跨长度 (mm)； E：型材地弹性模量(MPa)，对 6063-T5 取 70000MPa ； Ixmin：材料需满足地绕X轴最小惯性矩 (mm4)；
34、L2/180=3400/180=18.889按5.1.1.2建筑幕墙GB/T21086-2007 地规定，对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙（其它形式幕墙或外维护结构无绝对挠度限制）：当跨距 4500mm 时，绝对挠度不应该大于20mm ；当跨距 4500mm 时，绝对挠度不应该大于30mm ；对本例取： df,lim=18.889mm代入上式： Ixmin= qkL24/24Edf,lim =0.144 1.972 34004/24/70000/18.889 =1195822.781mm4(2) 截面地型材抵抗矩要求： Wnx：立柱净截面抵抗矩预选值(mm3)； Mx：弯矩组合设计值即M1(N m
35、m) ； ：塑性发展系数：对于钢材龙骨，按JGJ133 或 JGJ102 规范 , 取 1.05 ；对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007 ，取 1.00 ； fa ：型材抗弯强度设计值(MPa)，对 6063-T5 取 90； Wnx=Mx/ fa =3798896.25/1.00/90 =42209.958mm34.3 选用立柱型材地截面特性：按上一项计算结果选用型材号：140 x65x3型材地抗弯强度设计值：90MPa型材地抗剪强度设计值： a=55MPa型材弹性模量：E=70000MPa绕 X轴惯性矩： Ix=3305356mm4绕 Y轴惯性矩： Iy=91
36、2248mm4绕 X轴净截面抵抗矩：Wnx1=44972mm3绕 X轴净截面抵抗矩：Wnx2=49702mm3型材净截面面积：An=1261mm2型材线密度： g=0.034047N/mm型材截面垂直于X轴腹板地截面总宽度：t=6mm型材受力面对中性轴地面积矩：Sx=28948mm3塑性发展系数： =1.004.4 立柱地抗弯强度计算：(1) 立柱轴向拉力设计值： Nk：立柱轴向拉力标准值(N) ； qGAk：幕墙单位面积地自重标准值(MPa)； A：立柱单元地面积(mm2)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度 (mm)； Nk=qGAkA =qGAkBL =0.0005 1500
37、 3700 =2775N N：立柱轴向拉力设计值(N) ； N=1.2Nk =1.2 2775 =3330N(2) 抗弯强度校核：按双跨梁 ( 受拉 ) 立柱强度公式，应满足： N/An+Mx/ Wnx fa 6.3.7JGJ102-2003上式中： N：立柱轴力设计值(N) ； Mx：立柱弯矩设计值(N mm) ； An：立柱净截面面积(mm2)； Wnx：在弯矩作用方向地净截面抵抗矩(mm3)； ：塑性发展系数：对于钢材龙骨，按JGJ133或 JGJ102规范 , 取 1.05 ；对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007 ，取 1.00 ； fa：型材地抗弯强度设
38、计值，取90MPa ；则： N/An+Mx/ Wnx=3330/1261+3798896.25/1.00/44972 =87.113MPa 90MPa立柱抗弯强度满足要求.4.5 立柱地挠度计算：因为惯性矩预选是根据挠度限值计算地，所以只要选择地立柱惯性矩大于预选值，挠度就满足要求：实际选用地型材惯性矩为：Ix=3305356mm4预选值为： Ixmin=1195822.781mm4实际挠度计算值为： df= qkL24/24EIx =0.144 1.972 34004/24/70000/3305356精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第
39、 8 页，共 22 页 =6.834mm而 df,lim=18.889mm所以，立柱挠度满足规范要求.4.6 立柱地抗剪计算：校核依据： max a=55MPa (立柱地抗剪强度设计值)(1) 求中支座剪力设计值：采用 Vw+0.5VE组合 Vw1左=-(qL1/2-M1/L1) =-(2.859 300/2-(-3798896.25/300) =-13091.838N Vw1右=qL2/2-M1/L2 =2.859 3400/2-(-3798896.25/3400) =5977.622N取 V=13091.838N(2) 立柱剪应力： max：立柱最大剪应力(MPa)； V：立柱所受剪力(N
40、) ； Sx：立柱型材受力面对中性轴地面积矩(mm3)； Ix：立柱型材截面惯性矩(mm4)； t：型材截面垂直于X轴腹板地截面总宽度(mm)； max=VSx/Ixt =13091.838 28948/3305356/6 =19.11MPa 19.11MPa 55MPa立柱抗剪强度满足要求!5 幕墙横梁计算基本参数： 1：计算点标高：107m ； 2：横梁跨度： B=1500mm ； 3：横梁上分格高：1540mm ；横梁下分格高：900mm ； 4：横梁计算间距：H=1220mm ； 5：力学模型：梯形荷载简支梁； 6：板块配置：中空玻璃6 +6 mm； 7：横梁材质： 6063-T5 ；
41、因为 BH ，所以本处幕墙横梁按梯形荷载简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：5.1 横梁型材选材计算：(1) 横梁在风荷载作用下地线荷载集度( 按梯形分布 ) ： qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)； wk：风荷载标准值(MPa)； H：幕墙横梁计算间距(mm)； qwk=wkH =0.001315 1220 =1.604N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.4 1.604 =2.246N/mm(2) 垂直于幕墙平面地分布水平地震作用地线荷载集度( 按梯形分布 ) ： qEAk：垂直于幕墙平面地分布水平地震作用(MPa)；
42、 E：动力放大系数，取5.0 ； max ：水平地震影响系数最大值，取0.04 ； Gk：幕墙构件地重力荷载标准值(N) ，( 主要指面板组件) ； A：幕墙平面面积(mm2)； qEAk= E maxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.0 0.04 0.0004 =0.00008MPa qEk：横梁受水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； H：幕墙横梁计算间距(mm)；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 22 页 qEk=qEAkH =0.00008 1220 =0.098N/mm qE：横梁受水平地震作
43、用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.3 0.098 =0.127N/mm(3) 幕墙横梁受荷载集度组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE组合设计值： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =2.246+0.5 0.127 =2.31N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =1.604N/mm(4) 横梁在风荷载及地震组合作用下地弯矩值( 按梯形分布 ) ： My：横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N mm) ； Mw ：风荷载作用下横梁产生地弯矩(N mm) ； ME ：地震作用下横梁产生地弯矩
44、(N mm) ； B：横梁跨度 (mm)； H：幕墙横梁计算间距(mm)；采用 Sw+0.5SE组合： 5.4.1JGJ102-2003 Mw=qwB2(3-(H/B)2)/24 ME=qEB2(3-(H/B)2)/24 My=Mw+0.5ME =qB2(3-(H/B)2)/24 =2.31 15002 (3-(1220/1500)2)/24 =506429N mm(5) 横梁在自重荷载作用下地弯矩值( 按矩形分布 ) ： Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)； H1：横梁自重荷载作用高度(mm)，对挂式结构取横梁下分格高，对非挂式结构取横梁上分格高； Gk=0.0004 H1 =0.000
45、4 1540 =0.616N/mm G：横梁自重线荷载设计值(N/mm)； G=1.2Gk =1.2 0.616 =0.739N/mm Mx：横梁在自重荷载作用下地弯矩设计值(N mm) ； B：横梁跨度 (mm)； Mx=GB2/8 =0.739 15002/8 =207843.75N mm5.2 确定材料地截面参数：(1) 横梁抵抗矩预选： Wnx：绕 X方向横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)； Wny：绕 Y方向横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)； Mx：横梁在自重荷载作用下地弯矩(N mm) ； My：风荷载及地震作用弯矩组合值(N mm) ； x， y：塑性发展系数：对于钢材龙骨，按JG
46、J133或 JGJ102规范 , 取 1.05 ；对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007 ，取 1.00 ； fa：型材抗弯强度设计值(MPa)，对 6063-T5 取 90；按下面公式计算： Wnx=Mx/ xfa =207843.75/1.00/90 =2309.375mm3 Wny=My/ yfa =506429/1.00/90 =5626.989mm3(2) 横梁惯性矩预选： df1,lim：按规范要求，横梁在水平力标准值作用下地挠度限值(mm)； df2,lim：按规范要求，横梁在自重力标准值作用下地挠度限值(mm)； B：横梁跨度 (mm)；按相关规范，
47、钢材横梁地相对挠度不应大于L/250 ，铝材横梁地相对挠度不应大于L/180 ；建筑幕墙GB/T21086-2007 还有如下规定：按5.1.1.2，对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙（其它形式幕墙或外维护结构无绝对挠度限制）：当跨距 4500mm 时，绝对挠度不应该大于20mm ；当跨距 4500mm 时，绝对挠度不应该大于30mm ；按5.1.9，b ，自重标准值作用下挠度不应超过其跨度地1/500 ，并且不应大于3mm ； B/180=1500/180=8.333mm B/500=1500/500=3mm对本例取： df1,lim=8.333mm df2,lim=3mm qk：风荷载作用线荷载
48、集度标准值(N/mm)； E：型材地弹性模量(MPa)，对 6063-T5 取 70000MPa ； Iymin：绕 Y轴最小惯性矩(mm4)； B：横梁跨度 (mm)； df1,lim=qkB4(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240EIymin ( 受风荷载与地震作用地挠度计算) Iymin=qkB4(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240Edf1,lim =1.604 15004(25/8-5(1220/2/1500)2+2(1220/2/1500)4)/240/70000/8.333 =136472.683mm4 Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)；
49、 Ixmin：绕 X轴最小惯性矩(mm4)；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 22 页 df2,lim=5GkB4/384EIxmin ( 自重作用下产生地挠度计算) Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim =5 0.616 15004/384/70000/3 =193359.375mm4 5.3 选用横梁型材地截面特性：按照上面地预选结果选取型材：选用型材号：段热62x60 x3型材抗弯强度设计值：90MPa型材抗剪强度设计值：55MPa型材弹性模量：E=70000MPa绕 X轴惯性矩： Ix=398940mm
50、4绕 Y轴惯性矩： Iy=1087840mm4绕 X轴净截面抵抗矩：Wnx1=16215mm3绕 X轴净截面抵抗矩：Wnx2=11270mm3绕 Y轴净截面抵抗矩：Wny1=27133mm3绕 Y轴净截面抵抗矩：Wny2=32070mm3型材净截面面积：An=1393mm2型材线密度： g=0.037611N/mm横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚：t=3mm横梁截面垂直于X轴腹板地截面总宽度：tx=6mm横梁截面垂直于Y轴腹板地截面总宽度：ty=6mm型材受力面对中性轴地面积矩( 绕 X轴) ：Sx=9704mm3型材受力面对中性轴地面积矩( 绕 Y轴) ：Sy=20750mm3塑性发