武漢國際博覽中心展館幕墻工程計(jì)算書

1、目 錄第一章、計(jì)算書設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介5第一節(jié) 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介5一、工程概況5二、設(shè)計(jì)要求5三、計(jì)算說明5四、計(jì)算結(jié)論7第二節(jié) 計(jì)算書設(shè)計(jì)依據(jù)7一、招標(biāo)文件及答疑文件7二、建筑設(shè)計(jì)類7三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類8四、幕墻設(shè)計(jì)類8第三節(jié)、主要材料設(shè)計(jì)指標(biāo)8第二章、金屬幕墻計(jì)算11第一節(jié)、荷載計(jì)算11一、基本參數(shù)11二、荷載計(jì)算11三、荷載組合14第二節(jié)、鋁板面板計(jì)算14一、計(jì)算說明14二、鋁單板面板強(qiáng)度校核14三、鋁板面板撓度校核16第三節(jié)、幕墻橫梁計(jì)算18一、計(jì)算說明18二、力學(xué)模型18三、荷載計(jì)算18四、型材截面參數(shù)19五、橫梁抗彎強(qiáng)度校核20六、橫梁抗剪強(qiáng)度校核20七、橫梁撓度校核21第四節(jié)、鋼立柱計(jì)算22一、計(jì)算說

2、明22二、力學(xué)模型22三、荷載作用22四、立柱截面參數(shù)23五、立柱強(qiáng)度校核23六、立柱抗剪強(qiáng)度校核23七、立柱撓度校核24第五節(jié)、幕墻連接件計(jì)算24一、橫梁與立柱的連接24第六節(jié)、立柱與主體結(jié)構(gòu)計(jì)算26第七節(jié)、轉(zhuǎn)角區(qū)面板計(jì)算28一、基本參數(shù)28二、荷載計(jì)算29三、荷載組合31四、計(jì)算說明31五、鋁單板面板強(qiáng)度校核31六、鋁板面板撓度校核33第三章、玻璃幕墻系統(tǒng)計(jì)算（一）35第一節(jié)、荷載計(jì)算35一、基本參數(shù)35二、荷載計(jì)算36三、荷載組合38第二節(jié)、玻璃面板校核38一、計(jì)算說明38二、玻璃面板強(qiáng)度校核39三、玻璃面板撓度校核40第三節(jié)、幕墻橫梁計(jì)算41一、計(jì)算說明41二、力學(xué)模型41三、荷載計(jì)算

3、42四、型材截面參數(shù)43五、橫梁抗彎強(qiáng)度校核43六、橫梁抗剪強(qiáng)度校核44七、橫梁撓度校核44第四節(jié)、幕墻連接件計(jì)算45一、橫梁與立柱的連接45第五節(jié)、門框計(jì)算46一、計(jì)算說明46二、力學(xué)模型46三、荷載計(jì)算47四、型材截面參數(shù)48五、強(qiáng)度校核49六、剛度校核52第四章、玻璃幕墻系統(tǒng)計(jì)算（二）54第一節(jié)、荷載計(jì)算54一、基本參數(shù)54二、荷載計(jì)算55三、荷載組合57第二節(jié)、玻璃面板校核57一、計(jì)算說明57二、玻璃面板強(qiáng)度校核57三、玻璃面板撓度校核58第三節(jié)、幕墻立柱計(jì)算59一、計(jì)算說明59二、力學(xué)模型60三、荷載作用60四、型材截面參數(shù)61五、立柱強(qiáng)度校核61六、立柱抗剪強(qiáng)度校核61七、立柱撓度

4、校核62第四節(jié)、幕墻橫梁計(jì)算62一、計(jì)算說明62二、力學(xué)模型62三、荷載計(jì)算63四、型材截面參數(shù)64五、橫梁抗彎強(qiáng)度校核64六、橫梁抗剪強(qiáng)度校核64七、橫梁撓度校核65第五節(jié)、幕墻連接件計(jì)算66一、橫梁與立柱的連接66二、立柱與預(yù)埋件的連接計(jì)算67三、預(yù)埋件計(jì)算68第五章、玻璃幕墻系統(tǒng)計(jì)算（三）70第一節(jié)、荷載計(jì)算70一、基本參數(shù)70二、荷載計(jì)算70三、荷載組合72第二節(jié)、玻璃面板校核73一、計(jì)算說明73二、玻璃面板強(qiáng)度校核73三、玻璃面板撓度校核74第三節(jié)、結(jié)構(gòu)膠計(jì)算75一、結(jié)構(gòu)膠計(jì)算75第六章、點(diǎn)玻幕墻計(jì)算76第一節(jié)、荷載計(jì)算76一、基本參數(shù)76二、荷載計(jì)算77三、荷載組合79第二節(jié)、玻璃

5、面板校核79一、計(jì)算說明79二、外片玻璃面板強(qiáng)度校核79三、玻璃面板撓度校核81第三節(jié)、轉(zhuǎn)角區(qū)玻璃面板計(jì)算82一、基本參數(shù)82二、荷載計(jì)算83三、荷載組合85第四節(jié)、玻璃面板校核85一、計(jì)算說明85二、外片玻璃面板強(qiáng)度校核85三、玻璃面板撓度校核87第七章、雨蓬計(jì)算88第一節(jié)、荷載計(jì)算88一、基本參數(shù)88二、荷載計(jì)算88三、荷載組合89第二節(jié)、玻璃面板校核90一、計(jì)算說明90二、玻璃面板強(qiáng)度校核90三、玻璃面板撓度校核91第三章、雨蓬結(jié)構(gòu)計(jì)算92一、結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖92二、荷載組合93三、雨篷鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度校核95四、雨篷鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的撓度校核97第一章、計(jì)算書設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介第一節(jié) 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介一、工程概況

6、01、工程名稱：武漢國際博覽中心展館幕墻工程02、工程地點(diǎn)：位于武漢新區(qū)四新濱江地區(qū)03、建設(shè)單位：武漢新城國際博覽中心有限公司04、建筑師： 武漢市建筑設(shè)計(jì)院09、建筑規(guī)模：建筑層數(shù)為二層，規(guī)劃總用地面積416.87公頃，凈用在面積284.67公頃。包括“t”型會(huì)展核心區(qū)及經(jīng)營(yíng)性用地。t”型會(huì)展核心區(qū)包括展館、會(huì)議中心及配套的酒店、商務(wù)辦公、武漢科技館、海洋樂園等，總建筑面積約會(huì)177成平米；經(jīng)營(yíng)性用地包括普通住宅、高檔住宅、商業(yè)等多種物業(yè)類型。10、建筑物耐火等級(jí)：一級(jí)二、設(shè)計(jì)要求本工程所有幕墻的計(jì)算均按照國家的規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。而且再此之上，我們做出鄭重承諾“我們并不因?yàn)樽袷匾?guī)范本身，而放棄

7、對(duì)計(jì)算書的準(zhǔn)確無誤性的保證”。我們的幕墻設(shè)計(jì)不僅能滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的要求，而且能夠保證滿足如下各項(xiàng)技術(shù)要求：1、 幕墻的風(fēng)壓變形性能2、 幕墻的水密性能3、 幕墻的氣密性能4、 幕墻的保溫性能5、 隔聲、采光、防雷、防火、抗震、表面處理與防腐要求及其他設(shè)計(jì)要求均按國家現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，并在此基礎(chǔ)上，我們嚴(yán)格采用了國外一些的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以提高我們?cè)O(shè)計(jì)的科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性和美觀性的要求。第二節(jié) 計(jì)算書設(shè)計(jì)依據(jù)一、招標(biāo)文件及答疑文件 設(shè)計(jì)依據(jù)及規(guī)范 業(yè)主提供的招標(biāo)文件 業(yè)主提供的招標(biāo)圖紙二、建筑設(shè)計(jì)類 公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)gb50189-2005 夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)jgj134-2001 夏熱冬

8、暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)jgj75-2003 民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范gb50176-1993 民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）jgj26-1995 采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50019-2003三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2001（2006版） 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50017-2003 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范gb50011-2001(2008版) 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50010-2002四、幕墻設(shè)計(jì)類 建筑幕墻gb/21086-2007 玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2003 金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj133-2001 點(diǎn)支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程cecs12

9、7-2001 建筑幕墻工程技術(shù)規(guī)程（玻璃幕墻分冊(cè)）dbj08-56-1996 建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程jgj113-2003 玻璃幕墻光學(xué)性能gb/t18091-2000 外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程jgj144-2004第三節(jié)、主要材料設(shè)計(jì)指標(biāo)1、鋼化玻璃（厚度512 mm）重力體積密度： rg=25.6 kn/m3大面強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： fg1=84.0 n/mm2側(cè)面強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： fg2=58.8 n/mm2彈性模量 e =0.72105 n/mm2線膨脹系數(shù) =0.8010-51.0010-5泊松比 =0.202、鋼化玻璃（厚度1519 mm）重力體積密度： rg=25.6 kn/m3大面強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：

10、 fg1=72.0 n/mm2側(cè)面強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： fg2=50.4 n/mm2彈性模量 e =0.72105 n/mm2線膨脹系數(shù) =0.8010-51.0010-5泊松比 =0.203、6063-t5鋁型材（壁厚10 mm）抗拉抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fa =85.5 n/mm2抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fav=49.6 n/mm2局部承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fab=120.0 n/mm2彈性模量 e =0.7105 n/mm2線膨脹系數(shù) =2.3510-5泊松比 =0.334、6063-t6鋁型材（壁厚10 mm）抗拉抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fa =140 n/mm2抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fav=81.2 n/mm2局部承壓強(qiáng)度設(shè)

11、計(jì)值 fab=161.0 n/mm2彈性模量 e =0.7105 n/mm2線膨脹系數(shù) =2.3510-5泊松比 =0.335、6061-t6鋁型材（壁厚10 mm）抗拉抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fa =190.5 n/mm2抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fav=110.5 n/mm2局部承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fab=199.0 n/mm2彈性模量 e =0.7105 n/mm2線膨脹系數(shù) =2.3510-5泊松比 =0.336、3003鋁單板3 mm厚重力面積密度： gk =81 n/m2抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fa =81 n/mm2抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fav=47 n/mm2局部承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fab=120 n/mm2彈性模量

12、 e =0.7105 n/mm2線膨脹系數(shù) a=2.3510-5泊松比 =0.337、結(jié)構(gòu)硅酮密封膠短期強(qiáng)度允許值: f1=0.20 n/mm2長(zhǎng)期強(qiáng)度允許值： f2=0.01 n/mm28、q235b鋼 重力體積密度 =78.5103 n/m3抗拉、抗壓、抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f =215 n/mm2抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fv =125 n/mm2局部承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fab=325 n/mm2彈性模量 e =2.06105 n/mm2線膨脹系數(shù) =1.210-5泊松比 =0.309、（316、304）不銹鋼重力體積密度 s=78.5 kn/m3屈服強(qiáng)度 0.2=205 n/mm2抗拉壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fb

13、=180 n/mm2抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fss=105 n/mm2彈性模量 e=2.06105 n/mm2線膨脹系數(shù) g=1.810-5泊松比 =0.3010、奧氏體不銹鋼螺栓（a4-70）抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fa =320 n/mm2抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fv =245 n/mm211、奧氏體不銹鋼螺栓（a2-50）抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fa =230 n/mm2抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fv =175 n/mm212、對(duì)接焊縫抗拉壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fcw=185 n/mm2抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fww=125 n/mm213、角焊縫抗拉、壓、剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fcw=160 n/mm2第二章、金屬幕墻計(jì)算第一節(jié)、荷載計(jì)算一、基本參數(shù)

14、 計(jì)算標(biāo)高：24 m 抗震設(shè)防烈度：6度 地面粗糙度類別：b類 鋁板分格投影尺寸：w 3886 mmh 1400 mm二、荷載計(jì)算1、幕墻自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 gak：鋁板自重面荷載標(biāo)準(zhǔn)值鋁板采用3 mm厚鋁單板gak=310-328=0.084 kn/m2ggk：考慮龍骨和各種零部件等后的玻璃幕墻重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值ggk=0.15 kn/m22、幕墻自重荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算rg：永久荷載分項(xiàng)系數(shù)，取rg=1.2gg：考慮龍骨和各種零部件等后的玻璃幕墻重力荷載設(shè)計(jì)值gg=rgggk=1.20.15=0.18 kn/m23、幕墻的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算gz：陣風(fēng)系數(shù)，1.561z：風(fēng)壓高度變化系數(shù)，1.701a1

15、：幕墻玻璃面板的面積，a1=3.8861.4=5.44 m2a2：幕墻立柱的從屬面積，a2=3.03.886=11.66 m2s1（a）：局部風(fēng)壓體型系數(shù)依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb 50009-2001（2006版）第7.3.3條:驗(yàn)算圍護(hù)構(gòu)件及其連接的強(qiáng)度時(shí)，可按下列規(guī)定采用局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1： (一)、外表面 1. 正壓區(qū) 按表7.3.1采用； 2. 負(fù)壓區(qū) 對(duì)墻面， 取-1.0 對(duì)墻角邊， 取-1.8 (二)、內(nèi)表面 對(duì)封閉式建筑物，按表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取-0.2或0.2。 由于大部分幕墻都有開啟，按5.3.2jgj102-2003條文說明，幕墻結(jié)構(gòu)一般的體型系數(shù)取1.2(大面區(qū)域)、2

16、.0(轉(zhuǎn)角區(qū)域)。 另注：上述的局部體型系數(shù)s1(1)是適用于圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積a小于或等于1m2的情況，當(dāng)圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積a大于或等于10m2時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1(10)可乘以折減系數(shù)0.8，當(dāng)構(gòu)件的從屬面積小于10m2而大于1m2時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1(a)可按面積的對(duì)數(shù)線性插值，即： s1(a)=s1(1)+s1(10)-s1(1)loga w0：基本風(fēng)壓值，根據(jù)現(xiàn)行g(shù)b50009-2001附表d.4(全國基本風(fēng)壓分布圖)中數(shù)值采用，但不小于0.3kn/m2，按重現(xiàn)期50年，武漢地區(qū)取0.35kn/m2面板： s1=- 1.2立柱、橫梁：s1=-1.0wk：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)

17、準(zhǔn)值 (kn/m2)面板： wk=gzs1zw0=1.561(-1.2) 1.7010.35=-1.115 kn/m2(負(fù)風(fēng)壓)|wk|=1.135 kn/m21.0 kn/m2按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2003第5.3.2條取wk=1.115 kn/m2立柱、橫梁： wk=gzs1zw0=1.561(-1)1.7010.35=-0.93kn/m2(負(fù)風(fēng)壓)|wk|=1.012 kn/m21.0 kn/m2（依據(jù)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj 102-2003第5.3.2條）取wk=-1 kn/m24、幕墻的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算w：作用在幕墻上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(kn/m2) rw：風(fēng)荷載作用效

18、應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取1.4面板： w=rwwk=1.41.115=1.561 kn/m2橫梁、立柱： w=rwwk=1.41=1.4 kn/m25、幕墻承受的水平地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算qek：垂直于幕墻平面的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值e：動(dòng)力放大系數(shù)，可取5.0max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04qek=maxeggk =0.045.00.15=0.03 kn/m26、幕墻承受的水平地震荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算re：地震作用分項(xiàng)系數(shù)，取re=1.3qe：作用在幕墻上的水平地震荷載設(shè)計(jì)值 qe=reqek=1.30.03=0.039 kn/m2三、荷載組合w：風(fēng)荷載的組合值系數(shù)，取w=1.0e：地震作用的組合值系數(shù)

19、，取e=0.5風(fēng)荷載和水平地震作用組合標(biāo)準(zhǔn)值面板： qk=wwk+eqek=1.01.115+0.50.03=1.13 kn/m2橫梁、立柱：qk=wwk+eqek=1.01+0.50.03=1.015 kn/m2風(fēng)荷載和水平地震作用組合設(shè)計(jì)值面板： q=wwwk+eeqek=1.01.41.115+3=1.581 kn/m2橫梁、立柱：q=wwwk+eeqek=1.01.41+3=1.42 kn/m2第二節(jié)、鋁板面板計(jì)算一、計(jì)算說明鋁板選用3 mm厚的氟碳噴涂鋁單板。幕墻分格寬度b=3886 mm，幕墻分格高度h=1400 mm。鋁板中設(shè)計(jì)單向加強(qiáng)肋,間格

20、500mm.加強(qiáng)肋規(guī)格: 45x44x3mm 厚鋁槽二、鋁單板面板強(qiáng)度校核校核依據(jù)：組合荷載作用產(chǎn)生的板中最大彎曲應(yīng)力設(shè)計(jì)值fg: 鋁板強(qiáng)度設(shè)計(jì)值鋁板的彎曲應(yīng)力：（采用ansys1.0有限元軟件分析得出結(jié)果）圖1:作用在鋁板上的荷載組合設(shè)計(jì)值: q=1.581kn/m2圖2:組合荷載設(shè)計(jì)值作用下,面板應(yīng)力圖max=38.676 n/mm281 n/mm2 pass!圖3:組合荷載設(shè)計(jì)值作用下,加強(qiáng)肋應(yīng)力圖,max=35.621 n/mm285.5 n/mm2 pass!鋁板強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。三、鋁板面板撓度校核校核依據(jù)：=: 組合荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用產(chǎn)生的板中最大撓度（采用ansys11.0有限無軟

21、件分析得出結(jié)果）圖1:作用在鋁板上的荷載組合設(shè)計(jì)值: wk=1.115 kn/m2圖2:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下,面板變形云圖dfmax=4.864 mma/100=1400/100=14mm pass!圖3:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下,加強(qiáng)肋變形云圖dfmax=2.312 mma/180=1400/300=4.67mm pass!鋁板面板撓度滿足設(shè)計(jì)要求。第三節(jié)、幕墻橫梁計(jì)算一、計(jì)算說明橫梁選用50505 q235角鋼鋼材，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，每根幕墻橫梁端部與立柱連接，中間增加一個(gè)立柱作為橫梁支點(diǎn)，橫梁雙向受力，屬于雙彎構(gòu)件，須對(duì)橫梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度校核，橫梁的計(jì)算長(zhǎng)度l=3000/2=1500mm，豎直方

22、向承受均布自重荷載，所受重力ggk=0.15 kn/m2，自重荷載分格高度h=1.4 m；水平方向承受均布風(fēng)荷載,分格高度為1.4 m。二、力學(xué)模型幕墻的荷載由橫梁承擔(dān)。面板將受到的水平方向的荷載，按45度角分別傳遞到橫梁和立柱上。橫梁采用簡(jiǎn)支梁力學(xué)模型，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖。三、荷載計(jì)算1、在豎直平面內(nèi)，橫梁受到的飾面材料的重力作用，視為均布線荷載作用：標(biāo)準(zhǔn)值：qgk=ggkh=0.151.4=0.21 kn/m 設(shè)計(jì)值：qg= qgk1.2=0.252 kn/m2、在平面外橫梁受到的風(fēng)荷載和水平地震作用: 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：wk=1 kn/m2 風(fēng)荷載和水平地震作用組合設(shè)計(jì)值：q=1.42 kn/m2

23、組合線荷載：ql=qh=1.421.4 =1.99kn3、橫梁承受自重產(chǎn)生的最大彎矩、剪力=0.16 knm =0.19 kn4、橫梁承受水平荷載最大彎矩、剪力 =1.26knm =1.49 kn四、型材截面參數(shù)橫梁強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： 215 n/mm2鋼材的彈性模量： e=2.06105 n/mm2 塑性發(fā)展系數(shù)： =1.05型材x軸慣性距: 11.036cm4型材y軸慣性距: 11.036cm4型材x軸上抗彎距: 3.077cm3x軸下抗彎距: 7.810cm3型材y軸左抗彎距: 7.810cm3y軸右抗彎距: 3.077cm3型材x軸的面積矩: 3.149cm3型材y軸的面積矩: 3.149c

24、m3型材面積: 4.78cm2五、橫梁抗彎強(qiáng)度校核 =173.1 n/mm2=215 n/mm2橫梁強(qiáng)度滿足要求。六、橫梁抗剪強(qiáng)度校核1、校核依據(jù)：maxfav=125 n/mm2按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2003第6.2.5條2、豎直方向產(chǎn)生的剪應(yīng)力t：橫梁壁厚，取t=5 mmx：橫梁承受的豎直荷載產(chǎn)生的剪應(yīng)力x=1.1 n/mm23、水平方向產(chǎn)生的剪應(yīng)力y：橫梁承受的水平荷載產(chǎn)生的剪應(yīng)力y=8.5 n/mm24、橫梁承受的最大剪應(yīng)力vmax=8.57 n/mm2fav=125 n/mm2橫梁抗剪強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。七、橫梁撓度校核1、 由豎向自重荷載引起的撓度校核依據(jù)：dfdf,l

25、im=,且不應(yīng)大于3mm按建筑幕墻gb21086-2007第5.1.9條ux=0.67 mmdf,lim=1500/500=3mm,且不大于3 mm2、 由水平風(fēng)荷載下引起的撓度校核依據(jù)：dfdf,lim=按建筑幕墻gb21086-2007第條表11水平風(fēng)荷載下橫梁的撓度（梯形荷載）uy：風(fēng)荷載產(chǎn)生的最大撓度uy=3.75 mmdf,lim=1500/300=5mm 且8539n強(qiáng)度可以滿足要求!3、鋼角碼型材壁抗承壓能力計(jì)算： nc2：鋼角碼型材壁抗承壓能力(n)： nnum2：連接處螺栓個(gè)數(shù)； d：連接螺栓公稱直徑10mm； t3：幕墻鋼角碼壁厚：7mm； fc2：鋼角碼的抗

26、壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)q235取325kn/m2； nc2=2nnum3dt4fc5 =22107325 =91000n8539n強(qiáng)度可以滿足要求。4、角碼與主體結(jié)構(gòu)連接計(jì)算連接點(diǎn)處荷載為v=2.1knn=8.277kn則鋼連接件根部彎矩為：m=ve=2.9550.17=0.502kn.m連接通過4顆m12 c級(jí)螺栓，需校核此螺栓組的承載力：ntf=n/n=1.12/4=0.28knnv=v/n/2=2.955/2=1.478knntm=m/z/2=0.502106/150/2=1.673knnt=ntf+ntm=0.28+1.673=1.953knm12 c級(jí)螺栓承載力為：ntb=13.6knnv

27、b=15.8knnt/ntb=1.953/13.6=0.141.0nv/nvb=1.478/15.8=0.091.0連接螺栓滿足設(shè)計(jì)要求。第七節(jié)、轉(zhuǎn)角區(qū)面板計(jì)算一、基本參數(shù) 計(jì)算標(biāo)高：24 m 抗震設(shè)防烈度：6度 地面粗糙度類別：a類 鋁板分格投影尺寸：w 3886 mmh 1400 mm二、荷載計(jì)算1、幕墻自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 gak：鋁板自重面荷載標(biāo)準(zhǔn)值鋁板采用3 mm厚鋁單板gak=310-328=0.084 kn/m2ggk：考慮龍骨和各種零部件等后的玻璃幕墻重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值ggk=0.15 kn/m22、幕墻自重荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算rg：永久荷載分項(xiàng)系數(shù)，取rg=1.2gg：考慮龍骨和各種零部

28、件等后的玻璃幕墻重力荷載設(shè)計(jì)值gg=rgggk=1.20.15=0.18 kn/m23、幕墻的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算gz：陣風(fēng)系數(shù)，1.561z：風(fēng)壓高度變化系數(shù)，1.701a1：幕墻玻璃面板的面積，a1=3.8861.4=5.44 m2s1（a）：局部風(fēng)壓體型系數(shù)依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb 50009-2001（2006版）第7.3.3條:驗(yàn)算圍護(hù)構(gòu)件及其連接的強(qiáng)度時(shí)，可按下列規(guī)定采用局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1： (一)、外表面 1. 正壓區(qū) 按表7.3.1采用； 2. 負(fù)壓區(qū) 對(duì)墻面， 取-1.0 對(duì)墻角邊， 取-1.8 (二)、內(nèi)表面 對(duì)封閉式建筑物，按表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取-0.2或0.2。 由于大部

29、分幕墻都有開啟，按5.3.2jgj102-2003條文說明，幕墻結(jié)構(gòu)一般的體型系數(shù)取1.2(大面區(qū)域)、2.0(轉(zhuǎn)角區(qū)域)。 w0：基本風(fēng)壓值，根據(jù)現(xiàn)行g(shù)b50009-2001附表d.4(全國基本風(fēng)壓分布圖)中數(shù)值采用，但不小于0.3kn/m2，按重現(xiàn)期50年，武漢地區(qū)取0.35kn/m2面板： s1=- 2.0wk：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (kn/m2)面板： wk=gzs1zw0=1.561(-2.0) 1.7010.35=-1.859 kn/m2(負(fù)風(fēng)壓)|wk|=1.859 kn/m21.0 kn/m2按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2003第5.3.2條取wk=1.859 k

30、n/m24、幕墻的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算w：作用在幕墻上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(kn/m2) rw：風(fēng)荷載作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取1.4面板： w=rwwk=1.41.859=2.603 kn/m25、幕墻承受的水平地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算qek：垂直于幕墻平面的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值e：動(dòng)力放大系數(shù)，可取5.0max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04qek=maxeggk =0.045.00.15=0.03 kn/m26、幕墻承受的水平地震荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算re：地震作用分項(xiàng)系數(shù)，取re=1.3qe：作用在幕墻上的水平地震荷載設(shè)計(jì)值 qe=reqek=1.30.03=0.039 kn/m2三、荷載組合w：風(fēng)荷載的組合值

31、系數(shù)，取w=1.0e：地震作用的組合值系數(shù)，取e=0.5風(fēng)荷載和水平地震作用組合標(biāo)準(zhǔn)值面板： qk=wwk+eqek=1.01.859+0.50.03=1.874 kn/m2風(fēng)荷載和水平地震作用組合設(shè)計(jì)值面板： q=wwwk+eeqek=1.01.41.859+3=2.622 kn/m2四、計(jì)算說明鋁板選用3 mm厚的氟碳噴涂鋁單板。幕墻分格寬度b=3886 mm，幕墻分格高度h=1400 mm。鋁板中設(shè)計(jì)單向加強(qiáng)肋,間格500mm.加強(qiáng)肋規(guī)格: 45x44x3mm 厚鋁槽五、鋁單板面板強(qiáng)度校核校核依據(jù)：組合荷載作用產(chǎn)生的板中最大彎曲應(yīng)力設(shè)計(jì)值fg: 鋁板強(qiáng)度設(shè)計(jì)值鋁板的彎曲

32、應(yīng)力：（采用ansys1.0有限元軟件分析得出結(jié)果）圖1:作用在鋁板上的荷載組合設(shè)計(jì)值: q=2.622kn/m2圖2:組合荷載設(shè)計(jì)值作用下,面板應(yīng)力圖max=63.899 n/mm281 n/mm2 pass!圖3:組合荷載設(shè)計(jì)值作用下,加強(qiáng)肋應(yīng)力圖,max=58.852 n/mm285.5 n/mm2 pass!鋁板強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。六、鋁板面板撓度校核校核依據(jù)：=: 組合荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用產(chǎn)生的板中最大撓度（采用ansys11.0有限無軟件分析得出結(jié)果）圖1:作用在鋁板上的荷載組合設(shè)計(jì)值: wk=1.115 kn/m2圖2:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下,面板變形云圖dfmax=8.109 mma/10

33、0=1400/100=14mm pass!圖3:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下,加強(qiáng)肋變形云圖dfmax=3.855 mma/180=1400/300=4.67mm pass!鋁板 滿足設(shè)計(jì)要求。第三章、玻璃幕墻系統(tǒng)計(jì)算（一）（本章立柱非計(jì)算范圍）第一節(jié)、荷載計(jì)算一、基本參數(shù) 計(jì)算標(biāo)高：26.3m 抗震設(shè)防烈度：6度 地面粗糙度類別：a類 玻璃分格投影尺寸：w 2030 mmh 1500 mm二、荷載計(jì)算1、幕墻自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 gak：玻璃面板自重面荷載標(biāo)準(zhǔn)值玻璃面板采用tp6+12a+tp8 mm中空鋼化玻璃gak=（6+8）10-325.6=0.36 kn/m2ggk：考慮龍骨和各種零部件等后的玻

34、璃幕墻重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值ggk=0.5 kn/m22、幕墻自重荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算rg：永久荷載分項(xiàng)系數(shù)，取rg=1.2gg：考慮龍骨和各種零部件等后的玻璃幕墻重力荷載設(shè)計(jì)值gg=rgggk=1.20.5=0.6 kn/m23、幕墻的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算gz：陣風(fēng)系數(shù)，1.554z：風(fēng)壓高度變化系數(shù)，1.739a2：幕墻橫梁的從屬面積，a2=4.61.5=6.9 m2s1（a）：局部風(fēng)壓體型系數(shù)依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb 50009-2001（2006版）第7.3.3條:驗(yàn)算圍護(hù)構(gòu)件及其連接的強(qiáng)度時(shí)，可按下列規(guī)定采用局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1： (一)、外表面 1. 正壓區(qū) 按表7.3.1采用； 2. 負(fù)壓區(qū) 對(duì)墻

35、面， 取-1.0 對(duì)墻角邊， 取-1.8 (二)、內(nèi)表面 對(duì)封閉式建筑物，按表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取-0.2或0.2。 由于大部分幕墻都有開啟，按5.3.2jgj102-2003條文說明，幕墻結(jié)構(gòu)一般的體型系數(shù)取1.2(大面區(qū)域)、2.0(轉(zhuǎn)角區(qū)域)。 另注：上述的局部體型系數(shù)s1(1)是適用于圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積a小于或等于1m2的情況，當(dāng)圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積a大于或等于10m2時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1(10)可乘以折減系數(shù)0.8，當(dāng)構(gòu)件的從屬面積小于10m2而大于1m2時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1(a)可按面積的對(duì)數(shù)線性插值，即： s1(a)=s1(1)+s1(10)-s1(1)loga w0：基本風(fēng)

36、壓值，根據(jù)現(xiàn)行g(shù)b50009-2001附表d.4(全國基本風(fēng)壓分布圖)中數(shù)值采用，但不小于0.3kn/m2，按重現(xiàn)期50年，武漢地區(qū)取0.35kn/m2面板： s1=- 1.2橫梁：s1=1.032wk：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (kn/m2)面板： wk=gzs1zw0=1.554(-1.2) 1.7390.35=-1.135 kn/m2(負(fù)風(fēng)壓)|wk|=1.135 kn/m21.0 kn/m2按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2003第5.3.2條取wk=1.135 kn/m2橫梁： wk=gzs1zw0=1.5541.0321.7390.35=0.976 kn/m2(負(fù)風(fēng)壓)|wk

37、|=0.0.976 kn/m21.0 kn/m2（依據(jù)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj 102-2003第5.3.2條）取wk=1.0 kn/m24、幕墻的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算w：作用在幕墻上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(kn/m2) rw：風(fēng)荷載作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取1.4面板: w=rwwk=1.41.135=1.589 kn/m2橫梁、立柱: w=rwwk=1.41.0=1.4 kn/m25、幕墻承受的水平地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算qek：垂直于幕墻平面的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值e：動(dòng)力放大系數(shù)，可取5.0max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04 qek=maxeggk =0.045.00.5=0.1 kn/m26、幕墻承

38、受的水平地震荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算re：地震作用分項(xiàng)系數(shù)，取re=1.3qe：作用在幕墻上的水平地震荷載設(shè)計(jì)值 qe=reqek=1.30.1=0.13 kn/m2三、荷載組合w：風(fēng)荷載的組合值系數(shù)，取w=1.0e：地震作用的組合值系數(shù)，取e=0.5風(fēng)荷載和水平地震作用組合標(biāo)準(zhǔn)值面板 qk=wwk+eqek=1.01.135+0.50.1=1.185 kn/m2橫梁、立柱 qk=wwk+eqek=1.01.0+0.50.1=1.05 kn/m2風(fēng)荷載和水平地震作用組合設(shè)計(jì)值面板： q=wwwk+eeqek=1.01.41.135+=1.654 kn/m2橫梁、立柱： q=wwwk+e

39、eqek=1.01.41.0+=1.465 kn/m2第二節(jié)、玻璃面板校核一、計(jì)算說明本節(jié)我們計(jì)算的是玻璃面板，選用tp6+12a+tp8 mm中空鋼化玻璃，面板分格投影尺寸為：a=2030 mm，b=1500 mm。玻璃面板上下雙邊固定，可將其簡(jiǎn)化為雙邊簡(jiǎn)支的面板計(jì)算模型，采用ansys10.0有限元程序進(jìn)行計(jì)算。二、玻璃面板強(qiáng)度校核校核依據(jù)：fg按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2003第6.1.2條1、計(jì)算說明根據(jù)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2003第6.1.5條的規(guī)定，中空玻璃的內(nèi)外片玻璃承受的荷載分別為、。因?yàn)閮?nèi)外片玻璃承受的荷載不同，所以我們需要分別計(jì)算內(nèi)

40、外片的玻璃強(qiáng)度及撓度。2、外片、內(nèi)片玻璃承受的水平荷載t1、t2：中空玻璃外片、內(nèi)片玻璃的厚度，取t1=6mm，t2=8 mmq1：外片玻璃承受的水平荷載設(shè)計(jì)值=0.54 kn/m2q2：內(nèi)片玻璃承受的水平荷載設(shè)計(jì)值=1.163 kn/m23、外片玻璃強(qiáng)度校核外片玻璃應(yīng)力外片=27.346 n/mm2fg=84.0 n/mm2 pass!3、 內(nèi)片玻璃強(qiáng)度校核內(nèi)片玻璃應(yīng)力外片=33.292 n/mm2fg=84.0 n/mm2 pass!玻璃面板強(qiáng)度符合規(guī)范要求。三、玻璃面板撓度校核校核依據(jù)： df=df,lim=按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2003第6.1.4條、第6.1.5條1、計(jì)

41、算說明根據(jù)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2003第5.4.4條的規(guī)定，玻璃幕墻的玻璃面板的撓度，可不考慮組合效應(yīng)，所以我們只需驗(yàn)算玻璃面板在風(fēng)荷載作用下的撓度即可。2、玻璃剛度計(jì)算t：中空玻璃的兩片玻璃的等效厚度按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2003第6.1.5條t=8.55 mm3、玻璃撓度校核df=20.072 mmdf,lim=25 mm玻璃面板撓度符合規(guī)范要求。第三節(jié)、幕墻橫梁計(jì)算一、計(jì)算說明橫梁選用（6063-t6）鋁型材，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在水平荷載作用下，力學(xué)模型屬于單跨簡(jiǎn)支梁，在豎直荷載作用下，考慮到承重索的作用，力學(xué)模型屬于雙跨連續(xù)梁，須對(duì)橫梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度校核，橫梁的計(jì)算長(zhǎng)度l=4.06 m，豎直方向承受集中荷載，所受重力ggk=0.36 kn/m2，自重荷載分格高度h=1500 m；水平方向承受均布荷載，高度h=1.5 m。二、力學(xué)模型幕墻的荷載由橫梁和立柱承擔(dān)。面板將受到的水平方向的荷載，按45度角分別傳遞到橫梁和立柱上。橫梁采用簡(jiǎn)支梁力學(xué)模型，由于長(zhǎng)寬比大于2，水平荷載按均布荷載計(jì)算。豎直方向玻璃的自重按集中荷載考慮。力學(xué)計(jì)算模型如下圖：自重荷載下模型