幕墙结构计算书

1、精彩文档实用标准方案*设计单位：日 期:大厦幕墙工程实用标准方案第一章：工程概况第二章：结构设计理论和标准第三章：幕墙材料的物理特性及力学性能第四章：荷载和作用计算第五章：框支承玻璃幕墙结构计算第六章：铝板幕墙结构计算第七章：玻璃肋点支承玻璃幕墙结构计算第八章：全玻璃幕墙结构计算第九章：石材幕墙结构计算精彩文档实用标准方案第一章 工程概况1.1 工程名称：*大厦1.2 工程地点：*市1.3 幕墙高度：83.800 米1.4 抗震设防烈度：幕墙按七度设防烈度设计1.5 幕墙防火等级：二级1.6 隔声减噪设计标准等级：三级1.7 防雷分类：二类1.8 荷载及其组合：幕墙系统在结构设计时考虑以下荷载

2、及其组合 风荷载 雪荷载 幕墙自重 施工荷载 地震作用1.9 构件验算：幕墙系统设计时验算如下节点和构件 面材板块的强度验算和挠度控制 结构胶的宽度和厚度 骨架的强度验算和挠度控制 幕墙系统与建筑主体结构的连接 连接配件强度验算精彩文档实用标准方案第二章结构设计理论和标准2.1 本结构计算过程均遵循如下规范及标准：2.1.1 建筑幕墙JG3035-19962.1.2 玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-20032.1.3 金属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-20012.1.4 建筑结构荷载规范GB50009-20012.1.5 建筑抗震设计规范GB50011-20012.1.6 钢结构设计规

3、范GB50017-20032.1.7 冷弯薄壁型钢结构技术规范GBJ50018-20022.2 结构设计和计算时均遵守如下理论和标准及相应的计算方法：2.2.1 玻璃幕墙、金属与石材幕墙等均按围护结构设计，其主要杆件悬挂在主体结构上，层与层之间设置竖向伸缩缝。2.2.2 玻璃幕墙、金属与石材幕墙各构件及连接件均具有承载力、刚度和相对于主体结构的位移能力，并均采用螺栓连接。2.2.3 幕墙均按7度设防，并遵循“小震不坏、中震可修、大震不倒”的原则, 在设防烈度地震作用下经修理后幕墙仍可使用，在罕遇地震作用下幕墙骨 架不脱落。2.2.4 幕墙构件在重力荷载、风荷载、雪荷载、地震作用和主体结构位移影

4、响下 均具有安全性。2.2.5 幕墙构件内力采用弹性方法计算，其截面最大应力设计值应不超过材料的 强度设计值：仃 f式中：二一 荷载和作用产生的截面最大应力设计值f材料强度设计值2.2.6 进行幕墙构件、连接件和锚固件承载力计算时，荷载和作用的分项系数按 下列数值采用： 重力荷载： g：1.2精彩文档实用标准方案风荷载： ：1.4 W地震作用：e:1.32.2.7 幕墙构件进行位移和挠度计算时，荷载和作用分项系数按下列数据取值：重力荷载：G :1.0风荷载： :1.0地震作用：E:1.02.2.8 当两个及以上的可变荷载或作用(风荷载、地震作用)效应参加组合时， 第一个可变荷载或作用效应的组合

5、系数按1.0采用；第二个可变荷载或作用效应的组合系数按0.5采用；第三个可变荷载或作用效应的组合系数按 0.2采用。2.2.9 荷载或作用效应按下列方式进行组合：S =，GSG +5切%S3 +中 E，E SE(21)式中：S 荷载和作用效应组合后的设计值；Sg 重力荷载作为不变荷载产生的效应；S ,SE,为风荷载、地震作用作为可变荷载和作用产生的效应；23 为重力荷载、风荷载、地震作用的分项系数，按2.2.6或2.2.7 取值；Ye 为风荷载、地震作用的组合系数，按 2.2.8取值。2.2.10 幕墙杆件及连接件按各效应组合件的最不利组合进行设计。2.2.11 符号代表意义仃截面最大应力设计

6、值f材料强度设计值口风荷载设计值kk风荷载标准值0O基本风压E 阵风系数匕风压高度变化系数以风荷载体型系数精彩文档实用标准方案fg玻璃强度设计值fa铝合金属强度设计值fy钢材强度设计值a材料线膨胀系数E材料弹性模量a玻璃短边边长b玻璃长边边长t 玻璃的厚度邛 弯曲系数c玻璃边缘至边框之间的距离Cs结构硅碉密封胶粘结宽度t S结构硅碉密封胶粘结厚度qGK玻璃单位重量标准值M立柱弯矩设计值；预埋件弯矩设计值Mx 绕x轴的弯矩设计值My 绕y轴的弯矩设计值Wy对x轴的净截面弹性抵抗矩Wx对y轴的净截面弹性抵抗矩尸截面塑性发展系数N立柱轴力设计值；预埋件轴力设计值Ao立柱净截面面积fc混凝土轴心受压强

7、设计值V预埋件剪力设计值W 净截面弹性抵抗矩L 跨度精彩文档实用标准方案第三章幕墙材料的物理特性及力学性能3.1幕墙结构材料的重力体积密度按下表采用：表31厅P材料名称密度KN/m3密度N/mm31普通玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃25.62.56 X10-52铝合金27.02.70 X10-53钢材78.5-57.85 X 104单层铝板27.02.70 X10-55花岗石28.02.70 X10-53.2板材单位面积重量按下列数值采用：表32厅P材料名称单位回积重重(KN/rm)单位回积重重(N/mmi)16mnmJ单片玻璃0.313.1 X10-426+1.14PVB+秋胶玻璃0.313.1

8、X10-438+1.14PVB+8夹胶玻璃0.41_-44.1 X 1043mnmJ单层铝板0.081-58.1 x 10530mmi1花岗石0.848.4 X10-43.3玻璃强度设计值f按下表采用：表3-3玻璃类型厚度(mm)强度计算(N/mn2)大面积上的强度直边缘强度普通玻璃528.019.5浮法玻璃51228.019.515920.014.0钢化玻璃51284.058.815 1972.050.4精彩文档实用标准方案>2059.041.33.4铝合金强度设计值f ( N / mm 2)按下表采用：表34合金状态合金壁厚(mm)抗拉、抗压强度抗剪强度JOS承压6063T5不区分8

9、5.549.6120.0T6不区分140.081.2161.03.5幕墙连接件用钢材强度设计值f( N / mm2 )按下表采用：表35钢材类别抗拉、抗压和抗与f抗剪f VQ2352151253.6 焊缝强度设计值f( N / mm2)按下表采用：表36焊接方法和 焊条型号构件钢材对接焊缝(三级)角焊缝抗拉、抗与、抗剪抗压抗拉抗穹抗剪手工焊E43XX®Q2352151851251603.7螺栓连接的强度设计值f( N / mm 2)按下表采用：表37螺栓钢号和物件钢号C级抗拉抗剪普通螺栓Q235170130不锈钢螺栓奥氏体A2-7003202453.8材料弹性模量E按下表采用：表38

10、厅P材 料弹性模量E(N/mrn)1玻璃-50.72 X 102铝合金50.70 X 103Q235车冈2.06 X 105精彩文档实用标准方案4单层铝板0.70 X 1055花岗石0.80 X 1053.9幕墙材料的线膨胀系数按下表采用：表39厅P材 料线膨胀系数a (X10-5)1混凝土1.002钢材1.203铝合金2.354玻璃1.005单层铝板2.356花岗石0.83.10钢板和铝板的强度设计值fg按下表采用：表310(N/mn2)厅P板材类型受弯强度受剪强度13mmi层铝板(3003)81472不锈钢板(奥氏体)180100精彩文档实用标准方案第四章荷载和作用计算4.1 作用在幕墙上

11、的风载荷标准值按下式计算：8 k =兀人士切0（41）切=兀0 k（42）式中：0k作用在幕墙上的风荷载标准值（kN/m2 ）;g风荷载设计值（kN/m2）；Pgz 高度Z处的阵风系数，按建筑结构荷载规范GB50009-2001g规定取值；£ 风荷载体形系数，按建筑结构荷载规范GB50009-2001规定取值。大面体型系数取-1.2 ,墙角边部取-2.0，檐口、雨蓬、遮阳 板等突出构件，取-2.0 ;叱一一风压高度变化系数，按建筑结构荷载规范GB50009-2001规定取值；剑基本风压，按建筑结构荷载规范GB50009-2001及JGJ3-20022规定取值，中山地区50年一遇基本风

12、压取0.70kN/m ;w 风荷载作用效应的分项系数，取1.4;综上所述，k- Bgz s z 0.40=0.40 %zszkN/m2七=0.616（H/10）0.44 （地面粗糙度按C类地区取）根据（41）及（42）公式，各层风荷载标准值0 k及设计值值如表41示。4.2 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用按下式计算：1.1 = Pe & max G/ A（4一3）式中：qEk 一垂直于幕墙平面的分布地震作用标准伯：（kN/宿）；% 动力放大系数，取5.0;"max 水平地震影响系数最大值，7度抗震设计时取0.08 ；G 幕墙构件（包括板材和框架）的重量（kN）;A 幕墙构彳

13、的面积（n2）；精彩文档实用标准方案G/A幕墙单元的单位面积重量玻璃、金属幕墙取0.5kN/m2;2石材帚墙取1.0 kN/m ；）则垂直于幕墙平面的分布水平地震作用为：qEk =5.0 X 0.08 x 0.5=0.2kN/m 2（玻璃幕墙与金属幕墙）qEk =5.0 X 0.08 x 1.0=0.4kN/m 2（30mms石材幕墙）4.3 平行于幕墙平面的集中地震作用，按下式计算：PEk = Pe &max G（44）式中：PEk -平行于幕墙平面的集中地震作用标准值（kN/m2）;Pe动力放大系数，取5.0;«max -水平地震影响系数最大值，7度抗震设计时取0.08；

14、G -幕墙单元构件（包括板材和框架）的重量，G =0.5bh （KN ；b -幕墙单元构件最大分格宽度；h -幕墙单元构件高度；则平行于幕墙平面的分布水平地震作用为：PEk =5.0 X 0.08 X 0.5 x bh =0.2 bh （玻璃幕墙与金属幕墙）PEk =5.0 义 0.08 X 1.0 X bh =0.4 bh （30mmf 石材幕墙）4.4 水平荷载及作用效应组合（最不利组合），按下式计算；S = G SGW WSWE E SE式中：w =1.0 , e =0.5进行强度计算时：九=1.4 ,左=1.3 ,贝 US=1.4M1.0MSw+0.5M1.3MSE（45）进行挠度计算

15、时：W= 1.0 , E= 1.0 ,MS' = Sw+0.5Se（46）4.5 垂直荷载及作用效应组合（最不利组合），按下式计算；S= gSg二 w wSwe eSe式中：重力荷载：G =1.2地震作用：E =1.3组合系数：，=0, E = 0.5 ,贝（J：P =1.2 G =1.2 X 0.5bh =0.6 bh （kN）（47）精彩文档实用标准方案P=1.0G =1.0 X 0.5bh=0.5bh (kN)(48)荷载与作用的计算结果见表4-1 (S用于强度计算，S，用于挠度计算)第五章框支承玻璃幕墙结构计算本工程主楼八个面框支承玻璃幕墙风格一致，故可取最不利的典型单元验算。

16、 综合比较，取119轴立面进行验算，荷载位置取大面位置荷载组合效应值。框支 承玻璃幕墙采用8mnS单片钢化玻璃，本章分别验算玻璃面板强度和挠度、结构硅 酮胶宽度和厚度及立柱、横梁的强度和挠度。5.1 玻璃面板强度和挠度验算5.1.1 强度和挠度计算公式单片玻璃在垂直于玻璃幕墙平面的风荷载和地震力作用下，玻璃截面最大应力标准值按下式计算：c2仃=6mw旦刈wk2c26mqEka-Ek 二一一4(Wk 0.5qEk)aEt4式中：仃wk、仃Ek 分别为垂直玻璃幕墙平面的风荷载或地震作用下，玻2璃的取大应力标准值(N/mm )；Wk、qEk分别为垂直玻璃幕墙平面的风荷载或地震作用标准值2 、(N/m

17、m )；a玻璃短边长(mrm;t 玻璃白厚度(mm；m 弯曲系数，可由短边与长边边长之比 %按表5-1选用； 参数；n 折减系数，可由参数日按表5-2采用；E玻璃弹Tt模量，取 0.72 X 105 N/mm0四边支承玻璃板的的弯曲系数 m表51a/b0.000.250.330.400.500.550.600.65精彩文档实用标准方案m0.12500.12300.11800.11150.10000.09340.08680.0804a/b0.700.750.800.850.900.951.00m0.07420.06830.06280.05760.05280.04830.0442折减系数n表5 2

18、e<5.010.020.040.060.080.0100.0n1.000.960.920.840.780.730.68Q120.0150.0200.0250.0300.0350.0>400.0n0.650.610.570.540.520.510.50单片玻璃的跨中挠度按下式计算:Ete312(1-2)te=0.95 3/t； +t3式中 ,在风荷载标准值作用下挠度最大值（mm；D 玻璃白刚度（NJ- mrm；a玻璃的短边边长（mrm;Wk风荷载标准值（N/mrm）;N板的挠度系数，按表5-3采用；n折减系数，可按表5-2采用；E 玻璃弹Tt模量，取 0.72 X 105 N/mm2

19、;te玻璃白向厚度（mm；泊松比，取0.2四边支承板的挠度系数 以表5-3a/b0.000.200.250.330.500.013020.012970.012820.012230.01013精彩文档实用标准方案a/b0.550.600.650.700.750.009400.008670.007960.007270.00663a/b0.800.850.900.951.00P0.006030.005470.004960.004490.004065.1.2 取119轴立面最不利的十九层最大分格为 1280X 2200mm勺玻璃板块进行验算，若该最不利板块能满足要求，则其余大面玻璃板块均能满足要求。玻

20、璃选用8mmi单片钢化玻璃取建筑标高87.20米处大面风荷载标准值：标准值：wk =2.92 kN/m2短边：a=1280mm长边：b=2200mm由短长边比a/b=0.58 ,查得弯曲系数m =0.08944,挠度系数=0.008962（1）在垂直于玻璃平面的风荷载和地震力标准值作用下，单片玻璃验算（按四边简支板计算）：该片玻璃所承受风荷载标准值为：2 wk = 2.92kN/m4 wka Et42.92 1012804 ccc54- =26.60.72 108查表 5-2 得：n =0.8936风荷载作用下玻璃截面最大应力计算:wk16mwk1a26 0.08944 2.92 10“ 12

21、802=I =22t28220.8936 =35.8 N/mm地震作用下玻璃截面最大应力计算:Ekc26mqEkat2.326 0.08944 0.2 101280' =Z8220.8936 =2.05 N/mm玻璃截面最大应力组合：仃=1.4wk +1.3M0.50qk =1.4 X 35.8 +1.3 X 0.5 X2.05=51.5 <84.0 N/mm2（安全）（其中，84.0 N/mm2为8mnB单片钢化玻璃大面强度设计值）精彩文档实用标准方案(2)挠度验算:玻璃刚度:cEte30.72 1 05 83D =2- =2-12(12)12(1-0.22)=3.20 X 1

22、06 Nl- mm玻璃挠度:wka4=D0.008962 2.92 10 , 12803.20 1064-0.8936=19.6mm < 1280/60=21.3 mm(满足要求)5.2玻璃结构硅酮密封胶宽度及厚度计算：结构胶的应力由所受的短期或长期荷载和作用计算，并应分别符合下列条件：仃k1或染1 0 f 1。k2 或九2 0 f2式中：时1 短期荷载或作用在结构硅酮密封胶中产生的拉应力或剪应力标准值(N/mm2);气2、限2长期荷载或作用在结构硅酮密封胶中产生的拉应力或 剪应力标准值(N/mn2);f1 结构硅酮密封胶短期强度允许值，按0.20 N/mm2采用；f2 一结构硅酮密封胶

23、长期强度允许值，按 0.01 N/mm2采用。5.2.1玻璃与铝合金框粘结的结构硅酮密封胶宽度计算：取119轴立面最不利的十九层分格为1280X 2200mm勺玻璃板块进行计算:(1)在风荷载和水平地震作用下，结构硅酮密封胶的粘结宽度 Cs按下式计算:(k 0.5qEk)aCSi 2000 f1式中：CS1 一结构硅酮密封胶的粘结宽度(mm；k 风荷载标准值(kN/m 2)；a玻璃短边长度(mrm；f1 一胶的短期强度允许值，取f 1 = 0.20 ( N/mm 2)。取建筑标高77.700米处大面风荷载标准值：wk =2.92 kN/m 2c ( k 0.5qEk)a (2.92 0.5 0

24、.2) 1280Cs1 = -MEk/ =-L =9.7 mm2000 f12000 0.20精彩文档实用标准方案(2) 在玻璃自重作用下，结构硅酮密封胶的粘结宽度Cs按下式计算:CS2 二qGkab2000(a b)f2式中：Cs 2 一结构硅酮密封胶的粘结宽度(mm；qGk 一玻璃单位面积重量标准值,25.6X 0.008=0.2048kN/m 2 ;a、b一玻璃的短边和长边长度(mrm;f2 一胶的长期强度允许值，取f 2=0.01 N/mm2八qGKab0.2048 1280 2200Cs2 =0=8.3 mm2000(a +b) f2 2000 x(1280 +2200)=<0

25、.01综上，结构硅酮密封胶粘结宽度取10 mm5.2.2结构硅酮密封胶的粘结厚度按下式计算ts、(2)s ” hg式中： ts一结构硅酮胶的粘结厚度(mm)仙s一幕墙玻璃的相对与铝合金框的相对位移量(mm)6一结构硅酮胶的变位承受能力(%日一风荷载标准值作用下主体结构的楼层弹性层间位移角限值h g 一玻璃面板高度(mrm,.,1 八"hg =就父 2200=2.75 mm取 6 =25%2.75ts > V 0.250 X (2+ 0.250)= 3.7 mm故结构胶厚度取6mm两足要求。X玻璃与铝合金框粘结的结构硅酮密封胶规格为 10X 6mm5.3幕墙立柱计算：幕墙立柱均按

26、悬挂在主体结构上的拉弯构件设计，立柱处于拉弯状态，不精彩文档实用标准方案验算其稳定性，仅计算其截面承载力和挠度。立柱与主体结构的连接点按钱结 计算，立柱在分段处采用铝芯套连接，设置伸缩缝，以保证能上下伸缩以适应 温差变形。2.3.1 计算公式：幕墙立柱截面承载力按下式计算：= < fAoW简支梁按下式计算：M =1qh28双跨连续梁按下式计算：M = ：qh2式中：N垂直荷载和作用效应组合（N）;M 在水平荷载组合值作用下立柱弯矩设计值（N- mm；A立柱净截面面积（mmi ;W在弯矩作用方向的净截面抵抗矩（mm）； 塑性发展系数，取1.05 ;-弯矩系数，由a / h 查表5-4求得；

27、f强度设计值，铝型材取 85.5N/mn2,钢型材取215N/mmi。5.3.1.2 挠度计算：幕墙立柱在水平荷载和作用效应组合条件下的挠度按下式计算：口 max " 1双跨连续梁的弯矩和挠度系数表表5-4厅Pa中支座最大弯矩 M（X qkh ）长跨最大挠度以0（x10-39kL）EI10.10-0.091253.797320.15-0.077183.205630.20-0.065002.653940.25-0.054692.094650.30-0.046251.634860.35-0.039691.2443精彩文档实用标准方案70.40-0.035000.875880.45-0.0

28、32180.564590.50-0.031250.3128a =a/h a-短跨跨度h-双跨连梁总长度按简支梁计算：'ax384EI按双跨连续梁计算：ax = % 10，让EI式中：挠度允许值，铝型材取取,钢型材取取 180250qk 水平组合荷载的标准值；% 挠度系数，由a / h查表5-4求得；h层高（mg;E弹性模量，铝型材取0.70 X 105N/m向钢型材取2.06 X 105N/mrm ;I 幕墙立柱截面对x轴（垂直于作用力方向）的惯性矩。5.3.1.3 局部抗压计算：二V =：二 fa '式中：fa 1 局部抗压设计值。二一二二一二二二二二二二二二二二二 二一6上

29、支座图5-1简支梁计算简图5.3.2玻璃幕墙立柱验算:本工程主楼八个面框支承玻璃幕墙风格一致，故可取最不利的典型单元验精彩文档实用标准方案算。综合比较，取119轴立面立柱进行验算。5.3.2.1 四十七层（层高3800mm玻璃幕墙立柱验算：取十六层顶标高68.200m位置大面荷载及作用组合值，立柱按双跨连续梁验算:设计化 S=3.97 kN/m2（ 用于强度验算）标准值：S' =2.84 kN/m 2（用于挠度验算）（1）内力计算：立柱受荷宽度：左边 b左=1280mm,右边b右=700mmb=(1280+700)/2=990mm立柱高度：a=600mm(支座间距)； h= 3800m

30、m轴向拉力：N=0.6bh=0.6 X 0.99 乂 3.80=2.26 kN线荷载：q = S - b =3.97 乂 0.99=3.93 kN/mq/ = S， b =2.84 x0.99=2.81 kN/m由 a= 600 = 0.16 ,查表得 m=0.07910 , =3.11849h 3800最大弯矩：M max =aqh2 =0.07910 X3.93 X 3.802=4.47 kN m由结构力学方法求得支座反力：R 上x =-6.20 kNR上y =2.26 kNR 中 x =16.08 kNR中 y =0R 下x =4.79 kN R 下y =0选用大明M120-3铝主梁(1

31、20X75X 3),截面特性:2面积： A= 1420.5 mm惯性矩： Ix = 3.172 X 106 mn4I y = 1.195 x 106 mm4截面抵抗矩：W x =5.255 X 104 mm3W y =3.187 X 104 mm3(2)强度验算：_ N M 2.26 103 .4.47 1061=一'=+7A W 1420.51.05 5.255 10=82.6 N/mm 2 < f=85.5N/mm 2精彩文档实用标准方案（满足要求）（3）挠度验算:max=0Ik鲁3= 3.11849 10_ _ 42.81 38000.7 105 3.172 106=8.3

32、 mm3800 -600 =17.8 mm180（满足要求）（4）局部承压验算：孔壁的最大作用力 Ma- 16.08 kN（中间支座反力）由两个M12不锈钢螺栓的4个螺栓孔来共同承受，铝主梁的壁厚为 3mmmaxA316.08 103 »时 x 6 4 . . .2= 76.5N/mm_ 2“ fc =120.0N /mm?两足局部承压要求。5.3.2.2十八十九层玻璃幕墙立柱验算：取最不利的十九层顶标高77.700m位置大面荷载及作用组合值，立柱按双跨连续梁验算：设计化 S = 4.10 kN/m 2（用于强度验算）标准化 S' = 2.93 kN/m 2（用于挠度验算）（

33、1）内力计算：立柱受荷宽度：左边 b左=1280mm,右边b右=700mmb=（1280+700）/2=990mm立柱高度：a=1200mm（支座间距）； h= 5000mm轴向拉力：N=0.6bh=0.6 X 0.99 乂 5.0=2.97 kN线荷载： q = S - b =4.10 x 0.99=4.07 kN/mq/ = S， b =2.93 x0.99=2.90 kN/ma 1200由=-1200- = 0.24 ,查表得 m=0.05675 , f=2.20646h 5000精彩文档实用标准方案最大弯矩：M max =o(qh2 =0.05675 X 4.07 X 5.0 2=5.

34、76 kN m由结构力学方法求得:R 上x =-2.32 kNRR 中 x =16.19kNRR 下x =6.34 kN R上 y =2.97 kN中y =0下y =0面积:A= 1669 mm选用大明M150-3铝主梁(150X75X 3),截面特性:惯性矩：Ix = 5.694 X 106 mn4I y = 1.455 义 106 mm4截面抵抗矩：W x =7.552 X 104 mm3W y =3.880 X 104 mm3(2)强度验算：N M 2.97 1035.76 106= =+-A W 16691.05 7.552 10=78.1 N/mm 2 < f=85.5N/mm

35、 2(满足要求)(3)挠度验算:max =。10，曹(4)局部承压验算:= 2.20646 10=10.0 mmI-L-180(满足要求)4工 2.9 5000 560.7 105.694 105000 -1200 =21.1 mm180孔壁的最大作用力NU= 16.19 kN(中间支座反力)N maxA316.19 10由两个M12不锈钢螺栓的4个螺栓孔来共同承受，铝主梁的壁厚为 3mm_2_ 2= 71.6N/mm < fc =120.0N/mm精彩文档实用标准方案?两足局部承压要求。5.3.2.3 角码与立柱连接螺栓强度验算：对比5.3.2.15.3.2.2条的计算结果，知5.3.

36、2.2条计算的立柱受力最不利, 取该立柱受力最大的中间支座，该支座仅受水平荷载作用，螺栓处于受剪状态。选用2个M12锈钢螺栓（A2-70）螺栓承受的最大剪力：V ma=6.19 kN单个M128栓应力截面积：A=84.3 mm216.19 X 1032 X2X84.3=47.9 N/mm2 < f=245 N/mm 2故2个M12不锈钢螺栓满足设计和构造要求。5.3.2.4 连接钢角码验算：对比5.3.2.15.3.2.2条的计算结果，知5.3.2.2条计算的立柱受力最不利，取该立柱受力最大的中间支座，该支座仅受水平荷载作用：R=16.19 kN,采用双钢角码固定，按轴心受压构件验算a.

37、平面外长厚比计算：L=120mm t=6mm h=90mm2.134A = 90 6 = 540mm I v = 90 6 = 1620mm 12iy1620 / A= 1.73mm , 5401201.73= 69.4b.整体稳定验算：查钢结构规范附录三，3号钢b类轴心受压构件的稳定系数 =0.755 ,16.19 1030.755 540 2=19.9 N/mm2 < 215 N/mm25.3.2.5 角码与预埋件连接焊缝验算：对比5.3.2.15.3.2.2条的计算结果，知5.3.2.2条计算的立柱受力最不利,取该立柱受力最大的中间支座，该支座仅受水平荷载作用：N=16.19 kN

38、。取直角焊缝最小焊脚高度hf =5mm最小所需的焊缝长度为：精彩文档实用标准方案N0.7hfc16.19 1030.7 5 160= 29.4 mm故实际施工时,角码与预埋件连接焊缝长度大于30mnW可满足要求5.3.2.6 预埋件验算：采用标准预埋件，满足预埋件设计的构造要求，在这里只验算预埋件锚筋的面积 预埋件在水平荷载作用下，其锚筋的面积应同时满足下列两各公式：八 VNMAs1 -:r： vfy 0.8： b f y 13 r： bfyZANMAs2 -08 b fy 0.4： r： b fyZ式中：锚筋直径d =10mm ;锚板厚度t =8mm；外层锚筋中心线的距离z = 40 mm。

39、锚板弯曲变形折减系数锚筋受剪承载力系数钢筋层数影响系数口,=1.0（两层）；= (4.0 -0.08d)«b =0.6 +0,25-= 0.6+0.25 X 8+10=0.8; d15(4.0-0.08父10),赤=0,913>0.7 ;取 av=0.7fc =15N/mn2 （C30混凝土轴心受压强度设计值）；fy =210N/mm2 （I级钢筋抗拉强度设计值）；对比5.3.2,15.3.2.2条的计算结果，知5.3.2.2条计算的立柱受力最不利,取该立柱受力最大的中间支座，该支座仅受水平荷载作用：N=16.19 kNN=16.19 kN,V=0附加弯距M= V- e=0精彩

40、文档实用标准方案Asi -0.8： bfy16.19 1032120.5mm 0.8 0.8 210预埋件锚筋410 A s=314mm >120.5 mm2 ,满足要求。 综上，四十七层玻璃幕墙立柱选用 M120-3铝型材;十八十九层玻璃幕墙立柱选用M150-3铝型材。5.4幕墙横梁计算:5.4.1 计算公式:（1）幕墙横梁截面承载力应满足:M±JMlv fWxWvxy图5-2横梁示意图图5-3横梁计算示意图式中：Mx、（M y横梁截面绕乂轴以水平方向受三角形荷载为例）（幕墙平面内方向）和绕y轴（帚墙平面外方向）的弯矩设计值;Wx、Wy 横梁截面绕x轴（幕墙平面内方向）和绕y

41、轴（幕墙平面外方向）的截面抵抗矩;塑性发展系数，取1.05;-材料弯曲强度设计值（N/mr2i）横梁截面绕x轴（垂直荷载作用下）弯矩设计值:一 1, 2m x =8qxi0横梁截面绕y轴（水平荷载作用下）弯矩设计值:yi12= qyilo （偏于安全）8quiln2 a2梯形何载（l0 Ah）:M yi =（3-42）或 M24l。2精彩文档实用标准方案.一，一.19二角形何载（l0 <h ） : M yi = qyil0y 12 y幕墙横梁挠度应满足下式:max(2)幕墙横梁在水平荷载及作用效应组合下的挠度按下式计算:梯形荷载：yi三角形荷载:qyil4经一 5240EI yl2l4）

42、或hi1 45qyJ 0384EI y(偏于安全)yi'i 4 qyil0120EI y(3)幕墙横梁在垂直荷载(均布荷载)及作用效应组合下的挠度按下式计算:'.45qxl0384EI x式中： u x、Uy为横梁绕x轴，y轴方向的最大挠度;qx、qyi为各分项系数取1.0时荷载及作用效应组合;幕墙横梁的计算跨度;5.4.2幕墙横梁验算:本工程主楼八个面框支承玻璃幕墙风格一致，故可取最不利的典型单元验算。综合比较，取119轴立面横梁进行验算。5.4.2.1 取119轴立面最不利的顶部位置横梁，按简支梁计算：(1)内力计算：取87.200m标高位置大面荷载及作用组合值：设计值：S

43、=4.21 kN/m2( 用于强度验算)标准值：S' = 3.02 kN/m 2( 用于挠度验算)计算跨度：L=1280 mm板块高度：h上=1800 mm h 下=1700 mm自重产生的竖直线荷载：qx =1.2 X0.5X (1.8/2+1.7/2 ) =1.05 kN/mqx = 0.5 X ( 1.8/2+1.7/2 ) =0.875 kN/m水平线荷载：精彩文档实用标准方案qY上=4.21 X 0.64=2.69 kN/m （三角形荷载）qY 上=3.02X0.64=1.93 kN/m （二角形荷载）qy下=4.21 X 0.64=2.69 kN/m （三角形荷载）qY下=

44、3.02 X 0.64=1.93 kN/m （ 二角形荷载） 竖直线荷载产生的弯矩：M x =1 qxL2= 1 X 1.05 X 1.282 =0.22 kN - m88水平线荷载产生的弯矩:一 1,2 12M上=12qy 上L =12X 2.69 X 1.28 =0.28 kN m1, 2 12M下=12qy下L =12 x 2.69 x 1.28 =0.28 kN - mM = M y上 + My 下=0.28+0.28=0.56 kN - m支座反力：R 左 x = 0.67 kN R 左 y=1.73 kNR右 x=0.67 kNR 右y=1.73 kN选用大明M140-4铝横梁，其

45、截面特性：2面积：A=765 mmI x = 0.56 x 106 mn4I y = 0.29 X 106 mm4Wx=1.53 X 104 mm3Wy=1.16 X 104 mm3 y截面抵抗矩:(2)强度验算:Mx MWXWyxy0.22 1060.56 106=+1.05 1.53 104 1.05 1.16 104=59.7 N/mm2 < f=85.5 N/mm 2 （满足要求）（3）挠度验算：精彩文档实用标准方案14 45 0.875 1280_ '.4_5qxhx56384EI384 0.7 105 0.56 106=0.8 mm'.4/_ qy上1_1.9

46、3 12804N y 上 56120EI y 120 0.7 100.29 10=2.2 mm_ qy下l4 _1.93 12804y y 下 56120EI y 120 0.7 100.29 10=2.2 mmy. y = ii y上 + ii y下=2.2+2.2=4.4 mm- . Jx2y2 = 0.82 4.42=4.5 mm <=1280 =7.1 mm180180（满足要求）（4）幕墙横梁固定角块及固定其 M6螺栓的验算：横梁角块选用4mmi铝质角块，2支M环锈钢螺栓与立柱连接，每个支座 处承受最大剪力为（考虑自重、风荷载和地震作用的效应组合）.1 O O 1OC _VMa

47、xVx2 Vy2 =. 0.672 1.732 =0.93 kN2y 2横梁固定角块局部承压强度验算:VlAX6r30.93 102 4 二 322=12.2 N/mm < fc = 120.0 N/mm?两足局部承压要求。M6不锈钢螺栓（A2-70）强度验算:vmax0.93 103 22er v=_ = =46.2 N/mmA 2 20.1< 245 N/mm2故每个支座两支M6不锈钢螺栓满足强度要求。冰 综上，玻璃幕墙横梁选用 M140-4铝型材能满足要求精彩文档实用标准方案第六章铝板幕墙结构计算本工程主楼八个面铝板幕墙风格一致，故可取最不利的典型单元验算。综合比 较，取1/

48、1111轴立面进行验算，荷载位置取大面位置荷载组合效应值。铝板 幕墙采用3mmB单层铝板（3003系列），铝板背后按长宽尺寸分别布置一道或多 道加强肋骨，肋骨间距不大于 700mm本章分别验算铝板面板、立柱及横梁的强 度和挠度。6.1 铝板面板强度和挠度验算：6.1.1 铝板在风荷载和地震作用下的最大弯曲应力标准值按下式计算：_ 6mSl<f(61)式中：仃一一风荷载及垂直于板面方向的地震作用产生的板中最大弯曲应力设计值（N/mrm）;S风荷载和地震作用效应组合设计值（N/mrm）;1 铝板区格的边长（mm）;m 板的弯矩系数，按表6-1取值；t 铝板白厚度（mrm;n应力折减系数，按式

49、（62）计算查表6-2取值。板的最大弯矩系数m表6-1lx/ly一边固7E, lx简支三边简支，1y固定lx邻边简支，ly邻边固定0.50-0.0836-0.1212-0.11790.55-0.0827-0.1187-0.11400.60-0.0814-0.1158-0.10950.65-0.0796-0.1124-0.10450.70-0.0774-0.1087-0.09920.75-0.0750-0.1048-0.09380.80-0.0722-0.1007-0.0883精彩文档实用标准方案0.85-0.0693-0.0965-0.08290.90-0.0663-0.0922-0.07760.95-0.0631-0.0880-0.07261.00-0.0600-0.0839-0.0677注：1、系数前负号，表示最大弯矩在固定边；2 、l取l应力折减系数n ,按下式计算查表6-2 :Sa4a =(62)Et式中：S 风荷载及地震作用效应组合标准值；a铝板区格较小的边长(mm；t铝板厚度(mrm;E 铝板的弹性