惠州某公寓外立面幕墻工程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

1、 公寓及辦公項(xiàng)目外立面幕墻工程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)設(shè)計(jì)： 校對(duì)： 審核： 批準(zhǔn)： 目錄第1章 基本參數(shù)11.1 幕墻所在地區(qū)：11.2 地面粗糙度分類等級(jí)：11.3 抗震烈度：11.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：11.5 作用效應(yīng)組合：1第2章 塔樓玻璃幕墻1設(shè)計(jì)計(jì)算22.1 計(jì)算部位22.2 幕墻承受荷載計(jì)算22.3 幕墻立柱計(jì)算32.4 幕墻橫梁計(jì)算72.5 幕墻玻璃的選用與校核112.6 連接件計(jì)算142.7 幕墻埋件計(jì)算(土建預(yù)埋)182.8 幕墻焊縫計(jì)算20第3章 塔樓玻璃幕墻2設(shè)計(jì)計(jì)算213.1 計(jì)算部位213.2 幕墻承受荷載計(jì)算213.3 幕墻立柱計(jì)算223.4 幕墻橫梁計(jì)

2、算283.5 幕墻玻璃的選用與校核323.6 連接件計(jì)算353.7 幕墻埋件計(jì)算(土建預(yù)埋)393.8 幕墻焊縫計(jì)算41第4章 塔樓玻璃幕墻3設(shè)計(jì)計(jì)算434.1 計(jì)算部位434.2 幕墻承受荷載計(jì)算434.3 幕墻立柱計(jì)算444.4 幕墻橫梁計(jì)算494.5 幕墻玻璃的選用與校核544.6 連接件計(jì)算574.7 幕墻埋件計(jì)算(土建預(yù)埋)614.8 幕墻焊縫計(jì)算63第5章 裙樓玻璃幕墻1設(shè)計(jì)計(jì)算645.1 計(jì)算部位645.2 幕墻承受荷載計(jì)算645.3 幕墻立柱計(jì)算655.4 幕墻橫梁計(jì)算705.5 幕墻玻璃的選用與校核745.6 連接件計(jì)算775.7 幕墻埋件計(jì)算(土建預(yù)埋)815.8 幕墻焊縫

3、計(jì)算83第6章 裙樓玻璃幕墻2設(shè)計(jì)計(jì)算856.1 計(jì)算部位856.2 幕墻承受荷載計(jì)算856.3 幕墻立柱計(jì)算866.4 幕墻橫梁計(jì)算906.5 幕墻玻璃的選用與校核946.6 連接件計(jì)算976.7 幕墻埋件計(jì)算(土建預(yù)埋)1016.8 幕墻焊縫計(jì)算103第7章 一層全玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算1047.1 計(jì)算部位1047.2 幕墻承受荷載計(jì)算1047.3 全玻璃幕墻大面玻璃的計(jì)算1057.4 全玻璃幕墻玻璃肋及結(jié)構(gòu)膠的校核107第8章 負(fù)一層全玻幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算1098.1 計(jì)算部位1098.2 幕墻承受荷載計(jì)算1098.3 全玻璃幕墻大面玻璃的計(jì)算110第9章 屋面鋼構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算1129.1 計(jì)算部位1

4、129.2 幕墻承受荷載計(jì)算1129.3 計(jì)算模型1139.4 荷載組合工況1149.5 結(jié)構(gòu)計(jì)算1159.6 鉸接柱腳計(jì)算1209.7 玻璃面板計(jì)算121第10章 石材挑檐設(shè)計(jì)計(jì)算12310.1 計(jì)算部位12310.2 幕墻承受荷載計(jì)算12410.3 幕墻橫梁計(jì)算12410.4 背栓連接石材的選用與校核12910.5 計(jì)算模型13210.6 荷載組合工況13310.7 結(jié)構(gòu)計(jì)算13410.8 埋件計(jì)算138第11章 雨篷1設(shè)計(jì)計(jì)算14111.1 計(jì)算部位14111.2 雨篷荷載計(jì)算14111.3 計(jì)算模型14311.4 結(jié)構(gòu)計(jì)算14511.5 埋件計(jì)算14811.6 幕墻玻璃的選用與校核15

5、0第12章 雨篷2設(shè)計(jì)計(jì)算15412.1 計(jì)算部位15412.2 雨篷荷載計(jì)算15412.3 雨篷桿件計(jì)算15712.4 幕墻玻璃的選用與校核15812.5 雨篷埋件計(jì)算(土建預(yù)埋)161第1章 基本參數(shù)1.1 幕墻所在地區(qū)： 惠州地區(qū)；1.2 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(GB50009-2001) 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(biāo)準(zhǔn)，本工程按B類地區(qū)考慮。1.3 抗震烈度：按照國(guó)家規(guī)范建筑

6、抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001)、中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖(GB18306-2001)規(guī)定，惠州地區(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：max=0.04。1.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： qEAk=EmaxGk/A 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)； 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0.04； 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)；1.5 作用效應(yīng)組合：荷載和作用效應(yīng)按下式進(jìn)行組合： S=GSGk+wwSwk+EESEk

7、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； 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、5.4.3、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 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

8、用的組合系數(shù)E為0.5；第2章 塔樓玻璃幕墻1設(shè)計(jì)計(jì)算2.1 計(jì)算部位DY-042.2 幕墻承受荷載計(jì)算2.2.1 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(GB50009-2001 2006年版)計(jì)算： wk=gzzs1w0 -2GB50009-2001 2006年版上式中： 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：84.9m； gz：瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)； gz=K(1+2f) 其中K為地面粗糙度調(diào)整系數(shù)，f為脈動(dòng)系數(shù)對(duì)于B類地區(qū)，84.9m高度處瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)： gz=0.89(1+2(0.5(Z/10)-0.16)=1.5221 z：風(fēng)壓

9、高度變化系數(shù)；對(duì)于B類地區(qū)，84.9m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)： z=1.000(Z/10)0.32=1.9827 s1：局部風(fēng)壓體型系數(shù)； w0：基本風(fēng)壓值(MPa)，根據(jù)現(xiàn)行GB50009-2001附表D.4(全國(guó)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，惠州地區(qū)取0.00055MPa；2.2.2 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=1.23.25=3.9m2 (10A1) LogA=0.591 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =1.587 s1=1.587+0.2 =1.787 wk=gzzs1w0 =1

10、.52211.98271.7870.00055 =0.002966MPa 2.2.3 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=1.2381.4=1.7332m2 (10A1) LogA=0.239 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =1.714 s1=1.714+0.2 =1.914 wk=gzzs1w0 =1.52211.98271.9140.00055 =0.003177MPa 2.3 幕墻立柱計(jì)算基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：84.9m； 2：力學(xué)模型：雙跨梁； 3：立柱跨度：L=3250mm，短跨長(zhǎng)L1=1200mm，長(zhǎng)跨長(zhǎng)L2=205

11、0mm； 4：立柱左分格寬：1163mm；立柱右分格寬：1238mm； 5：立柱計(jì)算間距(指立柱左右分格平均寬度)：B=1200mm； 6：板塊配置：中空玻璃6 +6 mm； 7：立柱材質(zhì)：6063-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：2.3.1 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 =0.0029661200 =3.559N/mm qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)；

12、qw=1.4qwk =1.43.559 =4.983N/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0.04； 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=EmaxG/A JGJ102-2003 =50.040.0005 =0.0001MPa 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 =0.00011200 =0.12N/mm qE：水平地震作用線荷

13、載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.12 =0.156N/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： JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =4.983+0.50.156 =5.061N/mm用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值： JGJ102-2003 qk=qwk =3.559N/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(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(zhǎng)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 =-5.06

14、1(12003+20503)/8/3250 =-2013329.062Nmm R1=qL1/2-M1/L1+qL2/2-M1/L2 =5.0611200/2-(-2013329.062/1200)+5.0612050/2-(-2013329.062/2050) =10884.011N2.3.2 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) =42013329.062/(5.06120502) =0.379查建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)第二版表3-9附注說(shuō)明： x0=A/4+2R1/3cos(+240)其中： A=2+k1-k2=2.379 R=(A/4)2-k

15、1/2)3/2=0.067 =1/3arccos(A3-12k1A-8(1-2k1-k2)/64R)=26.848 x0=A/4+2R1/3cos(+240) =2.379/4+20.0671/3cos(26.848+240) =0.55 =x0(1-2k1+3k1x0-2x02-k1x02+x03) =0.1727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(fēng)荷載線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； L2：長(zhǎng)跨長(zhǎng)度(mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對(duì)6063-T5取70000MPa； Ixmin：材料需滿足的繞X軸最小慣

16、性矩(mm4)； L2/180=2050/180=11.389?。篸f,lim=11.389mm代入上式： Ixmin=qkL24/24Edf,lim =0.17273.55920504/24/70000/11.389 =567336.722mm4(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(Nmm)； ：塑性發(fā)展系數(shù)：取1.05； fa ：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，對(duì)6063-T5取85.5； Wnx=Mx/fa =2013329.062/1.05/85.5 =22426.389mm32.3.3 選用立柱型材的截面特性： 型材的抗彎

17、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：85.5MPa 型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：a=49.6MPa 型材彈性模量：E=70000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=6056680mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=1420470mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=72822mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=66682mm3 型材凈截面面積：An=1897.9mm2 型材線密度：g=0.053141N/mm 型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=6mm 型材受力面對(duì)中性軸的面積矩：Sx=47834mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：=1.052.3.4 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

18、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 =0.000512003250 =1950N N：立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值(N)； N=1.2Nk =1.21950 =2340N(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/Wnxfa 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(Nmm)； 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)； ：塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05； fa：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)

19、計(jì)值，取85.5MPa；則： N/An+Mx/Wnx=2340/1897.9+2013329.062/1.05/66682 =29.988MPa85.5MPa立柱抗彎強(qiáng)度滿足要求。2.3.5 立柱的撓度計(jì)算： df=qkL24/24EIx =0.17273.55920504/24/70000/6056680 =1.067mm 而df,lim=L2/180=2050/180=11.389mm所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。2.3.6 立柱的抗剪計(jì)算：校核依據(jù)： maxa=49.6MPa (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)

20、 =-(5.0611200/2-(-2013329.062/1200) =-4714.374N Vw1右=qL2/2-M1/L2 =5.0612050/2-(-2013329.062/2050) =6169.637N取V=6169.637N(2)立柱剪應(yīng)力： 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)； 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 =6169.63747834/6056680/6 =8.121MPa 8.121MPa49.6MPa立柱抗剪強(qiáng)度滿足

21、要求!2.4 幕墻橫梁計(jì)算基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：84.9m； 2：橫梁跨度：B=1238mm； 3：橫梁上分格高：1400mm；橫梁下分格高：1400mm； 4：橫梁計(jì)算間距(指橫梁上下分格平均高度)：H=1400mm； 5：力學(xué)模型：三角荷載簡(jiǎn)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(jiǎn)支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下：2.4.1 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)： 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：橫梁跨度(mm

22、)； qwk=wkB =0.0029661238 =3.672N/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 =1.43.672 =5.141N/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)； 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0.04； 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=EmaxGk/A JGJ102-2003 =5.00.040.0004 =0.00008MPa qEk：橫梁受水平

23、地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； B：橫梁跨度(mm)； qEk=qEAkB =0.000081238 =0.099N/mm qE：橫梁受水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.099 =0.129N/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： JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =5.141+0.50.129 =5.206N/mm用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值： JGJ102-2003 qk=qwk =3.672N/mm(4)橫梁在風(fēng)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(fēng)荷載及

24、地震作用彎矩組合設(shè)計(jì)值(Nmm)； Mw：風(fēng)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 =5.20612382/12 =664912.055Nmm(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=0.0004H =0.00041400 =0.56N/mm G：橫梁自重線荷載設(shè)計(jì)值(N/mm)； G=1.2Gk =1.20.56 =0.672N/mm

25、 Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值(Nmm)； B：橫梁跨度(mm)； Mx=GB2/8 =0.67212382/8 =128742.096Nmm2.4.2 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(Nmm)； My：風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合設(shè)計(jì)值(Nmm)； ：塑性發(fā)展系數(shù)：取1.05； fa：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，對(duì)6063-T5取85.5；按下面公式計(jì)算： Wnx=Mx/fa =128742.096/1.05/85.5 =1434.0

26、53mm3 Wny=My/fa =664912.055/1.05/85.5 =7406.428mm3(2)橫梁慣性矩預(yù)選： df,lim：按規(guī)范要求，橫梁的撓度限值(mm)； B：橫梁跨度(mm)； B/180=1238/180=6.878mm?。?df,lim=6.878mm qk：風(fēng)荷載作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對(duì)6063-T5取70000MPa； Iymin：繞Y軸最小慣性矩(mm4)； B：橫梁跨度(mm)； df,lim=qkB4/120EIymin (受風(fēng)荷載與地震作用的撓度計(jì)算) Iymin=qkB4/120Edf,lim =3.67212

27、384/120/70000/6.878 =149294.495mm4 Ixmin：繞X軸最小慣性矩(mm4)； Gk：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； df,lim=5GkB4/384EIxmin (自重作用下產(chǎn)生的撓度計(jì)算) Ixmin=5GkB4/384Edf,lim =50.5612384/384/70000/6.878 =35575.349mm42.4.3 選用橫梁型材的截面特性： 型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：85.5MPa 型材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：49.6MPa 型材彈性模量：E=70000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=370920mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=1180000mm4 繞X軸凈截面抵

28、抗矩：Wnx1=13506mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=8720mm3 繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny1=22450mm3 繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny2=24361mm3 型材凈截面面積：An=1085.7mm2 型材線密度：g=0.0304N/mm 橫梁與立柱連接時(shí)角片與橫梁連接處橫梁壁厚：t=3mm 橫梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：tx=6mm 橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度：ty=6mm 型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(繞X軸)：Sx=7987mm3 型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(繞Y軸)：Sy=15819mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：=1.052.4.4 幕墻橫梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算：按橫梁抗

29、彎強(qiáng)度計(jì)算公式，應(yīng)滿足： Mx/Wnx+My/Wnyfa JGJ102-2003上式中： Mx：橫梁繞X軸方向(幕墻平面內(nèi)方向)的彎矩設(shè)計(jì)值(Nmm)； My：橫梁繞Y軸方向(垂直于幕墻平面方向)的彎矩設(shè)計(jì)值(Nmm)； Wnx：橫梁繞X軸方向(幕墻平面內(nèi)方向)的凈截面抵抗矩(mm3)； Wny：橫梁繞Y軸方向(垂直于幕墻平面方向)的凈截面抵抗矩(mm3)； ：塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05； fa：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取85.5MPa。采用SG+Sw+0.5SE組合，則： Mx/Wnx+My/Wny=128742.096/1.05/8720+664912.055/1.05/22450 =42.2

30、68MPa85.5MPa橫梁抗彎強(qiáng)度滿足要求。2.4.5 橫梁的撓度計(jì)算： df1=qkB4/120EIy =3.67212384/120/70000/1180000 =0.87mm df2=5GkB4/384EIx =50.5612384/384/70000/370920 =0.66mm 而df,lim=B/180=1238/180=6.878mm所以，橫梁撓度滿足規(guī)范要求。2.4.6 橫梁的抗剪計(jì)算：(三角荷載作用下)校核依據(jù)： maxa=49.6MPa (型材的抗剪強(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=qwkB/4 =3.6721238/4 =1136.484

31、N(2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)： Vw=1.4Vwk =1.41136.484 =1591.078N(3)VEk：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)： VEk=qEkB/4 =0.0991238/4 =30.641N(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)： VE=1.3VEk =1.330.641 =39.833N(5)Vx：水平總剪力(N)； Vx：橫梁受水平總剪力(N)： 采用Vw+0.5VE組合： Vx=Vw+0.5VE =1591.078+0.539.833 =1610.994N(6)Vy：垂直總剪力(N)： Vy=1.20.0004BH/2 =1.20.000412381400/

32、2 =415.968N(7)橫梁剪應(yīng)力校核： x：橫梁水平方向剪應(yīng)力(MPa)； Vx：橫梁水平總剪力(N)； Sy：橫梁型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(mm3)(繞Y軸)； Iy：橫梁型材截面慣性矩(mm4)； ty：橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度(mm)； x=VxSy/Iyty JGJ102-2003 =1610.99415819/1180000/6 =3.599MPa 3.599MPa49.6MPa y：橫梁垂直方向剪應(yīng)力(MPa)； Vy：橫梁垂直總剪力(N)； Sx：橫梁型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(mm3)(繞X軸)； Ix：橫梁型材截面慣性矩(mm4)； tx：橫梁截面垂直于X軸

33、腹板的截面總寬度(mm)； y=VySx/Ixtx JGJ102-2003 =415.9687987/370920/6 =1.493MPa 1.493MPa49.6MPa橫梁抗剪強(qiáng)度能滿足!2.5 幕墻玻璃的選用與校核基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：84.9m； 2：玻璃板尺寸：寬高=BH=1238mm1400mm； 3：玻璃配置：中空玻璃，外片鋼化玻璃6mm,內(nèi)片鋼化玻璃6mm；模型簡(jiǎn)圖為：2.5.1 玻璃板塊荷載計(jì)算：(1)外片玻璃荷載計(jì)算： t1：外片玻璃厚度(mm)； t2：內(nèi)片玻璃厚度(mm)； wk：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； GAk1：外片玻璃單位面積自重標(biāo)準(zhǔn)值(僅指玻璃

34、)(MPa)； qEAk1：外片玻璃地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； g1：外片玻璃的體積密度(N/mm3)； wk1：分配到外片上的風(fēng)荷載作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； qk1：分配到外片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； q1：分配到外片玻璃上的荷載組合設(shè)計(jì)值(MPa)； GAk1=g1t1 =0.00002566 =0.000154MPa qEAk1=EmaxGAk1 =50.040.000154 =0.000031MPa wk1=1.1wkt13/(t13+t23) =1.10.00317763/(63+63) =0.001747MPa qk1=wk1+0.5qEAk1 =0.001747+0.50

35、.000031 =0.001763MPa q1=1.4wk1+0.51.3qEAk1 =1.40.001747+0.51.30.000031 =0.002466MPa(2)內(nèi)片玻璃荷載計(jì)算： t1：外片玻璃厚度(mm)； t2：內(nèi)片玻璃厚度(mm)； wk：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； GAk2：內(nèi)片玻璃單位面積自重標(biāo)準(zhǔn)值(僅指玻璃)(MPa) qEAk2：內(nèi)片玻璃地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa) g2：內(nèi)片玻璃的體積密度(N/mm3)； wk2：分配到內(nèi)片上的風(fēng)荷載作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； qk2：分配到內(nèi)片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； q2：分配到內(nèi)片玻璃上的荷載組合設(shè)計(jì)值(MPa)

36、； GAk2=g2t2 =0.00002566 =0.000154MPa qEAk2=EmaxGAk2 =50.040.000154 =0.000031MPa wk2=wkt23/(t13+t23) =0.00317763/(63+63) =0.001588MPa qk2=wk2+0.5qEAk2 =0.001588+0.50.000031 =0.001604MPa q2=1.4wk2+0.51.3qEAk2 =1.40.001588+0.51.30.000031 =0.002243MPa(3)玻璃板塊整體荷載組合計(jì)算：用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用Sw+0.5SE設(shè)計(jì)值組合： JGJ102-2003

37、q=1.4wk+0.51.3(qEAk1+qEAk2) =1.40.003177+0.51.3(0.000031+0.000031) =0.004488MPa用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值： JGJ102-2003 wk=0.003177MPa2.5.2 玻璃的強(qiáng)度計(jì)算： 校核依據(jù)：fg(1)外片校核： 1：外片玻璃的計(jì)算參數(shù)； 1：外片玻璃的折減系數(shù)； qk1：作用在外片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； a：分格短邊長(zhǎng)度(mm)； E：玻璃的彈性模量(MPa)； t1：外片玻璃厚度(mm)； 1=qk1a4/Et14 -3JGJ102-2003 =0.00176312384/72000/6

38、4 =44.381按系數(shù)1，查表-2JGJ102-2003，1=0.827； 1：外片玻璃在組合荷載作用下的板中最大應(yīng)力設(shè)計(jì)值(MPa)； q1：作用在幕墻外片玻璃上的荷載組合設(shè)計(jì)值(MPa)； a：玻璃短邊邊長(zhǎng)(mm)； b：玻璃長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)(mm)； t1：外片玻璃厚度(mm)； m1：外片玻璃彎矩系數(shù)， 按邊長(zhǎng)比a/b查表-1JGJ102-2003得m1=0.0543； 1=6m1q1a21/t12 JGJ102-2003 =60.05430.002466123820.827/62 =28.287MPa 28.287MPafg1=84MPa(鋼化玻璃)外片玻璃的強(qiáng)度滿足要求!(2)內(nèi)片校核：

39、 2：內(nèi)片玻璃的計(jì)算參數(shù)； 2：內(nèi)片玻璃的折減系數(shù)； qk2：作用在內(nèi)片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； a：分格短邊長(zhǎng)度(mm)； E：玻璃的彈性模量(MPa)； t2：內(nèi)片玻璃厚度(mm)； 2=qk2a4/Et24 -3JGJ102-2003 =0.00160412384/72000/64 =40.378按系數(shù)2，查表-2JGJ102-2003，2=0.839 2：內(nèi)片玻璃在組合荷載作用下的板中最大應(yīng)力設(shè)計(jì)值(MPa)； q2：作用在幕墻內(nèi)片玻璃上的荷載組合設(shè)計(jì)值(MPa)； a：玻璃短邊邊長(zhǎng)(mm)； b：玻璃長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)(mm)； t2：內(nèi)片玻璃厚度(mm)； m2：內(nèi)片玻璃彎矩系數(shù)，

40、 按邊長(zhǎng)比a/b查表-1JGJ102-2003得m2=0.0543； 2=6m2q2a22/t22 JGJ102-2003 =60.05430.002243123820.839/62 =26.102MPa 26.102MPafg2=84MPa(鋼化玻璃)內(nèi)片玻璃的強(qiáng)度滿足要求!2.5.3 玻璃最大撓度校核：校核依據(jù)： df=wka4/Ddf,lim -2JGJ102-2003上面公式中： df：玻璃板撓度計(jì)算值(mm)； ：玻璃撓度的折減系數(shù)； ：玻璃撓度系數(shù)，按邊長(zhǎng)比a/b查表JGJ102-2003得=0.00512； wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa) a：玻璃板塊短邊尺寸(mm)； D：玻璃的

41、彎曲剛度(Nmm)； df,lim：許用撓度，取短邊長(zhǎng)的1/60，為20.633mm；其中： D=Ete3/(12(1-2) -1JGJ102-2003上式中： E：玻璃的彈性模量(MPa)； te：玻璃的等效厚度(mm)； ：玻璃材料泊松比，為0.2； te=0.95(t13+t23)1/3 -3JGJ102-2003 =0.95(63+63)1/3 =7.182mm D=Ete3/(12(1-2) =720007.1823/(12(1-0.22) =2315347.704Nmm ：玻璃板塊的計(jì)算參數(shù)； =wka4/Ete4 -3JGJ102-2003 =0.00317712384/7200

42、0/7.1824 =38.957按參數(shù)，查表-2JGJ102-2003，=0.844 df=wka4/D =0.8440.005120.00317712384/2315347.704 =13.928mm 13.928mmdf,lim=20.633mm(中空玻璃)玻璃撓度能滿足要求!2.6 連接件計(jì)算基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：84.9m； 2：立柱計(jì)算間距(指立柱左右分格平均寬度)：B1=1200mm； 3：橫梁計(jì)算分格尺寸：寬高=BH=1238mm1400mm； 4：幕墻立柱跨度：L=3250mm，短跨L1=1200mm，長(zhǎng)跨L2=2050mm； 5：板塊配置：中空玻璃； 6：龍骨材質(zhì)：立柱

43、為：6063-T5；橫梁為：6063-T5； 7：立柱與主體連接鋼角碼壁厚：8mm； 8：立柱與主體連接螺栓公稱直徑：12mm； 9：立柱與橫梁連接處鋁角碼厚度：3mm； 10：橫梁與角碼連接螺栓公稱直徑：6mm； 11：立柱與角碼連接螺栓公稱直徑：6mm； 12：立柱連接形式：雙跨；因?yàn)锽H，所以本處幕墻橫梁按三角形荷載模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算：2.6.1 橫梁與角碼間連結(jié)：(1)風(fēng)荷載作用下橫梁剪力設(shè)計(jì)值(按三角形分布)： Vw=1.4wkB2/4 =1.40.00296612382/4 =1591.038N(2)地震作用下橫梁剪力標(biāo)準(zhǔn)值(按三角形分布)： VEk=EmaxGk/AB2/4 =5.

44、00.040.000412382/4 =30.653N(3)地震作用下橫梁剪力設(shè)計(jì)值： VE=1.3VEk =1.330.653 =39.849N(4)連接部位總剪力N1：采用Sw+0.5SE組合： N1=Vw+0.5VE =1591.038+0.539.849 =1610.962N(5)連接螺栓計(jì)算： Nv1b：螺栓受剪承載能力設(shè)計(jì)值(N)； nv1：剪切面數(shù)：取1； d：螺栓桿直徑：6mm； fv1b：螺栓連接的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)奧氏體不銹鋼（A50）取175MPa； Nv1b=nv1d2fv1b/4 -1GB50017-2003 =13.1462175/4 =4945.5N Nnum1：

45、螺栓個(gè)數(shù)： Nnum1=N1/Nv1b =1610.962/4945.5 =0.326個(gè) 實(shí)際取2個(gè)(6)連接部位橫梁型材壁抗承壓能力計(jì)算： Nc1：連接部位幕墻橫梁型材壁抗承壓能力設(shè)計(jì)值(N)； Nnum1：橫梁與角碼連接螺栓數(shù)量：2個(gè)； d：螺栓公稱直徑：6mm； t1：連接部位橫梁壁厚：3mm； fc1：型材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)6063-T5取120MPa； Nc1=Nnum1dt1fc1 -3GB50017-2003 =263120 =4320N 4320N1610.962N強(qiáng)度可以滿足!2.6.2 角碼與立柱連接：(1)自重荷載計(jì)算： Gk：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； H：受荷單元平均分格高(mm)； Gk=0.0004H =0.00041400 =0.56N/mm G：橫梁自重線荷載設(shè)計(jì)值(N/mm)；