配建二幕墻門窗工程設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、天保房地產(chǎn)空港商業(yè)區(qū)住宅項(xiàng)目一期工程配建二幕墻門窗工程設(shè)計(jì)計(jì)算書二一四年十二月目錄第一部分 明框玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書 (L=3300) 31 計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料 52 基本參數(shù) 63 幕墻承受荷載計(jì)算 74 幕墻立柱計(jì)算 105 幕墻橫梁計(jì)算 146 玻璃板塊的選用與校核 197 連接件計(jì)算 228 幕墻埋件計(jì)算 ( 粘結(jié)型化學(xué)錨栓 ) 269 幕墻轉(zhuǎn)接件強(qiáng)度計(jì)算 2910 幕墻焊縫計(jì)算 3011 明框玻璃幕墻膠類及伸縮縫計(jì)算 31第二部分 門窗設(shè)計(jì)計(jì)算書 341 計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料 342 基本參數(shù) 373 門窗承受荷載計(jì)算 384 門窗豎中梃計(jì)算 405 玻璃板塊的選用與校核

2、 446 門窗連接結(jié)構(gòu)計(jì)算 48-51第一部分 明框玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書 (L=3300)1 計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料1.1 幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范： 鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 建筑瓷板裝飾工程技術(shù)規(guī)程 建筑幕墻 金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范 小單元建筑幕墻 建筑幕墻工程技術(shù)規(guī)范GB50429-2007JGJ102-2003CECS101： 98GB/T21086-2007JGJ133-2001JG/T216-2007DGJ08-56-2012GB19154-2003年版)1.2 建筑設(shè)計(jì)規(guī)范： 地震震級的規(guī)定 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 高處作業(yè)

3、吊藍(lán) 工程抗震術(shù)語標(biāo)準(zhǔn) 工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)規(guī)程 混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程 混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 混凝土用膨脹型、擴(kuò)孔型建筑錨栓 建筑材料放射性核素限量 建筑防火封堵應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn) 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 民用建筑設(shè)計(jì)通則 擦窗機(jī) 鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范 鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范1.3 鋁材規(guī)范：變形鋁及鋁合金化學(xué)成份GB/T17740-1999GB50017-2003JGJ3-2010GB50045-95(2005GB19155-2003

4、JGJ/T97-2011JGJ/T121-99JGJ145-2004GB50367-2006GB50010-2010JG160-2004GB6566-2010CECS154： 2003JGJ81-2002GB50223-2008GB50009-2012GB50068-2001GB50011-2010GB50016-2006GB50057-2010GB50018-2002GB50352-2005GB50661-2011GB50755-2012GB/T3190-20081 部分基材2 部分陽極氧化、著色型材3 部分電泳涂漆型材4 部分粉末噴涂型材5 部分氟碳漆噴涂型材6 部分隔熱型材鋁型材截面幾何

5、參數(shù)算法及計(jì)算機(jī)程序要求建筑用隔熱鋁合金型材 建筑用鋁型材、鋁板氟碳涂層 鋁合金建筑型材第 鋁合金建筑型材第 鋁合金建筑型材第 鋁合金建筑型材第 鋁合金建筑型材第 鋁合金建筑型材第 鋁及鋁合金彩色涂層板、帶材 一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材 有色電泳涂漆鋁合金建筑型材 變形鋁和鋁合金牌號(hào)表示方法JG175-2011JG/T133-2000GB5237.1-2008GB5237.2-2008GB5237.3-2008GB5237.4-2008GB5237.5-2008GB5237.6-2012YS/T431-2000GB/T3880.1 3-2006YS/T437-2009YS/T459-2003

6、GB/T16474-20111.4 金屬板及石材規(guī)范： 干掛飾面石材及其金屬掛件 建筑裝飾用微晶玻璃 建筑幕墻用瓷板 建筑裝飾用搪瓷鋼板 微晶玻璃陶瓷復(fù)合磚 超薄天然石材復(fù)合板 鋁幕墻板、板基 鋁幕墻板、氟碳噴漆鋁單板 建筑幕墻用鋁塑復(fù)合板 建筑幕墻用陶板 建筑裝飾用石材蜂窩復(fù)合板 建筑幕墻用氟碳鋁單板制品 纖維增強(qiáng)水泥外墻裝飾掛板 建筑用泡沫鋁板 金屬裝飾保溫板 外墻保溫用錨栓 聚碳酸酯（ PC）中空板 聚碳酸酯（ PC）實(shí)心板 鋁塑復(fù)合板用鋁帶 天然板石 天然大理石荒料 天然大理石建筑板材 天然花崗石荒料 天然花崗石建筑板材 天然石材統(tǒng)一編號(hào) 天然飾面石材術(shù)語防彈玻璃平板玻璃JC830.1

7、、2-2005JC/T872-2000JG/T217-2007JG/T234-2008JC/T994-2006JC/T1049-2007YS/T429.1-2000YS/T429.2-2000GB/T17748-2008JG/T324-2011JG/T328-2011JG331-2011JC/T2085-2011JG/T359-2012JG/T360-2012JG/T366-2012JG/T116-2012JG/T347-2012YS/T432-2000GB/T18600-2009JC/T202-2011GB/T19766-2005JC/T204-2011GB/T18601-2009GB/T1

8、7670-2008GB/T13890-20081.5 玻璃規(guī)范：鍍膜玻璃 第 1 部分：陽光控制鍍膜玻璃GB/T18915.1-2002鍍膜玻璃 第 2 部分：低輻射鍍膜玻璃GB/T18915.2-2002GB17840-1999建筑用安全玻璃第 3 部分：夾層玻璃GB15763.3-2009建筑用安全玻璃第 2 部分：鋼化玻璃GB15763.2-2005建筑用安全玻璃 防火玻璃GB15763.1-2009GB11614-2009半鋼化玻璃熱彎玻璃壓花玻璃GB/T17841-2008JC/T915-2003JC/T511-2002中空玻璃GB/T11944-20021.6 鋼材規(guī)范：建筑結(jié)構(gòu)用

9、冷彎矩形鋼管 不銹鋼棒 不銹鋼冷加工鋼棒 不銹鋼冷軋鋼板及鋼帶 不銹鋼熱軋鋼板及鋼帶 不銹鋼小直徑無縫鋼管 彩色涂層鋼板和鋼帶 低合金鋼焊條 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 建筑幕墻用鋼索壓管接頭 耐候結(jié)構(gòu)鋼 高碳鉻不銹鋼絲 合金結(jié)構(gòu)鋼JG/T178-2005GB/T1220-2007GB/T4226-2009GB/T3280-2007GB/T4237-2007GB/T3090-2000GB/T12754-2006GB/T5118-1995GB/T1591-2008JG/T201-2007GB/T4171-2008YB/T096 1997GB/T3077-1999金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術(shù)要求GB/T

10、13912-2002冷拔異形鋼管 GB/T3094-2000碳鋼焊條GB/T5117-1995碳素結(jié)構(gòu)鋼GB/T700-2006碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶 GB/T912-2008 碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板及鋼帶 GB/T3274-2007 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB/T699-19991.7 膠類及密封材料規(guī)范：丙烯酸酯建筑密封膏 幕墻玻璃接縫用密封膠 彩色涂層鋼板用建筑密封膠 丁基橡膠防水密封膠粘帶 干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘劑 工業(yè)用橡膠板 混凝土建筑接縫用密封膠 建筑窗用彈性密封劑 建筑密封材料試驗(yàn)方法 建筑用防霉密封膠 建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠 建筑用巖棉、礦渣棉絕熱制品

11、建筑用硬質(zhì)塑料隔熱條 建筑裝飾用天然石材防護(hù)劑 聚氨酯建筑密封膠 聚硫建筑密封膠 絕熱用巖棉、礦棉及其制品JC484-2006JC/T882-2001JC/T884-2001JC/T942-2004JC887-2001GB/T5574-2008JC/T881-2001JC485-2007GB/T13477.120-2002JC/T885-2001GB16776-2005GB/T19686-2005JG/T174-2005JC/T973-2005JC/T482-2003JC/T483-2006GB/T11835-2007硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強(qiáng)度的測定 GB/T529-2008橡膠袖珍硬度計(jì)壓

12、入硬度試驗(yàn)方法GB/T531-1999修補(bǔ)用天然橡膠膠粘劑HG/T3318-2002中空玻璃用彈性密封膠JC/T486-2001石材用建筑密封膠 GB/T23261-2009JC/T914-2003JC/T902-2002GB14907-2002中空玻璃用丁基熱熔密封膠 建筑表面用有機(jī)硅防水劑 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料1.8 五金件規(guī)范：封閉型沉頭抽芯鉚釘GB/T12616-2004封閉型平圓頭抽芯鉚釘GB/T12615-2004緊固件螺栓和螺釘通孔GB/T5277-1985緊固件公差螺栓、螺釘、螺柱和螺母 GB/T3103.1-2002 緊固件機(jī)械性能不銹鋼螺母 GB/T3098.15-2000緊固件

13、機(jī)械性能不銹鋼螺栓、螺釘、 緊固件機(jī)械性能抽芯鉚釘 緊固件機(jī)械性能螺母、粗牙螺紋 緊固件機(jī)械性能螺母、細(xì)牙螺紋 緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘和螺柱 緊固件機(jī)械性能自攻螺釘 緊固件術(shù)語盲鉚釘螺紋緊固件應(yīng)力截面積和承載面積螺柱 GB/T3098.6-2000GB/T3098.19-2004GB/T3098.2-2000GB/T3098.4-2000GB/T3098.1-2010GB/T3098.5-2000GB/T3099.2-2004GB/T16823.1-1997十字槽盤頭螺釘 銅合金鑄件GB/T818-2000GB/T13819-1992GB/T13821-2009GB/T15114-2009Q

14、B/T6414-1999JG189-2006鋅合金壓鑄件鋁合金壓鑄件 鑄件尺寸公差與機(jī)械加工余量 電動(dòng)采光排煙窗1.9 相關(guān)物理性能等級測試方法：版）玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 玻璃幕墻光學(xué)性能 彩色涂層鋼板和鋼帶試驗(yàn)方法 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 建筑防水材料老化試驗(yàn)方法JGJ/T139-2001GB/T18091-2000 GB/T13448-2006 GB50205-2001GB50204-2002(2011GB/T18244-2000建筑幕墻氣密、水密、抗風(fēng)壓性能檢測方法 GB/T15227-2007GB/T18575-2001GB/T18250-2000GB50210-2001GB/

15、T228-2002建筑幕墻抗震性能振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)方法 建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測方法 建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法1.10建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊 （第二版 ）1.11 土建圖紙：2 基本參數(shù)2.1 幕墻所在地區(qū)天津地區(qū)；2.2 地面 粗糙度分類等級幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 (GB50009-2012)A 類：指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)；B 類：指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)；C 類：指有密集建筑群的城市市區(qū)；D 類：指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)； 依照上面分類標(biāo)準(zhǔn)，本工 程按 A 類 地形考慮。2.3 抗震設(shè)防按建筑

16、工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn) ，建筑工程應(yīng)分為以下四個(gè)抗震設(shè)防類別：1. 特殊設(shè)防類：指使用上有特殊設(shè)施，涉及國家公共安全的重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次 生災(zāi)害等特別重大災(zāi)害后果，需要進(jìn)行特殊設(shè)防的建筑，簡稱甲類；2. 重點(diǎn)設(shè)防類：指地震時(shí)使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的生命線相關(guān)建筑，以及地震時(shí)可能導(dǎo)致 大量人員傷亡等重大災(zāi)害后果，需要提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的建筑，簡稱乙類；3. 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類：指大量的除 1、 2、4 款以外按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)防的建筑，簡稱丙類；4. 適度設(shè)防類：指使用上人員稀少且震損不致產(chǎn)生次生災(zāi)害，允許在一定條件下適度降低要求的建 筑，簡稱丁類；在圍護(hù)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)計(jì)算中：1. 特殊設(shè)防類

17、，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強(qiáng)其抗震措施，同時(shí)，應(yīng)按批準(zhǔn)的 地震安全性評價(jià)的結(jié)果且高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求確定其地震作用；2. 重點(diǎn)設(shè)防類，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強(qiáng)其抗震措施，同時(shí)，應(yīng)按本地區(qū)抗震 設(shè)防烈度確定其地震作用；3. 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其抗震措施和地震作用；4. 適度設(shè)防類，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其抗震措施和地震作用； 根據(jù)國家規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50011-2010，天津地區(qū)地震基本烈度為： 7 度， 地震動(dòng)峰值 加速度為 0.15g ，由于本工程是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類，因此實(shí)際抗震計(jì)算中的水平地震影響系數(shù)最大值應(yīng)按本地 區(qū)抗

18、震設(shè)防烈度選取，也就是?。?max=0.12 ；3 幕墻承受荷載計(jì)算3.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算方法幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 (GB50009-2012) 計(jì)算： w k= gz s1 zw0 8.1.1-2GB50009-2012上式中：w k：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (MPa)；z ：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高： 3m； gz：高度 z 處的陣風(fēng)系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型 , 按以下公式計(jì)算：gz=1+2gI 10(z/10) - 條文說明部分 8.6.1GB50009-2012 其中 A、B、 C、D四類地貌類別截?cái)喔叨确謩e為： 5m、10m、15m、30m； A、B、 C、D 四類地貌類

19、別梯度高度分別為： 300m、350m、450m、 550m；也就是：對 A 類場地：當(dāng) z300m 時(shí)，取 z=300m，當(dāng) z350m時(shí)，取 z=350m，當(dāng) z450m時(shí)，取 z=450m，當(dāng) z550m時(shí)，取 z=550m，當(dāng) z300m 時(shí)，取 z=300m，當(dāng) z350m時(shí)，取 z=350m，當(dāng) z450m時(shí)，取 z=450m，當(dāng) z550m時(shí)，取 z=550m，當(dāng) z25時(shí)取 a=25，當(dāng) A小于 1 時(shí)取 A=1； LogA=0.632 則： s1(A)= s1(1)+ s1(25)- s1(1)logA/1.4 =1+0.8-1 0.632/1.4=0.91按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范

20、 GB50009-2012 第 8.3.5 條：計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載時(shí)，建筑物內(nèi)部壓力的局 部體型系數(shù)可按下列規(guī)定采用：1 封閉式建筑物，按其外表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取 -0.2 或 0.2 ；2 僅一面墻有主導(dǎo)洞口的建筑物：-當(dāng)開洞率大于 0.02 且小于或等于 0.10 時(shí)，取 0.4 s1；-當(dāng)開洞率大于 0.10 且小于或等于 0.30 時(shí)，取 0.6 s1；- 當(dāng)開洞率大于 0.30 時(shí)，取 0.8 s1；3 其它情況，應(yīng)按開放式建筑物的 s1 取值；注： 1：主導(dǎo)洞口的開洞率是指單個(gè)主導(dǎo)洞口與該墻面全部面積之比；2 ： s1應(yīng)取主導(dǎo)洞口對應(yīng)位置的值；本計(jì)算中建筑物內(nèi)部壓力的局部體型系數(shù)為

21、 0.2( 封閉式建筑內(nèi)表面 ) ； 因此，計(jì)算非直接承受風(fēng)荷載的支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的局部風(fēng)壓體型系數(shù)為： s1=0.91+0.2=1.11 而對直接承受風(fēng)壓的面板結(jié)構(gòu)來說，其局部風(fēng)壓體型系數(shù)為： s1=1+0.2 =1.2w 0：基本風(fēng)壓值 (MPa)，根據(jù)現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-2012附表 E.5 中數(shù)值采用，但不2小于 0.3KN/m2，按重現(xiàn)期 50 年 天津地區(qū)取 0.0005MPa；3.2 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值w k= gz z s1w0=1.5521 1.0872 1.11 0.0005=0.00093MPa3.3 計(jì)算面板材料時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值wk= gz z s

22、1w0=1.5521 1.08721.2 0.0005=0.00101MPa3.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值q Ek= E maxGk/A 5.3.4JGJ102-2003q Ek：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa) ； E：動(dòng)力放大系數(shù) , 取 5.0 ； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取 0.12 ；G k：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (N)；A ：幕墻構(gòu)件的面積 (mm2) ；3.5 平行于幕墻平面的集中水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值P Ek= E maxGk 5.3.5JGJ102-2003P Ek：平行于幕墻平面的集中水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(N) ； E：動(dòng)力放大系數(shù) ,

23、 取 5.0 ； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.12 ；G k：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (N)；75 度、小于 90按照 JGJ102 規(guī)范 5.4 節(jié)條文說明部分的規(guī)定，對于豎向幕墻和與水平面夾角大于 度的斜玻璃幕墻，可不考慮豎向地震作用效應(yīng)的計(jì)算和組合。3.6 作用效應(yīng)組合荷載和作用效應(yīng)按下式進(jìn)行組合：S= GSGk+ w wSwk+ E ESEk 5.4.1JGJ102-2003上式中：S ：作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值；S Gk：重力荷載作為永久荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；S wk、 SEk：分別為風(fēng)荷載，地震作用作為可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； G、w、E：各效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)； w、 E：分

24、別為風(fēng)荷載，地震作用效應(yīng)的組合系數(shù)。規(guī)定如下：上面的 G、w、 E為分項(xiàng)系數(shù)，按 5.4.2 、5.4.3 、5.4.4JGJ102-2003進(jìn)行幕墻構(gòu)件強(qiáng)度、連接件和預(yù)埋件承載力計(jì)算時(shí)：重力荷載： G： 1.2 ；風(fēng) 荷 載：w：1.4 ；地震作用： E：1.3 ； 進(jìn)行撓度計(jì)算時(shí)；重力荷載： G：1.0 ；風(fēng) 荷 載：w：1.0 ； 地震作用：可不做組合考慮； 上式中，風(fēng)荷載的組合系數(shù) w為 1.0 ； 地震作用的組合系數(shù) E為 0.5 ；4 幕墻立柱計(jì)算基本參數(shù)：1 ：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高： 3m；2 ：力學(xué)模型：簡支梁；3 ：立柱跨度： L=3300mm；4 ：立柱左分格寬： 1300mm； 立

25、柱右分格寬： 1300mm；5 ：立柱計(jì)算間距： B=1300mm；6 ：板塊配置：中空玻璃 6 +6 mm ；7 ：立柱材質(zhì)： 6063-T5 ；8 ：安裝方式：偏心受拉；4.1 立柱型材選材計(jì)算(1) 風(fēng)荷載作用的線荷載集度 ( 按矩形分布 ) ：10本處幕墻立柱按簡支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下：q wk：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm) ；w k：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (MPa)；B ：幕墻立柱計(jì)算間距 (mm) ；q wk=wkB=0.001022 1300 =1.329N/mmq w：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm) ；q w=1.4q wk=1.4 1.329

26、=1.861N/mm(2) 水平地震作用線荷載集度 ( 按矩形分布 ) ：q EAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa) ； E：動(dòng)力放大系數(shù)，取 5.0 ； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.12 ；G k：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (N) ，(含面板和框架 )；A ：幕墻構(gòu)件的面積 (mm2) ；q EAk= E maxGk/A 5.3.4JGJ102-2003=5.0 0.12 0.0005=0.0003MPaq Ek：水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值 (N/mm) ；B ：幕墻立柱計(jì)算間距 (mm) ；q Ek=qEAkB=0.0003 1300=0.39N/mmq E：

27、水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm) ；q E=1.3q Ek=1.3 0.39=0.507N/mm(3) 幕墻受荷載集度組合：用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用 Sw+0.5S E設(shè)計(jì)值組合： 5.4.1JGJ102-2003 q=q w+0.5q E=1.861+0.5 0.507=2.114N/mm用于撓度計(jì)算時(shí)，采用 Sw標(biāo)準(zhǔn)值： 5.4.1JGJ102-2003q k=qwk=1.329N/mm(4) 立柱在組合荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值：M x：彎矩組合設(shè)計(jì)值 (N mm)；M w：風(fēng)荷載作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值(N mm)；M E：地震作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值(Nmm)；L ：立柱跨度 (

28、mm)；采用 Sw+0.5S E組合：2M w=qwL /82M E=qEL2/8M x=Mw+0.5ME=qL 2/82=2.114 33002/8=2877682.5N mm4.2 確定材料的截面參數(shù)(1) 立柱抵抗矩預(yù)選值計(jì)算：11W nx ：立柱凈截面抵抗矩預(yù)選值 (mm3) ；M x：彎矩組合設(shè)計(jì)值 (N mm)； ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 GB 50018-2002 ，取 1.00 ；對于熱軋型鋼龍骨，按 JGJ133或JGJ102規(guī)范,取 1.05； 對于鋁合金龍骨，按最新鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50429-2007 ，取 1.00 ；f

29、 a：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 (MPa) ，對 6063-T5 取 90MPa；W nx=Mx/ f a=2877682.5/1.00/903=31974.25mm 3(2) 立柱慣性矩預(yù)選值計(jì)算：q k：風(fēng)荷載線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值 (N/mm) ；E ：型材的彈性模量 (MPa) ，對 6063-T5 取 70000MPa；I xmin：材料需滿足的繞 X軸最小慣性矩 (mm4) ；L ：計(jì)算跨度 (mm)；d f,lim ：按規(guī)范要求，立柱的撓度限值 (mm)；4d f,lim =5qkL /384EI xminL/180=3300/180=18.333mm按 5.1.1.2 建筑幕墻 GB/T2

30、1086-2007 的規(guī)定，對于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻(其它形式幕 墻或外圍護(hù)結(jié)構(gòu)無絕對撓度限制) ：當(dāng)跨距 4500mm時(shí)，絕對撓度不應(yīng)該大于 20mm；當(dāng)跨距 4500mm時(shí)，絕對撓度不應(yīng)該大于 30mm； 對本例取：d f,lim =18.333mm4I xmin=5qkL /384Ed f,lim4=51.329 33004/384/70000/18.333=1599145.359mm 44.3 選用立柱型材的截面特性按上一項(xiàng)計(jì)算結(jié)果選用型材號(hào)：明鋁87 653型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： f a=90MPa 型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： a=55MPa 型材彈性模量： E=70000MPa 繞

31、 X 軸慣性矩： I x=2066000mm4 繞 Y 軸慣性矩： I y=647800mm4 繞 X 軸凈截面抵抗矩： Wnx1=34110mm3 繞 X 軸凈截面抵抗矩： Wnx2=34760mm3 型材凈截面面積： An=1298mm2 型材線密度： g=0.035046N/mm 型材截面垂直于 X 軸腹板的截面總寬度： t=7.5mm 型材受力面對中性軸的面積矩： Sx=23160mm3 塑性發(fā)展系數(shù)： =1.004.4 立柱的抗彎強(qiáng)度計(jì)算(1) 立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值：N k：立柱軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值 (N)；q GAk：幕墻單位面積的自重標(biāo)準(zhǔn)值 (MPa) ；2A ：立柱單元的面積 (mm2

32、) ；12B ：幕墻立柱計(jì)算間距 (mm) ；L ：立柱跨度 (mm)；N k=qGAkA=q GAkBL=0.0005 1300 3300=2145NN ：立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值 (N)；N=1.2N k=1.2 2145=2574N(2) 抗彎強(qiáng)度校核：按簡支梁 (受拉 )立柱抗彎強(qiáng)度公式，應(yīng)滿足：N/A n+Mx/ Wnxfa 6.3.7JGJ102-2003上式中：N ：立柱軸力設(shè)計(jì)值 (N)；M x：立柱彎矩設(shè)計(jì)值 (N mm)；A n：立柱凈截面面積 (mm) ；W nx：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3) ； x：塑性發(fā)展系數(shù)：取 1.00 ；撓度就滿足要求：對于冷彎薄壁型鋼龍骨

33、，按冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB 50018-2002 ，對于熱軋型鋼龍骨，按 JGJ133或JGJ102規(guī)范,取 1.05； 對于鋁合金龍骨，按最新鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50429-2007 ，取 1.00f a：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取 90MPa；則：N/A n+Mx/ Wnx=2574/1298+2877682.5/1.00/34110=86.348MPa 90MPa立柱抗彎強(qiáng)度滿足要求。4.5 立柱的撓度計(jì)算因?yàn)閼T性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計(jì)算的， 所以只要選擇的立柱慣性矩大于預(yù)選值，實(shí)際選用的型材慣性矩為： I x=2066000mm4預(yù)選值為： I xmin=1599145.359

34、mm4實(shí)際撓度計(jì)算值為：4d f=5qkL4/384EI x4=5 1.329 33004/384/70000/2066000=14.19mm而 df,lim =18.333mm所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。4.6 立柱的抗剪計(jì)算校核依據(jù)：maxa=55MPa (立柱的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 )(1) V wk：風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值 (N) ：V wk=wkBL/2=0.001022 1300 3300/2=2192.19N(2) V w：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值 (N) ：13V w=1.4V wk=1.4 2192.19=3069.066N(3) V Ek：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值 (N) ：V Ek=

35、qEAkBL/2=0.0003 1300 3300/2=643.5N(4) V E：地震作用下剪力設(shè)計(jì)值 (N) ：V E=1.3V Ek=1.3 643.5=836.55N(5) V ：立柱所受剪力設(shè)計(jì)值組合：采用 Vw+0.5V E組合：V=V w+0.5V E=3069.066+0.5 836.55=3487.341N(6) 立柱剪應(yīng)力校核： max：立柱最大剪應(yīng)力 (MPa) ；V ：立柱所受剪力 (N) ；S x：立柱型材受力面對中性軸的面積矩(mm3) ；I x：立柱型材截面慣性矩 (mm4) ；t ：型材截面垂直于 X 軸腹板的截面總寬度 (mm)； max=VSx /I xt=

36、3487.341 23160/2066000/7.5=5.212MPa5.212MPa 55MPa立柱抗剪強(qiáng)度滿足要求 !5 幕墻橫梁計(jì)算基本參數(shù)：1 ：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高： 3m；2 ：橫梁跨度： B=1300mm；3 ：橫梁上分格高： 1200mm； 橫梁下分格高： 800mm；4 ：橫梁計(jì)算間距： H=1000mm；5 ：力學(xué)模型：梯形荷載簡支梁；6 ：板塊配置：中空玻璃 6 +6 mm ；7 ：橫梁材質(zhì)： 6063-T5 ；因?yàn)?BH，所以本處幕墻橫梁按梯形荷載簡支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下：145.1 橫梁型材選材計(jì)算(1) 橫梁在風(fēng)荷載作用下的線荷載集度( 按梯形分布 ) ：q

37、wk：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm) ；w k：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (MPa)；H ：幕墻橫梁計(jì)算間距 (mm)；q wk=wkH=0.001022 1000=1.022N/mmq w：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm) ；q w=1.4q wk=1.4 1.022=1.431N/mm(2) 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用的線荷載集度 ( 按梯形分布 ) ： q EAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(MPa) ； E：動(dòng)力放大系數(shù)，取 5.0 ； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.12 ；G k：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (N) ，(主要指面板組件 )；A ：幕墻平面面

38、積 (mm2) ；q EAk= E maxGk/A 5.3.4JGJ102-2003=5.0 0.12 0.0004=0.00024MPaq Ek：橫梁受水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm) ；H ：幕墻橫梁計(jì)算間距 (mm)；q Ek=qEAkH=0.00024 1000=0.24N/mmq E：橫梁受水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm) ；q E=1.3q Ek=1.3 0.24=0.312N/mm(3) 幕墻橫梁受荷載集度組合：用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用 Sw+0.5S E組合設(shè)計(jì)值： 5.4.1JGJ102-2003 q=q w+0.5q E=1.431+0.5 0.31215=1.

39、587N/mm 用于撓度計(jì)算時(shí)，采用 Sw標(biāo)準(zhǔn)值： 5.4.1JGJ102-2003 q k=qwk=1.022N/mm(4) 橫梁在風(fēng)荷載及地震組合作用下的彎矩值 ( 按梯形分布 )：M y：橫梁受風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合設(shè)計(jì)值(Nmm)；M w：風(fēng)荷載作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩 (Nmm；)M E：地震作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩 (N mm；)B ：橫梁跨度 (mm)；H ：幕墻橫梁計(jì)算間距 (mm)；采用 Sw+0.5S E組合： 5.4.1JGJ102-2003M w=qwB2(3-(H/B) 2)/24M E=qEB2(3-(H/B) 2)/24M y=Mw+0.5ME22=qB 2(3-(H/

40、B) 2)/2422=1.587 13002(3-(1000/1300) 2)/24=269128.75N mm(5) 橫梁在自重荷載作用下的彎矩值 ( 按矩形分布 ) ：G k：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (N/mm)；H 1：橫梁自重荷載作用高度 (mm)，對掛式結(jié)構(gòu)取橫梁下分格高，對非掛式結(jié)構(gòu)取橫梁上分格高；G k=0.0004 H1=0.0004 1200=0.48N/mmG ：橫梁自重線荷載設(shè)計(jì)值 (N/mm)；G=1.2G k=1.2 0.48=0.576N/mmM x：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值(Nmm)；B ：橫梁跨度 (mm)；2M x=GB2/8=0.576 13002/8

41、=121680N mm5.2 確定材料的截面參數(shù)(1) 橫梁抵抗矩預(yù)選：W nx ：繞 X 方向橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值 (mm3) ；W ny ：繞 Y 方向橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值 (mm3) ；M x：橫梁在自重荷載作用下的彎矩 (Nmm；)M y：風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合值 (N mm；) x， y：塑性發(fā)展系數(shù)：對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 GB 50018-2002 ，取 1.00 ； 對于熱軋型鋼龍骨，按 JGJ133或JGJ102規(guī)范,取 1.05；對于鋁合金龍骨，按最新鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50429-2007 ，均取 1.00 ；f a：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

42、 (MPa) ，對 6063-T5 取 90； 按下面公式計(jì)算：W nx=Mx/ xf a=121680/1.00/903=1352mm 316W ny=My/ yf a=269128.75/1.00/903 =2990.319mm 3(2) 橫梁慣性矩預(yù)選：d f1,lim ：按規(guī)范要求，橫梁在水平力標(biāo)準(zhǔn)值作用下的撓度限值(mm) ；d f2,lim ：按規(guī)范要求，橫梁在自重力標(biāo)準(zhǔn)值作用下的撓度限值(mm) ；B ：橫梁跨度 (mm)；按相關(guān)規(guī)范，鋼材橫梁的相對撓度不應(yīng)大于 L/250 ，鋁材橫梁的相對撓度不應(yīng)大于 L/180 ；建筑幕墻 GB/T21086-2007 還有如下規(guī)定：按 5.

43、1.1.2 ，對于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻(其它形式幕墻或外圍護(hù)結(jié)構(gòu)無絕對撓度限制)當(dāng)跨距 4500mm時(shí)，絕對撓度不應(yīng)該大于 20mm；當(dāng)跨距 4500mm時(shí)，絕對撓度不應(yīng)該大于 30mm；按5.1.9 ，b ，自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下?lián)隙炔粦?yīng)超過其跨度的1/500 ，并且不應(yīng)大于 3mm；B/180=1300/180=7.222mmB/500=1300/500=2.6mm對本例?。篸 f1,lim =7.222mmd f2,lim =2.6mmq k：風(fēng)荷載作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm) ；E ：型材的彈性模量 (MPa) ，對 6063-T5 取 70000MPa；I ymin：繞 Y軸最小慣

44、性矩 (mm4) ； B ：橫梁跨度 (mm)； d f1,lim =qkB4(25/8-5(H/2B) 2+2(H/2B) 4)/240EI ymin ( 受風(fēng)荷載與地震作用的撓度計(jì)算)4 2 4I ymin=qkB4(25/8-5(H/2B) 2+2(H/2B) 4)/240Ed f1,lim=1.022 13004(25/8-5(1000/2/1300)2+2(1000/2/1300) 4)/240/70000/7.2224=58439.527mm 4G k ：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (N/mm) ；I xmin：繞 X軸最小慣性矩 (mm4) ；4d f2,lim =5GkB4/384E

45、I xmin( 自重作用下產(chǎn)生的撓度計(jì)算4I xmin =5GkB4/384Ed f2,lim4=50.48 13004/384/70000/2.6=98080.357mm5.3 選用橫梁型材的截面特性 按照上面的預(yù)選結(jié)果選取型材： 選用型材號(hào)：隱 65 602.5 型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： 90MPa 型材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： 55MPa 型材彈性模量： E=70000MPa 繞 X 軸慣性矩： I x=228500mm4 繞 Y 軸慣性矩： I y=403300mm4 繞 X 軸凈截面抵抗矩： Wnx1=9530mm3 繞 X 軸凈截面抵抗矩： Wnx2=5570mm3 繞 Y 軸凈截面抵抗矩：

46、Wny1=12600mm3 繞 Y 軸凈截面抵抗矩： Wny2=14400mm3 型材凈截面面積： An=725mm2 型材線密度： g=0.019575N/mm17 橫梁與立柱連接時(shí)角片與橫梁連接處橫梁壁厚： t=2.5mm 橫梁截面垂直于 X軸腹板的截面總寬度： t x=5mm 橫梁截面垂直于 Y軸腹板的截面總寬度： t y=5.5mm 型材受力面對中性軸的面積矩 (繞 X軸) ：Sx=5230mm3 型材受力面對中性軸的面積矩 ( 繞 Y軸) ：Sy=7920mm3 塑性發(fā)展系數(shù)： x= y=1.005.4 幕墻橫梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算按橫梁強(qiáng)度計(jì)算公式，應(yīng)滿足：M x/ xWnx+My/ y

47、Wnyf a 6.2.4JGJ102-2003上式中：M x：橫梁繞 X軸方向(幕墻平面內(nèi)方向 )的彎矩設(shè)計(jì)值 (Nmm)；M y：橫梁繞 Y軸方向(垂直于幕墻平面方向 )的彎矩設(shè)計(jì)值 (Nmm)；W nx：橫梁繞 X軸方向 (幕墻平面內(nèi)方向 )的凈截面抵抗矩 (mm3) ；W ny：橫梁繞 Y軸方向 (垂直于幕墻平面方向 )的凈截面抵抗矩 (mm3) ； x、 y ： 對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB 50018-2002 ，取 1.00 ；對于熱軋型鋼龍骨，按 JGJ133或JGJ102規(guī)范,取 1.05； 對于鋁合金龍骨，按最新鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50429-20

48、07 ，均取 1.00 ；f a：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取 90MPa。采用 SG+Sw+0.5S E組合，則：M x/xWnx+My/yWny=121680/1.00/5570+269128.75/1.00/12600 =43.205MPa 90MPa 橫梁抗彎強(qiáng)度滿足要求。5.5 橫梁的撓度計(jì)算因?yàn)閼T性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計(jì)算的， 所以只要選擇的橫梁慣性矩大于預(yù)選值， 撓度就滿足要求：實(shí)際選用的型材慣性矩為：4Ix=228500mm44Iy=403300mm4預(yù)選值為：4Ixmin=98080.357mm44I ymin=58439.527mm4 橫梁撓度的實(shí)際計(jì)算值如下：4 24d f1 =qkB4(25/8-5(H/2B) 2+2(H/2B) 4)/240EI y=1.022 13004(25/8-5(1000/2/1300) 2+2(1000/2/1300) 4)/240/70000/403300=1.046mm4d f2 =5GkB4/384EI x=5 0.48 13004/384/70000/228500=1.116mmd f1,lim =7.222mmd f2,lim =2.6mm 所以，橫梁撓度滿足規(guī)范要求。5.6 橫梁的抗剪計(jì)算校核依據(jù)：18maxa=55M