铝单板幕墙设计计算书

1、XX国宾城御府铝单板幕墙设计计算书设计： 校对： 审核： 批准：深圳XX幕墙装饰工程有限公司二00年八月十九日目录计算引用的规范、标准及资料 幕墙设计规范： 建筑设计规范： 铝材规范： 金属板及石材规范： 玻璃规范： 钢材规范： 胶类及密封材料规范： 门窗及五金件规范： 相关物理性能等级测试方法： 1.21.31.41.51.61.71.81.91.10 建筑结构静力计算手册 （第二版 ） 1.11 土建图纸： 基本参数 2.1 幕墙所在地区 2.2 地面粗糙度分类等级 2.3 抗震设防 幕墙承受荷载计算 3.13.23.3风荷载标准值的计算方法 计算支撑结构时的风荷载标准值 计算面板材料时的

2、风荷载标准值 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 作用效应组合 3.43.5 幕墙立柱计算4.14.24.34.4立柱型材选材计算 确定材料的截面参数 . 选用立柱型材的截面特性 立柱的抗弯强度计算 . 立柱的挠度计算 立柱的抗剪计算 4.54.6 幕墙横梁计算5.15.25.35.4横梁型材选材计算 确定材料的截面参数 . 选用横梁型材的截面特性 幕墙横梁的抗弯强度计算 横梁的挠度计算 横梁的抗剪计算 5.55.6 铝单板的选用与校核 6.1 铝单板荷载计算 6.2 B 板的强度、挠度校核6.3 C 板的强度、挠度校核99101112121313141516171819171962021

3、连接件计算 7.1 横梁与角码间连接 7.2 角码与立柱连接 7.3 立柱与主结构连接 幕墙埋件计算 （后锚固结构 ） 8.1 荷载标准值计算 8.2 锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算8.3 群锚受剪内力计算 8.4 锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载力计算8.5 混凝土锥体受拉破坏承载力计算 8.6 锚栓或植筋钢材受剪破坏承载力计算8.7 混凝土楔形体受剪破坏承载力计算 .8.8 混凝土剪撬破坏承载能力计算 8.9 拉剪复合受力承载力计算 幕墙焊缝计算 9.1 受力分析 9.2 焊缝特性参数计算 9.3 焊缝校核计算 10 铝单板幕墙幕墙胶类及伸缩缝计算 10.1 立柱连接伸缩缝计算 10.2

4、 耐侯胶胶缝计算 11 附录 常用材料的力学及其它物理性能 23232425272728292929313233333434343535353637铝单板幕墙设计计算书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玻璃幕墙工程技术规范点支式玻璃幕墙工程技术规程点支式玻璃幕墙支承装置吊挂式玻璃幕墙支承装置建筑玻璃应用技术规程建筑瓷板装饰工程技术规范建筑幕墙金属与石材幕墙工程技术规范小单兀建筑幕墙GB50429-2007JGJ102-2003CECS127-2001JG138-2001JG139-2001JGJ113-2009CECS101GB/T21086-2007JGJ13

5、3-2001JG/T216-2008981.2建筑设计规范:地震震级的规定钢结构防火涂料钢结构设计规范高层建筑混凝土结构技术规程高层民用建筑设计防火规范高处作业吊蓝工程抗震术语标准工程网络计划技术规程混凝土结构后锚固技术规程混凝土结构设计规范混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓建筑表面用有机硅防水剂建筑材料放射性核素限量建筑防火封堵应用技术规程建筑钢结构焊接技术规程建筑工程抗震设防分类标准建筑工程预应力施工规程建筑结构荷载规范建筑结构可靠度设计统一标准建筑抗震设计规范建筑设计防火规范建筑物防雷设计规范冷弯薄壁型钢结构设计规范GB/T17740-1999GB14907-2002GB50017-2003

6、JGJ3-2002GB50045-95(20XXGB19155-2003JGJ/T97-95JGJ/T121-99JGJ145-2004GB50010-2002 JG160-2004JC/T902-2002GB6566-2001CECS154:JGJ81-2002GB50223-2008 CECS180 GB50009-2001(20XX GB50068-2001 GB50011-2001(20XX GB50016-2006 GB50057-94(2000GB50018-200220032005年版）年版、局部修订）年版）年版）29民用建筑设计通则GB50352-2005预应力筋用锚具、夹具和

7、连接器应用技术规程JGJ85-20021.3铝材规范:1部分基材2部分阳极氧化、3部分电泳涂漆型材4部分粉末喷涂型材5部分氟碳漆喷涂型材6部分隔热型材变形铝及铝合金化学成份建筑用隔热铝合金型材-穿条式建筑用铝型材、铝板氟碳涂层 铝合金建筑型材第 铝合金建筑型材第 铝合金建筑型材第 铝合金建筑型材第 铝合金建筑型材第 铝合金建筑型材第GB/T3190-2008JG/T175-2005JG/T133-2000GB5237.1-2008着色型材GB5237.2-2008GB5237.3-2008GB5237.4-2008GB5237.5-2008GB5237.6-2004YS/T431-2000GB

8、/T3880.13-2006YS/T437-2009YS/T459-2003铝及铝合金彩色涂层板、带材 一般工业用铝及铝合金板、带材 铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求 有色电泳涂漆铝合金建筑型材1.4金属板及石材规范:、2-2005干挂饰面石材及其金属挂件建筑装饰用微晶玻璃建筑幕墙用瓷板建筑装饰用搪瓷钢板微晶玻璃陶瓷复合砖超薄天然石材复合板铝幕墙板、板基铝幕墙板、氟碳喷漆铝单板建筑幕墙用铝塑复合板铝塑复合板用铝带天然板石天然大理石荒料天然大理石建筑板材天然花岗石荒料天然花岗石建筑板材天然石材统一编号天然饰面石材术语JC830.1JC/T872-2000JG/T217-2007JG/T23

9、4-2008JC/T994-2006JC/T1049-2007YS/T429.1-2000YS/T429.2-2000GB/T17748-2008YS/T432-2000GB/T18600-2009JC/T202-2001GB/T19766-2005JC/T204-2001GB/T18601-2009GB/T17670-2008GB/T13890-2008GB/T18915.1-2002GB/T18915.2-2002GB17840-1999GB11614-2009GB15763.3-2009GB15763.2-20051.5玻璃规范:镀膜玻璃第1部分：阳光控制镀膜玻璃镀膜玻璃第2部分：低辐射

10、镀膜玻璃 防弹玻璃平板玻璃 建筑用安全玻璃第3部分：夹层玻璃 建筑用安全玻璃 第2部分：钢化玻璃建筑用安全玻璃防火玻璃幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃热弯玻璃压花玻璃中空玻璃GB15763.1-2009GB17841-2008JC/T915-2003JC/T511-2002GB/T11944-20021.6钢材规范:建筑结构用冷弯矩形钢管不锈钢棒不锈钢冷加工钢棒不锈钢冷轧钢板及钢带不锈钢热轧钢板及钢带不锈钢丝建筑用不锈钢绞线不锈钢小直径无缝钢管擦窗机彩色涂层钢板和钢带低合金钢焊条低合金高强度结构钢建筑幕墙用钢索压管接头耐候结构钢高碳铬不锈钢丝合金结构钢金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求冷拔异形钢管碳

11、钢焊条碳素结构钢JG/T178-2005GB/T1220-2007GB/T4226-2009GB/T3280-2007GB/T4237-2007GB/T4240-2009JG/T200-2007GB/T3090-2000GB19154-2003GB/T12754-2006GB/T5118-1995GB/T1591-2008JG/T201-2007GB/T4171-2008YB/T096GB/T3077-1999 GB/T13912-20021997碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带 优质碳素结构钢预应力筋用锚具、夹具和连接器GB/T3094-20

12、00GB/T5117-1999GB/T700-2006GB/T912-2008GB/T3274-2007GB/T699-1999GB/T14370-20001.7胶类及密封材料规范:丙烯酸酯建筑密圭寸膏幕墙玻璃接缝用密封胶彩色涂层钢板用建筑密封胶丁基橡胶防水密封胶粘带干挂石材幕墙用环氧胶粘剂工业用橡胶板混凝土建筑接缝用密封胶建筑窗用弹性密封剂建筑密封材料试验方法建筑用防霉密封胶建筑用硅酮结构密圭寸胶建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品JC484-2006JC/T882-2001JC/T884-2001JC/T942-2004JC887-2001GB/T5574-1994JC/T881-2001JC485

13、-2007GB/T13477.1JC/T885-2001GB16776-2005GB/T19686-200520-2002硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定 石材用建筑密圭寸胶橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法 修补用天然橡胶胶粘剂 中空玻璃用弹性密封胶 中空玻璃用丁基热熔密封胶建筑用硬质塑料隔热条建筑装饰用天然石材防护剂聚氨酯建筑密封胶聚硫建筑密圭寸胶 绝热用岩棉、矿棉及其制品JG/T174-2005JC/T973-2005JC/T482-2003JC/T483-2006GB/T11835-2007GB/T529-1999JC/T883-2001GB/T531-1999HG/T3318-2002

14、JC/T486-2001JC/T914-2003GB/T12616-2004GB/T12615-2004 GB/T5277-1985GB/T3103.1-2002GB/T3098.15-2000GB/T3098.6-2000GB/T3098.19-2004GB/T3098.2-2000GB/T3098.4-2000GB/T3098.1-2000GB/T3098.5-2000GB/T3099-2004GB/T8478-2008GB/T16823.1-1997GB/T818-2000QB/T2697-2005QB/T3885-1999QB/T3886-1999QB/T3887-1999QB/T38

15、88-1999QB/T3889-1999QB/T3900-1999QB/T3901-1999QB/T3902-1999QB/T3893-1999QB/T2473-2000GB/T2474-2000QB/T2475-2000QB/T2476-2000GB/T13819-1992GB/T13821-1992GB/T15114-20091.8门窗及五金件规范:封闭型沉头抽芯铆钉封闭型平圆头抽芯铆钉紧固件螺栓和螺钉紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母紧固件机械性能不锈钢螺母(紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱 紧固件机械性能抽芯铆钉紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹紧固件机械性能螺母、细牙螺纹紧固件机械性能螺

16、栓、螺钉和螺柱紧固件机械性能自攻螺钉紧固件术语盲铆钉铝合金门窗螺纹紧固件应力截面积和承载面积十字槽盘头螺钉地弹簧铝合金门插锁平开铝合金窗把手铝合金撑挡铝合金窗不锈钢滑撑铝合金门窗拉手铝合金窗锁铝合金门锁推拉铝合金门用滑轮闭合器外装门锁弹子插芯门锁叶片门锁球型门锁铜合金铸件锌合压铸件铝合金压铸件铸件尺寸公差与机械加工余量建筑门窗五金件建筑门窗五金件建筑门窗五金件建筑门窗五金件建筑门窗五金件建筑门窗五金件建筑门窗五金件建筑门窗五金件建筑门窗五金件建筑门窗五金件插销传动机构用执手 旋压执手 合页（铰链） 传动锁闭器 滑撑 滑轮 多点锁闭器 撑挡通用要求 单点锁闭器建筑门窗五金件 建筑门窗内平开下悬五

17、金系统钢塑共挤门窗电动采光排烟窗QB/T6414-1999JG214-2007JG124-2007JG213-2007JG125-2007JG126-2007JG127-2007JG129-2007JG215-2007JG128-2007JG212-2007JG130-2007JG168-2004JG207-2007JG189-2006JGJ/T139-2001GB/T18091-2000JGJ132-2009GB/T13448-2006GB50205-2001GB50204-2002GB/T18244-2000GB/T15227-2007GB/T18575-2001GB/T18250-200

18、0GB/T8484-2008GB/T11976-2002GB/T8485-2008GB/T7106-2008GB50210-2001GB/T228-20021.9相关物理性能等级测试方法： 玻璃幕墙工程质量检验标准 玻璃幕墙光学性能 居住建筑节能检测标准 彩色涂层钢板和钢带试验方法 钢结构工程施工质量验收规范 混凝土结构工程施工质量验收规范 建筑防水材料老化试验方法 建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法 建筑幕墙抗震性能振动台试验方法 建筑幕墙平面内变形性能检测方法 建筑外门窗保温性能分级及检测方法 建筑外窗采光性能分级及检测方法 建筑门窗空气隔声性能分级及检测方法 建筑外门窗气密、水密、抗

19、风压性能分级及检测方法 建筑装饰装修工程施工质量验收规范 金属材料室温拉伸试验方法1.10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幕墙所在地区重庆地区;2.2地面粗糙度分类等级ABCD（GB50009-2001）指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；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; 指有密集建筑群的城市市区；指有密集建筑群且房屋较高的城市市区；幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范 类 类 类 类依照上面分类标准，本工程按 C类地形考虑。2.3抗震设防按建筑工程抗震设防分类标准，建筑工程应分为以下四个抗震设防类别：1. 特殊设防类：指使用上

20、有特殊设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生 严重次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑，简称甲类；2. 重点设防类：指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时可 能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑，简称乙类；3. 标准设防类：指大量的除1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑，简称丙类；4. 适度设防类：指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害，允许在一定条件下适度降低要 求的建筑，简称丁类；在维护结构抗震设计计算中：1. 特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施，同时，应按 批准的地震安全性评价的

21、结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用；2. 重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施，同时，应按本地 区抗震设防烈度确定其地震作用；3. 标准设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用；4. 适度设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用；根据国家规范建筑抗震设计规范（GB50011-2001 2008版），重庆地区地震基本烈度为：6度，地震动峰值加速度为 0.05g，由于本工程是标准设防类，因此实际抗震计算中的水平地震影响 系数最大值应按本地区抗震设防烈度选取，也就是取：a ma=0.04 ；3幕墙承受荷载计算3.1风荷载标准值的计算

22、方法幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范（GB50009-2001 20XX年版）计算:w k=p gzu z 卩 siW0,7.1.1-2GB50009-2001 20XX 年版上式中：w k：作用在幕墙上的风荷载标准值（MPa）;Z :计算点标高：108.08m；P gz：瞬时风压的阵风系数；根据不同场地类型，按以下公式计算（高度不足5m按5m计算）:P gz=K（1+2 卩 f）卩f为脉动系数-0 12 卩 f=0.387 X (Z/10).-0.16其中K为地面粗糙度调整系数，A类场地：Pgz=0.92 X （1+2卩f）其中：B类场地：Pgz=0.89 X （1+2卩 f）其中：卩

23、 f=0.5（Z/10）0 22P gz=0.85 X (1+2 卩 f) 其中：卩 f =0.734010) .P gz=0.80 X (1+2 卩 f) 其中：卩 f=1.2248(Z/10)心C类场地：D类场地：对于C类地形，108.08m高度处瞬时风压的阵风系数:-0 22P gz=0.85 X （1+2 X （0.734（Z/10）. ）=1.5891卩Z：风压咼度变化系数；根据不同场地类型，按以下公式计算： 类场地：类场地:类场地:类场地:卩 z=1.379 X (Z/10) 0.24当 Z300m时，取 Z=300m0.32卩 z=(Z/10) 当 Z350m时，取 Z=350m

24、卩 z=0.616 X (Z/10) 0.44当 Z400m时，取 Z=400m卩 z=0.318 X (Z/10) 0.60当 Z450m时，取 Z=450m当Zv5n时，取Z=5m当zviom寸,当zvi5m寸,当zv3om寸,z=iomz=i5mz=30m108.08m高度处风压高度变化系数:0.44. _ _ _=1.7556对于C类地形，卩 z=0.616 X （Z/10）卩S1：局部风压体型系数；1.2.、外表面正压区负压区对墙面，对墙角边，、内表面按表7.3.1采用;取-1.0 取-1.8按建筑结构荷载规范GB50009-2001（20XX年版）第7.3.3条：验算围护构件及其连

25、接的强 度时，可按下列规定采用局部风压体型系数卩s1:对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取 -0.2或0.2。本计算点为体型系数人工给定：1.2 0按JGJ102-2003第5.3.2条文说明：风荷载在建筑物表面分布是不均匀的，在檐口附近、边 角部位较大。根据风洞试验结果和国外的有关资料，在上述区域风吸力系数可取-1.8，其余墙面可考虑-1.0，由于维护结构有开启的可能，所以还应考虑室内压-0.2。对无开启的结构，建筑结构荷载规范条文说明第 7.3.3条指出“对封闭建筑物，考虑到建筑物内实际存在的个别洞口和 缝隙，以及机械通风等因素，室内可能存在正负不同的气压，参照国外规范，大多取（0.2-

26、0.25）的压力系数，现取 0.2 ”。即不论有无开启扇，均要考虑内表面的局部体型系数。另注：上述的局部体型系数 卩s1（1）是适用于围护构件的从属面积 A小于或等于1m的情况，当 围护构件的从属面积 A大于或等于10m时，局部风压体型系数 卩s1（10）可乘以折减系数0.8，当构 件的从属面积小于10m而大于1m时，局部风压体型系数卩s1（A）可按面积的对数线性插值，即：卩 s1（A）=卩 s1（1）+卩 s1（10）-卩 s1（1）logA在上式中：当 A 10m时取A=10血 当A 1m时取A=1m；w 0：基本风压值（MPa），根据现行 GB50009-2001附表D.4（全国基本风压

27、 分布图）中数值采用，但不小于0.3心/韦，按重现期50年，重庆地区取0.0004MPa；3.2计算支撑结构时的风荷载标准值计算支撑结构时的构件从属面积：A=1.18X 3.88=4.5784m2LogA=0.661i s1（A）= i s1（1）+ i s1（10）- i s1（1）logA=1.0411 s1=1.041+0.2=1.241w k= B gz l z i s1w0=1.5891 X 1.7556 X 1.241 X 0.0004=0.001385MPa3.3计算面板材料时的风荷载标准值计算面板材料时的构件从属面积：A=2.4 X 1.18=2.832m2LogA=0.452

28、卩 s1（A）=卩 s1（1）+卩 s1（10）-卩 s1（1）logA=1.092卩 s1=1.092+0.2=1.292wk= B gz ji z 卩 s1W=1.5891 X 1.7556 X 1.292 X 0.0004=0.001442MPa3.4垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值EAk= B Ea maG/A,5.3.4JGJ102-2003EAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值（MP a）;B E：动力放大系数，取5.0 ;a max：水平地震影响系数最大值， k：幕墙构件的重力荷载标准值 :幕墙构件的面积（mr2）;取 0.04 ；（N）；3.5作用效应组合荷载和作

29、用效应按下式进行组合:S= Y GSgi+ a w Y wSw汁 a E Y ESEk 上式中：SSS541JGJ102-2003:作用效应组合的设计值；重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值；SEk：分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生的效应标准值；丫 w、YE：各效应的分项系数；a E：分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。5.4.4JGJ102-2003规定如下:Gk：wk、上面的丫 GY w、Y E为分项系数，按5.4.2、5.4.3、进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载力计算时：重力何载：Y G1.2 ；风荷载：Y w1.4 ；地震作用：Y E1.3 ；进行挠度计算时;重力荷载：Y

30、G：1.0 ；丫 G a w、风荷载：丫 w： 1.0 ；地震作用：可不做组合考虑；上式中，风荷载的组合系数 为1.0 ；地震作用的组合系数书E为0.5 ；4幕墙立柱计算基本参数：12345678计算点标高：108.08m；力学模型：双跨梁；立柱跨度：L=3880mm短跨长Li=1000mm长跨长L2=2880mm 立柱左分格宽：1180mm立柱右分格宽：1180mm立柱计算间距：B=1180mm板块配置：铝单板；立柱材质：Q235安装方式：偏心受拉；本处幕墙立柱按双跨梁力学模型进行设计计算，受力模型如下:1 -铳aw)tllN/mi)TTTTl4.1立柱型材选材计算（1）风荷载作用的线荷载集

31、度（按矩形分布）:qwBqwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值 k：风荷载标准值（MPa）；:幕墙立柱计算间距（mm）；wk=wB(N/mm);=0.001385 X1180=1.634N/mmq w：风荷载线分布最大荷载集度设计值q w=1.4q wk=1.4 X 1.634(N/mm);=2.288N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布):q541JGJ102-2003EAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MP a);P E：动力放大系数，取5.0 ;a max：水平地震影响系数最大值，取 0.04 ； k：幕墙构件的重力荷载标准值(N),(含面板和框架)； :幕墙平面

32、面积(mnn);EAk= 3 Ea maXG/A,5.3.4JGJ102-2003=5 X 0.04 X 0.0004=0.00008MPaq Ek：水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm);B :幕墙立柱计算间距(mm);q Ek=qEAB=0.00008 X1180=0.094N/mmq E：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm);q E=1.3q Ek=1.3 X 0.094 =0.122N/mm(3) 幕墙受荷载集度组合： 用于强度计算时，采用 S+0.5SE设计值组合：q=q w+0.5qE=2.288+0.5 X 0.122=2.349N/mm5.4.1JGJ102-2003用于

33、挠度计算时，采用Sw标准值：q k=qwk =1.634N/mm(4) 求支座反力R及最大弯矩：由双跨梁弯矩图可知，两支点0, 2处弯矩为零，中支点弯矩最大为M,而在均布荷载作用下，最大挠度在长跨内出现。M 1：中支座弯矩(N mm)R 1：中支座反力(N);M 1=-q(L 13+L23)/8L=-2.349X (10003+288C3)/8/3880=-1883428.2N- mmR 1=qL1/2-M1/L1+qb/2-M1/L2=2.349 X 1000/2-(-1883428.2/1000)+2.349 X 2880/2-(-1883428.2/2880)=7094.456N4.2确

34、定材料的截面参数(1)截面的型材惯性矩要求：k 2=02k i=4M/(qL 2)=4 X 1883428.2/(2.349 X 28802) =0.387查建筑结构静力计算手册第二版表 3-9附注说明：x 0=A/4+2R1/3cos( 0 +240)其中：A=2+k 1-k 2=2.387R=(A/4)2-k1/2) 3/2=0.0660 =1/3arccos(A 3-12k 1A-8(1-2k 1-k2)/64R)=26.809 x 0=A/4+2R1/3cos( 0 +240)1/3=2.387/4+2 X 0.066 cos(26.809+240) =0.552223入=xo(1-2

35、k 1+3k1Xo-2x o -k 1X0 +xo)=0.1699代入 df,lim = 入 qkL24/24EI xmi nf,lim :按规范要求，立柱的挠度限值(mm); k：风荷载线荷载集度标准值(N/mm);2：长跨长度(mm)；:型材的弹性模量(MPa),对Q235取206000MPa xmin：材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mnn);2/250=2880/250=11.52按5.1.1.2建筑幕墙GB/T21086-2007的规定，对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙(其它形上式中：dqLEIL式幕墙或外维护结构无绝对挠度限制)：当跨距W 4500mm寸，绝对挠度不应该大于 20mm 当

36、跨距 4500mm寸，绝对挠度不应该大于 30mm对本例取：d f,lim =11.52mm代入上式：4I xmi n = 入 qkL2 /24Edf,lim=0.1699X 1.634 X 28804/24/206000/11.52=335339.29mm4(2)截面的型材抵抗矩要求：W nx :立柱净截面抵抗矩预选值(mn3);M x：弯矩组合设计值即 M(N mm)丫 ：塑性发展系数：对于钢材龙骨，按JGJ133或JGJ102规范，取1.05 ;对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007,取1.00 ;f s ：型材抗弯强度设计值(MPa)，对Q235取 215;

37、W nx=MZ Yfs=1883428.2/1.05/215=8342.982mm 34.3选用立柱型材的截面特性按上一项计算结果选用型材号：60lz 型材的抗弯强度设计值：215 MPa 型材的抗剪强度设计值：T s=125MPa型材弹性模量：E=206000MPa绕X轴惯性矩：I x=338970mm绕丫轴惯性矩：I y=175330mm绕X轴净截面抵抗矩：WX1=11299mm绕X轴净截面抵抗矩：WX2=11299mm型材净截面面积：A=729.133mm型材线密度：丫 g=0.057237N/mm型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=8mm 型材受力面对中性轴的面积矩： S=7082

38、mm 塑性发展系数：丫 =1.05（1）立柱轴向拉力设计值：NqABLN4.4立柱的抗弯强度计算k：立柱轴向拉力标准值（N）;GA：幕墙单位面积的自重标准值（MP a）; :立柱单元的面积（mr2）;:幕墙立柱计算间距（mm）；:立柱跨度（mm）；k=qGAlA=q=0.0004 X 1180X 3880 =1831.36NN :立柱轴向拉力设计值（N）;N=1.2N k=1.2 X 1831.36=2197.632N（2）抗弯强度校核：按双跨梁（受拉）立柱强度公式，应满足:N/A n+M/ 丫 WXWfs,上式中：NMAW6.3.7JGJ102-2003gaBL(N)；(N mm) (mnn

39、);:立柱轴力设计值X：立柱弯矩设计值 n：立柱净截面面积 nx :在弯矩作用方向的净截面抵抗矩（mm）； 丫 ：塑性发展系数：对于钢材龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05 ;f s： 则：N/A对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007,取1.00 ;型材的抗弯强度设计值，取 215 MPan+M/ 丫 WX=2197.632/729.133+1883428.2/1.05/11299 =161.766M Pa 215 MPa立柱抗弯强度满足要求。4.5立柱的挠度计算因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的立柱惯性矩大于预选值，挠度就满 足要求：

40、实际选用的型材惯性矩为：I x=338970mm预选值为：I xmin=335339.29mm实际挠度计算值为：d f=X qkL24/24EI x=0.1699 X 1.634 X 2880724/206000/338970 =11.397mm而 df,lim =11.52mm所以，立柱挠度满足规范要求。4.6立柱的抗剪计算校核依据：T max T s = 125M Pa (立柱的抗剪强度设计值)(1) 求中支座剪力设计值：采用Vv+0.5Ve组合V W1 左=-(qL 1/2-M1/L1)=-(2.349 X 1000/2-(-1883428.2/1000) =-3057.928NV w1

41、 右=412/2-皿几 2=2.349 X 2880/2-(-1883428.2/2880) =4036.528N取 V=4036.528N(2) 立柱剪应力：V S I tT max：立柱最大剪应力(MPa)；:立柱所受剪力(N)；X：立柱型材受力面对中性轴的面积矩(mm)； x：立柱型材截面惯性矩(mm)；:型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)；T ma=VS/l xt=4036.528 X 7082/338970/8 =10.542MPa10.542MPa 125MPa立柱抗剪强度满足要求！基本参数:12345675幕墙横梁计算计算点标高：108.08m；横梁跨度：B=1180mm

42、横梁上分格高：2400mm横梁下分格高：2400mm 横梁计算间距：H=2400m；力学模型：三角荷载简支梁； 板块配置：铝单板；横梁材质：Q235因为B H,所以本处幕墙横梁按三角形荷载简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下:=-1|一1 1一r-1 111 1-L:K nnji rj JI ni 11JI I .2?IJ ITl IJ 口5.1横梁型材选材计算（1）横梁在风荷载作用下的线荷载集度（按三角形分布）：qwBqwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值（N/mm）; k：风荷载标准值（MPa）；:横梁跨度（mm）；wk=wB=0.001385 X1180=1.634N/mmq w：风

43、荷载线分布最大荷载集度设计值（N/mm）;q w=1.4q wk=1.4 X 1.634=2.288N/mm（2）垂直于幕墙平面的分布水平地震作用的线荷载集度（按三角形分布）:qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用（MP a）;P E：动力放大系数，取5.0 ;a max：水平地震影响系数最大值，取 0.04 ；k：幕墙构件的重力荷载标准值（N）,（主要指面板组件）;:幕墙平面面积（mnn）;EAk=3 Ea maG/A,5.3.4JGJ102-2003=5.0 X 0.04 X 0.0003=0.00006MPaq Ek：横梁受水平地震作用线荷载集度标准值（N/mm）;B :横梁跨度（m

44、m）;q Ek=qEAB=0.00006 X1180=0.071N/mmq E：横梁受水平地震作用线荷载集度设计值（N/mm）;q E=1.3q Ek=1.3 X 0.071 =0.092N/mm(3) 幕墙横梁受荷载集度组合： 用于强度计算时，q=q w+0.5qE =2.288+0.5=2.334N/mm用于挠度计算时，q k=qwk=1.634N/mm(4) 横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值(按三角形分布):MMMBMM采用Sw+0.5Se设计值组合:X 0.092米用Sw标准值:541JGJ102-2003541JGJ102-2003横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N mm)

45、风荷载作用下横梁产生的弯矩(N mm)地震作用下横梁产生的弯矩(N mm)横梁跨度(mm)；w=qwB2/12E=qEB/12采用Sv+0.5Se组合：M y=MW+0.5ME2=qB /12=2.334 X 1180712=270821.8N mm(5) 横梁在自重荷载作用下的弯矩值(按矩形分布)：GH高；Gk：横梁自重线荷载标准值1：横梁自重荷载作用高度(N/mm)；(mm)，对挂式结构取横梁下分格高，对非挂式结构取横梁上分格k=0.0003 X HlX 2400=0.0003 =0.72N/mmG :横梁自重线荷载设计值G=1.2G k=1.2 X 0.72=0.864N/mmM x：横

46、梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N mm)B :横梁跨度(mm);M x=gBZ8=0.864X 11802/8=150379.2N mm(N/mm)；5.2确定材料的截面参数(1)横梁抵抗矩预选:WWMMnx :绕X轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm); ny :绕丫轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm)； x：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N - mm) y：风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N mm)(mm)；(mm)；f1,lim =4.72mm2lim =2.36mmk：风荷载作用线荷载集度标准值(N/mm);:型材的弹性模量(MPa)，对Q235取206000MPaymin : 绕丫轴最小

47、惯性矩(mn4)； :横梁跨度(mm)；f1,lim =qkB7l20EI ymin,ymin = qkB /120Edf1,lim=1.634 X 11804/120/206000/4.72 =27151.237mm4xmin：绕X轴最小惯性矩(mn4); k：横梁自重线荷载标准值(N/mm)； f2,lim =5GB/384EI xmin,xmin =5GB7384Ed f2,lim=5 X 0.72 X 11804/384/206000/2.36 =37386.954mm4IG dI（自重作用下产生的挠度计算）丫 x, 丫 y :塑性发展系数：对于钢材龙骨，按JGJ133或JGJ102规

48、范,均取1.05 ；对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007,均取1.00 ；f s：型材抗弯强度设计值（MPa）,对Q235取 215；按下面公式计算：W nx=MZ 丫 xf s=150379.2/1.05/2153=666.132mmW ny=M/ 丫 yf s=270821.8/1.05/215=1199.654mm 3（2）横梁惯性矩预选：d f1,iim :按规范要求，横梁在水平力标准值作用下的挠度限值d 2lim :按规范要求，横梁在自重力标准值作用下的挠度限值B :横梁跨度（mm）;按相关规范，钢材横梁的相对挠度不应大于L/250，铝材横梁的相对挠度不应大于 L/180 ；建筑幕墙GB/T21086-2007还有如下规定：按5.1.1.2，对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙（其它形式幕墙或外维护结构无绝对挠度限制）:当跨距W 4500mm寸，绝对挠度不应该大于 20mm当跨距 4500mm寸，绝对挠度不应该大于 30mm按5.1.9，b，自重标准值作用下挠度不应超过其跨度的1/50