某大厦幕墙工程计算书

第一部分、工程概况

工程名称：国际投资大厦

工程地点：北京市西城区阜成门北大街

建设单位（业主）：北京亚华房地产开发有限公司

建筑设计单位：北京建筑设计研究院

建筑总承包单位：待定

建设监理单位：北京双圆工程咨询监理公司

建筑概况：本工程一类公共建筑，耐火等级为一级，抗震设防烈

度为8度，结构形式为钢筋混凝土框架核心筒结构。

标准层高：3.800M

地面粗糙度类型：D类

基本风压：0.45KN/m2

第二部分、设计依据

业主提供建施图、效果图和技术设计。

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

《钢结构设计规范》GBJ17-88

《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96

《建筑幕墙》JG3035-96

《建筑抗震设计规范》GB50011-2001

《民用建筑热工设计规范》GB50176-93

《民用建筑隔声设计规范》GBJ118-88

《建筑物防雷设计规范》GB50057-94

《建筑结构静力计算手册》（第二版）

《混凝土结构设计规范》GBJ10-89

《钢筋硅高层建筑结构设计与施工规程》JGJ3-91

《建筑幕墙物理性能分级》GB/T15225-94

《铝及铝合金阳极氧化、阳极氧化膜的总规范》GB8013

《铝及铝合金加工产品的化学成分》GB/T3190

《碳素结构钢》GB700-88

《硅酮建筑密封胶》GB/T14683-93

《建筑设计防火规范》GBJ16-87(修订本)

《高层民用建筑设计防火规范》GB50045

《铝合金建筑型材》GB/T5237-2000

《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-97

《浮法玻璃》GB11614-99

《钢化玻璃》GB9963-98

《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》GB17841-1999

《普通平板玻璃》GB4871-85

《中空玻璃》GB11944-89

《聚硫建筑密封胶》JC483-92

《中空玻璃用弹性密封剂》JC486-92

《建筑幕墙空气渗透性能测试方法》GB/T15226-94

《建筑幕墙风压变形性能测试方法》GB/T15227-94

《建筑幕墙雨水渗透性能测试方法》GB/T15228-94

《铝及铝合金轧制板材》GB3880-97

《不锈钢热轧钢棒》GB4237-92

《建筑设计防火规范》GBJ16-87

《金属、石材幕墙工程技术规范》(JGJ133-2001)

《高层民用钢结构技术规程》JGJ99-98

《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-1997

《建筑幕墙工程技术规程》DBJ08-56-96

《北京市建筑工程安全玻璃使用规定》京建法(2001)2号

《铝合金平开门》GB8478-87

《铝合金平开窗》GB8479-87

《低合金高强度结构钢》GB1597

《建筑玻璃工程技术规范》JGJ113-97

《普通铝合金门窗工程设计与施工规定》DBJ15-6-92

《建筑装饰工程施工及验收规范》JGJ73-91

《建筑外窗雨水渗漏性能分级及其检测方法》GB7108-86

《建筑外窗保温性能分级及其检测方法》GB8484-87

《建筑外窗空气声隔声性能分级及其检测方法》GB8485-87

《建筑外门的空气渗透性能和雨水渗漏性能分级及其检测方法》

GB13686-92

《建筑外门的保温性能分级及其检测方法》GB16729-1997

建筑幕墙抗震性能分级及其检测方法XJC001-94

第三部分、荷载计算

1.作用在幕墙上的风荷载标准值按下式计算：

Wk=B逐pspzWo

式中：Wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(KN/m2)

3gz：考虑瞬时风压的阵风系数：

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.5.1

us：风荷载体型系数：±1.2

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.3.1

uz：风荷载高度变化系数

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.2.1

查《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附表D.4得（按50年一

遇，D类地区），北京市地区风压W°=0.45kN/m-

2.地震作用荷载标准值按下式计算

垂直于幕墙平面的分布水平地震作用

&研*•GAK

QEK：垂直于幕墙平面水平地震作用标准值

BE：动力放大系数：可取5.0,

amax：水平地震影响系数最大值：0.160,

按《玻璃幕墙工程技术规范》居h02-96第5.2.4条规定采用

GAK：幕墙构件的面积重量

3.荷载和作用效应组合的分项系数，按下列规定采用：

①进行幕墙构件、连接件和预埋件承载力计算时：

重力荷载：YG=1.2

风荷载：Yw=1.4

地震作用：VE=1.3

温度作用：VT=1.2

②进行位移和挠度计算时

重力荷载：YG=1.0

风荷载：Yw=1.0

地震作用：YE=1.0

温度作用：YT=L0

③当两个及以上的可变荷载或作用(风荷载、地震作用和温度作

用)效应参加组合时，第一个可变荷载或作用效应的组合系数可按

1.0采用；第二个可变荷载或作用的效应系数可按0.6采用；第三个

可变荷载或作用效应组合系数可按0.2采用。

④荷载和作用效应可按下式进行组合：

S=YGSG+U)wYwSw+WEYESE+3TYTST

式中：s—荷载和作用效应组合后的设计值；

So一重力荷载作为永久荷载产生的效应；

Sw、SE、ST一分别为风荷载、地震作用和温度作用作为可

变荷载产生的效应；按不同的组合情况，三者可分别作为第一个、第

二个和第三个可变荷载和作用产生的效应；

YG>Yw、、YE、YT—各效应的分项系数；

%，、%、叫一分别为风荷载、地震作用和温度作用效

应的组合系数。

⑤玻璃幕墙应按各效应组合中的最不利组合进行设计。

4.关于本次计算中需要查表的数值和公式，力学方面均来自《建筑

结构静力计算手册》。热工方面均来自《民用建筑热工设计规范》

GB50176-93o

第四部分、玻璃、铝板、石材幕墙材料的力学性能

1.玻璃的强度设计值/(N/mm2)

强度设计值北

类型厚度(mm)

大面上的强度边缘强度

普通玻璃528.019.5

浮法玻璃5〜1228.019.5

15〜1920.014.0

5~1284.058.8

钢化玻璃

15〜1959.041.3

2.铝合金型材的强度设计值（N/mm?）

强度设计值。

铝合金牌号状态

受拉、受压受剪

T585.549.6

6063

T614081.2

T5W10mm124.471.8

6063A

T5>10mm116.667.3

3.单层铝板设计值/〃（N/mn?）

牌号试样状态厚度t(mm)抗拉强度以抗剪强度分

tW2.5171.599.5

2A12T42(MCZ)

2.5VtW10.0185.5107.6

tW2.5129.575.1

2A11T42(MCZ)

2.5<t^l0.0136.579.2

tW2.5273.158.4

7A04T62(MCZ)

2.5<t^l0.0287.0166.5

tW2.5273.0158.4

7A09T62(MCZ)

2.5VtW10.0287166.5

H14、H24

30031.2ctW6.08147

(Y2)

4.花岗石板的强度设计值人（N/mm2）

抗折强度试验值

抗拉强度f抗剪强度力

瓢g

178.04.0

167.53.8

157.03.5

146.53.3

136.13.0

125.62.8

115.12.6

104.72.3

94.22.1

83.71.9

注：抗折强度设计值小于8N/mm?花岗岩板材不得用于幕墙。

5、钢材的强度设计值/（N/mm2）

钢材抗拉、抗弯、抗压抗剪/

3号钢板tW20mm215125

3号钢棒直径小于40mm215125

3号钢型材厚度小于15mm215125

6.结构硅酮密封胶的强度（/、f2）

结构硅酮密封胶短期强度允许值力0.14N/mm2

2

结构硅酮密封胶长期强度允许值f20.007N/mm

7.不锈钢螺栓强度设计值（N/mm?）

组别性能等级

类别ob抗拉抗剪

A150500230175

A（奥氏

A270700320245

体）

A480800370280

50500230175

C170700320245

C（马氏

800

体）C380370280

50500230175

C470700320245

F（铁素45450210160

体）F160600275210

第五部分、幕墙结构最不利位置的详细计算

第一章、标高69.9m处玻璃幕墙的设计计算

A、玻璃幕墙面板计算

一、基本参数

玻璃幕墙计算标高：69.9m

玻璃幕墙计算轴线位置：⑨〜⑩轴

玻璃计算分格：BXH=1025X1775mm

B：玻璃宽度

H：玻璃高度

玻璃厚度:r=6Xl.2=7.2mm

层高：3.800m

设计地震烈度：8度

地面粗糙度类别：D类

二、荷载计算

A、69.9m处的荷载取值

1.风荷载标准值计算：

WK：作用在玻璃上的风荷载标准值

w°：当地基本风压

W„=0.45KN/m-

6欧：瞬时风压的阵风系数：取L89

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.5.1取值

uz：风荷载高度系数，D类地区高度69.9m,取1.02

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.2.1取值

us：风荷载体形系数，取±1.2

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.3.1取值

WK=BzXUsXUZXWO

=1.89X1.2X1.02X0.45

=1.041KN/m2>1.0KN/m2

WK=1.041KN/m2

2.风荷载设计值：

W：风荷载设计值：

rw：风荷载作用效应的分项系数：1.4

W=r„XWK

=1.4X1.041

=1.457KN/m-

3.地震作用

6+12+6mm厚中空玻璃单位面荷载标准值

(6+6)X25.6=307N/m2

立柱铝合金型材的面荷载标准值

-6

2185.6x3800x2.7x10x9.8=56.46N/m2

1.025x3.800

横梁m铝合金型材的面荷载标准值

2x915x1025x2.7x10^x9.8［二2

=22oo.15N/vm/

1.025x1.775

考虑各种零部件面荷载标准值10N/m2

GAK=307+56.46+22.15+10

=395.61N/m2

取GAK=0.40N/m2

GK：玻璃幕墙自重

GK=GAK*B组

1000

_400x1,025x1,775

1000

=0.728KN

QEK：垂直于幕墙平面水平地震作用标准值

BE：动力放大系数：可取5.0,

amax：水平地震影响系数最大值：0.16（按8度抗震）

垂直于幕墙平面的分布水平地震作用

QEK=BE•amax,GAK

=5X0.16X0.40

=0.32KN/m-

垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用设计值

qE=l.3X0.32

=0.416KN/m2

4.荷载组合

风荷载和地震荷载的水平分布作用设计值

q=wYwWK+®EYEqEK

=1.OX1.4X1.041+0.6X1.3X0.32

=1.707KN/m2

风荷载和地震荷载的水平分布作用标准值

QK=1wWK+aEqi：K

=1.0X1.041+0.6X0.32

=1.233KN/m2

三、玻璃强度校核

采用6+12+6mm钢化中空玻璃，内、外片使用钢化LOW-E玻

璃，厚度均为6mm,这里仅验算外片的强度。

1.强度校核（依据卓些）

由且=股=0.58,查《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-

H1.775

96表5.4.1得，弯矩系数限0.0894

_6X0.0894X1,707x1Q-3x10252

7.22

=18.6N/mm2<八=84.0N/mm~

玻璃强度符合设计要求。

2.玻璃在温度变化影响下，玻璃边缘与边框之间的挤压时在玻璃

中产生的温度应力

0ti=E（（x^T）

式中。口—由温度变化在玻璃中产生的挤压应力，当计算值

为负时，挤压应力取为零；

C—玻璃边缘与边框间的空隙，取5mm；

De—施工误差，取3mm；

b—玻璃长边尺寸，取6=1775mm；

△T一玻璃幕墙年温度变化(℃),按80(取；

a—玻璃线膨胀系数，取1.0X105；

按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96第5.3.5条规

定采用

E—玻璃弹性模量，取0.72X1()5N/mm、

按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96第5.3.4条

规定采用

2x53

贝UOti=0.72X1()5X(1.0X10。X80—-^

(1775)

=-226.3N/mm-<0(负数表示无挤压温度应力)

3.玻璃中央与边缘温差产生的应力

。t2=O.74Ea〃|〃2〃3〃4&一4)

式中。12—温度应力；

a—玻璃线膨胀系数，取1.0义1。5;

按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96第5.3.5条规定

采用

E—玻璃弹性模量，取0.72X1(/N/mn?；

按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96第5.3.4条规定

采用

M।—阴影系数，取为1.7；

U2-窗帘系数，取为1.3;

U3—玻璃面积系数，取为1.06；

U4—嵌缝材料系数，取为0.40；

按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96第5.3.4条规定

采用

Tc-Ts—玻璃中央和边缘的温差，取为30℃

则。12=0.74X0.72X105X1,OX10-5X1.7X1.3X1.06X0.4

X30

=15.0N/mm~<fs=84.0N/mm~

四、玻璃挠度计算

校核依据：u[U]=—=17.75mm

100

E：玻璃的弹性模量7.2X10"N/mm?

v：玻璃的泊松比0.2

U：四边支承玻璃面板的挠度系数

B：玻璃短边长度

由边长比0=些=0.58,查表得：N=0.00896

H1775

玻璃刚度

D=Et'

12(13)

_0.72X105X7.23

12(1-0.22)

=2.333X106N•mm

由。二父4

_1.233xIO-3x10254

0.72X105X7.24

=7.0

查表的挠度折减系数T]=0.99

7

1.233xl0~3x10254

=0.00896xxO.99

2.333x106

=5.2mm<[u]=—=17.75mm

100

玻璃挠度满足设计要求。

五、结构胶强度计算：

2

胶的长期强度允许值f2=0.007N/mm

胶的短期强度允许值fi=O.14N/mm"

2

水平荷载标准值qK=l.233KN/m

3

玻璃单位面积重量qGK=25.6X(6+6)X10

=0.307KN/m2

玻璃的短边长度B=1025mm

玻璃的长边长度H=1775mm

1.胶在风荷载和地震荷载作用下的粘结宽度

r-，1津

VS1

2000/

1.233x1025

2000x0.14

=4.5mm

2.胶在自重作用下的粘结宽度

Q_QGKBH

2000(8+H)/2

0.307x1025x1775

-2000(1025+1775)x0.007

=14.2mm

取Cs=15mm

3.胶的粘结厚度

(1)年温差作用下结构胶粘结厚度的计算

ts：结构胶的粘结厚度：mm

8：结构硅酮密封胶在年温差作用下的变位承受能力：

12.5%

△T：年温差：80℃

口：玻璃板块在年温差作用下玻璃与铝型材相对位移量:

mm

铝型材线膨胀系数：a尸2.35X10-5

5

玻璃线膨胀系数：a2=lX10

Us=HAT(a-a2)

=1775X80X(2.35X10-IXIO-5)

=1.92mm

按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96第5.6.6.1条

'迎(2+一)

1.92

JO.125(2+0.125)

=3.72mm

(2)地震作用下结构胶粘结厚度的计算

ts：结构胶的粘结厚度：mm

5：结构硅酮密封胶在地震作用下的变位承受能力：25%

V：最大层间角变位：1/650

Us:玻璃板块在地震作用下玻璃与铝型材相对位移量：mm

H：玻璃板块的最大高度，H=1775mm

US=Hy

=1775X1/650

=2.73mm

U

ts='

川2+一）

_2.73

70.25（2+0.25）

=3.64mm

取ts=8mm（推荐使用）

玻璃、结构胶的选用满足设计要求。

B、玻璃幕墙立柱计算

选用6063-T5铝型材，根据建筑结构特点，幕墙立柱悬挂在

主体结构上，综合考虑幕墙标高、幕墙横向分格宽度、所选立柱

型材、楼层高度以及对立柱的固定方式，下列情况为最不利，须

对立柱进行强度和挠度校核。

一、部位要素

该处玻璃幕墙，最大计算标高按69.9m计，幕墙结构自重按

2

GAK=400N/m,幕墙横向计算分格宽度B=l.150mo

二、力学模型

采用简支梁力学模型，荷载按均布荷载计算，立柱最大跨高

H=3.800mo

三、荷载确定

1.立柱承受竖向荷载标准值

2

GAK：玻璃的平均自重：400N/m

H=3.800m

B=1.150m

G.=GAKXBXH

1000

_400x1,150x3.800

1000

=1.748KN

2.立柱承受竖向荷载设计值

G=YGGK

=1.2X1.748

=2.098KN

3.风荷载和地震荷载的水平分布作用标准值

QK~3WSw+3ESE

=1.OX1.041+0.6X0.32

=1.233kN/m2

4.风荷载和地震荷载的水平分布作用设计值

q=小“YwSw+®EYESE

=1.0X1.4X1.041+0.6X1.3X0.32

=1.707kN/m2

5.作用于立柱上的线荷载标准值

QE=qEXB=l.233X1.150=1.418KN/m

作用于立柱上的线荷载设计值

Q=qXB=l.707X1.150=1.963KN/m

四、幕墙立柱参数

75.0040

62.8981

centroid:

I:2507717.9733along[0.0002-1,0000]

J:6034698.6319along[1.00000.0002]

立柱截面积：A=2185.6mm2

立柱对中性轴的惯性矩：lx=6034698.5mm4

中性轴到立柱最外缘的距离：Yx=92mm

材料截面抵抗矩:

W=Ix/Yx

=6034698.5/92

=65594.5mm,

五、立柱强度校核

依据bmax=；+4；W£,=85.5N/mm2

A)W

立柱承受的拉力设计值

N=G

=2.098KN

立柱承受的弯矩设计值

M=0.125<27/2

=0.125x1.963X3.8002

=3.543KN•m

NM

Max=丁+工

A)Yw

_2.098x1033.543x106

1

2185.6-1.05x65594.5

=51.5N/mm~</a=85.5N/mm~

立柱强度满足要求

六、立柱挠度校核

校核依据U皿=[U]=%n=21.1mm,且小于20mm按简支梁

/1O8Uo

进行计算。

=5QE

-384”

_5x1.418x3800」

384x0.7xl05x6034698.5

=9.1mm<20mm

n—"max

°~~ir

—__9_._1_—___1_1<71___

3800417180

立柱挠度满足要求

由上述计算结果可知所选型材符合要求。

C、玻璃幕墙横梁计算

综合考虑横梁所处位置的标高、幕墙的横向分格宽度、所选

横梁型材6063T5,以下情况最不利，须作横梁强度和挠度校核。

一、部位基本参数

横梁的计算的标高为69.9m,饰面材料为玻璃，所受重力

2

GK/A=400N/mm,横梁的计算长度取B=1150mm,幕墙的纵向分格

高度H=1775mmo

二、力学模型

横梁与立柱相接，计算模型相当于两端简支，承受三角形水平

荷载，高度hi=575mm,承受均布竖向自重荷载，h2=l775mm0

三、荷载计算

1、在平行幕墙平面内，横梁承受饰面材料的重力作用，可

看作均布线荷载

标准值QGK=GAK*hz

=0.400X1.775

=0.71KN/m

设计值pG-1.2qGK

=1.2X0.71

=0.852KN/m

2、在垂直幕墙平面，横梁受到风荷载和地震荷载的作用，其

承受三角形荷载，如上图所示，其中横梁承受的线荷载

风荷载和地震荷载的水平分布作用标准值

2

qK=l.233KN/m

风荷载和地震荷载的水平分布作用设计值

q=l.707KN/m2

作用于横梁上的线荷载标准值

QK=QKXP12

=1.233X0.575

=0.709KN/m

作用于横梁上的线荷载设计值

Q=qXh2

=1.707X0.575

=0.982KN/m

3、在风荷载作用下，横梁承受上下三角形荷载的最大弯矩

,12

_0.982x1.1502

12

=0.109KN•m

4、自重荷载作用下，横梁承受的均布荷载的最大弯矩

2

Mx=OA25qGB

=0.125x0.852x1.1502

=0.141KN•m

四、幕墙横梁截面参数:

REGIONS

Areo:915.0381

Perimeter:663.9398

Boundingbox:X:-71.1681—49.5194

Y:-28.7361--22.0760

Centroid:X:0.0000

Y:0.0000

Momentsofinertia:X:242792.0351

Y:1059784.2506

Productofinertia：XY：219024.4857

Radiiofgyration:X:16.2891

Y:34.0321

PrincipalmomentsandX-Ydirectionsaboutcentroid：

I:187778.9246along[0.96990.2436]

J:1114797.3611along[-0.24360.9699]

横梁截面积:A=915mm'

中性轴的惯性矩:lx=242792mm1

中性轴到立柱最外缘的距离:Yx=28.7mm

X轴弹性抵抗矩Wx=Ix/Yx=8459.7mm3

中性轴的惯性矩：ly=1059784mm1

中性轴到立柱最外缘的距离:Yy=71mm

Y轴弹性抵抗矩Wx=Iy/Yy=14926.5mm3

塑性发展系数:u=1.05

五、横梁强度校核

依据=85.5N/mm，

上+旦

则bmax

陷yWy

.0.141xlO60.109xlO6

1

1.05x8459.71.05x14926.5

=22.8N/mm2V—=85.5N/mm2

所选型材强度满足要求。

六、横梁刚度校核

该处幕墙横梁最大挠度是NX、uy两部分的矢量和:

1、由自重引起的挠度（按均布荷载）

5x0.71x11504

384x0.7xIO5x242792

=0.95mm

2、由风荷载和地震荷载引起的挠度（按三角形荷载）

uy=———

12OE7V

0.709x11504

120x0.7xl05x1059784

=0.14mm

口皿-+4y

=70.952+0.142

=0.96mm

[n]=B/180=6.0mm,umax<[u]

横梁刚度符合设计要求。

D、玻璃幕墙连接件计算

一、横梁与立柱连接计算

综合考虑幕墙所处的位置的标高、分格尺寸等因素，对下列

最不利处进行计算，该处幕墙标高为69.9m,幕墙自重GK/A=O.4

KN/m2,设计荷载q=l.707KN/m2,幕墙分格宽度B=1150mm,横

梁上下分格高度为H=1775mm。

立柱材料为铝合金，局部壁厚4mm,横梁为铝合金，局部壁

厚3mmo角码材料为铝合金，壁厚为4mm,采用2个M6不锈钢

螺钉与转接件连接承受水平荷载，用M8沉头螺栓承受竖向自重荷

载。

1.计算模型

M8触辘

自或甑

2.荷载计算

a.横梁端部支点承受的水平荷载

N2=qXBXH/4

=1.707X1.115X1.775/4

=0.845KN

b.横梁端部支点承受的垂直荷载

Ni=0.5xl.2xGAKxBxH

=0.5X1.2x0.400x1.150x1.775

=0.490KN

3.与半单元转接件连接的螺钉个数山，承受水平荷载，立柱局

部承压校核：

a、每个螺钉的承载力

=2413N

N2

HI——工

_845

一2413

=0.35个

取螺钉1=2(个)

b、立柱局部承压能力

N%=〃|xdxtx120

=2X6X4X120

=5760N>N2=845N

c、角码局部承压能力

N%-n{xdxtx120

=2X6X4X120

=5760N>N2=845N

可见，横梁与立柱的连接满足要求。

4.与铝合金连接的M8沉头螺栓个数山，承受垂直荷载,

1个螺栓的承载力

^=3.142X6.92-X12()

4

=4513N

n=—

2N.

_490

4513

=0.10个

取M8螺栓ri2=l（个）

二、立柱与支座连接计算

a、计算模型，计算宽度B=1.150m,高度H=3.800mo

H/I12不锈制爆枪

200*200*100*询角符

立柱材料为铝合金，局部承压强度为120N/mm2,立柱壁厚

t=4mm,角码为钢材，200*200*100*8mm,局部承压强度为320

N/mm2,壁厚为弓=8mm。用2个M12不锈钢螺栓，M12螺栓仅承受

竖向荷载，有效面积A=84.6mm?。

a、单个M12螺栓的荷载计算

水平荷载XBXH/4

=1.707X1.150X3.800/4

=1.865KN

垂直荷载M=%'8X”/4

=0.6X1.150X3.800/4

=0.656KN

b、Ml2螺栓应力计算

剪应力T,=丝

A

_656

846

=7.75N/mn12Vl20N/mm2

正应力外,=”

A

_1865

84Z

=22N/mm2<245N/mm2

M12螺栓满足设计要求。

c、立柱孔壁局部承压能力

N3=〃]xdx0x120

=1X12X4X120

=5760N>N2=656N

d、钢连接件局部承压能力

死=xdxx320

=1X12X8X320

=30720N>N2=645N

立柱与支座连接设计符合要求。

三、钢角码连接螺栓计算

标高取69.9m,自重荷载且=0.400KN/m2,水平荷载为

1.707KN/m2,幕墙分格宽度B=l.150m,高度为3.800m,垂直

荷载与连接螺栓的中心距离5=300mm,水平荷载与连接螺栓距离

2

d2=55mm,M12螺栓的抗剪应力130N/mm,抗拉应力170

N/mm2,有效面积A=84.6mm：模型如下图所示：

单个螺栓水平剪力N^O.5XqXBXH/2

=0.5X1.707X1.150X3.800/2

=1.865KN

单个螺栓垂直拉力N2=0.5XqcXBXH/2

=0.5X0.6X1.150X3.800/2

=0.655KN

单个螺栓所受的弯矩为：

M=N2Xd1+N1Xd2

=0.655X0.30+1.865X0.055

=0.299KN•m

单个螺栓所受的轴向拉力

M

Ns=+N

0.0602

0.299

+0.655

0.060

=5.638KN

2.螺栓校核

抗拉应力（T,=—

A

5638

-84.6

=68.3N/mm2<170N/mm2

抗剪应力工=丛

A

_1.865

-84.6

=22.05N/mm2<130N/mm2

l（—）2+（―）2=J（—）2+（^7

rz4V170130

=0.525<1

螺栓设计满足要求。

四、幕墙预埋件计算

主体结构采用混凝土强度等级为C30,标高取为69.9m,

且=0.400KN/m2,水平荷载为1.707KN/mm2,幕墙分格宽度

A

1.150m,高度为3.800m。

锚筋选用H级钢筋，直径12mm,共4根分2层，锚筋间距

为120mm,锚板尺寸采用300X180X8mm的Q235钢板。受力形

式如下图

垂直拉力为

N=2X5.638

=11.276KN

水平剪力为

V=2X1.865

=3.730KN

弯矩为

M=2X0.299

=0.598KN•m

2.锚筋最小截面积计算

当有剪力、法向拉力、弯矩共同作用时,锚筋面积按下式计

算，并应大于其最大值：

，VNM

Aq=11

4,劭-fy0.8%-fyar-ab-fy-Z

，NM

4=1

O.8a"QAarabfyZ

其中，锚筋层数影响系数，a=l

锚板弯曲变形折系数

%=0.6+0.25—

=0.6+0.25—

12

=0.77

锚板受剪承载力系数(劭>0.7,取0.7)

av=(4.0-0.08d)行

二(4.0-0.08X12)

V31O

=0.67

取即=0.67

“VNM

=11

%叫力0-8即£a,.-ab-fy-z

3.73xlQ311.276x1()30.598x1()6

-1x0.67x310+0.8x0.77x310+1x0.77x310x120

=97.9mm2

“NM

4=1

0.8^.4OAar-ah-fy-Z

11.276xlO30.598x106

1

0.8x0.77x3100.4x1x0.77x310x120

=111.2mm"

所需锚筋最小截面积为111.2mm2

3.法向拉力校核

法向拉力NVO.5/c-A，即

11276N<0.5X15X54000=405000N

4.预埋件锚筋确定(选择4@_12)

锚筋总面积为

4X&SN1=452.4mm2>lll.2mm2

4

预埋件锚筋截面积满足要求。

第二章、标高24.6m处玻璃幕墙的设计计算

A、玻璃幕墙面板计算

一、基本参数

玻璃幕墙计算标高：24.6m

玻璃幕墙计算轴线位置：⑥〜0轴

玻璃计算分格：BXH=1700X1800mm

B：玻璃宽度

H：玻璃高度

玻璃厚度：z=6X1.2=7.2mm

层高：3.800m

设计地震烈度：8度

地面粗糙度类别：D类

二、荷载计算

A、24.6m处的荷载取值

1.风荷载标准值计算：

WK：作用在玻璃上的风荷载标准值

W。：当地基本风压

Wo=0.45KN/m~

3gz：瞬时风压的阵风系数：取2.30

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.5.1取值

L：风荷载高度系数，D类地区高度24.6m,取0.62

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.2.1取值

Ms：风荷载体形系数，取±1.2

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.3.1取值

WK=MXu，uzXW0

=2.30X1.2X0.62X0.45

=0.770KN/m2<1.0KN/m2

2

WK=1.000KN/m

2.风荷载设计值：

W：风荷载设计值：

rw：风荷载作用效应的分项系数：1.4

W=r.XWK

=1.4X1.000

=1.400KN/m~

3.地震作用

6+12+6mm厚中空玻璃单位面荷载标准值

(6+6)X25.6=30