综合楼幕墙计算书

工程名称:贵安华为云数据中心高端园区域

A2项目

综合楼幕墙计算书

设计人:

校对人:

审核人:

中建深圳装饰有限公司

2020-03-27

目录

第一章框架铝板计算...................................................3

第1节面材计算...................................................4

第1节横框计算...................................................8

第2节竖框计算..................................................13

第3节连接节点计算..............................................19

第4节埋件计算..................................................22

第二章框架玻璃计算..................................................24

第1节面材计算..................................................25

第2节横框计算..................................................30

第3节竖框计算..................................................36

第4节连接节点计算.............................................42

第5节埋件计算..................................................45

第三章第七章热工计算.............................................47

第1节基本设计参数..............................................47

第2节热工计算..................................................47

第3节三、结露性能分析..........................................60

第4节非透明部分热工计算........................................61

第5节结论......................................................62

第一章框架铝板计算

1.结构设计综述：

此处我们对铝板进行计算。该结构位于建筑物的转角区域，计算标高为27.0

2.计算对象：

此部分结构计算龙象包括

面材计算

钢结构计算

连接节点计算

埋件计算

第1节面材计算

1.计算说明：

此处面板采用4.0mm铝板，采用四边支撑，计算标高为11.2米。

选取一个标准位置铝板进行计算，尺寸为2.0米X1.0米。

此处面材主要承受作用于面板上的重力荷载、风荷载和地震荷载。

2.力学模型及基本假定：

面材作为直接受力构件，主要承受单元幕墙平面法向的荷载，而由于面材在

平面内的刚度相对很大，因此，此处对面材的强度和刚度进行计算时，不考虑面

材在平面内荷载下的效应，而作为板壳结构考虑法向荷载下的效应。

法向荷载作用于面材上可简化为等效均布面荷载。

3.荷载分析：

恒荷载设计值Gk据《金属与石材幕墙工程技术规范》(JGJ133-2001)

Gk=PXt+gs

P铝板的重力密度，取值为：28KN/m3

t产生重力荷载的单层铝板的有效厚度，此处取0.004m

恒荷载设计值Gk

2

Gk=28X0.004=0.112KN/m

风荷载标准值Wk据《建筑结构荷载规范》2012版(GB50009-2012)

Wo基本风压，贵安区50年设计周期取为：0.3KN/m，

usl局部风压体形系数，构件位于墙角位置u-1)=1.6

d风压高度系数，贵安区B类地区11.2米标高，取为：L035

Pfi2阵风系数，贵安区B类地区11.2米标高，取为：1.688

=0.3义1.6X1.035X1.688=0.838KN/m2

由于0.838KN/m2<1.0KN/m2,所以风荷载标准值取值为：凡=1.0KN/m2

地震荷载标准值Ek据《金属与石材幕墙工程技术规范》(JGJ133-2001)

Ek=Gk义a吨XBE

a陋地震影响系数放大值，抗震设防烈度为7度，基本地震加速度为0.1g,

取0.08

BE动力放大系数，取：5.0

2

Ek=0.112X0.08X5.0=0.045KN/m

4.荷载工况组合：

工况1：1.3X重力荷载+1.5义1.0义风荷载一1.3义0.6乂地震荷载

法向荷载：

PAh=1.5X1.0XWk4-1.3X0.6XEk

=1.5X1.0X1.04-1.3X0.6X0.045

=1.534KN/m2

竖向荷载

PAv=1.3XGk

=1.3X0.112

=0.145KN/m2

工况2:1.0X重力荷载+1.0X1.0义风荷载一1.0X0.6义地震荷载

法向荷载：

PAh=1.0X1.0XVk+1.0X0.6XEk

=1.0X1.0X1.04-1.0X0.6X0.045

=1.027KN/m2

竖向荷载

PAv=1.0XGk

=1.0X0.112

=0.112KN/m2

由上述工况组合的结果可知：

工况1为强度计算时最不利工况，在面材强度计算时，采用工况1中的面

荷载加载到面材上进行计算；

工况2为刚度计算时最不利工况，在面材刚度计算时，采用工况2中的面

荷载加载到面材上进行计算；

5.面材在法向荷载作用下的受力分析：

NODALSOLUTION

MAR272020

STEP-110:03:47

SUB=1

TIME=1

SEQV(AVG)

.01239412.26224.51136.76149.01

6.13718.38730.63642.88655.135

应力云图

NODALSOLUTION

MAR272020

STEP=110:04:03

SUB=1

TIME-1

USUM(AVG)

RSYS=0

DMX=3.

SMX-3.2

0.7282621.4572.1852.913

.3641311.0921.8212.5493.277

铝板位移变形图

NODALSOLUTION

MAR272020

STEP-110:04:23

SUB=1

TIME=1

USUM(AVG)

RSYS=0

DMX-2.95

SMX=2.95

MX

0.6555431.3111.9672.622

.327772.9833151.6392.2942.95

加劲肋位移变形图

6.面材计算结论：

根据上述计算结果，面材的最大应力：

o=55.135N/mm"<fg=100.0N/mm"

所以面材的强度满足要求！

面材的刚度要求按照《金属与石材幕墙工程技术规范》(JGJ133-2001)

Defl=LbX(1/100)=1.0X107100=10.0mm

根据上述计算结果，面材的最大位移：

Dh=3.277mm<Def2

加劲肋的刚度要求按照《金属与石材幕墙工程技术规范》(JGJ133-2001)

Def2=LbX(1/100)=1.0X107300=3.33mm

根据上述计算结果，面材的最大位移：

Dh=2.95mm<Def2

所以面材的刚度满足要求！

第1节横框计算

1.计算说明：

我们以该部位钢结构作为计算对象。

根据结构布置图，我们采用整体建立计算模型，进行杆件分析和计算。钢结

构材质为Q235。分析校核此结构，首先在AUTOCAD中建立三维模型图，然后导

入有限元计算软件ANSYS10.0,以Beam单元来模拟钢结构，并在单元上施加荷

载，结构自重由软件自行计入，然后进行有限元结构计算，最终确定钢构件的截

面尺寸以及结构的构造形式。该结构计算标高为11.2米。，横梁计算跨度为2.0

米，上下分格高度都为1.0米，设计周期为50年。

2.力学模型及基本假定：

此处对结构强度和刚度进行计算。结构承受通过面材传递和产生的重力荷载、

风荷载、地震荷载c

法向荷载和由面材及其连接附件产生的竖向荷载可简化为均布荷载作用于

结构上。

3.截面参数及材料参数：

横框采用：口100X60X4

钢型材采用Q235碳钢(0VtW16)

杨氏弹性模量

E=2.06X105N/mm2

抗拉、压、弯强度设计值

fy=215N/mm2

抗剪强度设计值

fv=125N/mm2

局部承压强度设计值

fce=325N/

4.荷载分析：

恒荷载标准值Gk据《金属与石材幕墙工程技术规范》(JGJ133-2001)

Gk=PXt+3

P铝板的重力密度，取值为：28.0KN/m3

t产生重力荷载的铝板的有效厚度，此处取0.004m

2

gs连接附件等的重量，横框计算时按照10Kg/芯取值为:0.1KN/m

Gk=28X0.004+0.1=0.212KN/m2

风荷载标准值Wk据《建筑结构荷载规范》2012版(GB50009-2012)

除基本风压，贵安区50年设计周期取为：0.3KN/m2

usl局部风压体形系数，构件位于墙角位置-i(l)=L6

L风压高度系数，贵安区B类地区11.2米标高，取为：1.035

PBZ阵风系数，贵安区B类地区11.2米标高，取为：1.688

2

Wk=0.3X1.6X1.035X1.688=0.838KN/m

222

由于0.838KN/m<1.0KN/m,所以风荷载标准值取值为：Wk=1.0KN/m

地震荷载标准值Ek据《金属与石材幕墙工程技术规范》(JGJ133-2001)

Ek=GkXQ皿XBE

a皿地震影响系数放大值，抗震设防烈度为7度，基本地震加速度为0.1g,

取0.08

BE动力放大系数，取：5.0

2

Ek=0.212X0.08X5.0=0.085KN/m

5.荷载工况组合：

工况1：1.3X重力荷载+1.5X1.0义风荷载一1.3X0.6义地震荷载

法向荷载：

PAhl=1.5X1.0XWk+1.3X0.6XEk

=1.5X1.0X1.0+1.3X0.6X0.085

=1.566KN/m2

竖向荷载：

PAvl=1.3XGk

=1.3X0.212

=0.275KN/n2

工况2:1.0X重力荷载+1.0X1.0X风荷载一1.0X0.6X地震荷载

法向荷载:

PAhlk=1.0X1.0XWk+1.0X0.6XEk

=1.0X1.0X1.0+1.0X0.6X0.085

=1.051KN/m2

竖向荷载：

PAvlk=1.0XGk2

=1.0X0.212

=0.212KN/n2

由上述工况组合的结果可知：

工况1为强度计算时最不利工况，在结构强度计算时，采用工况1进行计

工况2为刚度计算时最不利丁况，在结构刚度计算时，采用丁况2进行计

算；

6.分析过程和结构

ELEMENTS

MAR262020

11:19:05

PRES-NORM

.355778.7115561.067

177889.533667.889444

结构模型图

NODALSOLUTION

MAR272023

STEP=110:24:29

SUB=1

TIME=1

U3UM(AVG)

RSYS-0

DMX-1.13

SMX=1.132

.251606.503213.7548191.006

.125803.37741.629016.8806231.132

位移变形图

7.强度分析结论：

横框在水平和竖直方向荷载作用下产生的应力为：

a=32.228N/mm2<215.0N/mm2

所以结构的强度满足要求！

8.刚度分析结论：

横框的刚度要求按照《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001

Def=HX(1/300)=2.0X107300=6.67mm

D=l.132mm<Def

所以横框的刚度满足要求！

第2节螃框计算

1.计算说明:

我们以该部位幕墙的竖框作为计算对象。

根据幕墙分格及计算对象在建筑中所处的位置，我们选取了最不利的竖框位

置进行计算。烧框选用钢框，根据建筑结构特点，幕墙照框悬挂于主体结构上,

为受拉构件。主支点通过转接件与主体结构相连，竖框与转接件之间采用螺栓连

接，螺栓孔采用圆形螺栓孔。竖框在层间设有伸缩缝，竖框之间采用轴向可自由

滑动的插芯连接。该竖框位于建筑物的墙角区域，计算标高为11.2m,地面粗糙

度为B类。此处竖框承受荷载的左右分格宽度尺寸都为2.0m,竖框的计算跨度

为5.4m。

2.力学模型及基本假定：

竖框做为悬挂于主体结构上的受拉结构，此处对其强度和刚度进行计算，不

用再考虑其整体稳定性的问题。竖框简化为简支梁计算模型。竖框上支点为司定

较接连接形式；下支点采用滑动较接连接形式。竖框承受通过面材传递和产生.的

重力荷载、风荷载和地震荷载。

法向荷载作用于竖框上可简化为等效均布线荷载；而由面材及其连接附件产

生的竖向荷载也可简化为均布荷载作用于竖框上。

3.截面参数及材料参数：

竖框采用钢矩管：口150X80X5

据《金属与石材幕墙工程技术规范》(JGJ133-2001)

竖框采用Q235碳钢(0VIW16)

杨氏弹性模量

E=2.06X105N/mm2

抗拉、压、弯强度设计值：

fy=215N/mm2

抗剪强度设计值

fv=125N/mm2

局部承压强度设计值

fce=305N/mm2

4.荷载分析：

恒荷载标准值Gk据《金属与石材幕墙工程技术规范》(JGJ133-2001)

Gk=PXt+gs

P铝板的重力密度，取值为：28.0KN/m3

t产生重力荷载的铝板的有效厚度，此处取0.004m

gs连接附件等的重量，横框计算时按照10Kg/m”取值为：0.1KN/nf'

Gk=28X0.004+0.1=0.212KN/m2

风荷载标准值Wk据《建筑结构荷载规范》2012版(GB50009-2012)

Wo基本风压，贵安区50年设计周期取为：0.3KN/m?

usl局部风压体形系数，构件位于墙角位置人1(1)=1.6

L风压高度系数，贵安区B类地区11.2米标高，取为：1.035

8gz阵风系数，贵安区B类地区11.2米标高，取为：1.688

2

Wk=0.3X1.6X1.035X1.688=0.838KN/m

222

由于0.838KN/m<1.0KN/m,所以风荷载标准值取值为:Wk=1.0KN/m

地震荷载标准值Ek据《金属与石材幕墙工程技术规范》(JGJ133-2001)

Ek=GkXQ的XBE

aa地震影响系数放大值，抗震设防烈度为7度，基本地震加速度为0.1g,

取0.08

BE动力放大系数，取：5.0

2

Ek=0.212X0.08X5.0=0.085KN/m

5.荷载工况组合：

工况1：1.3X重力荷载+1.5XL0X风荷载-1.3X0.6X地震荷载

法向荷载：

PAhl=1.5X1.0XWk+1.3X0.6XEk

=1.5X1.0X1.0+1.3X0.6X0.085

=1.566KN/m2

竖向荷载：

PAvl=1.3XGk

=1.3X0.212

=0.275KN/n2

工况2:1.0X重力荷载+L0XL0X风荷载一1.0X0.6X地震荷载

法向荷载：

PAhlk=1.0X1.0XWk+1.0X0.6XEk

=1.0X1.OX：.0+1.0X0.6X0.085

=1.051KN/m2

竖向荷载：

PAvlk=1.0XGk2

=1.0X0.212

=0.212KN/n2

由上述工况组合的结果可知：

工况1为强度计算时最不利工况，在竖框强度计算时，采用工况1进行计

算；

工况2为刚度计算时最不利工况，在竖框刚度计算时，采用工况2进行计

算；

6.竖框在荷载作用下的受力分析:

1

ELEMENTS

MAR262020

U14:30:23

CP

ACEL

PRES-NORM

人

-.5304-.101244.327911.7570671.186

-.315822.113333.542489.9716441.401

结构模型图

NODALSOLUTION

MAR272020

STEP=110:37:33

SUB=1

TIME=1

SEQV(AVG)

DMX=19.222

SMN-.778E-08

SMX=113,969

.778E-0825.326

12.663

应力云图

1

NODALSOLUTION

MAR272020

STEP=110:38:01

SUB-1

TIHE=1

USUM(AVG)

RSYS-0

DMX=12.28

SMX-12.28

K

\

02.7295.4588.18710.915

1.3644.0936.8229.55112.28

位移变形图

MAR262020

14:31:29

节点编号图

支反力提取：

工况1:

NODEFXFY

116913.4089.1

7.竖框强度分析结论：

钢竖框：

o=113.969N/mm2<215.0N/mm2

所以竖框的强度满足要求！

8.竖框刚度分析结论：

您框的刚度要求按照《金属与石材幕墙T程技术规范》(JCJ133-200I)

Def=HX(1/300)=5.4X107300=18.0mm

Dh=12.28mm<Def

所以竖框的刚度满足要求！

第3节连接节点计竟

MAR262020

14:31:29

节点编号图

支反力提取：

工况1：

NODEFXFY

116913.4089.1

此处的计算对象所对应的节点中，取各方向反力的最大值作为计算数据。

RFx=16913N

RFy=4089.1N

1.连接螺栓的强度计算

该类节点上连接螺栓处的最大外荷载大小为：

剪力：V1=RFx=16913N

V2=Rfy=4089.1N

剪力大小之和：

22a5

V=(V,+V2)

=(169132+4089.I2)05

=17100.3N

连接采用2颗M12的不锈钢螺栓，性能等级为A2-70,抗拉强度设计值为

ftb=320N/mm2,抗剪强度设计值为fvb=245N/mm2,螺栓的有效截面面积Ae=

84.3mm2o

此处螺栓为双剪受力，所以每个抗剪面处承受的剪力：

Ve=V/4

=17400.3/4

=4350.0N

螺栓抗剪强度计算：

T=Vc/Ae

=4350.0/84.3

=51.6N/mm2<fvh=245N/mm2

所以螺栓满足要求。

2.转接件局部承压强度计算

外荷载通过连接螺栓传递给转接件，转接件采用。8mm不等边角钢。

转接件的局部承压强度设计值为：

Tv=V/(dXtXn)

=17100.3/(12X8.0X4)

=44.5N/mm2<f*=325N/nun'

式中：

t——转接件承压壁的厚度

d——连接螺栓的直径

n------承压面数目，n=4

fee一一构件端面承压强度设计值

所以局部承压能力满足要求！

3.转接件根部焊缝的强度计算

68

理材X鞋酷配178,983cm4

XWM:178.983cm4

翱丫艇骷距:61.837cm4

Y轴雕性贮61.837cm4

型材X耻搪的33.023cm3

X款下抗育肥33.02女m3

翱Y髓苏鞭:12.236cm3

Y轴右抗弯贮22.356cm3

翱X撕而懒:18.945cm3

翱Y撕面懒:10.728cm3

翱酉积:9.408cm2

角焊缝截面尺寸图

外荷载通过连接螺栓传递给连接耳板根部焊缝，其根部焊缝承受正应力和剪

应力。

此处转接件采用。8mm不等边角钢，转接件根部焊缝采用角焊缝，焊脚尺寸

为6nim,E43型焊条现场手工焊接，焊缝质量等级为三级，其抗拉、抗剪强度设

计值均为：ftb=160N/mi/。

该节点上连接耳板的根部焊缝处的最大外荷载大小为：

N=RFx=16913N

V=RFy=4089.1N

Mz=VXL=4089.IX(L+e)=4089.IX(100+20)=490692NXmm

式中：

L一一连接螺嚏孔中心到连接耳板根部焊缝的距离

e——施工误差

则焊缝的强度为：

正应力：

o=(Mz/Wz+N/A)/2

=(490692/33023+16913/940.8)/2

=16.4N/mm2^ftb=160N/mm2

剪应力：

T=(V/A)/2

=(4089.1/940.8)/2

=2.2N/mm?工ftb=160N/mm2

焊缝还应同时满足下式：

(o2+3XT2)05

=(16.42+3X2.22)05

=16.8N/mm2^1.lXftb=176N/mm2

所以焊缝满足设计要求！

第4节埋件计算

1预埋件的强度分析

此处以预埋件作为计算对象，此埋件主要承受上述的支反力。因此，此处将

上述最大支反力作为埋件的外荷载对预埋件进行计算。

N=RFx=16913N

V=RFy=4089.1N

Mz=VXL=4089.IX(L+e)=4089.IXC00+20)=490692NXmm

式中：

LT在；左拔坨嘴疝U在H△九彳中1r心ii到P、在不il按；本耳」字板垢很口熄力训焊”缝口啊族止〃i日HR向tgr

6”也JLI天左

预埋件的集合特性计算：

混凝土抗压强度设计值：C30lc=14.3Mpa

混凝土轴心抗拉强度设计值：C30ft=1.43Mpa

锚筋抗拉强度设计值：fy=300Mpa

锚板的厚度：t=10nm

锚筋的直径：d=12nm

锚筋的数量：n=6

锚筋的外形系数：Q=0.14

外层锚筋中心线的距离Zl=120nun

锚筋层数影响系数arl=l.0

锚筋的受剪承载力系数

av=min[0.7,(4.0-0.08Xd)X(fc/fy)a5]=0.664

锚板的弯曲变形疔减系数

ab=0.6+0.25Xt/d=0.808

当有剪力、法向拉力和弯距共同作用时，应分别按下列公式计算，取两者的

最大值：

A=[V/(arXavXfy)]+[N/(arXavXfy)]+[M/(1.3XarXabX

fyXZ)]

=120.687mm,

A=[N/(O.8XabXfy)]+[M/(0.4XarXabXfyXZ)]

=129.335mm2

实际配筋面积A=6XJIXd2/4

=678.584mm2>129.335mn2

所以设计的预埋件配筋符合要求！

2锚筋长度的计算：

根据《混凝土结构设计规范》

L=l.IXaX(fy/ft)XdX€

式中：

a——锚筋的外形系数

1——锚筋抗拉强度设计值

R——混凝土轴心抗拉强度设计值

d一—锚筋直径

&一一锚筋长度的折减系数，&=0.6

L=l.1X0.14X(300/1.43)X12X0.6

=232.615mm

此处按照构造要求，锚筋长度为240.0mm,满足使用要求。

第二章框架玻璃计算

1.基本假定：

本此计算过程中，除特殊指明的部分外，定义面材平面内的水平方向为X轴,

正方向为室外观察者的右方向；定义幕墙平面的法向为Y轴，正方向为垂直幕墙

面指向室内（以下计算简称法向）；定义幕墙平面内沿竖框轴向为Z轴，正方向向

上（以下计算简称竖向）。

2.计算对象：

此部分幕墙计算布象包括

装饰面板计算

横框计算

竖框计算

连接节点及连接附件计算

第1节面材计算

1.计算说明：

根据幕墙分格及计算对象在建筑中所处的位置，我们选取最不利的面材进行

计算。面材采用四边简支的支撑形式。

而材最大分格尺寸为2.0（长边Bb）X1.2（短边Ba）米。

面材采用8+12A-8mm中空钢化玻璃。该面材位于建筑物的墙角区域，计算

标高为11.2m,地面粗糙度为B类。此处面材主要承受作用于面板上的重力荷

载、风荷载、地震荷载。

2.力学模型及基本假定：

面材作为直接受力构件，主要承受幕墙平面法向的荷载，而由于面材在平面

内的刚度相对很大，因此，此处对面材的强度和刚度进行计算时，不考虑面材在

平面内荷载下的效应，而作为板壳结构考虑法向荷载下的效应-

法向荷载作用于面材上可简化为等效均布面荷载。

3.材料参数：

据《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）

面材采用钢化玻璃（5Vt<12）

杨氏弹性模量

E=0.72X105N/mm2

泊松比

v=0.2

强度设计值

fg=84.0N/mm2

4.荷载分析：

恒荷载设计值Gk据《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）

Gk=PXt

P玻璃的重力密度，取值为：25.6KN/m3

t产生重力荷载的玻璃的有效厚度，此处取0.016mo

2

Gk=25.6X0.016=0.409KN/m

风荷载标准值Wk据《建筑结构荷载规范》2012版(GB50009-2012)

除基本风压，贵安区50年设计周期取为：0.3KN/m2

usl局部风压体形系数，构件位于墙角位置LMl)=1.6

风压高度系数，贵安区B类地区11.2米标高，取为：L035

阵风系数，贵安区B类地区11.2米标高，取为：1.688

2

Wk=0.3X1.6X1.035X1.688=0.838KN/m

由于0.838KN/m2<1.0KN/m2,所以风荷载标准值取值为:凡=1.0KN/m2

地震荷载标准值Ek据《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)

Ek=GkXunnxXBE

a皿地震影响系数放大值，抗震设防烈度为7度，基本地震加速度为0.1g,

取0.08

BE动力放大系数，取：5.0

2

Ek=0.409X0.08X5.0=0.164KN/m

5.荷载工况组合：

工况1：1.3X重力荷载+L5XL0X风荷载一1.3X0.5X地震荷载

法向荷载：

PAh=1.5Xl.OXWk+1.3X0.5XEk

=1.5X1.0X1.04-1.3X0.5X0.164

=1.606KN/m2

竖向荷载(此处忽略不计)

工况2:1.0X重力荷载+L0XL0X风荷载

法向荷载：

PAhk=1.0X1.0XWk

=1.0X1.0X1.0

=1.0KN/m2

竖向荷载(此处忽略不计)

由上述工况组合的结果可知:

工况1为强度计算时最不利工况，在面材强度计算时，采用工况1中的面

荷载加载到面材上进行计算；

工况2为刚度计算时最不利工况，在面材刚度计算时，采用工况2中的面

荷载加载到面材上进行计算：

6.玻璃荷载分配系数：

玻璃采用中空玻璃，按《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)

强度计算时，将荷载按下式系数分配到两个单片玻璃上：

333:>

k尸k2=l.t,+12)=1.1X87(8+8)=0.55

k2=t:/(=87(83+8:<)=0.5

式中：

ki、k2一分别为各单片玻璃的荷载分配系数

ti>t2,一分别为各单片玻璃的厚度,ti=8mm>t2=8mm

挠度计算时，按下式采用等效厚度计算

33,/5331/3

te=0.95X(ti+t2)=0.95X(8+8)=9.575mm

式中：匕.一中空玻璃等效厚度

7.面材在法向荷载作用下的受力分析:

NODALSOLUTION

MAR272020

STEP=111:00:21

SUB=1

TIME-1

SEQV(AVG)

DMX=4.227

SMN=1.006

SMX=9.955

1.0062.9954.9846.9728.961

2.0013.9895.9787.9669.955

玻璃应力云图

NODALSOLUTION

MAR272020

STEP-111:00:35

SUB=1

TIME=1

USUM(AVG)

RSYS=0

DMX-2.867

SMX=2.867

0.6370661.2741.9112.548

.318533.9555991.5932.232.867

位移云图

8.面材计算结论：

根据上述计算结果，而材的最大应力：

o=9.955N/mm2<84.0N/mm2

所以面材的强度满足要求！

面材的刚度要求按照《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)

Def=LbX(1/60)=1.2X10760=20.0mm

根据上述计算结果，面材的最大位移：

Dh=2.867mm<Def

所以面材的刚度满足要求！

第2节横框计算

1.计算说明：

我们以该部位幕墙的横框作为计算对象。

根据建筑物特点以及建筑效果、结构设计的要求，横框两端都与竖框较接连

接。此横框位于整个建筑的墙角区域，计算标高为11.2m,地面粗糙度为B类。

此处横框最不利的分格宽度尺寸为1.2m,位于横框上方的分格高度尺寸为2.0

m；位于横框下方的分格高度尺寸为L0唳此处幕墙的面材采用座式结构。

2.力学模型及基本假定：

此处对横框的强度和刚度进行校核。横梁为双向受弯构件，横框两端都与竖

框较接，跨度为1.2小横框在幕墙平面内承受由面材传递来的重力荷载，荷载

形式为集中荷载，此处横框承受上方面材的重力荷载，作用位置为据横框端部

1/8处。在幕墙平面外横框承受由面材传递的法向风荷载和地震荷载，荷载形式

为线荷载。

3.截面参数及材料参数:

蚓Xf蛀骷明175,244cm4

X就的船更175.244cm4

翱Y粒畏峰615.524cm4

Y轴研场615.5?4cm4

期X科上抗翻43.853cm3

X鼾抗就43.755cm3

蚓Y驰左抗鲫69.620cm3

Y航抗罪63.644cm3

蚓X橄百懒25.385cm3

蚓Y驰的面麟47.545cm3

im：18.092crn2

横框截面

横框的材料参数：据《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)

横框采用6063-T5铝合金

杨氏弹性模量

E=0.7X105N/mm2

抗拉、压、弯强度设计值

fy=85.5N/mm2

抗剪强度设计值

fv=49.6N/mm2

局部承压强度设计值

fce=120.0N/mm2

4.荷载分析：

恒荷载设计值Gk据《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)

Gk=PXt+以

P玻璃的重力密度，取值为：25.6KN/m3

t产生重力荷载的玻璃的有效厚度，此处取0.016加

2

gs连接附件等的重量，保守按照10Kg/m?取值为：0.1KN/m

G,=25.6X0.016+0.1=0.509KN/m2

风荷载标准值％据《建筑结构荷载规范》2012版(GB50009-2012)

2

Wo基本风压，贵安区50年设计周期取为：0.3KN/m

US1局部风压体形系数，构件位于墙角位置口八1)=1.6

口，风压高度系数，贵安区B类地区11.2米标高，取为：1.035

B中阵风系数，贵安区B类地区11.2米标高，取为：1.688

2

Wk=0.3X1.6X1.035X1.688=0.838KN/m

222

由于0.838KN/m<1.0KN/m,所以风荷载标准值取值为:Wk=1.0KN/m

地震荷载标准值Ek据《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)

Ek=GkXa皿XBE

az地震影响系数放大值，抗震设防烈度为7度，基本地震加速度为0.1g,

取0.08

PE动力放大系数，取：5.0

Ek=0.509X0.08X5.0=0.203KN/m-

5.荷载工况组合：

工况1：1.3X重力荷载+1.5X1.0X风荷载一1.3X0.5X地震荷载

法向荷载:

PAh=l.5X1.OX¥k+l.3X0.5XEk

=1.5X1.0X1.0+1.3X0.5X0.203

=1.687KN/m2

竖向荷载：

PAv=1.3XGk

=1.3X0.509

=0.661KN/m2

工况2：1.0X重力荷载+L0X1.0X风荷载

法向荷载：

PAhk=1.0X1.0XWk

=1.0X1.0X1.0

=1.0KN/m2

竖向荷载：

PAvk=1.OXGk

=1.0X0.509

=0.509KN/m2

由上述工况组合的结果可知：

工况1为号虽度计算时最不利工况，在横框强度计算时，采用工况1进行计

算；

工况2为刚度计算时最不利工况，在横框刚度计算时，采用工况2进行计

算；

6.横框在荷载作用下的受力分析:

应力云图

NODALSOLUTION

MAR272020

STEP-111:08:40

SUB=1

TIME=1

UY(AVG)

RSYS-0

DMX=.173644

SMX-.079221

Vx

0.017605.035209.052814.070419

.008802.026407.044012.061616.079221

位移变形图（平面外）

位移变形图（平面内）

7.横框强度分析结论：

。=6.173N/mm2<fy

所以横框的强度满足要求！

8.横框刚度分析结论：

横框的刚度要求按照《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)

Deh=BlX(1/180)=1.2X103X(1/180)=6.67inn

Dh=0.079nun<Deh

所以横框的水平刚度满足要求！

横框的垂直刚度要求按照《建筑幕墙》(GB/T21086-2007)

Devl=BlX(1/500)=1.2X103X(1/500)=2.4nui

DPV2=3.0mm

参考上述所有的刚度要求，取最严格执行，因此横框的垂直刚度限值为:

Dev=3.0mm

根据上述结论，横框的垂直挠度值为：

Dh=0.154mm<Dev

所以横框的垂直刚度满足要求。

第3节竖框计算

1.计算说明：

我们以该部位幕墙的竖框作为计算对象。

根据幕墙分格及计算对象在建筑中所处的位置，我们选取了最不利的竖框位

置进行计算。烧框选用铝框，根据建筑结构特点，幕墙照框悬挂于主体结构上,

为受拉构件。主支点通过转接件与主体结构相连，竖框与转接件之间采用螺栓连

接，螺栓孔采用圆形螺栓孔。竖框在层间设有伸缩缝，竖框之间采用轴向可自由

滑动的插芯连接。面材采用8+12A+8nmi中空玻璃。该竖框位于建筑物的墙每区

域，计算标高为11.2m,地面粗糙度为B类。此处竖框承受荷载的左边分格宽

度尺寸为1.2m,右边分格宽度尺寸为L2m竖框的计算跨度为5.4mo

2.力学模型及基本假定：

竖框做为悬挂于主体结构上的受拉结构，此处对其强度和刚度进行计算，不

用再考虑其整体稳定性的问题。竖框简化为双跨梁计算模型。竖框上支点为固定

钱接连接形式；下支点采用滑动钱接连接形式。竖框承受通过面材传递和产生的

重力荷载、风荷载和地震荷载。

法向荷载作用于竖框上可简化为等效均布线荷载；而由面材及其连接附件产

生的竖向荷载也可简化为均布荷教作用于竖框上。

3.截面参数及材料参数：

型材X轴主喟性距.1330484cm^

X轴的惯性距:1330.484cm/-

型材Y轴主赏性距•246586cm4

Y轴的惯性距246.586cM

型材X轴上抗弯距:111.25km3

乂轴下抗弯距115161cm3

型材Y轴左抗弯距61646cm3

Y轴右抗弯距.61.647cm3

型材X轴的百积矩.77.769cm3

型材Y轴的面积矩34642cm3

型材面积22836cm2

铝竖框截面

厚框的材料参数:据《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)

竖框采用6063-T6铝合金

杨氏弹性模量

E=0.7X105N/mm2

抗拉、压、弯强度设计值

fy=140.0N/mm"

抗剪强度设计值

fv=81.2N/mm2

局部承压强度设计值

fce=161.0N/mm2

4.荷载分析：

恒荷载设计值G,据《玻璃幕墙T程技术规范》(JCJ102-2003)

Gk=PXt+gs

P玻璃的重力密度，取值为：25.6KN/m;,

t产生重力荷载的玻璃的有效厚度，此处取0.016mo

gs连接附件等的重量，保守按照10Kg/而取值为：0.1KN/m2

G=25.6X0.016+0.1=0.509KN/m2

风荷载标准值Wk据《建筑结构荷载规范》2012版(GB50009-2012)

Wo基本风压，贵安区50年设计周期取为：0.3KN/m2

US1局部风压体形系数，构件位于墙角位置Li(1)=1.6

风压高度系数，贵安区B类地区11.2米标高，取为：1.035

B欧阵风系数，贵安区B类地区11.2米标高，取为：1.688

2

Wk=0.3X1.6Xl.035X1.688=0.838KN/m

222

由丁0.838KN/m<1.0KN/m,所以风荷载标准值取值为：Wk=1.0KN/m

地震荷载标准值Ek据《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)

Ek=GkXa皿XBE

a皿地震影响系数放大值，抗震设防烈度为7度，基本地震加速度为0.1g,

取0.08

BE动力放大系数，取：5.0

Ek=O.509X0.08X5.0=0.203KN/m2

5.荷载工况组合：

工况1：1.3X重力荷载+1.5XL0X风荷载一1.3X0.5X地震荷载

法向荷载：

PA