玻璃幕墙计算书

xx幕墙工程设计计算书审核:校对:计算:某工程设计有限公司二〇xx年x月目录第一部分、玻璃幕墙工程 (5)一、计算依据及说明 (5)1、工程概况说明 (5)2、设计依据 (5)3、基本计算公式 (7)二、荷载计算 (9)1、风荷载标准值计算 (9)2、风荷载设计值计算 (10)3、水平地震作用计算 (11)4、荷载组合计算 (11)三、水密性指标值计算 (11)1、水密性计算 (11)四、玻璃计算 (12)1、玻璃面积 (12)2、玻璃板块自重 (12)3、玻璃强度计算 (13)4、玻璃跨中挠度计算 (15)五、立柱计算 (16)1、立柱荷载计算 (16)2、选用立柱型材的截面特性 (18)3、立柱强度计算 (19)4、立柱的刚度计算 (20)5、立柱抗剪计算 (20)六、立柱与主结构连接计算 (21)1、立柱与主结构连接计算 (21)七、横梁计算 (23)1、选用横梁型材的截面特性 (23)2、横梁的强度计算 (23)3、横梁的刚度计算 (26)4、横梁的抗剪强度计算 (28)八、横梁与立柱连接件计算 (29)1、横梁与角码连接计算 (29)2、角码与立柱连接计算 (30)九、预埋件计算 (31)1、预埋件受力计算 (31)2、预埋件面积计算 (31)十、端部连接焊缝强度计算 (33)1、端接焊缝基本信息 (33)2、焊缝强度计算 (34)十一、伸缩缝计算 (35)第二部分、雨篷-6 (36)一、计算依据及说明 (36)1、工程概况说明 (36)2、设计依据（同玻璃幕墙部分） (36)二、荷载计算 (36)1、风荷载标准值计算 (36)2、风荷载设计值计算 (37)3、雪荷载标准值计算 (37)4、雪荷载设计值计算 (37)5、自重荷载设计值 (38)6、竖向均布地震作用计算 (38)7、荷载组合计算 (38)三、玻璃计算 (39)1、玻璃面积 (39)2、玻璃板块自重 (39)3、玻璃强度计算 (40)4、玻璃跨中挠度计算 (42)四、雨蓬杆件计算 (43)1、雨蓬杆件型材截面信息 (43)2、雨蓬杆件在正风压作用下的弯矩图 (44)3、雨蓬杆件在正风压作用下的挠度图 (45)4、雨蓬杆件在正风压作用下的剪力图 (45)5、雨蓬杆件在正风压作用下的强度校核 (45)6、雨蓬杆件在负风压作用下的弯矩图 (46)7、雨蓬杆件在正风压作用下的挠度图 (47)8、雨蓬杆件在负风压作用下的剪力图 (48)9、雨蓬杆件在正风压作用下的强度校核 (48)五、耳板强度计算 (49)1、耳板计算原理及总体信息描述 (49)2、耳板拉断破坏验算 (50)3、耳板抗剪强度验算 (50)4、耳板端面承压强度验算 (51)5、销轴抗剪强度验算 (51)6、连接螺栓抗剪强度验算 (51)六、横向杆件计算 (52)1、选用型材的截面特性 (52)2、杆件强度计算 (52)3、杆件剪力计算 (54)4、杆件刚度计算 (55)七、端部连接焊缝强度计算 (55)1、端接焊缝基本信息 (55)2、焊缝强度计算 (56)八、预埋件计算 (57)2、预埋件面积计算 (58)3、锚筋锚固长度计算 (59)第三部分、雨棚-5 (61)一、计算依据及说明 (61)1、工程概况说明 (61)二、荷载计算 (61)1、风荷载标准值计算 (61)2、风荷载设计值计算 (62)3、雪荷载标准值计算 (62)4、雪荷载设计值计算 (62)5、自重荷载设计值 (62)6、竖向均布地震作用计算 (63)7、荷载组合计算 (63)三、玻璃计算 (64)1、玻璃面积 (64)2、玻璃板块自重 (64)3、玻璃强度计算 (65)4、玻璃跨中挠度计算 (67)四、雨蓬杆件计算 (68)1、雨蓬杆件承受组合荷载计算 (68)2、雨蓬杆件型材截面信息 (69)3、雨蓬杆件强度验算 (69)4、雨蓬杆件剪应力计算 (70)5、雨蓬杆件挠度计算 (70)五、横向杆件计算 (71)1、选用型材的截面特性 (71)2、杆件强度计算 (72)3、杆件剪力计算 (73)4、杆件刚度计算 (74)六、端部连接焊缝强度计算 (74)1、端接焊缝基本信息 (74)2、焊缝强度计算 (75)七、预埋件计算 (77)1、预埋件受力计算 (77)2、预埋件面积计算 (77)第四部分、石材幕墙工程 (79)一、计算依据及说明 (79)1、工程概况说明 (79)二、荷载计算 (79)1、风荷载标准值计算 (79)2、风荷载设计值计算 (82)3、水平地震作用计算 (82)4、荷载组合计算 (82)三、面板计算 (83)1、面板荷载计算 (83)2、面板强度计算 (83)3、面板剪应力计算 (83)4、面板挂件剪应力计算 (84)5、挂件在重力作用下的剪应力计算 (84)6、挂件在重力作用下的强度验算 (85)四、石材密封胶宽度信息 (86)1、石材密封胶宽度计算 (86)五、立柱计算 (87)1、立柱荷载计算 (87)2、选用立柱型材的截面特性 (89)3、立柱强度计算 (90)4、立柱的刚度计算 (91)5、立柱抗剪计算 (91)六、立柱与主结构连接计算 (92)1、立柱与主结构连接计算 (92)七、横梁计算 (94)1、选用横梁型材的截面特性 (94)2、横梁的强度计算 (94)3、横梁的刚度计算 (98)4、横梁的抗剪强度计算 (99)八、横梁与立柱连接件计算 (100)1、横梁与角码连接计算 (100)2、角码与立柱连接计算 (101)九、预埋件计算 (102)1、预埋件受力计算 (102)2、预埋件面积计算 (103)3、锚筋锚固长度计算 (104)十、端部连接焊缝强度计算 (105)1、端接焊缝基本信息 (105)2、焊缝强度计算 (106)十一、伸缩缝计算 (107)1、立柱伸缩缝设计计算 (107)第一部分、玻璃幕墙工程一、计算依据及说明1、工程概况说明工程名称:xx幕墙工程工程所在城市:X市工程所属建筑物地区类别:B类工程所在地区抗震设防烈度:八度(0.2g)工程基本风压:0.3kN/m2工程强度校核处标高:13.4m2、设计依据3、基本计算公式(1).场地类别划分:根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别:A类近海面,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;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;康复医院幕墙工程按B类地区计算风压(2).风荷载计算:幕墙属于薄壁外围护构件，根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 8.1.1-2采用风荷载计算公式: wk =βgz×μsl×μz×w其中: wk---作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)βgz---瞬时风压的阵风系数根据不同场地类型,按以下公式计算:βgz =1+2gI10(z10)(-α)其中g为峰值因子取为2.5，I10为10米高名义湍流度,α为地面粗糙度指数 A类场地: I10=0.12 ,α=0.12B类场地: I10=0.14 ,α=0.15C类场地: I10=0.23 ,α=0.22D类场地: I10=0.39 ,α=0.30μz---风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012取定,根据不同场地类型,按以下公式计算: A 类场地: μz =1.284×(Z 10)0.24B 类场地: μz =1.000×(Z 10)0.30C 类场地: μz =0.544×(Z 10)0.44D 类场地: μz =0.262×(Z 10)0.60本工程属于B 类地区μsl ---风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012取定 w0---基本风压,按全国基本风压图,X 市地区取为0.3kN/m 2(3).地震作用计算: q EAk =β E ×α max ×GAk其中: qEAk ---水平地震作用标准值 β E ---动力放大系数,按 5.0 取定αmax ---水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定: 6度(0.05g): αmax =0.04 7度(0.1g): αmax =0.08 7度(0.15g): αmax =0.12 8度(0.2g): α max =0.16 8度(0.3g): α max =0.24 9度(0.4g): αmax =0.32X 市地区设防烈度为八度(0.2g),根据本地区的情况,故取αmax =0.16 GAk ---幕墙构件的自重(N/m 2)(4).荷载组合:结构设计时，根据构件受力特点，荷载或作用的情况和产生的应力(内力)作用方向，选用最不利的组合，荷载和效应组合设计值按下式采用： γ G SG +γw ψ w Sw +γE ψ E SE +γT ψ T ST各项分别为永久荷载：重力；可变荷载：风荷载、温度变化；偶然荷载：地震 水平荷载标准值: qk =Wk +0.5×qEAk ，维护结构荷载标准值不考虑地震组合 水平荷载设计值: q=1.4×Wk +0.5×1.3×qEAk荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用:①对永久荷载采用标准值作为代表值，其分项系数满足：a.当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合，取1.2；对有永久荷载效应控制的组合，取1.35b.当其效应对结构有利时：一般情况取1.0；②可变荷载根据设计要求选代表值，其分项系数一般情况取1.4二、荷载计算1、风荷载标准值计算Wk : 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m 2) z : 计算高度13.4mμz : 13.4m 高处风压高度变化系数(按B 类区计算): (GB50009-2012 条文说明8.2.1) μz =1×(z 10)0.3=1.09177I10: 10米高名义湍流度,对应A 、B 、C 、D 类地面粗糙度，分别取0.12、0.14、0.23、0.39。

(GB50009-2012 条文说明8.4.6)βgz : 阵风系数 : β gz = 1 + 2×g ×I 10×(z 10)(-α)= 1 + 2×2.5×0.14×(13.410)(-0.15)= 1.66993μ sp1:局部正风压体型系数,采用给定值，取1。

μsn1:局部负风压体型系数,采用给定值，取-1.4。

面板正风压风荷载标准值计算如下W kp =β gz ×μ sp1×μ z ×W0 (GB50009-2012 8.1.1-2) =1.66993×1×1.09177×0.3=0.546956 kN/m 2Wkp <1kN/m 2,取Wkp =1kN/m 2面板负风压风荷载标准值计算如下W kn =β gz ×μ sn1×μ z ×W0 (GB50009-2012 8.1.1-2) =1.66993×(-1.4)×1.09177×0.3=-0.765738 kN/m 2Wkn >-1kN/m 2,取Wkn =-1kN/m 2同样，立柱正风压风荷载标准值计算如下W kvp =β gz ×μ svp1×μ z ×W0 (GB50009-2012 8.1.1-2) =1.66993×1×1.09177×0.3=0.546956 kN/m 2Wkvp <1kN/m 2,取Wkvp =1kN/m 2立柱负风压风荷载标准值计算如下W kvn =β gz ×μ svn1×μ z ×W0 (GB50009-2012 8.1.1-2) =-0.765738 kN/m 2Wkvn >-1kN/m 2,取Wkvn =-1kN/m 2同样，横梁正风压风荷载标准值计算如下W khp =β gz ×μ shp1×μ z ×W0 (GB50009-2012 8.1.1-2) =0.546956 kN/m 2 Wkhp <1kN/m 2,取Wkhp =1kN/m 2横梁负风压风荷载标准值计算如下W khn =β gz ×μ shn1×μ z ×W0 (GB50009-2012 8.1.1-2) =-0.765738 kN/m 2 Wkhn >-1kN/m 2,取Wkhn =-1kN/m 22、风荷载设计值计算W: 风荷载设计值: kN/m 2γw : 风荷载作用效应的分项系数：1.4按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003 5.4.2条规定采用 面板风荷载作用计算Wp=γw ×Wkp=1.4×1=1.4kN/m 2Wn=γw ×Wkn=1.4×(-1)=-1.4kN/m 2立柱风荷载作用计算Wvp=γw ×Wkvp=1.4×1=1.4kN/m 2Wvn=γw ×Wkvn=1.4×(-1)=-1.4kN/m 2横梁风荷载作用计算Whp=γw ×Wkhp=1.4×1=1.4kN/m 2Whn=γw×Wkhn=1.4×(-1)=-1.4kN/m23、水平地震作用计算GAK: 面板平米重量取0.3072kN/m2αmax: 水平地震影响系数最大值:0.16qEk: 分布水平地震作用标准值(kN/m2)qEk=βE×αmax×GAK (JGJ102-2003 5.3.4)=5×0.16×0.3072=0.24576kN/m2rE: 地震作用分项系数: 1.3qEA: 分布水平地震作用设计值(kN/m2)qEA=rE×qEk=1.3×0.24576=0.319488kN/m24、荷载组合计算幕墙承受的荷载作用组合计算，按照规范，考虑正风压、地震荷载组合:Szkp=Wkp=1kN/m2Szp=Wkp×γw+qEk×γE×ψE=1×1.4+0.24576×1.3×0.5=1.55974kN/m2考虑负风压、地震荷载组合:Szkn=Wkn=-1kN/m2Szn=Wkn×γw-qEk×γE×ψE=-1×1.4-0.24576×1.3×0.5=-1.55974kN/m2综合以上计算，取绝对值最大的荷载进行强度演算采用面板荷载组合标准值为1kN/m2面板荷载组合设计值为1.55974kN/m2立柱承受风荷载标准值为1kN/m2横梁承受风荷载标准值为1kN/m2三、水密性指标值计算1、水密性计算根据《建筑幕墙》GB/T 21086--2007 5.1.2.1要求,水密性能指标应按照如下方法确定,对于ⅢA和ⅣA地区，即热带风暴和台风多发地区，水密性能指标P按照下面公式计算：P = 1000×μz ×μc×ωGB/T 21086--2007 5.1.2.1z : 计算高度13.4mμz : 13.4m 高处风压高度变化系数(按B 类区计算): (GB50009-2012 条文说明8.2.1) μz =1×(z 10)0.3=1.09177μc : 风力系数，可取1.2ω0: X 市地区基本风压，取0.3kN/m 2，X 市地区所属气候区域为IA 类气候 所以有：P = 1000×μz ×μc ×ω= 1000×1.09177×1.2×0.3 = 393.037Pa由于该地区所属气候区域为IA 类气候，根据GB/T 21086--2007 5.1.2.1(b)规定，实际水密性能按照上式的75%进行设计，即 P ×0.75 = 294.778Pa四、玻璃计算1、玻璃面积B: 该处玻璃幕墙分格宽: 1.12m H: 该处玻璃幕墙分格高: 1.75m A: 该处玻璃板块面积: A=B ×H =1.12×1.75=1.96m 22、玻璃板块自重GSAk :中空玻璃板块平均自重(不包括铝框):玻璃的体积密度为: 25.6(kN/m 3) (JGJ102-2003 5.3.1) t 1: 外层玻璃厚度 6mm t2: 内层玻璃厚度 6mm GSAk =25.6×t 1+ t21000=25.6×6 + 61000=0.3072kN/m 23、玻璃强度计算选定面板材料为:6(TP)+12+6(TP)中空玻璃校核依据: σ≤fgq: 玻璃所受组合荷载: 1.55974kN/m2a: 玻璃短边边长: 1.12mb: 玻璃长边边长: 1.75mto:中空玻璃外层玻璃厚度: 6mmti:中空玻璃内层玻璃厚度: 6mmE: 玻璃弹性模量 : 72000N/mm2m: 玻璃板面跨中弯曲系数,按边长比a/b查表 6.1.2-1得: 0.08168η: 折减系数,根据参数θ查表6.1.2-2σw: 玻璃所受应力:q=1.55974kN/m2荷载分配计算:qo =1.1×q×to3to3+ti3=1.1×1.55974×6363+63 =0.857859qi =q×ti3to3+ti3=1.55974×6363+63 =0.779872qko =1.1×qk×to3to3+ti3=1.1×1×6363+63 =0.55qki =qk×ti3to3+ti3=1×6363+63=0.5参数θ计算:θo =qko ×a 4×109E ×t o4 (JGJ102-2003 6.1.2-3)=0.55×1.124×10972000×64=9.27464查表6.1.2-2 得ηo = 0.965803θi =qki ×a 4×109E ×t i4=0.5×1.124×10972000×64=8.4315查表6.1.2-2 得ηi = 0.972548 玻璃最大应力计算:σ wo =6×m ×qo ×a 2×1000t o 2×η o(JGJ102-2003 6.1.2-1) =6×0.08168×0.857859×1.122×100062×0.965803 =14.1483N/mm 2σ wi =6×m ×qi ×a 2×1000t i2×ηi =6×0.08168×0.779872×1.122×10006×0.972548 =12.9519N/mm 214.1483N/mm 2≤f g =84N/mm 212.9519N/mm 2≤fg =84N/mm 2玻璃的强度满足4、玻璃跨中挠度计算校核依据: df ≤dflim =1.1260×1000=18.6667mm D: 玻璃刚度(N ·mm) ν: 玻璃泊松比: 0.2E: 玻璃弹性模量 : 72000N/mm 2te : 中空玻璃的等效厚度 te =0.95×3t o 3+t i 3=0.95×363+63=7.18155mm D=E ×t e312×(1-ν2)=72000×7.18155312×(1-0.22) =2314912.5N ·mmqk : 玻璃所受组合荷载标准值:1kN/m 2μ: 挠度系数,按边长比a/b 查 表6.1.3得: 0.008102参数θ计算:θ=qk ×a 4E ×t e 4(JGJ102-2003 6.1.2-3) =1×1.12472000×7.181554×109=8.21612η: 折减系数,根据参数θ查表6.1.2-2 得η = 0.974271 df : 玻璃组合荷载标准值作用下挠度最大值d f =μ×qk ×a 4D ×η (JGJ102-2003 6.1.3-2)=0.008102×1×1.1242314912.5×0.974271×109=5.36549mm5.36549mm ≤dflim =18.6667mm 玻璃的挠度满足五、立柱计算1、立柱荷载计算(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布) qw: 风荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m) rw: 风荷载作用效应的分项系数：1.4Wk: 风荷载标准值: 1kN/m 2Bl: 幕墙左分格宽: 1.12m Br: 幕墙右分格宽: 1.12m qwk=Wk ×Bl+Br2=1×1.12+1.122=1.12kN/m qw=1.4×qwk =1.4×1.12 =1.568kN/m(2)分布水平地震作用设计值GAkl: 立柱左边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 0.5kN/m 2GAkr: 立柱右边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 0.5kN/m 2qEAkl=5×αmax ×GAkl (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.16×0.5=0.4kN/m 2qEAkr=5×αmax ×GAkr (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.16×0.5=0.4kN/m 2qek=qEkl ×Bl+qEkr ×Br 2=0.4×1.12+0.4×1.122=0.448kN/m qe=1.3×qek =1.3×0.448 =0.5824kN/m (3)立柱荷载组合立柱所受组合荷载标准值为: qk=qwk=1.12kN/m立柱所受组合荷载设计值为: q =qw+ψE ×qe =1.568+0.5×0.5824 =1.8592kN/m 立柱计算简图如下:n 0n 1n 2b 0b 1立柱计算简图4200600q 1q 2q 3q 4立柱受力简图4200600q1=1.859kN/m q2=0.672kN/m q3=1.859kN/m q4=0.672kN/m(4)立柱弯矩:通过有限元分析计算得到立柱的弯矩图如下:M m a x =3.598k N .m立柱弯矩分布如下表: 最大弯矩发生在4.2m 处M: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN ·m) M=3.59755kN ·m立柱在荷载作用下的轴力图如下:立柱在荷载作用下的支座反力信息如下表:2、选用立柱型材的截面特性选定立柱材料类别: 铝-6063-T5选用立柱型材名称: 140x65型材强度设计值: 85.5N/mm2型材弹性模量: E=70000N/mm2X轴惯性矩: Ix=507.476cm4Y轴惯性矩: Iy=93.5394cm4X轴上部抵抗矩: Wx1=59.206cm3X轴下部抵抗矩: Wx2=56.837cm3Y轴左部抵抗矩: Wy1=28.7814cm3Y轴右部抵抗矩: Wy2=28.7813cm3型材截面积: A=15.4178cm2型材计算校核处抗剪壁厚: t=3mm型材截面面积矩: Ss=0cm3塑性发展系数: γ=1.05140x653、立柱强度计算校核依据: N A +Mγ×w ≤ｆaBl: 幕墙左分格宽: 1.12m Br: 幕墙右分格宽: 1.12m Hv: 立柱长度GAkl: 幕墙左分格自重: 0.5kN/m 2GAKr: 幕墙右分格自重: 0.5kN/m 2幕墙自重线荷载: Gk=GAkl ×Bl+GAkr ×Br 2=0.5×1.12+0.5×1.122=0.56kN/mrG: 结构自重分项系数: 1.2G:幕墙自重线荷载设计值0.672kN/mf: 立柱计算强度(N/mm 2)A: 立柱型材截面积: 15.4178cm 2Nl: 当前杆件最大轴拉力(kN) Ny: 当前杆件最大轴压力(kN) Mmax:当前杆件最大弯矩(kN.m)Wz: 立柱截面抵抗矩(cm 3) γ: 塑性发展系数: 1.05通过上面计算可知,立柱杆件b1的应力最大,为62.374N/mm 2≤ｆa=85.5N/mm 2,所以立柱承载力满足要求4、立柱的刚度计算校核依据: Umax ≤L180且 Umax ≤20mm Dfmax: 立柱最大允许挠度:通过有限元分析计算得到立柱的挠度图如下:D m a x =6.190m m 立柱挠度分布如下表:最大挠度发生在1.8375m 处,最大挠度为6.19036mm ≤20mm Dfmax=Hvmax180×1000=4.2180×1000=23.3333mm立柱最大挠度Umax 为: 6.19036mm ≤23.3333mm 挠度满足要求5、立柱抗剪计算校核依据: τmax ≤[τ]=49.6N/mm 2通过有限元分析计算得到立柱的剪力图如下:立柱剪力分布如下表:最大剪力发生在4.2m 处τ: 立梃剪应力:Q: 立梃最大剪力: 6.55368kNSs: 立柱型材截面面积矩: 0cm 3Ix: 立柱型材截面惯性矩: 507.476cm 4t: 立柱抗剪壁厚: 3mm τ=Q ×Ss ×100Ix ×t=6.55368×0×100507.476×3=0N/mm 20N/mm 2≤49.6N/mm 2立柱抗剪强度可以满足六、立柱与主结构连接计算1、立柱与主结构连接计算连接处角码材料 : 钢-Q235连接螺栓材料 : C 级普通螺栓-4.8级 Lct : 连接处角码壁厚: 8mm D v : 连接螺栓直径: 12mm D ve : 连接螺栓有效直径: 10.36mm N h : 连接处水平总力(N):Nh =Q=5.43816kNN g : 连接处自重总值设计值(N): Ng =-3.2256kN N: 连接处总合力(N): N=N g 2+N h 2=-3.22562+5.438162×1000 =6322.82NNb : 螺栓的承载能力: N v : 连接处剪切面数: 2N b =2×3.14×⎝ ⎛⎭⎪⎫D e 22×140 (GB 50017-2003 7.2.1-1) =2×3.14×⎝ ⎛⎭⎪⎫10.3622×140 =23603NNnum : 立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数: Nnum =N N b=6322.8223603=0.267882个 取2个N cbl : 立梃型材壁抗承压能力(N): N vl : 连接处剪切面数: 2×2 t: 立梃壁厚: 3mmNcbl =Dv ×2×120×t ×Nnum (GB 50017-2003 7.2.1-3) =12×2×120×3×2 =17280N6322.82N ≤ 17280N立梃型材壁抗承压能力满足 N cbg : 角码型材壁抗承压能力(N):N cbg =D v ×2×325×L ct ×Nnum (GB 50017-2003 7.2.1-3) =12×2×325×8×2 =124800N6322.82N ≤ 124800N角码型材壁抗承压能力满足七、横梁计算1、选用横梁型材的截面特性选定横梁材料类别: 铝-6063-T5 选用横梁型材名称: 65x80型材强度设计值: 85.5N/mm 2型材弹性模量: E=70000N/mm 2X 轴惯性矩: Ix=32.7076cm 4Y 轴惯性矩: Iy=120.861cm 4X 轴上部抵抗矩: Wx1=12.1618cm 3X 轴下部抵抗矩: Wx2=8.58323cm 3Y 轴左部抵抗矩: Wy1=24.2865cm 3Y 轴右部抵抗矩: Wy2=22.4919cm 3型材截面积: A=11.1775cm 2型材计算校核处抗剪壁厚: t=2.5mm型材截面绕X 轴面积矩: Ss=7.3625cm 3型材截面绕Y 轴面积矩: Ssy=16.0455cm 3塑性发展系数: γ=1.0565x802、横梁的强度计算校核依据:Mxγ×W x + Myγ×Wy≤fa =85.5 (JGJ102-2003 6.2.4) (1)横梁在自重作用下的弯矩(kN ·m) Hh : 幕墙分格高: 1.75mB h : 幕墙分格宽: 1.12mGAkhu : 横梁上部面板自重: 0.5kN/m 2GAkhd : 横梁下部面板自重: 0.5kN/m 2G hk : 横梁自重荷载线分布均布荷载集度标准值(kN/m): Ghk =0.5×Hh =0.5×1.75 =0.875kN/mG h : 横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m) Gh =γG ×Ghk=1.2×0.875 =1.05kN/m横梁端部承受重力荷载为G rh =12×G h ×B h=12×1.05×1.12=0.588kNMhg : 横梁在自重荷载作用下的弯矩(kN ·m)M hg =18×G h ×B h 2=18×1.05×1.122=0.16464kN ·m(2)横梁承受的组合荷载作用计算 横梁承受风荷载作用 wk =1kN/m 2q EAk : 横梁平面外地震荷载: β E : 动力放大系数: 5α max : 地震影响系数最大值: 0.16qEAku =βE ×αmax ×0.5 (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.16×0.5q EAkd =β E ×αmax ×0.5 (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.16×0.5=0.4kN/m 2荷载组合:横梁承受面荷载组合标准值: qAk =wk = 1kN/m 2横梁承受面荷载组合设计值: qAu =γw ×wk +0.5×γE ×qEAku =1.4×1+0.5×1.3×0.4=1.66kN/m 2qAd =γw ×wk +0.5×γE ×qEAkd=1.4×1+0.5×1.3×0.4=1.66kN/m 2(3)横梁在组合荷载作用下的弯矩(kN ·m)横梁上部组合荷载线分布最大荷载集度标准值(三角形分布) 横梁下部组合荷载线分布最大荷载集度标准值(三角形分布) 分横梁上下部分别计算 H hu : 横梁上部面板高度 1.75m H hd : 横梁下部面板高度 1.75mqu =q Au ×Bh2=1.66×1.122=0.9296kN/m qd =qAd ×Bh2=1.66×1.122=0.9296kN/m组合荷载作用产生的线荷载标准值为: q uk =qAk ×Bh2=1×1.122q dk =qAk ×Bh2=1×1.122=0.56kN/mMh : 横梁在组合荷载作用下的弯矩(kN ·m) M hu =112×q u ×B h 2 =112×0.9296×1.122=0.0971742kN ·m Mhd =112×q d ×B h 2 =112×0.9296×1.122=0.0971742kN ·m M h =M hu +Mhd=0.0971742+0.0971742 =0.194348kN.m (4)横梁强度:σ: 横梁计算强度(N/mm 2): Wx2: X 轴抵抗矩: 8.58323cm 3Wy2: y 轴抵抗矩: 22.4919cm 3γ: 塑性发展系数: 1.05σ=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫M hg γ×W x2 + M h γ×W y2×103=⎝⎛⎭⎪⎫0.164641.05×8.58323 + 0.1943481.05×22.4919×103=26.4975N/mm 226.4975N/mm 2≤ fa =85.5N/mm 2横梁正应力强度满足要求3、横梁的刚度计算校核依据: Umax ≤L 180且 U max ≤20mm,且满足重力作用下Ugmax ≤L 500,U gmax ≤3mm横梁承受分布线荷载作用时的最大荷载集度： qku : 横梁上部面板所受组合荷载标准值为 0.56kN/m q kd : 横梁下部面板所受组合荷载标准值为 0.56kN/m U hu : 横梁上部水平方向由组合荷载产生的弯曲:Uhu =qku ×B h4120×E ×Iy=0.56×1.124120×70000×120.861×108=0.086795mmUhd : 横梁下部水平方向由组合荷载产生的弯曲:Uhd =qkd ×B h4120×E ×I y=0.56×1.124120×70000×120.861×108=0.086795mmUhg : 自重作用产生的弯曲:U hg =5×G hk ×B h 4×108384×E ×Ix=5×0.875×1.124×108384×70000×32.7076=0.783019mm ≤ 3mm综合产生的弯曲为: U=Uhu +Uhd=0.086795+0.086795 =0.17359mm ≤ 20mm Du =U B h ×1000=0.173591.12×1000=0.000154991 ≤ 1/180Dg =UhgB h ×1000=0.7830191.12×1000=0.000699124 ≤ 1/500 挠度满足要求4、横梁的抗剪强度计算校核依据: τmax ≤49.6N/mm 2(1)Q: 组合荷载作用下横梁剪力设计值(kN)q u : 横梁上部组合荷载线荷载最大值: 0.9296kN/m q d : 横梁下部组合荷载线荷载最大值: 0.9296kN/m Bh : 幕墙分格宽: 1.12m需要分别计算横梁上下部分面板的组合荷载所产生的剪力设计值 横梁上部组合荷载线分布呈三角形分布 横梁下部组合荷载线分布呈三角形分布 Q u =qu ×Bh4=0.9296×1.124=0.260288kN Q d =qd ×Bh4=0.9296×1.124=0.260288kN (2)Q: 横梁所受剪力: Q=Q u +Qd=0.260288+0.260288 =0.520576kN (3)τ: 横梁剪应力Ssy : 横梁型材截面面积矩: 16.0455cm 3Iy : 横梁型材截面惯性矩: 120.861cm 4t : 横梁抗剪壁厚: 2.5mmτ h =Q ×Ssy ×100Iy ×t (JGJ102-2003 6.2.5-2) =0.520576×16.0455×100120.861×2.5=2.76447N/mm 2τ v =G rh ×Ss ×100Iz ×t (JGJ102-2003 6.2.5-2) =5.29437N/mm 2 τ = (τ h 2+τ v 2)=5.97265N/mm 25.97265N/mm 2 ≤ 49.6N/mm 2横梁抗剪强度满足要求八、横梁与立柱连接件计算1、横梁与角码连接计算Q: 连接部位受总剪力: 采用SW +0.5SE 组合Q=0.520576kN横梁与角码连接螺栓材料:C 级普通螺栓-4.8级螺栓连接的抗剪强度计算值: 140N/mm 2Nv : 剪切面数: 1 D : 螺栓公称直径: 6mm D e : 螺栓有效直径: 5.06mm N vbh : 螺栓受剪承载能力计算:N vbh =N v ×3.14×⎝ ⎛⎭⎪⎫D e 22×140 (GB50017-2003 7.2.1-1) =1×3.14×⎝⎛⎭⎪⎫5.0622×140 =2815.26NNnum : 螺栓个数: Nnum =Q N vbh=0.520576×10002815.26=0.184912横梁与角码连接螺栓取2个Ncb : 连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力计算: t: 幕墙横梁抗剪壁厚:2.5mm Ncb =D ×t ×120×Nnum=6×2.5×120×2 =3600N520.576N ≤3600N横梁与角码连接强度满足要求2、角码与立柱连接计算G h : 自重荷载(N): Gh =0.588kNN: 连接处组合荷载: 采用S G +S W +ψ E ×SE N=G h 2+Q 2=0.5882+0.5205762=0.78533kN Nv : 剪切面数: 1 D p : 螺栓公称直径: 6mm D ep : 螺栓有效直径: 5.06mm角码与立柱连接螺栓材料:C 级普通螺栓-4.8级 N vbhv : 螺栓受剪承载能力计算:N vbhv =N v ×3.14×⎝ ⎛⎭⎪⎫D ep 22×140 (GB 50017-2003 7.2.1-1)=1×3.14×⎝⎛⎭⎪⎫5.0622×140 =2815.26N N num2: 螺栓个数: Nnum2=N/Nvbhv=0.278954立柱与角码连接螺栓取2个Ncbj : 连接部位角码壁抗承压能力计算: L ct1: 角码壁厚:4mmNcbj =D ×Lct1×133Nnum2 (GB 50017-2003 7.2.1-3) =6×4×133×2 =6384N785.33N ≤ 6384N立柱与角码连接强度满足要求九、预埋件计算1、预埋件受力计算V: 剪力设计值: V=3225.6NN: 法向力设计值: N=5438.16Ne2: 螺孔中心与锚板边缘距离: 60mm M: 弯矩设计值(N ·mm): M=N ×e1+V ×e2 =5438.16×0+3225.6×60 =193536N ·mm2、预埋件面积计算Nsnum : 锚筋根数: 6根 锚筋层数: 2层αr : 锚筋层数影响系数: 1 混凝土级别：混凝土-C30 混凝土强度设计值:fc =14.3N/mm 2按现行国家标准≤混凝土结构设计规范≥ GB 50010采用。