隐框、全玻璃及石材幕墙计算书

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南宁综合楼外装饰工程设计计算书设计:校对:审核:

1深圳金X幕墙装饰工程有限公司

2!计算引用的规范、标准及资料11.1幕墙设计规范:11.2建筑设计规范:11.3铝材规范:11.4金属板及石材规范:21.5玻璃规范:21.6钢材规范:31.7胶类及密封材料规范:31.8五金件规范:41.9相关物理性能等级测试方法:41.10《建筑结构静力计算手册》(第二版)41.11土建图纸:42基本参数52.1幕墙所在地区52.2地面粗糙度分类等级52.3抗震设防5显横隐竖玻璃幕墙(塔楼90米高简支梁)1幕墙承受荷载计算51.3计算面板キオ料时的风荷载标准值71.4垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值71.5作用效应组合72希%立柱I•十算81.1立柱型材受力分析91.3立柱的抗弯强度计算101.4立柱的挠度计算113幕墙横梁计算.......'123.!横梁型材受力分析123.1选用横梁型材的截面特性143.2幕墙横梁的抗弯强度计算143.3横梁的挠度计算153.4横梁的ナ几剪计算154幕墙埋件计算(后锚固结构)164.!荷载值计算164.1锚栓群中承受拉カ最大锚栓的拉カ计算174.2群锚受剪内力计算184.3锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载カ计算18

33.1锚栓或植筋钢材受剪破坏承载カ计算195连接件计算194.!横梁与角码间连接204.1角码与立柱连接214.2立柱与主结构连接22显横隐竖玻璃幕墙(塔楼多点连续梁)1.1风荷载标准值的计算方法241.2计算支撑结构时的风荷载标准值251.3计算面板材料时的风荷载标准值251.4垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值261.5作用效应组合262幕墙立柱计算262.1立柱型材受カ分析272.2选用立柱型材的截面特性282.4幕墻立柱的抗弯强度及抗剪强度验算:312.5幕墙立柱的挠度验算:323幕革I横梁计算333.!横梁型材受力分析333.2选用横梁型材的截面特性353.3幕墙横梁的抗弯强度计算353.4横梁的挠度计算363.5横梁的抗剪计算364玻璃板块的选用与校核374.1玻璃板块荷载计算:384.2玻璃的强度计算:394.3玻璃最大挠度校核:405连接件计算415.!横梁与角码间连接415.2角码与立柱连接425.3立柱与主结构连接436幕墙埋件计算(后锚固结构)456.1荷载及受力分析计算456.2锚栓群中承受拉カ最大锚栓的拉カ计算466.4锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载カ计算476.5锚栓或植筋钢材受剪破坏承载カ计算477幕墙转接件强度计算487.1受カ分析488幕墙焊缝计算497.2受カ分析49

47.1焊缝特性参数计算497.2焊缝校核计算509显横隐竖玻璃幕墙胶类及伸缩缝计算509.1抗震设计下结构硅酮密封胶的宽度计算509.2结构硅酮密封胶粘接厚度的计算519.3结构胶设计总结519.4立柱连接伸缩缝计算519.5玻璃镶嵌槽紧固螺钉抗拉强度计算529.6耐侯胶胶缝计算52裙楼石材幕墙1.2计展:支撑结构时的风荷载标准值541.3计算面板材料时的风荷载标准值541.4垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值551.5作用效坟组552幕墙立柱计算552.3立柱的抗弯强度计算572.4立柱的挠度计算582.5立柱的抗剪计算583幕墙横梁计算593.!横梁型材受力计算603.2选用横梁型材的截面特性613.3幕墙横梁的抗弯强度计算623.4横梁的挠度计算623.5横梁的抗剪计算624短槽式(托板)连接石材的选用与校核634.1石材板块荷载计算644.2石材的抗弯设计644.3短槽托板在石材中产生的剪应カ校核654.4短槽托板剪应カ校核655幕墙焊缝计算665.1受カ分析66!层全隐玻璃幕墙1.1风荷载标准值的计算方法.;671.4垂直于幕墙平面的分需水平地震作用标准值69

51.4作用效应组合692幕ル"江计算702.1立柱型材选材计算702.2确定材料的截面参数712.3选用立柱型材的截面特性722.5立柱的挠度计算732.6立柱的抗剪计算743幕墙横梁计算743.!横梁型材受力计算753.2选用横梁型材的截面特性763.3幕墙横梁的抗弯强度计算773.4横梁的挠度计算773.5横梁的抗剪计算784玻璃板块的选用与校核794.1玻璃板块荷载计算:794.2玻璃的强度计算:804.3玻璃最大挠度校核:815连接件计算825.!横梁与角码间连接835.2角码与立柱连接845.3立柱与主结构连接856幕墙埋件计算(后锚固结构)866.1荷载标准值计算876.2锚栓群中承受拉カ最大锚栓的拉カ计算886.3群锚受剪内力计算896.4锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载カ计算896.5锚栓或植筋钢材受剪破坏承载カ计算897幕墙转接件强度计算907.1受カ分析907.2转接件的强度计算908幕墙焊缝计算918.1受カ分析918.2焊缝特性参数计算918.3焊缝校核计算929全隐框玻璃幕墙胶类及伸缩缝计算929.1结构硅酮密封胶的宽度计算929.2结构硅酮密封胶粘接厚度的计算939.3结构胶设计总结949.4立柱连接伸缩缝计算949.5耐侯胶胶缝计算94主入口全玻幕墙

61.1风荷载标准值的计算方法951.2计算玻璃时的风荷载标准值961.3垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值961.4作用效应组合962全玻璃幕墙大面玻璃的计算972.1玻璃板块荷载计算972.2玻璃的强度计算982.3玻璃最大挠度校核993全玻璃幕墙玻璃肋及结构胶的校核993.1肋截面咼艮的校核993.2玻璃肋的挠度计算1003.3胶缝强度的校核:100附录常用材料的力学及其它物理性能101

71计算引用的规范、标准及资料1.I幕墙设计规范:《铝合金结构设计规范》《玻璃幕墙工程技术规范》《点支式玻璃幕墙工程技术规程》《玻璃幕墙点支承装置》《吊挂式玻璃幕墙支承装置》《建筑瓷板装饰工程技术规范》《建筑幕墻》《金属与石材幕墙工程技术规范》《小单元建筑幕墙》1.2建筑设计规范:GB50429-2007JGJ102-2003CECS127-2001JG138-2010JG139-2001CECS101:98GB/T21086-2007JGJ133-2001JG/T216-2008《地震震级的规定》《钢结构防火涂料》《钢结构设计规范》《高层建筑混凝土结构技术规程》《高层民用建筑设计防火规范》《高处作业吊蓝》《工程抗震术语标准》《工程网络计划技术规程》《混凝土结构后锚固技术规程》《混凝土结构设计规范》《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》《建筑表面用有机硅防水剂》《建筑材料放射性核素限量》《建筑防火封堵应用技术规程》《建筑钢结构焊接技术规程》《建筑工程抗震设防分类标准》《建筑工程预应カ施工规程》《建筑结构荷载规范》《建筑结构可靠度设计统ー标准》《建筑抗震设计规范》《建筑设计防火规范》《建筑物防雷设计规范》《冷弯薄壁型钢结构技术规范》《民用建筑设计通则》GB/T17740-1999GB14907-2002GB50017-2003JGJ3-2002GB50045-95(2005年版)GB19155-2003JGJ/T97-2010JGJ/T121-99JGJ145-2004GB50010-2010JG160-2004JC/T902-2002GB6566-2010CECS154:2003JGJ81-2002GB50223-2008CECS180:2005GB50009-2001(2006年版、局部修订)GB50068-2001GB50011-2010GB50016-2006GB50057-2010GB50018-2002GB50352-2005《预应カ筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-20101.3铝材规范:《变形铝及铝合金化学成份》GB/T3190-2008

8《建筑用隔热铝合金型材》《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》《铝合金建筑型材第1部分基材》《铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材》《铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材》《铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材》《铝合金建筑型材第5部分氟碳漆喷涂型材》《铝合金建筑型材第6部分隔热型材》《铝及铝合金彩色涂层板、带材》《一般工业用铝及铝合金板、带材》《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》《有色电泳涂漆铝合金建筑型材》1.4金属板及石材规范:《干挂饰面石材及其金属挂件》《建筑装饰用微晶玻璃》《建筑幕墙用瓷板》《建筑装饰用搪瓷钢板》《微晶玻璃陶瓷复合砖》《超薄天然石材复合板》《铝幕墙板、板基》《铝幕墙板、氟碳喷漆铝单板》《建筑幕墙用铝塑复合板》《铝塑复合板用铝带》《天然板石》《天然大理石荒料》《天然大理石建筑板材》《天然花岗石荒料》《天然花岗石建筑板材》《天然石材统一编号》《天然饰面石材术语》1.5玻璃规范:《镀膜玻璃第1部分:阳光控制镀膜玻璃》《镀膜玻璃第2部分:低辐射镀膜玻璃》《防弹玻璃》《平板玻璃》《建筑用安全玻璃第3部分:夹层玻璃》《建筑用安全玻璃第2部分:钢化玻璃》《建筑用安全玻璃防火玻璃》《幕墻用钢化玻璃与半钢化玻璃》《热弯玻璃》《压花玻璃》JG175-2011JG/T133-2000GB5237.1-2008GB5237.2-2008GB5237.3-2008GB5237.4-2008GB5237.5-2008GB5237.6-2004YS/T431-2000GB/T3880.1-3-2006YS/T437-2009YS/T459-2003JC830.1、2-2005JC/T872-2000JG/T217-2007JG/T234-2008JC/T994-2006JC/T1049-2007YS/T429.1-2000YS/T429.2-2000GB/T17748-2008YS/T432-2000GB/T18600-2009JC/T202-2001GB/T19766-2005JC/T204-2001GB/T18601-2009GB/T17670-2008GB/T13890-2008GB/T18915.1-2002GB/T18915.2-2002GB17840-1999GB11614-2009GB15763.3-2009GB15763.2-2005GB15763.1-2009GB17841-2008JC/T915-2003JC/T511-2002GB/T11944-2002《中空玻璃》

91.4钢材规范:《建筑结构用冷弯矩形钢管》《不锈钢棒》《不锈钢冷加工钢棒》《不锈钢冷轧钢板及钢带》《不锈钢热轧钢板及钢带》《不锈钢小直径无缝钢管》《擦窗机》《彩色涂层钢板和钢带》《低合金钢焊条》《低合金高强度结构钢》《建筑幕墙用钢索压管接头》《耐候结构钢》《高碳珞不锈钢丝》《合金结构钢》《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》《冷拔异形钢管》《碳钢焊条》《碳素结构钢》《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》《优质碳素结构钢》1.5胶类及密封材料规范:《丙烯酸酯建筑密封膏》《幕墙玻璃接缝用密封胶》《彩色涂层钢板用建筑密封胶》《丁基橡胶防水密封胶粘带》《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》《工业用橡胶板》《混凝土建筑接缝用密封胶》《建筑窗用弹性密封剂》《建筑密封材料试验方法》《建筑用防霉密封胶》《建筑用硅酮结构密封胶》《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》《建筑用硬质塑料隔热条》《建筑装饰用天然石材防护剂》《聚氨酯建筑密封胶》《聚硫建筑密封胶》《绝热用岩棉、矿棉及其制品》《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》《石材用建筑密封胶》JG/T178-2005GB/T1220-2007GB/T4226-2009GB/T3280-2007GB/T4237-2007GB/T3090-2000GB19154-2003GB/T12754-2006GB/T5118-1995GB/T1591-2008JG/T201-2007GB/T4171-2008YB/T096—1997GB/T3077-1999GB/T13912-2002GB/T3094-2000GB/T5117-1999GB/T700-2006GB/T912-2008GB/T3274-2007GB/T699-1999JC484-2006JC/T882-2001JC/T884-2001JC/T942-2004JC887-2001GB/T5574-1994JC/T881-2001JC485-2007GB/T13477.1〜20-2002JC/T885-2001GB16776-2005GB/T19686-2005JG/T174-2005JC/T973-2005JC/T482-2003JC/T483-2006GB/T11835-2007GB/T529-1999JC/T883-2001GB/T531-1999《橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法》

10《修补用天然橡胶胶粘剂》《中空玻璃用弹性密封胶》《中空玻璃用丁基热熔密封胶》1.8五金件规范:《封闭型沉头抽芯钾钉》《封闭型平圆头抽芯抑钉》《紧固件螺栓和螺钉》《紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母》《紧固件机械性能不锈钢螺母》《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》《紧固件机械性能抽芯钾钉》《紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹》《紧固件机械性能螺母、细牙螺纹》《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》《紧固件机械性能自攻螺钉》《紧固件术语盲钾钉》《螺纹紧固件应カ截面积和承载面积》《十字槽盘头螺钉》《铜合金铸件》《锌合压铸件》《铝合金压铸件》《铸件尺寸公差与机械加工余量》《电动采光排烟窗》1.9相关物理性能等级测试方法:HG/T3318-2002JC/T486-2001JC/T914-2003GB/T12616-2004GB/T12615-2004GB/T5277-1985GB/T3103.1-2002GB/T3098.15-2000GB/T3098.6-2000GB/T3098.19-2004GB/T3098.2-2000GB/T3098.4-2000GB/T3098.1-2010GB/T3098.5-2000GB/T3099-2004GB/T16823.1-1997GB/T818-2000GB/T13819-1992GB/T13821-1992GB/T15114-2009QB/T6414-1999JG189-2006《玻璃幕墙工程质量检验标准》《玻璃幕墙光学性能》《彩色涂层钢板和钢带试验方法》《钢结构工程施工质量验收规范》《混凝土结构工程施工质量验收规范》《建筑防水材料老化试验方法》JGJ/T139-2001GB/T18091-2000GB/T13448-2006GB50205-2001GB50204-2002GB/T18244-2000《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T15227-2007GB/T18575-2001《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》《建筑装饰装修工程质量验收规范》《金属材料室温拉伸试验方法》GB/T18250-2000GB50210-2001GB/T228-20021.10《建筑结构静力计算手册》(第二版)1.11土建图纸:

112基本参数2.1幕墙所在地区南宁地区;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的乡镇和城市郊区;C类:指有密集建筑群的城市市区;D类:指有密集建筑群且房屋较高的城市市区;依照上面分类标准,本工程按B类地形考虑。2.3抗震设防按《建筑工程抗震设防分类标准》,建筑工程应分为以下四个抗震设防类别:L特殊设防类:指使用上有特殊设施,涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果,需要进行特殊设防的建筑,简称甲类;2.重点设防类:指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑,以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果,需要提高设防标准的建筑,简称乙类;3.标准设防类:指大量的除1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑,简称丙类;4.适度设防类:指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害,允许在一定条件下适度降低要求的建筑,简称丁类;在维护结构抗震设计计算中:L特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施,同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用;5.重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施,同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用;6.标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用;7.适度设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用;根据国家规范《建筑抗震设计规范》GB50011-2010,南宁地区地震基本烈度为:6度,地震动峰值加速度为0.05g,由于本工程是标准设防类,因此实际抗震计算中的水平地震影响系数最大值应按本地区抗震设防烈度选取,也就是取:。皿=0.04;显横隐竖玻璃幕墙(塔楼90米高简支梁)1幕墙承受荷载计算1.1风荷载标准值的计算方法幕墙属于外围护构件,按建筑结构荷载规范(GB50009-20012006年版)计算:

12wk=BHZUzUslw07.1.1-2LGB50009-20012006年版]上式中:wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa);Z:计算点标高:90m;瞬时风压的阵风系数;根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m按5m计算):Pg=K(l+2uf)其中K为地面粗糙度调整系数,い为脉动系数A类场地B类场地C类场地D类场地*0.92X(1+2ut)■=0.89X(1+2u)B/=0.85X(1+2uf)Bgz=0.80X(1+2uJ其中:uf=0.387X(Z/1O)012其中:ur=O.5(Z/lO)016其中:U「=0.734(Z/l0)心2其中:uf=l.2248(Z/1O)03对于B类地形,90m高度处瞬时风压的阵风系数:Bgz=0.89X(1+2X(0.5(Z/10)"J6))=i.5162し: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:UE.379X(Z/10严当Zく5m时,取Z=5m;当Zく10m时,取Z=10m;当Zく15m时,取Z=15m;当Zく30m时,取Z=30m;当Z〉300m时,取Z=300m,B类场地:U尸(Z/10尸32当Z>350m时,取Z=350m,C类场地:Uz=0.616X(Z/1O)044当Z>400m时,取Z=400m,D类场地:u,=0.318X(Z/1O)060当Z>450m时,取Z=450m,对于B类地形,90m高度处风压高度变化系数:Uz=L000X(Z/10尸也2.02usl: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的强度时,可按下列规定采用局部风压体型系数リ,I:ー、外表面1.正压区按表7.3.1采用;2.负压区-对墙面,取T.0ー对墙角边,取T.8二、内表面对封闭式建筑物,按表面风压的正负情况取ー〇.2或0.2。本计算点为转角位置。按JGJ102-2003第5.3.2条文说明:风荷载在建筑物表面分布是不均匀的,在檐口附近、边角部位较大。根据风洞试验结果和国外的有关资料,在上述区域风吸力系数可取ー1.8,其余墙面可考虑ー1.0,由于维护结构有开启的可能,所以还应考虑室内压ー0.2。对无开启的结构,《建筑结构荷载规范》条文说明第7.3.3条指出“对封闭建筑物,考虑到建筑物内实际存在的个别洞口和缝隙,以及机械通风等因素,室内可能存在正负不同的气压,参照国外规范,大多取土(0.2-0.25)的压カ系数,现取士0.2"。即不论有无开启扇,均要考虑内表面的局部体型系数。另注:上述的局部体型系数"バ(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m「的情况,当围护构件的从属面积A大于或等于10m,时,局部风压体型系数レ訂(10)可乘以折减系数0.8,当

13构件的从属面积小于10mツ而大于Im,时,局部风压体型系数Usi(A)可按面积的对数线性插值,即:Usi(A)=usl(l)+[usl(10)-nsl(l)]logA在上式中:当A2101112时,取ん刁〇[^;当AWlmツ时,取A=lm°;usi(10)=0.8usl(l)w。:基本风压值(MPa),根据现行くく建筑结构荷载规范〉〉GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用,但不小于0.3KN/m2,按重现期50年,南宁地区取0.00035MPa;1.2计算支撑结构时的风荷载标准值计算支撑结构时的构件从属面积:A=l.182X2.265=2.67723m2LogA=0.428usi(A)=usi(l)+[lisl(10)-usi(l)]logA=1.646usi=l.646+0.2=1.846Wk~BgzUzロsiWo=1.5162X2.02X1.846X0.00035=0.001979MPa1.3计算面板材料时的风荷载标准值计算面板材料时的构件从属面积:A=l.241X1.215=1.507815m2LogA=0.178Usi(A)=usl(l)+[usl(lO)-usl(l)]logA=1.736usl=1.736+0.2=1.936Wk-3gzMz11slWo=1.5162X2.02X1.936X0.00035=0.002075MPa1.4垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值q皿=BEa皿Gk/A……5.3.4LJGJ102-2003]q网:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa);Be:动カ放大系数,取5.0;a皿:水平地震影响系数最大值,取0.08;Gk:幕墙构件的重力荷载标准值(N);A:幕墙构件的面积(mm?);1.5作用效应组合荷载和作用效应按下式进行组合:

14S=YGSGk+叭Yふk+WeYESEk5.4.1LJGJ102-2003J上式中:s:作用效应组合的设计值;sGk:重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值;S欣、sEk:分别为风荷载,地震作用作为可变荷载产生的效应标准值;Yg>丫ハYe:各效应的分项系数;5、We:分别为风荷载,地震作用效应的组合系数。上面的丫い丫ハエ为分项系数,按5.4.2、5.4.3、5.4.41JGJ102-2003]规定如下;进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载カ计算时:重力荷载:YG:1.2;风荷载:Y,:1.4;地震作用:Ye:1.3;进行挠度计算时;重力荷载:Yg:1.0;风荷载:Y.:1.0;地震作用:可不做组合考虑;上式中,风荷载的组合系数5为1.0;地震作用的组合系数%为0.5;2幕墙立柱计算基本参数:1:计算点标高:90m;2:力学模型:简支梁;3:立柱跨度:L=2265mm;4:立柱左分格宽:1241mm:立柱右分格宽:1122mm;5:立柱计算间距:B=1182mm;6:板块配置:中空玻璃6+6mm;7:立柱材质:6063-T5;8:安装方式:偏心受拉;本处幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算,受カ模型如下:

15简支梁受カ模型2.1立柱型材受力分析(1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布):q*: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);q,k=wkB=0.001979X1182-2.339N/mmq.:风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm);q,=l.4q,k=1.4X2,339=3.275N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布):q^:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa);Be:动カ放大系数,取5.0;a皿:水平地震影响系数最大值,取0.08;Gk:幕墙构件的重力荷载标准值(N),(含面板和框架);A:幕墙构件的面积(mnf);q皿=Bea皿Gk/A……5.3.4[JGJ102-2003]=5.0X0.08X0.0005=0.0002MPaqKk: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=0.0002X1182=0.236N/mm水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm);qu=l.3qi;k=1.3X0.236=0.307N/mm(3)幕墙受荷载集度组合:用于强度计算时,采用S.+0.5Se设计值组合:……5.4.1[JGJ102-2003]q=q*+0.5qE=3.275+0.5X0.307=3.428N/mm用于挠度计算时,采用S”标准值:……5.4.1[JGJ102-2003]Qk=q.k=2.339N/mm

16(4)立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值:M小弯矩组合设计值(N•mm);M,:风荷载作用下立柱产生的弯矩设计值(N・mm);Me:地震作用下立柱产生的弯矩设计值(N-mm);L:立柱跨度(mm);采用S.+0.5Se组合:M,=q丄シ8ME=qf:L2/8Mx=M+O.5K:=qI?/8=3.428X226578=2198301.412N•mm2.1选用立柱型材的截面特性选用型材号:110系列型材的抗弯强度设计值:fn=90MPa型材的抗剪强度设计值:ta=55MPa型材弹性模量:E=70000MPa绕X轴惯性矩:L=1644870mm4绕Y轴惯性矩:I=637840mm'绕X轴净截面抵抗矩:Wnxl=27330mm3绕X轴净截面抵抗矩:Wnx2=33020mm3型材净截面面积:An=946.95mm-型材线密度:Ye=0.025568N/mm型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度:t=5mm型材受力面对中性轴的面积矩:Sx=17896mm3塑性发展系数:¥=1.002.2立柱的抗弯强度计算(1)立柱轴向拉カ设计值:Nk:立柱轴向拉カ标准值(N);Qgax:幕墙单位面积的自重标准值(MPa);A;立柱单元的面积(mm?);B:幕墙立柱计算间距(mm);L:立柱跨度(mm);Nk=qcAkA=qcAkBL=0.0005X1182X2265=1338.615NN;立柱轴向拉カ设计值(N);N=1.2Nk

17=1.2X1338.615=1606.338N(2)抗弯强度校核:按简支梁(受拉)立柱抗弯强度公式,应满足:N/An+MノYW„xWfa6.3.7[JGJ102-2003]上式中:N;立柱轴カ设计值(N);立柱弯矩设计值(N・mm);A„;立柱净截面面积(mm,);W„x:在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm:');Yx:塑性发展系数:对于冷弯薄壁型钢龙骨,按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002«取1.00;对于热轧型钢龙骨,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》GB50429-2007,取1.00;fa:型材的抗弯强度设计值,取90MPa;则:N/An+MノyWnx=1606.338/946.95+2198301.412/1.00/27330=82.132MPaく90MPa立柱抗弯强度满足要求。2.1立柱的挠度计算挠度计算值为:d尸5qj"/384EL=5X2.339X22657384/70000/1644870=6.962mm而df>iim=12.583mm所以,立柱挠度满足规范要求。2.2立柱的抗剪计算校核依据:TgWj=55MPa(立柱的抗剪强度设计值)(DV.,:风荷载作用下剪カ标准值(N):V,kfi

18=0.0002X1182X2265/2=267.723N(4)Ve:地震作用下剪カ设计值(N):Ve=1.3VEk=1.3X267.723=348.04N(5)V;立柱所受剪カ设计值组合:采用V、+0.5Ve组合:V=Vw+0.5Ve=3708.767+0.5X348.04=3882.787N(6)立柱剪应カ校核:マ皿:立柱最大剪应カ(MPa):V:立柱所受剪カ(N);Sx:立柱型材受力面对中性轴的面积矩L:立柱型材截面惯性矩(mm');t:型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm);Taax=VSx/Lt=3882.787X17896/1644870/5=8.449MPa8.449MPaW55MPa立柱抗剪强度满足要求!3幕墙横梁计算基本参数:1!计算点标高:90m;2:横梁跨度:B=1241mm;3:横梁上分格高:1215mm;横梁下分格高:105011im;4:横梁计算间距:H=1132mm;5:力学模型:梯形荷载简支梁;6:板块配置:中空玻璃6+6mm;7:横梁材质:6063-T5;因为B>H,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,受カ模型如ド:

193.!横梁型材受カ分析(1)横梁在风荷载作用下的线荷载集度(按梯形分布):q,k: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);q.k=WkH=0.001979X1132-2.24N/mmq.:风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm);q.=1.4q,k=1.4X2.24=3.136N/mm(2)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用的线荷载集度(按梯形分布):q网:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(MPa);Be:动カ放大系数,取5.0;a3:水平地震影响系数最大值,取0.08;Gk:幕墙构件的重力荷载标准值(N),(主要指面板组件);A:幕墙平面面积(mm,);qeAk=B卜:amaxGk/A5.3.4[JGJ102_2003]=5.0X0.08X0.0004=0.00016MPaq.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);qEk-qEAkH=0.00016X1132=0.181N/mmqE:横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm);qt=l.3qek=1.3X0.181=0.235N/mm(3)幕墙横梁受荷载集度组合:用于强度计算时,采用S.+0.5Se组合设计值:……5.4.1[JGJ102-2003]

20q=q*+O.5qE=3.136+0.5X0.235=3.254N/mm用于挠度计算时,采用S.标准值:……5.4.1EJGJ102-2003]qk=q.k=2.24N/mm(4)横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值(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);M,:风荷载作用下横梁产生的弯矩(N•mm);MI;:地震作用下横梁产生的弯矩(N•mm);B:横梁跨度(mm);H:幕墙横梁计算间距(mm);采用S.+0.5Se组合:……5.4.1[JGJ102-2003]M=qwB2(3-(H/B)2)/24Mt-=qEB2(3-(H/B)2)/24My=M,+O.5MB=qB2(3-(H/B)2)/24=3.254X12412X(3-(1132/1241^)/24=452688.209N・mm(5)横梁在自重荷载作用下的弯矩值(按矩形分布):金:横梁自重线荷载标准值(N/mm);H,: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=O.0004XH,=0.0004X1215=0.486N/mmG:横梁自重线荷载设计值(N/mm);G=l.2Gk=1.2X0.486=0.583N/mmMx:横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N・mm);B:横梁跨度(mm);Mx=GB2/8=0.583X124178=112233.403N•mm3.2选用横梁型材的截面特性选用型材号:70系列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:L=198860mm'绕丫轴惯性矩:Iy=204000mm'

21绕X轴净截面抵抗矩:Wnxl=6856mm:,绕X轴净截面抵抗矩:W„x2=5524mm:i绕丫轴净截面抵抗矩:W„yl=8027mm3绕丫轴净截面抵抗矩:Wny2=7821mm;i型材净截面面积:An=492.156mm2型材线密度:Y-0.013288N/mm横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚:t=2mm横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度:t=4mm横梁截面垂直于丫轴腹板的截面总宽度:ty=4mm型材受力面对中性轴的面积矩(绕X轴):SK=4267mm3型材受力面对中性轴的面积矩(绕丫轴):Sy=4687mm:,塑性发展系数:丫『丫丫=1.003.3幕墙横梁的抗弯强度计算按横梁强度计算公式,应满足:MJYMx+M,/Y……6.2.4EJGJ102-2003]上式中:M”横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的弯矩设计值(N•mm);My:横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的弯矩设计值(N-mm);W„x:横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的净截面抵抗矩(mm:‘);Wny:横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的净截面抵抗矩(mm,);Yヨ、Yy:对于冷弯薄壁型钢龙骨,按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002,取1.00;对于热轧型钢龙骨,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》GB50429-2007,均取1.00;f„:型材的抗弯强度设计值,取90MPa。采用S(;+S0+0.5Se组合,则:MノY凡+My/Y甩,=112233.403/1.00/5524+452688.209/1.00/7821=78.199MPa〈90MPa横梁抗弯强度满足要求。3.4横梁的挠度计算横梁挠度的计算值如下:dfl=qkB4(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240EIy=2.24X124/(25/8-5(1132/2/1241プ+2(1132/2/1241)’)/240/70000/204000=3.366mmck=5GkBソ384EL=5X0.486X12417384/70000/198860=1.078mmdfi,iim=6.894mmdf2,Hm=2.482mm所以,横梁挠度满足规范要求。

223.3横梁的抗剪计算校核依据:t皿くta=55MPa(型材的抗剪强度设计值)(DV..U风荷载作用下剪カ标准值(N);V*=q.kB(l-H/2B)/2=2.24X1241(1-1132/2/1241)/2=756N(2)V..:风荷载作用下剪カ设计值(N);V.=1.4V.k=1.4X756=1058.4N(3川1*:地震作用下剪カ标准值(N);VHt=qEkB(l-H/2B)/2=0.181X1241(1-1132/2/1241)/2=61.087N(4)Ve:地震作用下剪カ设计值(N);VE=1.3Va=1.3X61.087=79.413N(5)VX:水平总剪カ(N);采用V.+0.5Ve组合Vx=V.+0.5Ve=1058.4+0.5X79.413=1098.106N(6)Vy:垂直总剪カ(N):V=1.2X0.0004XBH,/2=1.2X0.0004X1241X1215/2=361.876N(7)横梁剪应カ校核:横梁水平方向剪应カ(MPa);V』横梁水平总剪カ(N);sy:横梁型材受力面对中性轴的面积矩(加う(绕丫轴);し横梁型材截面惯性矩(mm');3:横梁截面垂直于丫轴腹板的截面总宽度(mm);t=VxSy/Iyty6.2.5LJGJ102-2003]=1098.106X4687/204000/4=6.307MPa6.307MPa〈55MPaTy!横梁垂直方向剪应カ(N);Vy:横梁垂直总剪カ(N);行:横梁型材受力面对中性轴的面积矩(mn?)(绕X轴);L:横梁型材截面惯性矩(mm');tx:横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm);

23「尸VySノLtx6.2.5[JGJ102-2003]=361.876X4267/198860/4=1.941MPa1.941MPa〈55MPa横梁抗剪强度能满足!4幕墙埋件计算(后锚固结构)基本参数:1:计算点标高:90m;2:立柱计算间距:B=1182mm;3:立柱长度:L=2265mm;4:立柱力学模型:单跨梁;5:埋件位置:顶埋;6;板块配置:中空玻璃;7:选用锚栓:膨胀螺栓M10X120;4.!荷载值计算(1)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用:q%=Bea皿xGノA=5.0X0.08X0.0005=0.0002MPa(2)幕墙受水平荷载设计值组合:采用S..+0.5Se组合:……5.4.1[JGJ102-2003]q=l.4wk+0.5X1.3qEk=1.4X0.001979+0.5X1.3X0.0002=0.002901MPa(3)立柱单元自重荷载标准值:Gk=0.0005XBL=0.0005X1182X2265-1338.615N(4)校核处埋件受カ分析:4.1カ(N);N:轴向拉カ(N):e0:剪力作用点到埋件距离,即立柱螺栓连接处到埋件面距离(mm);V=1.2Gk=1.2X1338.615=1606.338NN=qBL=0.002901X1182X2265=7766.644NM=e0V

24=80X1606.338=128507.04N•mm4.1锚栓群中承受拉カ最大锚栓的拉カ计算按5.2.2UGJ145-2004]规定,在轴心拉カ和弯矩共同作用下(下图所示),进行弹性分析时,受力最大锚栓的拉カ设计值应按下列规定计算:1:当N/n-Myノ2yj220时:Ns」=N/n+Myノ22:当N/n-MyMZygO时:N」=(NL+M)y"Zy/在上面公式中:M:弯矩设计值;Nsス群锚中受拉カ最大锚栓的拉カ设计值;y1,yi:锚栓1及i至群锚形心轴的垂直距离;y/,y/!锚栓1及i至受压ー侧最外排锚栓的垂直距离;L:轴カN作用点至受压ー侧最外排锚栓的垂直距离;在本例中:N/n-Myノ=7766.644/4-128507.04X75/22500=1513.304因为:1513.30420所以:Nj=N/n+My/2y:=237〇.018N按JGJ102-2003的5.5.7中第七条规定,这里的N』再乘以2就是现场实际拉拔应该达到的值。另外,我们接着分析一下锚栓群受拉区的总拉カ:当N/n-MyノO220时:螺栓群中的所有锚栓在组合外力作用下都承受拉カ,中性轴在锚栓群形心位置,这种情况下群锚受拉区总拉カ为:Nsd8=N+M2VノEYi2=N而当N/n-MyノZyjVO时:最下排的锚栓底部埋板部分为结构受压区,螺栓群的中性轴取最下一排锚栓位置,这种情况

25下群锚受拉区总拉カ为:Nsde=(NL+M)ZyZ/Sy/2本例中,因为:1513.30420所以:Nsd8=N+M2yノ2y;2=N=7766.644N4.1群锚受剪内力计算按5.3.11JGJ145-2004]规定,当边距c210hJ时,所有锚栓均匀分摊剪切荷载;当边距cく10h;时,部分锚栓分摊剪切荷载;其中:hj:锚栓的有效锚固深度;c:锚栓与混凝土基材之间的距离;本例中:c=100mm<10ht.l=800mm所以部分螺栓受剪,承受剪カ最大锚栓所受剪カ设计值为:Vsdh=V/m=803.169N4.2锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载カ计算NRd.s=kNRk,s/Y电n6.1.2-1LJGJ145-2004]NRk,s=Asfstk6.1.2-2[JGJ145-2004]上面公式中:nr.,s:锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载カ设计值;NRk.s:锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载カ标准值;k:地震作用下锚固承载力降低系数,按表7.0.51JGJ145-2004]选取;As:锚栓或植筋应カ截面面积;&バ锚栓或植筋极限抗拉强度标准值;Yrs.n:锚栓或植筋钢材受拉破坏承载カ分项系数;NRk,s=Asfstk=113.1X800-90480NYrs,n=1.2fsノ3ユ1.4表4.2.6LJGJ145-2004]fyk:锚栓屈服强度标准值;YRS,N=1.2fstk/fyk=1.2X800/640=1.5取:YRS.1F1,5Nr&s=kN%s/YRS.N=1X90480/1.5=60320N2N「=237〇.018N锚栓或植筋钢材受拉破坏承载カ满足设计要求!4.3锚栓或植筋钢材受剪破坏承载カ计算VR4s=kVk/Yrs,v6.2.2-1[JGJ145-2004]其中:

26Vr4s:钢材或植筋破坏时的受剪承载カ设计值;v«k.s:钢材或植筋破坏时的受剪承载カ标准值;k:地震作用下锚固承载力降低系数,按表7.0.51JGJ145-2004]选取;Yrs.v:钢材或植筋破坏时的受剪承载カ分项系数,按表4.2.6[JGJ145-2004]选用:YRS.v=l.2fstk/fyk表4.2.6[JGJ145-2004]按规范,该系数要求不小于L25、fstkW800MPa、fyk/f.WO.8;对本例,Yrs,v=1.2fstk/fyk表4.2.6LJGJ145-2004]=1.2X800/640=1.5实际选取Yrs『=1.5;VRk.s=O.5Asfstk6.2.2-2[JGJ145-2004]=0.5X113.1X800=45240NVrH,所以本处幕墙横梁按梯形荷载模型进行设计计算:4.!横梁与角码间连接(1)风荷载作用下横梁剪カ设计值(按梯形分布):V=1.4wkHB(l-H/2B)/2=1.4X0.001979X1132X1241X(1-1132/2/1241)/2

27=1058.508N(2)地震作用下横梁剪カ标准值(按梯形分布):Va=PEa皿GMAXHB(1T/2B)/2=5.0X0.08X0.0004X1132X1241X(1-1132/2/1241)/2=61.128N(3)地震作用下横梁剪カ设计值:4.13VBlt=1.3X61.128=79.466N(4)连接部位总剪力M:采用S,+0.5Se组合:N,=Vw+0.5Ve=1058.508+0.5X79.466=1098.241N(5)连接螺栓计算:N/:螺栓受剪承载能力设计值(N);nvi:剪切面数:取1;d:螺栓杆直径:5mm;fvlb:螺栓连接的抗剪强度设计值,对奥氏体不锈钢(A50)取175MPa;Nvlb=nvind2fvib/4=1X3.14X52X175/4=3434.375NN3:螺栓个数:NnUi.i=Ni/N„ib=1098.241/3434.375=0.32个实际取2个(6)连接部位横梁型材壁抗承压能力计算:心:连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力设计值(N);N慚:横梁与角码连接螺栓数量:2个;d:螺栓公称直径:5mm;t1:连接部位横梁壁厚:2mm;fcl:型材抗压强度设计值,对6063-T5取185MPa;Nci—Nnilj(dt]fci=2X5X2X185=3700N3700N21098.241N强度可以满足!4.2角码与立柱连接(1)自重荷载计算:N2k:自重荷载标准值(N):B:横梁宽度(mm);Hk:横梁受自重荷载分格高(mm);N2k=0.0004XBXH/2=0.0004X1241X1215/2

28=301.563Nn2:自重荷载(N):№=1.2XN2k=1.2X301.563=361.876N(2)连接处组合荷载N:采用Sg+S*+0.5Sen=(n12+n22)05=(1098.24f+361.8762尸5=1156.325N(3)连接处螺栓强度计算:NJ:螺栓受剪承载能力设计值(N);nv2:剪切面数:取1;d:螺栓杆直径:5mm;fv2b:螺栓连接的抗剪强度设计值,对奥氏体不锈钢(A50)取175MPa;Nv2b=nv2nd2fv2b/4=1X3.14X52X175/4=3434.375NN32:螺栓个数:Nm=N/M2b=1156.325/3434.375=0.337个实际取2个(4)连接部位立柱型材壁抗承压能力计算:\2:连接部位幕墙立柱型材壁抗承压能力设计值(N);t2;连接部位立柱壁厚:2.5mm;fc2:型材的承压强度设计值,对6063-T5取185MPa;d:螺栓公称直径:5mm;Nm2:连接处螺栓个数;Nc2=Nnu12dt2fl=2X5X2.5X185=4625N4625N21156.325N强度可以满足!(5)连接部位铝角码壁抗承压能力计算:Nc3:连接部位铝角码壁抗承压能力设计值(N);Nnum2:连接处螺栓个数;d:螺栓公称直径:5mm;t3:角码壁厚:3mm;fc3:型材的承压强度设计值,对6063-T5取185MPa;Nc3=Nmjm2dt3。3=2X5X3X185=5550N5550N21156.325N强度可以满足!4.1立柱与主结构连接(1)连接处风荷载设计值计算:

29N,k:连接处风荷载标准值(N);B.:立柱计算间距(mm);L:立柱跨度(mm);N,k~WkBiL=0.001979X1182X2265=5298.238NNw:连接处风荷载设计值(N):N,=1.4N,.k=1.4X5298.238=7417.533N(2)连接处地震作用设计值:Neu连接处地震作用标准值(N);Bi:立柱计算间距(mm);L:立柱跨度(mm);Nb(=Bea.naxGk/AXBiL=5X0.08X0.0005X1182X2265=535.446NNI;:连接处地震作用设计值(N);Ne=1.3NEk=1.3X535.446=696.08N(3)连接处水平剪切总カ:N.:连接处水平总カ(N):采用S.+0.5Se组合N1=NW+O.5Ne=7417.533+0.5X696.08=7765.573N(4)连接处重力总カ:ゆパ连接处自重总值标准值(N);B.:立柱计算间距(mm);L:立柱跨度(mm);5=0.0005XB,L=0.0005X1182X2265=1338.615NNg:连接处自重总值设计值(N):Nc=1.2NCk=1.2X1338.615=1606.338N(5)连接处总剪カ:N:连接处总合力(N):N=(N12+Ng2)0'5=(7765.5732+1606.3382)05

30=7929.971N(6)螺栓承载カ计算:NJ:螺栓受剪承载能力设计值(N);nV3:剪切面数:取2;d:螺栓杆直径:6mm;fv?:螺栓连接的抗剪强度设计值,对奥氏体不锈钢(A50)取175MPa;NV3b=nv3nd'fv3b/4=2X3.14X62X175/4=989INN23:螺栓个数:Nnu^3=N/Nv3b=7929.971/9891=0.802个实际取2个(7)立柱型材壁抗承压能力计算:N”:立柱型材壁抗承压能力(N);小:剪切面数:取2;ん侬:连接处螺栓个数;d:螺栓公称直径:6mm;t2;连接部位立柱壁厚:2.5mm;fC4:型材的承压强度设计值,对6063-T5取185MPa;Nckn^XN™13dt2以4=2X2X6X2.5X185=11100N11100N27929.971N强度可以满足要求!(8)钢角码型材壁抗承压能力计算:Nc5:钢角码型材壁抗承压能力(N);n“:剪切面数:取2;れメ:连接处螺栓个数;d:连接螺栓公称直径6mm;し;幕墙钢角码壁厚:6mm;fc5:钢角码的抗压强度设计值,对Q235取305MPa;Nc5=nv.lXN„un3dt4fc5

31=2X2X6X6X305=43920N43920N27929.97IN强度可以满足要求!显横隐竖玻璃幕墙(塔楼多点连续梁)!幕墙承受荷载计算1.!风荷载标准值的计算方法幕墙属于外围护构件,按建筑结构荷载规范(GB50009-20012006年版)计算:wk=PgzU2Uslwo7.1.1-2LGB50009-20012006年版]上式中:wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa);Z:计算点标高:89.8m;瞬时风压的阵风系数;根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m按5m计算):3gz=K(l+2uf)其中K为地面粗糙度调整系数,A类场地:Pg2=0.92X(1+2uf)B类场地:Pg=0.89X(1+2uf)C类场地:8gz=0.85X(1+2u)D类场地:Pgz=0.80X(1+2uf)Mr为脉动系数其中:u,=0.387X(Z/10)0,2其中:ur=0.5(Z/10)016其中:ur=0.734(Z/10)4,22其中:ur=l.2248(Z/1O)03当Zく5m时,取Z=5m;当Zく10m时,取Z=10m;当Zく15m时,取Z=15m;当Zく30m时,取Z=30m;对于B类地形,89.8m高度处瞬时风压的阵风系数:8gz=0.89X(1+2X(0.5(Z/10尸う)=i.5164Uz: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:uz=1.379X(Z/1O)024当Z>300m时,取Z=300m,B类场地:h=(Z/10尸32当Z>350m时,取Z=350m,C类场地:Uz=0.616X(Z/1O)044当Z>400m时,取Z=400m,D类场地:u,=0.318X(Z/1O)060当Z>450m时,取Z=450m,对于B类地形,89.8m高度处风压高度变化系数:Uz=l.000X(Z/10)032=2.0186Usl: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的强度

32时,可按下列规定采用局部风压体型系数U炉ー、外表面1.正压区按表7.3.1采用;2.负压区ー对墙面,取ー1.0ー对墙角边,取ーL8二、内表面对封闭式建筑物,按表面风压的正负情况取ー0.2或0.2。本计算点为大面位置。按JGJ102-2003第5.3.2条文说明:风荷载在建筑物表面分布是不均匀的,在檐口附近、边角部位较大。根据风洞试验结果和国外的有关资料,在上述区域风吸力系数可取ー1.8,其余墙面可考虑ー1.0,由于维护结构有开启的可能,所以还应考虑室内压ー0.2。对无开启的结构,《建筑结构荷载规范》条文说明第7.3.3条指出“对封闭建筑物,考虑到建筑物内实际存在的个别洞口和缝隙,以及机械通风等因素,室内可能存在正负不同的气压,参照国外规范,大多取土(0.2-0.25)的压カ系数,现取±0.2"。即不论有无开启扇,均要考虑内表面的局部体型系数。另注:上述的局部体型系数リ」(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1mク的情况,当围护构件的从属面积A大于或等于lOmユ时,局部风压体型系数U“(10)可乘以折减系数0.8,当构件的从属面积小于10m[而大于Imユ时,局部风压体型系数UsKA)可按面积的对数线性插值,即:usl(A)=usl(l)+[uSI(10)-uSI(l)]logA在上式中:当ANIOmユ时,取A=10n6当AWlm’时,取A=lm;usi(10)=0.8Uロ⑴w。:基本风压值(MPa),根据现行くく建筑结构荷载规范〉GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用,但不小于0.BKN/m、按重现期50年,南宁地区取0.00035MPa;1.2计算支撑结构时的风荷载标准值计算支撑结构时的构件从属面积:A=l.122X3.6=4.0392m2LogA=0.606usi(A)=usi(l)+[usi(10)-us,(l)]logA=0.879us,=0.879+0.2=1.079Wk=BノzusiWo=1.5164X2.0186X1.079X0.00035=0.001156MPa1.3计算面板材料时的风荷载标准值计算面板材料时的构件从属面积:A=l.122X1.9=2.1318m2LogA=0.329Usi(A)=usl(l)+[usl(10)-nsl(1)]logA=0.934usl=0.934+0.2=1.134

33Wk=B匹uzリsiWo=1.5164X2.0186X1.134X0.00035=0.001215MPa1.2垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值q^=氏:amaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]q^:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa);Be:动カ放大系数,取5.0;a皿:水平地震影响系数最大值,取0.04;Gk;幕墙构件的重力荷载标准值(N);A:幕墙构件的面积(mm?);1.3作用效应组合荷载和作用效应按下式进行组合:s=YGSCk+W.YwS,k+VrYESEk5.4.1EJGJ102-2003]上式中:S:作用效应组合的设计值;Sa:重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值;s.k、sEk:分别为风荷载,地震作用作为可变荷载产生的效应标准值;Yc、Y.、Ye:各效应的分项系数;5、VE:分别为风荷载,地震作用效应的组合系数。上面的Yc、YハYe为分项系数,按5.4.2、5.4.3、5.4.4[JGJ102-2003]规定如下:进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载カ计算时:重力荷载:Yc:1.2;风荷载:Y,:1.4;地震作用:Ye:1.3;进行挠度计算时;重力荷载:Yg:1.0;风荷载:Yw:1.0;地震作用:可不做组合考虑;上式中,风荷载的组合系数%为1.0;地震作用的组合系数5:为0.5;2幕墙立柱计算基本参数:1:计算点标高:89.8m:2:力学模型:多跨絞接连续静定梁;3:立柱跨度:参见内力分析部分;4:立柱左分格宽:1122mm;立柱右分格宽:1122mm;5:立柱计算间距:B=1122mm;6:板块配置:中空玻璃6+6mm;7:立柱材质:6063-T5;

348:安装方式:偏心受拉;本处幕墙立柱按多跨校接连续静定梁力学模型进行设计计算,受カ模型如下:剪カ图(V)n顶q(N/皿)上底多跨校接连续静定梁力学模型2.1立柱型材受力分析(1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布):q,k: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);q.k=wkB=0.001156X1122=1.297N/mmq.:风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm);q,=l.4q,k=1.4X1.297=1.816N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布):q^:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa);Be:动カ放大系数,取5.0;a皿:水平地震影响系数最大值,取0.04;Gk!幕墙构件的重力荷载标准值(N),(含面板和框架);A:幕墙平面面积(mm);qEAk=BeamxGk/A5.3.4[JGJ102-2003]=5X0.04X0.0005=0.OOOIMPaqEk: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=0.0001X1122=0.112N/mm

35q"水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm);Qe=1.3qEk-1.3X0.112=0.146N/mm(3)幕墙受荷载集度组合:用于强度计算时,采用S.+0.5Se设计值组合:……5.4.1[JGJ102-2003]q=qw+0.5qE=1.816+0.5X0.146=1.889N/mm用于挠度计算时,采用S”标准值:……5.4.1EJGJ102-2003]qk=q,k=1.297N/mm2.1选用立柱型材的截面特性选用型材号:110系列型材的抗弯强度设计值:fa=90MPa型材的抗剪强度设计值:ta=55MPa型材弹性模量:E=70000MPa绕X轴惯性矩:L=1644870mm'绕Y轴惯性矩:1戸637840mm'绕X轴净截面抵抗矩:Wnxl=27330mm:,绕X轴净截面抵抗矩:W„x2=33020mm3型材净截面面积:An=946.95mmコ型材线密度:Yg=0.025568N/mm型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度:t=5mm型材受力面对中性轴的面积矩:Sx=17896mm3塑性发展系数:对于冷弯薄壁型钢龙骨,按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002«取1.00;对于热轧型钢龙骨,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》GB50429-2007,取1.00;此处:¥=1.002.2立柱的内力分析第1跨内力分析:RBi=qLiX[l-(Ai/Li)2]/2-PiX(A/L),i=l=1.889X3000X[1-(600/3000)2]/2-0X(600/3000)=2720NMi=qLi2X[l-(Ai/Li)2]2/8,i=l=1.889X30002X[1-(600/3000)2]2/8=1958515N•mm第2跨内力分析:

36Pi=RBi-i>i-2-2720NRBi=qLiX[l-(Ai/Li)2]/2-P1X(A/L),i=2=1.889X3000X[1-(600/3000)2]/2-2720X(600/3000)=2176NMi=qLi2X[l-(Ai/Li)2]78-PiXAiX[l-(l+(Ai/Li))72+Ai/Li],i=2=1.889X30002X[1-(600/3000)2]78-2720X600X[1-(1+(600/3000)72+600/3000]-1175155N•mmMA2=-(PiXAi+qAi72),(i=2)=-1972020N•mm第3跨内力分析:Pi=RB>-i»i=3=2176NRBi=qLiX[l-(A1/Li)2]/2-PiX(A/Lj,i=3=1.889X3000X[1-(600/3000)2]/2-2176X(600/3000)-2285NMrqL^X[l-(Ai/Li)2]2/8-PiXAiX[l-(l+(Ai/Li))72+Ai/Li],i=3=1.889X30002X[1-(600/3000)2]2/8-2176X600X[1-(1+(600/3000)72+600/3000]=1331827N•mmMA3=-(PiXAi+qAi2/2),(i=3)二一1.64562ON•mm第4跨内力分析:Pi=RBi-i>i=4=2285NRBi=qLiX[l-(Ai/Li)2]/2-PiX(Al/L1),i=4=1.889X3000X[1-(600/3000)2]/2-2285X(600/3000)=2263NMl=qLi2X[1-(AノL)2]2/8/XんX[l-(l+(Ai/Li))72+Ai/L1],i=4=1.889X30002X[1-(600/3000)2]2/8-2285X600X[1-(1+(600/3000)72+600/3000]=1300435N•mmM«=-(PiXAi+qA172),(i=4)=-1711020N•mm第5跨内力分析:Pi=RBi-i»i=5=2263NRBi=qLiX[l-(Ai/Li)2]/2-P,X(A/L),i=5=1.889X3000X[1-(600/3000)2]/2~2263X(600/3000)=2268NMi=qLi2X[l-(Ai/Li)2]2/8-PlXAiX[l-(l+(Ai/Li))72+Ai/Li],i=5=1.889X30002X[1-(600/3000)2]78-2263X600X[1-(1+(600/3000)72+600/3000]=1306771N•mmMA5=-(PiXAi+qAi2/2),(i=5)=-1697820N•mm第6跨内力分析:Pi=RBi-i,i=6-2268N

37RBi=qLiX[l-(Ai/Li)2]/2-PiX(んル),i=6=1.889X3000X[1-(600/3000)2]/2-2268X(600/3000)-2267NMi=qLi2X[l-(Ai/Li)2]78-PiXAiX[l-(l+(Ai/Li))72+Ai/Li],i=6=1.889X30002X[1-(600/3000)2]78-2268X600X[1-(1+(600/3000)72+600/3000]=130533IN•mmM.46=-(PiXAi+qAi72),(i=6)=-1700820N•mm第7跨内力分析:P尸Rbai,i=7=2267NRBi=qLiX[l-(Af/Li)2]/2-PiX(A./L,),i=7=1.889X3000X[1-(600/3000)2]/2-2267X(600/3000)=2267NMi=qL2X[1-(AI/Li)2]78-PiXAiX[1-(1+(A/D)72+Ai/L1,i=7-1.889X30002X[1-(600/3000)2]78-2267X600X[1-(1+(600/3000)72+600/3000]=1305619N•mmMA7=-(PiXAi+qAi2/2),(i=7)=-1700220N•mm第8跨内力分析:Pi二Rb『i,i=8=2267NRb尸qLX[1-(AノLi)2]/2-PiX(A/L),i=8=1.889X3000X[1-(600/3000)2]/2-2267X(600/3000)=2267NMi=qLi2X[1-(AノL)2]78-PiXAiX[1-(1+(A/Lj)2/2+ん/し],i=8=1.889X30002X[1-(600/3000)2]78-2267X600X[1-(1+(600/3000)72+600/3000]=1305619N•mmM『-(PiXAi+qAi72),(i=8)=-1700220N•mm第9跨内力分析:Pi二Rbai,i=9=2267NRBi=qLiX[l-(Ai/Li)2]/2-PiX(A/L),i=9=1.889X3000X[1-(600/3000)2]/2-2267X(600/3000)=2267NMi=qL;X[1-(AノL)2]78田XんX[1-(1+(Aノレ))2/2+Aノレ],i=9=1.889X30002X[1-(600/3000)2]z/8-2267X600X[1-(1+(600/3000)72+600/3000]=1305619N•mmMA9=-(PiXAi+qAi2/2),(i=9)=-1700220N•mm第10跨内力分析:Pi=RBi-l»1=10

38-2267N电アqレX[1-(Aノレ)2]/2-PiX(Aノレ),i=10=1.889X3000X[1-(600/3000)2]/2-2267X(600/3000)=2267NMi=qL「X[l-(AノLア]2/8-RXAiX[l-(l+(AノLj)2/2+Ai/Lj,i=10=1.889X30002X[1-(600/3000)2]2/8-2267X600X[1-(1+(600/3000)72+600/3000]=1305619N•mmMA,o=-(PiXAi+qAi72),(i=10)=-1700220N•mm2.1幕墙立柱的抗弯强度及抗剪强度验算:按下面强度公式校核抗弯强度:f=N/An+Mx/YW„X〈fa6.3.7[JGJ102-2003]上式中:N!立柱轴カ设计值(N);M小立柱弯矩设计值(N•mm);An:立柱净截面面积(mm');W„x:在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm:');Y:塑性发展系数;負:型材的抗弯强度设计值,取90MPa;按下面强度公式校核立柱剪强度:Jax〈Ta=55MPa(立柱的抗剪强度设计值)(1)第1跨立柱跨中强度验算:风=1.2X0.0005X1122X(600+3000)=2423.52Nf尸NノAn+MノYWM=2423.52/946.95+1958515/(1.00X27330)=74.221MPafi=74.221MPaW90MPa第1跨立柱抗弯强度满足设计要求!Vbi=Rb1=2720NTrVmSx/Lt=2720X17896/1644870/5=5.919MPatlm=5.919MPa^55MPa第1跨立柱抗剪强度满足设计要求!(2)第2跨后跨中弯矩最大处的强度验算:从以上分析可以看到,第2跨后跨中弯矩最大值为:1331827N・mm,M3为一控制截面№=2423.52Nf3=1331827/(1.00X27330)+2423.52/946.95=51.291MPaf3=51.291MPaW90MPa第3跨立柱抗弯强度满足设计要求!V^=PiX(Ai/Li)=435N(i=3)T3-VjmidSノLt=435X17896/1644870/5=0.947MPat3=0.947MPaW55MPa第3跨立柱抗剪强度满足设计要求!fzs3=(51.291-+0.9472产=51.3MPafzs3〈l.lfa=99MPa

39第3跨立柱折算强度满足设计要求!(3)支座弯矩最大处的强度验算:从以上分析可以看到,支座弯矩最大处为:T972020N•mm,M2A为ー控制截面№=2423.52Nfa=1972020/(1.00X27330)+2423.52/946.95=74.715MPa殳=74.715MPa〈90MPa第2跨立柱支座处抗弯强度满足设计要求!Vw=-(Pi+qXAi/2X(2+Ai/Li))(i=2)=-3966.74NV处P[X(Ai/L+qXL/2)(i=2)=3377.5NV2A|=3966.74NT2A=V2ASx/lxt=3966.74X17896/1644870/5=8.632MPat2A=8.632MPaW55MPa第2跨立柱支座处抗剪强度满足设计要求!fzs2A=(74.7152+8.632[严=75.212MPafzS2A^l.lffl-99MPa第2跨立柱支座处折算强度满足设计要求!2.1幕墙立柱的挠度验算:计算校核依据:按相关规范,钢材立柱的相对挠度不应大于L/250,铝材立柱的相对挠度不应大于L/180;同时按[5.1.1.2]《建筑幕墙》GB/T21086-2007的规定,对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙(其它形式幕墻或外维护结构无绝对挠度限制):当跨距W4500mm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;(1)第1跨立柱跨中挠度验算:dn.raid=5qkLl7384EIxX(1-2.4(a1/L1)2)=10.74mmd^c=qka2L23/24EIxX(-1+4(a2/L2)2+3(a2/L2)3+(P2a22L2/3EIx)X(1+aノL)=4.001mmdn=dn,roid+d^c/2=12.7405mmdfia=(Li+a2)/180=20mmdnb=20mmd「u加=min((Li+a2)/180,20)=20mmdn=12.7405mmdn,Hm=20mm第1跨立柱挠度可以满足要求!(2)第2跨后跨中弯矩最大处的挠度验算:从以上分析可以看到,第2跨后跨中弯矩最大值为:1331827N・mm,M3为挠度控制截面九nid=5qkLi7384EI-qkAi2Li732E『PAL:/16EIX=4.362mm(i=3)dac=qkAiLi724ELX(-l+4(Ai/Li)2+3(Ai/Li)3)+(PiAi2Li/3EIx)X(1+AノL)=2.369mm(i=4)df3=dfi,nit)+df(i+i),c/2=5.5465mm(i=3)dra,iima=L/180=2Ommdaiimb=20rnrndf3,ii.=min(L/180,20)=2Ommdra.mid=5.5465mm〈d.加=20mm

40立柱挠度可以满足要求!3幕墙横梁计算基本参数:1:计算点标高:89.8m;2:横梁跨度:B=1122mm;3:横梁上分格高:1900mm;横梁下分格高:950mm;4:横梁计算间距:H=1425mm;5:力学模型:三角荷载简支梁;6:板块配置:中空玻璃6+6mm;7:横梁材质:6063-T5;因为BWH,所以本处幕墙横梁按三角形荷载简支梁力学模型进行设计计算,受カ模型如下:弯矩图(M)三角形荷载简支梁受カ模型3.1横梁型材受カ分析(1)横梁在风荷载作用下的线荷载集度(按三角形分布):q,*: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:横梁跨度(mm);q«k=WkB=0.001156X1122=1.297N/mmq,:风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm);q.=l.4q*=1.4X1.297=1.816N/mm(2)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用的线荷载集度(按三角形分布):q汎:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(MPa);Be:动カ放大系数,取5.0;a睜:水平地震影响系数最大值,取0.04;Gk:幕墙构件的重力荷载标准值(N),(主要指面板组件);A:幕墙平面面积(mm?);Qear=3i:amaxGk/A5.3.4[JGJ102-2003]=5.0X0.04X0.0004=0.00008MPaq*k:横梁受水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm);

41B:横梁跨度(mm);QEk~QEAkB=0.00008X1122=0.09N/mmq,;:横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm);qE=l.3qi.:k=1.3X0.09=0.117N/mm(3)幕墙横梁受荷载集度组合:用于强度计算时,采用S.+0.5シ设计值组合:……5.4.1[JGJ102-2003]q=q」0.5qE=1.816+0.5X0.117=1.874N/mm用于挠度计算时,采用S,标准值:……5.4.1LJGJ102-2003]Qk=Qwk=1.297N/mm(4)横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值(按三角形分布):My:横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N・mm);M»:风荷载作用下横梁产生的弯矩(N・mm);Me:地震作用下横梁产生的弯矩(N・mm);B:横梁跨度(mm);M,=qwBz/12ME=qEB712采用S,+0.5Se组合:My=M.+0.5Me=qB712=1.874X1122712=196595.718N•mm(5)横梁在自重荷载作用下的弯矩值(按矩形分布):Gk:横梁自重线荷载标准值(N/mm);H.: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咼:Gk=0.0004XH,=0.0004X1900=0.76N/mmG:横梁自重线荷载设计值(N/mm);G=l.2Gk=1.2X0.76=0.912N/mmMx:横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N・mm);B:横梁跨度(mm);M=GB78-0.912X112278=143512.776N•mm3.1选用横梁型材的截面特性选用型材号:70系列型材抗弯强度设计值:90MPa

42型材抗剪强度设计值:55MPa型材弹性模量:E=70000MPa绕X轴惯性矩:L=198860mm'绕丫轴惯性矩:Iy=204000mm'绕X轴净截面抵抗矩:Wnxl=6856mm;i绕X轴净截面抵抗矩:Wnx2=5524mm3绕Y轴净截面抵抗矩::Wnyl=8027mm:,绕Y轴净截面抵抗矩::Wny2=7821mm3型材净截面面积:An=492.156mmコ型材线密度:丫ポ〇.013288N/mm横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚:t=2mm横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度:tx=4mm横梁截面垂直于丫轴腹板的截面总宽度:ty=4mm型材受力面对中性轴的面积矩(绕X轴):Sx=4267mm3型材受力面对中性轴的面积矩(绕丫轴):Sy=4687mm:,塑性发展系数:L=Yl1.003.1幕墙横梁的抗弯强度计算按横梁抗弯强度计算公式,应满足:Mx/YxWnx+My/Y,.wny^fa……6.2.4[JGJ102-2003]上式中:横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的弯矩设计值(N•mm);My:横梁绕丫轴方向(垂直于幕墙平面方向)的弯矩设计值(N•mm);w„x:横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的净截面抵抗矩(mn?);Wnv:横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的净截面抵抗矩(mmり;Y*,Yy:塑性发展系数:对于冷弯薄壁型钢龙骨,按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002,取1.00;对于热轧型钢龙骨,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》GB50429-2007,取1.00;fa:型材的抗弯强度设计值,取90MPa。采用Sg+S,+0.5Se组合,则:MノYMx+M/YN4143512.776/1.00/5524+196595.718/1.00/7821=51.117MPa〈90MPa横梁抗弯强度满足要求。3.2横梁的挠度计算横梁挠度的实际计算值如下:dri=qkB7120EIy=1.297X1122V120/70000/204000=1.2mm由二5GkB'/384EL=5X0.76X11227384/70000/198860

43=1.127mmdfi,iim=6.233mmdf2,Hm=2.244mm所以,横梁挠度满足规范要求。3.1横梁的抗剪计算校核依据:t軻くta=55MPa(型材的抗剪强度设计值)(1)兀:风荷载作用下剪カ标准值(N):V,k-q«kB/4=1.297X1122/4=363.808N(2)VW:风荷载作用下剪カ设计值(N):V,=1.4V..k=1.4X363.808=509.331N(3)V旗:地震作用下剪カ标准值(N):Va=qEkB/4=0.09X1122/4=25.245N(4)Ve:地震作用下剪カ设计值(N):VB=1.3VEk=1.3X25.245=32.818N(5)VX!水平总剪カ(N):匕:横梁受水平总剪カ(N):采用V.+0.5Ve组合:V=V,+O.5Ve=509.331+0.5X32.818=525.74N(6)Vy:垂直总剪カ(N):V=1.2X0.0004XBHI/2=1.2X0.0004X1122X1900/2=511.632N(7)横梁剪应カ校核:J:横梁水平方向剪应カ(MPa);匕:横梁水平总剪カ(N);Sy:横梁型材受力面对中性轴的面积矩(mm,)(绕Y轴);し横梁型材截面惯性矩(mm');レ:横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度(mm);t=VxSy/Iyty6.2.5EJGJ102-2003]=525.74X4687/204000/4

44=3.02MPa3.02MPa<55MPaiy!横梁垂直方向剪应カ(MPa);Vy:横梁垂直总剪カ(N);Su横梁型材受力面对中性轴的面积矩(加3)(绕X轴);1*:横梁型材截面惯性矩(mm');tx:横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm);t产セSノ1工6.2.5[JGJ102-2003]=511.632X4267/198860/4=2.745MPa2.745MPaW55MPa横梁抗剪强度能满足!4玻璃板块的选用与校核基本参数:1:计算点标高:89.8m;2:玻璃板尺寸:宽X高=BXH=1122mmXl900mll1;3:玻璃配置:中空玻璃,外片钢化玻璃6mm,内片钢化玻璃6mm;模型简图为:*四边简支板4.1玻璃板块荷载计算:(1)外片玻璃荷载计算:t1Z外片玻璃厚度(mm);t2;内片玻璃厚度(mm);Wk;作用在板块上的风荷载标准值(MPa);Gau:外片玻璃单位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa);Qeak.:外片玻璃地震作用标准值(MPa);Ygl:外片玻璃的体积密度(N/mm〉;wkl:分配到外片上的风荷载作用标准值(MPa);qkI;分配到外片玻璃上的荷载组合标准值(MPa);ql;分配到外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa);

45Gau=Ygiti=0.0000256X6=0.000154MPaqEAk尸PEamaxGAkl=5X0.04X0.000154=0.00003IMPaWkl=l.IWktlV(t/+t23)=1.1X0.001215X67(63+6j)=0.000668MPaqklfkl+0.5qEAkl=0.000668+0.5X0.000031=0.000684MPaqi=l.4wkl+0.5X1.3qEAki=1.4X0.000668+0.5X1.3X0.000031=0.000955MPa(2)内片玻璃荷载计算:t,:外片玻璃厚度(mm);t2:内片玻璃厚度(mm);Wk;作用在板块上的风荷载标准值(MPa);GAk2:内片玻璃单位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa)qMk2:内片玻璃地震作用标准值(MPa)丫炉内片玻璃的体积密度(N/mm);w5分配到内片上的风荷载作用标准值(MPa);q5分配到内片玻璃上的荷载组合标准值(MPa);q2S分配到内片玻璃上的荷载组合设计值(MPa);Gaj(2=Y82t2=0.0000256X6=0.000154MPaqEAk2=BEa*GAk2=5X0.04X0.000154=0.00003IMPaWia—ktz,/(tj+t2、)=0.001215X67(63+63)=0.000608MPaqk2=Wk2+0.5qEAk2=0.000608+0.5X0.000031=0.000624MPaq2=l.4wi(2+0.5X1.3qEAk2=1.4X0.000608+0.5X1.3X0.000031=0.00087IMPa(3)玻璃板块整体荷载组合计算:

46用于强度计算时,采用S」0.5Se设计值组合5.4.1EJGJ102-2003]q=l.4wk+0.5X1.3(qtAia+qtAic;)=1.4X0.001215+0.5X1.3X(0.000031+0.000031)=0.001741MPa用于挠度计算时,采用S,标准值:……5.4.1EJGJ102-2003]wk=0.001215MPa4.1玻璃的强度计算:校核依据:。〈[f[(1)外片校核:0.!外片玻璃的计算参数;nI:外片玻璃的折减系数;qkl:作用在外片玻璃上的荷载组合标准值(MPa);a:分格短边长度(mm);E:玻璃的弹性模量(MPa);ti:外片玻璃厚度(mm);0产q“aソEtJ6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.000684X1122772000/6)=11.617按系数0い查表6.1.2-2[JGJ102-2003],レ=0.954;〇.:外片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应カ设计值(MPa);q.:作用在板块外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa);a:玻璃短边边长(mm);b:玻璃长边边长(mm);ti:外片玻璃厚度(mm);mI:外片玻璃弯矩系数,按边长比a/b查表6.1.2-1UGJ102-2003]得叫=0.0881;〇1=611I0団2nノ"6.1.2EJGJ102-2003]=6X0.0881X0.000955XU222X0.954/62=16.841MPa16.841MPaW%=84MPa(钢化玻璃)外片玻璃的强度满足要求!(2)内片校核:92!内片玻璃的计算参数;レ:内片玻璃的折减系数;qk2;作用在内片玻璃上的荷载组合标准值(MPa);a:分格短边长度(mm);E:玻璃的弹性模量(MPa);t2;内片玻璃厚度(mm);02=qk2a7Et246.1.2-3[JGJ102-2003]=0.000624X1122772000/6,=10.598按系数02,查表6.1.2-21JGJ102-2003],%=0.958。2:内片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应カ设计值(MPa);

47q2;作用在板块内片玻璃上的荷载组合设计值(MPa);a:玻璃短边边长(mm);b:玻璃长边边长(mm);t2;内片玻璃厚度(mm);m2:内片玻璃弯矩系数,按边长比a/b查表6.1.2-11JGJ102-2003]得叱=0.0881;02=6m2q2a2n2/t226.1.2[JGJ102-2003]=6X0.0881X0.000871XI1222X0.958/62=15.424MPa15.424MpaWfg2=84MPa(钢化玻璃)内片玻璃的强度满足要求!4.3玻璃最大挠度校核:校核依据:d尸nロwka7D^df.liB6.1.3-2LJGJ102-2003]上面公式中:4:玻璃板挠度计算值(mm);H:玻璃挠度的折减系数;口:玻璃挠度系数,按边长比a/b查表6.1.3[JGJ102-2003]得口=0.00881;wk:风荷载标准值(MPa)a:玻璃板块短边尺寸(mm);D:玻璃的弯曲刚度(N・mm):ヘル":许用挠度,取短边长的1/60,为18.7mm;其中:D=Ete7(12(l-02))6.1.3-1EJGJ102-2003]上式中:E:玻璃的弹性模量(MPa);te:玻璃的等效厚度(mm);u:玻璃材料泊松比,为0.2;te=0.95X(t)3+t23)1/36.1.5-3[JGJ102-2003]=0.95X(63+63)1/3=7.182mmD=Et,7(12(l-v2))=72000X7.1823/(12X(1-0.22))=2315347.704N•mm0:玻璃板块的计算参数;0=wka7Ete46.1.2-3[JGJ102-2003]=0.001215XI122"/72000/7.1824=10.052按参数0,査表6.1.2-2[JGJ102-2003],n=0.96di=nuWj(a"/D=0.96X0.00881X0.001215X1122ソ2315347.704=7.034mm7.034mm〈dr.I加=18.7mm(中空玻璃)玻璃挠度能满足要求!

485连接件计算基本参数:1:计算点标髙:89.8m;2;立柱计算间距:B,=1122;3:横梁计算分格尺寸:宽X高=BXH=1122mmX1425mm;4:幕墙立柱跨度:L=3600mm;5:板块配置:中空玻璃;6:龙骨材质:立柱为:6063-T5!横梁为:6063-T5;7:立柱与主体连接钢角码壁厚:6mm;8:立柱与主体连接螺栓公称直径:12mm;9:立柱与横梁连接处铝角码厚度:3mm;10:横梁与角码连接螺栓公称直径:5mm;11:立柱与角码连接螺栓公称直径:5mm;12:立柱受カ模型:多跨絞接连续静定梁;13:连接形式:螺栓连接;因为BWH,所以本处幕墙横梁按三角形荷载模型进行设计计算;5.1横梁与角码间连接(1)风荷载作用下横梁剪カ设计值(按三角形分布):V=l.4wkB74=1.4X0.001156X112274=509.344N(2)地震作用下横梁剪カ标准值(按三角形分布):Vm=Bka1mG/AXB"/4=5.0X0.04X0.0004X112274=25.178N(3)地震作用下横梁剪カ设计值:Vr=1.3VEk=1.3X25.178=32.73IN(4)连接部位总剪カM:采用S.+0.5Se组合:N,=V,+0.5Ve=509.344+0.5X32.731=525.71N(5)连接螺栓计算:N/:螺栓受剪承载能力设计值(N);nvl:剪切面数:取1;d:螺栓杆直径:5mm;fv?:螺栓连接的抗剪强度设计值,对奥氏体不锈钢(A50)取175MPa;Nvlb=nvlnd2fvlb/4=1X3.14X52X175/4

49=3434.375NNnuml:螺栓个数:N.N/N:=525.71/3434.375=0153个实际取2个(6)连接部位横梁型材壁抗承压能力计算:Ncl:连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力设计值(N);N皿:横梁与角码连接螺栓数量:2个;d:螺栓公称直径:5mm;t1Z连接部位横梁壁厚:2mm;fcl:型材抗压强度设计值,对6063-T5取185Mpa;Nci=NniJmidtifci=2X5X2X185=3700N3700N2525.71N强度可以满足!5.2角码与立柱连接(1)自重荷载计算:N2k:自重荷载标准值(N):B:横梁宽度(mm);Hk:横梁受自重荷载分格高(mm);N2k=0.0004XBXHs/2=0.0004X1122X1900/2=426.36Nn2:自重荷载(N):N2=1.2XN2k=1.2X426.36=511.632N(2)连接处组合荷载N:采用SG+SW+O.5SeN=(Nt2+N22)1/2=(525.712+511.6322)OS=733.579N(3)连接处螺栓强度计算:N』:螺栓受剪承载能力设计值(N);nv2:剪切面数:取1;d:螺栓杆直径:5mm;fv?:螺栓连接的抗剪强度设计值,对奥氏体不锈钢(A50)取175MPa;Nv2b=nv2nd2fv2b/4=1X3.14X52X175/4=3434.375NM西2:螺栓个数:Nnw»2=N/Nv2b=733.579/3434.375=0.214个实际取2个

50(4)连接部位立柱型材壁抗承压能力计算:Nc2:连接部位幕墙立柱型材壁抗承压能力设计值(N);Na:连接处螺栓个数;d:螺栓公称直径:5mm;t2S连接部位立柱壁厚:2.5mm;fc2:型材的承压强度设计值,对6063-T5取185MPa;Nc2=Nnum2dt2f『2=2X5X2.5X185=4625N4625N2733.579N强度可以满足!(5)连接部位铝角码壁抗承压能力计算Nc3;连接部位幕墙铝角码壁抗承压能力设计值(N);Nm:连接处螺栓个数;d:螺栓公称直径:5mm;t3!角码壁厚:3mm;如:型材的承压强度设计值,对6063-T5取185MPa;Nc3=Nnum2dt3。3=2X5X3X185=5550N5550N2733.579N强度可以满足!5.2立柱与主结构连接(1)连接处水平剪切总カ计算;对多跨校接连续静定梁,支座反カ最大值即为立柱连接处最大水平剪切总カ,由软件逐跨受力分析后自动计算得到。N.:连接处水平剪切总カ(N);№=7344.24N(2)连接处重力总カ:NCk:连接处自重总值标准值(N);Bl;立柱计算间距(mm);L;立柱跨度(mm);N(;k=0.0005XB,L=0.0005X1122X3600=2019.6N曲连接处自重总值设计值(N);Nc=1.2NGk=1.2X2019.6=2423.52N(3)连接处总剪カ:N:连接处总剪カ(N);N=(N『+Nが后=(7344.242+2423.522)09=7733.777N(4)螺栓承载カ计算:NJ:螺栓受剪承载能力设计值(N);nv3:剪切面数:取2;d:螺栓杆直径:12mm;fv?:螺栓连接的抗剪强度设计值,对奥氏体不锈钢(A50)取175MPa;

51Nv3''=nv3"d2fV3b/4=2X3.14X122X175/4=39564Nれ侬:螺栓个数:Nnun^N/Nv3b=7733.777/39564=0.195个实际取2个(5)立柱型材壁抗承压能力计算:N”:立柱型材壁抗承压能力(N);小:剪切面数:取2;ん侬:连接处螺栓个数;d:螺栓公称直径:12mm;t2;连接部位立柱壁厚:2.5mm;fc4:型材的承压强度设计值,对6063-T5取185MPa;山=へ3XNnum3dt2fc4=2X2X12X2.5X185=22200N22200N27733.777N强度可以满足要求!(6)钢角码型材壁抗承压能力计算:nc5:钢角码型材壁抗承压能力(N);nv4:剪切面数:取2;N皿3:连接处螺栓个数;d:连接螺栓公称直径:12mm;t4:幕墙钢角码壁厚:6mm;fc5:钢角码的抗压强度设计值,对Q235取305Mpa;Nc5=nv4XNgdt,fcs=2X2X12X6X305=87840N87840N27733.777N强度可以满足要求!6幕墙埋件计算(后锚固结构)基本参数:1:计算点标髙:89.8m;2:立柱计算间距:B=1122mm;3:立柱长度:L=3600mm;4:立柱力学模型:多跨校接连续梁;5:埋件位置:侧埋;6:板块配置:中空玻璃;7:选用锚栓:膨胀螺栓M12X120;

526.1荷载及受力分析计算(1)连接处水平总カ计算:对多跨校接连续梁,支座反カ最大值即为立柱连接处最大水平剪切总カ。N:连接处水平总カ(N);N=7344.24N(2)立柱单元自重荷载标准值:Gk=0.0005XBL=0.0005X1122X3600=2019.6N(3)校核处埋件受カ分析:V:剪カ(N):N:轴向拉カ(N),等于中支座反カR*1.1剪力作用点到埋件距离,即立柱螺栓连接处到埋件面距离(mm);V=1.2Gk=1.2X2019.6=2423.52NN=R,=7344.24NM=e0XV=80X2423.52=193881.6N•mm1.2锚栓群中承受拉カ最大锚栓的拉カ计算按5.2.21JGJ145-2004]规定,在轴心拉カ和弯矩共同作用下,进行弹性分析时,受力最大锚栓的拉カ设计值应按下列规定计算:1:当N/n-Myノ2y:»0时:Mdh=N/n+Myノ2y:2:当N/n-My/Zy:く〇时:N「=(NL+M)yJ/2yi〃在上面公式中:M:弯矩设计值;NJ:群锚中受拉カ最大锚栓的拉カ设计值;y1,门:锚栓1及i至群锚形心轴的垂直距离;y/,y/:锚栓1及i至受压ー侧最外排锚栓的垂直距离;L:轴カN作用点至受压ー侧最外排锚栓的垂直距离;

53在本例中:N/n-Myi/2y;=7344.24/4-193881.6X75/22500=1189.788因为:1189.78820所以:N」=N/n+Myノ2y「=2482.332N按JGJ102-2003的5.5.7中第七条规定,这里的Nビ再乘以2就是现场实际拉拔应该达到的值。另外,我们接着分析一下锚栓群受拉区的总拉カ:当N/n-Myノ»yi220时:螺栓群中的所有锚栓在组合外力作用下都承受拉カ,中性轴在锚栓群形心位置,这种情况下群锚受拉区总拉カ为:Nsdg=N+M2y/2y『=N而当N/n-MyJZyJVO时:最下排的锚栓底部埋板部分为结构受压区,螺栓群的中性轴取最下ー排锚栓位置,这种情况下群锚受拉区总拉カ为:NJ=(NL+M)本例中,因为:1189.78820所以:NJ=N+M2yi/2y『=N=7344.24N1.1群锚受剪内力计算按5.3.1[JGJ145-2004]规定,当边距cHlOh』时,所有锚栓均匀分摊剪切荷载;当边距cく10h:时,部分锚栓分摊剪切荷载;其中:h..r:锚栓的有效锚固深度;c:锚栓与混凝土基材之间的距离;本例中:c=100mmく10h/=600mm所以部分螺栓受剪,承受剪カ最大锚栓所受剪カ设计值为:V」=V/m=1211.76N

541.1锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载カ计算NRd.s=kNRk,s/YRS.(j6.1.2-1LJGJ145-2004]NRk.s=Asfstk6.1.2-2[JGJ145-2004]上面公式中:NRd.5:锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载カ设计值;NRk,s:锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载カ标准值;k:地震作用下锚固承载力降低系数,按表7.0.51JGJ145-2004]选取;As:锚栓或植筋应カ截面面积;fslk:锚栓或植筋极限抗拉强度标准值;Yrs.n:锚栓或植筋钢材受拉破坏承载カ分项系数;NRk,s=Asfstk=78.54X800=62832NY陶n=L2fstk/fyk^l.4表4.2.6EJGJ145-2004]fyk:锚栓屈服强度标准值;YRs.x=1.2fstk/fyk=1.2X800/640=1.5取:YRS.N=1.5NRd.s=kNRk,s/YRStN=1X62832/1.5=41888N2NsJ=2482.332N锚栓或植筋钢材受拉破坏承载カ满足设计要求!1.2锚栓或植筋钢材受剪破坏承载カ计算VRd,s=kV耿,s/丫Rs,V其中:VKll.s:钢材或植筋破坏时的受剪承载カ设计值;vRk,s:钢材或植筋破坏时的受剪承载カ标准值;k:地震作用下锚固承载力降低系数,按表7.0.5UGJ145-2004]选取;Yrs.v:钢材或植筋破坏时的受剪承载カ分项系数,按表4.2.6[JGJ145-2004]选用:Yrs,v=1.2fstMfvk表4.2.6LJGJ145-2004]按规范,该系数要求不小于1.25、fs*W800Mpa、fノf,W0.8;对本例,YRs,v=1.2fsノfyk表4.2.6LJGJ145-2004]=1.2X800/640=1.5实际选取Yr8,v=1.5;Vk=0.5A£tk6.2.2-2[JGJ145-2004]=0.5X78.54X800=31416NVfid,s=kVR|(is/yRS,V=1X31416/1.5=20944N2Vsdh=1211.76N所以,锚栓或植筋钢材受剪破坏承载カ满足设计要求!

557幕墙转接件强度计算基本参数:1:转接件断面面积:A=750mmJ;2:转接件断面抵抗矩:W=15625mm';7.1受カ分析转接件的受カ情况根据前面埋件的计算结果,有:V:剪カ(N)N:轴向拉カ(N)M:弯矩(N,mm)V=2423.52NN=7344.24NM=193881.6N•mm7.2转接件的强度计算校核依据:o=N/A/2+M/YW/2Wf上式中:。:转接件的抗弯强度(MPa);f:转接件抗弯强度设计值,为215MPa;N:转接件所受轴向拉カ(N);M:转接件所受弯矩(N-mm);Y:塑性发展系数,取1.05;W:转接件断面抵抗矩;〇=N/A/2+M/yW/2=7344.24/750/2+193881.6/1.05/15625/2=10.805MPa〈f=215MPa转接件强度可以满足要求。8幕墙焊缝计算基本参数:1:焊缝形式:L型角焊;2:其它参数同埋件部分;8.1受カ分析焊缝实际受力情况同转接件计算部分:1.1カ(N)N:轴向拉カ(N)M:弯矩(N•mm)V=2423.52N

56N=7344.24NM=193881.6N,mm1.1焊缝特性参数计算(1)焊缝有效厚度:he:焊缝有效厚度(mm);hr:焊角高度(mm);hc=0.7hf=0.7X5=3.5mm(2)焊缝总面积;A:焊缝总面积(mnT');L:竖向焊缝长度(mm);Lh:横向焊缝长度(mm);he:焊缝有效厚度(mm);A=ht.((L-2h()+(Lh-2hr))=3.5X((90-2X5)+(40-2X5))=385mmJ(3)焊缝截面抵抗矩及惯性矩计算:I:截面惯性矩(mm');he:焊缝有效厚度(mm);L:竖向焊缝长度(mm);Lh:横向焊缝长度(mm);W:截面抵抗距(mm');d:三角焊缝中性轴位置(水平焊缝到中性轴距离)(mm);d=0.5X((L-2hf)Lv+(Lh-2hf)Hj/(U+Lh-4hr)=33.205mmI=H0(L-2hf)712+(Lh-2hf)He712+Hc(Lv-2hf)(Lv/2-d)2+(Lh-2hf)He(d-He/2)2=292283.475mm1W-I/(Lv-hf-d)=292283.475/(90-5-33.205)=5643.083mmコ1.2焊缝校核计算校核依据:双转接件时:((of/0t)2+Tr2)a72^ffw7.1.3-3[GB50017-2003]单转接件时:((。/Bジ+tヴ、年7.1.3-3[GB50017-2003]上式中:。「:按焊缝有效截面计算,垂直于焊缝长度方向的应カ(MPa);Br:正面角焊缝的强度设计值增大系数,取1.22;J:按焊缝有效截面计算,沿焊缝长度方向的剪应カ(MPa);f;:角焊缝的强度设计值(MPa);((0"BM+tヴ72=((N/1.22A+M/1.22W)、(V/A)ジ72=((7344.24/1.22/385+193881.6/1.22/5643.083)2+(2423.52/385)72=22.124MPa22.124MPa〈f)=160MPa,焊缝可以满足要求。

579显横隐竖玻璃幕墙胶类及伸缩缝计算基本参数:1:计算点标高:89.8m;2;玻璃分格尺寸:宽X高=BXH=1122mmX1900mm;3:幕墙类型:显横隐竖玻璃幕墻4!年温温差:80℃;9.1抗震设计下结构硅酮密封胶的宽度计算(1)水平荷载作用下结构胶粘结宽度:Csl:风荷载和地震作用下结构胶粘结宽度最小值(mm);Wk:风荷载标准值(MPa);q闪:地震作用标准值(MPa);a:矩形分格短边长度(mm);b:矩形分格长边长度(mm);f.!结构胶的短期强度允许值,取0.2MPa;Cs(=(l.4Xwk+0.5X1.3XqEA|()X(2b-a)Xa/4bfi=(1.4X0.001215+0.5X1.3X0.000061)X(2X1900-1122)X1122/4/1900/0.2=3.441mm(2)自重效应分析:自重荷载由横向支撑板承受,作用力对结构硅酮胶没有影响。实际玻璃与铝框间胶缝宽度取12mm;实际玻璃与玻璃间胶缝宽度取9mm;9.2结构硅酮密封胶粘接厚度的计算(1)玻璃与铝框间温度作用下结构胶粘结厚度:usl:在年温差作用下玻璃与玻璃附框型材相对位移量(mm);B:玻璃板块宽度(mm);At:年温差:80℃a,:铝型材线膨胀系数,2.3X10%a2;玻璃线膨胀系数,1X10%u»i=BAt(a-a2)=1122X80X(2.3-1)XI0-5=1.167mmtsl:温度作用下结构胶粘结厚度计算值(mm);5.:温度作用下结构硅酮密封胶的变位承受能力:10%tsl=usl/(8l(2+81))0-5=1.167/(0.IX(2+0.I))05=2.547mm(2)风荷载作用下结构胶粘结厚度:us2:在风荷载作用下玻璃与玻璃附框型材相对位移量(mm);0:风荷载标准值作用下主体结构层间位移角限值(rad);(取值见表20[GB/T21086-2007])ル:幕墙分格高度(mm);us2=0hB5.6.5-2[JGJ102-2003]=1/550X1900

58=3.455mmts2:风荷载作用下结构胶粘结厚度计算值(mm);82:风荷载作用下结构硅酮密封胶的变位承受能力:10%ts2=us2/(62(2+8,严……5.6.5EJGJ102-2003]=3.455/(0.IX(2+0.I))05=5.539mm实际玻璃与铝框间胶缝厚度取6mm;实际玻璃与玻璃间胶缝厚度取9mm;9.1结构胶设计总结按5.6.l[JGJ102-2003]规定,硅酮结构胶还需要满足下面要求:1:粘接宽度ユ7mm;2:12mm2粘接厚度»6mm;3:粘接宽度大于厚度,但不宜大于厚度的2倍:综合上面计算结果,本工程玻璃与铝框间结构胶设计满足规范要求。玻璃与玻璃间结构胶设计满足规范要求。9.2立柱连接伸缩缝计算为了适应幕墙温度变形以及施工调整的需要,立柱上下段通过插芯套装,留有一段空隙--伸缩缝d,d值按下式计算:d—aAtL+di+d2上式中:d:伸缩缝计算值(mm);a:立柱材料的线膨胀系数,取2.3X102△t:温度变化,取80C;L:立柱跨度(mm);di:施工误差,取3mm;d2:考虑其它作用的预留量,取2mm;d=aAtL+di+d2=0.000023X80X3600+3+2=11.624mm实际伸缩空隙d取20mm,满足要求。.9.3玻璃镶嵌槽紧固螺钉抗拉强度计算(1)每扣板边承受水平总拉カ计算:N:每扣板边承受水平总拉カ(N);B:分格宽度(mm);H;分格高度(mm);q:板块水平荷载设计值(MPa);q=l.4wk+0.5X1.3Xq“k=1.4X0.001215+0.5X1.3X0.000061=0.001741MPaN=BHXq=1122X1900X0.001741=3711.464N(2)紧固螺钉抗拉强度计算:

59ftb:螺栓连接的抗拉强度设计值,对普通碳钢(C级)取170MPa;de!螺栓有效直径:4.249467mm;Ntb:螺栓抗拉承载能力设计值(N);Nt-n42ftb/4=3.14X4.2494672XI70/4=2409.836NNa:每扣板边紧固螺栓个数:NmI.25XN/NJ=1.25X3711.464/2409.836=1.925个实际取2个,满足要求。9.1耐侯胶胶缝计算WS:胶缝宽度计算值(mm);a:板块材料的线膨胀系数,为1X10%△t:温度变化,取80C;B:板块的宽度(mm);6:耐候硅酮密封胶的变位承受能力:25%

60&:施工偏差,取3mm;dE:考虑其它作用的预留量,取2mm;ws=a△tB/6+dc+dE=0.00001X80XI122/0.25+3+2=8.59mm实际胶缝取16mm,满足要求。裙楼石材幕墙!幕墙承受荷载计算1.!风荷载标准值的计算方法幕墙属于外围护构件,按建筑结构荷载规范(GB50009-20012006年版)计算:wk=PgzU2Uslwo7.1.1-2LGB50009-20012006年版]上式中:wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa);Z:计算点标高:20.7m;瞬时风压的阵风系数;根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m按5m计算):"邓(1+2レ)其中K为地面粗糙度调整系数,A类场地:Pg2=0.92X(1+2uf)B类场地:Pg=0.89X(1+2uf)C类场地:Pg=0.85X(1+2uf)D类场地:Bgz=0.80X(1+2-)Mr为脉动系数其中:Hr=O.387X(Z/1O)012其中:ur=0.5(Z/10)016其中:ur=0.734(Z/10)4,22其中:ur=l.2248(Z/1O)03当Zく5m时,取Z=5m;当Zく10m时,取Z=10m;当Zく15m时,取Z=15m;当Zく30m时,取Z=30m;对于B类地形,20.7m高度处瞬时风压的阵风系数:B/0.89X(1+2X(0.5(Z/10)0-,6))=1.6822Uz: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:uz=1.379X(Z/1O)024当Z>300m时,取Z=300m,B类场地:h=(Z/10尸32当Z>350m时,取Z=350m,C类场地:Uz=0.616X(Z/1O)044当Z>400m时,取Z=400m,D类场地:u,=0.318X(Z/1O)060当Z>450m时,取Z=450m,对于B类地形,20.7m高度处风压高度变化系数:Uz=l.000X(Z/10尸32=1.2621

61Usl: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的强度时,可按下列规定采用局部风压体型系数U炉ー、外表面1.正压区按表7.3.1采用;2.负压区ー对墙面,取ー1.0ー对墙角边,取ーL8二、内表面对封闭式建筑物,按表面风压的正负情况取ー0.2或0.2。本计算点为转角位置。按JGJ102-2003第5.3.2条文说明:风荷载在建筑物表面分布是不均匀的,在檐口附近、边角部位较大。根据风洞试验结果和国外的有关资料,在上述区域风吸力系数可取ー1.8,其余墙面可考虑ー1.0,由于维护结构有开启的可能,所以还应考虑室内压ー0.2。对无开启的结构,《建筑结构荷载规范》条文说明第7.3.3条指出“对封闭建筑物,考虑到建筑物内实际存在的个别洞口和缝隙,以及机械通风等因素,室内可能存在正负不同的气压,参照国外规范,大多取土(0.2-0.25)的压カ系数,现取±0.2"。即不论有无开启扇,均要考虑内表面的局部体型系数。另注:上述的局部体型系数リ」(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1mク的情况,当围护构件的从属面积A大于或等于lOmユ时,局部风压体型系数U“(10)可乘以折减系数0.8,当构件的从属面积小于10m[而大于Imユ时,局部风压体型系数UsKA)可按面积的对数线性插值,即:usl(A)=usl(l)+[uSI(10)-uSI(l)]logA在上式中:当ANIOmユ时,取A=10n6当AWlm’时,取A=lm;usi(10)=0.8Uロ⑴w。:基本风压值(MPa),根据现行くく建筑结构荷载规范〉GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用,但不小于0.BKN/m、按重现期50年,南宁地区取0.00035MPa;1.2计算支撑结构时的风荷载标准值计算支撑结构时的构件从属面积:A=l.232X2.2=2.7104m2LogA=0.433usi(A)=usi(l)+[usi(10)-us,(l)]logA=1.644usi=l.644+0.2=1.844Wk=BノzusiWo=1.6822X1.2621X1.844X0.00035=0.00137MPa1.3计算面板材料时的风荷载标准值计算面板材料时的构件从属面积:A=l.232X0.8=0.9856m2LogA=0Usi(A)=usl(l)+[usl(10)-nsl(1)]logA

62=1.8u8i=l.8+0.2=2Wk=B匹uzリsiWo=1.6822X1.2621X2X0.00035=0.001486MPa1.2垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值q^=氏:amaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]q^:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa);Be:动カ放大系数,取5.0;a皿:水平地震影响系数最大值,取0.04;Gk;幕墙构件的重力荷载标准值(N);A:幕墙构件的面积(mm?);1.3作用效应组合荷载和作用效应按下式进行组合:s=YGSCk+W.YwS,k+VrYESEk5.4.1EJGJ102-2003]上式中:S:作用效应组合的设计值;Sa:重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值;s.k、sEk:分别为风荷载,地震作用作为可变荷载产生的效应标准值;Yc、Y.、Ye:各效应的分项系数;5、VE:分别为风荷载,地震作用效应的组合系数。上面的Yc、YハYe为分项系数,按5.4.2、5.4.3、5.4.4[JGJ102-2003]规定如下:进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载カ计算时:重力荷载:Yc:1.2;风荷载:Y,:1.4;地震作用:Ye:1.3;进行挠度计算时;重力荷载:Yg:1.0;风荷载:Yw:1.0;地震作用:可不做组合考虑;上式中,风荷载的组合系数%为1.0;地震作用的组合系数5:为0.5;2幕墙立柱计算基本参数:1:计算点标高:20.7m;2:力学模型:双跨梁;3:立柱跨度:L=2200mm,短跨长L=1000mm,长跨长L?=l200mm;4:立柱左分格宽:1232mm;立柱右分格宽:1232mm;5:立柱计算间距:B=1232mm;

636:板块配置:石材;7:立柱材质:Q235;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,受カ模型如下:11丨山しlu>-q(N/mm)双跨梁受カ模型2.1立柱型材受カ计算(1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布):q,«: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);kB=0.00137X1232=1.688N/mmq,:风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm);Q»-1•4q、・=1.4X1.688-2.363N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布):qF^:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa);Be:动カ放大系数,取5.0;a3:水平地震影响系数最大值,取0.04;Gk:幕墙构件的重力荷载标准值(N),(含面板和框架);A:幕墙平面面积(nrnO;q^=Bea5/A……5.3.4[JGJ102-2003]=5X0.04X0.0011=0.00022MPaq.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);

64Qtk—QearB=0.00022X1232=0.271N/mmqE:水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm);1-3qsk=1.3X0.271=0.352N/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:……5.4.1[JGJ102-2003]q=q'0.5qE=2.363+0.5X0.352=2.539N/mm用于挠度计算时,采用S”标准值:……5.4.1[JGJ102-2003]qk~q.k=1.688N/mm(4)求支座反カR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M,,而在均布荷载作用下,最大挠度在长跨内出现。Mi:中支座弯矩(N•mm);R1;中支座反力(N);M尸-q(L/+L/)/8L=-2.539X(10003+12003)/8/2200=-393545N•mmRI=qL1/2-M1/L1+qL2/2-M1/L2=2.539X1000/2-(-393545/1000)+2.539X1200/2-(-393545/1200)=3514.399N2.1选用立柱型材的截面特性选用型材号:L50X4角钢型材的抗弯强度设计值:215MPa型材的抗剪强度设计值:t=125MPa型材弹性模量:E=206000MPa绕X轴惯性矩:L=92610mm'绕Y轴惯性矩:Iy=92610mm'绕X轴净截面抵抗矩:W,lxl=2571mm:!绕X轴净截面抵抗矩:W“x2=6625mm'型材净截面面积:A„=384mm2型材线密度:Yg=0.030144N/mm型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度:t=4mm型材受力面对中性轴的面积矩:Sx=2595mm;,塑性发展系数:¥=1.052.2立柱的抗弯强度计算(1)立柱轴向拉カ设计值:义:立柱轴向拉カ标准值(N);q«:幕墙单位面积的自重标准值(MPa);A:立柱单元的面积(mm?);B:幕墙立柱计算间距(mm);L;立柱跨度(mm);Nk=qcAkA=qCAkBL=0.001IX1232X2200

65=2981.44NN:立柱轴向拉カ设计值(N);N=1.2风=1.2X2981.44=3577.728N(2)抗弯强度校核:按双跨梁(受拉)立柱强度公式,应满足:N/ん+Mノy\LWfs6.3.7[JGJ102-2003]上式中:N:立柱轴カ设计值(N);M、:立柱弯矩设计值(N・mm);A„;立柱净截面面积(mm,);在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mn?);Y:塑性发展系数:对于冷弯薄壁型钢龙骨,按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002,取1.00;对于热轧型钢龙骨,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》GB50429-2007,取1.00;fs:型材的抗弯强度设计值,取215MPa;则:N/A,,+MノyW„=3577.728/384+393545/1.05/2571=155.099MPa〈215MPa立柱抗弯强度满足要求。2.1立柱的挠度计算实际挠度计算值为:d尸Xqj324EL=0.1542X1.688X1200724/206000/92610=1.179mm而dt,iin=4.8mm所以,立柱挠度满足规范要求。2.2立柱的抗剪计算校核依据:Tmax^x=125MPa(立柱的抗剪强度设计值)(1)求中支座剪カ设计值:采用V.+0.5Ve组合Vwl£=-(qL,/2-M,/L1)=-⑵539X1000/2-(-393545/1000))=-1663.045NV,H1=qL2/2-M,/L2=2.539X1200/2-(-393545/1200)

66=1851.354N取V=1851.354N(2)立柱剪应カ:レメ立柱最大剪应カ(MPa);V:立柱所受剪カ(N);S*:立柱型材受力面对中性轴的面积矩(mm');L:立柱型材截面惯性矩(mm");t:型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm);T軻=VSx/Lt=1851.354X2595/92610/4=12.969MPa12.969MPaW125MPa立柱抗剪强度满足要求!3幕墙横梁计算基本参数:1:计算点标高:20.7m;2:横梁跨度:B=1232mm;3:横梁上分格高:850mm:横梁下分格高:850mm;4:横梁计算间距:H=850mm;5:力学模型;梯形荷载简支梁;6:板块配置:石材;7:横梁材质:Q235;因为B>H,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,受カ模型如下:3.1横梁型材受カ计算(1)横梁在风荷载作用下的线荷载集度(按梯形分布):q*: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);

67H:幕墙横梁计算间距(mm);q,k=WkH=0.00137X850=1.164N/mmq.:风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm);q,=l.4q,k=1.4X1.164=1.63N/mm(2)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用的线荷载集度(按梯形分布):qM:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(MPa);Be:动カ放大系数,取5.0;a皿:水平地震影响系数最大值,取0.04;Gk:幕墙构件的重力荷载标准值(N),(主要指面板组件);A:幕墙平面面积(mm?);q皿皿Gk/A……5.3.4[JGJ102-2003]=5.0X0.04X0.001=0.0002MPaqKk: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);qEk=qEAkH=0.0002X850=0.17N/mm1.1::横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm);qu=l.3qi;k=1.3X0.17=0.221N/mm(3)幕墙横梁受荷载集度组合:用于强度计算时,采用S.+0.5Se组合设计值:……5.4.1[JGJ102-2003]q=q*+0.5qE=1.63+0.5X0.221=1.74N/mm用于挠度计算时,采用S”标准值:……5.4.1CJGJ102-2003]qk=q.k=1.164N/mm(4)横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值(按梯形分布):M,:横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N・mm);M,:风荷载作用下横梁产生的弯矩(N・mm);Me:地震作用下横梁产生的弯矩(N・mm);B:横梁跨度(mm);H:幕墙横梁计算间距(mm);采用S..+0.5Se组合:5.4.1[JGJ102-2003]M=qwB2(3-(H/B)2)/24ME=qEB2(3-(H/B)2)/24My=Hr+0.5Me=qB2(3-(H/B)2)/24=1.74X12322X(3-(850/1232プ)/24=277745.47N•mm

68(5)横梁在自重荷载作用下的弯矩值(按矩形分布):Gk:横梁自重线荷载标准值(N/mm);H.: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咼;Gk=0.001XH,=0.001X850=0.85N/mmG:横梁自重线荷载设计值(N/mm);G=l.2Gk=1.2X0.85=1.02N/mmMx:横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N・mm);B:横梁跨度(mm);M,=GB2/8=1.02X123278=193522.56N•mm1.1选用横梁型材的截面特性选用型材号:角钢L5X4型材抗弯强度设计值:215MPa型材抗剪强度设计值:125MPa型材弹性模量:E=206000MPa绕X轴惯性矩:Ix=92600mm'绕丫轴惯性矩:Iy=92600mm'绕X轴净截面抵抗矩:W„sl=6700mm:i绕X轴净截面抵抗矩:Wnx2=2560mm:1绕Y轴净截面抵抗矩:Wnyl=6700mm3绕Y轴净截面抵抗矩:Wny2=2560mm:!型材净截面面积:A„=389.7mm2型材线密度:丫6=0.030591N/mm横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚:t=4mm横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度:tx=4mm横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度:ty=4mm型材受力面对中性轴的面积矩(绕X轴):Sx=2595mm:i型材受力面对中性轴的面积矩(绕丫轴):S,=2595mm3塑性发展系数:Yx=ハ=1.051.2幕墙横梁的抗弯强度计算按横梁强度计算公式,应满足:Mx/YxWnx+My/YyWny^fs6.2.4EJGJ102-2003]上式中:Mx:横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的弯矩设计值(N•mm);Mv:横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的弯矩设计值(N-mm);

69Wnx:横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的净截面抵抗矩(mm、);Wny:横梁绕丫轴方向(垂直于幕墙平面方向)的净截面抵抗矩(mn?);Yx、Yy:对于冷弯薄壁型钢龙骨,按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002,取1.00;对于热轧型钢龙骨,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》GB50429-2007,均取1.00;fs:型材的抗弯强度设计值,取215MPa。采用Sg+S.+0.5Se组合,则:M*/Y凡+%/YyWny=193522.56/1.05/2560+277745.47/1.05/2560=175.323MPa〈215MPa横梁抗弯强度满足要求。1.1横梁的挠度计算横梁挠度的实际计算值如下:dfl=qkB4(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240EI,=1.164X1232,(25/8-5(850/2/1232プ+2(850/2/1232)り/240/206000/92600=1.499mmレ=5GkBソ384EL=5X0.85X12327384/206000/92600=1.337mmdn,iim=4.928mmdiziim=2.464mm所以,横梁挠度满足规范要求。1.2横梁的抗剪计算校核依据:t鹏式!s=125MPa(型材的抗剪强度设计值)(1)V.,:风荷载作用下剪カ标准值(N);V*=q*B(l-H/2B)/2-1.164X1232(1-850/2/1232)/2=469.674N(2)VW:风荷载作用下剪カ设计值(N);V*=1.4V.k=1.4X469.674=657.544N(3)VEk:地震作用下剪カ标准值(N);Va=qaB(l-H/2B)/2-0.17X1232(1-850/2/1232)/2=68.595N(4)V1::地震作用下剪カ设计值(N);VE.3V&=1.3X68.595

70=89.174N(5)匕:水平总剪カ(N);采用V.+0.5Ve组合Vx=V.+0.5Ve=657.544+0.5X89.174=702.131N(6)Vy:垂直总剪カ(N):V=1.2X0.00IXBHノ2=1.2X0.001X1232X850/2=628.32N(7)横梁剪应カ校核:Tx:横梁水平方向剪应カ(MPa);Vx:横梁水平总剪カ(N);Sy!横梁型材受力面对中性轴的面积矩(mm:‘)(绕Y轴);Iy:横梁型材截面惯性矩(mm');3:横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度(mm);t=VxSy/Iyty6.2.5[JGJ102-2003]=702.131X2595/92600/4=4.919MPa4.919MPaく125MPa和:横梁垂直方向剪应カ(N);Vy:横梁垂直总剪カ(N);Sx:横梁型材受力面对中性轴的面积矩(mm,(绕X轴);L:横梁型材截面惯性矩(mm');tx:横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm);t=VySx/Ixtx6.2.5LJGJ102-2003]=628.32X2595/92600/4=4.402MPa4.402MPa〈125MPa横梁抗剪强度能满足!4短槽式(托板)连接石材的选用与校核基本参数:1:计算点标高:20.7m;2:板块净尺寸:aXb=1232mmX800mm;3:石材配置:托板式625mm,对边连接;模型简图为:对边托板连接板块

714.1石材板块荷载计算(1)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa);Be:动カ放大系数,取5.0;a«ax!水平地震影响系数最大值,取0.04;Gk:石材板块的重力荷载标准值(N);A:幕墙平面面积(mmう;qEAk=Bea皿6卜/A5.3.4[JGJ102—2003]=5X0.04X0.00075=0.00015MPa(2)石材板块荷载集度设计值组合:采用S.+0.5Se设计值组合:……5.4.1[JGJ102-2003]q=l.4wk+0.5X1.3qeau=1.4X0.001486+0.5X1.3X0.00015=0.002178MPa4.2石材的抗弯设计(1)计算边长的确定:a:短槽连接边边长:1232mm;b:无槽边边长:800mm;al;短槽中心到面板边侧距离!50mm;a0;计算短边边长(mm);bo:计算长边边长(mm);因为:a-2a,=932>b=800»所以:ao=8OOmmb0=932mm(2)石材强度校核:校核依据:。<品=3.72MPa。:石材中产生的弯曲应カ设计值(MPa);fse:石材的抗弯强度设计值(MPa);m:四点支撑石材最大弯矩系数,按短边与长边的边长比0.858,查表得:0.1468;q:石材板块水平荷载集度设计值组合(MPa);bo:计算长边边长(mm);t:石材厚度:25mm;应カ设计值为:〇=6XmXqXbo7t25.5.4[JGJ133-2001]=6X0.1468X0.002178X9327252=2.666MPa2.666MPaW3.72MPa强度能满足要求。

724.1短槽托板在石材中产生的剪应カ校核校核依据:tWt『1.86MPat.S短槽托板在石材中产生的剪应カ设计值(MPa);tSc:石材的抗剪强度设计值(MPa);q:石材板块水平荷载集度设计值组合(MPa);a;短槽连接边边长(mm);b:无短槽边边长(mm);B:应カ调整系数,按表5.5.51JGJ133-2001],取1.25;n:ー个连接边上的短槽数量:2;t:石材厚度:25mm;c:短槽槽口宽度:6mm;s:单个槽底总长度:80mm;Ti=qabP/(nX(t-c)s)5.5.7-1LJGJ133-2001]=0.002178X1232X800X1.25/(2X(25-6)X80)=0.883MPa0.883MPaW1.86MPa石材抗剪强度能满足。4.2短槽托板剪应カ校核校核依据:t2くtp=140MPat2;短槽托板的剪应カ设计值(MPa);tp:短槽托板的抗剪强度设计值(MPa);q:石材板块水平荷载集度设计值组合(MPa);a:短槽连接边边长(mm);b:无短槽边边长(mm);3:应カ调整系数,按表5.5.5[JGJ133-2001],取1.25;n:ー个连接边上的短槽数量:2;A,,:短槽托板截面面积:300mm;T2=qabP/(2nXAp)5.5.5-1[JGJ133-2001]=0.002178X1232X800X1.25/(2X2X300)=2.236MPa2.236MPaW140MPa短槽托板抗剪强度能满足。5幕墙焊缝计算基本参数:1:焊缝形式:L型角焊;2:其它参数同埋件部分;5.1受カ分析焊缝实际受力情况同转接件计算部分:V:剪カ(N)N:轴向拉カ(N)M:弯矩(N,mm)V=3577.728NN=3514.399NM=286218.24N•mm

735.1焊缝特性参数计算(D焊缝有效厚度:h(,:焊缝有效厚度(mm);hr:焊角高度(mm);he=0.7hr=0.7X5=3.5mm(2)焊缝总面积:A:焊缝总面积(mnO;L:竖向焊缝长度(mm);Lh:横向焊缝长度(mm);ん:焊缝有效厚度(mm);A=hc((L-2hf)+(U-2hr))=3.5X((90-2X5)+(40-2X5))=385mmJ(3)焊缝截面抵抗矩及惯性矩计算:I:截面惯性矩(mm");he:焊缝有效厚度(mm);L:竖向焊缝长度(mm);Lk横向焊缝长度(mm);W:截面抵抗距(mm');d:三角焊缝中性轴位置(水平焊缝到中性轴距离)(mm);d=0.5X((Lv-2hf)Lv+(Lh-2hf)Hj/(U+Lh-4h1)=33.205mmI=HC(L-2hf)3/12+(Lh-2hf)He3/12+He(Lv-2hf)(Lv/2-d)2+(Lh-2hf)He(d-Hc/2)2=292283.475mm'W=I/(L-hf-d)=292283.475/(90-5-33.205)=5643.083mm3

745.1焊缝校核计算校核依据:双转接件时:((of/3f)2+Tf2)°-72^ffw7.1.3-3[GB50017-2003]单转接件时:((。ノBグ+t;)。"くし”7.1.3-3[GB50017-2003]上式中:。,:按焊缝有效截面计算,垂直于焊缝长度方向的应カ(MPa);B「:正面角焊缝的强度设计值增大系数,取1.22;J:按焊缝有效截面计算,沿焊缝长度方向的剪应カ(MPa);f,w:角焊缝的强度设计值(MPa);((Of/Pf)2+Tr2)°72=((N/1.22A+M/1.22W)2+(V/A)2)°72=((3514.399/1.22/385+286218.24/1.22/5643.083)2+(3577.728/385)2)°-5/2=24.9645MPa24.9645MPa〈ff*=160MPa,焊缝可以满足要求。1层全隐框玻璃幕墙1幕墙承受荷载计算1.1风荷载标准值的计算方法幕墙属于外围护构件,按建筑结构荷载规范(GB50009-20012006年版)计算;wk=PKu2uslw07.1.l-2[GB50009-20012006年版]上式中:Wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa);Z:计算点标高:6.6m;Bhz:瞬时风压的阵风系数;根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m按5m计算):Pgz=K(l+2ktf)其中K为地面粗糙度调整系数,い为脉动系数A类场地:Bv=0.92X(1+2レ)B类场地:3gz=0.89X(1+211f)C类场地:3gz=0.85X(1+2nf)D类场地:3gz=0.80X(1+2Pf)其中:u,=0.387X(Z/1O)012其中:ur=0.5(Z/1O)016其中:11r=0.734(Z/10)れな其中:u尸1.2248(Z/10)为3对于B类地形,6.6m高度处瞬时风压的阵风系数:3gz=0.89X(1+2X(0.5(Z/1O)-016))=1.8412uz: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:Uz=1.379X(Z/10)°加当Z>300m时,取Z=300m,当Zく5m时,取Z=5m;B类场地:U2=(Z/1O)032当Z>350m时,取Z=350m,当Zく10m时,取Z=10m;C类场地:uz=0.616X(Z/1O)044

75当Z>400m时,取Z=400m,当Zく15m时,取Z=15m;D类场地:uz=0.318X(Z/1O)060当Z>450m时,取Z=450m,当Zく30m时,取Z=30m;对于B类地形,6.6m高度处风压高度变化系数:Uz=l.000X(Z/10)032=lusl: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的强度时,可按下列规定采用局部风压体型系数Uボー、外表面1.正压区按表7.3.1采用;2.负压区ー对墙面,取T.0ー对墙角边,取T.8二、内表面对封闭式建筑物,按表面风压的正负情况取ー〇.2或0.2。本计算点为大面位置。按・リ02-2003第5.3.2条文说明:风荷载在建筑物表面分布是不均匀的,在檐口附近、边角部位较大。根据风洞试验结果和国外的有关资料,在上述区域风吸力系数可取ーL8,其余墙面可考虑ーL0,由于维护结构有开启的可能,所以还应考虑室内压ー0.2。对无开启的结构,《建筑结构荷载规范》条文说明第7.3.3条指出“对封闭建筑物,考虑到建筑物内实际存在的个别洞口和缝隙,以及机械通风等因素,室内可能存在正负不同的气压,参照国外规范,大多取土(0.2-0.25)的压カ系数,现取士0.2"。即不论有无开启扇,均要考虑内表面的局部体型系数。另注:上述的局部体型系数ロハ1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于Imユ的情况,当围护构件的从属面积A大于或等于10m,时,局部风压体型系数Usi(10)可乘以折减系数0.8,当构件的从属面积小于10mク而大于1mク时,局部风压体型系数ujA)可按面积的对数线性插值,即:Usi(A)=iisl(l)+[usi(10)-u,i(l)]logA在上式中:当A210m'时,取A=10m';当AWlmツ时,取A=lm°;usi(10)~0-8usi(1)w。:基本风压值(MPa),根据现行くく建筑结构荷载规范〉〉GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用,但不小于0.3KN/m、按重现期50年,南宁地区取0.00035MPa;1.2计算支撑结构时的风荷载标准值计算支撑结构时的构件从属面积:A-1.232X6.5=8.008m2LogA二〇.904Usi(A)=nsi(l)+[usl(10)-usi(l)]logA=0.819usi=0.819+0.2=1.019W|<—BgzUzロsi^0=1.8412X1X1.019X0.00035=0.000657MPa因为wk<0.OOIMPa,所以按JGJ102-2003.取wk=0.001MPa.

761.2计算面板材料时的风荷载标准值计算面板材料时的构件从属面积:A=l.232X2.325=2.8644m2LogA=0.457U«i(A)=usi(l)+[usi(10)-usi(l)]logA=0.909usl=0.909+0.2=1.109Wk~~BgzHzUslWo=1.8412X1X1.109X0.00035=0.000715MPa因为w《0.OOIMPa,所以按JG为02-2003,取Wk=O.OOIMPa.1.3垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值q«k=3ea皿Gk/A5.3.4[JGJ102-2003]q网:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa);Be:动カ放大系数,取5.0;a四:水平地震影响系数最大值,取0.04;Gk:幕墙构件的重力荷载标准值(N);A:幕墙构件的面积(mnf);1.4作用效应组合荷载和作用效应按下式进行组合:S=YcSck+W,Y*Swk+VeYeSei15.4.1[JGJ102—2003]上式中:S;作用效应组合的设计值;sGk:重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值;S,k、SEk:分别为风荷载,地震作用作为可变荷载产生的效应标准值;Yc、YハYe:各效应的分项系数;屮ハ5::分别为风荷载,地震作用效应的组合系数。上面的丫いY.、Ye为分项系数,按5.4.2、5.4.3、5.4.4[JGJ102-2003]规定如下:进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载カ计算时:重力荷载:Yg:1.2;风荷载:Y,:1.4;地震作用:Ye:1.3;进行挠度计算时;重力荷载:Yg:1.0;风荷载:Y,:1.0;地震作用:可不做组合考虑;上式中,风荷载的组合系数%为1.0;地震作用的组合系数5:为0.5;2幕墙立柱计算基本参数:

771:计算点标高:6.6m;2:力学模型:双跨梁;3:立柱跨度:L=6500mm,短跨长Li=650mm,长跨长L2=5850mm;4:立柱左分格宽:1232mm:立柱右分格宽:1232mm;5:立柱计算间距:B=1232mm;6:板块配置:中空玻璃6+6mm;7:立柱材质:6063-T6;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,受カ模型如下:双跨梁受カ模型2.1立柱型材选材计算(1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布):q*: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);q*=WkB=0.001X1232=1.232N/mmq,:风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm);q»~1•4q*=1.4X1.232=1.725N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布):q^:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa);Be:动カ放大系数,取5.0;a3:水平地震影响系数最大值,取0.04;Gk:幕墙构件的重力荷载标准值(N),(含面板和框架);A;幕墙平面面积(mmり;q^=Bea5/A……5.3.4[JGJ102-2003]=5X0.04X0.0005

78=0.OOOIMPaq.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);qnk~qEAkB=0.0001X1232=0.123N/mmqF.:水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm);qc=l.3qtk=1.3X0.123=0.16N/mm(3)幕墙受荷载集度组合:用于强度计算时,采用S.+0.5Se设计值组合5.4.1[JGJ102-2003]q=q”+O.5qE=1.725+0.5X0.16=1.805N/mm用于挠度计算时,采用S”标准值:……5.4.1[JGJ102-2003]qk=Qwk=1.232N/mm(4)求支座反カ艮及最大弯矩: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M,,而在均布荷载作用下,最大挠度在长跨内出现。Mi:中支座弯矩(N・mm);R,!中支座反力(N);Ml=-q(L13+L23)/8L=-1.805X(6503+58503)/8/6500=-6958839.062N•mmR尸qLノ2-MノL+qL/2-M/L2=1.805X650/2-(-6958839.062/650)+1.805X5850/2-(-6958839.062/5850)=17761.70IN2.1确定材料的截面参数(1)截面的型材惯性矩要求:k2=0k.=4M1/(qL22)=4X6958839.062/(1.805X58502)=0.451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(〇+240)其中:A=2+k-k2=2.451R=((A/4)2-kノ2产=0.0580=l/3arccos((A-12k1A-8(l-2k-k2))/64R)=26.518x0=A/4+2Rl/3cos(0+240)=2.451/4+2X0.058“3cos(26.518+240)=0.566X=Xo(l-2ki+3k|Xo-2xo2-k1xf)"+xo3)

79=0.1305代入df,hb=A.qkL24/24EIxmin上式中:d,.lin:按规范要求,立柱的挠度限值(mm):qk:风荷载线荷载集度标准值(N/mm);L2:长跨长度(mm);E:型材的弹性模量(MPa),对6063-T6取70000MPa;IMi„:材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm」);LJ180=5850/180=32.5按[5.1.1.2]《建筑幕墙》GB/T21086-2007的规定,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W4500mm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,iim=30mrn代入上式:Imin-入ql?/24Ed«U.=0.1305X1.232X5850724/70000/30=4211301.242mm'(2)截面的型材抵抗矩要求:W“x:立柱净截面抵抗矩预选值(mm");Mx:弯矩组合设计值即此(N•mm);Y:塑性发展系数:对于冷弯薄壁型钢龙骨,按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002,取1.00;对于热轧型钢龙骨,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》GB50429-2007,取1.00;fB:型材抗弯强度设计值(MPa),对6063-T6取150;Wnx=Mx/丫れ=6958839.062/1.00/150=46392.26mm32.1选用立柱型材的截面特性选用型材号:150系列型材的抗弯强度设计值:150MPa型材的抗剪强度设计值:J=85MPa型材弹性模量:E=70000MPa绕X轴惯性矩:L=3795380mm4绕Y轴惯性矩:1,=968840mm'绕X轴净截面抵抗矩:W„xl=59979mm:i绕X轴净截面抵抗矩:W„x2=48584mm:,型材净截面面积:An=1272.91mm2型材线密度:¥g=0.034369N/mm型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度:t=6mm

80型材受力面对中性轴的面积矩:Sx=30554mm;,塑性发展系数:Y=1.002.1立柱的抗弯强度计算(D立柱轴向拉カ设计值:Nk:立柱轴向拉カ标准值(N);Qgak:幕墙单位面积的自重标准值(MPa);A:立柱单元的面积(mnd;B:幕墙立柱计算间距(mm);L;立柱跨度(mm);Nk=qcAkA~QcAkBL=0.0005X1232X6500=4004NN:立柱轴向拉カ设计值(N);N=1.2Nk=1.2X4004=4804.8N(2)抗弯强度校核:按双跨梁(受拉)立柱强度公式,应满足:N/A0+MノyWnx^f„6.3.7[JGJ102-2003]上式中:N:立柱轴カ设计值(N);Mx:立柱弯矩设计值(N•mm);An:立柱净截面面积(mmう;Wnx:在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm〉;¥:塑性发展系数:对于冷弯薄壁型钢龙骨,按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002,取1.00;对于热轧型钢龙骨,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》GB50429-2007,取1.00;fa:型材的抗弯强度设计值,取150MPa;则:N/ん+Mノ¥Wnx=4804.8/1272.91+6958839.062/1.00/48584=147.008MPa〈150MPa立柱抗弯强度满足要求。2.2立柱的挠度计算实际挠度计算值为:たXqkL2724EIx=0.1305X1.232X5850'/24/70000/3795380=29.53mm

81而dt,iim~30nnn所以,立柱挠度满足规范要求。2.1立柱的抗剪计算校核依据:t皿くt“=85MPa(立柱的抗剪强度设计值)(1)求中支座剪カ设计值:采用V,+0.5Ve组合V.li=-(qL,/2-M1/Ll)=-(1.805X650/2-(-6958839.062/650))=-11292.531NV,i右=qL/2-MノL?=1.805X5850/2-(-6958839.062/5850)=6469.17N取V=11292.531N(2)立柱剪应カ:マ皿:立柱最大剪应カ(MPa):V:立柱所受剪カ(N);Sx:立柱型材受力面对中性轴的面积矩(mm、);L:立柱型材截面惯性矩(mmり;t:型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm);t曲=VSx/Lt=11292.531X30554/3795380/6=15.151MPa15.151MPaく85MPa立柱抗剪强度满足要求!3幕墙横梁计算基本参数:1:计算点标高:6.6m;2:横梁跨度:B=1232mm;3:横梁上分格高:2325mm5横梁下分格高:2325mm;4:横梁计算间距:H=2325mm;5:力学模型:三角荷载简支梁;6:板块配置:中空玻璃6+6mm;7:横梁材质:Q235;因为BWH,所以本处幕墙横梁按三角形荷载简支梁力学模型进行设计计算,受カ模型如下:

823.1横梁型材受カ计算(1)横梁在风荷载作用下的线荷载集度(按三角形分布):q”: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:横梁跨度(mm);kB=0.001X1232=1.232N/mmq.:风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm);q,=l.4q,.k=1.4X1.232=1.725N/mm(2)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用的线荷载集度(按三角形分布):Qeak:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(MPa);Be:动カ放大系数,取5.0;a皿:水平地震影响系数最大值,取0.04;Gk:幕墙构件的重力荷载标准值(N),(主要指面板组件);A:幕墙平面面积(mm?);q弛=BeamaG/A5.3.4[JGJ102_2003]=5.0X0.04X0.0004=0.00008MPaqEk:横梁受水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm);B:横梁跨度(mm);QEk~qEAkB=0.00008X1232=0.099N/mmqE:横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm);qE=l.3qek=1.3X0.099=0.129N/mm(3)幕墙横梁受荷载集度组合:用于强度计算时,采用S.+0.5Se设计值组合:……5.4.1[JGJ102-2003]q=q.+O.5qE

83=1.725+0.5X0.129=1.79N/mm用于挠度计算时,采用S”标准值:……5.4.1LJGJ102-2003]Qk~Qwk=1.232N/mm(4)横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值(按三角形分布):M,:横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N・mm);M.:风荷载作用下横梁产生的弯矩(N•nun);Me:地震作用下横梁产生的弯矩(N・mm);B:横梁跨度(mm);M,=qE/12ME=qt:B712采用S..+0.5Se组合:My=Mw+O.5Me=qB2/12=1.79X1232712=226408.747N•mm(5)横梁在自重荷载作用下的弯矩值(按矩形分布):Gk:横梁自重线荷载标准值(N/mm);H,: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=O.0004XH,=0.0004X2325=0.93N/mmG:横梁自重线荷载设计值(N/mm);G=l.2Gk=1.2X0.93=1.116N/mmMx:横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N・mm);B:横梁跨度(mm);Mx=GB78=1.116X123278=211736.448N•mm3.1选用横梁型材的截面特性选用型材号:70系列型材抗弯强度设计值:215MPa型材抗剪强度设计值:125MPa型材弹性模量:E=206000MPa绕X轴惯性矩:L=198860mm'绕Y轴惯性矩:I=204000mm'绕X轴净截面抵抗矩:W„X)=6856mm,绕X轴净截面抵抗矩:Wnx2=5524mm3绕Y轴净截面抵抗矩::Wnyl=8027mm3

84绕Y轴净截面抵抗矩::Wny2=7821mm;i型材净截面面积:An=492.156mm2型材线密度:丫g=0.038634N/mm横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚:t=2mm横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度:tx=4mm横梁截面垂直于丫轴腹板的截面总宽度:ty=4mm型材受力面对中性轴的面积矩(绕X轴):Sx=4267mm:'型材受力面对中性轴的面积矩(绕丫轴):Sy=4687mm:,塑性发展系数:Yx=Yy=l.053.1幕墙横梁的抗弯强度计算按横梁抗弯强度计算公式,应满足:Mx/YxWnx+My/Y,.wny^fs……6.2.4[JGJ102-2003]上式中:M:横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的弯矩设计值(N•mm);My:横梁绕丫轴方向(垂直于幕墙平面方向)的弯矩设计值(N•mm);Wnx:横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的净截面抵抗矩(mm?);Wny:横梁绕丫轴方向(垂直于幕墙平面方向)的净截面抵抗矩(mm?);Yx,Yy:塑性发展系数:对于冷弯薄壁型钢龙骨,按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002,取1.00;对于热轧型钢龙骨,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》GB50429-2007J取1.00;fs:型材的抗弯强度设计值,取215MPa。采用Sg+S”+0.5Se组合,则:MノY风+M,/y№”=211736.448/1.05/5524+226408.747/1.05/7821=64.075MPa〈215MPa横梁抗弯强度满足要求。3.2横梁的挠度计算横梁挠度的计算值如下:dfl=qkB7120EIy=1.232X12327120/206000/204000=0.563mmd^5GkB7384EIx=5X0.93X12327384/206000/198860=0.681mmdti,Hm~4.928mmdf2,Hm=2.464mm所以,横梁挠度满足规范要求。3.3横梁的抗剪计算校核依据:imax^T=125MPa(型材的抗剪强度设计值)

85(DV.,:风荷载作用下剪カ标准值(N):V,k=q»kB/4=1.232X1232/4=379.456N(2)V..!风荷载作用下剪カ设计值(N):V,=1.4V..k=1.4X379.456=531.238N(3Nト氷:地震作用下剪カ标准值(N):Va=qia

86=687.456X4267/198860/4=3.688MPa3.688MPa〈125MPa横梁抗剪强度能满足!4玻璃板块的选用与校核基本参数:1:计算点标高:6.6m;2:玻璃板尺寸:宽メ高=8义[1=1232111111*2325mm;3:玻璃配置:中空玻璃,外片钢化玻璃6mm,内片钢化玻璃6mm;模型简图为:四边简支板4.I玻璃板块荷载计算:(D外片玻璃荷载计算:ti:外片玻璃厚度(mm);t2:内片玻璃厚度(mm);Wk:作用在板块上的风荷载标准值(MPa);Gar.:外片玻璃单位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa);q丽:外片玻璃地震作用标准值(MPa);Ygl:外片玻璃的体积密度(N/mm〉:wkl:分配到外片上的风荷载作用标准值(MPa);qkl:分配到外片玻璃上的荷载组合标准值(MPa);q.:分配到外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa);Gau-Ygiti=0.0000256X6=0.000154MPaqEAkl—0EamaxGAkl=5X0.04X0.000154=0.00003IMPawkl=l.lwkti3/(t,3+t23)=1.1X0.001X63/(63+63)=0.00055MPaqk尸Wh+0.5qEAkl=0.00055+0.5X0.000031=0.000566MPaqi=l.4wkl+0.5X1.SqEAkj=1.4X0.00055+0.5X1.3X0.000031=0.00079MPa(2)内片玻璃荷载计算:

87t1Z外片玻璃厚度(mm);t2:内片玻璃厚度(mm);Wk:作用在板块上的风荷载标准值(MPa);G.w内片玻璃单位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa)q^2:内片玻璃地震作用标准值(MPa)Yg2:内片玻璃的体积密度(N/mnO;wひ分配到内片上的风荷载作用标准值(MPa);qk2:分配到内片玻璃上的荷载组合标准值(MPa);q2:分配到内片玻璃上的荷载组合设计值(MPa);GaJ(2=Y82t2=0.0000256X6=0.000154MPaqtAk2=BKamxGnk2=5X0.04X0.000154=0.00003IMPaWk2=Wkt27(tl'+ti3)=0.001X67(63+63)=0.0005MPaqi<2=Wk2+0.5qEAk2=0.0005+0.5X0.000031=0.000516MPaq?=l.4Wkz+0.5X1.3qEAk2=1.4X0.0005+0.5X1.3X0.000031=0.00072MPa(3)玻璃板块整体荷载组合计算:用于强度计算时,采用S.+0.5Se设计值组合:……5.4.1[JGJ102-2003]q-l-4wk+0.5X1.3(qcAki+qEAi^)=1.4X0.001+0.5X1.3X(0.000031+0.000031)=0.00144MPa用于挠度计算时,采用S”标准值:……5.4.1[JGJ102-2003]wk=0.OOIMPa4.2玻璃的强度计算:校核依据:。くば」(1)外片校核:0.:外片玻璃的计算参数;n.:外片玻璃的折减系数;qkl:作用在外片玻璃上的荷载组合标准值(MPa);a:分格短边长度(mm);E:玻璃的弹性模量(MPa);ti!外片玻璃厚度(mm);

889l=qkla7Etl16.1.2-3[JGJ102-2003]=0.000566X1232772000/6'=13.974按系数。”查表6.1.2-2UGJ102-2003],5=0.944;0,:外片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应カ设计值(MPa);q.:作用在板块外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa);a:玻璃短边边长(mm);b:玻璃长边边长(mm);tu外片玻璃厚度(mm);m,:外片玻璃弯矩系数,按边长比a/b査表6.1.2-l[JGJ102-2此3]得叫=0.0961;〇Fem.q.a2qノピ6.1.2[JGJ102-2003]=6X0.0961X0.00079X12322X0.944/62=18.13MPa18.13MPaWf*=84MPa(钢化玻璃)外片玻璃的强度满足要求!(2)内片校核:02:内片玻璃的计算参数;n2:内片玻璃的折减系数;qひ作用在内片玻璃上的荷载组合标准值(MPa);a:分格短边长度(mm);E:玻璃的弹性模量(MPa);t2;内片玻璃厚度(mm);02=qk2a7Et246.1.2-3[JGJ102-2003]=0.000516XI232ソ72000/6,=12.74按系数02,查表6.1.2-2[JGJ102-2003],5=0.949。2:内片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应カ设计值(MPa);q2:作用在板块内片玻璃上的荷载组合设计值(MPa);a:玻璃短边边长(mm);b:玻璃长边边长(mm);t2;内片玻璃厚度(mm);nh;内片玻璃弯矩系数,按边长比a/b査表6.1.2-1し!611102-2003]得!112=0.0961;02=6m2q2a2n2/t226.1.2[JGJ102-2003]=6X0.0961X0.00072X12322X0.949/62=16.611MPa16.611MPa<%=84MPa(钢化玻璃)内片玻璃的强度满足要求!4.3玻璃最大挠度校核:校核依据:dt=nuWkaソDWムル6.1.3-2[JGJ102-2003]上面公式中:玻璃板挠度计算值(mm);n:玻璃挠度的折减系数;

89u:玻璃挠度系数,按边长比a/b査表6.L3UGJ102-2003]得口=0.00969;Wk:风荷载标准值(MPa)a:玻璃板块短边尺寸(mm);D:玻璃的弯曲刚度(N・mm):df.liB:许用挠度,取短边长的1/60,为20.533mm;其中:D=Ete7(12(l-v2))6.1.3-1LJGJ102-2003]上式中:E:玻璃的弹性模量(MPa);te:玻璃的等效厚度(mm);u:玻璃材料泊松比,为0.2;te=0.95X(ti3+t23)1/36.1.5-3LJGJ102-2003]=0.95X⑹+ピ)レ3=7.182mmD=Ete3/(12(l-v2))=72000X7.1827(12X(1-0.22))=2315347.704N•mm0:玻璃板块的计算参数;0=wka7Ete46.1.2-3[JGJ102-2003]=0.001X1232772000/7.182"=12.026按参数。,查表6.1.2-2[JGJ102-2003],n=0.952df=QMwka'/D=0.952X0.00969X0.001X1232ソ2315347.704=9.179mm9.179mmWdい加=20.533mm(中空玻璃)玻璃挠度能满足要求!5连接件计算基本参数:1:计算点标高:6.6m;2:立柱计算间距;Bi=1232mm;3:横梁计算分格尺寸:宽X高=BXH=1232mmX2325mm;4:幕墙立柱跨度:L=6500mm,短跨し=650mm,长跨L2=5850mm;5!板块配置:中空玻璃;6:龙骨材质:立柱为:6063-T6:横梁为:Q235;7:立柱与主体连接钢角码壁厚:6mm;8:立柱与主体连接螺栓公称直径:12mm;9:立柱与横梁连接处铝角码厚度:3mm;10:横梁与角码连接螺栓公称直径:5mm;11:立柱与角码连接螺栓公称直径:5mm;12;立柱受カ模型:双跨;13:连接形式:螺栓连接;因为BWH,所以本处幕墙横梁按三角形荷载模型进行设计计算:5.1横梁与角码间连接(1)风荷载作用下横梁剪カ设计值(按三角形分布):Vw=l.4wkB2/4=1.4X0.001X123274=531.238N(2)地震作用下横梁剪カ标准值(按三角形分布):Ver=Be。maxGk/AXB2/4=5.0X0.04X0.0004X123274=30.356N(3)地震作用下横梁剪カ设计值:Ve=1.3VEk

90=1.3X30.356=39.463N(4)连接部位总剪力i:采用S..+0.5Se组合:N1=Vw+0.5Ve=531.238+0.5X39.463=550.97N(5)连接螺栓计算:Nvlb:螺栓受剪承载能力设计值(N);n“:剪切面数:取1;d:螺栓杆直径:5mm;fvib:螺栓连接的抗剪强度设计值,对奥氏体不锈钢(A50)取175MPa;Nvlb=nvlnd2fノ/4=1X3.14X52X175/4=3434.375NNa:螺栓个数:Nnumi=Ni/Nvib=550.97/3434.375=0.16个实际取2个(6)连接部位横梁型材壁抗承压能力计算:Ncl:连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力设计值(N);Nnuml:横梁与角码连接螺栓数量:2个;d:螺栓公称直径:5mm;3;连接部位横梁壁厚:2mm;fei:型材抗压强度设计值,对Q235取305MPa;Ncl=Nnumldtlfcl=2X5X2X305=6100N6100N255〇.97N强度可以满足!5.2角码与立柱连接(1)自重荷载计算:N2k:自重荷载标准值(N):B:横梁宽度(mm);乩:横梁受自重荷载分格高(mm);N2k=0.0004XBXHr/2=0.0004X1232X2325/2=572.88NN2:自重荷载(N):N2=1.2XN2k=1.2X572.88

91=687.456N(2)连接处组合荷载N:采用Sg+S.+O.5Sen=(n:+n『)"2=(550.972+687.4562)05=881.002N(3)连接处螺栓强度计算:Nv2b:螺栓受剪承载能力设计值(N);nv2:剪切面数:取1;d:螺栓杆直径:5mm;fv2b:螺栓连接的抗剪强度设计值,对奥氏体不锈钢(A50)取175MPa;Nv2b=nv2nd2fv2b/4=1X3.14X52X175/4=3434.375NNnum2:螺栓个数:Nm=N/N“2b=881.002/3434.375=0.257个实际取2个(4)连接部位立柱型材壁抗承压能力计算:Nc2:连接部位幕墙立柱型材壁抗承压能力设计值(N);NnuB2:连接处螺栓个数;d:螺栓公称直径:5mm;t2:连接部位立柱壁厚:3mm;fc2:型材的承压强度设计值,对6063-T6取240MPa;Nc2=Nnum2dt2fc2=2X5X3X240=7200N7200N2881.002N强度可以满足!(5)连接部位铝角码壁抗承压能力计算:Nc3:连接部位幕墙铝角码壁抗承压能力设计值(N);Nm:连接处螺栓个数;d:螺栓公称直径:5mm;t3:角码壁厚:3mm;fc3:型材的承压强度设计值,对6063-T5取!85MPa;Nc3=NnUn,2dt3fc3=2X5X3X185=5550N5550N2881.002N强度可以满足!

925.3立柱与主结构连接(D连接处水平剪切总カ计算:对双跨梁,中支座反カRい即为立柱连接处最大水平剪切总カ。毎:风荷载线分布集度设计值(N/mm);q*=L4wrBi=1.4X0.001X1232=1.725N/mmqE:地震作用线分布集度设计值(N/mm);Qe=L3BEamaxGk/AXBl=1.3X5.0X0.04X0.0005X1232=0.16N/mm采用S.+0.5sB组合:q=q,+0.5XqE=1.725+0.5X0.16=1.805N/mmN,:连接处水平剪切总カ(N);R,:中支座反力(N);Ni=R尸qL(L12+3LiL2+L22)/8L1L2=1.805X6500X(650,3X650X5850+58502)/8/650/5850=17761.701N(2)连接处重力总カ:NCk:连接处自重总值标准值(N);B1;立柱计算间距(mm);L:立柱跨度(mm);NCk=0.0005XB1=0.0005X1232X6500=4004NNg:连接处自重总值设计值(N);Nc=1.2NCk=1.2X4004=4804.8N(3)连接处总剪カ:N:连接处总剪カ(N):N=(N12+Nc2)0-5=(17761.7012+4804.82)as=18400.112N(4)螺栓承载カ计算:Nv3b:螺栓受剪承载能力设计值(N);小:剪切面数:取2;d:螺栓杆直径:12mm;fv?:螺栓连接的抗剪强度设计值,对奥氏体不锈钢(A50)取175MPa;

93NV3b=nV3ndf3b/4=2X3.14X122X175/4=39564N此め:螺栓个数:N23=N/N;=18400.112/39564=0.465个实际取2个(5)立柱型材壁抗承压能力计算:N”:立柱型材壁抗承压能力(N);M:剪切面数:取2;N丽:连接处螺栓个数;d:螺栓公称直径:12mm;t2:连接部位立柱壁厚:3mm;匕:型材的承压强度设计值,对6063-T6取240MPa;Nc4=Ilv3XN1M13dt=2X2X12X3X240=34560N34560N妾18400.112N强度可以满足要求!(6)钢角码型材壁抗承压能力计算:Nc5:钢角码型材壁抗承压能力(N);n“:剪切面数:取2;Na:连接处螺栓个数;d:连接螺栓直径:12mm;t4:幕墙钢角码壁厚:6mm;fc5:钢角码的抗压强度设计值,对Q235取305MPa;NcS-Hv4XNnun13dt&fc5=2X2X12X6X305=87840N87840NN18400.112N强度可以满足要求!6幕墙埋件计算(后锚固结构)基本参数:1:计算点标高:6.6m;3:幕墙立柱跨度:L=6500mm»短跨L|=650mm»长跨L2=5850mm;3:立柱计算间距:B=1232mm;4:立柱力学模型:双跨梁,侧埋;5:板块配置:中空玻璃;

946:选用锚栓:慧鱼ー化学锚栓FHB-A10X60/10;6.1荷载标准值计算(1)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用:q(ik=Bea111axGk/A=5.0X0.04X0.0005=0.OOOIMPa(2)连接处水平总カ计算:对双跨梁,中支座反カR”即为立柱连接处最大水平总カ。q.:风荷载线荷载设计值(N/mm);q,=l.4wkB=1.4X0.001X1232=1.725N/mmqK:地震作用线荷载设计值(N/mm);q庁1.3qi*B=1.3X0.0001X1232=0.16N/mm采用S..+0.5Se组合:……5.4.1[JGJ133-2001]q=q」O.5qE=1.725+0.5X0.16=1.805N/mmN:连接处水平总カ(N);R,!中支座反力(N);N=R)=qL(L,2+3L.L2+L22)/8L1L2=1.805X6500X(6502+3X650X5850+58502)/8/650/5850=17761.701N(3)立柱单元自重荷载标准值:Gk=0.0005XBL=0.0005X1232X6500=4004N(4)校核处埋件受力分析:V:剪カ(N);N:轴向拉カ(N),等于中支座反カRi;e«:剪力作用点到埋件距离,即立柱螺栓连接处到埋件面距离(mm);V=1.2Gk=1.2X4004=4804.8NN=R,=17761.701NM=e0XV=80X4804.8=384384N•mm6.2锚栓群中承受拉カ最大锚栓的拉カ计算按5.2.21JGJ145-2004]规定,在轴心拉カ和弯矩共同作用下(下图所示),进行弹性分析

95时,受力最大锚栓的拉カ设计值应按下列规定计算:1:^N/n-My./Sy^ONsd^N/n+Myノ»y:2:当N/n-My/Zyiユく〇时:N/=(NL+M)y"2y/在上面公式中:M:弯矩设计值;NJ:群锚中受拉カ最大锚栓的拉カ设计值;y.,yi;锚栓1及i至群锚形心轴的垂直距离;y二,y」:锚栓1及i至受压ー侧最外排锚栓的垂直距离;L:轴カN作用点至受压ー侧最外排锚栓的垂直距离;在本例中:N/n-Myj/2y;=17761.701/4-384384X75/22500=3159.145因为:3159.14520所以:NsJ=N/n+Myノ2y『=5721.705N按JGJ102-2003的5.5.7中第七条规定,这里的N」再乘以2就是现场实际拉拔应该达到的值。另外,我们接着分析一下锚栓群受拉区的总拉カ:当N/n-MyJ2yj220时:螺栓群中的所有锚栓在组合外力作用下都承受拉カ,中性轴在锚栓群形心位置,这种情况下群锚受拉区总拉カ为:Nゴ=N+M2§ノ2y:=N而当N/n-MyMZyjVO时:最下排的锚栓底部埋板部分为结构受压区,螺栓群的中性轴取最下ー排锚栓位置,这种情况下群锚受拉区总拉カ为:Nゴ=(NL+M)Sy//Sy/2本例中,因为:3159.14520所以:N,:=N+M2yi/2y:=N=17761.70IN

966.3群锚受剪内力计算按5.3.1[JGJ145-2004]规定,当边距c210h:时,所有锚栓均匀分摊剪切荷载;当边距cく10h:时,部分锚栓分摊剪切荷载;其中:h;:锚栓的有效锚固深度;c:锚栓与混凝土基材之间的距离;本例中:c=100mm〈10h,=600mm所以部分螺栓受剪,承受剪カ最大锚栓所受剪カ设计值为:V」=V/m=2402.4N6.4锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载カ计算NR&、=kNいハロス6.1.2-1[JGJ145-2004]N皿=Asf-k6.1.2-2[JGJ145-2004]上面公式中:Nras:锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载カ设计值;NRk.s:锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载カ标准值;k:地震作用下锚固承载力降低系数,按表7.0.51JGJ145-2004]选取;As:锚栓或植筋应カ截面面积;fstk:锚栓或植筋极限抗拉强度标准值;Yrs.n:锚栓或植筋钢材受拉破坏承载カ分项系数;Nrr,s=Asfstk=78.54X800=62832NYrs,n=1.2fs,k/fyk2l-4表4.2.6EJGJ145-2004]f":锚栓屈服强度标准值;YRS.N=1.2fstk/fyk=1.2X800/640=1.5取:Yrs,n=1.5NRd,s=kNgk,s/YRS,N=1X62832/1.5=41888N2N」=5721.705N锚栓或植筋钢材受拉破坏承载カ满足设计要求!6.5锚栓或植筋钢材受剪破坏承载カ计算VRd.s=kVRk,s/YRS,v6.2.2-HJGJ145-2004]其中:V附s:钢材或植筋破坏时的受剪承载カ设计值;VRk.s;钢材或植筋破坏时的受剪承载カ标准值;k:地震作用下锚固承载力降低系数,按表7.0.51JGJ145-2004]选取;YRs.v:钢材或植筋破坏时的受剪承载カ分项系数,按表4.2.6[JGJ145-2004]选用:YRs.v=l.2fStk/fYk表4.2.6EJGJ145-2004]按规范,该系数要求不小于1.25、f“k〈800MPa、fノルトW0.8;对本例,Yrs,v=1.2fstk/fyk表4.2.6[JGJ145-2004]

97=1.2X800/640=1.5实际选取Yrs『=L5;VRk.»=O.5Asfstk6.2.2-2[JGJ145-2004]=0.5X78.54X800=31416NVr

988.1受カ分析焊缝实际受力情况同转接件计算部分:V:剪カ(N)N:轴向拉カ(N)M:弯矩(N•mm)V=4804.8NN=17761.701NM=384384N•mm8.2焊缝特性参数计算(D焊缝有效厚度:hc:焊缝有效厚度(mm);hr:焊角高度(mm);he=0.7hf=0.7X5=3.5mm(2)焊缝总面积;A:焊缝总面积(mm?);L:竖向焊缝长度(mm);Lh:横向焊缝长度(mm);h..:焊缝有效厚度(mm);A=he((L-2hf)+(Lh-2hf))=3.5X((90-2X5)+(40-2X5))(3)焊缝截面抵抗矩及惯性矩计算;I;截面惯性矩(mm');he:焊缝有效厚度(mm);L:竖向焊缝长度(mm);U:横向焊缝长度(mm);W:截面抵抗距(mm');d:三角焊缝中性轴位置(水平焊缝到中性轴距离)(mm);d=0.5X((LI2hf)Lv+(Lh-2h)Hc)/(U+Lh-4h1)=33.205mmI=Ht,(L-2hf)712+(Lh-2hf)He3/12+Hc(Lv-2hf)(Lv/2-d)2+(Lh-2hf)He(d-Hc/2)2=292283.475mm'W=I/(Lv-hf-d)=292283.475/(90-5-33.205)=5643.083mm38.3焊缝校核计算校核依据:双转接件时:((Of/0f)2+Tf2)o-72^ff'7.1.3-3[GB50017-2003]单转接件时:((0f/3f)2+Tr2)°-5^ffW7.1.3-3[GB50017-2003]上式中:。バ按焊缝有效截面计算,垂直于焊缝长度方向的应カ(MPa);

998バ正面角焊缝的强度设计值增大系数,取1.22;Tr:按焊缝有效截面计算,沿焊缝长度方向的剪应カ(MPa);f;:角焊缝的强度设计值(MPa);((。ノヴ'々=((N/1.22A+M/1.22W)2+(V/A)2)°72=((17761.701/1.22/385+384384/1.22/5643.083)2+(4804.8/385)2)°-72=47.238MPa47.238MPa〈f;=160MPa,焊缝可以满足要求。9全隐框玻璃幕墙胶类及伸缩缝计算基本参数:1:计算点标高:6.6m;2:玻璃分格尺寸:宽X高=BXH=1232mmX2325mm;3:幕墙类型:全隐框玻璃幕墙4:年温温差:80℃;9.1结构硅酮密封胶的宽度计算(1)水平荷载作用下结构胶粘结宽度:Csl:风荷载和地震作用下结构胶粘结宽度最小值(mm);Wk:风荷载标准值(MPa);q汎:地震作用标准值(MPa),对于不等片合片的中空玻璃,取外片重量,其它情况,取组成板块的玻璃总重量,按公式5.3.4[JGJ102-2003]计算;a;矩形分格短边长度(mm);fu结构胶的短期强度允许值,取0.2MPa;Cs,=(1.4Xwk+0.5X1.3XqGXa/2f,5.6.3-2[JGJ102-2003]=(1.4X0.001+0.5X1.3X0.000061)X1232/2/0.2=4.434mm(2)自重效应(永久荷载)作用下胶缝宽度的计算(玻璃与铝框间):Cs2:自重效应下玻璃与铝框间结构胶粘结宽度最小值(mm);qGI:结构胶承担的玻璃单位面积重力荷载设计值(MPa),分项系数取1.35;a:分格短边长(mm);b:分格长边长(mm);f2:结构胶的长期强度允许值,取0.015MPa;Cs2=qG1ab/2(a+b)f25.6.3-3[JGJ102-2003]=0.000415X1232X2325/2/(1232+2325)/0.015=11.14mm(3)自重效应(永久荷载)作用下胶缝宽度的计算(玻璃与玻璃间):Cs3:自重效应下玻璃与玻璃间结构胶粘结宽度最小值(mm);qC2:结构胶承担的玻璃单位面积重力荷载设计值(MPa),分项系数取1.35;a:分格短边长(mm);b:分格长边长(mm);f2S结构胶的长期强度允许值,取0.OIMPa;Cs3=q(;2ab/2(a+b)f25.6.3-3[JGJ102-2003]=0.000207X1232X2325/2/(1232+2325)/0.015=5.55mm实际玻璃与铝框间胶缝宽度取12mm.

100玻璃与玻璃间胶缝宽度取9mm.9.2结构硅酮密封胶粘接厚度的计算(1)玻璃与铝框间温度作用下结构胶粘结厚度:usl:在年温差作用下玻璃与玻璃附框型材相对位移量(mm);b:玻璃板块最大边(mm);At!年温差:80℃a,:铝型材线膨胀系数,2.3X10%a2:玻璃线膨胀系数,1X10%usl=bAt(a,-a2)=2325X80X(2.3-1)X10-5=2.418mmtsl:温度作用下结构胶粘结厚度计算值(mm);8.:温度作用下结构硅酮密封胶的变位承受能力:10%tsl=usl/(81(2+81))0-5=2.418/(0.IX(2+0.I))05=5.277mm(2)风荷载作用下结构胶粘结厚度:us2:在风荷载作用下玻璃与玻璃附框型材相对位移量(mm);0:风荷载标准值作用下主体结构层间位移角限值(rad);(取值见表20[GB/T21086-2007])ん:幕墙玻璃面板高度(mm);ュ产9ん5.6.5-2[JGJ102-2003]=1/550X2325=4.227mmts2S风荷载作用下结构胶粘结厚度计算值(mm);82:风荷载作用下结构硅酮密封胶的变位承受能力:10%ts2=us2/(82(2+82)尸,……5.6.5EJGJ102-2003]=4.227/(0.IX(2+0.I))05=8.924mm实际玻璃与铝框间胶缝厚度取6mm.玻璃与玻璃间胶缝厚度取9mm.9.3结构胶设计总结按5.6.1UGJ102-2003]规定,硅酮结构胶还需要满足下面要求:1:粘接宽度27mm;2:12mmさ粘接厚度さ6mm;3:粘接宽度大于厚度,但不宜大于厚度的2倍;综合上面计算结果,本工程设计中玻璃与铝框间结构胶满足规范要求。玻璃与玻璃间结构胶满足规范要求。9.4立柱连接伸缩缝计算为了适应幕墙温度变形以及施工调整的需要,立柱上下段通过插芯套装,留有一段空隙一伸缩缝(d),d值按下式计算:d20AtL+di+d2上式中:

101d:伸缩缝计算值(mm);a:立柱材料的线膨胀系数,取2.3X10-5;△t:温度变化,取80C;L:立柱跨度(mm);d1;施工误差,取3mm;d2:考虑其它作用的预留量,取2mm;d=aAtL+di+d2=0.000023X80X6500+3+2=16.96mm实际伸缩空隙d取20mm,满足要求。.9.2耐侯胶胶缝计算Ws:胶缝宽度计算值(mm);a:板块材料的线膨胀系数,为1X105;△t:温度变化,取80C;b:板块的长边长度(mm);6:耐候硅酮密封胶的变位承受能力:25%d°:施工偏差,取3mm;d,;:考虑其它作用的预留量,取2mm;ws=a△tb/6+dc+dE=0.00001X80X2325/0.25+3+2=12.44mm实际胶缝取16mm,满足要求。.

102主入口全玻璃幕墙!幕墙承受荷载计算1.1风荷载标准值的计算方法幕墙属于外围护构件,按建筑结构荷载规范(GB50009-20012006年版)计算:Wk=B.nzロslWo上式中:7.1.1-2EGB50009-20012006年版]Wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa);Z:计算点标高:6.6m;B.Z:瞬时风压的阵风系数;根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m按5m计算):0,=K(l+2uf)其中K为地面粗糙度调整系数,U,为脉动系数A类场地:B类场地:C类场地:D类场地:对于B类地形,■=0.92X(1+2uJ■=0.89X(1+2iif)1=0.85X(1+2iif)B*z=0.80X(1+2uf)其中:ur=0.387X(Z/1O)012其中:u,=0.5(Z/1O)016其中:u,=0.734(Z/10)4,22其中:u,=1.2248(Z/10)036.6m高度处瞬时风压的阵风系数:Bgz=0.89X(1+2X(0.5(Z/1O)0-16))=1.8412レ: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:B类场地:C类场地:D类场地:H尸1.379X(Z/1O)0-24当Z>300m时,取Z=300m,Uz=(Z/10尸32当Z〉350m时,取Z=350m,uz=0.616X(Z/10)°"当Z>400m时,取Z=400m,uz=0.318X(Z/1O)060当Z>450m时,取Z=450m,当Z<5m时,取Z=5m;当Zく10m时,取Z=10m;当Zく:1511I时,取Z=15m;当Zく30n!时,取Z=30m;对于B类地形,6.6m高度处风压高度变化系数:U=l.000X(z/io)°-32=iUsl: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的强度时,可按下列规定采用局部风压体型系数U翁:ー、外表面L正压区按表7.3.1采用;2.负压区-对墙面,取T.0・对墙角边,取T.8二、内表面对封闭式建筑物,按表面风压的正负情况取ー0.2或0.2。

103本计算点为转角位置。按JGJ102-2003第5.3.2条文说明:风荷载在建筑物表面分布是不均匀的,在檐口附近、边角部位较大。根据风洞试验结果和国外的有关资料,在上述区域风吸力系数可取ー1.8,其余墙面可考虑7.0,由于维护结构有开启的可能,所以还应考虑室内压ー0.2。对无开启的结构,《建筑结构荷载规范》条文说明第7.3.3条指出“对封闭建筑物,考虑到建筑物内实际存在的个别洞口和缝隙,以及机械通风等因素,室内可能存在正负不同的气压,参照国外规范,大多取土(0.2-0.25)的压カ系数,现取±0.2”。即不论有无开启扇,均要考虑内表面的局部体型系数。另注:上述的局部体型系数ロハ1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1mユ的情况,当围护构件的从属面积A大于或等于10m,时,局部风压体型系数レsKlO)可乘以折减系数0.8,当构件的从属面积小于10m,而大于1ボ时,局部风压体型系数uハ(A)可按面积的对数线性插值,即:usi(A)=u,i(l)+[usi(10)-u,i(l)]logA在上式中:当A210mツ时,取A=10m,当AWlm,时,取A=lm';usi(10)=0.8usl(l)w。:基本风压值(MPa),根据现行くく建筑结构荷载规范〉GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用,但不小于0.3KN/m2,按重现期50年,南宁地区取0.00035MPa;1.2计算玻璃时的风荷载标准值计算玻璃时的构件从属面积:A=l.7X6=10.2m2LogA=lUsi(A)=nsi(l)+[uSi(10)-usi(l)]logA=1.44usl=l.44+0.2=1.64Wk=B配UzusiWo=1.8412X1X1.64X0.00035=0.001057MPa1.3垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值ロ皿=3しamxGk/A5.3.4[JGJ102_2003]q皿:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa);Be:动カ放大系数,取5.0;a皿:水平地震影响系数最大值,取0.04;Gk;幕墙构件的重力荷载标准值(N);A:幕墙构件的面积(mm?);1.4作用效应组合荷载和作用效应按下式进行组合:s=YGSCk+W.YwS,k+VrYESEk5.4.1EJGJ102-2003]上式中:s:作用效应组合的设计值;sGk:重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值;s・、sEk:分别为风荷载,地震作用作为可变荷载产生的效应标准值;

104Yc、Y、、Ye:各效应的分项系数;*、叫::分别为风荷载,地震作用效应的组合系数。上面的丫いY.、Ye为分项系数,按5.4.2、5.4.3、5.4.4UGJ102-2003]规定如下:进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载カ计算时:重力荷载:Yg:1.2;风荷载;Y..:1.4;地震作用:Ye:1.3;进行挠度计算时;重力荷载:Yg:1.0;风荷载:Y,:1.0;地震作用;可不做组合考虑;上式中,风荷载的组合系数%为1.0;地震作用的组合系数We为0.5;2全玻璃幕墙大面玻璃的计算基本参数:1:计算点标高:6.6m;2:分格尺寸:宽义高=BXH=1700mmX6000mm;3:玻璃配置:单片玻璃,钢化玻璃15mm,四边简支;模型简图为:ヨ■四边简支板2.1玻璃板块荷载计算(1)玻璃板块自重:G&;玻璃板块单位面积自重(仅指玻璃)(MPa);t:玻璃板块厚度(mm);YK:玻璃的体积密度(N/mm!);Gai(=Ygt=0.0000256X15=0.000384MPa(2)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(MPa);

105Be:动カ放大系数,取5.0;a皿:水平地震影响系数最大值,取0.04;Gm:玻璃单位面积自重(MPa);g皿=Bea111axGak5.2.5[JGJ133~2001]=5.0X0.04X0.000384=0.000077MPa(3)作用在玻璃上的风荷载及地震作用荷载组合:用于强度计算时,采用S.+0.5Se设计值组合:……5.4.1[JGJ102-2003]q=l.4wk+0.5X1.3q£Ak=1.4X0.001057+0.5X1.3X0.000077=0.00153MPaS,+0.5Se标准值组合:qk=wk+0.5qEAk=0.001057+0.5X0.000077=0.001096MPa用于挠度计算时,采用S"标准值:……5.4.1[JGJ102-2003]wk=0.001057MPa2.1玻璃的强度计算校核依据:。<[f]0:玻璃的计算参数;n:玻璃的折减系数;qk:作用在玻璃上的荷载组合标准值(MPa);a:玻璃面板短边边长(mm);E:玻璃的弹性模量(MPa);t:玻璃厚度(mm);0=qka7Et46.1.2-3[JGJ102-2003]=0.001096X1700,/72000/154=2.511按系数0,查表6.1.2-2[JGJ102-2003],n=l;。:玻璃在组合荷载作用下的板中最大应カ设计值(MPa);q:作用在幕墙玻璃上的荷载组合设计值(MPa);a:玻璃面板短边边长(mm);t:玻璃厚度(mm);m;玻璃弯矩系数,取m=0.1209;〇=6mqa2n/t26.1.2[JGJ102-2003]=6X0.1209X0.00153X17002Xl/152=14.256MPa14.256MPaWf『72MPa(钢化玻璃)玻璃的强度满足要求!

1062.1玻璃最大挠度校核校核依据:df=nuwka7D^df.liB6.1.3-2LJGJ102-2003]上面公式中:dr:玻璃板挠度计算值(mm);H:玻璃的挠度折减系数,按。=WkaソEt"查表,为1;u:玻璃挠度系数,取口=0.01257;Wk:风荷载标准值(MPa)a:玻璃面板短边边长(mm);D:玻璃的弯曲刚度(N•mm);dr.lim;许用挠度,取玻璃面板短边边长的1/60,为28.333mm;其中:D=Et7(12(l-V2))6.1.3-1EJGJ102-2003]上式中:E:玻璃的弹性模量(MPa);t:玻璃的厚度(mm);u:玻璃材料泊松比,为0.2;D=Et7(12(l-V2))=72000X157(12X(1-0.22))=21093750N•mmdf~nuWi

1073.1玻璃肋的挠度计算校核依据:d)—上面公式中:dt:在水平荷载标准值作用下肋挠度(mm);d,liB:玻璃肋的挠度限值,取计算跨度的1/200,为30mm;Wk:风荷载标准值(MPa);L;两肋之间的玻璃面板跨度(mm);h:玻璃肋上下支点间距,即计算跨度(mm);E:玻璃的弹性模量(MPa);t:玻璃肋截面厚度(mm);hr:玻璃肋的截面高度(mm);5wkLh7(32Ethr3)=5X0.001057X1700X6000ソ(32X72000X19X3003)=9.851mm9.851mmW30mm所以,能满足要求。3.2胶缝强度的校核:校核依据:qL/tWfi上面公式中:q:水平作用设计值组合(MPa);L:两肋之间的玻璃面板跨度(mm);t2:胶缝宽度,取玻璃肋截面厚度(mm);f.S硅酮结构胶在荷载作用下的强度设计值,取0.2MPa;qL/t2=0.00153X1700/19=0.137MPa所以,胶缝强度满足要求。

108附录常用材料的力学及其它物理性能、玻璃的强度设计值fg(MPa)JGJ102-2003表5.2.1种类厚度(mm)大面侧面普通玻璃528.019.5浮法玻璃5、1228.019.515〜1924.017.022020.014.0钢化玻璃5'1284.058.8151972.050.422059.011.3二、长期荷载作用下玻璃的强度设计值fg(MPa)JGJH3-2009表4.1.9种类厚度(mm)大面侧面平板玻璃5~129615〜197522061半钢化玻璃5~12282015〜1924172202014半钢化玻璃5~12423015〜1936262203021三、铝合金型ス林的强度设计值(MPa)GB50429-2007表4.3.4铝合金牌号状态厚度强度设计值(mm)抗拉、抗压抗剪6061T4不区分9055T6不区分2001156063T5不区分9055T6不1乂分150856063AT5W1013575T6<1016090四、钢材的强度设计值(レ热轧钢材)fs(MPa)JGJ102-2003表5.2.3钢材牌号厚度或直径d(mm)抗拉、抗压、抗弯抗剪端面承压Q235dW16215125325Q345dW16310180400

109五、钢材的强度设计值(2ー冷弯薄壁型钢)fs(MPa)GB50018-2002表4.2.1钢材牌号抗拉、抗压、抗弯抗剪端面承压Q235205120310Q345300175400六、材料的弹性模量E(MPa)JGJ102-2003表5.2.8、JGJ133-2001表5.3.9材料E材料E玻璃0.72X105不锈钢绞线1.2X10^1.5X105铝合金、单层铝板0.70X105高强钢绞线1.95X105钢、不锈钢2.06X105钢丝绳0.sxio^i.oxio5消除应カ的高强钢丝2.05X105花岗石板0.8X105蜂窝铝板10mm0.35X105铝塑复合板4mm0.2X105蜂窝铝板15mm0.27X105铝塑复合板6mm0.3X105蜂窝铝板20mm0.21X105七、材料的泊松比uJGJ102-2003表5.2.9、JGJ133-2001表5.3.10、GB50429-2007表4.3.7材料U材料U玻璃0.2钢、不锈钢0.3铝合金0.3(按GB50429)髙强钢丝、钢绞线0.3铝塑复合板0.25蜂窝铝板0.25花岗岩0.125ハ、材料的膨F长系数a(1/C)JGJ102-2003表5.2.10、JGJ133-2001表5.3.11、GB50429-2007表4.3.7材料a材料Q玻璃0.8X10ヽ.0X10-5不锈钢板1.80X105铝合金、单层铝板2.3X10T(按GB50429)混凝土1.ooxio-5钢材1.20X105砖砌体0.50X105铝塑复合板^4.0X105蜂窝铝板2.4X10'花岗岩0.8X10®九、材料的重力密度Yg(KN/m3)JGJ102-2003表5.3.1、GB50429-2007表4.3.7材料Yg材料普通玻璃、夹层玻璃钢化、半钢化玻璃25.6矿棉1.21.5玻璃棉0.5〜1.0钢材78.5岩棉0.5~2.5铝合金2700kg/m"按GB50429)十、板材单位面积重力标准值(MPa)JGJ133-2001表5.2.2厚度qk厚度qk板材(mm)(N/m2)板材(mm)(N/m2)

110单层铝板2.53.04.067.581.0112.0イ、彷钢板1.52.02.53.0117.8157.0196.3235.5铝塑复合板4.06.055.073.6蜂窝铝板(铝箔芯)10.015.020.053.070.074.0花闵イ;板20.025.030.050〇〜560625〜70075〇〜840十ー、螺栓连接的强度设计值一(MPa)JGJ102-2003表B.0.1-1螺栓的性能等级锚栓和构件钢材的牌号普通螺栓锚栓承压型连接高强度螺栓C级螺栓A,B级螺栓抗拉抗剪承压抗拉抗剪承压抗拉抗拉抗剪承压ftbfv"fe"f,"fvhfe"f?f.bf,bfcb普通螺栓4.6、4.8级170140-5.6级---210190-----8.8级-一一400320-一-一-锚栓Q235钢------140---Q345钢-一一一--180-一-承压型连接高强度螺栓8.8级-400250-10.9级-500310-构件Q235钢--305--405---470Q345钢--385--510---590Q390钢-一400一-530一--615十二、螺栓连接的强度设计值二(MPa)GB50429-2007表4.3.5T螺栓的材料、性能等级和构件铝合金牌号普通螺栓mロ近不锈钢钢抗拉ftv抗剪f?承圧f?抗拉f;抗剪fvb承压fe"抗拉f,'抗剪fvb承压f..b普通螺栓招厶tnロ金2B11170160——2A90150145一不锈钢A2-50、A4-50——————200190——一————A2-70、A4-70——————280265——一————钢4.6、4.8级一一一—一一170140—构件6061-T4————210————210一——2106061-T6————305——一305一——3056063-T5一一185一一185一一1856063-T6——一240————240————2406063A-T5———220一一220—一2206063A-T6一一255一一255—一255

1115083-0/F/H112—一315—一315一一315十三、焊缝的强度设计值(MPa)JGJ102-2003表B.0.1-3焊接方法和焊条型り构件钢材对接焊缝角焊缝Hd・ロ牌号厚度或直径d(mm)抗压fc'抗拉和抗弯受拉fJ抗剪fv'抗拉、抗压和ー级、ニ级三级抗剪ft,自动焊、半自动焊和E43型焊条的手エ焊Q235钢dく1621521518512516016Vdく4020520517512016040Vdく60200200170115160自动焊、半自动焊和E50型焊条的手エ焊Q345钢d<1631031026518020016VdW3529529525017020035VdW50265265225155200自动焊、半自动焊和E55型焊条的手エ焊Q390钢dく1635035030020522016VdW3533533528519022035Vdく50315315270180220自动焊、半自动焊和E55型焊条的手エ焊Q420钢dW1638038032022022016VdW3536036030521022035VdW50240240290195220十四、不锈钢螺栓连接的强度设计值(MPa)JGJ102-2003表B.0.3类别组别性能等级0b抗拉抗剪A(奥氏体)Al、A250500230175A3、A470700320245A580800370280C(马氏体)C150500230175707003202451001000460350C380800370280C45050023017570700320245F(铁素体)F14545021016060600275210十五、楼层弹性层间位移角限值GB/T21086-2007表20建筑高度结构类型建筑高度H(m)HW150150VH《250H>250框架1/550——板柱ー剪カ墙1/800——框架ー剪カ墙、框架ー核心筒1/800线性插值

112筒中筒1/1000线性插值1/500剪カ墙1/1000线性插值框支层1/1000——多、高层钢结构1/250(GB50011-2010)十六、部分单层铝合板强度设计值(MPa)JGJ133-2001表5.3.2牌号试样状态厚度(mm)抗拉强度f匕抗剪强度f72A11T420.5〜2.9129.575.1>2.9〜10.0136.579.22A12T420.5〜2.9171.599.5>2.9〜10.0185.5107.67A04T620.5〜2.9273.0158.4>2.9-10.0287.0166.57A09T620.5〜2.9273.0158.4>2.9-10.0287.0166.5十七、铝塑复合板强度设计值(MPa)JGJ133-2001表5.3.3板厚t(mm)抗拉强度fZ抗剪强度fZ47020十八、蜂窝铝板强度设计值(MPa)JGJ133-2001表5.3.4板厚t(mm)抗拉强度fZ抗剪强度f,“32010.51.4十九、不锈钢板强度设计值(MPa)JGJ133-2001表5.3.5序号屈服强度标准值。。.2抗弯、抗拉强度f匕抗剪强度1170154120220018014032202001554250226176

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