玻璃幕墙计算(钢立柱)

第一节、幕墙计算一、荷载作用1、幕墙所承受荷载的分类幕墙所承受的荷载随时间的变异分类可分为下列三类： 永久荷载，例如结构的自重、静水压力、预应力等可变荷载，例如风荷载、屋面活荷载、雪荷载等、施工及检修荷载 偶然荷载，地震作用、爆炸力、撞击力等 2、风荷载标准值的计算：0ωμμβω⋅⋅⋅=z S gz K式中： K ω—风荷载标准值（N/mm 2）； gz β—阵风系数。

S μ—风荷载体形系数。

z μ—风压高度变化系数。

0ω—基本风压。

基本风压0ω是根据全国各气象台历年来的最大风速记录，按基本风压的标准要求，将不同风仪高度和时次时距的年最大风速，统一换算为离地10m 高，自记10min 平均年最大风速（m/s ）。

然后根据贝努利公式2021v ρω=确定基本风压。

在《建筑结构荷载规范》附录D 中给出了全国各个地区的经过换算的基本风压。

在幕墙结构的设计中如果无特殊要求，基本风压取50年一遇。

风压高度变化系数z μ主要考虑的是风压随着建筑物高度变化的变化。

其主要决定两个因素，一个是建筑物的高度；另外一个就是地面粗糙度类别，目前《建筑结构荷载规范》考虑了四类地面类别：—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 类指有密集建筑群而且房屋较高的城市市区；2风荷载体形系数S μ是指风作用在建筑物表面上所引起的实际压力或吸力与来流风的速度压的比值。

对于墙面幕墙的体形系数，正压按照《建筑结构荷载规范》表7.3.1取；而负压，对墙面取-1.2，墙角取-2.0。

墙角边指房屋宽度的0.1或房屋平均高度的0.4，取其小者，但不小于1.5m 。

阵风系数gz β是考虑由于风的脉动引起局部风压瞬时增大，同样与高度及地面粗糙度类别有关。

它区别于高层建筑的风振系数。

对于表面形状复杂的幕墙结构或者有风洞实验资料的工程，应该按照实验资料进行计算。

玻璃幕墙钢结构工程计算书第一部分5-J轴与1/5-15轴相交柱（竖放桁架）设计一、设计任务根据使用方要求（详见建筑图），该立柱跨越7个楼层（3层至9层），主要承受幕墙自重、水平风荷载及地震作用，相邻柱距分别为：6600mm和8400mm。

施工图中构件编号GZ-4。

二、结构选型根据建筑功能要求及土建条件，采用如下图所示的空间三角桁架结构。

三、设计依据1、《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）2、《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）四、荷载分析根据建筑功能要求及相关规范，该构件结构考虑如下荷载作用：恒载：横梁及桁架自重0.78kN/m2，玻璃幕墙传来，恒载标准值取0.7kN/m2。

活载：风荷载标准值（50年一遇，建筑标高48米）1.15kN/m2地震作用（7度区，地震加速度0.15）0.42kN/m2水平组合荷载标准值：1.402kN/m2计算简图如下：五、内力、变形分析内力分析采用PKPM—STS软件并配合通用有限元分析程序ANSYS进行校核，杆件的内力、应力比、节点水平位移分析结果如下：风吸力作用下：受压杆最大内力（双肢中的一肢）：826KN，受拉杆最大内力：1480KN强度最大应力比：0.80；稳定最大应力比：0.91节点最大位移：110mm=L/324，满足要求。

风压力作用下：受压杆最大内力：1747KN，受拉杆最大内力（双肢中的一肢）：771KN强度最大应力比：受拉：0.82；受压：0.94；稳定最大应力比：0.92节点最大位移：110mm=L/324，满足要求。

六、节点设计钢柱下端作法见结构施工图，柱脚采用完全铰接设计，作用合力设计值为：413KN，抗剪螺栓采用Q345材质制作C级螺栓，抗剪强度取155 k N/m2，计算得螺栓最小直径46.9mm，实际采用52mm。

计算承压板厚33mm，实际取40mm。

第二部分5-B、C、D、E、F、G、H轴与1/5-15轴相交柱（竖放桁架）设计一、设计任务根据使用方要求（详见建筑图），该立柱跨越2个楼层（8—9层），主要承受幕墙自重、水平风荷载及地震作用，相邻柱距为：8400mm。

石材幕墙钢型材立柱受力分析计算摘要：石材幕墙具有造型优美、使用生命周期长、安装维修成本低等特点，已广泛被运用到现代各类建筑中。

通过对石材幕墙可能承受的风荷载、地震荷载的计算，验算其立柱抗弯强度、抗剪强度、挠度等参数，以满足石材幕墙的安全性。

关键词：石材幕墙；荷载；安全性1前言石材幕墙具有造型优美、使用生命周期长、安装维修成本低等特点[1]，已广泛被运用到现代各类建筑中。

为了保证在长时间的使用年限里安全性，需在设计过程对其抗弯强度、抗剪强度等参数进行计算，以满足石材幕墙的使用要求。

2. 工程背景门楼石材幕墙所属建筑物地区类别为C类地形即有密集建筑群的城市市区，抗震设防烈度为6度，地震设防分类为标准设防类，工程基本风压取0.35kN/m²，工程基本雪压[2]取0.5kN/m²。

3.幕墙钢型材立柱计算基本参数根据现场实际情况，幕墙立柱按单跨简支(受拉)力学模型进行设计计算，立柱跨度L取3400mm，立柱左分格宽为800mm，立柱右分格宽为800mm，立柱计算间距B 取 800mm，立柱材质为Q235钢型材，受力模型如图1。

图1 简支梁力学模型风荷载作用的线荷载集度按矩形分布考虑，风荷载线分布最大荷载集度标准qwk =Wk×B=0.8N/mm，风荷载线分布最大荷载集度设计值qw=1.5qwk=1.2N/mm。

水平地震作用线荷载集度按矩形分布考虑，按现行国家标准《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）第 5.3.4 条，垂直于幕墙平面的分布水平地震标准值qEAK =βE×αmax×GAK=0.00022N/mm2，,式中βE动力放大系数取 5，αmax水平地震影响系数最大值本工程取值0.04。

水平地震作用线荷载集度标准值qEK =qEAK×B=0.176N/mm，水平地震作用线荷载集度设计值qE=qEK×γE=0.229N/mm。

郑州金水万达中心项目1#、2#楼明框玻璃幕墙设计计算书（一）河南天地装饰工程有限公司2015.04目录1 计算引用的规范、标准及资料 (1)1.1 幕墙设计规范： (1)1.2 建筑设计规范： (1)1.3 铝材规范： (2)1.4 金属板及石材规范： (2)1.5 玻璃规范： (3)1.6 钢材规范： (3)1.7 胶类及密封材料规范： (3)1.8 五金件规范： (4)1.9 相关物理性能等级测试方法： (4)1.10 《建筑结构静力计算手册》(第二版) (5)1.11 土建图纸： (5)2 基本参数 (5)2.1 幕墙所在地区 (5)2.2 地面粗糙度分类等级 (5)2.3 抗震设防 (5)3 幕墙承受荷载计算 (6)3.1 风荷载标准值的计算方法 (6)3.2 计算支撑结构时的风荷载标准值 (8)3.3 计算面板材料时的风荷载标准值 (8)3.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 (8)3.5 平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值 (8)3.6 作用效应组合 (8)4 幕墙立柱计算 (9)4.1 立柱型材选材计算 (9)4.2 确定材料的截面参数 (10)4.3 选用立柱型材的截面特性 (11)4.4 立柱的抗弯强度计算 (12)4.5 立柱的挠度计算 (12)4.6 立柱的抗剪计算 (13)5 幕墙横梁计算 (13)5.1 横梁型材选材计算 (14)5.2 确定材料的截面参数 (16)5.3 选用横梁型材的截面特性 (17)5.4 幕墙横梁的抗弯强度计算 (18)5.5 横梁的挠度计算 (18)5.6 横梁的抗剪计算 (19)6 玻璃板块的选用与校核 (20)6.1 玻璃板块荷载计算： (20)6.2 玻璃的强度计算： (21)6.3 玻璃最大挠度校核： (22)7 连接件计算 (23)7.1 横梁与立柱间焊接强度计算 (24)7.2 立柱与主结构连接 (25)8 幕墙埋件计算(化学锚栓) (27)8.1 荷载值计算 (27)8.2 锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算 (27)8.3 群锚受剪内力计算 (29)8.4 锚栓钢材破坏时的受拉承载力计算 (29)8.5 基材混凝土的受拉承载力计算 (29)8.6 锚栓钢材受剪破坏承载力计算 (30)8.7 基材混凝土受剪承载力计算 (31)8.8 拉剪复合受力情况下的混凝土承载力计算 (32)9 幕墙转接件强度计算 (32)9.1 受力分析 (32)9.2 转接件的强度计算 (33)10 幕墙焊缝计算 (33)10.1 受力分析 (33)10.2 焊缝特性参数计算 (33)10.3 焊缝校核计算 (34)11 明框玻璃幕墙伸缩及紧固计算 (34)11.1 立柱连接伸缩缝计算 (35)11.2 玻璃镶嵌槽紧固螺钉抗拉强度计算 (35)11.3 玻璃边缘到边框槽底间隙计算 (35)明框玻璃幕墙设计计算书1计算引用的规范、标准及资料1.1幕墙设计规范《铝合金结构设计规范》 GB50429-2007《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-2003《建筑瓷板装饰工程技术规程》 CECS101：98《建筑幕墙》 GB/T21086-2007《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ133-2001《小单元建筑幕墙》 JG/T216-20071.2建筑设计规范：《地震震级的规定》 GB/T17740-1999《钢结构设计规范》 GB50017-2003《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3-2010《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045-95(2005年版) 《高处作业吊蓝》 GB19155-2003《工程抗震术语标准》 JGJ/T97-2011《工程网络计划技术规程》 JGJ/T121-99《混凝土结构后锚固技术规程》 JGJ145-2013《混凝土结构加固设计规范》 GB50367-2013《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》 JG160-2004《建筑材料放射性核素限量》 GB6566-2010《建筑防火封堵应用技术规程》 CECS154：2003《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-2002《建筑工程抗震设防分类标准》 GB50223-2008《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068-2001《建筑抗震设计规范》 GB50011-2010《建筑设计防火规范》 GB50016-2006《建筑物防雷设计规范》 GB50057-2010《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 GB50018-2002《民用建筑设计通则》 GB50352-2005《擦窗机》 GB19154-2003《钢结构焊接规范》 GB50661-2011《钢结构工程施工规范》 GB50755-2012《变形铝及铝合金化学成份》 GB/T3190-2008 《建筑用隔热铝合金型材》 JG175-2011《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》 JG/T133-2000 《铝合金建筑型材第1部分基材》 GB5237.1-2008 《铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材》 GB5237.2-2008 《铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材》 GB5237.3-2008 《铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材》 GB5237.4-2008 《铝合金建筑型材第5部分氟碳漆喷涂型材》 GB5237.5-2008 《铝合金建筑型材第6部分隔热型材》 GB5237.6-2012 《铝及铝合金彩色涂层板、带材》 YS/T431-2009 《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》 YS/T437-2009 《有色电泳涂漆铝合金建筑型材》 YS/T459-2003 《变形铝和铝合金牌号表示方法》 GB/T16474-20111.4金属板及石材规范：《干挂饰面石材及其金属挂件》 JC830.1、2-2005 《建筑装饰用微晶玻璃》 JC/T872-2000 《建筑幕墙用瓷板》 JG/T217-2007 《建筑装饰用搪瓷钢板》 JG/T234-2008 《微晶玻璃陶瓷复合砖》 JC/T994-2006 《超薄天然石材复合板》 JC/T1049-2007 《铝幕墙板板基》 YS/T429.1-2000 《铝幕墙板第2部分：有机聚合物喷涂铝单板》 YS/T429.2-2012 《建筑幕墙用铝塑复合板》 GB/T17748-2008 《建筑幕墙用陶板》 JG/T324-2011 《建筑装饰用石材蜂窝复合板》 JG/T328-2011 《建筑幕墙用氟碳铝单板制品》 JG331-2011《纤维增强水泥外墙装饰挂板》 JC/T2085-2011 《建筑用泡沫铝板》 JG/T359-2012 《金属装饰保温板》 JG/T360-2012 《外墙保温用锚栓》 JG/T366-2012 《聚碳酸酯（PC）中空板》 JG/T116-2012 《聚碳酸酯（PC）实心板》 JG/T347-2012 《铝塑复合板用铝带》 YS/T432-2000 《天然板石》 GB/T18600-2009 《天然大理石荒料》 JC/T202-2011 《天然大理石建筑板材》 GB/T19766-2005 《天然花岗石荒料》 JC/T204-2011 《天然花岗石建筑板材》 GB/T18601-2009 《天然石材统一编号》 GB/T17670-2008 《天然饰面石材术语》 GB/T13890-2008《镀膜玻璃第1部分：阳光控制镀膜玻璃》 GB/T18915.1-2013 《镀膜玻璃第2部分：低辐射镀膜玻璃》 GB/T18915.2-2013 《防弹玻璃》 GB17840-1999《平板玻璃》 GB11614-2009《建筑用安全玻璃第3部分：夹层玻璃》 GB15763.3-2009 《建筑用安全玻璃第2部分：钢化玻璃》 GB15763.2-2005 《建筑用安全玻璃防火玻璃》 GB15763.1-2009 《半钢化玻璃》 GB/T17841-2008 《热弯玻璃》 JC/T915-2003《压花玻璃》 JC/T511-2002《中空玻璃》 GB/T11944-20121.6钢材规范：《建筑结构用冷弯矩形钢管》 JG/T178-2005《不锈钢棒》 GB/T1220-2007 《不锈钢冷加工钢棒》 GB/T4226-2009 《不锈钢冷轧钢板及钢带》 GB/T3280-2007 《不锈钢热轧钢板及钢带》 GB/T4237-2007 《不锈钢小直径无缝钢管》 GB/T3090-2000 《彩色涂层钢板和钢带》 GB/T12754-2006 《低合金钢焊条》 GB/T5118-2012 《低合金高强度结构钢》 GB/T1591-2008 《建筑幕墙用钢索压管接头》 JG/T201-2007《耐候结构钢》 GB/T4171-2008 《高碳铬不锈钢丝》 YB/T096—1997 《合金结构钢》 GB/T3077-1999 《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》 GB/T13912-2002 《冷拔异形钢管》 GB/T3094-2012 《碳钢焊条》 GB/T5117-2012 《碳素结构钢》 GB/T700-2006《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-2008《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-2007 《优质碳素结构钢》 GB/T699-19991.7胶类及密封材料规范：《丙烯酸酯建筑密封膏》 JC484-2006《幕墙玻璃接缝用密封胶》 JC/T882-2001《彩色涂层钢板用建筑密封胶》 JC/T884-2001《丁基橡胶防水密封胶粘带》 JC/T942-2004《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》 JC887-2001《工业用橡胶板》 GB/T5574-2008 《混凝土建筑接缝用密封胶》 JC/T881-2001《建筑窗用弹性密封剂》 JC485-2007《建筑密封材料试验方法》 GB/T13477.1～20-2002 《建筑用防霉密封胶》 JC/T885-2001《建筑用硅酮结构密封胶》 GB16776-2005《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》 GB/T19686-2005《建筑用硬质塑料隔热条》 JG/T174-2005《建筑装饰用天然石材防护剂》 JC/T973-2005《聚氨酯建筑密封胶》 JC/T482-2003《聚硫建筑密封胶》 JC/T483-2006《绝热用岩棉、矿棉及其制品》 GB/T11835-2007《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》 GB/T529-2008《石材用建筑密封胶》 JC/T883-2001《橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法》 GB/T531-1999《修补用天然橡胶胶粘剂》 HG/T3318-2002《中空玻璃用弹性密封胶》 JC/T486-2001《中空玻璃用丁基热熔密封胶》 JC/T914-2003《建筑表面用有机硅防水剂》 JC/T902-2002《钢结构防火涂料》 GB14907-20021.8五金件规范：《封闭型沉头抽芯铆钉》 GB/T12616-2004《封闭型平圆头抽芯铆钉》 GB/T12615-2004《紧固件螺栓和螺钉通孔》 GB/T5277-1985《紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母》 GB/T3103.1-2002《紧固件机械性能不锈钢螺母》 GB/T3098.15-2000 《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》 GB/T3098.6-2000《紧固件机械性能抽芯铆钉》 GB/T3098.19-2004 《紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹》 GB/T3098.2-2000《紧固件机械性能螺母、细牙螺纹》 GB/T3098.4-2000《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》 GB/T3098.1-2010《紧固件机械性能自攻螺钉》 GB/T3098.5-2000《紧固件术语盲铆钉》 GB/T3099.2-2004《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》 GB/T16823.1-1997 《十字槽盘头螺钉》 GB/T818-2000《铜合金铸件》 GB/T13819-1992《锌合金压铸件》 GB/T13821-2009《铝合金压铸件》 GB/T15114-2009《铸件尺寸公差与机械加工余量》 GB/T6414-1999《电动采光排烟窗》 JG189-20061.9相关物理性能等级测试方法：《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JGJ/T139-2001《玻璃幕墙光学性能》 GB/T18091-2000《彩色涂层钢板和钢带试验方法》 GB/T13448-2006《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002(2011版)《建筑防水材料老化试验方法》 GB/T18244-2000《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》 GB/T15227-2007《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》 GB/T18575-2001《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》 GB/T18250-2000《建筑装饰装修工程质量验收规范》 GB50210-2001《金属材料室温拉伸试验方法》 GB/T228-20021.10《建筑结构静力计算手册》(第二版)1.11土建图纸：2基本参数2.1幕墙所在地区郑州地区；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》(GB50009-2012)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C类地形考虑。

⽴柱计算（实⽤型）资料圆钢企料验算铁通企料验算⼯字钢槽钢企料验算铝或钢企料验算地震风压“错误”浮法玻璃5~1215~19≥20强度设计值fa(mm)抗剪6063AT4T5T6≤10>10表5.2.2.铝合⾦型材的强度设计值fa(N/mm2)表5.2.1.玻璃的强度设计值fg(N/mm2)表5.2.3.钢材的强度设计值fs(N/mm2)钢材牌号厚度或直径d(mm)抗拉，抗压，抗弯端⾯承压1635表5.2.8.材料的弹性模量E(N/mm2)玻璃t===40村料v玻璃铝合⾦钢，不锈钢⾼强钢绞线钢、不锈钢钢材а1.2~1.50.5~1.00.5~2.5σ=16≤4x10-5单层铝板铝塑复合板铝塑复合板(6mm)蜂窝铝板蜂窝铝板(10mm)花岗⽯0.8x1050.5~2.9铝塑复合板强度设计值(Mpa)抗剪强度fa1v抗拉强度fa2t蜂窝铝板强度设计值(Mpa)不锈钢板强度设计值(Mpa)序号df,lim=L/180L/250状态壁厚牌号抗拉，抗压抗剪局部承压不区分M=L=E=L=σN/A0+M/1.05W≤fa(fs)式中：材料截⾯设计最⼤应⼒值N=A0=fa(fs)=铝型材(钢材)强度设计值(N/mm2)截⾯抵抗矩(mm3)构件净截⾯积(mm2)G=B=N=幕墙单位⾯积⾃重(N/m2)⽴柱应根据其实际⽀承条件，分别按单跨、双跨梁或多跨铰接梁计算由风荷载或地震作⽤产⽣的弯矩，并按其⽀承条件计算⽴柱的轴向⼒。

ME=qE线L2/8=ω=风压设计值(N/mm2)跨度(mm)分格宽度(mm)qw=ωB=qE线=qE(⾯)B=Mw=qωL2/8=qE=Nk=轴⼒标准值(N)轴⼒设计值(N)设计值:标准值:Nk=GLB=N=1.2Nk=Nmm轴⼒设计值(N)地震作⽤设计值(N/mm2)企料的截⾯参数(由AutoCAD计算)：[6063-T5铝料取85.5,Q235钢材取215]在风荷载或重⼒荷载标准值作⽤下，企料的挠度限值df,lim宜按下列规定采⽤：钢型材df=384EIxσ=由上述计算可知：σ=N/mm2所以企料强度计算风压标准值(N/mm2)ωk=qEk=地震作⽤标准值(N/mm2)B1=B2=铝型材的弹性模量由上述计算可知,企料挠度计算企料抗剪采⽤下列计算：V=Vw=VE=qwL/2=qEL/2=Nτ=式中：剪⼒设计值(N)VSs/It≤fv风荷载产⽣的剪⼒设计值(N)⽔平地震作⽤产⽣的剪⼒设计值(N)材料截⾯设计最⼤剪应⼒(N/mm)Ss=验算截⾯形⼼轴以上⾯积对形⼼轴⾯积矩(mm3) fv=材料抗剪强度设计值(N/mm)由上述计算可知,企料抗剪强度计算τ=地震作⽤标准值参考表⾃重Gk10mm15mm6+6+68+9+86+0.38+68+0.38+8花岗⽯板T≤25mm25mmt>30mm种类厚度⼤⾯侧⾯普通玻璃钢化玻璃表5.2.3.钢材的强度设计值fs(N/mm2)抗拉，抗压，抗弯端⾯承压4016单层铝合⾦板强度设计值(Mpa)厚度(mm)抗拉强度fa1t2A11>2.9~10.02A127A047A09板厚(mm)抗剪强度fa2v抗拉强度fa3t抗剪强度fa3v屈服强度标准值σ抗弯、抗拉强度fs1t抗剪强度fs1v材料E0.72x1050.70x1052.06x105消除应⼒的⾼强钢丝2.05x1050.7x105铝塑复合板(4mm)0.2x1050.3x1050.27x105蜂窝铝板(20mm)0.21x105不锈钢绞线1.2x105~1.5x1051.95x105钢丝绳0.8x105~1.0x105表5.2.9.材料的泊松⽐v⾼强钢绞线、钢绞线表5.2.10.材料的线膨胀系数а(1/0C)0.8x10-5~1.0x10-52.35x10-51.20x10-5不锈钢板1.80x10-5混凝⼟1.00x10-5砖砌体0.5x10-52.4x10-50.8x10-5表5.3.1材料的重⼒密度rg(KN/m3)rg宽度(mm)⾼度(mm)普通玻璃、夹层玻璃钢化玻璃、半钢化玻璃夹丝玻璃矿棉验算⽴柱单层玻璃中空夹层玻璃⽯材幕墙验算横梁验算单层玻璃6mm8mm12mm19mm验算中空玻璃10+11+10验算夹层玻璃10+0.76+10标准值:Nk=GLB=轴⼒标准值(N)G=跨度(mm)B1=分格宽度(mm)B2=B=qE线=qE(⾯)B= Mw=qωL2/8=ME=qE线L2/8= Nmm风压标准值(N/mm2)IxN/mm2材料截⾯设计最⼤应⼒值A0=M=W=截⾯抵抗矩(mm3)fa(fs)=[6063-T5铝料取85.5,Q235钢材取215]由上述计算可知：σ=所以企料强度计算企料抗剪采⽤下列计算：Vw=qwL/2=VE=qEL/2=剪⼒设计值(N)Vw=验算截⾯形⼼轴以上⾯积对形⼼轴⾯积矩(mm3)铁件的参数：宽度B=长度H=厚度t=钢材的弹性模量=df,lim=L/250fv=125lYmaxllYmaxl=北京天津上海重庆⽯家庄邢台张家⼝承德秦皇岛唐⼭保定沧州⼤同太原阳泉包头呼和浩特通辽⾩阳朝阳锦州鞍⼭沈阳本溪营⼝丹东⼤连四平长春齐齐哈尔鹤岗绥化佳⽊斯哈尔滨牡丹江德州烟台威海济南泰安潍坊青岛兖州莱阳徐洲淮阴南京南通常州杭州⾈⼭⾦华衢州宁波温州蚌埠六安合肥南昌樟树邵武南平福州龙岩厦门延安宝鸡西安汉中安康酒泉张掖兰州平凉天⽔银川格尔⽊西宁⽟树伊宁乌鲁⽊齐库尔勒哈密安阳开封南阳驻马店商丘枣阳施恩宜昌天门武汉黄⽯岳阳吉⾸常德衡阳郴州长沙韶关梅县⼴州汕头深圳湛江桂林柳州梧州南宁内江涪陵遵义贵阳⼤理昆明丽江本⼯程位于所以按照类地区50年⼀遇的风压计算对于平坦或稍有起伏的地形，风压⾼度变化系数应根据地⾯粗糙类别按下表采⽤A现计算m⾼的风荷载标准值地⾯粗糙度可分为A、B、C、D四类;玻璃幕墙的风荷载标准值应按下式计算，并且不应⼩于1.00KN/m2指近海海⾯和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区wk=βgzµsµzw0=(KN/m2)B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式中C指有密集建筑群的城市市区wk指有密集建筑群且房屋较⾼的城市市区βgz=阵风系数，按GB-50009-2001规定采⽤表7.2.1风压⾼度变化系数µz风压⾼度变化系数µz阵风系数βgz脉动系数µf表7.5.1.阵风系数βgzµs=风荷载体型系数，⼀般墙⾯区取1.2,墙⾓区取2.0离地⾯或海平⾯⾼度(m)地⾯粗糙度类别离地⾯⾼度mµz=风压⾼度变化系数，按GB-50009-2001规定采⽤w0=基本风压(KN/m2),按GB-50009-2001规定采⽤≥450A类=1.379xEXP(0.24xLN(Z/10))=0.92x(1+2µf)µf=0.387xEXP(-0.12xLN(Z/10))由上述计算可知，wk=1.00(KN/m2)所以风荷载标准值wk=(KN/m2)B类0.5xEXP(-0.16xLN(Z/10))C类=0.616xEXP(0.44xLN(Z/10))=0.85x(1+2µf)0.734xEXP(-0.22xLN(Z/10))D类=0.318xEXP(0.60xLN(Z/10))=0.80x(1+2µf)1.2248xEXP(-0.3xLN(Z/10))城市名基本风压临沂本⼯程按度设防⽔平地震影响系数最⼤值аmax垂直于玻璃幕墙平⾯的分布⽔平地震作⽤标准值按下式计算抗震设防烈度(度)qEk=βEаmaxGk/A=(KN/m2)аmax式中地震作⽤标准值参考表垂直于玻璃幕墙平⾯的分布⽔平地震作⽤标准值(KN/m2)项⽬⾃重GkGk玻璃幕墙构件的重⼒荷载标准值(KN)(其它材料相对玻璃可忽略不计,故计算时只考虑玻璃的重⼒)A玻璃幕墙平⾯⾯积(m2)中空夹层玻璃βE=动⼒放⼤系数，可取5.0;⽯材幕墙аmax=⽔平地震影响系数量⼤值验算横梁Gk/A=幕墙单位⾯积⾃重(N/m2)γg=玻璃的重⼒密度(KN/m3)单层玻璃重量所以垂直于玻璃幕墙平⾯的分布6mm⽔平地震作⽤标准值=(KN/m2)8mmqEk=10mm15mm19mm验算中空玻璃6+6+6中空玻璃重量8+9+810+11+10验算夹层玻璃8+0.38+810+0.76+10花岗⽯板T≤25mm25mmt>30mm=df,lim=fv钢龙⾻(Q235)铝龙⾻(T5)抗拉，抗压抗剪lYmaxl=验算单跨型钢表型号=df,lim=fv10#⼯字钢12.6#⼯字钢14#⼯字钢16#⼯字钢18#⼯字钢20b#⼯字钢20a#⼯字钢22a#⼯字钢22b#⼯字钢25a#⼯字钢25b#⼯字钢28a#⼯字钢32b#⼯字钢36a#⼯字钢36b#⼯字钢36c#⼯字钢32c#⼯字钢截⾯积(mm2)Ix(mm4)Wx(mm3)Sx(mm3)Ix/Sx(mm)采有=H/2H/4t2+(B-2t)t(H-t)/2 5#槽钢6.3#槽钢8#槽钢10#槽钢12.6#槽钢14b#槽钢14a#槽钢16a#槽钢16b#槽钢18a#槽钢18b#槽钢20a#槽钢20b#槽钢22a#槽钢22b#槽钢25a#槽钢25b#槽钢28c#槽钢32a#槽钢32b#槽钢32c#槽钢tw(mm)⽴柱应根据其实际⽀承条件，分别按单跨、双跨梁或多跨铰接梁计算由风荷载或地震作⽤产⽣的弯矩，并按其⽀承条件计算⽴柱的轴向⼒。

吴忠市人民医院迁建工程全科医师培训楼玻璃幕墙计算书设计单位：_________________________________________________计算人：___________________________________________________检查：____________________________________________________审核：__________________________________________________基本计算公式(1) . 场地类别划分 :地面粗糙度可分为 A 、B 、C D 四类：--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； --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。

(2) . 风荷载计算 :幕墙属于薄壁外围护构件，根据《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012 规定采用，垂直于 建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式计算：1 当计算主要承重结构时W k = 3 z y s y z W o (GB50009 8.1.1-1)2当计算围护结构时W k =3 gz y s1y z W o (GB5ooo9 8.1.1-2) 式中：其中 : W k --- 垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值 (kN/m 1 2) ；定。

根据不同场地类型,按以下公式计算：3 gz=1+2g l io (Z/1O)-"其中g 为峰值因子，取值2.5 ,a 为地面粗糙度指数，l io 为10m 高名义湍流度。

经化简, 得：可按下列规定采用局部风压体型系数y S1:一、外表面按表 8.3.1-1 采用；取-1.2 取-2.0对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取 -0.2 或 0.2。

1 正压区 2负压区 — 对墙面，— 对墙角边， 二、内表面A 类场地 ： y z =1.284X (Z/10) 0.24B 类场地 ： y z =1.000X (Z/10) 0.30 C 类场地 ： y z =0.544 X (Z/10) 0.44 D 类场地 ： y z =0.262 X (Z/10)0.60按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 第 833 条y z --- 风压高度变化系数 , 按《建筑结构荷载规范》根据不同场地类型 , 按以下公式计算 验算围护构件及其连接的强度时，3 gz --- 高度 Z 处的阵风系数 , 按《建筑结构荷载规范》 GB5ooo9-2o12 第 8.6.1 条取A 类场地 3 gz =1+0.6 X (Z/10) -0.12B 类场地C 类场地D 类场地3 gz =1+0.7 X (Z/10) 3 gz =1+1.15X (Z/10)3 gz =1+1.95X (Z/10) -0.15 -0.22 -0.30GB50009-2012 第 8.2.1 条取定。

明框玻璃幕墙设计计算书玻璃幕墙钢龙骨1 计算引用的规范、标准及资料1.1幕墙设计规范：《铝合金结构设计规范》 GB50429-2007《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-2003《建筑瓷板装饰工程技术规程》 CECS101：98《建筑幕墙》 GB/T21086-2007《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ133-2001《小单元建筑幕墙》 JG/T216-2007《建筑幕墙工程技术规范》 DGJ08-56-20121.2建筑设计规范：《地震震级的规定》 GB/T17740-1999《钢结构设计规范》 GB50017-2003《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3-2010《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045-95(2005年版)《高处作业吊蓝》 GB19155-2003《工程抗震术语标准》 JGJ/T97-2011《工程网络计划技术规程》 JGJ/T121-99《混凝土结构后锚固技术规程》 JGJ145-2004《混凝土结构加固设计规范》 GB50367-2006《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》 JG160-2004《建筑材料放射性核素限量》 GB6566-2010《建筑防火封堵应用技术规程》 CECS154：2003《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-2002《建筑工程抗震设防分类标准》 GB50223-2008《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068-2001《建筑抗震设计规范》 GB50011-2010《建筑设计防火规范》 GB50016-2006《建筑物防雷设计规范》 GB50057-2010《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 GB50018-2002《民用建筑设计通则》 GB50352-2005《擦窗机》 GB19154-2003《钢结构焊接规范》 GB50661-2011《钢结构工程施工规范》 GB50755-20121.3铝材规范：《变形铝及铝合金化学成份》 GB/T3190-2008《建筑用隔热铝合金型材》 JG175-2011《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》 JG/T133-2000《铝合金建筑型材第1部分基材》 GB5237.1-2008 《铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材》 GB5237.2-2008 《铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材》 GB5237.3-2008 《铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材》 GB5237.4-2008 《铝合金建筑型材第5部分氟碳漆喷涂型材》 GB5237.5-2008 《铝合金建筑型材第6部分隔热型材》 GB5237.6-2012 《铝及铝合金彩色涂层板、带材》 YS/T431-2000《一般工业用铝及铝合金板、带材》 GB/T3880.1～3-2006 《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》 YS/T437-2009《有色电泳涂漆铝合金建筑型材》 YS/T459-2003《变形铝和铝合金牌号表示方法》 GB/T16474-20111.4金属板及石材规范：《干挂饰面石材及其金属挂件》 JC830.1、2-2005 《建筑装饰用微晶玻璃》 JC/T872-2000《建筑幕墙用瓷板》 JG/T217-2007《建筑装饰用搪瓷钢板》 JG/T234-2008《微晶玻璃陶瓷复合砖》 JC/T994-2006《超薄天然石材复合板》 JC/T1049-2007《铝幕墙板、板基》 YS/T429.1-2000 《铝幕墙板、氟碳喷漆铝单板》 YS/T429.2-2000 《建筑幕墙用铝塑复合板》 GB/T17748-2008 《建筑幕墙用陶板》 JG/T324-2011《建筑装饰用石材蜂窝复合板》 JG/T328-2011《建筑幕墙用氟碳铝单板制品》 JG331-2011《纤维增强水泥外墙装饰挂板》 JC/T2085-2011《建筑用泡沫铝板》 JG/T359-2012《金属装饰保温板》 JG/T360-2012《外墙保温用锚栓》 JG/T366-2012《聚碳酸酯（PC）中空板》 JG/T116-2012《聚碳酸酯（PC）实心板》 JG/T347-2012《铝塑复合板用铝带》 YS/T432-2000《天然板石》 GB/T18600-2009 《天然大理石荒料》 JC/T202-2011《天然大理石建筑板材》 GB/T19766-2005 《天然花岗石荒料》 JC/T204-2011《天然花岗石建筑板材》 GB/T18601-2009 《天然石材统一编号》 GB/T17670-2008 《天然饰面石材术语》 GB/T13890-20081.5玻璃规范：《镀膜玻璃第1部分：阳光控制镀膜玻璃》 GB/T18915.1-2002《镀膜玻璃第2部分：低辐射镀膜玻璃》 GB/T18915.2-2002 《防弹玻璃》 GB17840-1999《平板玻璃》 GB11614-2009《建筑用安全玻璃第3部分：夹层玻璃》 GB15763.3-2009《建筑用安全玻璃第2部分：钢化玻璃》 GB15763.2-2005《建筑用安全玻璃防火玻璃》 GB15763.1-2009《半钢化玻璃》 GB/T17841-2008《热弯玻璃》 JC/T915-2003《压花玻璃》 JC/T511-2002《中空玻璃》 GB/T11944-20021.6钢材规范：《建筑结构用冷弯矩形钢管》 JG/T178-2005《不锈钢棒》 GB/T1220-2007《不锈钢冷加工钢棒》 GB/T4226-2009《不锈钢冷轧钢板及钢带》 GB/T3280-2007《不锈钢热轧钢板及钢带》 GB/T4237-2007《不锈钢小直径无缝钢管》 GB/T3090-2000《彩色涂层钢板和钢带》 GB/T12754-2006《低合金钢焊条》 GB/T5118-1995《低合金高强度结构钢》 GB/T1591-2008《建筑幕墙用钢索压管接头》 JG/T201-2007《耐候结构钢》 GB/T4171-2008《高碳铬不锈钢丝》 YB/T096—1997《合金结构钢》 GB/T3077-1999《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》 GB/T13912-2002《冷拔异形钢管》 GB/T3094-2000《碳钢焊条》 GB/T5117-1995《碳素结构钢》 GB/T700-2006《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-2008《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-2007《优质碳素结构钢》 GB/T699-19991.7胶类及密封材料规范：《丙烯酸酯建筑密封膏》 JC484-2006《幕墙玻璃接缝用密封胶》 JC/T882-2001《彩色涂层钢板用建筑密封胶》 JC/T884-2001《丁基橡胶防水密封胶粘带》 JC/T942-2004《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》 JC887-2001《工业用橡胶板》 GB/T5574-2008《混凝土建筑接缝用密封胶》 JC/T881-2001《建筑窗用弹性密封剂》 JC485-2007《建筑密封材料试验方法》 GB/T13477.1～20-2002 《建筑用防霉密封胶》 JC/T885-2001《建筑用硅酮结构密封胶》 GB16776-2005《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》 GB/T19686-2005《建筑用硬质塑料隔热条》 JG/T174-2005 《建筑装饰用天然石材防护剂》 JC/T973-2005《聚氨酯建筑密封胶》 JC/T482-2003《聚硫建筑密封胶》 JC/T483-2006《绝热用岩棉、矿棉及其制品》 GB/T11835-2007《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》 GB/T529-2008《石材用建筑密封胶》 GB/T23261-2009《橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法》 GB/T531-1999《修补用天然橡胶胶粘剂》 HG/T3318-2002《中空玻璃用弹性密封胶》 JC/T486-2001《中空玻璃用丁基热熔密封胶》 JC/T914-2003《建筑表面用有机硅防水剂》 JC/T902-2002《钢结构防火涂料》 GB14907-20021.8五金件规范：《封闭型沉头抽芯铆钉》 GB/T12616-2004《封闭型平圆头抽芯铆钉》 GB/T12615-2004《紧固件螺栓和螺钉通孔》 GB/T5277-1985《紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母》 GB/T3103.1-2002《紧固件机械性能不锈钢螺母》 GB/T3098.15-2000《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》 GB/T3098.6-2000《紧固件机械性能抽芯铆钉》 GB/T3098.19-2004《紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹》 GB/T3098.2-2000《紧固件机械性能螺母、细牙螺纹》 GB/T3098.4-2000《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》 GB/T3098.1-2010《紧固件机械性能自攻螺钉》 GB/T3098.5-2000《紧固件术语盲铆钉》 GB/T3099.2-2004《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》 GB/T16823.1-1997《十字槽盘头螺钉》 GB/T818-2000《铜合金铸件》 GB/T13819-1992《锌合金压铸件》 GB/T13821-2009《铝合金压铸件》 GB/T15114-2009《铸件尺寸公差与机械加工余量》 QB/T6414-1999《电动采光排烟窗》 JG189-20061.9相关物理性能等级测试方法：《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JGJ/T139-2001《玻璃幕墙光学性能》 GB/T18091-2000《彩色涂层钢板和钢带试验方法》 GB/T13448-2006《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002(2011版) 《建筑防水材料老化试验方法》 GB/T18244-2000《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》 GB/T15227-2007《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》 GB/T18575-2001《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》 GB/T18250-2000《建筑装饰装修工程质量验收规范》 GB50210-2001《金属材料室温拉伸试验方法》 GB/T228-20021.10《建筑结构静力计算手册》(第二版)1.11土建图纸：2 基本参数2.1幕墙所在地区武汉地区；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》(GB50009-2012)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C类地形考虑。

例25．上海市浦东新区（设计地震基本加速度0.10g）.某建筑高128m，层高3.6m，分格(B*H)1.2m*1.5m，采用元件式(明框)幕墙，试设计立柱、横梁、连接件、并校核玻璃。

解：基本风压W0=550N/m2高度变化系数u Z C=0.616(128/10)0.44=0.616(Z/10)0.44=1.891 (GB50009)高度变化系数u Z C=0.713(128/10)0.40=0.713(Z/10)0.40=1.977 (JGJ102、JGJ133)脉动系数u f C=0.734(128/10)0.22=0.734(Z/10)0.22=0.418阵风系数βgz=0.85*(1+2u f C)=0.85*(1+2*0.4189)=1.562 (GB50009)βgz =2.25 (JGJ102、JGJ133)墙面区体型系数u S=1.0+0.2=1.20 (GB50009)墙角区体型系数u S=1.8+0.2=2.0 (GB50009)体型系数u S=1.5 (JGJ102、JGJ133)地震作用标准值q EK=ΒE*αmax*G AK =5*0.08*400=160N/m2(GB50011、JGJ133)分别按GB50009和JGJ102(JGJ133)进行计算:一.按JGJ102(JGJ133)进行计算:风荷载标准值W K=βzμZμS W0*1.1=2.25*1.5*1.977*550*1.1=4037N/m2风荷载设计值W=1.4 W K =1.4*4037=5652N/m2风荷载线荷载q W=BW=1.2*5652=6782N/m地震作用设计值q E=1.3 q EK =1.3*160=208N/m2地震作用线荷载q E线=Bq E =1.2*208=250N/m 荷载（作用）组合值q= q W +0.6 q E线=6782+0.6*250=6932N/m=6.932N/mm1.立柱A .选料:弯矩M= qL2/8=6.932*36002/8=11229840N·mm最小截面抵抗矩W=M/(1.05*f a)=11229840/(1.05*85.5)=125089mm3风荷载线荷载标准值q WK=BW K=1.2*4037=4844N/m=4.844N/mm地震作用线荷载标准值q EK面=B q EK =1.2*160=192N/m=0.192N/mm最小惯矩I=5*(q WK+0.6q EK面)L3/384E(1/180)=5*(4.844+0.6*0.192)*36003/[384*0.7*105*（1/180）]=7746977mm4最小惯矩I=5*(q WK+0.6q EK面)L4/384E(20)=5*(4.844+0.6*0.192)*36004/（384*0.7*105*20）=7746977mm4选用180系列立柱：A=3150mm2A0=2925mm2t=5mmI X=11812228mm4 W X1=128394mm3W X2=134230mm3 S S=78996mm3横梁：W X=24500mm3W Y=21000mm3T=3mm I X=850000mm4I Y=700000 S S=24000mm3B. 强度验算:自重标准值G K=BG AK =1.2*400=480N/m重力标准值N K= G K L=480*3.6=1728N重力设计值N=1.2N K =1.2*1728=2074N采用S G+S w+0.6S E组合截面最大设计应力值σ=N/A+M/(1.05W)=2074/2925+11229840/(1.05*128394)=84N/mm2＜85.5N/mm2C. 挠度验算: 采用S W+0.6S E组合风荷载线荷载标准值q WK=BW K=4037*1.2=4844N/m=4.844N/mm地震作用线荷载标准值q EK=Bq EK =160*1.2=192N/m=0.192N/mm挠曲u=5*(q WK+0.6q EK面)L4/384EI=5*(4.844+0.6*0.192)*36004/（384*0.7*105*11812228）=13.12mm＜20mm 相对挠度u/L=13.12/3600=1/274＜1/180D. 抗剪强度验算采用S W+0.6S E组合风荷载产生的剪力V W=WBL/2=5652*1.2*3.6/2=12208N地震作用产生的剪力V E=q E BL/2=208*1.2*3.6/2=449N剪力组合值V=V W +0.6V E =12208+0.6*449=12453N截面最大设计剪应力τ=VS S/It=12453*78996/(11812228*5)=16.66N/mm2＜49.6N/mm22. 横梁验算A.抗弯强度验算单位面积自重标准值G AK=300N/m2自重线荷载标准值G K=HG AK=1.5*300=450N/m自重线荷载设计值G=1.2G K =1.2*450=540N/m=0.54N/mm绕X轴弯矩M X=GB2/8=0.54*12002/8=97200N·mm风荷载最大集度值q W=1.2W=1.2*5652=6782N绕Y轴风荷载产生的弯矩M YW= q W B2/12=6782*1.22/12=813.84N·m=813840N·mm地震作用标准值q EK=ΒE*αmax*G AK =5*0.08*300=120N/m2地震作用设计值q E=1.3 q EK =1.3*120=156N/m2地震作用最大集度值q E=B q E =1.2*156=187N绕Y轴地震作用产生的弯矩M YE= q E B2/12=187*1.22/12=22.44N·m=22440N·mm先进行S W+0.6S E组合绕Y轴弯矩组合值M Y= M YW +0.6 M YE =813840+0.6*22440=827304 N·mm采用S G+S W+0.6S E组合截面最大设计应力值σ=M X/(1.05W X)+M Y /(1.05W Y)=97200/（1.05*24500）+827304/(1.05*21000)=41.3N/mm2＜85.5N/mm2B.抗剪强度验算风荷载产生的剪力V W=WB*B/2*2/4=5652*1.2*1.2/4=2035N地震作用产生的剪力V E= q E B*B/2*2/4=156*1.2*1.2/4=56N采用S W+0.6S E组合剪力组合值V= V W+.06 V E =2035+0.6*56=2069N截面最大设计剪应力τ=VS S/It=2069*24000/(700000*3)=23.65N/mm2＜49.6N/mm2C 挠度验算绕X轴挠曲u X=5G K B4/384EI =5*0.45*12004/（384*0.7*105*850000）=0.20mm相对挠度u X/L=0.20/1200=1/6000＜1/180绕X轴荷载(作用)组合标准值q YK=4844+0.6+144=4930N绕X轴挠曲u Y=4930*1.24/（120*7*1010*0.0000007）=0.00174m=1.74mm相对挠度u Y/L=1.74/1200=1/690＜1/1802.连接验算A..横梁与立柱采用A-70 υ4螺栓(A S=8.78mmmm2)，铝角码6063T5 T=3mma.横向采用S W+0.6S E组合单剪连接n V=1水平作用组合值N1= V W +0.6V E =2035+0.6*56=2069N一个螺栓抗剪承载力设计值N b v=n V A S f V=1*8.78*245=2151N需螺栓个数n=N1/ N b v =2069/2151=0.96(个) 采用1个承载力设计值N b c=dtf aC=4*3*120=1440N＜2069N改用T=2069/（4*120）=4.3mm≈4.5mm截面抗承压N b c= dtf aC =4*4.5*120=2160N＞2069Nb.竖向单位自重标准值G AK=300N/m2自重线荷载标准值G K=H G AK=1.5*300=450N/m自重线荷载设计值G=1.2G K=1.2*450=540N/m竖向作用设计值N2=GB/2=540*1.2/2=320N采用S G+S W+0.6S E组合荷载（作用总值）N=(N12+N22)1/2=√20692+3242=2094N截面抗承压承载力设计值N b C=dtf ac=4*4.5*120=2160N>2094N需螺栓个数n=N/ N b C=2094/2151=0.97（个）取1个B.立柱与主体结构连接75*4角铁L=80mm e0=60 mm A2-70 υ14螺栓(A S=115mm2) 焊角宽5mmL=80mm 预埋件T=8mm 直锚筋d=10mm (A=78.5mm2) f y=210N/mm2f C=15N/mm2 Z=80 mm风荷载设计值N1w=WBL=5652*1.2*3.6=24417N地震作用设计值N1E= q E BL=208*1.2*3.6=899N水平作用组合值N1= N1w +0.6 N1E= 24417+0.6*899=24956N竖向作用设计值N2=G A BL=480*1.2*3.6=2074N荷载(作用)总值N==(N12+N22)1/2√249562+20742=25042N双剪连接n V=2一个螺栓抗剪承载力设计值N b V= n V Asf V=2*115*245=56350N需螺栓个数n=N/ N b V= 25042/56350=0.44个取1个铝材截面抗承压承载力设计值N b C=dtf ac=14*2*5*120=16800N<25042N立柱局部加厚到7.5mm铝材截面抗承压承载力设计值N b C铝= dtf ac=14*2*7.5*120=25200N>25042N钢材截面抗承压承载力设计值N b C钢= dtf ac=14*2*4*320=35840N>25042NC.预埋件验算(侧埋e0=60mm L=80mm)剪力V=N2=2074N拉力N=N1=24956N弯矩M=Ve0=2074*60=124440 N·mm锚筋受剪承载力系数萨市αV=(4-0.08d)(f c/f y)1/2=(4-0.08*12)(15/210)1/2=0.81 取0.7锚板弯曲变形折减系数αb=0.6+0.25(t/d)=0.6+(0.25*8/12)=0.77锚筋截面积A S1=V/αVαb fy+N/0.8αb fy+M/1.3αrαb fyZ=2074/（0.7*210）+24956/（0.8*0.77*210）+124440/（1.3*0.77*210*80）=214.42mm2<78.5*4=314mm2锚筋截面积A S2= N/0.8αb fy+M/0.4αrαb fyZ=24956/(0.80*0.77*210）+124440/（0.4*0.77*210*80）=217mm2<314mm2D.焊缝验算焊缝截面最大剪应力设计值σ=(6M/1.22L W2*0.7h e+N/1.22L W*0.7h e+V/L W h e)1/2=√[(6*124440/1.22*702*0.7*5*2)+(24965/1.22*70*0.7*5*2)]2+(2074/70*5*2)2=59.7N/mm2<160N/mm24.玻璃校核厚度t=10mm浮法玻璃长度比a/b=1.2/1.5=0.8 弯矩系数υ=0.0628玻璃单位面积自重标准值G AK=1*t*G K=1*0.010*25600=256N/m2地震作用标准值q EK=βE*αmax*G AK =5*0.08*256=102.4N/m2地震作用设计值q E= 1.3q EK=1.3*102.4=133N/m2采用S W+0.6S E组合荷载(作用)组合值q=W+ q E =0.65652+0.6*132=5732N/m2折减计算系数θ=qL4/Et4=5.732*10-3*12004/（0.72*105*104）=16.5 折减系数η=0.9175截面最大设计应力值σ=(6mqL4/t2)η=(6*0.0628*5.732*10-3*12002/102)*0.9175=28.54N/mm2>28N/mm2改用12mm 玻璃单位面积自重标准值G AK=1*t*G K =1*0.012*25600=307.2N/m2地震作用标准值q EK=βE*αmax*G AK =5*0.08*3072=123N/m2地震作用设计值q E=1.3q EK=1.3*123=160N/m2荷载(作用)组合值q=W+ q E =0.65652+0.6*160=5748N/m2折减计算系数θ= qL4/Et5.748*10-3*12004/（0.72*105*124）=7.98 折减系数η=0.97截面最大设计应力值σ=(6mqL4/t2)η=(6*0.0628*5.748*10-3*12002/122)*0.97=21N/mm2<28N/mm2二.按GB50009计算(一)墙面区风荷载标准值W K=βgzμZμS W0 =1.562*1.2*1.891*550=1950N/m2风荷载设计值W=1.4W K=1.4*1950=2730N/m2风荷载线荷载q W=BW=1.2*2730=3276N/m地震作用面荷载q E面=1.3 q Ek =1.3*160=208N/m2地震作用线荷载q E线=B q E面=1.2*208=250N/m荷载(作用)组合值q= q W +0.6 q W =3276+0.6*250=3426N/m=3.426N/mm1.立柱A.选料弯矩M=qL2/8=3.426*36002/8=5550120N·mm最小截面抵抗矩W=M/(1.05*f a)=5550120/(1.05*85.5)=61823mm3风荷载线荷载标准值q WK=BW K=1950*1.2=2340N/m=2.34N/mm地震作用线荷载标准值q EK线=1.2 q EK面=1.2*160=192N/m=0.192N/mm最小惯矩I=5(q WK+.06q E线)L4/384E(1/180)=5*(2.34+0.6*0.192)*36003/[384*0.7*105*(1/180)]=3835373mm4选用160系列立柱I=5070000mm4-W X1=62800mm3W X2=63960mm3S S=57820mm3 T=4mm A=2300mm2A0=2150mm2横梁T=3mm I X=78000mm4Y Y=69000mm4W X=21000mm3W Y=18000mm3S S=17000mm3B.强度验算自重标准值G K=B G AK=1.2*400=480N/m重力标准值N K= LG K=480*3.6=1728N重力设计值N=1.2 N K= 1.2*1728=2074N采用S G+S W+0.6S E组合截面最大应力设计值σ=N/A0+M/(1.05W)=2074/2150+5550120/(1.05*62800)=85.13N/mm2<85.5N/mm2C.挠度验算采用S W+0.6S E组合风荷载线荷载标准值q WK=W K B=19.50*1.2=2340N/m=2.34N/mm地震作用线荷载标准值q EK线= Bq EK面=160*1.2=192N/m=0.192N/mm挠曲u=5(q WK+0.6 q EK线)L4/384EI=5*（2.34+0.6*0.192）*36004/(384*0.7*105*5070000) =15.13mm<20mm相对挠度u/L=15.13/3600=1/238<1/180D. 抗剪强度验算采用S W+0.6S E组合风荷载产生的剪力V W= q W BH/2=2730*1.2*3.6/2=5897N地震作用产生剪力V E= q E线BH/2=208*1.2*3.6/2=449N剪力组合值V= V W +0.6 V E = 5897+0.6*449=6166N截面最大设计剪应力τ=VS S/Et = 6166*57820/（5070000*4）=17.8N/mm2<49.6N/mm22.横梁验算A.抗弯强度验算单位面积自重G AK=300N/m2重力标准值G K=H G AK=1.5*300=450N/m重力设计值G=1.2G K =1.2*450=540N/m=0.54N/mm绕X轴弯矩M X=GB2/80.54*12002/8=97200 N·mm风荷载最大集度q W=BW=1.2*2730=3276N绕Y轴风荷载产生的弯矩M YW= q W B2/12=3276*1.22/12=393.12N·m=393120 N·mm地震作用标准值q EK=ΒE*αmax*G AK =5*0.08*300=120N/m2地震作用设计值q E面=1.3 q EK =1.3*120=156N/m2地震作用最大集度q E=1.2 q E面=1.2*156=187N绕Y轴地震作用产生弯矩M YE= q E B2/12=187*1.22/12=22.44N·m=22440 N·mm先进行S W+0.6S E组合绕Y轴总弯矩M Y= M YW +0.6 M YE= 393120+0.6*22440=406584N·mm采用S G+S W+0.6S E组合截面最大设计应力值σ= M X /(1.05W X)+ M Y /(W Y)=97200/(1.05*21000)+405684/(1.05*18000)=25.92N/mm2<85.5N/mm2B.抗剪验算风荷载产生的剪力V W=W*B*B/2*2/4=2730*1.2*1.2/4=983N地震作用产生的剪力V E= q E *B*B/2*2=156*1.2*1.2/4=56N采用S W+0.6S E组合剪力组合值V= V W +0.6 V E =983+0.6*56=1017N截面最大设计剪应力τ=VS S/Et=1017*17000/690000*3=8.35N/mm2<49.6N/mm2C.挠度验算X轴挠曲u X=5 G K B4/384EI=5*0.45*12004/(384*0.7*105*780000)=0.22mm 相对挠度u X/L=0.22/1200=1/5455<1/180风荷载标准值最大集度q WK=1.2*1950=2340NY轴挠曲u Y= q WK B4/（120EI）=2340*1.24/(120*7*1010*0.00000069)=0.00084m=0.84mm 相对挠度u Y/L=0.84/1200=1/1428<1/1803.连接验算A.横梁与立柱采用A2-70υ4螺栓(A S=8.78mm2) 铝角码6063T5 T=3mma.横向单剪连接n V=1水平总作用N1=V W+0.6*V E=983+0.6*56=1017N一个螺栓抗剪承载力设计值N b V=n V A S f V=1*8.78*245=2151N需螺栓个数n= N1/ N b V =1017/2151=0.47(个) 采用1个截面抗承压承载力设计值N b C=Dtf AC4*3*120=1440N>1017Nb．竖向单剪连接n V=1单位面积自重G AK=300N/m2重力标准值G K=HG AK=1.5*300=450N/m重力设计值G=1.2 G K =1.2*450=540N/m竖向作用N2=GB/2=540*1.2/2=324N采用S G+S W+0.6S E组合总作用力N=√10172+3242=1067N需螺栓个数n=N/ N b V =1067/2151=0.5(个) 取1个截面抗承压承载力设计值N b C=Dtf AC=4*3*120=1440N>1067 NB.立柱与主体结构连接75*4角铁L=80mm e0=60 mm A2-70υ12螺栓(A S=84.3mm2),焊脚宽5mm L=80mm 预埋件T=8mm 直锚筋d=8mm(A=50.3mm2) Z=80 mmf y==210N/mm2f C=15N/mm2风荷载N1W=WBL=2730*1.2*3.6=11794N地震作用N1E= q E面BL=208*1.2*3.6=899N水平总作用N1= N1W +0.6 N1E =11794+0.6*899=12333N竖向作用N2=GBL=480*1.2*3.6=2074N总作用N=√123332+20742=12506N双剪连接n V=2一个螺栓抗剪承载力设计值N b V= n V A S f V=2*84.3*245=41307N需螺栓个数n=N/ N b V =12506/41307=0.3（个）取1个铝材截面抗承压承载力设计值N b C铝=dtf ac=12*2*4*120=11520N<12506N立柱局部加厚到5mm铝材截面抗承压承载力设计值N b C铝= dtf ac=12*2*5*120=14400N>12506N钢材截面抗承压承载力设计值N b C钢= dtf ac=12*2*4*320=30720N>12506NC.预埋件验算(侧埋e0=60mm Z=80mm)剪力V=N2=2074N拉力N=N1=12333N弯矩M=V e0=2074*60=124440 N·mm锚筋承载受剪承载力系数αV=(4-0.08d)(f C/f Y)1/2=(4-0.08*8)(15/210)1/2= 0.90 取0.70锚板弯曲变形折减系数αb=0.6+0.25*t/d=0.6+0.25*8/8=0.85钢筋截面积A S1= V/αVαb fy+N/0.8αb fy+M/1.3αrαb fyZ=2074/(0.7*210)+12333/(0.8*0.85*210)+124440/(1.3*0.85*210*80)=107.17mm2<50.3*4=201.2mm2钢筋截面积A S2= N/0.8αb fy+M/0.4αrαb fyZ=12333/(0.8*0.85*210)+124440/(0.4*0.85*210*80)=108.15mm2<201.2mm2D.焊缝验算焊缝截面最大设计剪应力σ=[(6M/1.22L W2*0.7h e+N/1.22L W*0.7h e)2+V/L W h e)]1/2=√[6*124440/(1.22*702*0.7*5*2)+12333/(1.22*70*0.7*5*2)]2+[2074/(70*5*2)]2=38.59N/mm2<160N/mm24玻璃验算t=8mm 浮法玻璃长宽比a/b=1.2/1.5=0.8 弯矩系数υ=0.0628玻璃单位面积自重G AK=1*t*G K=1*0.008*25600=205N/m2地震作用标准值q EK=βE*αmax*G AK =5*0.08*205=82N/m2地震作用设计值q E=1.3 q EK =1.3*82=107N/m2采用S W+0.6S E组合荷载（作用）组合值q=W+0.6 q E =2730+0.6*107=2794N/m2=2.794*10-3N/mm2折减计算系数θ= q L4/Et4=2.794*10-3*12004/（0.72*105*84）=19.65 折减系数η=0.9 截面最大设计应力值σ=(6mqL4/t2)η=(6*0.0628*2.794*10-3*12002/82)*0.9=21.32N/mm2<28N/mm2(二)墙角区风荷载标准值w k=βgzμZμS W0=1.562*2*1.891*550=3249N/m2风荷载设计值W=1.4 w k =.4*3249=4549N/m2风荷载线荷载q W=1.2*4549=1.2W=5459N/m地震作用设计值q E面=1.3q EK =1.3*160=208N/m2地震作用线荷载q E线=1.2 q E面=1.2*208=250N/m荷载（作用）组合值q= q W 0.6+ q E线=5459+0.6*250=5609N/m=5.609N/mm1.立柱A选料弯矩M= q L2/8=5.609*36002/8=9086580N·mm最小截面抵抗矩W=M/(1.05*f a)=9086580/(1.05*85.5)=101215mm3风荷载线荷载标准值q WK=B*W K=1.2*3249=3899N/m=3.899N/mm地震作用线荷载标准值q EK线=B* q EK=1.2*160=192N/m=0.192N/mm最小惯矩I=5(q WK+.06q E线)L4/384E(1/180)=5*(3.899+0.6*0.192)*36004/[384*0.7*105*(1/180)]=6270754mm4选用170系列立柱I=8789630mm4W X1=102205mm3W X2=104638mm3A=2850mm2A0=2700mm2S S=67450mm3T=4mm横梁T=3mm I X=78000mm4I Y=69000mm4W X=21000mm3W Y=18000mm3S S=17000mm3B. 强度验算自重线荷载标准值G K=1.2 G AK =1.2*400=480N/m重力作用标准值N K=B G K =480*3.6=1728N重力作用设计值N=1.2 N K =1.2*1728=2074N采用S G+S W+0.6S E组合截面最大设计应力值σ= N/A0+M/(1.05W)=2074/2700+9086580/(1.05*102205)=85.44N/mm2<85.5N/mm2C..挠度验算采用S W+0.6S E组合风荷载线荷载标准值q WK=1.2W K=1.2*3249=3899N/mm地震作用线荷载标准值q EK=1.2 q EK面=160*1.2=192N/m=0.192N/mm挠曲u=5(q WK+0.6 q EK线)L4/384EI=5*(3.899+0.6*0.192)*36004/（384*0.7*105*8789630）=14.27mm<20mm 相对挠度u/L=14.27/3600=1/252<1/180D.抗剪强度验算采用S W+0.6S E组合风荷载产生的剪力V W=WBH/2=4549*1.2*3.6/2=9826N地震作用产生的剪力V E=q E BH/2=208*1.2*3.6/2=499N剪力组合值V= V W+0.6 V E =9826+0.6*499=10125N截面最大设计剪应力τ=10125*67450/（8789630*4）=19.42N/mm2<49.6N/mm22 横梁验算A.抗弯强度验算单位面积自重标准值G AK=300N/m2自重线荷载标准值G K=1.5 G AK =1.5*300=450N/m自重线荷载设计值G=1.2 G K =1.2*450=540N/m=0.54N/mm绕X轴弯矩M X=GB2/8=0.54*12002/8=97200N·mm风荷载最大集度q W=1.2W=1.2*4549=5459N绕Y轴风荷载产生的弯矩M YW= q W B2/12=5459*1.22/12=655.08Nm=655080 N·mm地震作用标准值q EK=βE*αmax*G AK =5*0.08*300=120N/m2地震作用设计值q E面=1.3 q EK =1.3*120=156N/m2地震作用最大集度q E线=1.2 q E面=1.2*156=187N绕Y轴地震作用产生的弯矩M YW q E线B2/12=187*1.22/12=22 .44Nm=22440 N·mm先进行S W+0.6S E组合绕Y轴弯矩M Y= M YW +0.6 M YW =655080+0.6*22440=668544 N·mm采用S G+S W+0.6S E组合截面最大设计应力值σ= M X /(1.05W X)+ M Y /(W Y)=97200/(1.05*21000)+668544/(1.05*18000)=39.78N/mm2<85.5N/mm2B.抗剪验算风荷载产生的剪力V W=WB/2*2B/4=4549*1.2*1.2/4=1638N地震作用产生的剪力V E= q E面B/2*2B/4=156*1.2*1.2/4=56N采用S W+0.6S E组合剪力组合值V= V W +0.6 V E =1638+0.6*56=1672N截面最大设计剪应力值τ=VS S/Et=1672*17000/（690000*3）=13.73N/mm2<49.6N/mm2C.挠度验算X轴挠曲u X=5 G K B4/384EI=5*0.45*12004/(384*0.7*105*780000)=0.22mm相对挠度u X/L=0.22/1200=1/5454<1/180风荷载标准值最大集度q WK=1.2*3249=3899NY轴挠曲u Y= q WK B4/（120EI）=3899*1.24/(120*7*1010*0.00000069)=0.0014m=1.4mm 相对挠度u Y/L=1.4/1200=1//857<1/1803.连接验算A.横梁与立柱采用A2-70υ4螺栓(A S=8.78mm2)铝角码6063T5 T=3mm单剪连接n V=1a.横梁水平作用组合值N1= V W+0.6*V E =1638+0.6*56=1672N一个螺栓抗剪承载力设计值N b V= n V A S f V=1*8.78*245=2151N需螺栓个数n= N1/ N b V =1672/2151=0.78(个) 取1个截面抗承压承载力设计值N b C=dtf ac=4*3*120=1440N<1672N 需改用T=4mm角码截面抗承压承载力设计值N b C= dtf ac=4*4*120=1920N>1672Nb.竖向单位面积自重G AK=300N/m2自重线荷载标准值G K=H G AK =1.5*300=450N/m自重线荷载设计值G=1.2 G K =1.2*450=540N/m竖向作用N2==BG/2=540*1.2/2=324N采用S G+S W+0.6S E组合总作用N=√16722+3242=1703N需螺栓个数n=N/ N b V= =1073/2151=0.79(个) 取1个截面抗承压承载力设计值N b C=4*4*120=1920N>1703NB.立柱与主体结构连接.75*4角铁L=80mm A2-70υ12螺栓(A S=84.3mm2)焊脚宽5mm L=80mm 预埋件T=8mm 直锚筋d=8mm (A=50.3mm2)f y=210N/mm2f C=15N/mm2风荷载N1W=WBL=4549*1.2*3.6=19652N地震作用N1E= q E面BL=208*1.2*3.6=899N水平作用N1= N1W +0.6 N1W =19652+0.6*899=20101N竖向作用N2=GBL=480*1.2*3.6=2074N总作用N=√201012+20742 =20208N双剪连接n V=2一个螺栓抗剪承载力设计值N b V= n V A S f ac=2*84.3*245=41307N需螺栓个数n=N/ N b V =20208/41307=0.49(个) 取1个铝材截面抗承压承载力设计值N b C铝=dtf AC=12*2*4*120=11520N<20208N立柱局部加厚到7.5mm铝材截面抗承压承载力设计值N b C铝= dtf ac=12*2*7.5*120=21600N>20208N钢材截面抗承压承载力设计值N b C钢= dtf ac=12*2*4*320=30720N>20208NC.预埋件验算(侧埋e0=60mm Z=80mm)剪力V=N2=2074N拉力N=N1=20101N弯矩M=2074*60=124440N·mm锚筋受剪承载力系数αv=(4-0.08d)(f C/f Y)1/2=(4-0.08*8) (15/210)1/2=0.90 取0.70锚板弯曲变形折减系数αb=0.6+0.25*t/d =0.6+(0.25*8/8)=0.85锚筋截面积A S1= V/αVαb fy+N/0.8αb fy+M/1.3αrαb fy=2074/(0.7*210)+20101/(0.8*0.85*210)+124440/(1.3*0.85*210*80)=147.5mm2<50.3*4=201.2mm2锚筋截面积A S2= N/0.8αb fy+M/0.4αrαb fyZ=20101/(0.8*0.85*210)+124440/(0.4*0.85*210*80)=108.15mm2<201.2mm2D.焊缝验算焊缝截面最大设计剪应力σ=(6M/1.22L W2*0.7h e+N/1.22L W*0.7h e+V/L W h e)1/2={[6*124440/(1.22*702*0.7*5*2)+20101/(1.22*70*0.7*5*2)]2+[2074/(70*5*2)]2}1/2=51.55N/mm2<160N/mm24.玻璃验算t=8mm 浮法玻璃长宽比a/b=1.2/1.5=0.8 弯矩系数υ=0.0628玻璃单位面积自重G AK=1*t*G K=1*0.01*25600=256N/m2地震作用标准值q EK=βE*αmax*G AK =5*0.08*256=102.4N/m2地震作用设计值q E=1.3 q EK =1.3*102.4=133N/m2采用S W+0.6S E组合荷载（作用）组合值q=W+0.6 q E =4549+0.6*133=4629N/m2=4.629*10-3N/mm2折减计算系数θ= q L4/ET4=4.629*10-3*12004/（0.72*105*84）=13.3 折减系数η=0.9335 截面最大设计应力值σ=(6mqL4/t2)η=(6*0.0628*4.629*10-3*12002/82)*0.9335=23.45N/mm2<28N/mm2。

幕墙计算（一）幕墙立柱计算一、基本参数：1.所在城市：梧州2.地区类型：B 类3.计算点标高：20 m4.力学模型：简支梁5.立柱跨度：4600 mm6.立柱左分格宽度（B1）：1500 mm立柱右分格宽度（B2）：1500 mm二、立柱荷载1.风荷载作用的线荷载集度：体型系数：靤 = 1.0802风压高度变化系数：靭 = 1.231阵风系数：鈍z = 1.631风荷载标准值：Wk = 1kN/m^2风荷载作用效应的分项系数：鉾 = 1.4风荷载设计值：W = 1.4kN/m^2风荷载作用线荷载集度标准值：qWK = (B1+B2)/2×Wk = 1.5kN/m 风荷载作用线荷载集度设计值：qW = (B1+B2)/2×W = 2.1kN/m2.水平地震作用线荷载集度：动力放大系数：釫 = 5.0水平地震影响系数最大值：醡ax = .04玻璃总厚度：H = 16mm玻璃板块平均自重（不包括框）：GAK1 = .4096kN/m^2幕墙的平均自重（包括面板和框）： GAK = .5596kN/m^2水平地震作用标准值：qEAK = .112kN/m^2水平地震作用分项系数：鉫 = 1.3水平地震作用设计值：qEB= .145kN/m^2水平地震作用线荷载集度标准值：qEk = .168kN/m水平地震作用线荷载集度设计值：qE = .218kN/m荷载组合线荷载集度标准值：qK = 1.584kN/m荷载组合线荷载集度设计值：q = 2.209kN/m3.立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值：风荷载作用下的弯矩设计值：Mw = 5554500 N.mm地震荷载作用下的弯矩设计值：Me = 576610 N.mm荷载组合为：1Sw + .5Se弯矩组合设计值为：M = 1Mw + .5Me = 5842805 N.mm 自重荷载作用标准值：Nk = 3861.24 N自重荷载作用的设计值：N = 4633.488 N塑性发展系数为：? = 1.05剪力组合设计值为：V = qL/2 = 5080.7N三、确定材料的初选截面：1.所选钢材牌号为： Q235(d≤16)钢材的弹性模量为：E = 206000 MPa钢材的抗拉，抗压强度值为：fa = 215 MPa钢材的剪强度值为：鬭 = 125 MPa2.立柱抵抗矩预选值为：Wnx = Mx/鉬y = 25881.75 mm^33.立柱惯性矩预选值为：Ix = 2307152.609 mm^4四、选用立柱型材的截面特性：钢型材净截面面积：A = 4544 mm^2绕X轴的惯性矩：Ix = 23060140 mm^4绕Y轴的惯性矩：Iy = 7578539 mm^4绕X轴净截面矩：Wx1 = 230601.4 mm^3绕X轴净截面矩：Wx2 = 230601.4 mm^3型材截面面积矩：Sx = 144512 mm^3抗剪总厚度：t = 16 mm五、立柱截面验算：1.立柱的抗弯强度计算：? = N/An +Mx/鉝nx= 25.15 MPa < fy = 215 MPa*************************立柱抗弯强度满足要求!*************************2.立柱的挠度计算：df = 1.84090851181774 mm< df,lim = min[L/250,20(30)]= 18.4 mm*******************立柱挠度满足要求!*******************3.立柱的抗剪计算：? = VSx/Ixt= 1.99 MPa < fv = 125 MPa*************************立柱抗剪强度满足要求!（二）横梁计算一、基本参数：1.计算点标高：20m2.横梁跨度：B = 1500mm3.横梁的上分格高度 h1：1600mm横梁的下分格高度 h2：1450mm4.力学模型：简支梁（双向受弯）5.玻璃总厚度： h = 16mm二、横梁荷载：a.垂直于幕墙平面的水平方向荷载：(上部为三角形分布，下部为梯形分布)：1.风荷载标准值：Wk = 1 kN/m^22.风荷载设计值：W = 1.4kN/m^23.地震荷载作用标准值：qEAK = .112kN/m^24.地震荷载作用设计值：qEB = .145kN/m^25.横梁上部荷载线荷载集度(按三角分布)： (1)上部风荷载线集度标准值：qWks = Wk × B/2 =.75kN/m(2)上部风荷载线集度设计值：qWs = W ×B/2 =1.05kN/m(3)上部地震荷载线集度标准值：qEKs = qEAK × B/2 =.084kN/m(4)上部地震荷载线集度设计值：qEs = qE1 × B/2 =.109kN/m6.横梁下部荷载线荷载集度(按梯形分布)： (1)下部风荷载线集度标准值：qWkx = Wk × h2/2 =.725kN/m(2)下部风荷载线集度设计值：qWx = W × h2/2 =1.015kN/m(3)下部地震荷载线集度标准值：qEKx = qEAK × h2/2 = .081kN/m(4)下部地震荷载线集度设计值：qEx = qE2 × h2/2 =.105kN/m7.横梁上部荷载的弯矩设计值：荷载组合： Sw1 + .5Se1上部荷载作用下的弯矩设计值：My1 = 207000 N.mm8.横梁下部荷载的弯矩设计值：荷载组合： Sw2 + .5Se2下部荷载作用下的弯矩设计值：My2 = 206813.75 N.mm9.垂直于幕墙平面的水平方向弯矩设计值： My = 413813.75 N.mm10.横梁上部荷载的剪力设计值：荷载组合： Sw1 + .5Se1上部荷载作用下的水平剪力设计值：Vx1 = 414N11.横梁下部荷载的剪力设计值：荷载组合： Sw2 + .5Se2下部荷载作用下的水平剪力设计值：Vx2 = 413.85N12.垂直于幕墙平面的水平总剪力设计值： Vx = Vx1 + Vx2 = 827.85Nb.横梁在自重荷载作用下的荷载1.横梁在自重荷载作用下的弯矩值：(1)横梁自重线荷载标准值：Gk = .895 kN/m(2)横梁自重线荷载设计值：G = Gk × 1.2 = 1.074 kN/m(3)自重荷载下的弯矩设计值：Mx = G×B^2/8 = 302062.5 N.mm 2.横梁在竖直方向的剪力设计值：Vy = G×B/2 = 805.5 N三、确定初选截面的参数：所选钢材牌号为： Q235(d≤16)钢材的抗弯强度设计值：fy = 215 MPa钢材的抗剪强度设计值：fv = 125 MPa钢材弹性模量：E = 206000 MPa1.横梁抵抗矩预选为：Wnx = Mx /鉬a = 1338 mm^3 ；Wny = My /鉬a = 1833.1 mm^3 ；2.横梁惯性矩预选为：横梁挠度的限值：df,lim = B/250 = 6 mm则由水平方向的挠度公式：df,lim = Wk×B^4/120EI ++ [Wk×B^4/240EI]×(25/8-5醊2+2醊4) 知：Ix = 47731.9 mm^4 ；由水平方向的挠度公式：df,lim= 5×Gk×B^4/384EI知：Iy = 51162.9 mm^4 ；四、选用横梁型材的截面特性：所选钢材截面特性为：型材净截面面积：A = 1216 mm^2绕X轴的惯性矩：Ix = 1173845 mm^4绕Y轴的惯性矩：Iy = 1173845 mm^4绕X轴净截面矩：Wx1 = 29346.1 mm^3绕X轴净截面矩：Wx2 = 29346.1 mm^3绕Y轴净截面矩：Wy1 = 29346.1 mm^3绕Y轴净截面矩：Wy2 = 29346.1 mm^3型材截面绕X轴面积矩：Sx = 17344 mm^3型材截面绕Y轴面积矩：Sy = 17344 mm^3垂直于X轴腹板的厚度：tx = 8 mm垂直于Y轴腹板的总厚度：ty = 8 mm五、横梁截面验算1. 按横梁抗弯强度计算公式，应满足：Mx/鉝nx + My/鉝ny ≤ fy 则：?= Mx/鉝nx + My/鉝ny= 23.233 MPa≤ fy = 215 MPa****************************横梁抗弯强度满足要求!****************************2.横梁的挠度验算：横梁水平方向的挠度为：df1=.262mm ≤ df,lim= min[B/250,20(30)]=6mm横梁水平挠度满足要求!********************横梁竖直方向的挠度为：df2=.244mm ≤ df,lim= min[B/500,3]=3 mm横梁竖直方向挠度满足要求!****************************故此，横梁的挠度满足要求!****************************3.横梁的抗剪强度验算：横梁水平方向的剪应力为：魓 = 1.529 N/mm ≤ fv= 125 N/mm横梁水平剪力满足要求!********************横梁竖直方向的剪应力为：魕 = 1.488 N/mm ≤ fv = 125 N/mm横梁竖直剪力满足要求!****************************故此，横梁的抗剪强度满足要求*****************************（三）玻璃计算一、基本参数：1.所在城市：梧州2.地区类型：B 类3.计算点标高：20 m4.力学模型：四边简支板5.玻璃配置为：夹层玻璃6.第一片(外片)玻璃种类为：钢化玻璃7.第一片(外片)玻璃厚度为：t1 = 8 mm8.第二片(内片)玻璃种类为：钢化玻璃9.第二片(内片)玻璃厚度为：t2 = 8 mm二、玻璃板风荷载计算1.体型系数: 靤 = 1.22.风压高度变化系数：靭 = 1.2313.阵风系数：鈍z = 1.6314.风荷载标准值：Wk = 1 kN/m^25.风荷载设计值：W = 1.4 kN/m^2三、玻璃验算第一片玻璃(外片)强度验算：(1)第一片(外片)分配的风荷载标准值：Wk1 = .5 kN/m^2(2)第一片(外片)分配的风荷载设计值：W1 = .7 kN/m^2(3)第一片(外片)分配的荷载组合标准值： qk1 = .52 kN/m^2(4)第一片(外片)荷载组合设计值：q = .727 kN/m^2(5)弯矩系数：m = .049425(6)玻璃计算参数：?1 = 8.926392(7)强度折减系数：?1 = .96859(8)第一片玻璃板设计最大应力值：?1 = (6 ? m ? q1 ? a ^ 2 / t1 ^ 2 ) ?1= 7.341 MPa < 84 MPa***************************第一片玻璃抗弯强度满足要求***************************2.第二片(内片)玻璃强度验算：(1)第二片(内片)分配的风荷载标准值：Wk2 = .5 kN/m^2(2)第二片(内片)分配的风荷载设计值：W2 = .7 kN/m^2(3)第二片(内片)分配的荷载组合标准值： qk2 = .52 kN/m^2(4)第一片(内片)荷载组合设计值：q2 = .727 kN/m^2(5)弯矩系数：m = .049425(6)玻璃计算参数：?2 = 8.926392(7)强度折减系数：?2 = .96859(8)第二片玻璃板设计最大应力值：?2 = (6 ? m ? q2 ? a ^ 2 / t2 ^ 2 ) ?2= 7.341 MPa < 84 MPa***************************第二片玻璃抗弯强度满足要求***************************3.玻璃面板挠度验算：(1)挠度系数为：? = .004607(2)夹胶玻璃的等效厚度为：te = 10.08 mm(3)计算参数为：鑔2 = 6.812386(4)挠度折减系数为：鏳2 = .9855(5)玻璃面板的挠度计算值为：df2 = ?2 ? ? 譝k 譨 ^ 4 / D2= 3.59 mm < dflim = a/60 = 25.000 mm ****************************玻璃面板挠度满足要求****************************。

北京金顶街街道办事处办公楼玻璃幕墙设计计算书基本参数: 北京地区抗震8度设防Ⅰ.设计依据:《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2001《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB 50068-2001《建筑幕墙》 JG 3035-96《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-2003《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JGJ/T 139-2001《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ 133-2001《建筑制图标准》 GB/T 50104-2001《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ 113-2003《全玻璃幕墙工程技术规程》 DBJ/CT 014-2001《点支式玻璃幕墙工程技术规程》 CECS 127:2001《点支式玻幕墙支承装置》 JC 1369-2001《吊挂式玻幕墙支承装置》 JC 1368-2001《建筑铝型材基材》 GB/T 5237.1-2000《建筑铝型材阳极氧化、着色型材》 GB/T 5237.2-2000《建筑铝型材电泳涂漆型材》 GB/T 5237.3-2000《建筑铝型材粉末喷涂型材》 GB/T 5237.4-2000《建筑铝型材氟碳漆喷涂型材》 GB/T 5237.5-2000《玻璃幕墙学性能》 GB/T 18091-2000《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》 GB/T 18250-2000《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》 GB/T 18575-2001《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》 GB 3098.1-2000《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》 GB 3098.2-2000《紧固件机械性能螺母细牙螺纹》 GB 3098.4-2000《紧固件机械性能自攻螺钉》 GB 3098.5-2000《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》 GB 3098.6-2000《紧固件机械性能不锈钢螺母》 GB 3098.15-2000《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》 GB/T 16823.1-1997《焊接结构用耐候钢》 GB/T 4172-2000《浮法玻璃》 GB 11614-1999《夹层玻璃》 GB 9962-1999《钢化玻璃》 GB/T 9963-1998《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》 GB 17841-1999《铝及铝合金轧制板材》 GB/T 3880-1997《铝塑复合板》 GB/T 17748《干挂天然花山岗石，建筑板材及其不锈钢配件》 JC 830.1,830.2-1998《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》 JC 133-2000《建筑用安全玻璃防火玻璃》 GB 15763.1-2001《混凝土接缝用密封胶》 JC/T 881-2001《幕墙玻璃接缝用密封胶》 JC/T 882-2001《石材幕墙接缝用密封胶》 JC/T 883-2001《中空玻璃用弹性密封胶》 JC/T 486-2001《天然花岗石建筑板材》 GB/T 18601-2001Ⅱ.基本计算公式:(1).场地类别划分:根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别:A类近海面,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;金顶街街道办事处办公楼按C类地区计算风压(2).风荷载计算:幕墙属于薄壁外围护构件，根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 7.1.1 采用风荷载计算公式: Wk=βgz×μz×μs×W0其中: Wk---作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m^2)βgz---瞬时风压的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定根据不同场地类型,按以下公式计算:βgz=K(1+2μf)其中K为地区粗糙度调整系数，μf为脉动系数A类场地: βgz=0.92*(1+2μf) 其中：μf=0.387*(Z/10)^(-0.12) B类场地: βgz=0.89*(1+2μf) 其中：μf=0.5(Z/10)^(-0.16)C类场地: βgz=0.85*(1+2μf) 其中：μf=0.734(Z/10)^(-0.22) D类场地: βgz=0.80*(1+2μf) 其中：μf=1.2248(Z/10)^(-0.3) μz---风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定, 根据不同场地类型,按以下公式计算:A类场地: μz=1.379×(Z/10)^0.24B类场地: μz=(Z/10)^0.32C类场地: μz=0.616×(Z/10)^0.44D类场地: μz=0.318×(Z/10)^0.60本工程属于C类地区,故μz=0.616×(Z/10)^0.44μs---风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取为：1.2 W0---基本风压,按全国基本风压图,北京地区取为0.450kN/m^2(3).地震作用计算:qEAk=βE×αmax×GAK其中: qEAk---水平地震作用标准值βE---动力放大系数,按 5.0 取定αmax---水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定:6度: αmax=0.047度: αmax=0.088度: αmax=0.169度: αmax=0.32北京设防烈度为8度,故取αmax=0.160GAK---幕墙构件的自重(N/m^2)(4).荷载组合:结构设计时，根据构件受力特点，荷载或作用的情况和产生的应力(内力)作用方向，选用最不利的组合，荷载和效应组合设计值按下式采用：γGSG+γwφwSw+γEφESE+γTφTST各项分别为永久荷载：重力；可变荷载：风荷载、温度变化；偶然荷载：地震水平荷载标准值: qk=Wk+0.5qEAk水平荷载设计值: q=1.4Wk+0.5×1.3qEAk荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用:①对永久荷载采用标准值作为代表值，其分项系数满足：a.当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合，取1.2；对有永久荷载效应控制的组合，取1.35b.当其效应对结构有利时：一般情况取1.0；对结构倾覆、滑移或是漂浮验算，取0.9②可变荷载根据设计要求选代表值，其分项系数一般情况取1.4一、风荷载计算1、标高为13.500处风荷载计算(1). 风荷载标准值计算:Wk: 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m^2)βgz: 13.500m高处阵风系数(按C类区计算):μf=0.734×(Z/10)^(-0.22)＝0.687βgz=0.85×(1+2μf)=2.018μz: 13.500m高处风压高度变化系数(按C类区计算): (GB50009-2001)μz=0.616×(Z/10)^0.44=0.740风荷载体型系数μs=1.20Wk=βgz×μz×μs×W0 (GB50009-2001)=2.018×0.740×1.2×0.450=0.806 kN/m^2因为Wk<=1.0KN/M^2,取Wk=1.000 kN/m^2(2). 风荷载设计值:W: 风荷载设计值: kN/m^2rw: 风荷载作用效应的分项系数：1.4按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 3.2.5 规定采用W=rw×Wk=1.4×1.000=1.400kN/m^2二、玻璃的选用与校核玻璃的选用与校核:(第1处)本处选用玻璃种类为: 6+12A+6LOW-E双钢化玻璃1. 玻璃面积:B: 该处玻璃幕墙分格宽: 1.800mH: 该处玻璃幕墙分格高: 2.650mA: 该处玻璃板块面积:A=B×H=1.800×2.650=4.770m^22. 玻璃厚度选取:Wk: 风荷载标准值: 1.000kN/m^2A: 玻璃板块面积: 4.770m^2K3: 玻璃种类调整系数: 1.500试算:C=Wk×A×10/3/K3=1.000×4.770×10/3/1.500=10.600T=2×(1+C)^0.5-2=2×(1+10.600)^0.5-2=4.812mm玻璃选取厚度为: 6.0mm3. 该处玻璃板块自重:GAK: 玻璃板块平均自重(不包括铝框):t: 玻璃板块厚度: 6.0mm玻璃的体积密度为: 25.6(KN/M^3)BT_L 中空玻璃内侧玻璃厚度为: 6.000(mm)BT_w 中空玻璃外侧玻璃厚度为: 6.000(mm)GAK=25.6×(Bt_L+Bt_w)/1000=25.6×(6.000+6.000)/1000=0.307KN/m^24. 该处垂直于玻璃平面的分布水平地震作用:αmax: 水平地震影响系数最大值: 0.160qEAk: 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用(kN/m^2)qEAk=5×αmax×GAK=5×0.160×0.307=0.246kN/m^2rE: 地震作用分项系数: 1.3qEA: 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用设计值(kN/m^2) qEA=rE×qEAk=1.3×qEAK=1.3×0.246=0.319kN/m^25. 玻璃的强度计算:校核依据: σ≤ｆg=84.000 N/mm^2Wk: 垂直于玻璃平面的风荷载标准值(N/mm^2)qEK: 垂直于玻璃平面的地震作用标准值(N/mm^2)σWk: 在垂直于玻璃平面的风荷载作用下玻璃截面的最大应力标准值(N/mm^2) σEk: 在垂直于玻璃平面的地震作用作用下玻璃截面的最大应力标准值(N/mm^2) θ: 参数(用于查玻璃板折减系数)η: 折减系数a: 玻璃短边边长: 1800.0mmb: 玻璃长边边长: 2650.0mmBT_L 中空玻璃内侧玻璃厚度为: 6.000(mm)BT_w 中空玻璃外侧玻璃厚度为: 6.000(mm)ψ: 玻璃板的弯矩系数, 按边长比a/b查表6.1.2-1得: 0.078Wk1 中空玻璃分配到外侧玻璃的风荷载标准值 (N/mm^2)Wk2 中空玻璃分配到内侧玻璃的风荷载标准值 (N/mm^2)qEk1 中空玻璃分配到外侧玻璃的地震作用标准值 (N/mm^2)qEk2 中空玻璃分配到内侧玻璃的地震作用标准值 (N/mm^2)Wk1=1.1×Wk×BT_w^3/(BT_w^3+BT_L^3)=0.550Wk2=Wk×BT_L^3/(BT_w^3+BT_L^3)=0.500qEk1=qEk×BT_w^3/(BT_w^3+BT_L^3)=0.123qEk2=qEk×BT_L^3/(BT_w^3+BT_L^3)=0.123在垂直于玻璃平面的风荷载和地震作用下玻璃截面的最大应力标准值计算(N/mm^2) 在风荷载作用下外侧玻璃参数θ=Wk1×a^4/(E×t^4)=61.88η: 折减系数，按θ=61.88查6.1.2-2表得:0.78在风荷载作用下外侧玻璃最大应力标准值σWk=6×ψ×Wk1×a^2×η/t^2=17.938N/mm^2在地震作用下外侧玻璃参数θ=qEK1×a^4/(E×t^4)=13.82η: 折减系数，按θ=13.82查6.1.2-2表得:0.94在地震作用下外侧玻璃最大应力标准值σEk=6×ψ×qEk1×a^2×η/t^2=4.883N/mm^2σ: 外侧玻璃所受应力:采用SW+0.5SE组合:σ=1.4×σWK+0.5×1.3×σEK=1.4×17.938+0.5×1.3×4.883=28.287N/mm^2在风荷载作用下内侧玻璃参数θ=Wk2×a^4/(E×t^4)=56.25η: 折减系数，按θ=56.25查6.1.2-2表得:0.79在风荷载作用下内侧玻璃最大应力标准值σWk=6×ψ×Wk1×a^2×η/t^2=16.642N/mm^2在地震作用下内侧玻璃参数θ=qEK2×a^4/(E×t^4)=13.82η: 折减系数，按θ=13.82查6.1.2-2表得:0.94在地震作用下内侧玻璃最大应力标准值σEk=6×ψ×qEk2×a^2×η/t^2=4.883N/mm^2σ: 内侧玻璃所受应力:采用SW+0.5SE组合:σ=1.4×σWK+0.5×1.3×σEK=1.4×16.642+0.5×1.3×4.883=26.473N/mm^2中空玻璃最大应力设计值应为内、外侧玻璃最大应力设计值中的大者，为：28.287 N/mm^2 df: 在风荷载标准值作用下挠度最大值(mm)D: 玻璃的刚度(N.mm)te: 玻璃等效厚度te=0.95×(Bt_L^3+Bt_w^3)^(1/3)=7.2mmν: 泊松比，按JGJ 102-2003 5.2.9条采用，取值为 0.20μ: 挠度系数: 0.008D=(E×te^3)/12(1-ν^2)=2314912.50 (N.mm)df=μ×Wk×a^4×η/D=27.3 (mm)由于玻璃最大应力设计值σ=28.287N/mm^2≤ｆg=84.000N/mm^2玻璃的强度满足!由于玻璃的最大挠度df=27.3mm,小于或等于玻璃短边边长的60分之一30.000 (mm)玻璃的挠度满足!6. 玻璃温度应力计算:校核依据: σmax≤[σ]=58.800N/mm^2(1)在年温差变化下, 玻璃边缘与边框间挤压在玻璃中产生的挤压温度应力为:E: 玻璃的弹性模量:0.72×10^5N/mm^2α^t: 玻璃的线膨胀系数: 1.0×10^-5△Ｔ: 年温度变化差: 68.100℃c: 玻璃边缘至边框距离, 取 5mmdc: 施工偏差, 可取:3mm ,按5.4.3选用b: 玻璃长边边长:2.650m在年温差变化下, 玻璃边缘与边框间挤压在玻璃中产生的温度应力为:σt1=E(a^t×△Ｔ-(2c-dc)/b/1000)=0.72×△Ｔ-72×(2×5-3)/b=0.72×68.100-72×(2×5-3)/2.650=-141.157N/mm^2计算值为负,挤压应力取为零.0.000N/mm^2＜58.800N/mm^2玻璃边缘与边框间挤压温度应力可以满足要求(2)玻璃中央与边缘温度差产生的温度应力:μ1: 阴影系数: 按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003表5.4.4-1得1.000μ2: 窗帘系数: 按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003表5.4.4-2得1.000μ3: 玻璃面积系数: 按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003表5.4.4-3得1.134μ4: 边缘温度系数: 按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-96表5.4.4-4得0.400a: 玻璃线胀系数: 1.0×10^-5I0: 日照量:3027.600(KJ/M^2h)t0: 室外温度-10.000℃t1: 室内温度40.000℃Ｔc0: 室外侧玻璃中部温度(依据JGJ113-97 附录B计算);Ｔc1: 室内侧玻璃中部温度(依据JGJ113-97 附录B计算);A0: 室外侧玻璃总吸收率;A1: 室内侧玻璃总吸收率;α0: 室外侧玻璃的吸收率为0.142α1: 室内侧玻璃的吸收率为0.142τ0: 室外侧玻璃的透过率为0.075τ1: 室内侧玻璃的透过率为0.075γ0: 室外侧玻璃反射率为0.783γ1: 室内侧玻璃反射率为0.783A0=α0×［1+τ0×γ1/(1-γ0×γ1)］ (JGJ113-97 B.0.3-7)=0.164A1=α1×τ0/(1-γ0×γ1) (JGJ113-97 B.0.3-8)=0.028当中空玻璃空气层厚为:12mm时Ｔc0=I0×(0.0150×A0+0.00625×A1)+0.817×t0+0.183×t1 (JGJ113-97 B.0.3-5) =7.098℃Ｔc1=I0×(0.00625×A0+0.0225×A1)+0.340×t0+0.560×t1 (JGJ113-97 B.0.3-6) =23.970℃因此，中空玻璃中部温度最大值为max(Ｔc0,Ｔc1)=23.970℃Ｔs: 玻璃边缘部分温度(依据JGJ113-97 附录B计算):Ｔs=(0.65×t0+0.35×t1) (JGJ113-97 B.0.4) =(0.65×-10.000+0.35×40.000)=7.500℃△t: 玻璃中央部分与边缘部分温度差:△t=Ｔc-Ｔs=16.470℃玻璃中央与边缘温度差产生的温度应力:σt2=0.74×E×a×μ1×μ2×μ3×μ4×(Ｔc-Ｔs)=0.74×0.72×10^5×1.0×10^-5×μ1×μ2×μ3×μ4×△t =3.980N/mm^2玻璃中央与边缘温度差产生的温度应力可以满足要求7. 玻璃最大面积校核:Azd: 玻璃的允许最大面积(m^2)Wk: 风荷载标准值: 1.000kN/m^2t1: 中空玻璃中较薄玻璃的厚度: 6.0mmt2: 中空玻璃中较厚玻璃的厚度: 6.0mmα2: 玻璃种类调整系数: 0.660A: 计算校核处玻璃板块面积: 4.770m^2Azd=α2×(t2+t2^2/4)×(1+(t1/t2)^3)/Wk= 19.800m^2A=4.770m^2≤Azd=19.800m^2可以满足使用要求三、幕墙立柱计算:幕墙立柱计算: (第1处)幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算：1. 选料:(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)qw: 风荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m)rw: 风荷载作用效应的分项系数：1.4Wk: 风荷载标准值: 1.000kN/m^2B: 幕墙分格宽: 1.800mqw=1.4×Wk×B=1.4×1.000×1.800=2.520kN/m(2)立柱弯矩:Mw: 风荷载作用下立柱弯矩(kN.m)qw: 风荷载线分布最大荷载集度设计值: 2.520(kN/m)Hsjcg: 立柱计算跨度: 6.000mMw=qw×Hsjcg^2/8=2.520×6.000^2/8=11.340kN·mqEA: 地震作用设计值(KN/M^2):GAk: 玻璃幕墙构件(包括玻璃和框)的平均自重: 500N/m^2 垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用:qEAk: 垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用 (kN/m^2) qEAk=5×αmax×GAk=5×0.160×500.000/1000=0.400kN/m^2γE: 幕墙地震作用分项系数: 1.3qEA=1.3×qEAk=1.3×0.400=0.520kN/m^2qE：水平地震作用线分布最大荷载集度设计值(矩形分布) qE=qEA×B=0.520×1.800=0.936kN/mME: 地震作用下立柱弯矩(kN·m):ME=qE×Hsjcg^2/8=0.936×6.000^2/8=4.212kN·mM: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m) 采用SW+0.5SE组合M=Mw+0.5×ME=11.340+0.5×4.212=13.446kN·m(3)W: 立柱抗弯矩预选值(cm^3)W=M×10^3/1.05/215.0=13.446×10^3/1.05/215.0=59.561cm^3qwk: 风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m)qwk=Wk×B=1.000×1.800=1.800kN/mqEk: 水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(kN/m)qEk=qEAk×B=0.400×1.800=0.720kN/m(4)I1,I2: 立柱惯性矩预选值(cm^4)I1=900×(qwk+0.5×qEk)×Hsjcg^3/384/2.1=900×(1.800+0.5×0.720)×6.000^3/384/2.1=520.714cm^4I2=5000×(qwk+0.5×qEk)×Hsjcg^4/384/2.1/20=5000×(1.800+0.5×0.720)×6.000^4/384/2.1/20=867.857cm^4选定立柱惯性矩应大于: 867.857cm^42. 选用立柱型材的截面特性:选用型材号: XC1\QY1502型材强度设计值: 215.000N/mm^2型材弹性模量: E=2.1×10^5N/mm^2X轴惯性矩: Ix=1341.000cm^4Y轴惯性矩: Iy=425.000cm^4X轴抵抗矩: Wx1=62.082cm^3X轴抵抗矩: Wx2=62.080cm^3型材截面积: A=15.576cm^2型材计算校核处壁厚: t=3.500mm型材截面面积矩: Ss=38.099cm^3塑性发展系数: γ=1.053. 幕墙立柱的强度计算:校核依据: N/A+M/γ/w≤ｆa=215.0N/mm^2(拉弯构件) B: 幕墙分格宽: 1.800mGAk: 幕墙自重: 500N/m^2幕墙自重线荷载:Gk=500×Wfg/1000=500×1.800/1000=0.900kN/mNk: 立柱受力:Nk=Gk×Hsjcg=0.900×6.000=5.400kNN: 立柱受力设计值:rG: 结构自重分项系数: 1.2N=1.2×Nk=1.2×5.400=6.480kNσ: 立柱计算强度(N/mm^2)(立柱为拉弯构件)N: 立柱受力设计值: 6.480kNA: 立柱型材截面积: 15.576cm^2M: 立柱弯矩: 13.446kN·mWx2: 立柱截面抗弯矩: 62.080cm^3γ: 塑性发展系数: 1.05σ=N×10/A+M×10^3/1.05/Wx2=6.480×10/15.576+13.446×10^3/1.05/62.080=210.440N/mm^2210.440N/mm^2≤ｆa=215.0N/mm^2立柱强度可以满足4. 幕墙立柱的刚度计算:校核依据: Umax≤L/250Umax: 立柱最大挠度Umax=5×(qWk+0.5×qEk)×Hsjcg^4×1000/384/2.1/Ix 立柱最大挠度Umax为: 12.943mm≤15mmDu: 立柱挠度与立柱计算跨度比值:Hsjcg: 立柱计算跨度: 6.000mDu=U/Hsjcg/1000=12.943/6.000/1000=0.002≤1/250挠度可以满足要求5. 立柱抗剪计算:校核依据: τmax≤[τ]=125.0N/mm^2(1)Qwk: 风荷载作用下剪力标准值(kN)Qwk=Wk×Hsjcg×B/2=1.000×6.000×1.800/2=5.400kN(2)Qw: 风荷载作用下剪力设计值(kN)Qw=1.4×Qwk=1.4×5.400=7.560kN(3)QEk: 地震作用下剪力标准值(kN)QEk=qEAk×Hsjcg×B/2=0.400×6.000×1.800/2=2.160kN(4)QE: 地震作用下剪力设计值(kN)QE=1.3×QEk=1.3×2.160=2.808kN(5)Q: 立柱所受剪力:采用Qw+0.5QE组合Q=Qw+0.5×QE=7.560+0.5×2.808=8.964kN(6)立柱剪应力:τ: 立柱剪应力:Ss: 立柱型材截面面积矩: 38.099cm^3Ix: 立柱型材截面惯性矩: 1341.000cm^4t: 立柱壁厚: 3.500mmτ=Q×Ss×100/Ix/t=8.964×38.099×100/1341.000/3.500=7.276N/mm^27.276N/mm^2≤125.0N/mm^2立柱抗剪强度可以满足四、立梃与主结构连接立梃与主结构连接: (第1处)Lct2: 连接处钢角码壁厚: 8.000mm D2: 连接螺栓直径: 12.000mmD0: 连接螺栓直径: 10.360mm 采用SG+SW+0.5SE组合N1wk: 连接处风荷载总值(N):N1wk=Wk×B×Hsjcg×1000=1.000×1.800×6.000×1000 =10800.000N连接处风荷载设计值(N) :N1w=1.4×N1wk=1.4×10800.000=15120.000NN1Ek: 连接处地震作用(N):N1Ek=qEAk×B×Hsjcg×1000=0.400×1.800×6.000×1000 =4320.000NN1E: 连接处地震作用设计值(N): N1E=1.3×N1Ek=1.3×4320.000=5616.000NN1: 连接处水平总力(N):N1=N1w+0.5×N1E=15120.000+0.5×5616.000=17928.000NN2: 连接处自重总值设计值(N):N2k=500×B×Hsjcg=500×1.800×6.000=5400.000NN2: 连接处自重总值设计值(N):N2=1.2×N2k=1.2×5400.000=6480.000NN: 连接处总合力(N):N=(N1^2+N2^2)^0.5=(17928.000^2+6480.000^2)^0.5 =19063.147NNvb: 螺栓的承载能力:Nv: 连接处剪切面数: 2Nvb=2×3.14×D0^2×130/4 (GBJ17-88 7.2.1-1) =2×3.14×10.360^2×130/4=21905.971NNum1: 立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数:Num1=N/Nvb=19063.147/21905.971=0.870个取 2个Ncbl: 立梃型材壁抗承压能力(N):D2: 连接螺栓直径: 12.000mmNv: 连接处剪切面数: 4t: 立梃壁厚: 3.500mmNcbl=D2×2×120×t×Num1 (GBJ17-88 7.2.1) =12.000×2×120×3.500×2.000=20160.000N20160.000N ≥ 19063.147N强度可以满足Ncbg: 钢角码型材壁抗承压能力(N):Ncbg=D2×2×267×Lct2×Num1 (GBJ17-88 7.2.1) =12.000×2×267×8.000×2.000=102528.000N102528.000N≥19063.147N强度可以满足五、幕墙预埋件总截面面积计算幕墙预埋件计算: (第1处)本工程预埋件受拉力和剪力V: 剪力设计值:V=N2=6480.000NN: 法向力设计值:N=N1=17928.000NM: 弯矩设计值(N·mm):e2: 螺孔中心与锚板边缘距离: 60.000mmM=V×e2=6480.000×60.000=388800.000N·mNum1: 锚筋根数: 4根锚筋层数: 2层Kr: 锚筋层数影响系数: 1.000关于混凝土：混凝土标号C30混凝土强度设计值:fc=15.000N/mm^2按现行国家标准≤混凝土结构设计规范≥ GBJ10采用。

第一章、荷载计算一、计算说明（本段为该幕墙的大概介绍），本章我们要计算的是该幕墙承受的最大荷载。

该处幕墙的最大计算标高为50 m。

层高为3.5 m。

二、玻璃幕墙的自重荷载计算1、玻璃幕墙自重荷载标准值计算G AK：玻璃面板自重面荷载标准值玻璃面板采用TP6+12A+TP6 mm厚的中空钢化玻璃G AK=（6+6）×10-3×25.6=0.31 KN/m2G GK：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载标准值G GK=0.45 KN/m22、玻璃幕墙自重荷载设计值计算r G：永久荷载分项系数，取r G=1.2按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.2条G G：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载设计值G G=r G·G GK=1.2×0.45=0.54 KN/m2三、玻璃幕墙承受的水平风荷载计算1、水平风荷载标准值计算βgz：阵风系数，取βgz=2.098按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.5.1μS：风荷载体型系数，取μS=-1.2或+1.0按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第7.3.3条该体型系数分别为一个垂直于幕墙方向向外的荷载值和一个垂直于幕墙方向相里的荷载值，计算时，我们选择最不利的一种荷载进行组合，所以我们在计算时，选-1.2作为我们的计算风荷载体型系数。

μZ：风压高度变化系数，取μZ=0.74按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.2.1W0：作用在幕墙上的风荷载基本值 0.45 KN/m2按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附表D.4（按50年一遇）W K：作用在幕墙上的风荷载标准值W K=βgz·μS·μZ·W0=2.098×（-1.2）×0.74×0.45=-0.838 KN/m2（表示负风压）|W K|=0.924 KN/m2＜1.0 KN/m2按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.2条取W K=1.0 KN/m22、水平风荷载设计值计算r W：风荷载分项系数，取r W=1.4按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.2条W：作用在幕墙上的风荷载设计值W=r W·W K=1.4×1.0=1.4 KN/m2四、玻璃幕墙承受的水平地震荷载计算1、玻璃幕墙承受的水平地震荷载标准值计算αmax：水平地震影响系数最大值，取αmax=0.16按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.4条βE：动力放大系数，取βE=5.0按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.4条q EK：作用在幕墙上的地震荷载标准值计算q EK=αmax·βE·G GK=0.16×5.0×0.45=0.36 KN/m22、玻璃幕墙承受的水平地震荷载设计值计算r E：地震作用分项系数，取r E=1.3按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.2条q E：作用在幕墙上的地震荷载设计值q E=r E·q EK=1.3×0.36=0.468 KN/m2五、荷载组合1、风荷载和水平地震作用组合标准值计算ψW：风荷载的组合值系数，取ψW=1.0按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.3条ψE：地震作用的组合值系数，取ψE=0.5按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.3条q K=ψW·W K+ψE·q EK=1.0×1.0+0.5×0.36=1.18 KN/m22、风荷载和水平地震作用组合设计值计算q=ψW·W+ψE·q E=1.0×1.4+0.5×0.468=1.668 KN/m2六、荷载计算总结根据荷载规范的要求，本玻璃幕墙的荷载可分为如下几种情况，（见表格），我们上面计算的是幕墙所占面积最大部位的荷载值，表中其他值为其他部分的荷载值。

幕墙立柱的几种常见力学计算模型幕墙立柱根据实际支撑条件一般可以按以下几种力学模型设计。

1、 简支梁简支梁力学模型是技术规范》(JGJ102-2003)的立柱计算模型。

下，其简化图形如图1.1。

的弯矩为： 图1.1进而可解得：当2/l x =矩最大值：2max 125.0ql M =。

简支梁的变形可以按梁挠曲线的近似微分方程[1]：经过两次积分可得简支梁的挠度方程为：由于梁上外力及边界条件对于梁跨中点都是对称的，因此梁的挠曲线也是对称的，则最大挠度截面发生在梁的中点位置。

即：当2/l x =时，代入上式有：EIl q f k 38454max = 此种力学模型是目前我国幕墙行业使用的较广泛的形式，但由于没有考虑上下层立柱间的荷载的传递，因而计算结果偏于保守。

2、连续梁在理想状态下，认为立柱上下接头处可以完全传递弯矩和剪力，其最大弯矩和变形可查《建筑结构静力手册》中相关的内力表。

在工程实际中，上下层立柱间采用插芯连接，若让插芯起到传递弯矩的作用，需要插芯有相当长的嵌入长度和足够的刚度。

即立柱接头要作为连续，能传递弯矩，应满足以下两个条件：(I) 芯柱插入上、下柱的长度不小于2h c , h c 为立柱截面高度；(II) 芯柱的惯性矩不小于立柱的惯性矩[4]。

计算时连续梁的跨数，可按3跨考虑。

同时考虑由于施工误差等原因造成活动接头的不完全连续，从设计安全角度考虑，按连续梁设计时，推荐采用的弯矩值为：2)101~121(ql M =。

在工程实际中，我们不提倡采用这种连续梁算法。

主要原因是由于铝合金型材模具误差等不可避免的因素，造成立柱接头处只能少部分甚至无法传递弯矩，根本无法形成连续梁的受力模型。

3、双跨梁（一次超静定）在简支梁的计算中，由于挠度和弯矩偏大，为了提高梁的刚度和强度，就必须加大立柱截面，这样用料较大，在经济上也不太合算。

在简支梁中间适当位置增加一个支撑，就形成了“双跨梁”，可以有效的减小梁的内力和挠度。