150系列横隐竖明框幕墙墙角区单跨结构计算书解析文档格式.docx
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瞬时风压的阵风系数；
根据不同场地类型,按以下公式计算（高度不足5m按5m计算）：
βgz=K（1+2μf）
其中K为地面粗糙度调整系数，μf为脉动系数
A类场地：
βgz=0.92×
（1+2μf）其中：
μf=0.387×
（Z/10）-0.12
B类场地：
βgz=0.89×
μf=0.5（Z/10）-0.16
C类场地：
βgz=0.85×
μf=0.734（Z/10）-0.22
D类场地：
βgz=0.80×
μf=1.2248（Z/10）-0.3
对于B类地形，24m高度处瞬时风压的阵风系数：
（1+2×
（0.5（Z/10）-0.16））=1.6637
μz：
风压高度变化系数；
根据不同场地类型,按以下公式计算：
μz=1.379×
（Z/10）0.24
当Z>
300m时，取Z=300m，当Z<
5m时，取Z=5m；
μz=（Z/10）0.32
350m时，取Z=350m，当Z<
10m时，取Z=10m；
μz=0.616×
（Z/10）0.44
400m时，取Z=400m，当Z<
15m时，取Z=15m；
μz=0.318×
（Z/10）0.60
450m时，取Z=450m，当Z<
30m时，取Z=30m；
对于B类地形，24m高度处风压高度变化系数：
μz=1.000×
（Z/10）0.32=1.3233
μs1：
局部风压体型系数；
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）第7.3.3条：
验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数μs1：
一、外表面
1.正压区按表7.3.1采用；
2.负压区
—对墙面，取-1.0
—对墙角边，取-1.8
二、内表面
对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。
本计算点为体型系数人工给定：
2。
由于大部分幕墙都有开启，按[5.3.2]JGJ102-2003条文说明，幕墙结构一般的体型系数取1.2（大面区域）、2.0（转角区域）。
另注：
上述的局部体型系数μs1
（1）是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况，当围护构件的从属面积A大于或等于10m2时，局部风压体型系数μs1（10）可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时，局部风压体型系数μs1（A）可按面积的对数线性插值，即：
μs1（A）=μs1
（1）+[μs1（10）-μs1
（1）]logA
在上式中：
当A≥10m2时取A=10m2；
当A≤1m2时取A=1m2；
w0：
基本风压值（MPa），根据现行<
<
建筑结构荷载规范>
>
GB50009-2001附表D.4（全国基本风压分布图）中数值采用，但不小于0.3KN/m2，按重现期50年，太仓地区取0.0005MPa；
12.2计算支撑结构时的风荷载标准值：
计算支撑结构时的构件从属面积：
A=1.35×
3.2=4.32m2
LogA=0.635
=1.746
μs1=1.746+0.2
=1.946
wk=βgzμzμs1w0
=1.6637×
1.3233×
1.946×
0.0005
=0.002142MPa
12.3计算面板材料时的风荷载标准值：
计算面板材料时的构件从属面积：
1.6=2.16m2
LogA=0.334
=1.866
μs1=1.866+0.2
=2.066
2.066×
=0.002274MPa
12.4垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值：
qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]
qEAk：
垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值（MPa）；
βE：
动力放大系数,取5.0；
αmax：
水平地震影响系数最大值，取0.08；
Gk：
幕墙构件的重力荷载标准值（N）；
A：
幕墙构件的面积（mm2）；
12.5作用效应组合：
荷载和作用效应按下式进行组合：
S=γGSGk+ψwγwSwk+ψEγESEk……5.4.1[JGJ102-2003]
S：
作用效应组合的设计值；
SGk：
重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值；
Swk、SEk：
分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生的效应标准值；
γG、γw、γE：
各效应的分项系数；
ψw、ψE：
分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。
上面的γG、γw、γE为分项系数，按5.4.2、5.4.3、5.4.4[JGJ102-2003]规定如下：
进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载力计算时：
重力荷载：
γG：
1.2；
风荷载：
γw：
1.4；
地震作用：
γE：
1.3；
进行挠度计算时；
1.0；
可不做组合考虑；
上式中，风荷载的组合系数ψw为1.0；
地震作用的组合系数ψE为0.5；
13幕墙立柱计算
基本参数：
1：
2：
力学模型：
单跨简支梁；
3：
立柱跨度：
L=3200mm；
4：
立柱左分格宽：
1350mm；
立柱右分格宽：
5：
立柱计算间距：
B=1350mm；
6：
板块配置：
中空玻璃6+6mm；
7：
立柱材质：
6063-T6；
8：
安装方式：
偏心受拉；
本处幕墙立柱按单跨简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：
13.1立柱型材选材计算：
（1）风荷载作用的线荷载集度（按矩形分布）：
qwk：
风荷载线分布最大荷载集度标准值（N/mm）；
风荷载标准值（MPa）；
B：
幕墙立柱计算间距（mm）；
qwk=wkB
=0.002142×
1350
=2.892N/mm
qw：
风荷载线分布最大荷载集度设计值（N/mm）；
qw=1.4qwk
=1.4×
2.892
=4.049N/mm
（2）水平地震作用线荷载集度（按矩形分布）：
动力放大系数，取5.0；
幕墙构件的重力荷载标准值（N），（含面板和框架）；
=5.0×
0.08×
=0.0002MPa
qEk：
水平地震作用线荷载集度标准值（N/mm）；
qEk=qEAkB
=0.0002×
=0.27N/mm
qE：
水平地震作用线荷载集度设计值（N/mm）；
qE=1.3qEk
=1.3×
0.27
=0.351N/mm
（3）幕墙受荷载集度组合：
用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合：
……5.4.1[JGJ102-2003]
q=qw+0.5qE
=4.049+0.5×
0.351
=4.225N/mm
用于挠度计算时，采用Sw标准值：
qk=qwk
（4）立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值：
Mx：
弯矩组合设计值（N·
mm）；
Mw：
风荷载作用下立柱产生的弯矩设计值（N·
ME：
地震作用下立柱产生的弯矩设计值（N·
L：
立柱跨度（mm）；
采用Sw+0.5SE组合：
Mw=qwL2/8
ME=qEL2/8
Mx=Mw+0.5ME
=qL2/8
=4.225×
32002/8
=5408000N·
mm
13.2确定材料的截面参数：
（1）立柱抵抗矩预选值计算：
Wnx：
立柱净截面抵抗矩预选值（mm3）；
γ：
塑性发展系数：
对于钢材龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05；
对于铝合金龙骨，按最新《铝合金结构设计规范》GB50429-2007，取1.00；
fa：
型材抗弯强度设计值（MPa），对6063-T6取150MPa；
Wnx=Mx/γfa
=5408000/1.00/150
=36053.333mm3
（2）立柱惯性矩预选值计算：
qk：
风荷载线荷载集度标准值（N/mm）；
E：
型材的弹性模量（MPa），对6063-T6取70000MPa；
Ixmin：
材料需满足的绕X轴最小惯性矩（mm4）；
计算跨度（mm）；
df,lim：
按规范要求，立柱的挠度限值（mm）；
df,lim=5qkL4/384EIxmin
L/180=3200/180=17.778mm
按[5.1.1.2]《建筑幕墙》GB/T21086-2007的规定，对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙（其它形式幕墙或外维护结构无绝对挠度限制）：
当跨距≤4500mm时，绝对挠度不应该大于20mm；
当跨距＞4500mm时，绝对挠度不应该大于30mm；
对本例取：
df,lim=17.778mm
Ixmin=5qkL4/384Edf,lim
=5×
2.892×
32004/384/70000/17.778
=3172897.482mm4
13.3选用立柱型材的截面特性：
按上一项计算结果选用型材号：
SMG02-150B
型材的抗弯强度设计值：
fa=150MPa
型材的抗剪强度设计值：
τa=85MPa
型材弹性模量：
E=70000MPa
绕X轴惯性矩：
Ix=4971300mm4
绕Y轴惯性矩：
Iy=992380mm4
绕X轴净截面抵抗矩：
Wnx1=54838mm3
Wnx2=61113mm3
型材净截面面积：
An=1480.25mm2
型材线密度：
γg=0.039967N/mm
型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：
t=6mm
型材
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