鋁單板幕墻工程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

1、鋁單板幕墻工程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)設(shè)計(jì)： 校對(duì)： 審核： 批準(zhǔn)： 二一六年九月九日目錄1 計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料11.1 幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范：11.2 建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：11.3 鋁材規(guī)范：11.4 金屬板及石材規(guī)范：21.5 玻璃規(guī)范：21.6 鋼材規(guī)范：21.7 膠類及密封材料規(guī)范：31.8 五金件規(guī)范：31.9 相關(guān)物理性能等級(jí)測(cè)試方法：41.10 建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)(第二版)41.11 土建圖紙：42 基本參數(shù)42.1 幕墻所在地區(qū)42.2 地面粗糙度分類等級(jí)42.3 抗震設(shè)防43 幕墻承受荷載計(jì)算53.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算方法53.2 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值63.3 計(jì)算面板材料時(shí)的風(fēng)荷載

2、標(biāo)準(zhǔn)值63.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值63.5 平行于幕墻平面的集中水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值63.6 作用效應(yīng)組合74 幕墻立柱計(jì)算74.1 立柱型材選材計(jì)算84.2 確定材料的截面參數(shù)94.3 選用立柱型材的截面特性94.4 立柱的抗彎強(qiáng)度計(jì)算104.5 立柱的撓度計(jì)算104.6 立柱的抗剪計(jì)算105 幕墻橫梁計(jì)算115.1 橫梁型材選材計(jì)算125.2 確定材料的截面參數(shù)135.3 選用橫梁型材的截面特性145.4 幕墻橫梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算145.5 橫梁的撓度計(jì)算145.6 橫梁的抗剪計(jì)算156 鋁單板的選用與校核166.1 鋁單板荷載計(jì)算166.2 B板的強(qiáng)度、撓度校核167 連

3、接件計(jì)算177.1 橫梁與角碼間連接187.2 角碼與立柱連接197.3 立柱與主結(jié)構(gòu)連接198 幕墻埋件計(jì)算(定型化學(xué)錨栓)218.1 荷載值計(jì)算218.2 錨栓群中承受拉力最大錨栓的拉力計(jì)算228.3 群錨受剪內(nèi)力計(jì)算238.4 錨栓鋼材破壞時(shí)的受拉承載力計(jì)算238.5 基材混凝土的受拉承載力計(jì)算238.6 錨栓鋼材受剪破壞承載力計(jì)算248.7 基材混凝土受剪承載力計(jì)算248.8 拉剪復(fù)合受力情況下的混凝土承載力計(jì)算259 幕墻轉(zhuǎn)接件強(qiáng)度計(jì)算269.1 受力分析269.2 轉(zhuǎn)接件的強(qiáng)度計(jì)算2610 幕墻焊縫計(jì)算2610.1 受力分析2610.2 焊縫特性參數(shù)計(jì)算2610.3 焊縫校核計(jì)算2

4、711 鋁單板幕墻幕墻膠類及伸縮縫計(jì)算2711.1 立柱連接伸縮縫計(jì)算2712 幕墻板塊壓板計(jì)算2812.1 壓板的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算2812.2 壓板的應(yīng)力計(jì)算2812.3 螺栓抗拉強(qiáng)度驗(yàn)算2913 附錄 常用材料的力學(xué)及其它物理性能30鋁單板幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 鋁單板幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)1 計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料1.1 幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范：鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50429-2007玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ102-2003建筑瓷板裝飾工程技術(shù)規(guī)程 CECS101：98建筑幕墻 GB/T21086-2007金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ133-2001小單元建筑幕墻 JG/T216-2007建筑幕墻

5、工程技術(shù)規(guī)范 DGJ08-56-20121.2 建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：地震震級(jí)的規(guī)定 GB/T17740-1999鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50017-2003高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ3-2010高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB50045-95(2005年版)高處作業(yè)吊藍(lán) GB19155-2003工程抗震術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T97-2011工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)規(guī)程 JGJ/T121-99混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程 JGJ145-2013混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50367-2013混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010-2010混凝土用膨脹型、擴(kuò)孔型建筑錨栓 JG160-2004建筑材料放射性核素限量 GB6

6、566-2010建筑防火封堵應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 CECS154：2003建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 JGJ81-2002建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn) GB50223-2008建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-2012建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB50068-2001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50011-2010建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB50016-2006建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50057-2010冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 GB50018-2002民用建筑設(shè)計(jì)通則 GB50352-2005擦窗機(jī) GB19154-2003鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范 GB50661-2011鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范 GB50755-20121.3 鋁

7、材規(guī)范：變形鋁及鋁合金化學(xué)成份 GB/T3190-2008建筑用隔熱鋁合金型材 JG175-2011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 GB5237.1-2008鋁合金建筑型材第2部分陽(yáng)極氧化、著色型材 GB5237.2-2008鋁合金建筑型材第3部分電泳涂漆型材 GB5237.3-2008鋁合金建筑型材第4部分粉末噴涂型材 GB5237.4-2008鋁合金建筑型材第5部分氟碳漆噴涂型材 GB5237.5-2008鋁合金建筑型材第6部分隔熱型材 GB5237.6-2012鋁及鋁合金彩色涂層板、帶材 YS/T431-2009鋁型材截面幾何參數(shù)算法及計(jì)算

8、機(jī)程序要求 YS/T437-2009有色電泳涂漆鋁合金建筑型材 YS/T459-2003變形鋁和鋁合金牌號(hào)表示方法 GB/T16474-20111.4 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建筑裝飾用搪瓷鋼板 JG/T234-2008微晶玻璃陶瓷復(fù)合磚 JC/T994-2006超薄天然石材復(fù)合板 JC/T1049-2007鋁幕墻板 板基 YS/T429.1-2000鋁幕墻板 第2部分：有機(jī)聚合物噴涂鋁單板 YS/T429.2-2012建筑幕墻用鋁塑復(fù)合板 GB/T17748-2

9、008建筑幕墻用陶板 JG/T324-2011建筑裝飾用石材蜂窩復(fù)合板 JG/T328-2011建筑幕墻用氟碳鋁單板制品 JG331-2011纖維增強(qiáng)水泥外墻裝飾掛板 JC/T2085-2011建筑用泡沫鋁板 JG/T359-2012金屬裝飾保溫板 JG/T360-2012外墻保溫用錨栓 JG/T366-2012聚碳酸酯（PC）中空板 JG/T116-2012聚碳酸酯（PC）實(shí)心板 JG/T347-2012鋁塑復(fù)合板用鋁帶 YS/T432-2000天然板石 GB/T18600-2009天然大理石荒料 JC/T202-2011天然大理石建筑板材 GB/T19766-2005天然花崗石荒料 JC/

10、T204-2011天然花崗石建筑板材 GB/T18601-2009天然石材統(tǒng)一編號(hào) GB/T17670-2008 天然飾面石材術(shù)語(yǔ) GB/T13890-20081.5 玻璃規(guī)范：鍍膜玻璃 第1部分：陽(yáng)光控制鍍膜玻璃 GB/T18915.1-2013鍍膜玻璃 第2部分：低輻射鍍膜玻璃 GB/T18915.2-2013防彈玻璃 GB17840-1999平板玻璃 GB11614-2009建筑用安全玻璃 第3部分：夾層玻璃 GB15763.3-2009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 GB15763.1-2009半鋼化玻璃 GB/T17841-2

11、008熱彎玻璃 JC/T915-2003壓花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-20121.6 鋼材規(guī)范：建筑結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管 JG/T178-2005不銹鋼棒 GB/T1220-2007不銹鋼冷加工鋼棒 GB/T4226-2009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不銹鋼小直徑無(wú)縫鋼管 GB/T3090-2000彩色涂層鋼板和鋼帶 GB/T12754-2006低合金鋼焊條 GB/T5118-2012低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 GB/T1591-2008建筑幕墻用鋼索壓管接頭 JG/T201-2007耐候結(jié)構(gòu)鋼 GB

12、/T4171-2008高碳鉻不銹鋼絲 YB/T0961997合金結(jié)構(gòu)鋼 GB/T3077-1999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/T3094-2012碳鋼焊條 GB/T5117-2012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)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶GB/T912-2008碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板及鋼帶GB/T3274-2007優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB/T699-19991.7 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-

13、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/T5574-2008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/T13477.120-2002建筑用防霉密封膠 JC/T885-2001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

14、-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(qiáng)度的測(cè)定 GB/T529-2008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建筑表面用有機(jī)硅防水劑 JC/T902-2002鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB14907-20021.8 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緊固件螺栓和螺釘通孔 GB/

15、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 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/T3098.1-2010緊固件機(jī)械性能自攻螺釘 GB/T3098.5-2000緊固件術(shù)語(yǔ)盲鉚釘 GB/T3099.2-2004螺紋緊固件應(yīng)力截面積和承載面積 GB/T16823

16、.1-1997十字槽盤(pán)頭螺釘 GB/T818-2000銅合金鑄件 GB/T13819-1992鋅合金壓鑄件 GB/T13821-2009鋁合金壓鑄件 GB/T15114-2009鑄件尺寸公差與機(jī)械加工余量 GB/T6414-1999電動(dòng)采光排煙窗 JG189-20061.9 相關(guān)物理性能等級(jí)測(cè)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 GB/T18091-2000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)范 GB50205-2001混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50204-2002(2011版)建筑防水材料老化試驗(yàn)方

17、法 GB/T18244-2000建筑幕墻氣密、水密、抗風(fēng)壓性能檢測(cè)方法 GB/T15227-2007建筑幕墻抗震性能振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)方法 GB/T18575-2001建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測(cè)方法 GB/T18250-2000建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50210-2001金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法 GB/T228-20021.10 建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)(第二版)1.11 土建圖紙：2 基本參數(shù)2.1 幕墻所在地區(qū) 淮安地區(qū)；2.2 地面粗糙度分類等級(jí) 幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2012) 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

18、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(biāo)準(zhǔn)，本工程按B類地形考慮。2.3 抗震設(shè)防 按建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)，建筑工程應(yīng)分為以下四個(gè)抗震設(shè)防類別： 1.特殊設(shè)防類：指使用上有特殊設(shè)施，涉及國(guó)家公共安全的重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害等特別重大災(zāi)害后果，需要進(jìn)行特殊設(shè)防的建筑，簡(jiǎn)稱甲類； 2.重點(diǎn)設(shè)防類：指地震時(shí)使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的生命線相關(guān)建筑，以及地震時(shí)可能導(dǎo)致大量人員傷亡等重大災(zāi)害后果，需要提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的建筑，簡(jiǎn)稱乙類； 3.標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類：指大量的除1、2、4款以外按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)防

19、的建筑，簡(jiǎn)稱丙類； 4.適度設(shè)防類：指使用上人員稀少且震損不致產(chǎn)生次生災(zāi)害，允許在一定條件下適度降低要求的建筑，簡(jiǎn)稱丁類； 在圍護(hù)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)計(jì)算中： 1.特殊設(shè)防類，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強(qiáng)其抗震措施，同時(shí)，應(yīng)按批準(zhǔn)的地震安全性評(píng)價(jià)的結(jié)果且高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求確定其地震作用； 2.重點(diǎn)設(shè)防類，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強(qiáng)其抗震措施，同時(shí)，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用； 3.標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其抗震措施和地震作用； 4.適度設(shè)防類，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其抗震措施和地震作用； 根據(jù)國(guó)家規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2

20、010，淮安地區(qū)地震基本烈度為：7度，地震動(dòng)峰值加速度為0.1g，由于本工程是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類，因此實(shí)際抗震計(jì)算中的水平地震影響系數(shù)最大值應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度選取，也就是?。簃ax=0.08；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)范(GB50009-2012)計(jì)算： wk=gzs1zw0 8.1.1-2GB50009-2012上式中： wk：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； z：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：22.4m； gz：高度z處的陣風(fēng)系數(shù)； 根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算： gz=1+2gI10(z/10)- 條文說(shuō)明部分8.6.1GB50009-2

21、012 其中A、B、C、D四類地貌類別截?cái)喔叨确謩e為：5m、10m、15m、30m； A、B、C、D四類地貌類別梯度高度分別為：300m、350m、450m、550m； 也就是： 對(duì)A類場(chǎng)地：當(dāng)z>300m時(shí)，取z=300m，當(dāng)z<5m時(shí)，取z=5m； 對(duì)B類場(chǎng)地：當(dāng)z>350m時(shí)，取z=350m，當(dāng)z<10m時(shí)，取z=10m； 對(duì)C類場(chǎng)地：當(dāng)z>450m時(shí)，取z=450m，當(dāng)z<15m時(shí)，取z=15m； 對(duì)D類場(chǎng)地：當(dāng)z>550m時(shí)，取z=550m，當(dāng)z<30m時(shí)，取z=30m； g：峰值因子，取2.5； I10：10m高名義湍流度，對(duì)應(yīng)A、B

22、、C、D地面粗糙度，可分別取0.12、0.14、0.23和0.39； ：地面粗糙度指數(shù)，對(duì)應(yīng)A、B、C、D地面粗糙度，可分別取0.12、0.15、0.22和0.30；對(duì)于B類地形，22.4m高度處的陣風(fēng)系數(shù)為： gz=1+2×2.5×0.14×(22.4/10)-0.15=1.6202 z：風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范條文說(shuō)明部分8.2.1提供的公式計(jì)算： A類場(chǎng)地：zA=1.284×(z/10)0.24 B類場(chǎng)地：zB=1.000×(z/10)0.30 C類場(chǎng)地：zC=0.544×(z/10)0.44 D

23、類場(chǎng)地：zD=0.262×(z/10)0.60 公式中的截?cái)喔叨群吞荻雀叨扰c計(jì)算陣風(fēng)系數(shù)時(shí)相同，也就是： 對(duì)A類場(chǎng)地：當(dāng)z>300m時(shí)，取z=300m，當(dāng)z<5m時(shí)，取z=5m； 對(duì)B類場(chǎng)地：當(dāng)z>350m時(shí)，取z=350m，當(dāng)z<10m時(shí)，取z=10m； 對(duì)C類場(chǎng)地：當(dāng)z>450m時(shí)，取z=450m，當(dāng)z<15m時(shí)，取z=15m； 對(duì)D類場(chǎng)地：當(dāng)z>550m時(shí)，取z=550m，當(dāng)z<30m時(shí)，取z=30m；對(duì)于B類地形，22.4m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)： z=1.000×(22.4/10)0.30=1.2737 s1：局部風(fēng)

24、壓體型系數(shù)； 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012第8.3.3條：計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)及其連接的風(fēng)荷載時(shí)，可按下列規(guī)定采用局部體型系數(shù)s1： 1 封閉矩形平面房屋的墻面及屋面可按表8.3.3-1的規(guī)定采用； 2 檐口、雨篷、遮陽(yáng)板、邊棱處的裝飾條等突出構(gòu)件，取-2.0； 3 其它房屋和構(gòu)筑物可按本規(guī)范第8.3.1條規(guī)定體型系數(shù)的1.25倍取值。 本計(jì)算點(diǎn)為墻面大面位置，按如上說(shuō)明，查表得： s1(1)=1 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012第8.3.4條：計(jì)算非直接承受風(fēng)荷載的圍護(hù)構(gòu)件風(fēng)荷載時(shí)，局部體型系數(shù)可按構(gòu)件的從屬面積折減，折減系數(shù)按下列規(guī)定采用： 1 當(dāng)從屬面積不大于1m2時(shí)，折

25、減系數(shù)取1.0； 2 當(dāng)從屬面積大于或等于25m2時(shí)，對(duì)墻面折減系數(shù)取0.8，對(duì)局部體型系數(shù)絕對(duì)值大于1.0的屋面區(qū)域折減系數(shù)取0.6，對(duì)其它屋面區(qū)域折減系數(shù)取1.0； 3 當(dāng)從屬面積大于1m2且小于25m2時(shí)，墻面和絕對(duì)值大于1.0的屋面局部體型系數(shù)可采用對(duì)數(shù)插值，即按下式計(jì)算局部體型系數(shù)： s1(A)=s1(1)+s1(25)-s1(1)logA/1.4 8.3.4GB50009-2012 其中： s1(25)=0.8s1(1) =0.8×1 =0.8 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的構(gòu)件從屬面積： A=2.1×2.6 =5.46m2 當(dāng)A>25時(shí)取a=25，當(dāng)A小于1時(shí)取A=1

26、； LogA=0.737 則： s1(A)=s1(1)+s1(25)-s1(1)logA/1.4 =1+0.8-1×0.737/1.4 =0.895 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012第8.3.5條：計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載時(shí)，建筑物內(nèi)部壓力的局部體型系數(shù)可按下列規(guī)定采用： 1 封閉式建筑物，按其外表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取-0.2或0.2； 2 僅一面墻有主導(dǎo)洞口的建筑物： -當(dāng)開(kāi)洞率大于0.02且小于或等于0.10時(shí)，取0.4s1； -當(dāng)開(kāi)洞率大于0.10且小于或等于0.30時(shí)，取0.6s1； -當(dāng)開(kāi)洞率大于0.30時(shí)，取0.8s1； 3 其它情況，應(yīng)按開(kāi)放式建筑物的s1取值； 注：

27、1：主導(dǎo)洞口的開(kāi)洞率是指單個(gè)主導(dǎo)洞口與該墻面全部面積之比； 2：s1應(yīng)取主導(dǎo)洞口對(duì)應(yīng)位置的值； 本計(jì)算中建筑物內(nèi)部壓力的局部體型系數(shù)為0.2(封閉式建筑內(nèi)表面)； 因此，計(jì)算非直接承受風(fēng)荷載的支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的局部風(fēng)壓體型系數(shù)為： s1=0.895+0.2 =1.095 而對(duì)直接承受風(fēng)壓的面板結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，其局部風(fēng)壓體型系數(shù)為： s1=1+0.2 =1.2 w0：基本風(fēng)壓值(MPa)，根據(jù)現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012附表E.5中數(shù)值采用，但不小于0.3KN/m2，按重現(xiàn)期50年，淮安地區(qū)取0.0004MPa；3.2 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 wk=gzzs1w0 =1.6202

28、15;1.2737×1.095×0.0004 =0.000904MPa 因?yàn)閣k<0.001MPa，所以按JGJ102-2003，取wk=0.001MPa。3.3 計(jì)算面板材料時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 wk=gzzs1w0 =1.6202×1.2737×1.2×0.0004 =0.000991MPa 因?yàn)閣k<0.001MPa，所以按JGJ102-2003，取wk=0.001MPa。3.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 qEk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 qEk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MP

29、a)； E：動(dòng)力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.08； 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 平行于幕墻平面的集中水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 PEk=EmaxGk 5.3.5JGJ102-2003 PEk：平行于幕墻平面的集中水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(N)； E：動(dòng)力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.08； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)； 按照J(rèn)GJ102規(guī)范5.4節(jié)條文說(shuō)明部分的規(guī)定，對(duì)于豎向幕墻和與水平面夾角大于75度、小于90度的斜玻璃幕墻，可不考慮豎向地震作用效應(yīng)的計(jì)算和組合。3.6 作用效應(yīng)組合荷

30、載和作用效應(yīng)按下式進(jìn)行組合： S=GSGk+wwSwk+EESEk 5.4.1JGJ102-2003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； G、w、E：各效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)； w、E：分別為風(fēng)荷載，地震作用效應(yīng)的組合系數(shù)。上面的G、w、E為分項(xiàng)系數(shù)，按5.4.2、5.4.3、5.4.4JGJ102-2003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：G：1.2； 風(fēng) 荷 載：w：1.4； 地震作用：E：1.3；進(jìn)行撓度計(jì)算時(shí)； 重力荷載：G：1.0； 風(fēng) 荷

31、載：w：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)w為1.0； 地震作用的組合系數(shù)E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：22.4m； 2：力學(xué)模型：簡(jiǎn)支梁； 3：立柱跨度：L=2600mm； 4：立柱左分格寬：2100mm； 立柱右分格寬：2100mm； 5：立柱計(jì)算間距：B=2100mm； 6：板塊配置：鋁單板； 7：立柱材質(zhì)：Q235； 8：安裝方式：偏心受拉；本處幕墻立柱按簡(jiǎn)支梁力學(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)

32、值(MPa)； B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)； qwk=wkB =0.001×2100 =2.1N/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 =1.4×2.1 =2.94N/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)； E：動(dòng)力放大系數(shù)，取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.08； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)，(含面板和框架)； A：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.0×0.08&

33、#215;0.0004 =0.00016MPa qEk：水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)； qEk=qEAkB =0.00016×2100 =0.336N/mm qE：水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.3×0.336 =0.437N/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： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =2.94+0.5×0.437 =3.158N/mm用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值： 5.4.1JGJ102-2003 qk

34、=qwk =2.1N/mm(4)立柱在組合荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值： Mx：彎矩組合設(shè)計(jì)值(N·mm)； Mw：風(fēng)荷載作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)； ME：地震作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)； L：立柱跨度(mm)；采用Sw+0.5SE組合： Mw=qwL2/8 ME=qEL2/8 Mx=Mw+0.5ME =qL2/8 =3.158×26002/8 =2668510N·mm4.2 確定材料的截面參數(shù)(1)立柱抵抗矩預(yù)選值計(jì)算： Wnx：立柱凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； Mx：彎矩組合設(shè)計(jì)值(N·mm)； ：塑性發(fā)展系

35、數(shù)： 對(duì)于冷彎薄壁型鋼龍骨，按冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB 50018-2002，取1.00；對(duì)于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對(duì)于鋁合金龍骨，按最新鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50429-2007，取1.00； fs：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，對(duì)Q235取205MPa； Wnx=Mx/fs =2668510/1/205 =13017.122mm3(2)立柱慣性矩預(yù)選值計(jì)算： qk：風(fēng)荷載線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對(duì)Q235取206000MPa； Ixmin：材料需滿足的繞X軸最小慣性矩(mm4)； L：計(jì)算跨度(mm)； d

36、f,lim：按規(guī)范要求，立柱的撓度限值(mm)； df,lim=5qkL4/384EIxmin L/250=2600/250=10.4mm 按5.1.1.2建筑幕墻GB/T21086-2007的規(guī)定，對(duì)于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻（其它形式幕墻或外圍護(hù)結(jié)構(gòu)無(wú)絕對(duì)撓度限制）： 當(dāng)跨距4500mm時(shí)，絕對(duì)撓度不應(yīng)該大于20mm； 當(dāng)跨距4500mm時(shí)，絕對(duì)撓度不應(yīng)該大于30mm；對(duì)本例?。?df,lim=10.4mm Ixmin=5qkL4/384Edf,lim =5×2.1×26004/384/206000/10.4 =583244.842mm44.3 選用立柱型材的截面特性

37、按上一項(xiàng)計(jì)算結(jié)果選用型材號(hào)：鋼管80×60×4 型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fs=205MPa 型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：s=120MPa 型材彈性模量：E=206000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=942600mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=596400mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=23560mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=23560mm3 型材凈截面面積：An=1056mm2 型材線密度：g=0.082896N/mm 型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=8mm 型材受力面對(duì)中性軸的面積矩：Sx=14300mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：=14.4 立柱的抗彎強(qiáng)度計(jì)算(1)立柱軸

38、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 =0.0004×2100×2600 =2184N N：立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值(N)； N=1.2Nk =1.2×2184 =2620.8N(2)抗彎強(qiáng)度校核：按簡(jiǎn)支梁(受拉)立柱抗彎強(qiáng)度公式，應(yīng)滿足： N/An+Mx/Wnxfs 6.3.7JGJ102-2003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

39、柱凈截面面積(mm2)； Wnx：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)； x：塑性發(fā)展系數(shù)： 對(duì)于冷彎薄壁型鋼龍骨，按冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB 50018-2002，取1.00；對(duì)于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對(duì)于鋁合金龍骨，按最新鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50429-2007，取1.00； fs：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取205MPa；則： N/An+Mx/Wnx=2620.8/1056+2668510/1/23560 =115.746MPa205MPa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

40、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=942600mm4 預(yù)選值為：Ixmin=583244.842mm4 實(shí)際撓度計(jì)算值為： df=5qkL4/384EIx =5×2.1×26004/384/206000/942600 =6.435mm 而df,lim=10.4mm所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。4.6 立柱的抗剪計(jì)算校核依據(jù)： maxs=120MPa (立柱的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值)(1)Vwk：風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)： Vwk=wkBL/2 =0.001×2100×2600/2 =2730N(2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)

41、： Vw=1.4Vwk =1.4×2730 =3822N(3)VEk：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)： VEk=qEAkBL/2 =0.00016×2100×2600/2 =436.8N(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)： VE=1.3VEk =1.3×436.8 =567.84N(5)V：立柱所受剪力設(shè)計(jì)值組合： 采用Vw+0.5VE組合： V=Vw+0.5VE =3822+0.5×567.84 =4105.92N(6)立柱剪應(yīng)力校核： max：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(duì)中性軸的面積矩(mm3

42、)； 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 =4105.92×14300/942600/8 =7.786MPa 7.786MPa120MPa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：22.4m； 2：橫梁跨度：B=2100mm； 3：橫梁上分格高：1138mm； 橫梁下分格高：1138mm； 4：橫梁計(jì)算間距：H=1138mm； 5：力學(xué)模型：梯形荷載簡(jiǎn)支梁； 6：板塊配置：鋁單板； 7：橫梁材質(zhì)：Q235；因?yàn)锽>H，所以本處幕墻橫梁按梯形荷載簡(jiǎn)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(按梯形分布)： 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)； H：