玻璃纤维增强水泥GRC幕墙设计计算书

1、玻璃纤维增强水泥(GRC)幕墙设计计算书设计：校对： 审核： 批准： 二一六年九月九日目录1计算引用的规范、标准及资料 11.1 幕墙设计规范： 11.2建筑设计规范： 11.3铝材规范： 11.4金属板及石材规范： 21.5玻璃规范： 21.6钢材规范： 21.7胶类及密封材料规范： 31.8五金件规范： 31.9 相关物理性能等级测试方法： 41.10建筑结构静力计算手册 （第二版） 41.11 土建图纸： 42基本参数 42.1幕墙所在地区 42.2地面粗糙度分类等级 42.3抗震设防 43幕墙承受荷载计算 53.1风荷载标准值的计算方法 53.2计算支撑结构时的风荷载标准值 63.3计

2、算面板材料时的风荷载标准值 63.4垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 63.5平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值 63.6作用效应组合 74幕墙立柱计算 74.1 立柱型材选材计算 84.2确定材料的截面参数 94.3选用立柱型材的截面特性 94.4立柱的抗弯强度计算 104.5立柱的挠度计算 104.6立柱的抗剪计算 105幕墙横梁计算 115.1横梁型材选材计算 125.2确定材料的截面参数 135.3选用横梁型材的截面特性 145.4幕墙横梁的抗弯强度计算 145.5横梁的挠度计算 145.6横梁的抗剪计算 156短槽式（托板）连接玻璃纤维增强水泥（GRC ）的选用与校核 16

3、6.1玻璃纤维增强水泥（GRC ）板块荷载计算 166.2玻璃纤维增强水泥（GRC ）的抗弯设计 1 66.3短槽托板在玻璃纤维增强水泥（GRC ）中产生的剪应力校核 176.4短槽托板剪应力校核 177连接件计算 177.1横梁与立柱间焊接强度计算 187.2立柱与主结构连接 188幕墙埋件计算（定型化学锚栓） 208.1荷载值计算 208.2锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算 218.3群锚受剪内力计算 228.4锚栓钢材破坏时的受拉承载力计算 228.5基材混凝土的受拉承载力计算 228.6锚栓钢材受剪破坏承载力计算 238.7基材混凝土受剪承载力计算 238.8拉剪复合受力情况下的混凝

4、土承载力计算 249幕墙转接件强度计算 259.1受力分析 259.2转接件的强度计算 2510 幕墙焊缝计算 2510.1受力分析 2510.2 焊缝特性参数计算 2510.3焊缝校核计算 2611玻璃纤维增强水泥（GRC ）幕墙幕墙胶类及伸缩缝计算 2611.1立柱连接伸缩缝计算 2612附录 常用材料的力学及其它物理性能 28玻璃纤维增强水泥（GRC ）幕墙设计计算书19玻璃纤维增强水泥（GRC ）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建筑瓷板装饰工程技术规程建筑幕墙金属与石材幕墙工程技术规范小单元建筑幕墙建筑幕墙工程技术规范

5、1.2建筑设计规范：地震震级的规定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加固设计规范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技术规范民用建筑设计通则擦窗机钢结构焊接规范钢结构工程施工规范GB50429-2007JGJ102-2003 CECS101 : 98 GB/T21086-20

6、07JGJ133-2001JG/T216-2007 DGJ08-56-2012GB/T17740-1999GB50017-2003JGJ3-2010GB50045-95（2005 年版）GB19155-2003JGJ/T97-2011JGJ/T121-99JGJ145-2013GB50367-2013GB50010-2010JG160-2004GB6566-2010CECS154 : 2003JGJ81-2002GB50223-2008GB50009-2012GB50068-2001GB50011-2010GB50016-2006GB50057-2010GB50018-2002GB50352-

7、2005GB19154-2003GB50661-2011GB50755-20121.3铝材规范:变形铝及铝合金化学成份建筑用隔热铝合金型材建筑用铝型材、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1部分基材2部分阳极氧化、着色型材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GB/T3190-2008JG175-2011JG/T133-2000GB5237.1-2008GB5237.2-2008GB5237.3-2008GB5237.4-2008GB5237.5-2008GB5237.6-2012YS/T431-2009YS/T

8、437-2009YS/T459-2003 GB/T16474-2011JC830.1、2-2005 JC/T872-2000 JG/T217-2007 JG/T234-2008 JC/T994-2006 JC/T1049-2007 YS/T429.1-2000YS/T429.2-2012 GB/T17748-2008 JG/T324-2011 JG/T328-2011 JG331-2011 JC/T2085-2011 JG/T359-2012 JG/T360-2012 JG/T366-2012 JG/T116-2012 JG/T347-2012 YS/T432-2000 GB/T18600-2

9、009 JC/T202-2011 GB/T19766-2005 JC/T204-2011 GB/T18601-2009 GB/T17670-2008 GB/T13890-2008铝合金建筑型材第 6部分隔热型材铝及铝合金彩色涂层板、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变形铝和铝合金牌号表示方法1.4金属板及石材规范：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 第2部分：有机聚合物喷涂铝单板建筑幕墙用铝塑复合板建筑幕墙用陶板建筑装饰用石材蜂窝复合板建筑幕墙用氟碳铝单板制品纤维增

10、强水泥外墙装饰挂板建筑用泡沫铝板金属装饰保温板外墙保温用锚栓聚碳酸酯（PC）中空板聚碳酸酯（PC）实心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1.5玻璃规范:镀膜玻璃 第i部分：阳光控制镀膜玻璃镀膜玻璃 第2部分：低辐射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半钢化玻璃 热弯玻璃 压花玻璃 中空玻璃防火玻璃GB/T18915.1-2013GB/T18915.2-2013GB17840-1999GB11614-2009GB15763.3-2009GB15

11、763.2-2005GB15763.1-2009GB/T17841-2008JC/T915-2003JC/T511-2002GB/T11944-2012JG/T178-2005GB/T1220-2007GB/T4226-2009GB/T3280-2007GB/T4237-2007GB/T3090-2000GB/T12754-2006GB/T5118-20121.6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 不锈钢小直径无缝钢管 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

12、覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求冷拔异形钢管碳钢焊条碳素结构钢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1.7胶类及密封材料规范：丙烯酸酯建筑密封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封胶建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品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

13、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表面用有机硅防水剂钢结构防火涂料GB/T1591-2008 JG/T201-2007 GB/T4171-2008 YB/T096 1997 GB/T3077-1999GB/T13912-2002GB/T3094-2012GB/T5117-2012GB/T700-2006GB/T912-2008 GB/T3274-2007 GB/T699-1999JC484-2006JC/T882-2001JC/T884-2001JC/T942-2004JC887-2001GB/T5574-2008JC/T881-2001JC485-2

14、007GB/T13477.1 20-2002JC/T885-2001GB16776-2005GB/T19686-2005JG/T174-2005JC/T973-2005JC/T482-2003JC/T483-2006GB/T11835-2007GB/T529-2008JC/T883-2001GB/T531-1999HG/T3318-2002JC/T486-2001JC/T914-2003JC/T902-2002GB14907-20021.8五金件规范: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通孔紧固件公差螺栓、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

15、、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螺纹紧固件应力截面积和承载面积十字槽盘头螺钉铜合金铸件GB/T12616-2004GB/T12615-2004GB/T5277-1985GB/T3103.1-2002GB/T3098.15-2000GB/T3098.6-2000GB/T3098.19-2004GB/T3098.2-2000GB/T3098.4-2000GB/T3098.1-2010GB/T3098.5-2000GB/T3099.2-2004GB/T16823.1-1997GB/

16、T818-2000GB/T13819-1992GB/T13821-2009GB/T15114-2009GB/T6414-1999JG189-2006锌合金压铸件铝合金压铸件铸件尺寸公差与机械加工余量电动采光排烟窗1.9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

17、/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幕墙所在地区淮安地区；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

18、城市市区； 依照上面分类标准，本工程按 B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

19、低要求的建筑，简称丁类； 在围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GB50011-2010，淮安地区地震基本烈度为：7度，地震动峰值加速度为0.1g，由于本工程是标准设防类，因此实

20、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 max=0.08 ；3幕墙承受荷载计算3.1风荷载标准值的计算方法幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2012)计算:Wk= B gz g si g zW08.1.1-2GB50009-2012上式中：Wk :作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa);z :计算点标高：88.1m ;B gz :高度z处的阵风系数;根据不同场地类型，按以下公式计算:B gz=1+2gl 10010)条文说明部分 8.6.1GB50009-2012其中A、B、C、D四类地貌类别截断高度分别为：5m、10m、15m、30

21、m ;A、B、C、D四类地貌类别梯度高度分别为：300m、350m、450m、550m ;也就是：对A类场地：当z300m对B类场地：当z350m对C类场地：当z450m对D类场地：当 z550mg :峰值因子，取2.5 ；I10: 10m高名义湍流度，对应时，取 z=300m，当 z5m 时，取 z=5m ;时，取 z=350m，当 z10m 时，取 z=10m ;时，取 z=450m，当 z15m 时，取 z=15m ;时，取 z=550m，当 z300mz350mz450mz550m时，取 z=300m， 时，取 z=350m， 时，取 z=450m ，时，取 z=550m，当 z5m

22、时，取 z=5m ; z10m 时，取 z=10m ;z15m 时，取 z=15m ;z25时取a=25，当A小于1时取A=1 ;LogA=0.757则：1 s1 （A）= i s1（1）+ i s1 （25）- i s1 （1）logA/1.4=1+0.8-1 X 0.757/1.4=0.892按建筑结构荷载规范GB50009-2012 第8.3.5条：计算围护结构风荷载时，建筑物内部压力的局部体型系数可按下列规定采用：1封闭式建筑物，按其外表面风压的正负情况取-0.2或0.2;2仅一面墙有主导洞口的建筑物：-当开洞率大于 0.02且小于或等于0.10时，取0.4 i s1；-当开洞率大于0

23、.10且小于或等于0.30时，取0.6 i s1；-当开洞率大于0.30时，取0.8 i s1 ；3其它情况，应按开放式建筑物的i s1取值；注：1 :主导洞口的开洞率是指单个主导洞口与该墙面全部面积之比；2 : i s1应取主导洞口对应位置的值；本计算中建筑物内部压力的局部体型系数为0.2（封闭式建筑内表面）;因此，计算非直接承受风荷载的支撑结构时的局部风压体型系数为：i s1=0.892+0.2=1.092而对直接承受风压的面板结构来说，其局部风压体型系数为：i s1=1+0.2=1.2W0 :基本风压值 （MPa），根据现行建筑结构荷载规范GB50009-2012 附表E.5中数值采用，

24、但不小于0.3KN/m 2，按重现期50年，淮安地区取 0.0004MPa ;3.2计算支撑结构时的风荷载标准值Wk= B gz i z i s1W0=1.5051 X 1.9208 X 1.092 X 0.0004=0.001263MPa3.3计算面板材料时的风荷载标准值Wk= B gz i z i s1W0=1.5051 X 1.9208 X 1.2 X 0.0004=0.001388MPa3.4垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值qEk= B e a max Gk/A5.3.4JGJ102-2003qEk :垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值（MPa）;B E :动力放大系数，取5

25、.0;a max :水平地震影响系数最大值，取0.08 ；Gk:幕墙构件的重力荷载标准值（N）；A :幕墙构件的面积（mm ）；3.5平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值PEk= B E a maxGk5.3.5JGJ102-2003PEk:平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值（N）；B E :动力放大系数，取5.0 ；a max :水平地震影响系数最大值，取0.08 ；Gk:幕墙构件的重力荷载标准值（N）；75度、小于90度的斜玻璃幕按照JGJ102规范5.4节条文说明部分的规定，对于竖向幕墙和与水平面夹角大于 墙，可不考虑竖向地震作用效应的计算和组合。3.6作用效应组合荷载和作用效应按

26、下式进行组合：S= Y GSGk+ 书 w Y wS wk+ 书 E Y ESEk 5.4.1JGJ102-2003上式中：S:作用效应组合的设计值；SGk：重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值；Swk、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；Y G、Y w、Y E：各效应的分项系数；书w、屮E：分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。上面的Y g、y w、y e为分项系数，按 5.4.2、5.4.3、5.4.4JGJ102-2003规定如下:进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载力计算时重力荷载：Y G :1.2 ；风荷载：Y w:1.4 ；地震作用：Y E :1.3 ；进

27、行挠度计算时;重力荷载：Y G :1.0 ；风荷载：Y w:1.0 ；地震作用：可不做组合考虑；上式中，风荷载的组合系数屮w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：1:计算点标高：88.1m ；2 :力学模型：简支梁；3 :立柱跨度：L=5200mm ；4 :立柱左分格宽：1100mm ；立柱右分格宽：1100mm ；5 :立柱计算间距：B=1100mm ；6:板块配置：玻璃纤维增强水泥（GRC ）；7 :立柱材质：Q235 ；8 :安装方式：偏心受拉；本处幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下:wai；剪力耶L.:血,iiuuiiiiinuiiiii

28、iiiiiiiiiiiiiiniiiiiinAo1 1r”1.陋支架受力榄型SoII4.1立柱型材选材计算（1）风荷载作用的线荷载集度（按矩形分布）：qwk:风荷载线分布最大荷载集度标准值（N/mm）；wk：风荷载标准值（MPa）；B :幕墙立柱计算间距（mm）； qwk=W kB=0.001263 X 1100=1.389N/mmqw：风荷载线分布最大荷载集度设计值（N/mm）;qw=1.4q wk=1.4 X 1.389=1.945N/mm（2）水平地震作用线荷载集度（按矩形分布）：qEAk :垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值（MPa）;B E：动力放大系数，取 5.0 ； a ma

29、x :水平地震影响系数最大值，取0.08 ；Gk：幕墙构件的重力荷载标准值（N）,（含面板和框架）;2A :幕墙构件的面积（mm ）;qEAk= B E a maxGk/A5.3.4JGJ102-2003=5.0 X 0.08 X0.0011=0.00044MPaqEk :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）;qEk=q EAkB=0.00044 X 1100=0.484N/mmqE：水平地震作用线荷载集度设计值（N/mm）;qE=1.3q Ek =1.3 X 0.484=0.629N/mm（3）幕墙受荷载集度组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5Se设计值

30、组合：5.4.1JGJ102-2003q=q w+0.5q e=1.945+0.5 X 0.629=2.26N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值：5.4.1JGJ102-2003qk=qwk=1.389N/mm(4) 立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值：Mx：弯矩组合设计值(N mm);Mw：风荷载作用下立柱产生的弯矩设计值(N mm);Me：地震作用下立柱产生的弯矩设计值(N mm);L :立柱跨度(mm);采用Sw+0.5S e组合：2M w=q wL /82ME=qEL /8Mx=M w+0.5M e =qL2/82=2.26 X 5200 /8=7638800N mm4.2确定材料的截

31、面参数(1) 立柱抵抗矩预选值计算：Wnx :立柱净截面抵抗矩预选值(mm3)；Mx：弯矩组合设计值(N mm);Y :塑性发展系数：对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00 ;对于热轧型钢龙骨，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 ;fs：型材抗弯强度设计值 (MPa)，对Q235取205MPa ;Wnx=Mx/ y fs=7638800/1/205=37262.439mm 3(2) 立柱惯性矩预选值计算：qk:风荷载线荷载集度标准值(N/mm);E :型

32、材的弹性模量(MPa)，对 Q235取206000MPa ;Ixmin :材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm4)；L :计算跨度(mm);df,lim :按规范要求，立柱的挠度限值(mm);4df,lim=5q kL /384EI xminL/250=5200/250=20.8mm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(其它形式幕墙或外围护结构无绝对挠度限制):当跨距w 4500mm 时，绝对挠度不应该大于 20mm ;当跨距 4500mm 时，绝对挠度不应该大于 30mm ;对本例取：dflim=20.8mm4Ixmin=5q kL /384

33、Ed f,lim4=5 X 1.389 X 5200 /384/206000/20.84=3086198.422mm4.3选用立柱型材的截面特性按上一项计算结果选用型材号：钢管120 X 60 X 5型材的抗弯强度设计值：fs =205MPa型材的抗剪强度设计值：t s=120MPa型材弹性模量： 绕X轴惯性矩: 绕Y轴惯性矩:E=206000MPa|x=3094200mmIy=1014200mm绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=51570mm绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=51570mm 2型材净截面面积：An=1700mm型材线密度： y g=0.13345N/mm型材截面垂直于X轴腹板的截面总

34、宽度：t=10mm 3型材受力面对中性轴的面积矩：Sx=32380mm塑性发展系数：y =14.4立柱的抗弯强度计算（1）立柱轴向拉力设计值：Nk：立柱轴向拉力标准值（N）； qGAk:幕墙单位面积的自重标准值（MPa）；2A :立柱单元的面积（mm ）；B :幕墙立柱计算间距（mm）；L :立柱跨度（mm）；N k=q GAkA=q GAkBL=0.0011 X 1100 X 5200=6292NN :立柱轴向拉力设计值（N）;N=1.2N k=1.2 X 6292=7550.4N（2）抗弯强度校核：按简支梁（受拉）立柱抗弯强度公式，应满足：N/An+Mx/丫 WnxW fs6.3.7JGJ

35、102-2003上式中：N :立柱轴力设计值（N）;Mx：立柱弯矩设计值（N mm）;An：立柱净截面面积（mm2）；Wnx :在弯矩作用方向的净截面抵抗矩（mm3）；Y x：塑性发展系数：对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00 ;对于热轧型钢龙骨，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 ;fs：型材的抗弯强度设计值，取205MPa ;则：N/A n+M x/ Y Wnx=7550.4/1700+7638800/1/51570 =152.566MPa 205

36、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：4实际选用的型材惯性矩为：Ix=3094200mm 预选值为：lxmin=3086198.422mm 4实际挠度计算值为：4df=5q kL /384EI x4=5 X 1.389 X 5200 /384/206000/3094200=20.746mm而 df,lim=20.8mm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=120MPa （立柱的抗剪强度设计值）（1）Vwk :风荷载作用下剪力标准值（N）:Vwk=WkBL/2

37、=0.001263 X 1100 X 5200/2=3612.18N（2）Vw :风荷载作用下剪力设计值（N）:Vw=1.4V wk=1.4 X 3612.18=5057.052N(3) V Ek :地震作用下剪力标准值(N):VEk=q EAkBL/2=0.00044 X 1100 X 5200/2 =1258.4N(4) V e :地震作用下剪力设计值(N):Ve=1.3V Ek=1.3 X 1258.4=1635.92N(5) V :立柱所受剪力设计值组合：采用Vw+0.5Ve组合：V=Vw+0.5Ve=5057.052+0.5 X 1635.92=5875.012N （6）立柱剪应力校

38、核:T max :立柱最大剪应力(MPa);V:立柱所受剪力（N）;Sx：立柱型材受力面对中性轴的面积矩（mm3）；lx：立柱型材截面惯性矩（mm4）；t:型材截面垂直于 X轴腹板的截面总宽度（mm）；T max =VS x/Ixt=5875.012 X 32380/3094200/10=6.148MPa6.148MPa 120MPa立柱抗剪强度满足要求！5幕墙横梁计算基本参数：1:计算点标高：88.1m ;2 :横梁跨度：B=1100mm ;3 :横梁上分格高：1800mm ;横梁下分格高：2100mm ;4 :横梁计算间距：H=1950mm ;5:力学模型：三角荷载简支梁；6:板块配置：玻

39、璃纤维增强水泥（GRC ）;7 :横梁材质：Q235 ;因为BH，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:r r1勣團曲丄L：_-HHh 11 rri mil玻璃纤维增强水泥（GRC ）幕墙设计计算书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）：qwk:风荷载线分布最大荷载集度标准值（N/mm）；wk：风荷载标准值（MPa）；B :横梁跨度（mm）；qwk=W kB=0.001263 X 1100=1.389N/mmqw：风荷载线分布最大荷载集度设计值（N/mm）;qw=1.4q wk=1.4 X 1.389=1.945N/mm（2）

40、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（MPa）;B E：动力放大系数，取 5.0 ； a max :水平地震影响系数最大值，取0.08 ；Gk：幕墙构件的重力荷载标准值（N）,（主要指面板组件）；2A:幕墙平面面积（mm ）；qEAk= B E a maxG k/A5.3.4JGJ102-2003=5.0 X 0.08 X0.001=0.0004MPaqEk :横梁受水平地震作用线荷载集度标准值（N/mm）;B :横梁跨度（mm）;qEk=q EAkB=0.0004 X 1100=0.44N/mmqE：横梁受水平地震作用线荷

41、载集度设计值（N/mm）;qE=1.3q Ek=1.3 X 0.44=0.572N/mm（3）幕墙横梁受荷载集度组合：用于强度计算时，采用 Sw+0.5S e设计值组合：5.4.1JGJ102-2003q=q w+0.5q e=1.945+0.5 X 0.572=2.231N/mm用于挠度计算时，采用 Sw标准值：5.4.1JGJ102-2003qk=qwk=1.389N/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）:My：横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值（N mm）;Mw：风荷载作用下横梁产生的弯矩（N mm）;Me：地震作用下横梁产生的弯矩（N mm）;B :横梁跨度

42、（mm）;2M w=q wB /12 ME=qEB2/12采用Sw+0.5S e组合：My=M w+0.5M E =qB2/122=2.231 X 1100 /12=224959.167N mm（5）横梁在自重荷载作用下的弯矩值（按矩形分布）：Gk:横梁自重线荷载标准值（N/mm）;H1：横梁自重荷载作用高度（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高;Gk=0.001 X H1=0.001 X 1800G :横梁自重线荷载设计值（N/mm）;G=1.2G k=1.2 X 1.8=2.16N/mmMx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值（N mm）;B :横梁跨度（mm）;2M

43、x=GB /82=2.16 X 1100 /8=326700N mm5.2确定材料的截面参数（1）横梁抵抗矩预选：Wnx:绕X轴横梁净截面抵抗矩预选值（mm3）；Wny:绕丫轴横梁净截面抵抗矩预选值（mm3）；Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值（N mm）;My：风荷载及地震作用弯矩组合设计值（N mm）;Y x, Y y:塑性发展系数：对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00 ;对于热轧型钢龙骨，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，均取1.00 ;fs：型材抗弯

44、强度设计值（MPa），对Q235取215 ;按下面公式计算：Wnx=Mx/ y xfs=326700/1.05/215=1447.176mm 3Wny=My/ y yfs=224959.167/1.05/2153=996.497mm（2）横梁惯性矩预选：df1,iim :按规范要求，横梁在水平力标准值作用下的挠度限值（mm）;df2,iim :按规范要求，横梁在自重力标准值作用下的挠度限值（mm）;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

45、幕墙或单元幕墙（其它形式幕墙或外围护结构无绝对挠度限制）当跨距w 4500mm 时，绝对挠度不应该大于20mm ;当跨距 4500mm 时，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1/500，并且不应大于3mm ;B/250=1100/250=4.4mmB/500=1100/500=2.2mm对本例取：df1,iim=4.4mmdf2,iim=2.2mmqk：风荷载作用线荷载集度标准值（N/mm）;E :型材的弹性模量（MPa），对 Q235取206000MPa ;lymin :绕丫轴最小惯性矩（mm）;B :横梁跨度（mm）;df1,lim=qkB

46、4/120EI ymin（受风荷载与地震作用的挠度计算）4lymin0Ed f1 lim4=1.389 X 1100 /120/206000/4.44=18696.996mmIxmin :绕X轴最小惯性矩（mm4）;Gk:横梁自重线荷载标准值（N/mm）;4d2lim=5GkB /384EI xmin（自重作用下产生的挠度计算）4Ixmin384Ed f2,lim4=5 X 1.8 X 1100 /384/206000/2.24=75716.778mm5.3选用横梁型材的截面特性按照上面的预选结果选取型材:选用型材号：角钢L5 X 5型材抗弯强度设计值：215MPa型材抗剪强度设计值：125M

47、Pa型材弹性模量：E=206000MPa绕X轴惯性矩：lx=112100mm绕Y轴惯性矩:ly=112100mm50Wnxi=7900mmWnx2=3130mmWny1=7900mmWny2=3130mm绕X轴净截面抵抗矩 绕X轴净截面抵抗矩 绕Y轴净截面抵抗矩 绕Y轴净截面抵抗矩型材净截面面积：An=480.3mm型材线密度：y g=0.037704N/mm横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚：t=5mm横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：tx=5mm横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度：ty=5mm型材受力面对中性轴的面积矩（绕X轴）:Sx=3179mm 型材受力面对中性轴的面积矩（绕Y轴）:Sy=3179mm塑性发展系数：Y x= Y y=1.055.4幕墙横梁的抗弯强度计算按横梁抗弯强度计算公式，应满足：Mx/ Y xWnx+M y/ Y yWnyW fs6.2.4JGJ102-2003上式中