幕墻計(jì)算書三

PAGEPAGE92目錄目錄………………….1TOC第一章設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)3第二章設(shè)計(jì)荷載確定原則3第三章材料的物理及力學(xué)性能5第四章隱框玻璃幕墻計(jì)算6一、立柱計(jì)算6(一eq)、第一eq處立柱計(jì)算6(二)、第二eq處立柱計(jì)算9二、橫梁計(jì)算12三、玻璃計(jì)算14四、結(jié)構(gòu)膠膠形計(jì)算16五、幕墻組件的固定塊及其間距計(jì)算17六、橫梁與立柱連接計(jì)算19七、立柱與支座連接計(jì)算20八、支座計(jì)算21九、支座與埋件連接計(jì)算22十、幕墻預(yù)埋件計(jì)算23十一、立柱伸縮縫設(shè)計(jì)計(jì)算25第五章石材幕墻計(jì)算26一、立柱計(jì)算26（一）、第一處立柱計(jì)算26（二）、第二處立柱計(jì)算29二、橫梁計(jì)算32三、橫梁與立柱連接計(jì)算34四、立柱與支座連接計(jì)算35五、支座計(jì)算36六、支座與埋件連接計(jì)算37七、幕墻預(yù)埋件計(jì)算38八、立柱伸縮縫設(shè)計(jì)計(jì)算40九、短槽固定式石材計(jì)算41第六章鋁板幕墻計(jì)算43一、立柱計(jì)算43(一)、第一處立柱計(jì)算43(二)、第二處立柱計(jì)算46二、橫梁計(jì)算49三、板材計(jì)算51四、橫梁與立柱連接計(jì)算54五、立柱與支座連接計(jì)算55六、支座計(jì)算56七、支座與埋件連接計(jì)算57八、幕墻預(yù)埋件計(jì)算58九、立柱伸縮縫設(shè)計(jì)計(jì)算60第七章加肋全玻計(jì)算61(一eq)、第一eq處加肋全玻計(jì)算61(二eq)、第二eq處加肋全玻計(jì)算62第一章設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)1、廣州保利大廈建筑結(jié)構(gòu)施工圖。2、規(guī)范：《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003；J280-2003;《建筑幕墻》JG3035-1996；《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ113-2003、J255-2003；《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133-2001、J113-2001；《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001；《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003。3、工程基本條件：(1)、地區(qū)類別：C類；(2)、基本風(fēng)壓：Wo=EQ0.5kN/m2；(3)、風(fēng)力取值按規(guī)范要求考慮；(4)、地震烈度：EQ7度；(5)、年最大溫差：EQ80oC；(6)、建筑結(jié)構(gòu)類型：u/H的限值=1/EQ267。第二章設(shè)計(jì)荷載確定原則在作用于幕墻上的各種荷載中，主要有風(fēng)荷載、地震作用、幕墻結(jié)構(gòu)自重和由環(huán)境溫度變化引起的作用效應(yīng)等等。在幕墻的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中通過預(yù)留一定的間隙，消除了由各種構(gòu)件和飾面材料熱脹冷縮引起的作用效應(yīng)。所以，作用于垂直立面幕墻的荷載主要是風(fēng)荷載、地震作用，幕墻平面內(nèi)主要是幕墻結(jié)構(gòu)自重，其中風(fēng)荷載引起的效應(yīng)最大。在進(jìn)行幕墻構(gòu)件、連接件和預(yù)埋件承載力計(jì)算時(shí)，必須考慮各種荷載和作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，即采用其設(shè)計(jì)值；進(jìn)行位移和撓度計(jì)算時(shí)，各分項(xiàng)系數(shù)均取1.0，即采用其標(biāo)準(zhǔn)值。1、風(fēng)荷載根據(jù)規(guī)范，垂直于幕墻表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，按下列公式(2.1)計(jì)算：Wk=gzszWo················(2.1)式中:Wk風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m2)；gz高度z處的陣風(fēng)系數(shù)；s風(fēng)荷載體型系數(shù)；z風(fēng)壓高度變化系數(shù)；Wo基本風(fēng)壓(KN/m2)。按規(guī)范要求，進(jìn)行建筑幕墻構(gòu)件、連接件和錨固件承載力計(jì)算時(shí)，風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取w=1.4，即風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為：W=wWk=1.4Wk··············(2.2)2、地震作用幕墻平面外地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式如下：qEK=eqEmax\f(Gk,A)·················(2.3)式中,qEK為垂直幕墻平面的分布水平地震作用；(KN/m2)E為地震動(dòng)力放大系數(shù)；max為水平地震影響系數(shù)最大值；eq\f(Gk,A)為單位面積的幕墻結(jié)構(gòu)自重(KN/m2)。按規(guī)范要求，地震作用的分項(xiàng)系數(shù)取E=1.3，即地震作用設(shè)計(jì)值為：qE=EqEK=1.3qEK·············(2.4)3、幕墻結(jié)構(gòu)自重按規(guī)范要求，幕墻結(jié)構(gòu)自重的分項(xiàng)系數(shù)取G=1.2。4、荷載組合按規(guī)范要求對(duì)作用于幕墻同一方向上的各種荷載應(yīng)作最不利組合。對(duì)垂直立面上的幕墻，其平面外的荷載最不利荷載組合為：WK合=1.0WK+0.6qEK·············(2.5)W合=1.0W+0.6qE·············(2.6)其中,WK合為組合荷載的標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m2)；W合為組合荷載的設(shè)計(jì)值(KN/m2)。第三章材料的物理及力學(xué)性能1.幕墻結(jié)構(gòu)材料的體積密度按下表采用:(KN/m3)材料名稱密度鋁合金28.0玻璃璃25.6鋼材材78.52.材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值按下表采用:(N/mm2)合金狀態(tài)抗拉抗壓強(qiáng)度ffa抗剪強(qiáng)度favv局部承壓6063-T5585.549.61206063-T66140.081.2161Q235鋼215125305不銹鋼2051203.材料彈性模量E按下表采用:(N/mm2)材料料E(×105))鋁合金0.70玻璃璃0.72鋼材材2.14.幕墻材料的線膨脹系數(shù)α按下表采用:材料料α(×10-5)鋁合金2.35玻璃璃1.0鋼材材1.25.焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值按下表采用:(N/mm2)構(gòu)件鋼材對(duì)接焊縫(三級(jí)級(jí))角焊縫抗拉(彎)抗剪抗拉(彎、剪))Q235鋼1851251606.玻璃的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值按下表采用:(N/mm2)類型型厚度(mm)大面強(qiáng)度fg11邊緣強(qiáng)度fg22鋼化玻璃5－1284.058.815－1972.050.4第四章隱框玻璃幕墻計(jì)算一、立柱計(jì)算根據(jù)大廈的建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，幕墻立柱懸掛在建筑主體結(jié)構(gòu)上，如圖所示。綜合考慮幕墻標(biāo)高、幕墻的橫向分格寬度、所選立柱型材、樓層高度以及對(duì)立柱的固定方式，以下列情況最為不利，須作立柱強(qiáng)度和剛度的校核。(一eq)、第一eq處立柱計(jì)算1、部位要素該處立柱位于隱框玻璃幕墻大面部份，最大計(jì)算標(biāo)高按eq99.4m計(jì)，幕墻結(jié)構(gòu)自重Gk/A=eq400N/m2，幕墻橫向計(jì)算分格寬度B=eq1500mm。2、力學(xué)模型該處每條立柱與與主體結(jié)構(gòu)構(gòu)通過兩個(gè)個(gè)鋼支座相相連，層高高L=eq3900mm，鋼鋼支座跨距距分別為bb=EQ500mm，a=EQ3400mm；采采用雙跨梁梁力學(xué)模型型，如圖所所示。3、荷載確定按該處幕墻橫向向分格寬度度B，取出一一個(gè)縱向的的計(jì)算單元元，立柱受受均布載作作用，對(duì)eqC類類地區(qū)，該該處風(fēng)壓高高度變化系系數(shù)?。簔z=eq1.6921；陣風(fēng)系系數(shù)?。篻gz=11.60229；體體型系數(shù)取?。簊=1..2。(參考《建建筑結(jié)構(gòu)荷荷載規(guī)范》第41頁(yè)。)根據(jù)公式(2..1)~((2.6))可得：WK=1.60299×EQ1.2×eq1.6921×eq0.5取WK=eq1.6274(KN/mm2)W=1.4WK==eq2.2784(KN/mm2)取地震動(dòng)力放大大系數(shù)：EE=55qEk=5×eq0.08×eq400//10000=eq0.16(KNN/m2)qE=1.3qEKK=eq0.208(KN/mm2)WK合=1.0×eq1.6274+00.6×EQ0.16=EQ1.7234(KKN/m22)W合=1.0×eq2.2784+00.6×EQ0.208=EQ2.4032(KKN/m22)從而，作用于立立柱上的線線荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)計(jì)值分別為為:qK=eq1500/1000×eq1.7234==eq2.5851(N/mmm)q=eq1500/1000×eq2.4032==eq3.6047(N/mmm)4、幕墻鋁立柱((1)參數(shù):該處幕墻的立柱柱的橫截面面參數(shù)如下下:主慣性矩：I=eq3979837mm4凈截面面積：A=eq1406.763mm2彎矩作用方向的的凈截面抵抵抗矩：WWmin=eq53721.54mm3型材壁厚：t=2.5mmm型材材料為：eq鋁合金(60633-T5))；強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為：：ff=eq85.5N/mmm2；彈性模量為：E=eq70000N/mmm2。5、立柱強(qiáng)度校核核根據(jù)規(guī)范，幕墻墻立柱截面面最大應(yīng)力力滿足：EQmax=\ff(N,AA0)+\f(MM,.W))≤f式中：maxx立柱中的的最大應(yīng)力力(N//mm2)N立柱中的的拉力設(shè)計(jì)計(jì)值(NN)A0立柱凈截截面面積(mm22)M立柱彎矩矩設(shè)計(jì)值(N.mmm)塑性發(fā)展展系數(shù)，取取為1.005；W彎矩作用用方向的凈凈截面抵抗抗矩；(mm3)根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)可可得A、B、C各支座反反力分別為為：EQRb=\f(L3-2a2L+a3,4b((L2-aa2-bb2))·qLeq=\f(39003-2×344002×39000+340003,4×500((390002-3340022-55002))eq·3.6047××39000eq=17479.8789(N)eqRa=\f(qL,,2)--\f((b,L)).Rbeq=\f(3.6047×3900,2))-\\f(5000,39900)××174779.87789eq=4788.1553(N)eqRc=\f(qL,,2)--\f((a,L)).Rbeq=\f(3.6047×3900,2))-\\f(34400,33900))×174779.87789eq=-8209.7041(N)該處立柱跨中彎彎矩最大值值位于ABB段，彎矩矩方程為：：eqM(z)=Ra.z-\ff(1,22)qz22eq=4788.1553.z-\f(1,2)×3.6047zz2令彎矩的一階導(dǎo)導(dǎo)數(shù)M’(z)=0,,得跨中彎彎矩最大值值位置：eqzo=\f(RRa,q)=13328.33088((mm)從而跨中最大彎彎距：EQMmax中=331800074.55(N..mm)該處立柱中間支支座B的負(fù)彎矩矩為：eqMB=Rcb-\f(11,2)qqb2eq=-8209.7041×500-\\f(1,,2)×3.60047×5002eq=-4555440(N.mm)可見，立柱彎矩矩設(shè)計(jì)值為為：eqM=4555440(N.mm)立柱承受拉力設(shè)設(shè)計(jì)值為：：eqN=1.2eq\f(Gk,A)×L××B錯(cuò)誤!未定義義書簽。=1.2×eq400××39000×15000/100000000=eq2808(N)則立柱中最大正正應(yīng)力為：：EQmax=\f((N,A00)+\f(MM,.W))EQ=\f(2808,1406.763)+\f(4555440,1.05×53721.554)EQ=82.7554(N/mm2)可見：eqmax≤f所選立柱的強(qiáng)度度滿足設(shè)計(jì)計(jì)要求。6、立柱剛度校核核根據(jù)規(guī)范在作立立柱的剛度度校核時(shí)，采采用荷載的的標(biāo)準(zhǔn)值，因因此下面采采用支座反反力Ra、Rb、Rc的值時(shí)應(yīng)應(yīng)乘上系數(shù)數(shù)qk/q。立柱柱的最大撓撓度位于AAB段，AB段的撓撓曲方程為為：equ(z)=-\f(qk,24EI)zz4+\f((qkL2-2Rbb,122EIL))z3+\f((4RbbL2-4Rbb3-qkL4,24EEIL)zz令u(z)的一階階導(dǎo)數(shù)u’(z)=0，可得得最大撓度度的位置：：eqzo=1488.11838mmm把z0代回?fù)锨€方程程，得到幕幕墻立柱最最大撓度：：EQumax=77.85115(mmm)根據(jù)規(guī)范對(duì)立柱柱剛度要求求，立柱的的最大允許許撓度eq[u]=\f(L,180)，eq[u]=18.8889mm可見，umaxx≤[u]所選立柱的剛度度滿足設(shè)計(jì)計(jì)要求。(二)、第二eq處立柱計(jì)計(jì)算1、部位要素該處立柱位于eq主主樓玻璃幕幕墻邊角部部位，立柱柱采用鋁立立柱（1）中間加加套蕊。最最大計(jì)算標(biāo)標(biāo)高按eq99.4mm計(jì)，幕墻墻結(jié)構(gòu)自重重Gk/A=eq500N/mm2，幕墻橫橫向計(jì)算分分格寬度BB=eq1500mm。2、力學(xué)模型該處每條立柱與與主體結(jié)構(gòu)構(gòu)通過兩個(gè)個(gè)鋼支座相相連，層高高L=eq3900mm，鋼鋼支座跨距距分別為bb=EQ500mm，a=EQ3400mm；采采用雙跨梁梁力學(xué)模型型，如圖所所示。3、荷載確定按該處幕墻橫向向分格寬度度B，取出一一個(gè)縱向的的計(jì)算單元元，立柱受受均布載作作用，對(duì)eqC類類地區(qū)，該該處風(fēng)壓高高度變化系系數(shù)?。簔z=eq1.6921；陣風(fēng)系系數(shù)?。篻gz=11.60229；體體型系數(shù)取?。簊=2。(參考《建建筑結(jié)構(gòu)荷荷載規(guī)范》第41頁(yè)。按墻角邊取，-1.8（外面）+（-0.2）（內(nèi)表面）)根據(jù)公式(2..1)~((2.6))可得：WK=1.60299×EQ2×eq1.6921×eq0.5=eq2.7122(KN/mm2)W=1.4WK==eq3.7972(KN/mm2)取地震動(dòng)力放大大系數(shù)：EE=55qEk=5×eq0.08×eq500//10000=eq0.2(KNN/m2)qE=1.3qEKK=eq0.26(KN/mm2)WK合=1.0×eq2.7123+00.6×EQ0.2=EQ2.8323(KKN/m22)W合=1.0×eq3.7972+00.6×EQ0.26=EQ3.9532(KKN/m22)從而，作用于立立柱上的線線荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)計(jì)值分別為為:qK=eq1500/1000×eq2.8323==eq4.2485(N/mmm)q=eq1500/1000×eq3.9532==eq5.9298(N/mmm)4、幕墻鋁立柱((2)參數(shù):該處幕墻的立柱柱的橫截面面參數(shù)如下下:主慣性矩：I=eq6599303mm4凈截面面積：A=eq1897mm2彎矩作用方向的的凈截面抵抵抗矩：WWmin=eq85687mm3型材壁厚：t=2.5mmm型材材料為：eq鋁合金(60633-T5))；強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為：：ff=eq85.5N/mmm2；彈性模量為：E=eq70000N/mmm2。5、立柱強(qiáng)度校核核根據(jù)規(guī)范，幕墻墻立柱截面面最大應(yīng)力力滿足：EQmax=\ff(N,AA0)+\f(MM,.W))≤f式中：maxx立柱中的的最大應(yīng)力力(N//mm2)N立柱中的的拉力設(shè)計(jì)計(jì)值(NN)A0立柱凈截截面面積(mm22)M立柱彎矩矩設(shè)計(jì)值(N.mmm)塑性發(fā)展展系數(shù)，取取為1.005；W彎矩作用用方向的凈凈截面抵抗抗矩；(mm3)根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)可可得A、B、C各支座反反力分別為為：EQRb=\f(L3-2a2L+a3,4b((L2-aa2-bb2))·qLeq=\f(39003-2×344002×39000+340003,4×500((390002-3340022-55002))eq·5.9298××39000eq=28754.7344(N)eqRa=\f(qL,,2)--\f((b,L)).Rbeq=\f(5.9298×3900,2))-\\f(5000,39900)××287554.73344eq=7876.6055(N)eqRc=\f(qL,,2)--\f((a,L)).Rbeq=\f(5.9298×3900,2))-\\f(34400,33900))×287554.73344eq=-13505.1201(N)該處立柱跨中彎彎矩最大值值位于ABB段，彎矩矩方程為：：eqM(z)=Ra.z-\ff(1,22)qz22eq=7876.6055.z-\f(1,2)×5.9298zz2令彎矩的一階導(dǎo)導(dǎo)數(shù)M’(z)=0,,得跨中彎彎矩最大值值位置：eqzo=\f(RRa,q)=13328.33088((mm)從而跨中最大彎彎距：EQMmax中=552312283((N.mmm)該處立柱中間支支座B的負(fù)彎矩矩為：eqMB=Rcb-\f(11,2)qqb2eq=-13505.1201×500-\\f(1,,2)×5.92298×5002eq=-7493785(N.mm)可見，立柱彎矩矩設(shè)計(jì)值為為：eqM=7493785(N.mm)立柱承受拉力設(shè)設(shè)計(jì)值為：：eqN=1.2eq\f(Gk,A)×L××B錯(cuò)誤!未定義義書簽。=1.2×eq500××39000×15000/100000000=eq3510(N)則立柱中最大正正應(yīng)力為：：EQmax=\f((N,A00)+\f(MM,.W))EQ=\f(3510,1897)+\f(7493785,1.05×85687)EQ=85.1411(N/mm2)可見：eqmax≤f所選立柱的強(qiáng)度度滿足設(shè)計(jì)計(jì)要求。6、立柱剛度校核核根據(jù)規(guī)范在作立立柱的剛度度校核時(shí)，采采用荷載的的標(biāo)準(zhǔn)值，因因此下面采采用支座反反力Ra、Rb、Rc的值時(shí)應(yīng)應(yīng)乘上系數(shù)數(shù)qk/q。立柱柱的最大撓撓度位于AAB段，AB段的撓撓曲方程為為：equ(z)=-\f(qk,24EI)zz4+\f((qkL2-2Rbb,122EIL))z3+\f((4RbbL2-4Rbb3-qkL4,24EEIL)zz令u(z)的一階階導(dǎo)數(shù)u’(z)=0，可得得最大撓度度的位置：：eqzo=1488.11838mmm把z0代回?fù)锨€方程程，得到幕幕墻立柱最最大撓度：：EQumax=77.78118(mmm)根據(jù)規(guī)范對(duì)立柱柱剛度要求求，立柱的的最大允許許撓度eq[u]=\f(L,180),即，eq[u]=18.8889mmm可見，umaxx≤[u]所選立柱的剛度度滿足設(shè)計(jì)計(jì)要求。二、橫梁計(jì)算綜合考慮橫梁所所處位置的的標(biāo)高、幕幕墻的橫向向分格寬度度、所選橫橫梁型材，以以下列情況況最為不利利，須作橫橫梁強(qiáng)度和和剛度的校校核。1、部位基本參數(shù)數(shù)該處橫梁位于隱隱框玻璃幕幕墻；最大大標(biāo)高為eq99.4m；飾面面材料為eq玻玻璃，橫梁梁所受到的的重力取為為GK/A=eq400N/mm2；橫梁的的計(jì)算長(zhǎng)度度取B=eq1500mm；幕幕墻的縱向向分格高度度分別為eq2100mmm和EQ450mm。2、力學(xué)模型橫梁與立柱相接接，相當(dāng)于于兩端簡(jiǎn)支支。在幕墻平面內(nèi)，橫橫梁受到飾飾面板材的的重力作用用，可視為為均布線荷荷載qG；qG=1.2GKK/A.HH=1..2×400×21000/1066=1..008((kN/mm)在幕墻平面外，橫橫梁受到風(fēng)風(fēng)壓等荷載載作用，其其受力面積積為上左圖圖陰影部分分，即上面面為三角形形荷載，下下面為梯形形荷載；其其中q1和q2是上下陰陰影面積承承受的最大大設(shè)計(jì)線荷荷載：q1=1.80224(kNN/m)q2=0.54007(kNN/m)相應(yīng)的最大標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)線荷載：：qK1=1.22926((kN/mm)qK2=0.33878((kN/mm)因此橫梁是一個(gè)個(gè)雙彎構(gòu)件件。3、橫梁型材選擇擇:該處幕墻的橫梁梁橫截面參參數(shù)如下::橫截面積：AA=eq988.2416mm2橫截面X-X慣慣性矩：IX=eq440081.2mm4橫截面X-X最最小抵抗矩矩：WX=eq10635.87mm3橫截面Y-Y慣慣性矩：IY=eq774193.8mm4橫截面Y-Y最最小抵抗矩矩：WY=eq19793.94mm3橫梁的材料為：：EQ鋁合金(60633-T5))其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為為：f=eq85.5N/mmm2；其彈性模量為：：E=eq70000N/mmm2。4、橫梁強(qiáng)度校核核根據(jù)規(guī)范，幕墻墻橫梁截面面最大應(yīng)力力滿足：EQmax=\ff(MX,.WX)+\\f(MYY,.WY)≤f式中：maxx橫梁中的的最大應(yīng)力力(N//mm2)MX繞X軸(幕墻平面內(nèi)方向向)的最大彎彎矩值((N.mmm)MY繞Y軸(垂直幕墻平面方方向)的最大彎彎矩值((N.mmm)材料塑性發(fā)展系系數(shù)，取為為1.055；EQMX=\f(qGG.B2,8)EQ=\f(1.008×15002,88)EQ=283500(N.mm)EQMY1=\f((q1.B2,12))EQ=\f(1.8024×15002,112)EQ=337950(N.mm)EQMY2=\f((q2B2,24))(3-\\F(H222,B2))EQ=\f(0.5407×15002,224)×(3-\FF(45002,150002))EQ=147509.7188(N.mm)EQMY=MY1++MY2EQ=337950+147509.7188EQ=485459.7188(N.mm)則：EQmaxx=\f((MX,.WX)+\\f(MYY,.WY)EQ=\f(283500,1.05×10635.887)++\ff(4855459..71888,1.005×197993.944)EQ=48.7436(N/mm2)可見：eqmax≤f所選橫梁的強(qiáng)度度滿足設(shè)計(jì)計(jì)要求。5、橫梁剛度校核核該處幕墻橫梁最最大撓度是是umaxYY、umaxXX二部分的的矢量和：：而umaxY又由uumaxYY1+umaxxY2二部部分組成，EQumaxY1==\f((qk1B4,1200EIY)EQ=\f(1.2926×15004,1120×700000×7741193.88)EQ=1.0062(mm)EQumaxY2=\f(qqk2B4,2400EIY)(\ff(25,,8)-\\f(5HH22,4B2)+\ff(H24,8B4))EQ=\f(0.3878×15004,2240×700000×7741193.88)(\ff(25,,8)-\\f(5××4502,4×150002)+\ff(45004,8×150004))EQ=0.4549(mm)EQumaxY=uumaxYY1+uumaxYY2EQ=1.0062+0.4549EQ=1.4611(mm)式中：umaaxY橫梁在幕幕墻平面外外的最大撓撓度；(mm)qk橫梁承受受的標(biāo)準(zhǔn)線線荷載；((N/mmm)B橫梁長(zhǎng)度度；(mm)E橫梁材料料的彈性模模量；(N/mmm2)IY橫梁橫截截面主慣性性矩(對(duì)Y-Y軸)；(mm4)橫梁在幕墻平面面內(nèi)由自重重引起的撓撓度umaxXX為：EQumaxX=\f(55qGKB4,3844EIX)=EQ\f(5×1.008/11.2×150004,3844×700000×4400081.22)=1.79774(mmm)從而，橫梁的最最大撓度為為：umax=eq\r(,umaaxX2+umaxxY2)=eq\r(,1.79742+1.4461122)=2.31664(mmm)根據(jù)規(guī)范對(duì)橫梁梁的剛度要要求，橫梁的最最大允許撓撓度為[u]=B/1880。即，eq[u]==8.33333mmm可見，umaax≤[u]所選橫梁的剛度度滿足設(shè)計(jì)計(jì)要求。三、玻璃計(jì)算綜合考慮玻璃所所處位置的的標(biāo)高、玻玻璃分格寬寬度和高度度以及玻璃璃的厚度等等因素，以以下列情況況最為不利利，須作玻玻璃的強(qiáng)度度校核。該處6+9A+6mmm鋼化中空空玻璃位于于全隱框玻玻璃墻；標(biāo)標(biāo)高取為99.44m；幕墻自自重按4000N/mm2計(jì)，垂直直于玻璃面面的組合荷荷載設(shè)計(jì)值值為2.40031kNN/m2，組合荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值值為1.77234kkN/m22，所用玻玻璃長(zhǎng)寬尺尺寸分別為為eqa=1500mm，eqb=2100mm，EQ外層玻璃厚厚度為6mm；玻璃璃跨中的強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值值為fg=EQ84N/mmm2。作用于中空玻璃璃上的荷載載按下式分分配到兩片片玻璃上:直接承受風(fēng)荷載載作用的單單片玻璃:Wk1=1.1WkEQ\F(t13,t13+t23)=1..1x2..403××EQ\F(63,63+63)=1..322kkN/m22不直接承受風(fēng)荷荷載作用的的單片玻璃璃:Wk2=WkEQ\F(t223,t13+t23)=2.4003×EQ\F(63,63+63)=1..20155kN/mm21、外片玻璃強(qiáng)度校校核：玻璃板中最大應(yīng)應(yīng)力根據(jù)規(guī)范，玻璃璃在垂直于于幕墻平面面的風(fēng)荷載載和地震的的作用下，其其最大應(yīng)力力按下式計(jì)計(jì)算：EQmax=\f(66.m.WWk.a2,t2).η式中：maxx玻璃中的的最大應(yīng)力力(N//mm2)m跨中彎矩系系數(shù),由玻璃短短邊比長(zhǎng)邊邊a/b==15000/21000=0..71,查表得m=00.07442Wk組合荷載設(shè)計(jì)值值,kNN/m2a玻璃短邊邊邊長(zhǎng),mmmt玻璃的的厚度,mmE玻璃的彈性性模量,720000(N//mm2)η折減系數(shù),,由θ=wk.a4/(E..t4)θ=1.3322×1150044/(722000××64)/10000=771.7223查表得η=0.775則外片玻璃的應(yīng)應(yīng)力為：EQmax=\ff(6.mm.Wk11.a2,t12).ηEQ=\f(6×0.0742××1.3222×155002,10000×62)×00.75=27.58((N/mmm2)≤fg=84N//mm2可見，玻璃跨中中的強(qiáng)度滿滿足設(shè)計(jì)要要求。通過比較，內(nèi)片片玻璃所承承受的風(fēng)力力比外片玻玻璃所承受受的風(fēng)壓小小，所以得得知內(nèi)片玻玻璃的應(yīng)力力也滿足要要求。2、玻璃跨中最大大撓度u，按下式式計(jì)算：EQu=\f(μ.wk.a44η,D)..10-33式中，μ跨中最最大撓度系系數(shù)，由玻玻璃短邊與與玻璃長(zhǎng)邊邊之比a/b==15000/21000=0..71,μ=0.0007277；wk垂直于玻璃平面面方向的風(fēng)風(fēng)荷載設(shè)計(jì)計(jì)值；a玻璃短邊長(zhǎng)度，為1500mm；te中空玻璃的的等效厚度度,mmmD玻璃剛度(NNmm)中空玻璃的等效效厚度:te=0.995EQ\R(3,t13+t23)=7..2mmEQD=\f(E.te3,12(11-v2))EQ=\f(72000×7..23,12((1-0..22))=23328000E玻璃的彈性模量量，取為7720000N/mmm2；v玻璃的泊松比，取取為0.22；η折減系數(shù),,由θ=wk.a4/(E..t4)θ=2.4403×1150044/(722000××7.244)/10000=662.877查表得η=0.778u=EQ\f(2.wkk合.a4η,D)..10-33EQ=\f(0.00727×2..403××150004,233328000)×0..76×110-3=23.5(mmm)玻璃板中允許的的最大撓度度值[u]為玻璃板板短邊的11/60，即[u]=25mmu[u]可見，玻璃板中中最大撓度度滿足設(shè)計(jì)計(jì)要求。四、結(jié)構(gòu)膠膠形形計(jì)算綜合考慮幕墻所所處位置的的標(biāo)高、分分格寬度和和高度等因因素，對(duì)下下列不利處處進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)膠膠形設(shè)設(shè)計(jì)(膠厚和膠膠寬)。該處結(jié)構(gòu)膠位于于全隱幕墻墻；標(biāo)高為為99.44m；風(fēng)荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值值為WK=1..62744kN/mm2。年最大大溫差為TT=EQ80oC，建筑結(jié)結(jié)構(gòu)的最大大層間變位位角為=1/EQ267。EQ玻璃體積密度按按G=2.556噸/米3計(jì)，線脹脹系數(shù)為==0.000001，厚厚度為t=6mmm，EQ垂直安裝裝，最大寬寬高尺寸分分別為11500mmm，21000mm。采用EQD.C.993結(jié)構(gòu)膠，結(jié)結(jié)構(gòu)硅酮密密封膠短期期強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值f1=0..2N/mmm2，結(jié)構(gòu)硅硅酮密封膠膠長(zhǎng)期強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值ff2=0..01N//mm2，結(jié)構(gòu)膠膠完全固化化后在溫差差效應(yīng)作用用下的最大大變位承受受能力T=0.14，結(jié)構(gòu)膠膠完全固化化后在地震震效應(yīng)作用用下的最大大變位承受受能力E=EQ0.4。1、膠縫寬度(1)、風(fēng)荷載作作用所需膠膠縫寬度：：Cs1EQ=\F(WK.短邊,,20000.f1)EQ=\F(1.6274×1500,20000×0.2))=8.71882(mmm)(2)、自重作用用所需膠縫縫寬度：Cs1EQ=\F(t.G.a.bb,20000.(aa+b)..f2)EQ=\F(6×0.001×110×2.566×15000×21000,20000×(15500+22100))×0.01)=9.6(mmm)取打膠寬度100mm。2、膠縫厚度(1)、溫度效應(yīng)應(yīng)作用所需需膠縫厚度度：ts1=EQ\F(L,\\R(,TT.(2+T)))EQ=\F(2.268,\R(,0.14×(2+0.144)))=3.99337(mmm)其中,ts11溫度效應(yīng)應(yīng)作用所需需打膠厚度度LEQ玻璃的相對(duì)對(duì)位移量((以長(zhǎng)邊計(jì)計(jì))L=L×|鋁--|×TEQ=2100×|0.000002235--0.000001||×80=2..268(mm))鋁為鋁材的的線膨脹系系數(shù)0.000002235。(2)、地震作用用所需膠縫縫厚度：ts2=EQ\F(.b..,\R((,E.(2+E)))EQ=\F(0.7×2100×1//267,,\R(,,0.4××(2+0..4))))=5.61911(mmm)其中，膠縫縫變形折減減系數(shù),取0.7取打膠厚度為66mm。所以，結(jié)構(gòu)膠膠膠形設(shè)計(jì)為為：寬度110mm××厚度6mmm。五、幕墻組件的的固定塊及及其間距計(jì)計(jì)算綜合考慮幕墻所所處位置的的標(biāo)高、分分格尺寸等等因素，對(duì)對(duì)下列不利利處進(jìn)行固固定塊設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算。該處幕墻位于主主樓，標(biāo)高高取為999.4m，幕幕墻自重按按400NN/m2計(jì)；標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)荷載為WWK合=1..72344kN/mm2；設(shè)計(jì)荷荷載為W合=2..40311kN//m2。幕墻組件尺寸為為a×b為15000mm××21000mm。固定塊為單面的的壓塊，材材質(zhì)為鋁合合金(60663-T55)，彈性模模量為700000NN/mm22，抗彎強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值值為85..5N/mmm2；尺寸b1×h×t為50mmm×34.55mm×5mm；安安裝間距不不超過=3300mmm。每個(gè)固固定塊由11個(gè)M6的螺釘釘固定。1、固定塊強(qiáng)度校校核螺孔中心至固定定塊受力頂頂端的距離離L=17mmm，至另另一側(cè)的距距離L1=25mmm。固定塊的凈截面面比：EQ\f(A1,A0)=\ff((500-11×6),,50))=0..88固定塊的截面慣慣性矩：I=EQ\f(b1,112)..t3=EQ\f((50-1×6),12))×53=458.33333(mmm4)固定塊的截面抵抵抗矩：Wmin=EQ\f(I,t/2)=EQ\f(458.3333,5/2)=183.33333(mmm3)固定塊承受荷載載的面積為為：A=EQ\f(a.,2)=EQ\f(1500××300,,2)×10-6=00.2255(m2)固定塊承受荷載載設(shè)計(jì)值為為：P=1.5×A..W合=1.5×00.2255×2.40031×10000=8111.04662(NN)固定塊承受荷載載標(biāo)準(zhǔn)值為為：PK=1.5×A..WK合=1.5×00.2255×1.72234×10000=5811.64775(NN)固定塊承受彎矩矩值為：M=811.04462×17=137887.78852(NN.mm))固定塊的最大應(yīng)應(yīng)力值為：：=EQ\f(M,Wmin)==EQ\f(13787.7852,183.3333)=75..20611(N/mmm2)<855.5N//mm2可見固定塊的強(qiáng)強(qiáng)度滿足設(shè)設(shè)計(jì)要求。2、固定塊剛度校校核固定塊的最大撓撓度為：u=EQ\f(PK.L3,,3.E..I)=EQ\f(581.6475×173,3×7700000×458..33333)=0.02977(mm))<L/1500=17/1500=0.1113((mm)?？梢姽潭▔K的剛剛度滿足設(shè)設(shè)計(jì)要求。3、固定塊連接螺螺釘強(qiáng)度校校核能承受的最大拉拉力為：N=170×1××EQ\F(×4.911752,4)=3228.6696((N)P0=P.eq\f(L+L1,,L1)=811.00462××eq\f(17+25,25)P0=1362..558NN從而，N>PP0可見其強(qiáng)度滿足足設(shè)計(jì)要求求。六、橫梁與立柱柱連接計(jì)算算綜合考慮幕墻所所處位置的的標(biāo)高、分分格尺寸等等因素，對(duì)對(duì)下列不利利處進(jìn)行橫橫梁與立柱柱連接強(qiáng)度度計(jì)算。該處幕墻位于主主樓，標(biāo)高高為99..4m，幕幕墻自重按按GK/A=4000N/mm2計(jì)；設(shè)計(jì)計(jì)荷載為WW合=2..40311kN/mm2。幕墻分格寬度BB=15000mm，橫橫梁上分格格高度H1=21000mm。下分格高高度H2=4500mm。立柱材料為鋁合合金(60663-T55)，局部壁壁厚為2..5mm。橫梁材料為鋁合合金(60663-T55)，局部壁壁厚為2..5mm。角碼材料為鋁合合金(60663-T55)，壁厚為為3mm。角碼由2個(gè)M55的螺釘與與立柱連接接，螺釘承承受水平和和垂直組合合剪切力作作用。1、荷載計(jì)算(1)、水平荷載載：橫梁上分格塊傳傳到橫梁上上的力為：：N1上=EQ\F(W合.B2,8)EQ=\F(2.4031×15002×110-3,8))=675.87719(NN)橫梁下分格塊傳傳到橫梁上上的力為：：N1下=EQ\F(W合.H2.(2BB-H2),8))EQ=\F(2.4031×450×(2××15000-4550)××10-3,8))=344.69947(NN)從而，N1=N1上+N1下=10220.5667(N))(2)、垂直荷載載：N2=1.2×B/22×H1×GK/A=1.2×15500/22×21000×400×10-6=756(N))(3)、組合荷載載：EQN=\r(,N12+N222)EQ=\r(,1020.5672+75662)=1270.0076(NN)2、與立柱相連接接的螺釘個(gè)個(gè)數(shù)n1計(jì)算，立立柱的局部部承壓校核核：(1)、每個(gè)螺釘釘?shù)某休d力力：NbV=eq\f(×3.55582,4)×120=1193.1116(NN)n1=eq\f(N,NbV)=eq\f(1270.076,1193.116)=1.06(個(gè)個(gè))，取n1=2個(gè)。(2)、立柱局部部承壓能力力：NbC=n1.dd.t.1120=2×5×3××120=3600(NN)>N=12770.0776(N))(3)、角碼局部部承壓能力力：NbC=n1.dd.t.1120=2×5×3××120=3600(NN)>N=12770.0776(N))可見，橫梁與立立柱的連接接滿足設(shè)計(jì)計(jì)要求七、立柱與支座座連接計(jì)算算綜合考慮幕墻所所處位置的的標(biāo)高、分分格尺寸等等因素，對(duì)對(duì)下列不利利處進(jìn)行立立柱與支座座連接強(qiáng)度度設(shè)計(jì)計(jì)算算。該處幕墻位于主主樓，標(biāo)高高取為999.4m，幕幕墻自重按按GK/A=4000N/mm2計(jì)；設(shè)計(jì)計(jì)荷載為WW合=2..40311kN//m2。幕墻分格寬度BB=15000mm，樓樓層高度為為H=39000mm。立柱材料為鋁合合金(60663-T55)，局部承承壓強(qiáng)度為為120NN/mm22，立柱連連接處壁厚厚t1=5mmm。支座材料為鋼材材(Q2335.t≤16mmm)，局部承承壓強(qiáng)度為為305NN/mm22，支座壁壁厚t2=8mmm。立柱的固定方式式為雙系點(diǎn)點(diǎn)，即立柱柱左右兩側(cè)側(cè)均與支座座連接。立柱與支座的連連接螺栓：：2個(gè)M12。1、荷載計(jì)算水平荷載：N1=2.40311×15000×39000×10-3=144058..13(NN)垂直荷載：N2=1.2×4000×15000×39000×10-6=28808(NN)組合荷載：EQN=\r(,14058.132+280082)=143335.883(N))2、螺栓個(gè)數(shù)計(jì)算算每個(gè)螺栓的承載載力：NbV=2×eq\f(×10..105662,4)×120=19249..75(NN)n=eq\f(14335.83,19249.75)=0.744((個(gè))，取2個(gè)。3、局部承受能力力校核立柱局部承壓能能力：NbC=2×2×122×5×120=28800((N)>1143355.83((N)支座承局部壓能能力：NbC=2×2×122×8×305=1708800(N)>>143335.833(N)可見立柱與支座座的連接設(shè)設(shè)計(jì)安全。八、支座計(jì)算綜合考慮幕墻所所處位置的的標(biāo)高、分分格尺寸等等因素，對(duì)對(duì)下列不利利處進(jìn)行支支座強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)算。該處支座幕墻位位于主樓，標(biāo)標(biāo)高取為999.4mm，幕墻自自重按Gk/A=4000N/mm2計(jì)；設(shè)計(jì)計(jì)荷載為WW合=2..40311kN//m2。幕墻分分格寬度BB=15000mm，樓樓層高度為為H=39000mm。選用的支座為1125x880x8mmm角鋼，其其材質(zhì)為鋼鋼材(Q2335.t≤16mmm)；支座端端部的橫截截面積A0=8000mm2，橫截面面抵抗矩WWmin=1133333mm3。立柱的固定方式式為雙系點(diǎn)點(diǎn)，即立柱柱左右兩側(cè)側(cè)均與支座座連接。幕墻立柱連接螺螺栓的中心心離支座端端部橫截面面形心的水水平距離dd1=85mmm，垂直直距離d2=25mmm。1、荷載計(jì)算單獨(dú)一個(gè)支座承承受如下荷荷載：水平荷載：N=B×H××W合/2=15000×39000×10-6×2.40031×103/2=7029..067((N)垂直荷載：V=B×H××1.2GGk/A/22=15000×39000×10-6×1.2×400/2=1404((N)支座端部橫截面面所受最大大彎矩值為為：M=N×d22+V×d1=7029..067××25+11404××85=2950666.7((N.mmm)2、支座強(qiáng)度校核核：正應(yīng)力:=eq\f(N,A0)+eq\f(M,1.05×Wmin)=eq\f(7029.067,800)+eq\f(295066.7,1.05×1133333)=29.86631(NN/mm22)<f=215NN/mm22組合應(yīng)力:合=eq\r(,2+3×(eq\f(V,A))2))=eq\r(,29.86312+3×((eq\f(1404,800))2)=30.01174(NN/mm22)<1..1×f=2366.5N/mmm2可見支座的設(shè)計(jì)計(jì)安全。九、支座與埋件件連接計(jì)算算綜合考慮幕墻所所處位置的的標(biāo)高、分分格尺寸等等因素，對(duì)對(duì)下列不利利處進(jìn)行支支座與埋件件連接強(qiáng)度度設(shè)計(jì)計(jì)算算。該處連接位于主主樓石材幕幕墻，標(biāo)高高取為999.4m，幕幕墻自重按按GK/A=4000N/mm2計(jì)；設(shè)計(jì)計(jì)荷載為WW合=2..40311kN/mm2。幕墻分分格寬度BB=15000mm，樓樓層高度為為H=39000mm。立柱的固定方式式為雙系點(diǎn)點(diǎn)，即立柱柱左右兩側(cè)側(cè)均與支座座連接。支座材質(zhì)為鋼材材(Q2335.t≤16mmm)，與預(yù)埋埋件采用直直角焊縫焊焊接，焊腳腳高為5mmm(焊腳腳高度在計(jì)計(jì)算時(shí)乘00.7)，一一個(gè)支座的的焊接焊縫縫的有效計(jì)計(jì)算橫截面面積A0=6766mm2，抵抗矩矩Wmin=1182099mm3。幕墻立柱連接螺螺栓的中心心離支座端端部焊縫橫橫截面形心心的水平距距離d1=85mmm，垂直直距離d2=25mmm。1、荷載計(jì)算單獨(dú)一個(gè)支座的的焊接焊縫縫承受如下下荷載：水平荷載：N=B×H×WW合/2=1500×33900××10-6×2.40031×103/2=7029.0067(NN)垂直荷載：V=B×H××1.2GGK/A/2=1500×33900××10-6×1.2×400/2=1404(NN)焊縫受到的最大大彎矩值為為：M=N×d22+V×d1=7029..067××25+11404××85=2950666.7((N.mmm)2、焊縫強(qiáng)度的校校核：合=eq\r(,(eq\f(f,f))2++(f)2)=eq\r(,(eq\f(N,1.22×A0)+eq\f(M,1.22×Wmin))2+(eq\f(V,A0))2)=eq\r(,(eq\f(7029.067,1.22×676))+eq\f(295066.7,1.22×182009))2+(eq\f(1404,676))2)=21.900399((N/mmm2)<f=1600N/mmm2式中,f11.22為為承受靜力力荷載和間間接承受動(dòng)動(dòng)力載的結(jié)結(jié)構(gòu)中，正正面角焊縫的強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值增增大系數(shù)；；可見焊縫強(qiáng)度滿滿足設(shè)計(jì)要要求。十、幕墻預(yù)埋件件計(jì)算綜合考慮幕墻所所處位置的的標(biāo)高、分分格尺寸、預(yù)預(yù)埋件的埋埋設(shè)位置、砼砼標(biāo)號(hào)等因因素，對(duì)下下列不利處處進(jìn)行預(yù)埋埋件設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算。該處預(yù)埋件位于于主樓石材材幕墻，使使用的砼標(biāo)標(biāo)號(hào)為C330，標(biāo)高高取為999.4m，幕幕墻自重按按400NN/m2計(jì)；標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)組合荷載載為WK合=1.77234kkN/m22；設(shè)計(jì)組組合荷載為為W合=2.44031kkN/m22。幕墻分分格寬度為為15000mm，樓樓層高度為為39000mm。錨筋選用II級(jí)級(jí)鋼筋，錨錨筋直徑112mm，共共4根分2層，外層層錨筋間距距為1000mm；錨錨板為100mm×300mmm×200mmm的Q235鋼板。固定立柱的螺栓栓中心至預(yù)預(yù)埋件錨板板形心的水水平、垂直直距離分別別為：d1=85mm，dd2=25mmm。1、受力分析預(yù)埋件采用側(cè)埋埋形式，如如圖所示。垂直剪力為:V=B×H×11.2GK/A=15000×39000×10-6×1.2×400=28088(N)水平拉力為:N=B×H××W合=15000×39000×10-6×2.40031×103=140558.133(N)彎矩為:M=V.d1++N.d22=28088×85++140058.113×25=5901133.44(N.mmm)2.錨筋最小截截面積計(jì)算算:當(dāng)有剪力、法向向拉力和彎彎矩共同作作用時(shí),預(yù)埋件錨錨筋按下兩兩式計(jì)算,,并應(yīng)大于于其最大值值：AS=eq\f(V,r.V.fYY)+eq\f(N,0.8b.fY)+eq\f(M,r.b.fY.z)AS=eq\f(N,0.8b.fYY)+eq\f(M,0.4r.b.fY.z)式中V剪力設(shè)計(jì)計(jì)值(N);N法向壓力設(shè)計(jì)值值(N);M彎矩設(shè)計(jì)值(NN.mm));r錨筋層數(shù)影響系系數(shù);v錨筋受剪承載力力系數(shù);b錨板彎曲變形折折減系數(shù);;d錨筋直徑(mmm);t錨板厚度(mmm);z外層錨筋中心線線之間的距距離(mm);;fc混凝土軸心受壓壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值15((N/mmm2);fY鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值3110(N//mm2);錨筋層數(shù)影響系系數(shù)r=1；錨板彎曲變形折折減系數(shù)b=eq0.6+0.25\f(t,d)；=eq0.6+0.25×\f(10,,12))=0.80833錨筋受剪承載力力系數(shù)(V>0..7時(shí),取0.7))V=eq(4.0-0.08d)\r(,\f(fc,fY))=eq(4.0-0.08×12)\r(,,\f(115,3110))=0.66877從而，取V=00.66887AS=eq\f(V,r.V.fYY)+eq\f(N,0.8b.fY)+eq\f(M,r.b.fY.z)=eq\f(2808,1×0.6687××310))+eq\f(14058.13,0.8×0.80083×310))+eq\f(590133.4,1×0.8083××310×100))=107..22711(mm22)AS=eq\f(N,0.8b.fYY)+eq\f(M,0.4r.b.fY.z)=eq\f(14058.13,0.8×0.8083××310))+eq\f(590133.4,0.4×1×0.8083××310×100))=129.00083(mmm2)可見，所需錨筋筋最小截面面積為：1129.00083((mm2)3.法向壓力校校核按規(guī)范要求法向向壓力N<0.55fc.A，即：：14058.113(N))<0.55×15×600000=44500000(N))4.預(yù)埋件錨筋筋確定選擇412，錨錨筋總面積積為：eq4×\f(×1222,4)=4522.38994(mmm2)>1129.00083((mm2)十一、立柱伸縮縮縫設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算立柱材料為鋁材材60633-T5。立柱在年溫差影影響下的最最大變形量量為：L=.T.LL=0.00000235××80×34000=6.392((mm)其中，為鋁材材的線膨脹脹系數(shù)，00.000002355；T年最大溫差800℃；L立柱最大長(zhǎng)度33400mmm?？紤]誤差為5mmm，取立立柱伸縮縫縫為20mmm，20-5=155mm>LL=6.3392mmm可見伸縮縫適應(yīng)應(yīng)年溫差變變化。第五章石材幕幕墻計(jì)算一、立柱計(jì)算根據(jù)大廈的建筑筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)點(diǎn)，幕墻立立柱懸掛在在建筑主體體結(jié)構(gòu)上，如如圖所示。綜綜合考慮幕幕墻標(biāo)高、幕幕墻的橫向向分格寬度度、所選立立柱型材、樓樓層高度以以及對(duì)立柱柱的固定方方式，以下下列情況最最為不利，須須作立柱強(qiáng)強(qiáng)度和剛度度的校核。（一）、第一處處立柱計(jì)算算1、部位要素該處立柱位于eq主主樓石材幕幕墻大面部部份，最大大計(jì)算標(biāo)高高按eq99.4m計(jì)，幕幕墻結(jié)構(gòu)自自重Gk/A=eq900N/mm2，幕墻橫橫向計(jì)算分分格寬度BB=eq1300mm。2、力學(xué)模型該處每條立柱與與主體結(jié)構(gòu)構(gòu)通過兩個(gè)個(gè)鋼支座相相連，層高高L=eq3900mm，鋼鋼支座跨距距分別為bb=EQ500mm，a=EQ3400mm；采采用雙跨梁梁力學(xué)模型型，如圖所所示。3、荷載確定按該處幕墻橫向向分格寬度度B，取出一一個(gè)縱向的的計(jì)算單元元，立柱受受均布載作作用，對(duì)eqC類類地區(qū)，該該處風(fēng)壓高高度變化系系數(shù)?。簔z=eq1.6921；陣風(fēng)系系數(shù)?。篻gz=11.60229；體體型系數(shù)取取：s=1..2。(參考《建建筑結(jié)構(gòu)荷荷載規(guī)范》第41頁(yè)。)根據(jù)公式(2..1)~((2.6))可得：WK=1.60299×EQ1.2×eq1.6921×eq0.5=eq1.6274(KN/m2)W=1.4WK==eq2.2784(KN/mm2)取地震動(dòng)力放大大系數(shù)：EE=55qEk=5×eq0.08×eq900//10000=eq0.36(KNN/m2)qE=1.3qEKK=eq0.468(KN/mm2)WK合=1.0×eq1.6274+00.6×EQ0.36=EQ1.8434(KKN/m22)W合=1.0×eq2.2784+00.6×EQ0.468=EQ2.5592(KKN/m22)從而，作用于立立柱上的線線荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)計(jì)值分別為為:qK=eq1300/1000×eq1.8434==eq2.3964(N/mmm)q=eq1300/1000×eq2.5592==eq3.3269(N/mmm)4、幕墻鋼立柱（1）參數(shù):該處幕墻的立柱柱的橫截面面參數(shù)如下下:主慣性矩：I=eq879050mm4凈截面面積：A=eq1014.7mm2彎矩作用方向的的凈截面抵抵抗矩：WWmin=eq21976mm3型材壁厚：t=eq4mm型材材料為：eq鋼材(Q2335.t≤20mmm)；強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為：：ff=eq215N/mmm2；彈性模量為：E=eq210000N/mmm2。5、立柱強(qiáng)度校核核根據(jù)規(guī)范，幕墻墻立柱截面面最大應(yīng)力力滿足：EQmax=\ff(N,AA0)+\f(MM,.W))≤f式中：maxx立柱中的的最大應(yīng)力力(N//mm2)N立柱中的的拉力設(shè)計(jì)計(jì)值(NN)A0立柱凈截截面面積(mm22)M立柱彎矩矩設(shè)計(jì)值(N.mmm)塑性發(fā)展展系數(shù)，取取為1.005；W彎矩作用用方向的凈凈截面抵抗抗矩；(mm3)根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)可可得A、B、C各支座反反力分別為為：EQRb=\f(L3-2a2L+a3,4b((L2-aa2-bb2))·qLeq=\f(39003-2×344002×39000+340003,4×500((390002-3340022-55002))eq·3.3269××39000eq=16132.7734(N)eqRa=\f(qL,,2)--\f((b,L)).Rbeq=\f(3.3269×3900,2))-\\f(5000,39900)××161332.77734eq=4419.1509(N)eqRc=\f(qL,,2)--\f((a,L)).Rbeq=\f(3.3269×3900,2))-\\f(34400,33900))×161332.77734eq=-7577.0142(N)該處立柱跨中彎彎矩最大值值位于ABB段，彎矩矩方程為：：eqM(z)=Ra.z-\ff(1,22)qz22eq=4419.1509.z-\f(1,2)×3.3269zz2令彎矩的一階導(dǎo)導(dǎo)數(shù)M’(z)=0,,得跨中彎彎矩最大值值位置：eqzo=\f(RRa,q)=13328.33088((mm)從而跨中最大彎彎距：EQMmax中=229349998.225(NN.mm))該處立柱中間支支座B的負(fù)彎矩矩為：eqMB=Rcb-\f(11,2)qqb2eq=-7577.0142×500-\\f(1,,2)×3.32269×5002eq=-4204370.5(N.mm)可見，立柱彎矩矩設(shè)計(jì)值為為：eqM=4204370.5(N.mm)立柱承受拉力設(shè)設(shè)計(jì)值為：：eqN=1.2eq\f(Gk,A)×L××B錯(cuò)誤!未定義義書簽。=1.2×eq900××39000×13000/100000000=eq5475.6001(N)則立柱中最大正正應(yīng)力為：：EQmax=\f((N,A00)+\f(MM,.W))EQ=\f(5475.6001,1014.7)+\f(4204370.5,1.05×21976)EQ=187.6024(N/mm2)可見：eqmax≤f所選立柱的強(qiáng)度度滿足設(shè)計(jì)計(jì)要求。6、立柱剛度校核核根據(jù)規(guī)范在作立立柱的剛度度校核時(shí)，采采用荷載的的標(biāo)準(zhǔn)值，因因此下面采采用支座反反力Ra、Rb、Rc的值時(shí)應(yīng)應(yīng)乘上系數(shù)數(shù)qk/q。立柱柱的最大撓撓度位于AAB段，AB段的撓撓曲方程為為：equ(z)=-\f(qk,24EI)zz4+\f((qkL2-2Rbb,122EIL))z3+\f((4RbbL2-4Rbb3-qkL4,24EEIL)zz令u(z)的一階階導(dǎo)數(shù)u’(z)=0，可得得最大撓度度的位置：：eqzo=1488.11838mmm把z0代回?fù)锨€方程程，得到幕幕墻立柱最最大撓度：：EQumax=110.98842((mm)根據(jù)規(guī)范對(duì)立柱柱剛度要求求，立柱的的最大允許許撓度eq[u]=\f(L,250),即，eq[u]=13.6mmm可見，umaxx≤[u]所選立柱的剛度度滿足設(shè)計(jì)計(jì)要求。（二）、第二處處立柱計(jì)算算1、部位要素該處立柱位于eq主主樓eq石材幕墻邊邊角部位，最最大計(jì)算標(biāo)標(biāo)高按eq99.4mm計(jì)，幕墻墻結(jié)構(gòu)自重重Gk/A=eq900N/mm2，幕墻橫橫向計(jì)算分分格寬度BB=eq1300mm。2、力學(xué)模型該處每條立柱與與主體結(jié)構(gòu)構(gòu)通過兩個(gè)個(gè)鋼支座相相連，層高高L=eq3900mm，鋼鋼支座跨距距分別為bb=EQ500mm，a=EQ3400mm；采采用雙跨梁梁力學(xué)模型型，如圖所所示。3、荷載確定按該處幕墻橫向向分格寬度度B，取出一一個(gè)縱向的的計(jì)算單元元，立柱受受均布載作作用，對(duì)eqC類類地區(qū)，該該處風(fēng)壓高高度變化系系數(shù)?。簔z=eq1.6921；陣風(fēng)系系數(shù)?。篻gz=11.60229；體體型系數(shù)取?。簊=2。(參考《建建筑結(jié)構(gòu)荷荷載規(guī)范》第41頁(yè)。按墻角邊取，-1.8（外面）+（-0.2）（內(nèi)表面）,故取2.0)根據(jù)公式(2..1)~((2.6))可得：WK=1.60299×EQ2×eq1.6921×eq0.5=eq2.7122(KN/m2)W=1.4WK==eq3.7972(KN/mm2)取地震動(dòng)力放大大系數(shù)：EE=55qEk=5×eq0.08×eq900//10000=eq0.36(KNN/m2)qE=1.3qEKK=eq0.468(KN/mm2)WK合=1.0×eq2.7123+00.6×EQ0.36=EQ2.9283(KKN/m22)W合=1.0×eq3.7972+00.6×EQ0.468=EQ4.078(KKN/m22)從而，作用于立立柱上的線線荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)計(jì)值分別為為:qK=eq1300/1000×eq2.9283==eq3.8068(N/mmm)q=eq1300/1000×eq4.078==eq5.3014(N/mmm)4、幕墻鋼立柱（2）參數(shù):該處幕墻的立柱柱的橫截面面參數(shù)如下下:主慣性矩：I=eq1625685mm4凈截面面積：A=eq1216mm2彎矩作用方向的的凈截面抵抵抗矩：WWmin=eq32513.71mm3型材壁厚：t=4mm型材材料為：eq鋼材(Q3445.t≤16mmm)；強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為：：ff=eq315N/mmm2；彈性模量為：E=eq210000N/mmm2。5、立柱強(qiáng)度校核核根據(jù)規(guī)范，幕墻墻立柱截面面最大應(yīng)力力滿足：EQmax=\ff(N,AA0)+\f(MM,.W))≤f式中：maxx立柱中的的最大應(yīng)力力(N//mm2)N立柱中的的拉力設(shè)計(jì)計(jì)值(NN)A0立柱凈截截面面積(mm22)M立柱彎矩矩設(shè)計(jì)值(N.mmm)塑性發(fā)展展系數(shù)，取取為1.005；W彎矩作用用方向的凈凈截面抵抗抗矩；(mm3)根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)可可得A、B、C各支座反反力分別為為：EQRb=\f(L3-2a2L+a3,4b((L2-aa2-bb2))·qLeq=\f(39003-2×344002×39000+340003,4×500((390002-3340022-55002))eq·5.3014××39000eq=25707.502(N)eqRa=\f(qL,,2)--\f((b,L)).Rbeq=\f(5.3014×3900,2))-\\f(5000,39900)××257007.5002eq=7041.897(N)eqRc=\f(qL,,2)--\f((a,L)).Rbeq=\f(5.3014×3900,2))-\\f(34400,33900))×257007.5002eq=-12073.9385(N)該處立柱跨中彎彎矩最大值值位于ABB段，彎矩矩方程為：：eqM(z)=Ra.z-\ff(1,22)qz22eq=7041.897.z-\f(1,2)×5.3014zz2令彎矩的一階導(dǎo)導(dǎo)數(shù)M’(z)=0,,得跨中彎彎矩最大值值位置：eqzo=\f(RRa,q)=13328.33088((mm)從而跨中最大彎彎距：EQMmax中=446769907.55(N..mm)該處立柱中間支支座B的負(fù)彎矩矩為：eqMB=Rcb-\f(11,2)qqb2eq=-12073.9385×500-\\f(1,,2)×5.30014×5002eq=-6699644.5(N.mm)可見，立柱彎矩矩設(shè)計(jì)值為為：eqM=6699644.5(N.mm)立柱承受拉力設(shè)設(shè)計(jì)值為：：eqN=1.2eq\f(Gk,A)×L××B錯(cuò)誤!未定義義書簽。=1.2×eq900××39000×13000/100000000=eq5475.6001(N)則立柱中最大正正應(yīng)力為：：EQmax=\f((N,A00)+\f(MM,.W))EQ=\f(5475.6001,1216)+\f(6699644.5,1.05×32513.771)EQ=200.7467(N/mm2)可見：eqmax≤f所選立柱的強(qiáng)度度滿足設(shè)計(jì)計(jì)要求。6、立柱剛度校核核根據(jù)規(guī)范在作立立柱的剛度度校核時(shí)，采采用荷載的的標(biāo)準(zhǔn)值，因因此下面采采用支座反反力Ra、Rb、Rc的值時(shí)應(yīng)應(yīng)乘上系數(shù)數(shù)qk/q。立柱柱的最大撓撓度位于AAB段，AB段的撓撓曲方程為為：equ(z)=-\f(qk,24EI)zz4+\f((qkL2-2Rbb,122EIL))z3+\f((4RbbL2-4Rbb3-qkL4,24EEIL)zz令u(z)的一階階導(dǎo)數(shù)u’(z)=0，可得得最大撓度度的位置：：eqzo=1488.11838mmm把z0代回?fù)锨€方程程，得到幕幕墻立柱最最大撓度：：EQumax=99.43551(mmm)根據(jù)規(guī)范對(duì)立柱柱剛度要求求，立柱的的最大允許許撓度eq[u]=\f(L,250),即，eq[u]=13.6mmm可見，umaxx≤[u]所選立柱的剛度度滿足設(shè)計(jì)計(jì)要求。二、橫梁計(jì)算綜合考慮橫梁所所處位置的的標(biāo)高、幕幕墻的橫向向分格寬度度、所選橫橫梁型材，以以下列情況況最為不利利，須作橫橫梁強(qiáng)度和和剛度的校校核。1、部位基本參數(shù)數(shù)該處橫梁位于eq主主樓石材幕幕墻；最大大標(biāo)高為eq99.4m；飾面面材料為eq石石材，橫梁梁所受到的的重力取為為GK/A=eq900N/mm2；橫梁的的計(jì)算長(zhǎng)度度取B=eq1300mm；幕幕墻的縱向向分格高度度eqH=900mm。2、力學(xué)模型橫梁與立柱相接接，相當(dāng)于于兩端簡(jiǎn)支支。在幕墻平面內(nèi)，橫橫梁受到飾飾面板材的的重力作用用，可視為為均布線荷荷載qG；qG=1.2GKK/A.HH=1..2×900×900//106=0..972((kN/mm)在幕墻平面外，橫橫梁受到風(fēng)風(fēng)壓等荷載載作用，其其受力面積積為上左圖圖陰影部分分；其中qq是陰影面面積承受的的最大設(shè)計(jì)計(jì)線荷載；；q=1.15116(kNN/m)，相應(yīng)的最大標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)線荷載：：qK=0.82955(kNN/m)因此橫梁是一個(gè)個(gè)雙彎構(gòu)件件。3、幕墻鋼橫梁（1）參數(shù):該處幕墻橫梁的的橫截面參參數(shù)如下::橫截面積：AA=eq480.3mm2橫截面X-X慣慣性矩：IX=eq112100mm4橫截面X-X最最小抵抗矩矩：WX=eq3130mm3橫截面Y-Y慣慣性矩：IY=eq112100mm4橫截面Y-Y最最小抵抗矩矩：WY=eq3130mm3橫梁的材料為：：鋼材(Q2335.t≤20mmm)其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為為：f=eq215N/mmm2；其彈性模量為：：E=eq210000N/mmm2。4、橫梁強(qiáng)度校核核根據(jù)規(guī)范，幕墻墻橫梁截面面最大應(yīng)力力滿足：EQmax=\ff(MX,.WX)+\\f(MYY,.WY)≤f式中：maxx橫梁中的的最大應(yīng)力力(N//mm2)MX繞X軸(幕墻平面內(nèi)方向向)的彎矩設(shè)設(shè)計(jì)值((N.mmm)MY繞Y軸(垂直幕墻平面方方向)的彎矩設(shè)設(shè)計(jì)值((N.mmm)材料塑性發(fā)展系系數(shù)，取為為1.055；EQMX=\f(qGG.B2,8)EQ=\f(0.972×13002,88)EQ=205335(N.mm)EQMY=\f(2qqB2,24))(3-\\F(H22,B2))EQ=\f(2×1.1516××130002,24))×(3-\FF(90002,130002))EQ=408818(N.mm)則：EQmaxx=\f((MX,.WX)+\\f(MYY,.WY)EQ=\f(205335,1.05×3130)++\ff(4088818,,1.055×31300)EQ=186.8714(N/mm2)可見：eqmax≤f所選橫梁的強(qiáng)度度滿足設(shè)計(jì)計(jì)要求。5、橫梁剛度校核核EQumaxY=\f(22qkB4,2400EIY)(\ff(25,,8)-\\f(5HH2,4B2)+\ff(H4,8B4))EQ=\f(2×0.8295××130004,2400×2100000×1121100)((\f(225,8))-\f((5×9002,4×130002)+\ff(90004,8×130004))EQ=2.1424(mm)式中：umaaxY橫梁在幕幕墻平面外外的最大撓撓度；(mm)qk橫梁承受受的標(biāo)準(zhǔn)線線荷載；((N/mmm)B橫梁長(zhǎng)度度；(mm)E橫梁材料料的彈性模模量；(N/mmm2)IY橫梁橫截截面主慣性性矩(對(duì)Y-Y軸)；(mm4)橫梁在幕墻平面面內(nèi)由自重重引起的撓撓度umaxXX為：EQumaxX=\f(55qGKB4,3844EIX)=EQ\f(5×0.972/11.2×130004,3844×2100000×1121100)=1.27