浙江頭門港經濟開發區安居工程二期設計

幕墻

設

計

計

算

書

計算:葛偉

校核:郭才祥

審核:李俊民

天尚設計集團有限公司

二。二二年六月

第一部分、［強度計算信息］石材幕墻

一、計算依據及說明

1、工程概況說明

工程名稱:頭門港經濟開發區安居工程二期

工程所在城市：臨海市

工程建筑物所在地地面粗糙度類別：B類

工程所在地區抗震設防烈度：六度

工程基本風壓：0.75kN/m2

2、設計依據

序號標準名稱標準號

1《工程結構通用規范》GB55001-2021

2《建筑與市政工程抗震通用規范》GB55002-2021

3《鋼結構通用規范》GB55006-2021

4《玻璃幕墻工程質量檢驗標準》JGJ/T139-2020

5《鋁合金門窗》GB/T8478-2020

6《綠色建筑評價標準》GB/T50378-2(119

7《建筑玻璃采光頂技術要求》JG/T231-2018

8《建筑結構可靠性設計統一標準》GB50068-2018

9《鋁型材截面幾何參數算法及計算機程序要求》YS/T437-2018

10《鋁合金建筑型材第1部分：基材》GB/T5237.1-2017

11《鋁合金建筑型材第2部分：陽極氧化型材》GB/T5237.2-2017

12《鋁合金建筑型材第3部分：電泳涂漆型材》GB/T5237.3-2017

13《鋁合金建筑型材第4部分：噴粉型材》GB/T5237.4-2017

14《鋁合金建筑型材第5部分：噴漆型材》GB/T5237.5-2017

15《鋁合金建筑型材第6部分：隔熱型材》GB/T5237.6-2017

16《吊掛式玻璃幕墻用吊夾》JG/T139-2017

17《建筑幕墻抗震性能振動臺試驗方法》3B/T18575-2017

18《鋼結構設計標準》GB50017-2017

19《混凝土用機械錨栓》JG/T160-2017

20《冷彎型銅通用技術要求》GB/T6725-2017

21《混凝十.接縫用建筑密封膠》JC/T881-2017

22《普通裝飾用鋁型復合板》GB/T22412-2(116

23《熱軋型鋼》GB/T706-2016

24《緊固件機械性能自攻螺釘》GB3098.5-2016

25《民用建筑熱工設計規范》GB50176-2016

26《建筑幕墻平面內變形性能檢測方法》GB/T18250-2(115

27《建筑玻璃應用技術規程》JGJ113-2015

28《建筑物防雷裝置檢測技術規范》GB/T21431-2015

29《公共建筑節能設計標準》GB50189-2015

30《緊固件機械性能螺母》GB/T3098.2-2015

31《建筑鋁合金型材用聚醋胺隔熱條》JG/T174-2014

32《緊固件機械性能不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱》GB3098.6-2014

33《緊固件機械性能不銹鋼螺母》GB3098.15-2014

34《建筑鋁合金型材用聚酰胺隔熱條》JG/T174-2014

35《混凝土結構加固設計規范（附條文說明）》GB50367-2013

36《混凝土結構后錨固技術規程》JGJ145-2013

37《中空玻璃用彈性密封膠》GB/T29755-2013

38《一般工業用鋁及鋁合金板、帶材第1部分：一般要求?GB/T3880.1-2012

39《中空玻璃》GB/T11944-2012

-10《建筑陶瓷薄板應用技術規程》JGJ/T172-2012

41《建筑結構荷載規范》GB50009-2012

42《一般工業用鋁及鋁合金板、帶材第2部分：力學性能?GB/T3880.2-2012

43《一股工業用鋁及鋁合金板、帶材第3部分：尺寸偏差》GB/T3880.3-2012

44《建筑工程用索》JG/T330-2011

45《干掛空心陶瓷板》GB/T27972-2011

46《建筑用隔熱鋁合金型材》JG175-2011

47《鋁合金門窗工程技術規范》JGJ214-2010

48《建筑抗震設計規范》（2016年版）GB50011-2010

49《建筑制圖標準》GB/T50104-2010

50《建筑玻璃點支承裝置》JG/T138-2010

51《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》GB3098.1-2010

52《混凝土結構設計規范》（2015版）GB50010-2010

53《陶瓷板》GB/T23266-2009

54《天然花崗石建筑板材》GB/T18601-2009

55《建筑抗震加固技術規程》JGJ/T116-20(19

56《公共建筑節能改造技術規范》JGJ176-2009

57《平板玻璃》GB11614-2009

58《夾層玻璃》GB15763.3-2009

59《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2(109

60《石材用建筑密封膠》GB/T23261-2009

61《耐候結構鋼》GB/T4171-2008

62《半鋼化玻璃》GB/T178-41-2(108

63《建筑外門窗保溫性能分級及檢測方法》GB/T8484-20(18

64《中國地震烈度表》GB/T17742-2008

65《搪瓷用冷軋低碳鋼板及鋼帶》GB/T13790-2008

66《塑料門窗工程技術規程》JGJ103-2008

67《中空玻璃穩態U值（傳熱系數）的計算及測定》GB/T22476-2008

68《建筑門窗玻璃幕墻熱工計算規程》JGJ/T151-2008

69《不銹鋼棒》GB/T1220-2007

70《建筑幕墻》GB/T21086-2007

71《鋁合金結構設計規范》GB50429-2007

72《建筑幕墻用驍板》JG/T217-2007

73《民用建筑能耗數據采集標準》JGJ/T154-20(17

74《建筑外窗氣密、水密、抗風壓性能現場檢測方法》JG/T211-2007

75《不銹鋼和耐熱鋼牌號及化學成分》GB/T20878-2007

76《百頁窗用鋁合金帶材》YS/T621-2007

77《小單元建筑幕墻》JG/T216-2007

78《中空玻璃用復合密封膠條》JC/T1022-2007

79《干掛飾面石材及其金屬掛件》JC830?「830?2-2005

80《鋼化玻璃》GB15763.2-2005

81《建筑隔聲評價標準》GB/T50121-2005

82《建筑結構用冷彎矩形鋼管》JG/T178-2005

83《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ102-2003

84《金屬與石材幕墻工程技術規范》JGJ133-2001

85《幕墻玻璃接健用密封膠》JC/T882-2001

3、基本計算公式

(1).場地類別劃分：

根據地面粗糙度,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；

B類指田野，鄉村，叢林,丘陵以及房屋比較稀疏的鄉鎮；

C類指有密集建筑群的城市市區；

I)類指有密集建筑群且房屋較高的城市市區；

頭門港經濟開發區安居工程二期按B類地區計算風壓

(2).風荷載計算：

幕墻屬于薄壁外圍護構件

風荷載計算公式：Wk=BgzXK]XK2XuslXuzXw0

其中：WQ一作用在幕墻上的風荷載標準值(kN/n?)

Bgz"一瞬時風壓的陣風系數

根據不同場地類型，按以下公式計算：%尸l+2gho(臺2

其中g為峰值因子取為2.5,110為10米高名義湍流度，a為地面粗糙度指數

A類場地：ho：。.12,a=0.12

B類場地：ho=S14,a=0.15

C類場地:Iio=O.23,a=0.22

【)類場地：Iio=O.39,a=0.30

Pz--風壓高度變化系數，按《建筑結構荷載規范》GB50009-2012取定,

根據不同場地類型，按以下公式計算：

A類場地：

030

B類場地：Uz=l.OOOx^j-

C類場地：uz=0.544乂(4)"

D類場地：uz=0.262x(V"

本工程屬于B類地區

usl--風荷載體型系數，按《建筑結構荷載規范》GB50009-2012取定

w(r—基本風壓，按全國基本風壓圖，臨海市地區取為0.75kN/n)2

肉：地形修正系數

K2:風向影響系數

(3).地震作用計算:

clEAk=EX01maxXGAk

其中：qEAk——水平地震作用標準值

BE--動力放大系數，按5.0取定

amax一一水平地震影響系數最大值，按相應設防烈度取定：

6度(0.05g):amax=0.04

7度(0.1g):amax=0.08

7度(0.15g):amax=0.12

8度(0.2g):amax=0.16

8度(0.3g):amax=0.24

9度(0.4g):amax=0.32

臨海市地區設防烈度為六度,根據本地區的情況,故取amax=0.04

(；Ak一一常增構件的自重：(N/m?)

（4）.荷載組合:

結構設計時，根據構件受力特點，荷載或作用的情況和產生的應力（內力）作用方向，選用

最不利的組合，荷載和效應組合設計值按下式采用：

YGSG+Yw+wSw+YE*ESE+VTTST

各項分別為永久荷載：重力；可變荷載：風荷載、溫度變化；偶然荷載：地震

荷載和作用效應組合的分項系數，按以下規定采用：

①對永久荷載采用標準值作為代表值，其分項系數滿足：

a.當其效應對結構不利時：對由可變荷載效應控制的組合，取1.3

b.當其效應對結構有利時：一般情況取1.0：

②可變荷載根據設計要求選代表值，其分項系數一般情況取1.5

二、荷載計算

1、風荷載標準值計算

限：作用在幕墻上的風荷載標準值（kN/nO

z:計算高度5.4m

Uz：5.4m高處風壓高度變化系數（按B類區計算）：（GB50009-2012條文說明8.2.1）

口f1x（存尸3=0.831224由于0.831224<1,取Uz=l

ho：10米高名義湍流度，對應A、B、C、D類地面粗糙度，分別取0.12、0.14、0.23、D.39。

（GB50009-2012條文說明8.4.6）

PKZ：陣風系數：

（a>

Bgz=1+2xgxI10X（^）-

54

=1+2x2.5x0.14'（太）（-0,⑸

=1.767784由于1.767784>L7,取B”=1.7

0.7

按照《工程結構通用規范》要求不小于1+

□spl：局部正風壓體型系數

Usnl：局部負風壓體型系數，通過計算確定

%z：建筑物表面正壓區體型系數，按照（GB50009-20128.3.3）取1

□”:建筑物表面負壓區體型系數，按照（GB50009-20128.3.3-2）XV1.4

時于封閉式建筑物，考慮內表面壓力，取-0.2或0.2

A、,:立柱構件從屬面積取5.04m2

/%：橫梁構件從屬面枳取0.78m2

%a：維護構件面板的局部體型系數

%lz=%z+S2=1.2

yslf=ysf0-2=T?6

維護構件從屬面積大于或等于25n?的體型系數計算

us25z=^szX0-8+。-2=1(GB50009-20128.3.4)

Ms25f=口sfX0.8-0.2=-l.32(GB50009-20128.3.4)

對于直接承受荷載的面板而言，不需折減有

"saz—L2

ysaf=-1-6

同樣，取立柱面積對數線性插值計算得到

log(Av)

口savz-口sz+(口szX0.8-USZ)x?

0.702431

=1+(0.8-l)x+0.2

=1.099653

log(Av)

p

savf=口sf+(UsfX0.8-Psf)x^-j-—0.2

一.4+((T.⑵?L4))X^L0.2

1.4

=-1.459514

按照以上計算得到

對于面板有：

u3Pi=L2

UsnLL6

對于立柱有：

usvpl=L099653

nsvnl=-l.459514

對于橫梁有:

%hpl=L2

Ushnl=T,6

5：地形修正系數，取I

K2：風向影響系數，取I

面板正風壓風荷載標準值計算如下

Wkp=PgZXKiXK2XysplXuzXW0

=1.7xlxlxl.2x1x0.75

=1.53kN/m2

面板負風壓風荷載標準值計算如下

Wkn=^gzXKlXK2XwsnlXuzXW0

=1.7xlxlx(-1.6)xlx0.75

=2.04kN/m2

同樣，立柱正風壓風荷載標準值計算如下

W=

kvp3gzXK1XK2XUsvplXUzX

=1.7x1x1x1.099653x1x0.75

=1.402057kN/m2

立柱負風壓風荷載標準值計算如b-

W=

kvnBgzXK]X?X\isvnlXUZXWO

=-1.86088kN/m'

同樣，橫梁正風壓風荷載標準值計算如下

Wkhp=^gzXKlXK2XushplXuzXW0

=1.53kN/m"

橫梁負風壓風荷載標準值計算如下

=

WkhnPgzXKiXK2XyshnlXpzXW0

=-2.04kN/m2

當前幕墻抗風壓等級為3級

2、風荷載設計值計算

W:風荷載設計值：kN/內

Yw:風荷載作用效應的分項系數：L5

面板風荷載作用計算

2

Wp=ywXWkp=l.5x1.53=2.295kN/m

2

Wn=ywXWkn=l.5x(-2.34)=-3.06kN/m

立柱風荷載作用計算

2

Wvp=ywXWkvp=l.5x1.402057=2.103086kN/m

2

Wvn=ywXWkvn=l.5x(-1.86088)=-2.79132kN/m

橫梁風荷載作用計算

2

Whp=ywXWkhp=l.5x1.53=2.295kN/m

2

Whn=ywXWkhn=l.5x(-2.04)=-3.06kN/m

3、水平地震作用計算

GAk:面板平米重量取0.7kN/m2

。max：水平地震影響系數最大值：

qEk：分布水平地震作月標準值(kN/耐)

qEk=BE'amax*6ak=5x0.04x0.7—0.14kN/in~

YE：地震作用分項系數：1.4

qEA：分布水平地震作月設計值(kN/nO

J

q￡A=Y[?XqEk=l.4x0.14=0.196kN/m

4、荷載組合計算

幕墻承受的荷載作用組合計算，按照規范，考慮正風壓、地震荷載組合:

2

Szkp=Wkp=1.53kN/m

Szp="'kpXYw+^EkXYEX力E

=1.53x1.5+0.14x1.4x0.5

=2.393kN/m2

考慮負風壓、地震荷載組合：

S,kn=?2.04kN/m2

Szn=WknX丫wPEkXYE**E

=-2.04x1.5-0.14x1.4x0.5

=-3.158kN/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準值為2.04kN7m2

面板荷載組合設計值為3.158kN/m2

立柱承受風荷載標準值為1.86088kN/m2

橫梁承受風荷載標準值為2.04kN/m2

三、水密性指標值計算

1、水密性計算

根據《建筑幕墻》GB/T21086-20075.1.2.1要求，水密性能指標應按照如下方法確定,

對于IHA和IVA地區，即熱帶風暴和臺風多發地區，水密性能指標P按照下面公式計算：

P=1000xuo7XyVf.XVGB/T21086—20075.1.2.1

z:計算高度5.4m

uz：5.4m高處風壓高度變化系數(按B類區計算)：(GB50009-2012條文說明8.2.1)

U7=lx(9產=0.831224由于0.831224<1,取u=1

z10L

yc：風力系數，可取1.2

3o：臨海市地區基本風壓，取0.75kWm2,臨海市地區所屬氣候區域為IA類氣候

所以有：

P=1000xuX

=1000x1x1.2x0.75

=900Pa

由于該地區所屬氣候區域為IA類氣候，根據GB/T21086-20075.1.2.1(b)規定，實際

水密性能按照上式的75%進行設計，即

PxO.75=675Pa

四、面板計算

1、面板荷載計算

B:該處面板分格寬：1.2m

H:該處面板分格高：0.65m

A:該處板塊面積：

A=BxH

=1.2x0.65

=0.78m2

GAK:面板平均自重：

面板的體積密度為：28(kN/m3)

t:面板厚度：25mm

GAK=28xt/1000

=28x25/1000

=0.7kN/m2

水平荷載設計值：Sz=3.158kN/m2

水平荷載標準值：Szk=2.04kN/m；，

2、面板強度計算

選定面板材料為:花崗石TU150

校核依據：。或4.7*010?

H:面板高度：0.65m

B：面板寬度：1.2m

a0:短邊計算長度：0.65m

bO:長邊計算長度：Im

t:面板厚度：25mm

m:四點支撐板彎矩系數，按短邊與長邊的邊長比(a0/b0=0.65)查表得：0.136

Sz:組合荷載設計值：3.158kN/m2

按四點支撐板計算,應力設計值為:

6xmxSzxbOX10

(JGJ133-20015.5.4)

6x0.136x3.158xl2X103

=25^

=4.123085N/mm2

4.123085N/mm-<4.7N/mm-強度滿足要求

3、面板剪應力計算

2

校核依據：TW2.3N/mm

Sz:組合荷載設計值:3.158kN/m2

a:面板短邊長度：0.65m

b:面板長邊長度：1.2m

n:連接邊上的掛件數量：2

B:應力調整系數：查表5.5.5得到1.25

t:面板厚度：25mm

c:槽口寬度：7mm

s:單個槽底總長度：100mm

T：掛件在面板中產生的剪應力

SzxaxbxB,、

T=~~7~7—(JGJ133-20015.5.7-1)

nx(t-c)xs

3.158x0.65x1.2x1.25

2x(25-7)x100

=0.855292N/mm2

0.855292N/mn]2W2.3N/mm2面板剪應力滿足要求

4、面板掛件剪應力計算

校核依據：TPW88.26N/mm2

掛件材料為不銹鋼-S30403(304L)

Sz:組合荷載設計值:3.158kN/m2

a:面板短邊長度：0.65m

b:面板長邊長度：1.2m

n:連接邊上的掛件數最：2

B:應力調整系數：查表5.5.5得到1.25

Ap:掛件截面面積：19.6mm2

TP：掛件承受的剪應力

SzxaxbxB.、

2xnxAp(聞133-20015.5.5-1)

3.158x().65xl.2xl.25

=2x2x19.6X1°3

=39.273597N/mm2

39.273597N/mn?W88.26N/mm2面板掛件剪應力滿足要求

5、掛件在重力作用下的剪應力計算

2

校核依據：iwpW88.26N/mm

G:面板重力方向設計值

G=yGXGAKxBxH

=0.7098kN

Tp:掛件截面厚度為4mm

Bp：掛件截面寬度為50mm

Ip：掛件截面慣性矩

TBpXT；

【P12

=266.666667mm5

Sp:掛件截面面積矩

=100mm3

Wp:掛件截面抵抗矩

133.333333皿n

所以掛件在重力作用下產生的剪應力如下：

G

；XSP

Twp=IpXBp

0.7098x1000

-----2-----X100

二266.666667x50

=2.66175N/mm2

2.66175N/mmM88.26N/mm2面板掛件在重力作用下的剪應力滿足要求

6、掛件在重力作用下的強度驗算

校核依據：。“口W152.IN/mm2

Mp:面板板塊重力設計值在掛件上產生的彎矩作用

Lp:掛件水平方向懸挑長度

G

MP=；XLP

_0J098

21000

=0.012422kN.m

所以掛件正應力為

Mp

o=--

pWP

0.012422x1(/

=133.333333

=93.16125N/mm2

考慮掛件在重力作用下的剪應力,掛件承受的折算應力計算如下

°wp=yjGp+3xTDp

=-x/93.161252+3x2.661752

=93.275255N/mm2

93.275255N/mm2^1.1X152.1N/mm2面板掛件在重力作用下的正應力滿足要求

五、石材密封膠寬度信息

1、石材密封膠寬度計算

(D溫度變化效應膠縫寬度的計算：

Ts:溫度變化效應密封膠的粘結寬度：mm

81：結構硅酮密封膠的溫差變位承受能力：0.125

△T:年溫差：80℃

Us:面板板塊在年溫差作用下與立柱型材相對位移量：mm

(5)

立柱型材線膨脹系數：a1=1.2xl0

面板線膨脹系數：a.0.8x10,⑹

U=bXATX(ai-aJxlOOO

=1.2x80x(l.2xl0(-s)-0.8X10"5))X1000

=0.208mm

%

T->'=(JGJ102-20035.6.5)

sq.3iX(2+6i)

0.208

pO.125x(2+0.125)

=0.403579mm

⑵地震作用下膠縫寬度的計算：

般：地震作用下密封膠的粘結寬度：mm

H:幕墻分格高：0.65m

0：幕墻層間變位設計變位角1/550

詼：硅酮密封膠的地震變位承受能力：0.41

T.?HxlOO°

s7Mx(2+與)

7~x0.65x1000

bbu

X/0.41x(2+0.41)

=1.188912mm

(3)硅酮密封膠的最小計算寬度：2mm,當前采用的寬度為8nlm，由于2W8nim,硅酮密封膠寬度滿

足要求

六、立柱計算

1、立柱荷載計算

(1)風荷載線分布最大荷載集度設計值(矩形分布)

qw：風荷載線分布最大荷載集度設計值(kN/m)

rw:風荷載作用效應的分項系數：1.5

Wk:風荷載標準值：1.86088kN/m2

Bp幕墻左分格寬：1.2m

Br:幕墻右分格寬：1.2m

B]+B=

Qwk=WkX

2

1.2+1.2

=1.86088x----

乙

=2.233056kN/m

=1.5x2.233056

=3.349584kN/m

⑵分布水平地震作用設N值

GAkl:立柱左邊幕墻構件（包括面板和框）的平均自重：LlkN/n?

GAkr:立柱右邊幕墻構件（包括面板和框）的平均自重：LIkN/，

QEAkrSxamaxXGAkl(JGJ102-20035.3.4)

=5x0.04x1.1

=0.22kN/m2

qEAkl=5xamaxXGAkr(JGJ102-20035.3.4)

=5x().04x1.1

=0.22kN/m2

QEklXB[+qEkrXBr

qek=2

0.22xL2+0.22x1.2

=2

=0.264kN/m

=14x

qe-%k

=1.4x0.264

=0.3696kN/m

⑶立柱荷載組合

立柱所受組合荷載標準值為：

Qk二口呱=2.2330o6kN/m

立柱所受組合荷載設計值為：

q=qw+iPEXqe

=3.349584+0.5x0.3696

=3.534384kN/m

立柱計算簡圖如下:

1—<

Og

C8O

9衛

立柱I鏡簡圖

ql=3.534kN/m

q2=l.716kN/m

q3=3.534kN/m

q4=L716kN/m

立柱受力簡圖

⑷立柱彎矩：

通過有限元分析計算得到立柱的穹矩圖如下:

、\

立柱彎矩圖

立柱彎矩分布如卜表:

列表條目12345G789

偏移(m)0.0000.4750.9501.4251.9002.3752.8503.3253.800

彎矩(kN.m)0.0002.1323.4674.0043.7442.6860.831-1.822-5.272

偏移(m)3.8003.9064.0134.1194.2254.3314.4384.5444.650

彎矩(kN.m)-5.272-4.473-3.714-2.996-2.317-1.678-1.079-0.51S0.000

最大彎矩發生在3.8m處

M：幕墻立柱在風荷載和地震作用下產生彎矩(kN-m)

M=5.271755kN?m

立柱在荷載作用下的軾力圖如下：

Nl=6.521kN

N2=7.979kN

立柱軸力圖

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)轉角反力(kN.m)

nO-5.328——

nl4.7007.979—

n2-15.807——

2、立柱型材特性

選定立柱材料類別：樞-Q235

選用立柱型材名稱：FT90x60x5

型材強度設計值：215001#

型材彈性模量：E=206Ci00N/mm2

X軸慣性矩:I=138.683cm4

Y軸慣性矩：Iy=73.2444cd

X軸上部抵抗矩：Wxi=30.818501?

X軸下部抵抗矩：/2=30.818501?

''軸左部抵抗矩：+1=24.414853

Y軸右部抵抗矩：+2=24.4148cm"

型材截面積：A=13.356201?

型材計算校核處抗剪壁厚：t=5mm

型材截面面積電：S=19.3317cm3

塑性發展系數：Y=1.05

3、立柱強度計算

NM

校核依據：rv五-a

Bl:幕墻左分格寬：L2m

Br:幕墻右分格寬：1.2m

Hv:立柱長度

GAkl:幕墻左分格自重：LlkN/S

GAKr:幕墻右分格自重：LlkN/d

幕墻自重線荷載：

GAklxBl+GAkrxBr

Gk="

乙

1.1X1.2+1.1X1.2

=2

=1.32kN/m

rG:結構自重分項系數：1.3

G:幕墻自重線荷載設計值1.716kN/m

f：立柱計算強度(N/mnZ)

A:立柱型材截面積：13.3562c，

N1:當前桿件最大軸拉力(kN)

Ny:當前桿件最大軸壓力(kN)

Umax:當前桿件最大彎矩(kN.m)

Wz:立柱截面抵抗矩(cn?)

Y：塑性發展系數：L05

立柱通過有限元計算得到的應力校核數據表格如下:

編號N1NyMmaxWzAfz

bOG.5210.0005.27230.818513.35621G7.795

bl7.9790.0005.27230.818513.3562168.887

通過上面計算可知，立柱桿件bl的應力最大，為168.886816N/m/WfaYlSN/mm；所以立

柱承載力滿足要求

4、立柱的剛度計算

校核依據：DfmaxW嬴

Dfmax：立柱最大允許撓發：

通過有限元分析計算得到立柱的撓度圖如下：

§

0C'

立柱位移圖

立柱撓度分布如下表:

列表條目1234V66789

偏移(m)0.0000.4750.9501.4251.9002.3752.8503.3253.800

撓度(mm)0.0004.7888.54410.60410.7008.9605.9142.4860.000

偏移(m)3.8003.9064.0134.1194.2254.3314.4384.5444.650

撓度(mm)0.000-0.267-0.423-0.486-0.473-0.403-0.291-0.1520.000

最大撓度發生在1.6625m處,最大撓度為10.898918inui

llvmax

二xi000

Dfmax250

3.8

=旃

=15.2mm

立柱最大撓度Umax為：10.898918mmW15.2mm

撓度滿足要求

5、立柱抗剪計算

校核依據：^max<[T]=125N/nim2

通過有限元分析計算得到立柱的剪力圖如下:

N

M

8

S

0H6

X

P

U

J

。

立柱剪力圖

立柱剪力分布如下表:

列表條目1234￡6789

偏移(m)0.0000.4750.9501.4251.9002.3752.8503.3253.800

剪力(kN)-5.328-3.649-1.970-0.2921.3873.0664.7456.4248.103

偏移(m)3.8003.9064.0134.1194.2254.3314.4384.5444.650

剪力(kN)-7.704-7.329-6.953-6.578-6.202-5.827-5.451-5.075-4.700

最大剪力發生在3.81n處

T:立梃剪應力：

Q:立梃最大剪力：8.102634kN

S?立柱型材截面面積矩：19.3317^3

I:立柱型材截面慣性矩：138.683cm，

Ax

t:立柱抗剪壁厚：5mm

QxSsX100

T=

~IxXt

8.102634x19.3317x10()

二138.683x5

=22.589315N/mm2

22.589315N/mm2<125N./mm2

立柱抗剪強度可以滿足

七、立柱與主結構連接計算

1、立柱與主結構連接計算

連接處角碼材料：鋼-Q235

連接螺栓材料?：不銹鋼螺栓-A2-70

Lct:連接處角碼壁厚：8mm

Dv:連接螺栓直徑：12mm

Dve:連接螺栓有效直徑：10.36mm

Nh:連接處水平總力(N):

WQ

=4.699952kN

■:連接處自重總值設計值(N):

N=7.9794kN

N:連接處總合力(N):

Ng+N；

=yf7.9794-+4.699952-X1000

=9260.68946N

《：螺栓的承載能力：

Nv:連接處剪切面數：2

u①

N=2x3.14x--X265(GB50017-201711.4.1-1)

V12；

=2x3.14x管產)x265

=44677.129481N

Nnum:立梃與建筑物主結構連接的螺栓個數：

N

Nnum^

9260.68946

二44677.129481

=0.20728個

取2個

，］：立梃型材壁抗承壓能力(N):

Nvl:連接處剪切面數：2義2

t:立梃壁厚：5mm

b

N=DvX2x320xtxNniim(GB50017-201711.4.1-3)

plV11LIIII

=12x2x320x5x2

=76800N

9260.68946NW76800N

立梃型材壁抗承壓能力滿足

N，：角碼型材壁抗承壓能力(N):

eg

Nb=DX2x320xLXN(GB50017-201711.4.1-3)

egvcitluunmi

=12x2x320x8x2

=122880N

9260.68946N(12288ON

角碼型材壁抗承壓能力滿足

八、橫梁計算

1、選用橫梁型材的截面特性

選定橫梁材料類別：樞-Q235

選用橫梁型材名稱：L￡0x5

型材強度設計值：215N/mm2

型材彈性模量：E=206000N/mm2

X軸慣性矩：Ix=lL2064cm'

Y軸慣性矩：Iy=l1.2064cm」

X軸上部抵抗矩：“i=7.88176cn?

X軸下部抵抗矩：取2=3.13189c/

Y軸左部抵抗矩：\Vyi=3.13189cm3

3

Y軸右部抵抗矩:Wy2=7.88176cm

型材截面積：A=4.79173c#

型材計算校核處抗剪壁厚：t=5mm

型材截面繞X軸面積矩：S=3.17973cm；，

3

型材截面繞Y軸面積矩：Ssy=3.17973cm

2、橫梁的強度計算

MxMv

校核依據：言1+彳文yWfa=215(JGJ102-20036.2.4)

(1)橫梁在自重作用下的彎矩(kN?m)

Hh：幕墻分格高：0.65m

Bh:幕墻分格寬：1.2ir

GAkhu:橫梁上部面板自重：LlkN//

GAkhd：橫梁下部面板自重：1.IkN/m”

Ghk：橫梁自重荷載線分布均布荷載集度標準值(kN/m):

Ghk=l.lxHh

=1.1x0.65

=0.715kN/m

Gh:橫梁自重荷載線分布均布荷載集度設計值(kN/m)

Gh=yGXGhk

=1.3x0.715

=0.9295kN/m

橫梁端部承受重力荷載為

Grh=|xGhXBh

=1xo.9295x1.2

=0.5577kN

Mhg:橫梁在自重荷載作用下的彎矩(k\?m)

12

Mhg^XGhXBh

=1xo.9295x1.22

o

=0.16731kN?m

⑵橫梁承受的組合荷載作用計算

橫梁承受風荷載作用