X型明框玻璃幕墙计算书

正安县第一中学体艺楼·明框玻璃幕墙设计计算书正安县第一中学体艺楼明框玻璃幕墙设计计算书设计：校对：审核：批准：二〇一七年一月十七日

明框玻璃幕墙设计计算书计算引用的规范、标准及资料幕墙设计规范：《铝合金结构设计规范》GB50429-2007《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003《建筑瓷板装饰工程技术规程》CECS101：98《建筑幕墙》GB/T21086-2007《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001《小单元建筑幕墙》JG/T216-2007《建筑幕墙工程技术规范》DGJ08-56-2012建筑设计规范：《地震震级的规定》GB/T17740-1999《钢结构设计规范》GB50017-2003《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010《高处作业吊蓝》GB19155-2003《工程抗震术语标准》JGJ/T97-2011《工程网络计划技术规程》JGJ/T121-2015《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》JG160-2004《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2010《建筑防火封堵应用技术规程》CECS154：2003《钢结构焊接规范》GB50661-2011《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《建筑设计防火规范》GB50016-2014《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002《民用建筑设计通则》GB50352-2005《擦窗机》GB19154-2003《钢结构焊接规范》GB50661-2011《钢结构工程施工规范》GB50755-2012铝材规范：《变形铝及铝合金化学成份》GB/T3190-2008《建筑用隔热铝合金型材》JG175-2011《铝合金建筑型材第1部分基材》GB5237.1-2008《铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材》GB5237.2-2008《铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材》GB5237.3-2008《铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材》GB5237.4-2008《铝合金建筑型材第5部分氟碳漆喷涂型材》GB5237.5-2008《铝合金建筑型材第6部分隔热型材》GB5237.6-2012《铝及铝合金彩色涂层板、带材》YS/T431-2009《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T437-2009《变形铝和铝合金牌号表示方法》GB/T16474-2011金属板及石材规范：《干挂饰面石材及其金属挂件》JC830.1、2-2005《建筑装饰用微晶玻璃》JC/T872-2000《建筑幕墙用瓷板》JG/T217-2007《建筑装饰用搪瓷钢板》JG/T234-2008《微晶玻璃陶瓷复合砖》JC/T994-2006《超薄天然石材复合板》JC/T1049-2007《铝幕墙板第1部分：板基》YS/T429.1-2014《铝幕墙板第2部分：有机聚合物喷涂铝单板》YS/T429.2-2012《建筑幕墙用铝塑复合板》GB/T17748-2008《建筑幕墙用陶板》JG/T324-2011《建筑装饰用石材蜂窝复合板》JG/T328-2011《建筑幕墙用氟碳铝单板制品》JG331-2011《纤维增强水泥外墙装饰挂板》JC/T2085-2011《建筑用泡沫铝板》JG/T359-2012《金属装饰保温板》JG/T360-2012《外墙保温用锚栓》JG/T366-2012《聚碳酸酯（PC）中空板》JG/T116-2012《聚碳酸酯（PC）实心板》JG/T347-2012《铝塑复合板用铝带》YS/T432-2000《天然板石》GB/T18600-2009《天然大理石荒料》JC/T202-2011《天然大理石建筑板材》GB/T19766-2005《天然花岗石荒料》JC/T204-2011《天然花岗石建筑板材》GB/T18601-2009《天然石材统一编号》GB/T17670-2008《天然饰面石材术语》GB/T13890-2008玻璃规范：《镀膜玻璃第1部分：阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-2013《镀膜玻璃第2部分：低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-2013《防弹玻璃》GB17840-1999《平板玻璃》GB11614-2009《建筑用安全玻璃第3部分：夹层玻璃》GB15763.3-2009《建筑用安全玻璃第2部分：钢化玻璃》GB15763.2-2005《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2009《半钢化玻璃》GB/T17841-2008《热弯玻璃》JC/T915-2003(2014)《压花玻璃》JC/T511-2002《中空玻璃》GB/T11944-2012钢材规范：《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178-2005《不锈钢棒》GB/T1220-2007《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226-2009《不锈钢冷轧钢板及钢带》GB/T3280-2007《不锈钢热轧钢板及钢带》GB/T4237-2007《不锈钢小直径无缝钢管》GB/T3090-2000《彩色涂层钢板和钢带》GB/T12754-2006《低合金钢焊条》GB/T5118-2012《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008《建筑幕墙用钢索压管接头》JG/T201-2007《耐候结构钢》GB/T4171-2008《高碳铬不锈钢丝》YB/T096—1997《合金结构钢》GB/T3077-1999《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》GB/T13912-2002《冷拔异形钢管》GB/T3094-2012《碳钢焊条》GB/T5117-2012《碳素结构钢》GB/T700-2006《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-2008《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-2007《优质碳素结构钢》GB/T699-1999胶类及密封材料规范：《丙烯酸酯建筑密封膏》JC484-2006《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-2001《彩色涂层钢板用建筑密封胶》JC/T884-2001《丁基橡胶防水密封胶粘带》JC/T942-2004《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》JC887-2001《工业用橡胶板》GB/T5574-2008《混凝土建筑接缝用密封胶》JC/T881-2001《建筑窗用弹性密封剂》JC485-2007《建筑密封材料试验方法》GB/T13477.120-2002《建筑用防霉密封胶》JC/T885-2001《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2005《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》GB/T19686-2005《建筑铝合金型材用聚酰胺隔热条》JG/T174-2014《建筑装饰用天然石材防护剂》JC/T973-2005《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-2003《聚硫建筑密封胶》JC/T483-2006《绝热用岩棉、矿棉及其制品》GB/T11835-2007《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》GB/T529-2008《石材用建筑密封胶》JC/T883-2001《修补用天然橡胶胶粘剂》HG/T3318-2002《中空玻璃用弹性密封胶》GB/T29755-2013《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-2014《建筑表面用有机硅防水剂》JC/T902-2002《钢结构防火涂料》GB14907-2002五金件规范：《封闭型沉头抽芯铆钉》GB/T12616-2004《封闭型平圆头抽芯铆钉》GB/T12615-2004《紧固件螺栓和螺钉通孔》GB/T5277-1985《紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母》GB/T3103.1-2002《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB/T3098.15-2014《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.6-2014《紧固件机械性能抽芯铆钉》GB/T3098.19-2004《紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹》GB/T3098.2-2000《紧固件机械性能螺母、细牙螺纹》GB/T3098.4-2000《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.1-2010《紧固件机械性能自攻螺钉》GB/T3098.5-2000《紧固件术语盲铆钉》GB/T3099.2-2004《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》GB/T16823.1-1997《十字槽盘头螺钉》GB/T818-2000《铜及铜合金铸件》GB/T13819-2013《锌合金压铸件》GB/T13821-2009《铝合金压铸件》GB/T15114-2009《铸件尺寸公差与机械加工余量》GB/T6414-1999《电动采光排烟窗》JG189-2006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》GB50204-2015《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/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《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》GB/T228.1-2010《建筑结构静力计算手册》(第二版)土建图纸：基本参数幕墙所在地区贵州贵阳地区；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城市市区；依照上面分类标准，本工程按C类地形考虑。抗震设防按《建筑筑工程抗震设设防分类标准准》，建筑工工程应分为以以下四个抗震震设防类别：：1.特殊殊设防类：指指使用上有特特殊设施，涉涉及国家公共共安全的重大大建筑工程和和地震时可能能发生严重次次生灾害等特特别重大灾害害后果，需要要进行特殊设设防的建筑，简简称甲类；2.重点点设防类：指指地震时使用用功能不能中中断或需尽快快恢复的生命命线相关建筑筑，以及地震震时可能导致致大量人员伤伤亡等重大灾灾害后果，需需要提高设防防标准的建筑筑，简称乙类类；3.标准准设防类：指指大量的除1、2、4款以外按标标准要求进行行设防的建筑筑，简称丙类类；4.适度度设防类：指指使用上人员员稀少且震损损不致产生次次生灾害，允允许在一定条条件下适度降降低要求的建建筑，简称丁丁类；在围护结结构抗震设计计计算中：1.特殊殊设防类，应应按高于本地地区抗震设防防烈度提高一一度的要求加加强其抗震措措施，同时，应应按批准的地地震安全性评评价的结果且且高于本地区区抗震设防烈烈度的要求确确定其地震作作用；2.重点点设防类，应应按高于本地地区抗震设防防烈度一度的的要求加强其其抗震措施，同同时，应按本本地区抗震设设防烈度确定定其地震作用用；3.标准准设防类，应应按本地区抗抗震设防烈度度确定其抗震震措施和地震震作用；4.适度度设防类，应应按本地区抗抗震设防烈度度确定其抗震震措施和地震震作用；根据国家家规范《建筑筑抗震设计规规范》GB500011-20010，贵州贵阳阳地区地震基基本烈度为：：6度，地震动动峰值加速度度为0.05g，由于本工工程是标准设设防类，因此此实际抗震计计算中的水平平地震影响系系数最大值应应按本地区抗抗震设防烈度度选取，也就就是取：αmax=00.04；幕墙承受荷载计算算风荷载标准值的计计算方法幕墙属于于外围护构件件，按《建筑筑结构荷载规规范》(GB500009-22012)计算：wk=ββgzμs1μzw0……8.1.11-2[GBB500099-20122]上式中：wk：作作用在幕墙上上的风荷载标标准值(MPa)；z：计算算点标高：17.1m；βgz：：高度z处的阵风系系数；根据不同同场地类型,按以下公式式计算：βgz=1++2gI100(z/100)-α……条文说明部部分8.6.11[GB500009-22012]其中A、B、C、D四类地貌类类别截断高度度分别为：5m、10m、15m、30m；A、B、C、D四类地貌类类别梯度高度度分别为：300m、350m、450m、550m；也就是：：对A类场地：当z>3000m时，取z=3000m，当z<5m时，取z=5m；对B类场地：当z>3500m时，取z=3500m，当z<10m时，取z=10m；对C类场地：当z>4500m时，取z=4500m，当z<15m时，取z=15m；对D类场地：当z>5500m时，取z=5500m，当z<30m时，取z=30m；g：峰值值因子，取2.5；I10：：10m高名义湍流流度，对应A、B、C、D地面粗糙度度，可分别取取0.12、0.14、0.23和0.39；α：地面面粗糙度指数数，对应A、B、C、D地面粗糙度度，可分别取取0.12、0.15、0.22和0.30；对于C类地形，17.11m高度处的阵阵风系数为：：βgz==1+2×2.5×0.23×(17.1//10)-00.22=22.022μz：风风压高度变化化系数；根据不同同场地类型,按《建筑结结构荷载规范范》条文说明明部分8.2.1提供的公式式计算：A类场地地：μzA=1..284×(z/10))0.24B类场地地：μzB=1..000×(z/10))0.30C类场地地：μzC=0..544×(z/10))0.44D类场地地：μzD=0..262×(z/10))0.60公式中的的截断高度和和梯度高度与与计算阵风系系数时相同，也也就是：对A类场地：当z>3000m时，取z=3000m，当z<5m时，取z=5m；对B类场地：当z>3500m时，取z=3500m，当z<10m时，取z=10m；对C类场地：当z>4500m时，取z=4500m，当z<15m时，取z=15m；对D类场地：当z>5500m时，取z=5500m，当z<30m时，取z=30m；对于C类地形，17.11m高度处风压压高度变化系系数：μz=00.544××(17.1//10)0..44=0..6888μs1：：局部风压体体型系数；按《建筑筑结构荷载规规范》GB500009-20012第8.3.3条：计算围围护结构及其其连接的风荷荷载时，可按按下列规定采采用局部体型型系数μs1：1封闭矩形平平面房屋的墙墙面及屋面可可按表8.3.33-1的规定采用用；2檐口、雨篷篷、遮阳板、边边棱处的装饰饰条等突出构构件，取-2.0；3其它房屋和和构筑物可按按本规范第8.3.1条规定体型型系数的1.25倍取值。本计算点点为墙面大面面位置，按如如上说明，查查表得：μs1(1))=1按《建筑筑结构荷载规规范》GB500009-20012第8.3.4条：计算非非直接承受风风荷载的围护护构件风荷载载时，局部体体型系数可按按构件的从属属面积折减，折折减系数按下下列规定采用用：1当从属面积积不大于1m2时，折减系系数取1.0；2当从属面积积大于或等于于25m2时，对墙面面折减系数取取0.8，对局部体体型系数绝对对值大于1.0的屋面区域域折减系数取取0.6，对其它屋屋面区域折减减系数取1.0；3当从属面积积大于1m2且小于25m2时，墙面和和绝对值大于于1.0的屋面局部部体型系数可可采用对数插插值，即按下下式计算局部部体型系数：：μs1(A))=μs1(1))+[μs1(255)-μs1(1))]logAA/1.4……8.3.44[GB500009-22012]其中：μs1(255)=0.88μs1(1))=0..8×1=0..8计算支撑撑结构时的构构件从属面积积：A=2×10=20mm2当A>25时取a=25，当A小于1时取A=1；LogA==1.3011则：μs1(A))=μs1(1))+[μs1(255)-μs1(1))]logAA/1.4==1+[0..8-1]××1.3011/1.4==0.8144按《建筑筑结构荷载规规范》GB500009-20012第8.3.5条：计算围围护结构风荷荷载时，建筑筑物内部压力力的局部体型型系数可按下下列规定采用用：1封闭式建筑筑物，按其外外表面风压的的正负情况取取-0.2或0.2；2仅一面墙有有主导洞口的的建筑物：-当开洞率大大于0.02且小于或等等于0.10时，取0.4μs1；-当开洞率大大于0.10且小于或等等于0.30时，取0.6μs1；-当开洞率大大于0.30时，取0.8μs1；3其它情况，应应按开放式建建筑物的μs1取值；注：1：：主导洞口的的开洞率是指指单个主导洞洞口与该墙面面全部面积之之比；2：μs1应取主导洞洞口对应位置置的值；本计算中中建筑物内部部压力的局部部体型系数为为0.2(封闭式建筑筑内表面)；因此，计计算非直接承承受风荷载的的支撑结构时时的局部风压压体型系数为为：μμs1=0..814+00.2=1..014而对直接接承受风压的的面板结构来来说，其局部部风压体型系系数为：μμs1=1++0.2=1..2w0：基基本风压值(MPa)，根据现行行《建筑结构构荷载规范》GB500009-20012附表E.5中数值采用用，但不小于于0.3KNN/m2，按重现期50年，贵州贵贵阳地区取0.00003MPa；计算支撑结构时的的风荷载标准准值wk=ββgzμzμs1w0==2.0222×0.68888×1.0144×0.00003==0.0000424MPPa因为wk<0..001MPPa，所以按JGJ1002-20003，取wk=0..001MPPa。计算面板材料时的的风荷载标准准值wk=ββgzμzμs1w0=22.022××0.68888×1.2×0.00003=00.0005501MPaa因为wk<0..001MPPa，所以按JGJ1002-20003，取wk=0..001MPPa。垂直于幕墙平面的的分布水平地地震作用标准准值qEk==βEαmaxGkk/A……5.3.44[JGJ1102-20003]qEk：：垂直于幕墙墙平面的分布布水平地震作作用标准值(MPa)；βE：动动力放大系数数,取5.0；αmaxx：水平地震震影响系数最最大值，取0.04；Gk：幕幕墙构件的重重力荷载标准准值(N)；A：幕墙墙构件的面积积(mm2)；平行于幕墙平面的的集中水平地地震作用标准准值PEk==βEαmaxGkk……5.3.55[JGJ1102-20003]PEk：：平行于幕墙墙平面的集中中水平地震作作用标准值(N)；βE：动动力放大系数数,取5.0；αmaxx：水平地震震影响系数最最大值，取0.04；Gk：幕幕墙构件的重重力荷载标准准值(N)；按照JGGJ102规范5.4节条文说明明部分的规定定，对于竖向向幕墙和与水水平面夹角大大于75度、小于90度的斜玻璃璃幕墙，可不不考虑竖向地地震作用效应应的计算和组组合。作用效应组合荷载和作用效应按按下式进行组组合：S=γGGSGk+ψwγwSwk+ψEγESEk……5.4.11[JGJ1102-20003]上式中：S：作用用效应组合的的设计值；SGk：：重力荷载作作为永久荷载载产生的效应应标准值；Swk、SEk：分别为风风荷载，地震震作用作为可可变荷载产生生的效应标准准值；γG、γγw、γE：各效应的的分项系数；；ψw、ψψE：分别为风风荷载，地震震作用效应的的组合系数。上面的γG、γww、γE为分项系数数，按5.4.2、5.4.3、5.4.44[JGJ1102-20003]规定如下：：进行幕墙构件强度度、连接件和和预埋件承载载力计算时：：重力荷载载：γG：1.2；风荷载：γw：1.4；地震作用用：γE：1.3；进行挠度计算时；；重力荷载载：γG：1.0；风荷载：γw：1.0；地震作用用：可不做组组合考虑；上式中，风荷载的的组合系数ψw为1.0；地震作用的的组合系数ψE为0.5；幕墙立柱计算基本参数：1：计算算点标高：17.1m；2：力学学模型：双跨跨梁；3：立柱柱跨度：L=100000mm；其其中短跨长L1=5000mm；长跨长L2=95500mm；4：立柱柱左分格宽：：2000mmm；立立柱右分格宽宽：2000mmm；5：立柱柱计算间距：：B=20000mm；6：板块块配置：中空空玻璃6+6mm；7：立柱柱材质：Q235；8：安装装方式：偏心心受拉；本处幕墙立柱按双双跨梁力学模模型进行设计计计算，受力力模型如下：：#PIC001##立柱型材选材计算算(1)风荷载作用用的线荷载集集度(按矩形分布)：qwk：：风荷载线分分布最大荷载载集度标准值值(N/mmm)；wk：风风荷载标准值值(MPa)；B：幕墙墙立柱计算间间距(mm)；qwk==wkB=00.001××2000=22N/mmqw：风风荷载线分布布最大荷载集集度设计值(N/mmm)；qw=11.4qwkk=11.4×2=22.8N/mmm(2)水平地震作作用线荷载集集度(按矩形分布)：qEAkk：垂直于幕幕墙平面的分分布水平地震震作用标准值值(MPa)；βE：动动力放大系数数，取5.0；αmaxx：水平地震震影响系数最最大值，取0.04；Gk：幕幕墙构件的重重力荷载标准准值(N)，(含面板和框框架)；A：幕墙墙平面面积(mm2)；qEAkk=βEαmaxG//A……5.3.44[JGJ1102-20003]==5×0.04×0.00005==0.00001MPaqEk：：水平地震作作用线荷载集集度标准值(N/mmm)；B：幕墙墙立柱计算间间距(mm)；qEk==qEAkBB=00.00011×2000=00.2N/mmmqE：水水平地震作用用线荷载集度度设计值(N/mmm)；qE=11.3qEkk=11.3×0.2=00.26N//mm(3)幕墙受荷载载集度组合：：用于强度计算时，采采用Sw+0..5SE设计值组合合：……5.4.11[JGJ1102-20003]q=qww+0.5qqE=2..8+0.55×0.26=2..93N/mmm用于挠度计算时，采采用Sw标准值：……5.4.11[JGJ1102-20003]qk=qqwk=2NN/mm(4)求支座反力力R1及最大弯矩矩：由双跨梁梁弯矩图可知知，两支点0，2处弯矩为零零，中支点弯弯矩最大为M1，而在均布布荷载作用下下，最大挠度度在长跨内出出现。M1：中中支座弯矩(N·mmm)；R1：中中支座反力(N)；M1=--q(L133+L23))/8L=--2.93××(5003++950033)/8/110000=--314055937.55N·mmR1=qqL1/2--M1/L11+qL2//2-M1//L2=22.93×500/22-(-3114059337.5/5500)+22.93×9500//2-(-3314059937.5//9500))=880767..763N确定材料的截面参参数(1)截面的型材材惯性矩要求求：k2=00k1=44M1/(qqL22)=44×314055937.55/(2.993×950022)=00.475查《建筑结构静力力计算手册》第第二版表3-9附注说明：：x0=AA/4+2RR1/3coos(θ+240))其中：A=2++k1-k22=2.4775R=(((A/4)22-k1/22)3/2==0.0555θ=1//3arcccos((AA3-12kk1A-8((1-2k11-k2)))/64R))=26.444x0=AA/4+2RR1/3coos(θ+240))=2..475/44+2×0.05551/3coos(26..44+2440)=0..572λ=x00(1-2kk1+3k11x0-2xx02-k11x02+xx03)=00.13877代入df,lim=λλqkL244/24EIIxmin上式中：df,llim：按规范要要求，立柱的的挠度限值(mm)；qk：风风荷载线荷载载集度标准值值(N/mmm)；L2：长长跨长度(mm)；E：型材材的弹性模量量(MPa)，对Q235取2060000MPa；Ixmiin：材料需满满足的绕X轴最小惯性性矩(mm4)；L2/2250=95500/2550=38按[5..1.1.22]《建筑幕墙墙》GB/T221086--2007的规定，对对于构件式玻玻璃幕墙或单单元幕墙（其其它形式幕墙墙或外围护结结构无绝对挠挠度限制）：：当跨距≤4500mmm时，绝对挠挠度不应该大大于20mm；当跨距＞4500mmm时，绝对挠挠度不应该大大于30mm；对本例取：df,llim=300mm代入上式：Ixmiin=λqkL244/24Eddf,limm==0.13887×2×950044/24/22060000/30==152333551.3359mm44(2)截面的型材材抵抗矩要求求：Wnx：：立柱净截面面抵抗矩预选选值(mm3)；Mx：弯弯矩组合设计计值即M1(N··mm)；γ：塑性性发展系数：：对于冷弯薄薄壁型钢龙骨骨，按《冷弯弯薄壁型钢结结构技术规范范》GB500018-22002，取1.00；对于热轧轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05；对于铝合金金龙骨，按最最新《铝合金金结构设计规规范》GB500429-22007，取1.00； fs：：型材抗弯强强度设计值(MPa)，对Q235取215；Wnx==Mx/γfs=3314059937.5//1.05//215=11391188.217mmm3选用立柱型材的截截面特性按上一项项计算结果选选用型材号：：钢通200×100×6型材的抗抗弯强度设计计值：215MPPa型材的抗抗剪强度设计计值：τs=1255MPa型材弹性性模量：E=2066000MPPa绕X轴惯惯性矩：Ix=1779390770mm4绕Y轴惯惯性矩：Iy=599902700mm4绕X轴净净截面抵抗矩矩：Wnx1==1793991mm3绕X轴净净截面抵抗矩矩：Wnx2==1793991mm3型材净截截面面积：An=34456mm22型材线密密度：γg=0.22712966N/mm型材截面面垂直于X轴腹板的截截面总宽度：：t=12mmm型材受力力面对中性轴轴的面积矩：：Sx=1111216mmm3塑性发展展系数：γ=1.055立柱的抗弯强度计计算(1)立柱轴向拉拉力设计值：：Nk：立立柱轴向拉力力标准值(N)；qGAkk：幕墙单位位面积的自重重标准值(MPa)；A：立柱柱单元的面积积(mm2)；B：幕墙墙立柱计算间间距(mm)；L：立柱柱跨度(mm)；Nk=qqGAkA=qqGAkBLL=00.00055×2000×100000=110000NNN：立柱柱轴向拉力设设计值(N)；N=1..2Nk=1..2×100000=122000N(2)抗弯强度校校核：按双跨梁(受拉))立柱强度公公式，应满足足：N/Ann+Mx/γWnx≤fs……6.3.77[JGJ1102-20003]上式中：N：立柱柱轴力设计值值(N)；Mx：立立柱弯矩设计计值(N·mmm)；An：立立柱净截面面面积(mm2)；Wnx：：在弯矩作用用方向的净截截面抵抗矩(mm3)；γ：塑性性发展系数：：对于冷弯薄薄壁型钢龙骨骨，按《冷弯弯薄壁型钢结结构技术规范范》GB500018-22002，取1.00；对于热轧轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05；对于铝合金金龙骨，按最最新《铝合金金结构设计规规范》GB500429-22007，取1.00；fs：型型材的抗弯强强度设计值，取215MPa；则：N/Ann+Mx/γWnx=112000//3456++314055937.55/1.055/1793391=1770.2055MPa≤215MPPa立柱抗弯强度满足足要求。立柱的挠度计算因为惯性性矩预选是根根据挠度限值值计算的，所所以只要选择择的立柱惯性性矩大于预选选值，挠度就就满足要求：：实际选用用的型材惯性性矩为：Ix=1779390770mm4预选值为为：Ixminn=152333551..359mmm4实际挠度度计算值为：：df=λλqkL244/24EIIx=0..1387××2×950044/24/22060000/179339070=255.475mmm而df,,lim=330mm所以，立柱挠度满满足规范要求求。立柱的抗剪计算校核依据：τmaxx≤τs=1255MPa((立柱的抗剪剪强度设计值值)(1)求中支座剪剪力设计值：：采用Vw+0.5VEE组合Vw1左左=-(qLL1/2-MM1/L1))==-(2.993×500/22-(-3114059337.5/5500))==-635444.3755NVw1右右=qL2//2-M1//L2==2.93××9500//2-(-3314059937.5//9500))==172233.388NN取V=63544..375N(2)立柱剪应力力：τmaxx：立柱最大大剪应力(MPa)；V：立柱柱所受剪力(N)；Sx：立立柱型材受力力面对中性轴轴的面积矩(mm3)；Ix：立立柱型材截面面惯性矩(mm4)；t：型材材截面垂直于于X轴腹板的截截面总宽度(mm)；τmaxx=VSx//Ixt==635444.375××1112116/1799390700/12==32.8229MPa32.8829MPaa≤125MPPa立柱抗剪强度满足足要求!幕墙横梁计算基本参数：1：计算算点标高：17.1m；2：横梁梁跨度：B=20000mm；3：横梁梁上分格高：：2000mmm；横横梁下分格高高：2000mmm；4：横梁梁计算间距：：H=20000mm；5：力学学模型：三角角荷载简支梁梁；6：板块块配置：中空空玻璃6+6mm；7：横梁梁材质：Q235；因为B≤H，所以本处幕墙横横梁按三角形形荷载简支梁梁力学模型进进行设计计算算，受力模型型如下：#PIC002##横梁型材选材计算算(1)横梁在风荷载作用用下的线荷载载集度(按三角形分分布)：qwk：：风荷载线分分布最大荷载载集度标准值值(N/mmm)；wk：风风荷载标准值值(MPa)；B：横梁梁跨度(mm)；qwk==wkB=00.001××2000=22N/mmqw：风风荷载线分布布最大荷载集集度设计值(N/mmm)；qw=11.4qwkk=11.4×2=22.8N/mmm(2)垂直于幕墙墙平面的分布布水平地震作作用的线荷载载集度(按三角形分分布)：qEAkk：垂直于幕幕墙平面的分分布水平地震震作用(MPa)；βE：动动力放大系数数，取5.0；αmaxx：水平地震震影响系数最最大值，取0.04；Gk：幕幕墙构件的重重力荷载标准准值(N)，(主要指面板板组件)；A：幕墙墙平面面积(mm2)；qEAkk=βEαmaxGkk/A……5.3.44[JGJ1102-20003]==5.0×0.04×0.00004==0.000008MPaaqEk：：横梁受水平平地震作用线线荷载集度标标准值(N/mmm)；B：横梁梁跨度(mm)；qEk==qEAkBB=00.000008×2000=00.16N//mmqE：横横梁受水平地地震作用线荷荷载集度设计计值(N/mmm)；qE=11.3qEkk=11.3×0.16=00.208NN/mm(3)幕墙横梁受受荷载集度组组合：用于强度计算时，采采用Sw+0..5SE设计值组合合：……5.4.11[JGJ1102-20003]q=qww+0.5qqE=2..8+0.55×0.2088=2..904N//mm用于挠度计算时，采采用Sw标准值：……5.4.11[JGJ1102-20003]qk=qqwk=22N/mm(4)横梁在风荷荷载及地震组组合作用下的的弯矩值(按三角形分分布)：My：横横梁受风荷载载及地震作用用弯矩组合设设计值(N·mmm)；Mw：风风荷载作用下下横梁产生的的弯矩(N·mmm)；ME：地地震作用下横横梁产生的弯弯矩(N·mmm)；B：横梁梁跨度(mm)；Mw=qqwB2/112ME=qqEB2/112采用Sw+0.5SEE组合：My=MMw+0.55ME=qBB2/12=2..904×200022/12=9668000NN·mm(5)横梁在自重重荷载作用下下的弯矩值(按矩形分布)：Gk：横横梁自重线荷荷载标准值(N/mmm)；H1：横横梁自重荷载载作用高度(mm)，对挂式结结构取横梁下下分格高，对对非挂式结构构取横梁上分分格高；Gk=00.00044×H1=00.00044×2000=00.8N/mmmG：横梁梁自重线荷载载设计值(N/mmm)；G=1..2Gk=1..2×0.8=0..96N/mmmMx：横横梁在自重荷荷载作用下的的弯矩设计值值(N·mmm)；B：横梁梁跨度(mm)；Mx=GGB2/8=00.96×200022/8=44800000N·mm确定材料的截面参参数(1)横梁抵抗矩矩预选：Wnx：：绕X轴横梁净截截面抵抗矩预预选值(mm3)；Wny：：绕Y轴横梁净截截面抵抗矩预预选值(mm3)；Mx：横横梁在自重荷荷载作用下的的弯矩设计值值(N·mmm)；My：风风荷载及地震震作用弯矩组组合设计值(N·mmm)；γx，γγy：塑性发展展系数：对于冷弯薄薄壁型钢龙骨骨，按《冷弯弯薄壁型钢结结构技术规范范》GB500018-22002，取1.00；对于热轧轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05；对于铝合金金龙骨，按最最新《铝合金金结构设计规规范》GB500429-22007，均取1.00；fs：型型材抗弯强度度设计值(MPa)，对Q235取215；按下面公式计算：：Wnx==Mx/γxfs=44800000/1.055/215=22126.2246mm33Wny==My/γyfs=99680000/1.055/215=44287.9929mm33(2)横梁惯性矩矩预选：df1,,lim：按规范要要求，横梁在在水平力标准准值作用下的的挠度限值(mm)；df2,,lim：按规范要要求，横梁在在自重力标准准值作用下的的挠度限值(mm)；B：横梁梁跨度(mm)；按相关规规范，钢材横横梁的相对挠挠度不应大于于L/250，铝材横梁梁的相对挠度度不应大于L/180；《建筑幕幕墙》GB/T221086--2007还有如下规规定：按[5..1.1.22]，对于构件件式玻璃幕墙墙或单元幕墙墙（其它形式式幕墙或外围围护结构无绝绝对挠度限制制）：当跨距≤4500mmm时，绝对挠挠度不应该大大于20mm；当跨距＞4500mmm时，绝对挠挠度不应该大大于30mm；按[5.1..9，b]，自重标准准值作用下挠挠度不应超过过其跨度的1/500，并且不应应大于3mm；B/2550=20000/2500=8mmB/5000=20000/5000=4mm对本例取：df1,,lim=88mmdf2,,lim=33mmqk：风风荷载作用线线荷载集度标标准值(N/mmm)；E：型材材的弹性模量量(MPa)，对Q235取2060000MPa；Iymiin：绕Y轴最小惯性性矩(mm4)；B：横梁梁跨度(mm)；df1,,lim=qqkB4/1120EIyymin……(受风荷载与与地震作用的的挠度计算)Iymiin=qkBB4/1200Edf1,,lim==2×200044/120//2060000/8==1618112.2988mm4Ixmiin：绕X轴最小惯性性矩(mm4)；Gk：横横梁自重线荷荷载标准值(N/mmm)；df2,,lim=55GkB4//384EIIxmin……(自重作用下下产生的挠度度计算)Ixmiin=5GkkB4/3884Edf22,lim==5×0.8×200044/384//2060000/3==2696887.1633mm4选用横梁型材的截截面特性按照上面面的预选结果果选取型材：：选用型材材号：变化型材抗弯弯强度设计值值：215MPPa型材抗剪剪强度设计值值：125MPPa型材弹性性模量：E=2066000MPPa绕X轴惯惯性矩：Ix=1779390770mm4绕Y轴惯惯性矩：Iy=599902700mm4绕X轴净净截面抵抗矩矩：Wnx1==1793991mm3绕X轴净净截面抵抗矩矩：Wnx2==1793991mm3绕Y轴净净截面抵抗矩矩：：Wny1==1198005mm3绕Y轴净净截面抵抗矩矩：：Wny2==1198005mm3型材净截截面面积：An=34456mm22型材线密密度：γg=0.22712966N/mm横梁与立立柱连接时角角片与横梁连连接处横梁壁壁厚：t=3mmm横梁截面面垂直于X轴腹板的截截面总宽度：：tx=6mmm横梁截面面垂直于Y轴腹板的截截面总宽度：：ty=6mmm型材受力力面对中性轴轴的面积矩(绕X轴)：Sx=1111216mmm3型材受力力面对中性轴轴的面积矩(绕Y轴)：Sy=688016mmm3塑性发展展系数：γx=γy=1.005幕墙横梁的抗弯强强度计算按横梁抗弯强度计计算公式，应应满足：Mx/γγxWnx++My/γyWny≤fs……6.2.44[JGJ1102-20003]上式中：Mx：横横梁绕X轴方向(幕墙平面内内方向)的弯矩设计计值(N·mmm)；My：横横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙墙平面方向)的弯矩设计计值(N·mmm)；Wnx：：横梁绕X轴方向(幕墙平面内内方向)的净截面抵抵抗矩(mm3)；Wny：：横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙墙平面方向)的净截面抵抵抗矩(mm3)；γx，γγy：塑性发展展系数：对于冷弯薄薄壁型钢龙骨骨，按《冷弯弯薄壁型钢结结构技术规范范》GB500018-22002，取1.00；对于热轧轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05；对于铝合金金龙骨，按最最新《铝合金金结构设计规规范》GB500429-22007，取1.00；fs：型型材的抗弯强强度设计值，取215MPa。采用SG+Sw+0..5SE组合，则：：Mx/γγxWnx++My/γyWny==4800000/1.005/1799391+99680000/1.055/1198805=10..243MPPa≤215MPPa横梁抗弯强度满足足要求。横梁的挠度计算因为惯性性矩预选是根根据挠度限值值计算的，所所以只要选择择的横梁惯性性矩大于预选选值，挠度就就满足要求：：实际选用用的型材惯性性矩为：Ix=1779390770mm4Iy=599902700mm4预选值为为：Ixminn=2696687.1663mm4Iyminn=1618812.2998mm4横梁挠度度的实际计算算值如下：df1==qkB4//120EIIy=22×200044/120//2060000/59990270=00.216mmmdf2==5GkB44/384EEIx=55×0.8×200044/384//2060000/1799390700=00.045mmmdf1,,lim=88mmdf2,,lim=33mm所以，横梁挠度满满足规范要求求。横梁的抗剪计算校核依据：τmaxx≤τs=1255MPa((型材的抗剪剪强度设计值值)(1)Vwk：风风荷载作用下下剪力标准值值(N)：Vwk==qwkB//4=22×2000//4=11000N(2)Vw：风荷荷载作用下剪剪力设计值(N)：Vw=11.4Vwkk=1..4×1000=14400N(3)VEk：地地震作用下剪剪力标准值(N)：VEk==qEkB//4=00.16×2000//4=880N(4)VE：地震震作用下剪力力设计值(N)：VE=11.3VEkk=11.3×80=1104N(5)Vx：水平平总剪力(N)；Vx：横横梁受水平总总剪力(N)：采用Vww+0.5VVE组合：Vx=VVw+0.55VE=11400+00.5×104=11452N(6)Vy：垂直直总剪力(N)：Vy=11.2×0.00004×BH1/22=11.2×0.00004×2000×2000//2=9960N(7)横梁剪应力力校核：τx：横横梁水平方向向剪应力(MPa)；Vx：横横梁水平总剪剪力(N)；Sy：横横梁型材受力力面对中性轴轴的面积矩(mm3))(绕Y轴)；Iy：横横梁型材截面面惯性矩(mm4)；ty：横横梁截面垂直直于Y轴腹板的截截面总宽度(mm)；τx=VVxSy/IIyty……6.2.55[JGJ1102-20003]==1452××680166/59900270/66==2.7488MPa2.7448MPa≤125MPPaτy：横横梁垂直方向向剪应力(MPa)；Vy：横横梁垂直总剪剪力(N)；Sx：横横梁型材受力力面对中性轴轴的面积矩(mm3))(绕X轴)；Ix：横横梁型材截面面惯性矩(mm4)；tx：横横梁截面垂直直于X轴腹板的截截面总宽度(mm)；τy=VVySx/IIxtx……6.2.55[JGJ1102-20003]==960×1112116/1799390700/6==0.9922MPa0.9992MPa≤125MPPa横梁抗剪强度能满满足!玻璃板块的选用与与校核基本参数：1：计算算点标高：17.1m；2：玻璃璃板尺寸：宽宽×高=B×H=20000mm×2000mmm；3：玻璃璃配置：中空空玻璃，外片片钢化玻璃6mm,内片钢化玻玻璃6mm；模型简图为：#PIC003##玻璃板块荷载计算算：(1)外片玻璃荷荷载计算：t1：外外片玻璃厚度度(mm)；t2：内内片玻璃厚度度(mm)；wk：作作用在板块上上的风荷载标标准值(MPa)；GAk11：外片玻璃璃单位面积自自重标准值(仅指玻璃)(MPaa)；qEAkk1：外片玻璃璃地震作用标标准值(MPa)；γg1：：外片玻璃的的体积密度(N/mmm3)；wk1：：分配到外片片上的风荷载载作用标准值值(MPa)；qk1：：分配到外片片玻璃上的荷荷载组合标准准值(MPa)；q1：分分配到外片玻玻璃上的荷载载组合设计值值(MPa)；GAk11=γg1t1==0.00000256××6==0.0000154MPPaqEAkk1=βEαmaxGAAk1==5×0.04×0.0000154==0.0000031MPPawk1==1.1wkkt13/((t13+tt23)=11.1×0.0011×63/(663+63))=00.000555MPaqk1==wk1+00.5qEAAk1=00.000555+0.55×0.0000031=00.0005566MPaaq1=11.4wk11+0.5××1.3qEEAk1=11.4×0.000055+0..5×1.3×0.0000031=00.000779MPa(2)内片玻璃荷荷载计算：t1：外外片玻璃厚度度(mm)；t2：内内片玻璃厚度度(mm)；wk：作作用在板块上上的风荷载标标准值(MPa)；GAk22：内片玻璃璃单位面积自自重标准值(仅指玻璃)(MPaa)qEAkk2：内片玻璃璃地震作用标标准值(MPa)γg2：：内片玻璃的的体积密度(N/mmm3)；wk2：：分配到内片片上的风荷载载作用标准值值(MPa)；qk2：：分配到内片片玻璃上的荷荷载组合标准准值(MPa)；q2：分分配到内片玻玻璃上的荷载载组合设计值值(MPa)；GAk22=γg2t2==0.00000256××6==0.0000154MPPaqEAkk2=βEαmaxGAAk2==5×0.04×0.0000154==0.0000031MPPawk2==wkt233/(t133+t23))=00.001××63/(663+63))=00.00055MPaqk2==wk2+00.5qEAAk2=00.00055+0.5××0.0000031=00.0005516MPaaq2=11.4wk22+0.5××1.3qEEAk2=11.4×0.00005+0.55×1.3×0.0000031=00.000772MPa(3)玻璃板块整整体荷载组合合计算：用于强度计算时，采采用Sw+0..5SE设计值组合合：……5.4.11[JGJ1102-20003]q=1..4wk+00.5×1.3(qqEAk1++qEAk22)=1..4×0.0011+0.5××1.3×(0.0000031+00.0000031)=0..001444MPa用于挠度计算时，采采用Sw标准值：……5.4.11[JGJ1102-20003]wk=00.001MMPa玻璃的强度计算：：校核依据：：σ≤[fg](1)外片校核：：θ1：外外片玻璃的计计算参数；η1：外外片玻璃的折折减系数；qk1：：作用在外片片玻璃上的荷荷载组合标准准值(MPa)；a：分格格短边长度(mm)；E：玻璃璃的弹性模量量(MPa)；t1：外外片玻璃厚度度(mm)；θ1=qqk1a4//Et14……6.1.22-3[JGGJ102--2003]]=00.0005566×200044/720000/64=997.0511按系数θ1，查表表6.1.22-2[JGGJ102--2003]]，η1=0.6687；σ1：外外片玻璃在组组合荷载作用用下的板中最最大应力设计计值(MPa)；q1：作作用在板块外外片玻璃上的的荷载组合设设计值(MPa)；a：玻璃璃短边边长(mm)；b：玻璃璃长边边长(mm)；t1：外外片玻璃厚度度(mm)；m1：外外片玻璃弯矩矩系数，按边长比a/b查表6.1.22-1[JGGJ102--2003]]得m1=0..0442；σ1=66m1q1aa2η1/t122……6.1.22[JGJ1102-20003]=66×0.04442×0.000079×200022×0.6877/62=115.9922MPa15.9992MPa≤fg1=884MPa((钢化玻璃)外片玻璃的强度满满足要求!(2)内片校核：：θ2：内内片玻璃的计计算参数；η2：内内片玻璃的折折减系数；qk2：：作用在内片片玻璃上的荷荷载组合标准准值(MPa)；a：分格格短边长度(mm)；E：玻璃璃的弹性模量量(MPa)；t2：内内片玻璃厚度度(mm)；θ2=qqk2a4//Et24……6.1.22-3[JGGJ102--2003]]=00.0005516×200044/720000/64=888.4777按系数θ2，查表表6.1.22-2[JGGJ102--2003]]，η2=0.7709σ2：内内片玻璃在组组合荷载作用用下的板中最最大应力设计计值(MPa)；q2：作作用在板块内内片玻璃上的的荷载组合设设计值(MPa)；a：玻璃璃短边边长(mm)；b：玻璃璃长边边长(mm)；t2：内内片玻璃厚度度(mm)；m2：内内片玻璃弯矩矩系数，按边长比a/b查表6.1.22-1[JGGJ102--2003]]得m2=0..0442；σ2=66m2q2aa2η2/t222……6.1.22[JGJ1102-20003]=66×0.04442×0.000072×200022×0.7099/62=115.0422MPa15.0442MPa≤fg2=884MPa((钢化玻璃)内片玻璃的强度满满足要求!玻璃最大挠度校核核：校核依据：df=ηημwka4//D≤df,liim……6.1.33-2[JGGJ102--2003]]上面公式中：df：玻玻璃板挠度计计算值(mm)；η：玻璃璃挠度的折减减系数；μ：玻璃璃挠度系数，按按边长比a/b查表6.1.33[JGJ1102-20003]得μ=0.000406；wk：风风荷载标准值值(MPa)a：玻璃璃板块短边尺尺寸(mm)；D：玻璃璃的弯曲刚度度(N·mmm)；df,llim：许用挠度度，取短边长长的1/60，为33.3333mm；其中：D=Ette3/(112(1-υ2))……6.1.33-1[JGGJ102--2003]]上式中：E：玻璃璃的弹性模量量(MPa)；te：玻玻璃的等效厚厚度(mm)；υ：玻璃璃材料泊松比比，为0.2；te=00.95×(t13++t23)11/3……6.1.55-3[JGGJ102--2003]]=00.95×(63+633)1/3=77.182mmmD=Ette3/(112(1-υ2))=722000×7.18223/(122×(1-0.222))=233153477.704NN·mmθ：玻璃璃板块的计算算参数；θ=wkka4/Ette4……6.1.22-3[JGGJ102--2003]]=00.001××200044/720000/7.11824=883.5233按参数θ，查表66.1.2--2[JGJJ102-22003]，η=0.7221df=ηημwka4//D=00.721××0.004406×0.0011×200044/23155347.7704=220.2299mm20.2229mm≤df,liim=33..333mmm(中空玻璃)玻璃挠度能满足要要求!连接件计算基本参数：1：计算算点标高：17.1m；2：立柱柱计算间距：：B1=20000mm；3：横梁梁计算分格尺尺寸：宽×高=B×H=20000mm×2000mmm；4：幕墙墙立柱跨度：：L=100000mm，短跨L1=5000mm，长跨L2=95500mm；5：板块块配置：中空空玻璃；6：龙骨骨材质：立柱柱为：Q235；横梁为：Q235；7：立柱柱与主体连接接钢角码壁厚厚：6mm；8：立柱柱与主体连接接螺栓公称直直径：12mm；9：立柱柱与横梁连接接处铝角码厚厚度：5mm；10：横横梁与角码连连接螺栓公称称直径：5mm；11：立立柱与角码连连接螺栓公称称直径：5mm；12：立立柱受力模型型：双跨；13：连连接形式：立柱与主体体：螺栓连接接横梁与立柱柱：螺栓连接接；因为B≤H，所以本处幕墙横横梁按三角形