江津中學(xué)濱江校區(qū)工程建筑勘察設(shè)計（幕墻設(shè)計計算書）

﹒第第一部分、明框玻璃幕墻 8一、計算依據(jù)及說明 81、工程概況說明 82、設(shè)計依據(jù) 83、基本計算公式 10二、荷載計算 121、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 122、風(fēng)荷載設(shè)計值計算 153、水平地震作用計算 154、荷載組合計算 15三、水密性指標(biāo)值計算 161、水密性計算 16四、玻璃計算 161、玻璃面積 162、玻璃板塊自重 173、玻璃強度計算 174、玻璃跨中撓度計算 19五、立柱計算 201、立柱荷載計算 202、選用立柱型材的截面特性 223、立柱強度計算 234、立柱的剛度計算 235、立柱抗剪計算 24六、立柱與主結(jié)構(gòu)連接計算 251、立柱與主結(jié)構(gòu)連接計算 25七、橫梁計算 261、選用橫梁型材的截面特性 262、橫梁的強度計算 273、橫梁的剛度計算 304、橫梁的抗剪強度計算 31八、橫梁與立柱連接件計算 321、橫梁與角碼連接計算 322、角碼與立柱連接計算 33九、幕墻固定壓塊強度計算 341、固定壓塊計算信息 342、壓塊強度計算 353、壓塊剛度計算 354、螺栓抗拉強度計算 35十、端接構(gòu)件強度計算 361、端接構(gòu)件受力基本情況 362、端接構(gòu)件斷面特性 363、端接構(gòu)件強度計算 37十一、端部連接焊縫強度計算 391、端接焊縫基本信息 392、焊縫強度計算 40十二、化學(xué)錨栓計算 411、錨栓計算信息描述 412、錨栓承受拉力計算 423、錨栓承受剪力計算 434、錨栓受拉承載力校核 445、錨栓混凝土錐體受拉破壞承載力校核 456、混凝土劈裂破壞承載力校核 477、錨栓鋼材受剪破壞校核 498、構(gòu)件邊緣受剪混凝土楔形體破壞校核 509、混凝土剪撬破壞承載能力計算 5210、拉剪復(fù)合受力承載力計算 5311、錨栓構(gòu)造要求校核 54十三、伸縮縫計算 551、立柱伸縮縫設(shè)計計算 55第二部分、花崗巖石材幕墻 56一、計算依據(jù)及說明 561、工程概況說明 562、設(shè)計依據(jù) 563、基本計算公式 58二、荷載計算 601、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 602、風(fēng)荷載設(shè)計值計算 633、水平地震作用計算 634、荷載組合計算 63三、水密性指標(biāo)值計算 641、水密性計算 64四、面板計算 641、面板荷載計算 642、面板強度計算 653、面板剪應(yīng)力計算 654、面板掛件剪應(yīng)力計算 655、掛件在重力作用下的剪應(yīng)力計算 666、掛件在重力作用下的強度驗算 67五、石材密封膠寬度信息 671、石材密封膠寬度計算 67六、立柱計算 681、立柱荷載計算 682、選用立柱型材的截面特性 713、立柱強度計算 714、立柱的剛度計算 725、立柱抗剪計算 73七、立柱與主結(jié)構(gòu)連接計算 741、立柱與主結(jié)構(gòu)連接計算 74八、橫梁計算 751、選用橫梁型材的截面特性 752、橫梁的強度計算 763、橫梁的剛度計算 794、橫梁的抗剪強度計算 805、橫梁的各種強度效核及構(gòu)造 81九、橫梁與立柱連接件計算 811、橫梁與角碼連接計算 812、角碼與立柱連接計算 82十、橫梁連接焊縫強度計算 831、連接焊縫基本信息 832、焊縫強度計算 84十一、端接構(gòu)件強度計算 851、端接構(gòu)件受力基本情況 852、端接構(gòu)件斷面特性 863、端接構(gòu)件強度計算 87十二、端部連接焊縫強度計算 881、端接焊縫基本信息 882、焊縫強度計算 89十三、化學(xué)錨栓計算 911、錨栓計算信息描述 912、錨栓承受拉力計算 913、錨栓承受剪力計算 934、錨栓受拉承載力校核 945、錨栓混凝土錐體受拉破壞承載力校核 956、混凝土劈裂破壞承載力校核 977、錨栓鋼材受剪破壞校核 998、構(gòu)件邊緣受剪混凝土楔形體破壞校核 1009、混凝土剪撬破壞承載能力計算 10210、拉剪復(fù)合受力承載力計算 10311、錨栓構(gòu)造要求校核 104十四、伸縮縫計算 1051、立柱伸縮縫設(shè)計計算 105第三部分、單層鋁板幕墻 106一、計算依據(jù)及說明 1061、工程概況說明 1062、設(shè)計依據(jù) 1063、基本計算公式 108二、荷載計算 1101、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 1102、風(fēng)荷載設(shè)計值計算 1133、水平地震作用計算 1134、荷載組合計算 113三、水密性指標(biāo)值計算 1141、水密性計算 114四、單層鋁板強度計算 1141、面板荷載計算 1142、鋁板強度計算 1153、加強肋強度計算 1164、角碼抗剪強度校核 1185、鉚釘抗拉強度計算 119五、立柱計算 1191、立柱荷載計算 1192、選用立柱型材的截面特性 1213、立柱強度計算 1224、立柱的剛度計算 1235、立柱抗剪計算 124六、立柱與主結(jié)構(gòu)連接計算 1241、立柱與主結(jié)構(gòu)連接計算 124七、橫梁計算 1261、選用橫梁型材的截面特性 1262、橫梁的強度計算 1273、橫梁的剛度計算 1304、橫梁的抗剪強度計算 1305、橫梁的各種強度效核及構(gòu)造 131八、橫梁與立柱連接件計算 1311、橫梁與角碼連接計算 1312、角碼與立柱連接計算 132九、橫梁連接焊縫強度計算 1331、連接焊縫基本信息 1332、焊縫強度計算 134十、端接構(gòu)件強度計算 1351、端接構(gòu)件受力基本情況 1352、端接構(gòu)件斷面特性 1363、端接構(gòu)件強度計算 137十一、端部連接焊縫強度計算 1381、端接焊縫基本信息 1382、焊縫強度計算 139十二、化學(xué)錨栓計算 1411、錨栓計算信息描述 1412、錨栓承受拉力計算 1413、錨栓承受剪力計算 1434、錨栓受拉承載力校核 1445、錨栓混凝土錐體受拉破壞承載力校核 1456、混凝土劈裂破壞承載力校核 1477、錨栓鋼材受剪破壞校核 1498、構(gòu)件邊緣受剪混凝土楔形體破壞校核 1509、混凝土剪撬破壞承載能力計算 15210、拉剪復(fù)合受力承載力計算 15311、錨栓構(gòu)造要求校核 154十三、伸縮縫計算 1551、立柱伸縮縫設(shè)計計算 155第四部分、鋁合金百葉片 156一、計算依據(jù)及說明 1561、工程概況說明 1562、設(shè)計依據(jù) 1563、基本計算公式 158二、荷載計算 1601、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 1602、風(fēng)荷載設(shè)計值計算 1613、水平地震作用計算 1614、荷載組合計算 161三、百葉強度計算 1621、百葉片截面特性 1622、百葉片強度計算 1633、百葉片剛度計算 1644、百葉片的抗剪強度計算 1655、百葉片的各種強度效核及構(gòu)造 1666、連接螺栓強度計算 166第五部分、點式拉桿雨蓬 167一、計算依據(jù)及說明 1671、工程概況說明 1672、設(shè)計依據(jù) 1673、基本計算公式 169二、荷載計算 1711、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 1712、風(fēng)荷載設(shè)計值計算 1723、雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 1724、雪荷載設(shè)計值計算 1725、自重荷載設(shè)計值 1726、豎向均布地震作用計算 1737、荷載組合計算 173三、點式玻璃計算 1741、玻璃面積 1742、玻璃板塊自重 1743、玻璃強度計算 1744、玻璃跨中撓度計算 176四、3維雨篷計算 1761、計算原理及說明 1762、各桿件斷面特性 1783、各工況及相應(yīng)荷載 1804、有限元分析各工況及計算結(jié)果 180五、耳板強度計算 2191、耳板計算原理及總體信息描述 2192、耳板孔凈截面處的抗拉強度驗算 2193、耳板抗剪強度驗算 2204、耳板端部截面抗拉強度驗算 2205、銷軸各項強度驗算 2206、耳板焊縫強度計算 221六、雨蓬拉桿化學(xué)錨栓計算 2221、錨栓計算信息描述 2222、錨栓承受拉力計算 2223、錨栓承受剪力計算 2234、錨栓受拉承載力校核 2255、錨栓混凝土錐體受拉破壞承載力校核 2256、混凝土劈裂破壞承載力校核 2287、錨栓鋼材受剪破壞校核 2308、構(gòu)件邊緣受剪混凝土楔形體破壞校核 2319、混凝土剪撬破壞承載能力計算 23310、拉剪復(fù)合受力承載力計算 23411、錨栓構(gòu)造要求校核 235七、雨蓬根部化學(xué)錨栓計算 2361、錨栓計算信息描述 2362、錨栓承受拉力計算 2363、錨栓承受剪力計算 2384、錨栓受拉承載力校核 2395、錨栓混凝土錐體受拉破壞承載力校核 2406、混凝土劈裂破壞承載力校核 2427、錨栓鋼材受剪破壞校核 2448、構(gòu)件邊緣受剪混凝土楔形體破壞校核 2459、混凝土剪撬破壞承載能力計算 24810、拉剪復(fù)合受力承載力計算 24811、錨栓構(gòu)造要求校核 249第六部分、懸挑玻璃雨蓬 251一、計算依據(jù)及說明 2511、工程概況說明 2512、設(shè)計依據(jù) 2513、基本計算公式 253二、荷載計算 2551、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 2552、風(fēng)荷載設(shè)計值計算 2563、雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 2564、雪荷載設(shè)計值計算 2565、自重荷載設(shè)計值 2566、豎向均布地震作用計算 2577、荷載組合計算 257三、玻璃計算 2581、玻璃面積 2582、玻璃板塊自重 2583、玻璃強度計算 2584、玻璃跨中撓度計算 260四、雨蓬桿件計算 2611、雨蓬桿件承受組合荷載計算 2612、雨蓬桿件型材截面信息 2623、雨蓬桿件強度驗算 2624、雨蓬桿件剪應(yīng)力計算 2635、雨蓬桿件撓度計算 2636、雨蓬桿件在集中活荷載作用下的校核 264五、軸力剪力彎矩作用下的錨栓群計算 2651、螺栓群計算 2652、錨板面積計算 267六、橫向桿件計算 2671、選用型材的截面特性 2672、桿件強度計算 2683、桿件剪力計算 2694、桿件剛度計算 270七、端部連接焊縫強度計算 2711、端接焊縫基本信息 2712、焊縫強度計算 272八、化學(xué)錨栓計算 2731、錨栓計算信息描述 2732、錨栓承受拉力計算 2743、錨栓承受剪力計算 2754、錨栓受拉承載力校核 2765、錨栓混凝土錐體受拉破壞承載力校核 2776、混凝土劈裂破壞承載力校核 2807、錨栓鋼材受剪破壞校核 2828、構(gòu)件邊緣受剪混凝土楔形體破壞校核 2829、混凝土剪撬破壞承載能力計算 28510、拉剪復(fù)合受力承載力計算 28511、錨栓構(gòu)造要求校核 286明框玻璃幕墻計算依據(jù)及說明工程概況說明工程名稱:江津中學(xué)濱江校區(qū)工程建筑勘察設(shè)計工程所在城市:重慶市工程建筑物所在地地面粗糙度類別:B類工程所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度:六度工程基本風(fēng)壓:0.4kN/m2設(shè)計依據(jù)序號標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)號1《建筑玻璃采光頂技術(shù)要求》JG/T231-20182《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-20183《鋁合金建筑型材電泳涂漆型材》GB/T5237.3-20174《鋁合金建筑型材陽極氧化型材》GB/T5237.2-20175《鋁合金建筑型材噴漆型材》GB/T5237.5-20176《鋁合金建筑型材噴粉型材》GB/T5237.4-20177《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-20178《混凝土接縫用建筑密封膠》JC/T881-20179《建筑幕墻抗震性能振動臺試驗方法》GB/T18575-201710《吊掛式玻璃幕墻用吊夾》JG/T139-201711《鋁合金建筑型材基材》GB/T5237.1-201712《冷彎型鋼通用技術(shù)要求》GB/T6725-201713《熱軋型鋼》GB/T706-201614《點支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程》CECS127-201615《普通裝飾用鋁塑復(fù)合板》GB/T22412-201616《緊固件機械性能自攻螺釘》GB3098.5-201617《緊固件機械性能螺母》GB/T3098.2-201518《建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測方法》GB/T18250-201519《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-201520《建筑物防雷裝置檢測技術(shù)規(guī)范》GB/T21431-201521《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ113-201522《建筑鋁合金型材用聚酰胺隔熱條》JG/T174-201423《緊固件機械性能不銹鋼螺母》GB3098.15-201424《緊固件機械性能不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱》GB3098.6-201425《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50378-201426《建筑鋁合金型材用聚酰胺隔熱條》JG/T174-201427《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》JGJ145-201328《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范(附條文說明)》GB50367-201329《中空玻璃用彈性密封膠》GB/T29755-201330《一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材第1部分：一般要求》GB/T3880.1-201231《一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材第3部分：尺寸偏差》GB/T3880.3-201232《一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材第2部分：力學(xué)性能》GB/T3880.2-201233《鋁合金建筑型材隔熱型材》GB/T5237.6-201234《建筑陶瓷薄板應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ/T172-201235《中空玻璃》GB/T11944-201236《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-201237《干掛空心陶瓷板》GB/T27972-201138《建筑用隔熱鋁合金型材》JG175-201139《建筑工程用索》JG/T330-201140《建筑玻璃點支承裝置》JG/T138-201041《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》GB3098.1-201042《建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50104-201043《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(2015版)GB50010-201044《鋁合金門窗工程技術(shù)規(guī)范》JGJ214-201045《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(2016年版)GB50011-201046《鋁型材截面幾何參數(shù)算法及計算機程序要求》YS/T437-200947《陶瓷板》GB/T23266-200948《平板玻璃》GB11614-200949《夾層玻璃》GB15763.3-200950《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-200951《石材用建筑密封膠》GB/T23261-200952《天然花崗石建筑板材》GB/T18601-200953《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》JGJ/T116-200954《公共建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)范》JGJ176-200955《中空玻璃穩(wěn)態(tài)U值（傳熱系數(shù)）的計算及測定》GB/T22476-200856《建筑門窗玻璃幕墻熱工計算規(guī)程》JGJ/T151-200857《塑料門窗工程技術(shù)規(guī)程》JGJ103-200858《耐候結(jié)構(gòu)鋼》GB/T4171-200859《中國地震烈度表》GB/T17742-200860《半鋼化玻璃》GB/T17841-200861《建筑外門窗保溫性能分級及檢測方法》GB/T8484-200862《鋁合金門窗》GB/T8478-200863《搪瓷用冷軋低碳鋼板及鋼帶》GB/T13790-200864《民用建筑能耗數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T154-200765《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50429-200766《建筑幕墻》GB/T21086-200767《小單元建筑幕墻》JG/T216-200768《不銹鋼棒》GB/T1220-200769《百頁窗用鋁合金帶材》YS/T621-200770《建筑幕墻用瓷板》JG/T217-200771《建筑外窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能現(xiàn)場檢測方法》JG/T211-200772《中空玻璃用復(fù)合密封膠條》JC/T1022-200773《不銹鋼和耐熱鋼牌號及化學(xué)成分》GB/T20878-200774《干掛飾面石材及其金屬掛件》JC830·1~830·2-200575《鋼化玻璃》GB15763.2-200576《建筑隔聲評價標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50121-200577《建筑結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管》JG/T178-200578《混凝土用膨脹型、擴孔型建筑錨栓》JG160-200479《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-200380《幕墻玻璃接縫用密封膠》JC/T882-200181《玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T139-2001基本計算公式(1).場地類別劃分:根據(jù)地面粗糙度,場地可劃分為以下類別:A類近海面,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);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);江津中學(xué)濱江校區(qū)工程建筑勘察設(shè)計按B類地區(qū)計算風(fēng)壓(2).風(fēng)荷載計算:幕墻屬于薄壁外圍護構(gòu)件，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-20128.1.1-2采用風(fēng)荷載計算公式:EQw\s\do3(k)=EQβ\s\do3(gz)×EQμ\s\do3(sl)×EQμ\s\do3(z)×EQw\s\do3(0)其中:EQw\s\do3(k)作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)EQβ\s\do3(gz)瞬時風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算:EQβ\s\do3(gz)=1+2gEQI\s\do3(10)(EQ\f(z,10))(-α)其中g(shù)為峰值因子取為2.5，I10為10米高名義湍流度,α為地面粗糙度指數(shù)A類場地:EQI\s\do3(10)=0.12,α=0.12B類場地:EQI\s\do3(10)=0.14,α=0.15C類場地:EQI\s\do3(10)=0.23,α=0.22D類場地:EQI\s\do3(10)=0.39,α=0.30EQμ\s\do3(z)風(fēng)壓高度變化系數(shù),按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012取定,根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算:A類場地:EQμ\s\do3(z)=1.284×(EQ\f(Z,10))0.24B類場地:EQμ\s\do3(z)=1.000×(EQ\f(Z,10))0.30C類場地:EQμ\s\do3(z)=0.544×(EQ\f(Z,10))0.44D類場地:EQμ\s\do3(z)=0.262×(EQ\f(Z,10))0.60本工程屬于B類地區(qū)EQμ\s\do3(sl)風(fēng)荷載體型系數(shù),按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012取定EQw\s\do3(0)基本風(fēng)壓,按全國基本風(fēng)壓圖,重慶市地區(qū)取為0.4kN/m2(3).地震作用計算:EQq\s\do3(EAk)=EQβ\s\do3(E)×EQα\s\do3(max)×EQG\s\do3(Ak)其中:EQq\s\do3(EAk)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值EQβ\s\do3(E)動力放大系數(shù),按5.0取定EQα\s\do3(max)水平地震影響系數(shù)最大值,按相應(yīng)設(shè)防烈度取定:6度(0.05g):EQα\s\do3(max)=0.047度(0.1g):EQα\s\do3(max)=0.087度(0.15g):EQα\s\do3(max)=0.128度(0.2g):EQα\s\do3(max)=0.168度(0.3g):EQα\s\do3(max)=0.249度(0.4g):EQα\s\do3(max)=0.32重慶市地區(qū)設(shè)防烈度為六度,根據(jù)本地區(qū)的情況,故取EQα\s\do3(max)=0.04EQG\s\do3(Ak)幕墻構(gòu)件的自重(N/m2)(4).荷載組合:結(jié)構(gòu)設(shè)計時，根據(jù)構(gòu)件受力特點，荷載或作用的情況和產(chǎn)生的應(yīng)力(內(nèi)力)作用方向，選用最不利的組合，荷載和效應(yīng)組合設(shè)計值按下式采用：EQγ\s\do3(G)EQS\s\do3(G)+EQγ\s\do3(w)EQψ\s\do3(w)EQS\s\do3(w)+EQγ\s\do3(E)EQψ\s\do3(E)EQS\s\do3(E)+EQγ\s\do3(T)EQψ\s\do3(T)EQS\s\do3(T)各項分別為永久荷載：重力；可變荷載：風(fēng)荷載、溫度變化；偶然荷載：地震水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值:EQq\s\do3(k)=EQW\s\do3(k)+0.5×EQq\s\do3(EAk)，維護結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)值不考慮地震組合水平荷載設(shè)計值:q=1.5×EQW\s\do3(k)+0.5×1.3×EQq\s\do3(EAk)荷載和作用效應(yīng)組合的分項系數(shù),按以下規(guī)定采用:①對永久荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值，其分項系數(shù)滿足：a.當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時：對由可變荷載效應(yīng)控制的組合，取1.3b.當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時：一般情況取1.0；②可變荷載根據(jù)設(shè)計要求選代表值，其分項系數(shù)一般情況取1.5荷載計算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算EQW\s\do3(k):作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)z:計算高度8.2mEQμ\s\do3(z):8.2m高處風(fēng)壓高度變化系數(shù)(按B類區(qū)計算):(GB50009-2012條文說明8.2.1)EQμ\s\do3(z)=1×(EQ\f(z,10))0.3=0.942202由于0.942202<1,取EQμ\s\do3(z)=1EQI\s\do3(10):10米高名義湍流度,對應(yīng)A、B、C、D類地面粗糙度，分別取0.12、0.14、0.23、0.39。(GB50009-2012條文說明8.4.6)EQβ\s\do3(gz):陣風(fēng)系數(shù):EQβ\s\do3(gz)=1+2×g×EQI\s\do3(10)×(EQ\f(z,10))(-α)=1+2×2.5×0.14×(EQ\f(8.2,10))(-0.15)=1.72115由于1.72115>1.7,取EQβ\s\do3(gz)=1.7EQμ\s\do3(sp1):局部正風(fēng)壓體型系數(shù)EQμ\s\do3(sn1):局部負(fù)風(fēng)壓體型系數(shù),通過計算確定EQμ\s\do3(sz):建筑物表面正壓區(qū)體型系數(shù)，按照(GB50009-20128.3.3)取1EQμ\s\do3(sf):建筑物表面負(fù)壓區(qū)體型系數(shù)，按照(GB50009-20128.3.3-2)取-1對于封閉式建筑物，考慮內(nèi)表面壓力，取-0.2或0.2EQA\s\do3(v):立柱構(gòu)件從屬面積取3.8m2EQA\s\do3(h):橫梁構(gòu)件從屬面積取1.8m2EQμ\s\do3(sa):維護構(gòu)件面板的局部體型系數(shù)EQμ\s\do3(s1z)=EQμ\s\do3(sz)+0.2=1.2EQμ\s\do3(s1f)=EQμ\s\do3(sf)-0.2=-1.2維護構(gòu)件從屬面積大于或等于25m2的體型系數(shù)計算EQμ\s\do3(s25z)=EQμ\s\do3(sz)×0.8+0.2(GB50009-20128.3.4)=1EQμ\s\do3(s25f)=EQμ\s\do3(sf)×0.8-0.2(GB50009-20128.3.4)=-1對于直接承受荷載的面板而言，不需折減有EQμ\s\do3(saz)=1.2EQμ\s\do3(saf)=-1.2同樣，取立柱面積對數(shù)線性插值計算得到EQμ\s\do3(savz)=EQμ\s\do3(sz)+(EQμ\s\do3(sz)×0.8-EQμ\s\do3(sz))×EQ\f(log(A\s\do3()),1.4)+0.2=1+(0.8-1)×EQ\f(0.579784,1.4)+0.2=1.11717EQμ\s\do3(savf)=EQμ\s\do3(sf)+(EQμ\s\do3(sf)×0.8-EQμ\s\do3(sf))×EQ\f(log(A\s\do3()),1.4)-0.2=-1+((-0.8)-(-1))×EQ\f(0.579784,1.4)-0.2=-1.11717同樣，取橫梁面積對數(shù)線性插值計算得到EQμ\s\do3(sahz)=EQμ\s\do3(sz)+(EQμ\s\do3(sz)×0.8-EQμ\s\do3(sz))×EQ\f(log(A\s\do3()),1.4)+0.2=1+(0.8-1)×EQ\f(0.255273,1.4)+0.2=1.16353EQμ\s\do3(sahf)=EQμ\s\do3(sf)+(EQμ\s\do3(sf)×0.8-EQμ\s\do3(sf))×EQ\f(log(A\s\do3()),1.4)-0.2=-1+((-0.8)-(-1))×EQ\f(0.255273,1.4)-0.2=-1.16353按照以上計算得到對于面板有:EQμ\s\do3(sp1)=1.2EQμ\s\do3(sn1)=-1.2對于立柱有:EQμ\s\do3(svp1)=1.11717EQμ\s\do3(svn1)=-1.11717對于橫梁有:EQμ\s\do3(shp1)=1.16353EQμ\s\do3(shn1)=-1.16353面板正風(fēng)壓風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算如下EQW\s\do3(kp)=EQβ\s\do3(gz)×EQμ\s\do3(sp1)×EQμ\s\do3(z)×EQW\s\do3(0)(GB50009-20128.1.1-2)=1.7×1.2×1×0.4=0.816kN/m2EQW\s\do3(kp)<1kN/m2,取EQW\s\do3(kp)=1kN/m2面板負(fù)風(fēng)壓風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算如下EQW\s\do3(kn)=EQβ\s\do3(gz)×EQμ\s\do3(sn1)×EQμ\s\do3(z)×EQW\s\do3(0)(GB50009-20128.1.1-2)=1.7×(-1.2)×1×0.4=-0.816kN/m2EQW\s\do3(kn)>-1kN/m2,取EQW\s\do3(kn)=-1kN/m2同樣，立柱正風(fēng)壓風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算如下EQW\s\do3(kvp)=EQβ\s\do3(gz)×EQμ\s\do3(svp1)×EQμ\s\do3(z)×EQW\s\do3(0)(GB50009-20128.1.1-2)=1.7×1.11717×1×0.4=0.759678kN/m2EQW\s\do3(kvp)<1kN/m2,取EQW\s\do3(kvp)=1kN/m2立柱負(fù)風(fēng)壓風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算如下EQW\s\do3(kvn)=EQβ\s\do3(gz)×EQμ\s\do3(svn1)×EQμ\s\do3(z)×EQW\s\do3(0)(GB50009-20128.1.1-2)=-0.759678kN/m2EQW\s\do3(kvn)>-1kN/m2,取EQW\s\do3(kvn)=-1kN/m2同樣，橫梁正風(fēng)壓風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算如下EQW\s\do3(khp)=EQβ\s\do3(gz)×EQμ\s\do3(shp1)×EQμ\s\do3(z)×EQW\s\do3(0)(GB50009-20128.1.1-2)=0.791202kN/m2EQW\s\do3(khp)<1kN/m2,取EQW\s\do3(khp)=1kN/m2橫梁負(fù)風(fēng)壓風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算如下EQW\s\do3(khn)=EQβ\s\do3(gz)×EQμ\s\do3(shn1)×EQμ\s\do3(z)×EQW\s\do3(0)(GB50009-20128.1.1-2)=-0.791202kN/m2EQW\s\do3(khn)>-1kN/m2,取EQW\s\do3(khn)=-1kN/m2當(dāng)前幕墻抗風(fēng)壓等級為1級風(fēng)荷載設(shè)計值計算W:風(fēng)荷載設(shè)計值:kN/m2γw:風(fēng)荷載作用效應(yīng)的分項系數(shù)：1.5面板風(fēng)荷載作用計算Wp=γw×Wkp=1.5×1=1.5kN/m2Wn=γw×Wkn=1.5×(-1)=-1.5kN/m2立柱風(fēng)荷載作用計算Wvp=γw×Wkvp=1.5×1=1.5kN/m2Wvn=γw×Wkvn=1.5×(-1)=-1.5kN/m2橫梁風(fēng)荷載作用計算Whp=γw×Wkhp=1.5×1=1.5kN/m2Whn=γw×Wkhn=1.5×(-1)=-1.5kN/m2水平地震作用計算GAK:面板平米重量取0.3072kN/m2αmax:水平地震影響系數(shù)最大值:0.04qEk:分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)qEk=βE×αmax×GAK(JGJ102-20035.3.4)=5×0.04×0.3072=0.06144kN/m2rE:地震作用分項系數(shù):1.3qEA:分布水平地震作用設(shè)計值(kN/m2)qEA=rE×qEk=1.3×0.06144=0.079872kN/m2荷載組合計算幕墻承受的荷載作用組合計算，按照規(guī)范，考慮正風(fēng)壓、地震荷載組合:Szkp=Wkp=1kN/m2Szp=Wkp×γw+qEk×γE×ψE=1×1.5+0.06144×1.3×0.5=1.53994kN/m2考慮負(fù)風(fēng)壓、地震荷載組合:Szkn=Wkn=-1kN/m2Szn=Wkn×γw-qEk×γE×ψE=-1×1.5-0.06144×1.3×0.5=-1.53994kN/m2綜合以上計算，取絕對值最大的荷載進行強度演算采用面板荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值為1kN/m2面板荷載組合設(shè)計值為1.53994kN/m2立柱承受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為1kN/m2橫梁承受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為1kN/m2水密性指標(biāo)值計算水密性計算根據(jù)《建筑幕墻》GB/T21086--20075.1.2.1要求,水密性能指標(biāo)應(yīng)按照如下方法確定,對于ⅢA和ⅣA地區(qū)，即熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng)多發(fā)地區(qū)，水密性能指標(biāo)P按照下面公式計算：P=1000×EQμ\s\do3(z)×EQμ\s\do3(c)×EQω\s\do3(0)GB/T21086--20075.1.2.1z:計算高度8.2mEQμ\s\do3(z):8.2m高處風(fēng)壓高度變化系數(shù)(按B類區(qū)計算):(GB50009-2012條文說明8.2.1)EQμ\s\do3(z)=1×(EQ\f(z,10))0.3=0.942202由于0.942202<1,取EQμ\s\do3(z)=1EQμ\s\do3(c):風(fēng)力系數(shù)，可取1.2EQω\s\do3(0):重慶市地區(qū)基本風(fēng)壓，取0.4kN/m2，重慶市地區(qū)所屬氣候區(qū)域為IA類氣候所以有：P=1000×EQμ\s\do3(z)×EQμ\s\do3(c)×EQω\s\do3(0)=1000×1×1.2×0.4=480Pa由于該地區(qū)所屬氣候區(qū)域為IA類氣候，根據(jù)GB/T21086--20075.1.2.1(b)規(guī)定，實際水密性能按照上式的75%進行設(shè)計，即P×0.75=360Pa玻璃計算玻璃面積B:該處玻璃幕墻分格寬:1mH:該處玻璃幕墻分格高:2.4mA:該處玻璃板塊面積:A=B×H=1×2.4=2.4m2玻璃板塊自重EQG\s\do3(SAk):中空玻璃板塊平均自重(不包括鋁框):玻璃的體積密度為:25.6(kN/m3)(JGJ102-20035.3.1)EQt\s\do3(1):外層玻璃厚度6mmEQt\s\do3(2):內(nèi)層玻璃厚度6mmEQG\s\do3(SAk)=25.6×EQ\f(t\s\do3()+t\s\do3(),1000)=25.6×EQ\f(6+6,1000)=0.3072kN/m2G=1.3×0.3072×2.4=0.958464kN玻璃強度計算選定面板材料為:6(TP)+9+6(TP)中空玻璃校核依據(jù):σ≤EQf\s\do3(g)q:玻璃所受組合荷載:1.53994kN/m2a:玻璃短邊邊長:1mb:玻璃長邊邊長:2.4mEQt\s\do3(1):中空玻璃外層玻璃厚度:6mmEQt\s\do3(2):中空玻璃內(nèi)層玻璃厚度:6mmE:玻璃彈性模量:72000N/mm2m:玻璃板面跨中彎曲系數(shù),按邊長比a/b查表6.1.2-1得:0.109583η:折減系數(shù),根據(jù)參數(shù)θ查表6.1.2-2EQσ\s\do3(w):玻璃所受應(yīng)力:q=1.53994kN/m2荷載分配計算:EQq\s\do3(1)=1.1×q×EQ\f(t\s\do3()3,t\s\do3()3+t\s\do3()3)=1.1×1.53994×EQ\f(63,63+63)=0.846965EQq\s\do3(2)=q×EQ\f(t\s\do3()3,t\s\do3()3+t\s\do3()3)=1.53994×EQ\f(63,63+63)=0.769968EQq\s\do3(k1)=1.1×EQq\s\do3(k)×EQ\f(t\s\do3()3,t\s\do3()3+t\s\do3()3)=1.1×1×EQ\f(63,63+63)=0.55EQq\s\do3(k2)=EQq\s\do3(k)×EQ\f(t\s\do3()3,t\s\do3()3+t\s\do3()3)=1×EQ\f(63,63+63)=0.5參數(shù)θ計算:EQθ\s\do3(1)=EQ\f(q\s\do3()×a4×109,E×t\s\do3()4)(JGJ102-20036.1.2-3)=EQ\f(0.55×14×109,72000×64)=5.8942查表6.1.2-2得η1=0.992846EQθ\s\do3(2)=EQ\f(q\s\do3()×a4×109,E×t\s\do3()4)=EQ\f(0.5×14×109,72000×64)=5.35837查表6.1.2-2得EQη\s\do3(2)=0.997133玻璃最大應(yīng)力計算:EQσ\s\do3(w1)=EQ\f(6×m×q\s\do3()×a2×1000,t\s\do3()2)×EQη\s\do3(1)(JGJ102-20036.1.2-1)=EQ\f(6×0.109583×0.846965×12×1000,62)×0.992846=15.3582N/mm2EQσ\s\do3(w2)=EQ\f(6×m×q\s\do3()×a2×1000,t\s\do3()2)×η2=EQ\f(6×0.109583×0.769968×12×1000,62)×0.997133=14.0223N/mm215.3582N/mm2≤EQf\s\do3(g)=84N/mm214.0223N/mm2≤EQf\s\do3(g)=84N/mm2玻璃的強度滿足玻璃跨中撓度計算校核依據(jù):EQd\s\do3(f)≤EQd\s\do3(flim)=EQ\f(1,60)×1000=16.6667mmD:玻璃剛度(N·mm)ν:玻璃泊松比:0.2E:玻璃彈性模量:72000N/mm2EQt\s\do3(e):中空玻璃的等效厚度EQt\s\do3(e)=0.95×EQ\r(3,t\s\do3()3+t\s\do3()3)=0.95×EQ\r(3,63+63)=7.18155mmD=EQ\f(E×t\s\do3()3,12×(1-ν2))=EQ\f(72000×7.181553,12×(1-0.22))=2314912.5N·mmEQq\s\do3(k):玻璃所受組合荷載標(biāo)準(zhǔn)值:1kN/m2μ:撓度系數(shù),按邊長比a/b查表6.1.3得:0.0111594參數(shù)θ計算:θ=EQ\f(q\s\do3()×a4,E×t\s\do3()4)(JGJ102-20036.1.2-3)=EQ\f(1×14,72000×7.181554)×109=5.22149η:折減系數(shù),根據(jù)參數(shù)θ查表6.1.2-2得η=0.998228EQd\s\do3(f):玻璃組合荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下?lián)隙茸畲笾礒Qd\s\do3(f)=EQ\f(μ×q\s\do3()×a4,D)×η(JGJ102-20036.1.3-2)=EQ\f(0.0111594×1×14,2314912.5)×0.998228×109=4.81212mm4.81212mm≤EQd\s\do3(flim)=16.6667mm玻璃的撓度滿足立柱計算立柱荷載計算(1)風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計值(矩形分布)qw:風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計值(kN/m)rw:風(fēng)荷載作用效應(yīng)的分項系數(shù)：1.5Wk:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:1kN/m2Bl:幕墻左分格寬:1mBr:幕墻右分格寬:1mqwk=Wk×EQ\f(Bl+Br,2)=1×EQ\f(1+1,2)=1kN/mqw=1.5×qwk=1.5×1=1.5kN/m(2)分布水平地震作用設(shè)計值GAkl:立柱左邊幕墻構(gòu)件(包括面板和框)的平均自重:0.5kN/m2GAkr:立柱右邊幕墻構(gòu)件(包括面板和框)的平均自重:0.5kN/m2qEAkl=5×αmax×GAkl(JGJ102-20035.3.4)=5×0.04×0.5=0.1kN/m2qEAkr=5×αmax×GAkr(JGJ102-20035.3.4)=5×0.04×0.5=0.1kN/m2qek=EQ\f(qEkl×Bl+qEkr×Br,2)=EQ\f(0.1×1+0.1×1,2)=0.1kN/mqe=1.3×qek=1.3×0.1=0.13kN/m(3)立柱荷載組合立柱所受組合荷載標(biāo)準(zhǔn)值為:qk=qwk=1kN/m立柱所受組合荷載設(shè)計值為:q=qw+ψE×qe=1.5+0.5×0.13=1.565kN/m立柱計算簡圖如下:(4)立柱彎矩:通過有限元分析計算得到立柱的彎矩圖如下:立柱彎矩分布如下表:列表條目123456789偏移(m)0.0000.5631.1251.6872.2502.8123.3753.9374.500彎矩(kN.m)0.0001.7332.9713.7143.9613.7142.9711.7330.000最大彎矩發(fā)生在2.25m處M:幕墻立柱在風(fēng)荷載和地震作用下產(chǎn)生彎矩(kN·m)M=3.96141kN·m立柱在荷載作用下的軸力圖如下:立柱在荷載作用下的支座反力信息如下表:支座編號X向反力(kN)Y向反力(kN)轉(zhuǎn)角反力(kN.m)n0-3.521n1-3.521-2.925選用立柱型材的截面特性選定立柱材料類別:鋁-6063-T6選用立柱型材名稱:140X80X3mm斷橋隔熱立柱型材強度設(shè)計值:140N/mm2型材彈性模量:E=70000N/mm2X軸慣性矩:Ix=590.554cm4Y軸慣性矩:Iy=154.154cm4X軸上部抵抗矩:Wx1=71.1641cm3X軸下部抵抗矩:Wx2=66.3429cm3Y軸左部抵抗矩:Wy1=38.5393cm3Y軸右部抵抗矩:Wy2=38.5379cm3型材截面積:A=18.0938cm2型材計算校核處抗剪壁厚:t=3mm型材截面面積矩:Ss=46.3729cm3塑性發(fā)展系數(shù):γ=1.05立柱強度計算校核依據(jù):EQ\f(N,A)+EQ\f(M,γ×w)≤ｆaBl:幕墻左分格寬:1mBr:幕墻右分格寬:1mHv:立柱長度GAkl:幕墻左分格自重:0.5kN/m2GAKr:幕墻右分格自重:0.5kN/m2幕墻自重線荷載:Gk=EQ\f(GAkl×Bl+GAkr×Br,2)=EQ\f(0.5×1+0.5×1,2)=0.5kN/mrG:結(jié)構(gòu)自重分項系數(shù):1.3G:幕墻自重線荷載設(shè)計值0.65kN/mf:立柱計算強度(N/mm2)A:立柱型材截面積:18.0938cm2Nl:當(dāng)前桿件最大軸拉力(kN)Ny:當(dāng)前桿件最大軸壓力(kN)Mmax:當(dāng)前桿件最大彎矩(kN.m)Wz:立柱截面抵抗矩(cm3)γ:塑性發(fā)展系數(shù):1.05立柱通過有限元計算得到的應(yīng)力校核數(shù)據(jù)表格如下:編號NlNyMmaxWzAfzb02.925-0.0003.96166.342918.093858.484通過上面計算可知,立柱桿件b0的應(yīng)力最大,為58.4843N/mm2≤ｆa=140N/mm2,所以立柱承載力滿足要求立柱的剛度計算校核依據(jù):Umax≤EQ\f(L,180)且Umax≤30mmDfmax:立柱最大允許撓度:通過有限元分析計算得到立柱的撓度圖如下:立柱撓度分布如下表:列表條目123456789偏移(m)0.0000.5631.1251.6872.2502.8123.3753.9374.500撓度(mm)0.0005.0159.20311.95712.91611.9579.2035.0150.000最大撓度發(fā)生在2.25m處,最大撓度為12.9161mm≤30mmDfmax=EQ\f(Hvmax,180)×1000=EQ\f(4.5,180)×1000=25mm立柱最大撓度Umax為:12.9161mm≤25mm撓度滿足要求立柱抗剪計算校核依據(jù):τmax≤[τ]=81.2N/mm2通過有限元分析計算得到立柱的剪力圖如下:立柱剪力分布如下表:列表條目123456789偏移(m)0.0000.5631.1251.6872.2502.8123.3753.9374.500剪力(kN)-3.521-2.641-1.761-0.880-0.0000.8801.7612.6413.521最大剪力發(fā)生在0m處τ:立梃剪應(yīng)力:Q:立梃最大剪力:3.52125kNSs:立柱型材截面面積矩:46.3729cm3Ix:立柱型材截面慣性矩:590.554cm4t:立柱抗剪壁厚:3