幕墙的结构计算书

幕墙的结构计算书

l. 荷载计算：

1.1风荷载计算：

计算式：

Wk=ξ×βD×μs×μz×Wo（KN／m2）

式中：

Wk——作用于幕墙的风荷载标准值（KN／m2）

ξ——放大系数。

ξ=1.0

βD—一阵风系数

βD＝2.25

μs—风荷载荷的体型系数

μs=±1.5

μz——风荷载荷的高度系数。

Μz=1.83

Wo——基本风压值。

Wo=0.44 KN／m2

计算结果：

Wk＝2.72 KN／m2

1.2自重荷载计算：

幕墙单元构件自重包括：铝合金型材、玻璃（铝板）及连接件的重量：

计算式：

G=η1×A1+η2×A2+η3×A3（KN ／m 2）

式中：G —单元构件的重量（KN ）

η1---玻璃单位面积重量（KN ／m 2）

η1=0.324KN ／m 2

A1----单元板玻璃安装面积m 2

η2---型材及连接件单位面积安装重量（KN ／m 2） η2=0.147KN ／m 2

A2-----单元板块的面积m 2

A2=3.3 m 2

计算结果：

G=1.544KN

1.3幕墙立柱型材断面的几何特性：Jy=699.98cm 4

Wy=89.14 cm 3

A=27.54 cm 2

Wk=2.72 KN ／m 2

水平分格=1.8m 支点间距=1.85m

计算弯矩=3KN.m E=0.7×105 MPa （铝型材）

塑性发展系数取1.05

1.3.1幕墙立柱的挠度计算

计算式：f max =Jy

E L P ...384..53 计算结果：

f max =1.562mm

校核：f max ＜f=1850/180=10.287mm

结论：挠度满足要求。

1.3.2幕墙立柱的强度计算：

计算式：W

M A N γσ+=0 计算结果：бmax =32.05MPa

校核：бmax ＜б=84.2MPa

结论：强度满足要求

1.4横框的挠度、强度计算：

横框的挠度计算：

1.4.1横框受二个方向荷载作用，产生两个方向挠度fx 和fy 计算式：

总挠度： f=22y x f f +(mm)

Wk=2.72 KN ／m 2 水平分格=1.8m

垂直分格=1.85m ，玻璃厚度=2×6=12mm

地震作用=0.1127KN ／m 2 玻璃自重=1.02KN

风载弯矩=1.893kN.m 自重弯矩=0.2762m 3 Jx=135.878cm 4 Wx=24.429m 3

Jv=166.453cm 4 Wy=24.339 m 3

计算结果：f max =4.698mm

校核: f max ＜f=1800/180=10mm (fx=4.615mm fy=0.879mm) 结论：挠度满足要求

)(1023MPa A

p -⨯=压σ1.4.2横框的强度计算：

横框截面承载力的计算式： 截面承载力：Y

Y X X W M W M γγσ+= 计算结果：бmax =73.817MPa

бmax ＜б=84.2MPa 结论：强度满足要求

1.5 幕墙转接件

1.5.1连接件与幕墙立柱连接螺栓抗剪强度计算：

Wk=2.72 KN ／m 2 地震作用=0.113KN ／m 2 板块自重=1.554 水平分格=1.8m

立柱支点间距=1.8m A2－70不锈钢螺栓安装数量=6颗 螺栓孔数=6个 螺栓直径=0.010m

螺栓孔总壁厚=0.006m 承压面积=0.00036 m 2

抗剪面积=0.002827 m 2

计算结果： τ＝4.636MPa

核核： τ＜fs=89MPa （不锈钢材料）

计算结果：螺栓抗剪强度满足要求。

1.5.2铝立柱抗挤压能力计算：

计算式： 计算结果：б压=18.352MPa

复核：б压

计算结果：铝立柱抗压强度满足要求

l.6连接件与预埋件焊接强度计算：

计算式：f=W f f f 122≤+τσ（MPa ）

板块自重=l.55KN 风荷载=2.72KN/ m 2

地震作用=0.113KN ／m 2 板块面积=3.3 m 2

焊缝高度=6mm 、焊缝长度=200mm

水平分格=1.8m 支点间距=10.85m

计算结果：f=16.281MPa （垂直应力=16.112 Mpa, 平行应力=2.337 Mpa ）

结论：焊缝强度满足要求。

1.7接缝间隙计算：

1.7.1层间位移计算，确定玻璃板块之间间隙。

计算式：Δ1=H 1×ηmm

式中：

Δ1——楼层间的位移量（mm ）

H 1 一楼层间高度（mm ）。

H 1＝1850mm

η——幕墙的平面变形件能。

η=l ／200

计算结果：

△1＝9.25mm

取△1＝10mm

1.7.2温度变化引起的框料热涨冷缩量(△2 )计算以确定竖框接缝之间隙。

计算式：

△2 =K 1×L ×α×△T （mrn ）

式中：

△2 ——框料热胀冷缩的需要间隙（mm ）。 K 1——增大系数，一般取K 1=2－3。

α——材料的线膨胀系数。

α＝2.35×10-5

ΔT 一年温度差.

ΔT=80°C

L ——框料长度。

L=1850mm

计算结果：

Δ2=10.43mm

取Δ2=11 mm

比较1.7.1、l.7.2的Δ1、Δ2值后取最大值，不取接缝间隙为

11 mm

1.8幕墙玻璃计算：

1.8.1中空玻璃的最大面积计算：

计算式：

A 允许= ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+

32

1

2

222)(1)4(t t t t W Q K 式中：A 允许——玻璃允许最大面积（m 2）

Wk ——风荷载标准值（KPa ）