5.5-隐框玻璃幕墙连接附件计算

第五章、幕墙连接附件计算

一、玻璃托板计算

1、计算说明

本工程中采用的玻璃幕墙托板为6063A-T5铝型材挤压而成，壁厚为t=2.5 mm ，根据受力形式，托板前端相当于悬挑结构，悬挑长度为L=37.7 mm ，玻璃分格宽B=2050 mm ，高H=2170 mm ，每块玻璃下端布置2个托块，托板长b=200 mm 。玻璃面板重心距最危险的截面距离D=26.7 mm 。形式如下图所示。

2、荷载计算

托板承受的集中荷载标准值

G K =G GK ·B ·H/2=0.31×2.05×2.17÷2=0.69 KN

托板承受的集中荷载设计值

G=1.2G K =1.2×0.69=0.828 KN

托板承受的弯矩

M=G ·D=828×26.7=22107.6 mm

托板承受的剪力

V=G=828 N

3、截面参数

截面面积 A=500 mm 2

X 轴惯性矩 I X =260.4 mm 4

X 轴到最外缘距离 Y X =100 mm

X 轴抵抗矩 W X =208.3 mm 3

塑性发展系数 γ=1.05

4、托板抗弯强度校核 校核依据：X W M

γσ=≤f a σ=x

W M γ=3.20805.122107.6⨯=101.08 N/mm 2＜f a =124.4 N/mm 2 托板抗弯强度满足设计要求。

5、托板抗剪强度校核 校核依据：A

V 2.1=τ≤f av

τ=A

V 2.1=5008282.1⨯=1.99 N/mm 2＜f av =49.6 N/mm 2 托板抗剪强度满足设计要求。

6、铝合金托板挠度校核

校核依据：d f ≤d f,lim =180

2L d f =）（L D EI L D G K -362=）（7

.737.6234.260107.067.737.6269052-⨯⨯⨯⨯⨯=0.388 mm ＜d f,lim =1802L =1807.372⨯=0.418 mm 托板挠度满足设计要求。

二、铝合金压板计算

1、计算说明

铝合金压板选用6063-T5铝型材。铝合金压板位于横梁和立柱上，根据受力分析，我们可以容易的看到，位于立柱上的铝合金压板的受力最大，所以我们需要验算立柱上的铝合金压板的受力情况。铝合金压板以拉栓的形式与立柱连接。根据结构形式，我们可以将铝合金压板看成一个在端部受集中力的悬臂梁，承受水平荷载产生的弯矩和剪力。力臂长L=18.5 mm 。由于铝合金装饰条与压板自重较轻，故不考虑自重影响。铝合金压板长B=60 mm 。压板间距300 mm 。铝合金压板厚t=4 mm 。三角形荷载高度h=1050 mm 。

2、荷载计算

（1）水平方向面荷载

标准值 q K =1.61 KN/m 2

设计值 q=2.24 KN/m 2

（2）铝合金压板承受的水平荷载，

标准值 Q K =q K ·0.3·h=1.61×0.3×1.025=0.495 KN

设计值 Q=q·0.3·h=2.24×0.3×1.025=0.689 KN

（3）每个铝合金压板受到的最大弯矩和剪力

弯矩 M=Q ·L=689×18.5=12746.5 N·mm

剪力 V=Q=689 N

3、截面参数

截面面积 A=214 mm 2

X 轴惯性矩 I X =285.33 mm 4

X 轴到最外缘距离 Y X =30 mm

X 轴抵抗矩 W X =142.67 mm 3

塑性发展系数 γ=1.05

4、铝合金压板抗弯强度校核 校核依据：X

W M γσ=≤f a

σ=X W M γ=

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.14205.112746.5⨯=85.1 N/mm 2＜f a =85.5 N/mm 2 铝合金压板抗弯强度满足设计要求。

5、铝合金压板抗剪强度校核

校核依据：τmax ≤f av

A

V 2.1=τ2146892.1⨯==3.86 N/mm 2＜49.6 N/mm 2 铝合金压板抗剪强度满足设计要求。

6、铝合金压板挠度校核

校核依据：d f ≤d f,lim =180

2L u=EI L Q K 33=33

.285107.035.1849553

⨯⨯⨯⨯=0.05 mm ＜d f,lim =1802L =1805.182⨯=0.21 mm 铝合金压板挠度满足设计要求。

三、M6螺栓计算

1、计算说明

每个铝合金压板通过1个M6奥氏体不锈钢（A2-70）螺栓与立柱相连。螺栓承受玻璃面板通过压板传递来得水平荷载，螺栓呈受拉状态，需对螺栓抗拉性能进行验算。

2、荷载计算

Q=0.689 KN

3、M6螺栓校核

A 0：M6螺栓有效面积，取A 0=20.1 mm 2

N b ：每个螺栓的抗拉承载力

N b =A 0·f a =20.1×700=14070 N ＞Q=689 N

M6螺栓符合设计要求。

根据以上计算，各个连接附件均符合规范要求，满足设计要求，达到使用功能，可以正常使用。