1、大西洋新城E1區全隱框幕墻設計計算書基本參數: 北京地區基本風壓0.450kN/m2 抗震設防烈度8度 設計基本地震加速度0.20g .設計依據: 建筑結構可靠度設計統一標準 GB 50068-2001 建筑結構荷載規范 GB 50009-2001 建筑抗震設計規范 GB 50011-2001 混凝土結構設計規范 GB 50010-2002 鋼結構設計規范 GB 50017-2003 混凝土結構后錨固技術規程JGJ 145-2004 玻璃幕墻工程技術規范 JGJ 102-2003 金屬與石材幕墻工程技術規范 JGJ 133-2001 建筑幕墻 JG 3035-1996 玻璃幕墻工程質量檢驗標準

2、 JGJ/T 139-2001 鋁合金建筑型材 基材 GB/T 5237.1-2004 鋁合金建筑型材 陽極氧化、著色型材 GB 5237.2-2004 緊固件機械性能 螺栓、螺釘和螺柱 GB 3098.1-2000 緊固件機械性能 螺母 粗牙螺紋 GB 3098.2-2000 緊固件機械性能 自攻螺釘 GB 3098.5-2000 緊固件機械性能 不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱 GB 3098.6-2000 緊固件機械性能 不銹鋼螺母 GB 3098.15-2000 浮法玻璃 GB 11614-1999 鋼化玻璃 GB/T 9963-1998 幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃 GB 17841-1999

3、建筑結構靜力計算手冊 (第二版) BKCADPM集成系統(BKCADPM2006版).基本計算公式: (1).場地類別劃分: 地面粗糙度可分為A、B、C、D四類： -A類指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區； -B類指田野、鄉村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉鎮和城市郊區； -C類指有密集建筑群的城市市區； -D類指有密集建筑群且房屋較高的城市市區。 本工程為：大西洋，按C類地區計算風荷載。(2).風荷載計算: 幕墻屬于薄壁外圍護構件，根據建筑結構荷載規范GB50009-2001規定采用 風荷載計算公式: Wk=gz×s×z×W0 （7.1.1-2） 其中: W

4、k-垂直作用在幕墻表面上的風荷載標準值(kN/m2)； gz-高度Z處的陣風系數,按建筑結構荷載規范GB50009-2001第7.5.1條取定。 根據不同場地類型,按以下公式計算:gz=K(1+2f) 其中K為地區粗糙度調整系數，f為脈動系數。經化簡，得： A類場地: gz=0.92×1+35-0.072×(Z/10)-0.12 B類場地: gz=0.89×1+(Z/10)-0.16 C類場地: gz=0.85×1+350.108×(Z/10)-0.22 D類場地: gz=0.80×1+350.252×(Z/10)-0.30

5、 z-風壓高度變化系數,按建筑結構荷載規范GB50009-2001第7.2.1條取定。 根據不同場地類型,按以下公式計算: A類場地: z=1.379×(Z/10)0.24 B類場地: z=1.000×(Z/10)0.32 C類場地: z=0.616×(Z/10)0.44 D類場地: z=0.318×(Z/10)0.60 本工程屬于C類地區,故z=0.616×(Z/10)0.44 s-風荷載體型系數,按建筑結構荷載規范GB50009-2001第7.3.3條取為：-1.2 W0-基本風壓,按建筑結構荷載規范GB50009-2001附表D.4給出的

6、50年一遇的風壓采用，但不得小于0.3kN/m2，北京地區取為0.450kN/m2(3).地震作用計算: qEAk=E×max×GAK 其中: qEAk-水平地震作用標準值 E-動力放大系數,按 5.0 取定 max-水平地震影響系數最大值，按相應抗震設防烈度和設計基本地震加速度取定: max選擇可按JGJ102-2003中的表5.3.4進行。表5.3.4 水平地震影響系數最大值max抗震設防烈度6度7度8度max0.040.08(0.12)0.16(0.24)注:7、8度時括號內數值分別用于設計基本地震速度為0.15g和0.30g的地區。 設計基本地震加速度為0.05g，

7、抗震設防烈度6度： max=0.04 設計基本地震加速度為0.10g，抗震設防烈度7度： max=0.08 設計基本地震加速度為0.15g，抗震設防烈度7度： max=0.12 設計基本地震加速度為0.20g，抗震設防烈度8度： max=0.16 設計基本地震加速度為0.30g，抗震設防烈度8度： max=0.24 設計基本地震加速度為0.40g，抗震設防烈度9度： max=0.32 北京設計基本地震加速度為0.20g，抗震設防烈度為8度，故取max=0.16 GAK-幕墻構件的自重(N/m2)(4).作用效應組合:一般規定，幕墻結構構件應按下列規定驗算承載力和撓度： a.無地震作用效應組合時

8、，承載力應符合下式要求： 0S R b.有地震作用效應組合時，承載力應符合下式要求： SE R/RE式中 S-荷載效應按基本組合的設計值； SE-地震作用效應和其他荷載效應按基本組合的設計值； R-構件抗力設計值； 0-結構構件重要性系數，應取不小于1.0； RE-結構構件承載力抗震調整系數，應取1.0； c.撓度應符合下式要求： df df,lim df-構件在風荷載標準值或永久荷載標準值作用下產生的撓度值； df,lim-構件撓度限值； d.雙向受彎的桿件，兩個方向的撓度應分別符合dfdf,lim的規定。幕墻構件承載力極限狀態設計時，其作用效應的組合應符合下列規定： 1 有地震作用效應組合

9、時，應按下式進行： S=GSGK+wwSWK+EESEK 2 無地震作用效應組合時，應按下式進行： S=GSGK+wwSWK S-作用效應組合的設計值； SGk-永久荷載效應標準值； SWk-風荷載效應標準值； SEk-地震作用效應標準值； G-永久荷載分項系數； W-風荷載分項系數； E-地震作用分項系數； W-風荷載的組合值系數； E-地震作用的組合值系數； 進行幕墻構件的承載力設計時，作用分項系數，按下列規定取值： 一般情況下，永久荷載、風荷載和地震作用的分項系數G、W、E應分別取1.2、1.4和1.3； 當永久荷載的效應起控制作用時，其分項系數G應取1.35；此時，參與組合的可變荷載效

10、應僅限于豎向荷載效應； 當永久荷載的效應對構件利時，其分項系數G的取值不應大于1.0。 可變作用的組合系數應按下列規定采用： 一般情況下，風荷載的組合系數W應取1.0，地震作用于的組合系數E應取0.5。 對水平倒掛玻璃及框架，可不考慮地震作用效應的組合，風荷載的組合系數W應取1.0（永久荷載的效應不起控制作用時）或0.6(永久荷載的效應起控制作用時)。幕墻構件的撓度驗算時，風荷載分項系數W和永久荷載分項系數均應取1.0，且可不考慮作用效應的組合。.材料力學性能: 材料力學性能，主要參考JGJ 102-2003 玻璃幕墻工程技術規范。(1).玻璃的強度設計值應按表5.2.1的規定采用。表5.2.

11、1 玻璃的強度設計值 fg(N/mm2)種 類厚度（mm）大 面側 面普通玻璃528.019.5浮法玻璃51228.0 19.5151924.0 17.0 2020.0 14.0 鋼化玻璃51284.0 58.8151972.0 50.42059.0 41.3注：1. 夾層玻璃和中空玻璃的強度設計值可按所采用的玻璃類型確定；2. 當鋼化玻璃的強度標準達不到浮法玻璃強度標準值的3倍時，表中數值 應根據實測結果予于調整；3. 半鋼化玻璃強度設計值可取浮法玻璃強度設計值的2倍。當半鋼化玻璃 的強度標準值達不到浮法玻璃強度標準值的2倍時，其設計值應根據實 測結果予于調整；4. 側面玻璃切割后的斷面，其

12、寬度為玻璃厚度。(2).鋁合金型材的強度設計值應按表5.2.2的規定采用。表5.2.2 鋁合金型材的強度設計值fa（N/mm2）鋁合金牌號狀 態壁厚（mm）強度設計值fa抗拉、抗壓抗剪局部承壓6061T4不區分85.5 49.6 133.0 T6不區分190.5 110.5 199.0 6063T5不區分85.5 49.6 120.0 T6不區分140.0 81.2 161.0 6063AT510124.4 72.2 150.0 10116.6 67.6 141.5 T610147.7 85.7 172.0 10140.0 81.2 163.0 (3).鋼材的強度設計值應按現行國家標準鋼結構設

13、計規范GB50017-2003的規定采用，也可按表5.2.3采用。表5.2.3 鋼材的強度設計值fs（N/mm2）鋼材牌號厚度或直徑d（mm）抗拉、抗壓、抗彎抗剪端面承壓Q235d1621512532516d4020512040d60200115Q345d1631018040016d3529517035d50265155注：表中厚度是指計算點的鋼材厚度；對軸心受力桿件是指截面中較厚鋼板的厚度.(4).玻璃幕墻材料的彈性模量可按表5.2.8的規定采用。表5.2.8 材料的彈性模量 E（N/mm2）材 料E玻 璃0.72105鋁合金0.70105鋼、不銹鋼2.06105消除應力的高強鋼絲2.051

14、05不銹鋼絞線1.201051.50105高強鋼絞線1.95105鋼絲繩0.801051.00105 注：鋼絞線彈性模量可按實測值采用。(5).玻璃幕墻材料的泊松比可按表5.2.9的規定采用。表5.2.9 材料的泊松比材 料材 料玻璃0.20鋼、不銹鋼0.30鋁合金0.33高強鋼絲、鋼絞線0.30(6).玻璃幕墻材料的線膨脹系數可按表5.2.10的規定采用。表5.2.10 材料的線膨脹系數(1/)材料材料 玻璃0.80×10-51.00×10-5不銹鋼板1.80×10-5鋁合金2.35×10-5混凝土1.00×10-5鋁材1.20×1

15、0-5砌磚體0.50×10-5(7).玻璃幕墻材料的重力密度標準值可按表5.3.1的規定采用。表5.3.1 材料的重力密度g（kN/m3)材料g材料g普通玻璃、夾層玻璃、鋼化玻璃、半鋼化玻璃25.6礦棉1.21.5玻璃棉0.51.0鋼材78.5巖棉0.52.5鋁合金28.0一、風荷載計算 標高為59.0m處風荷載計算(1). 風荷載標準值計算: W0:基本風壓 W0=0.45 kN/m2 gz: 59.0m高處陣風系數(按C類區計算) gz=0.85×1+350.108×(Z/10)-0.22=1.694 z: 59.0m高處風壓高度變化系數(按C類區計算): (

16、GB50009-2001) z=0.616×(Z/10)0.44 =0.616×(59.0/10)0.44=1.345 s:風荷載體型系數 s=-1.20 Wk=gz×z×s×W0 (GB50009-2001) =1.694×1.345×1.2×0.450 =1.231 kN/m2(2). 風荷載設計值: W: 風荷載設計值(kN/m2) w: 風荷載作用效應的分項系數：1.4 按建筑結構荷載規范GB50009-2001 3.2.5 規定采用 W=w×Wk=1.4×1.231=1.723kN/m

17、2二、玻璃的選用與校核 本處選用玻璃種類為: 鋼化玻璃1. 本處采用中空玻璃 玻璃的重力密度為: 25.6(KN/m3) BT_L 中空玻璃內側玻璃厚度為: 6.0(mm) BT_w 中空玻璃外側玻璃厚度為: 6.0(mm) GAK=25.6×(Bt_L+Bt_w)/1000 =25.6×(6.000+6.000)/1000 =0.307kN/m22. 該處垂直于玻璃平面的分布水平地震作用: max: 水平地震影響系數最大值: 0.160 qEAk: 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用(kN/m2) qEAk=5×max×GAK =5×0.160

18、×0.307 =0.246kN/m2 E: 地震作用分項系數: 1.3 qEA: 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用設計值(kN/m2) qEA=rE×qEAk =1.3×qEAK =1.3×0.246 =0.319kN/m23. 玻璃的強度計算: 內側玻璃校核依據: g=84.000 N/mm2 外側玻璃校核依據: g=84.000 N/mm2 Wk: 垂直于玻璃平面的風荷載標準值(N/mm2) qEAk: 垂直于玻璃平面的地震作用標準值(N/mm2) Wk: 在垂直于玻璃平面的風荷載作用下玻璃截面的最大應力標準值(N/mm2) Ek: 在垂直于玻璃平面

19、的地震作用下玻璃截面的最大應力標準值(N/mm2) : 參數 : 折減系數，可由參數按JGJ102-2003表6.1.2-2采用表 6.1.2-2 折減系數5.010.020.040.060.080.0100.01.000.960.920.840.780.730.68120.0150.0200.0250.0300.0350.0400.00.650.610.570.540.520.510.50 a: 玻璃短邊邊長: 1400.0mm b: 玻璃長邊邊長: 1750.0mm BT_L 中空玻璃內側玻璃厚度為: 6.000(mm) BT_w 中空玻璃外側玻璃厚度為: 6.000(mm) m: 玻璃板

20、的彎矩系數, 按邊長比a/b查 表6.1.2-1得: 0.0628表6.1.2-1 四邊支承玻璃板的彎矩系數ma/b0.000.250.330.400.500.550.600.65m0.12500.12300.11800.11150.10000.09340.08680.0804a/b0.700.750.800.850.900.951.00m0.07420.06830.06280.05760.05280.04830.0442 Wk1 中空玻璃分配到外側玻璃的風荷載標準值 (N/mm2) Wk2 中空玻璃分配到內側玻璃的風荷載標準值 (N/mm2) qEk1 中空玻璃分配到外側玻璃的地震作用標準值

21、 (N/mm2) qEk2 中空玻璃分配到內側玻璃的地震作用標準值 (N/mm2) Wk1=1.1×Wk×BT_w3/(BT_w3+BT_L3)=0.677 (kN/m2) Wk2=Wk×BT_L3/(BT_w3+BT_L3)=0.616 (kN/m2) qEk1=0.123 (kN/m2) qEk2=0.123 (kN/m2) 在垂直于玻璃平面的風荷載和地震作用下玻璃截面的最大應力標準值計算(N/mm2) 在風荷載作用下外側玻璃參數=(Wk1+0.5×qEK1)×a4/(E×t4) =30.40 : 折減系數，按=30.40 查JG

22、J102-2003 6.1.2-2表得:=0.88 在風荷載作用下外側玻璃最大應力標準值Wk=6×m×Wk1×a2×/t2 =12.200N/mm2 在地震作用下外側玻璃參數=(Wk1+0.5×qEK1)×a4/(E×t4) =30.40 : 折減系數，按=30.40 查6.1.2-2表得:0.88 在地震作用下外側玻璃最大應力標準值Ek=6×m×qEk1×a2×/t2 =2.214N/mm2 : 外側玻璃所受應力: 采用SW+0.5SE組合: =1.4×WK+0.5

23、5;1.3×EK =1.4×12.200+0.5×1.3×2.214 =18.520N/mm2 在風荷載作用下內側玻璃參數=(Wk2+0.5×qEK2)×a4/(E×t4) =27.87 : 折減系數，按=27.87 查JGJ102-2003 6.1.2-2表得:=0.89 在風荷載作用下內側玻璃最大應力標準值Wk=6×m×Wk2×a2×/t2 =11.219N/mm2 在地震作用下內側玻璃參數=(Wk2+0.5×qEK2)×a4/(E×t4) =27.8

24、7 : 折減系數，按=27.87 查6.1.2-2表得:=0.89 在地震作用下內側玻璃最大應力標準值Ek=6×m×qEk2×a2×/t2 =2.240N/mm2 : 內側玻璃所受應力: 采用SW+0.5SE組合: =1.4×WK+0.5×1.3×EK =1.4×11.219+0.5×1.3×2.240 =17.163N/mm2 外側玻璃最大應力設計值=18.520N/mm2 < g=84.000N/mm2 內側玻璃最大應力設計值=17.163N/mm2 < g=84.000N/mm

25、2 中空玻璃強度滿足要求! 4. 玻璃的撓度計算: df: 在風荷載標準值作用下撓度最大值(mm) D: 玻璃的剛度(N.mm) te: 玻璃等效厚度 0.95×(Bt_L3+Bt_w3)(1/3)=7.2mm : 泊松比，按JGJ 102-2003 5.2.9條采用，取值為 0.20表5.2.9 材料的泊松比材 料材 料玻璃0.20鋼、不銹鋼0.30鋁合金0.33高強鋼絲、鋼絞線0.30 : 撓度系數:按JGJ102-2003表6.1.3采用 =0.00603表6.1.3 四邊支承板的撓度系數a/b0.000.200.250.330.500.013020.012970.012820

26、.012230.01013a/b0.550.600.650.700.750.009400.008670.007960.007270.00663a/b0.800.850.900.951.000.006030.005470.004960.004490.00406 =Wk×a4/(E×te4) =24.69 : 折減系數，按=24.69 查JGJ102-2003 6.1.2-2表得:=0.90 D=(E×te3)/12(1-2) =2314912.52 (N.mm) df=×Wk×a4×/D =11.1 (mm) df/a < 1/6

27、0 玻璃的撓度滿足! 三、硅酮結構密封膠計算: 該處選用結構膠類型為: SS6221. 按風荷載、水平地震作用和自重效應, 計算硅酮結構密封膠的寬度:(1)在風載荷和水平地震作用下，結構膠粘結寬度的計算(抗震設計): Cs1: 風載荷作用下結構膠粘結寬度 (mm) W: 風荷載設計值: 1.723kN/m2 a: 矩形玻璃板的短邊長度: 1400.000mm f1: 硅酮結構密封膠在風荷載或地震作用下的強度設計值，取0.2N/mm2。 qE: 作用在計算單元上的地震作用設計值:0.319(kN/m2) 按5.6.3條規定采用 Cs1=(W+0.5×qE)×a/(2000&#

28、215;f1) =(1.723+0.5×0.319)×1400.000/(2000×0.2) =6.59mm 取7mm(2)在玻璃永久荷載作用下，結構膠粘結寬度的計算: Cs2: 自重效應結構膠粘結寬度 (mm) a: 矩形玻璃板的短邊長度: 1400.0mm b: 矩形玻璃板的長邊長度: 1750.0mm f2: 結構膠在永久荷載作用下的強度設計值，取0.01N/mm2 按JGJ102-2003的5.6.3條規定采用 Bt_l:中空或夾層玻璃(雙層)內側玻璃厚度6.0mm Bt_w:中空或夾層玻璃(雙層)外側玻璃厚度6.0mm Cs2=25.6×(Bt

29、_l+Bt_w)×(a×b)/(2000×(a+b)×f2) =11.95mm 取12mm(3)硅酮結構密封膠的最大計算寬度: 12mm2. 硅酮結構密封膠粘接厚度的計算:(1)溫度變化效應膠縫厚度的計算: ts1: 溫度變化效應結構膠的粘結厚度: mm 1: 硅酮結構密封膠的溫差變位承受能力: 12.0% : 年溫差: 68.1 b: 矩形玻璃板的長邊長度: 1750.0mm Us1: 玻璃板塊在年溫差作用下玻璃與鋁型材相對位移量: mm 鋁型材線膨脹系數: 1=2.35×10-5 玻璃線膨脹系數: 2=1.00×10-5 Us1=

30、b××(1-2) =1.750×68.100×(2.35-1)×10-5 =1.609mm ts1=Us1/(1×(2+1)0.5 =1.609/(0.120×(2+0.120)0.5 =3.2mm(2)地震作用下膠縫厚度的計算: ts2: 地震作用下結構膠的粘結厚度: mm hg: 玻璃面板高度: 1750.0mm :風荷載標準值作用下主體結構的樓層彈性層間位移角限值(rad): 0.0010 :膠縫變位折減系數1.000 2: 硅酮結構密封膠的變位承受能力，取對應于其受拉應力為0.14N/mm2時的伸長率: 40.0%

31、ts2=×hg×/(2×(2+2)0.5 =0.0010×1750.0×1.000/(0.400×(2+0.400)0.5 =1.8mm3. 膠縫強度驗算 膠縫選定寬度為:12 mm 膠縫選定厚度為:8 mm(1)在風荷載和水平地震作用下，結構膠中產生的拉應力: W: 風荷載設計值: 1.723kN/m2 qE: 作用在計算單元上的地震作用設計值:0.319(kN/m2) a: 矩形分格短邊長度: 1400.0mm Cs: 結構膠粘結寬度: 12.0 mm 1=(W+0.5×qE)×a/(2000×Cs)

32、 =(1.723+0.5×0.319)×1400.000/(2000×12.000) =0.110N/mm2(2)在永久荷載作用下，結構膠中產生的剪應力: a: 矩形玻璃板的短邊長度: 1400.0mm b: 矩形玻璃板的長邊長度: 1750.0mm Bt_l:中空或夾層玻璃(雙層)內側玻璃厚度6.0mm 2=25.6×(Bt_l+Bt_w)×(a×b)/(2000×(a+b)×Cs) =0.010N/mm2(3)結構膠中產生的總應力: =(12+22)0.5 =(0.1102+0.0102)0.5 =0.110N

33、/mm20.2N/mm2 結構膠強度可以滿足要求！ 四、幕墻立柱計算: 幕墻立柱按簡支梁力學模型進行設計計算：1. 荷載計算:(1)風荷載均布線荷載設計值(矩形分布)計算 qw: 風荷載均布線荷載設計值(kN/m) W: 風荷載設計值: 1.723kN/m2 B: 幕墻分格寬: 1.400m qw=W×B =1.723×1.400 =2.413 kN/m(2)地震荷載計算 qEA: 地震作用設計值(KN/m2): GAk: 玻璃幕墻構件(包括玻璃和框)的平均自重: 500N/m2 垂直于幕墻平面的均布水平地震作用標準值: qEAk: 垂直于幕墻平面的均布水平地震作用標準值

34、(kN/m2) qEAk=5×max×GAk =5×0.160×500.000/1000 =0.400 kN/m2 E: 幕墻地震作用分項系數: 1.3 qEA=1.3×qEAk =1.3×0.400 =0.520 kN/m2 qE：水平地震作用均布線作用設計值(矩形分布) qE=qEA×B =0.520×1.400 =0.728 kN/m(3)立柱彎矩:立柱的受力如圖所示。 Mw: 風荷載作用下立柱彎矩(kN.m) qw: 風荷載均布線荷載設計值: 2.413(kN/m) Hsjcg: 立柱計算跨度: 3.500

35、m Mw=qw×Hsjcg2/8 =2.413×3.5002/8 =3.695 kN·m ME: 地震作用下立柱彎矩(kN·m): ME=qE×Hsjcg2/8 =0.728×3.5002/8 =1.115kN·m M: 幕墻立柱在風荷載和地震作用下產生彎矩(kN·m) 采用SW+0.5SE組合 M=Mw+0.5×ME =3.695+0.5×1.115 =4.252kN·m2. 選用立柱型材的截面特性: 立柱型材號: 大西洋隱豎 選用的立柱材料牌號:6063 T5 型材強度設計值: 抗

36、拉、抗壓85.500N/mm2 抗剪49.6N/mm2 型材彈性模量: E=0.70×105N/mm2 X軸慣性矩: Ix=408.861cm4 Y軸慣性矩: Iy=125.115cm4 立柱型材在彎矩作用方向凈截面抵抗矩: Wn=57.660cm3 立柱型材凈截面積: An=16.431cm2 立柱型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度: LT_x=7.000mm 立柱型材計算剪應力處以上(或下)截面對中和軸的面積矩: Ss=37.919cm3 塑性發展系數: =1.053. 幕墻立柱的強度計算: 校核依據: N/An+M/(×Wn)a=85.5N/mm2(拉彎構件) B:

37、幕墻分格寬: 1.400m GAk: 幕墻自重: 500N/m2 幕墻自重線荷載: Gk=500×B/1000 =500×1.400/1000 =0.700kN/m Nk: 立柱受力: Nk=Gk×L =0.700×3.500 =2.450kN N: 立柱受力設計值: rG: 結構自重分項系數: 1.2 N=1.2×Nk =1.2×2.450 =2.940kN : 立柱計算強度(N/mm2)(立柱為拉彎構件) N: 立柱受力設計值: 2.940kN An: 立柱型材凈截面面積: 16.431cm2 M: 立柱彎矩: 4.252kN&#

38、183;m Wn: 立柱在彎矩作用方向凈截面抵抗矩: 57.660cm3 : 塑性發展系數: 1.05 =N×10/An+M×103/(1.05×Wn) =2.940×10/16.431+4.252×103/(1.05×57.660) =72.019N/mm2 72.019N/mm2 < a=85.5N/mm2 立柱強度可以滿足 4. 幕墻立柱的剛度計算: 校核依據: dfL/180 df: 立柱最大撓度 Du: 立柱最大撓度與其所在支承跨度(支點間的距離)比值: L: 立柱計算跨度: 3.500m df=5×qWk&

39、#215;Hsjcg4×1000/(384×0.7×Ix)=11.766mm Du=U/(L×1000) =11.766/(3.500×1000) =1/297 1/297 < 1/180 撓度可以滿足要求！ 5. 立柱抗剪計算: 校核依據: max=49.6N/mm2(1)Qwk: 風荷載作用下剪力標準值(kN) Qwk=Wk×Hsjcg×B/2 =1.231×3.500×1.400/2 =3.016kN(2)Qw: 風荷載作用下剪力設計值(kN) Qw=1.4×Qwk =1.4

40、5;3.016 =4.222kN(3)QEk: 地震作用下剪力標準值(kN) QEk=qEAk×Hsjcg×B/2 =0.400×3.500×1.400/2 =0.980kN(4)QE: 地震作用下剪力設計值(kN) QE=1.3×QEk =1.3×0.980 =1.274kN(5)Q: 立柱所受剪力: 采用Qw+0.5QE組合 Q=Qw+0.5×QE =4.222+0.5×1.274 =4.859kN(6)立柱剪應力: : 立柱剪應力: Ss: 立柱型材計算剪應力處以上(或下)截面對中和軸的面積矩: 37.919

41、cm3 立柱型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度: LT_x=7.000mm Ix: 立柱型材截面慣性矩: 408.861cm4 =Q×Ss×100/(Ix×LT_x) =4.859×37.919×100/(408.861×7.000) =6.438N/mm2 =6.438N/mm2 < 49.6N/mm2 立柱抗剪強度可以滿足 五、立柱與主結構連接 Lct2: 連接處鋼角碼壁厚: 6.0mm Jy: 連接處鋼角碼承壓強度: 305.0N/mm2 D2: 連接螺栓公稱直徑: 16.0mm D0: 連接螺栓有效直徑: 14.1mm

42、選擇的立柱與主體結構連接螺栓為:不銹鋼螺栓 C1組 50級 L_L:連接螺栓抗拉強度:230N/mm2 L_J:連接螺栓抗剪強度:175N/mm2 采用SG+SW+0.5SE組合 N1wk: 連接處風荷載總值(N): N1wk=Wk×B×Hsjcg×1000 =1.231×1.400×3.500×1000 =6031.9N 連接處風荷載設計值(N) : N1w=1.4×N1wk =1.4×6031.9 =8444.7N N1Ek: 連接處地震作用(N): N1Ek=qEAk×B×Hsjcg

43、15;1000 =0.400×1.400×3.500×1000 =1960.0N N1E: 連接處地震作用設計值(N): N1E=1.3×N1Ek =1.3×1960.0 =2548.0N N1: 連接處水平總力(N): N1=N1w+0.5×N1E =8444.7+0.5×2548.0 =9718.7N N2: 連接處自重總值設計值(N): N2k=500×B×Hsjcg =500×1.400×3.500 =2450.0N N2: 連接處自重總值設計值(N): N2=1.2×

44、;N2k =1.2×2450.0 =2940.0N N: 連接處總合力(N): N=(N12+N22)0.5 =(9718.6592+2940.0002)0.5 =10153.6N Nvb: 螺栓的受剪承載能力: Nv: 螺栓受剪面數目: 2 Nvb=2××D02×L_J/4 =2×3.14×14.1202×175/4 =54778.1N 立柱型材種類: 6063 T5 Ncbl: 用一顆螺栓時，立柱型材壁抗承壓能力(N): D2: 連接螺栓直徑: 16.000mm Nv: 連接處立柱承壓面數目: 2 t: 立柱壁厚: 3.

45、5mm XC_y: 立柱局部承壓強度: 120.0N/mm2 Ncbl=D2×t×2×XC_y =16.000×3.5×2×120.0 =13440.0N Num1: 立柱與建筑物主結構連接的螺栓個數: 計算時應取螺栓受剪承載力和立柱型材承壓承載力設計值中的較小者計算螺栓個數。 螺栓的受剪承載能力Nvb=54778.1N大于立柱型材承壓承載力Ncbl=13440.0N Num1=N/Ncbl =10153.616/13440.000 =1個 取2個 根據選擇的螺栓數目，計算螺栓的受剪承載能力Nvb=109556.2N 根據選擇的螺栓數

46、目，計算立柱型材承壓承載能力Ncbl=26880.0N Nvb=109556.2N > 10153.6N Ncbl=26880.0N > 10153.6N 強度可以滿足 角碼抗承壓能力計算: 角碼材料牌號:Q235鋼 ( C級螺栓) Lct2: 角碼壁厚: 6.0mm Jy: 角碼承壓強度: 305.000N/mm2 Ncbg: 鋼角碼型材壁抗承壓能力(N): Ncbg=D2×2×Jy×Lct2×Num1 =16.000×2×305×6.000×2.000 =117120.0N 117120.0N &g

47、t; 10153.6N 強度可以滿足 六、幕墻預埋件總截面面積計算 本工程預埋件受拉力和剪力 V: 剪力設計值: V=N2 =2940.0N N: 法向力設計值: N=N1 =9718.7N M: 彎矩設計值(N·mm): e2: 螺孔中心與錨板邊緣距離: 100.0mm M=V×e2 =2940.0×100.0 =294000.0N·mm Num1: 錨筋根數: 4根 錨筋層數: 2層 r: 錨筋層數影響系數: 1.0 關于混凝土：強度等級C35 混凝土軸心抗壓強度設計值:fc=16.700N/mm2 按現行國家標準混凝土結構設計規范 GB50010-

48、2002 表4.1.4采用。 選用HRB 335錨筋 錨筋強度設計值:fy=300.000N/mm2 d: 鋼筋直徑: 12.0mm v: 鋼筋受剪承載力系數: v×d)×(fc/fy)0.5 依據GB50010 10.9.1-5式計算×12.000)×(16.700/300.000)0.5 =0.7 因為v大于0.7，所以取v=0.7 t: 錨板厚度: 8.0mm b: 錨板彎曲變形折減系數: b=0.6+0.25×(t/d) 依據GB50010 10.9.1-6式計算 =0.6+0.25×(8.0/12.000) =0.8 Z:

49、外層鋼筋中心線距離: 180.0mm As: 錨筋實際總截面積: As=Num1××d2/4 =4.000×3.14×d2/4 =452.2mm2 錨筋的總截面積計算值: 依據GB50010 10.9.1-1和10.9.1-2等公式計算 As1=V/(r×v×fy)+N/(0.8×b×fy)+M/(1.3×r×b×fy×Z) =72.3mm2 As2=N/(0.8×b×fy)+M/(0.4×r×b×fy×Z) =70

50、.6mm2 72.3mm2 < 452.2mm2 70.6mm2 < 452.2mm2 4根12.000錨筋可以滿足要求! 錨板面積 A=45000.0 mm2 0.5fcA=375750.0 N N=9718.7N < 0.5fcA 錨板尺寸可以滿足要求! 七、幕墻預埋件焊縫計算 根據鋼結構設計規范GB50017-2003 公式7.1.1-1、7.1.1-2和7.1.1-3計算 hf:角焊縫焊腳尺寸8.000mm L:角焊縫實際長度100.000mm he:角焊縫的計算厚度=0.7hf=5.6mm Lw:角焊縫的計算長度=L-2hf=84.0mm fhf:角焊縫的強度設計值

51、:160N/mm2 f:角焊縫的強度設計值增大系數，取值為:1.22 m:彎矩引起的應力 m=6×M/(2×he×lw2×f) =18.296N/mm2 n:法向力引起的應力 n =N/(2×he×Lw×f) =8.467N/mm2 :剪應力 =V/(2×Hf×Lw) =2.188N/mm2 :總應力 =(m+n)2+2)0.5 =26.853 =26.853N/mm2fhf=160N/mm2 焊縫強度可以滿足! 八、幕墻橫梁計算 幕墻橫梁計算簡圖如下圖所示：1. 選用橫梁型材的截面特性: 選用型材號: 大西洋隱橫 選用的橫梁材料牌號: 6063