明框幕墙计算书Word文档下载推荐.docx
《明框幕墙计算书Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《明框幕墙计算书Word文档下载推荐.docx（32页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
（6.000+6.000）/1000
=0.307kN/m2
GAK1=25.6×
Bt_w/1000
6.000/1000
=0.154KN/m2
GAK2=25.6×
Bt_L/1000
2.该处垂直于玻璃平面的分布水平地震作用:
αmax:
水平地震影响系数最大值:
0.080
qEAk:
垂直于玻璃平面的分布水平地震作用（kN/m2）
qEk1中空玻璃外侧玻璃的地震作用标准值（KN/m2）
qEk2中空玻璃内侧玻璃的地震作用标准值（KN/m2）
qEAk=5×
αmax×
GAK
=5×
0.080×
0.307
=0.123kN/m2
qEk1=5×
GAK1
0.154
=0.061kN/m2
qEk2=5×
GAK2
γE:
地震作用分项系数:
1.3
qEA:
垂直于玻璃平面的分布水平地震作用设计值（kN/m2）
qEA=rE×
qEAk
=1.3×
qEAK
0.123
=0.160kN/m2
3.玻璃的强度计算:
内侧玻璃校核依据:
σ≤ｆg=84.000N/mm2
外侧玻璃校核依据:
Wk:
垂直于玻璃平面的风荷载标准值（KN/m2）
垂直于玻璃平面的地震作用标准值（KN/m2）
σWk:
在垂直于玻璃平面的风荷载作用下玻璃截面的最大应力标准值（N/mm2）
σEk:
在垂直于玻璃平面的地震作用下玻璃截面的最大应力标准值（N/mm2）
θ:
参数
η:
折减系数，可由参数θ按JGJ102-2003表6.1.2-2采用
表6.1.2-2折减系数η
θ
≤5.0
10.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
η
1.00
0.96
0.92
0.84
0.78
0.73
0.68
120.0
150.0
200.0
250.0
300.0
350.0
≥400.0
0.65
0.61
0.57
0.54
0.52
0.51
0.50
a:
玻璃短边边长:
1300.0mm
b:
玻璃长边边长:
2200.0mm
6.000（mm）
m:
玻璃板的弯矩系数,按边长比a/b查
表6.1.2-1得:
0.0880
表6.1.2-1四边支承玻璃板的弯矩系数m
a/b
0.00
0.25
0.33
0.40
0.55
0.60
m
0.1250
0.1230
0.1180
0.1115
0.1000
0.0934
0.0868
0.0804
0.70
0.75
0.80
0.85
0.90
0.95
0.0742
0.0683
0.0628
0.0576
0.0528
0.0483
0.0442
Wk1中空玻璃分配到外侧玻璃的风荷载标准值（KN/m2）
Wk2中空玻璃分配到内侧玻璃的风荷载标准值（KN/m2）
Wk1=1.1×
Wk×
BT_w3/（BT_w3+BT_L3）=0.767（kN/m2）
Wk2=Wk×
BT_L3/（BT_w3+BT_L3）=0.698（kN/m2）
qEk1=0.061（kN/m2）
qEk2=0.061（kN/m2）
在垂直于玻璃平面的风荷载和地震作用下玻璃截面的最大应力标准值计算（N/mm2）
在风荷载作用下外侧玻璃参数θ=（Wk1+0.5×
qEK1）×
a4/（E×
t4）
=24.42
折减系数，按θ=24.42
查JGJ102-20036.1.2-2表得:
η=0.90
在风荷载作用下外侧玻璃最大应力标准值σWk=6×
m×
Wk1×
a2×
η/t2
=17.156N/mm2
在地震作用下外侧玻璃参数θ=（Wk1+0.5×
查6.1.2-2表得:
在地震作用下外侧玻璃最大应力标准值σEk=6×
qEk1×
=1.374N/mm2
σ:
外侧玻璃所受应力:
采用SW+0.5SE组合:
σ=1.4×
σWK+0.5×
1.3×
σEK
=1.4×
17.156+0.5×
1.374
=24.911N/mm2
在风荷载作用下内侧玻璃参数θ=（Wk2+0.5×
qEK2）×
=22.29
折减系数，按θ=22.29
η=0.91
在风荷载作用下内侧玻璃最大应力标准值σWk=6×
Wk2×
=15.744N/mm2
在地震作用下内侧玻璃参数θ=（Wk2+0.5×
在地震作用下内侧玻璃最大应力标准值σEk=6×
qEk2×
=1.387N/mm2
内侧玻璃所受应力:
15.744+0.5×
1.387
=22.943N/mm2
外侧玻璃最大应力设计值σ=24.911N/mm2<
ｆg=84.000N/mm2
内侧玻璃最大应力设计值σ=22.943N/mm2<
中空玻璃强度满足要求!
4.玻璃的挠度计算:
df:
在风荷载标准值作用下挠度最大值（mm）
D:
玻璃的刚度（N.mm）
te:
玻璃等效厚度0.95×
（Bt_L3+Bt_w3）1/3=7.2mm
ν:
泊松比，按JGJ102-20035.2.9条采用，取值为0.20
表5.2.9材料的泊松比υ
材料
υ
玻璃
0.20
钢、不锈钢
0.30
铝合金
高强钢丝、钢绞线
μ:
挠度系数:
按JGJ102-2003表6.1.3采用μ=0.00881
表6.1.3四边支承板的挠度系数μ
μ
0.01302
0.01297
0.01282
0.01223
0.01013
0.00940
0.00867
0.00796
0.00727
0.00663
0.00603
0.00547
0.00496
0.00449
0.00406
θ=Wk×
te4）
=20.80
折减系数，按θ=20.80
η=0.92
D=（E×
te3）/12（1-ν2）
=2314912.42（N.mm）
df=μ×
a4×
η/D
=13.9（mm）
df/a<
1/60
玻璃的挠度满足!
三、幕墙立柱计算
幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算：
1.荷载计算:
（1）风荷载均布线荷载设计值（矩形分布）计算
qw:
风荷载均布线荷载设计值（kN/m）
1.954kN/m2
B:
幕墙分格宽:
1.300m
qw=W×
B
=1.954×
1.300
=2.539kN/m
（2）地震荷载计算
地震作用设计值（KN/m2）:
GAk:
玻璃幕墙构件（包括玻璃和框）的平均自重:
500N/m2
垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值:
垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值（kN/m2）
GAk
500.000/1000
=0.200kN/m2
幕墙地震作用分项系数:
qEA=1.3×
0.200
=0.260kN/m2
qE：
水平地震作用均布线作用设计值（矩形分布）
qE=qEA×
=0.260×
=0.338kN/m
（3）立柱弯矩:
Mw:
风荷载作用下立柱弯矩（kN.m）
风荷载均布线荷载设计值:
2.539（kN/m）
Hsjcg:
立柱计算跨度:
3.100m
Mw=qw×
Hsjcg2/8
=2.539×
3.1002/8
=3.050kN·
ME:
地震作用下立柱弯矩（kN·
m）:
ME=qE×
=0.338×
=0.406kN·
M:
幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩（kN·
m）
采用SW+0.5SE组合
M=Mw+0.5×
ME
=3.050+0.5×
0.406
=3.253kN·
2.选用立柱型材的截面特性:
立柱型材号:
XC1\NH180921
选用的立柱材料牌号:
6063T5
型材强度设计值:
抗拉、抗压90.000N/mm2抗剪55.0N/mm2
型材弹性模量:
E=0.70×
105N/mm2
X轴惯性矩:
Ix=412.676cm4
Y轴惯性矩:
Iy=89.132cm4
立柱型材在弯矩作用方向净截面抵抗矩:
Wn=50.166cm3
立柱型材净截面积:
An=13.810cm2
立柱型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度:
LT_x=6.000mm
立柱型材计算剪应力处以上（或下）截面对中和轴的面积矩:
Ss=33.916cm3
塑性发展系数:
γ=1.00
3.幕墙立柱的强度计算:
校核依据:
N/An+M/（γ×
Wn）≤ｆa=90.0N/mm2（拉弯构件）
幕墙自重:
幕墙自重线荷载:
Gk=500×
B/1000
=500×
1.300/1000
=0.650kN/m
Nk:
立柱受力:
Nk=Gk×
L
=0.650×
3.100
=2.015kN
N:
立柱受力设计值:
rG:
结构自重分项系数:
1.2
N=1.2×
Nk
=1.2×
2.015
=2.418kN
立柱计算强度（N/mm2）（立柱为拉弯构件）
2.418kN
An:
立柱型材净截面面积:
13.810cm2
立柱弯矩:
3.253kN·
Wn:
立柱在弯矩作用方向净截面抵抗矩:
50.166cm3
γ:
1.00
σ=N×
10/An+M×
103/（1.00×
Wn）
=2.418×
10/13.810+3.253×
50.166）
=66.593N/mm2
66.593N/mm2<
ｆa=90.0N/mm2
立柱强度可以满足
4.幕墙立柱的刚度计算:
df≤L/180
立柱最大挠度
Du:
立柱最大挠度与其所在支承跨度（支点间的距离）比值:
L:
df=5×
qWk×
Hsjcg4×
1000/（384×
0.7×
Ix）=7.549mm
Du=U/（L×
1000）
=7.549/（3.100×
=1/410
1/410<
1/180且U<
=20（跨距大于4500mm时此值为30）
挠度可以满足要求！
5.立柱抗剪计算:
τmax≤[τ]=55.0N/mm2
（1）Qwk:
风荷载作用下剪力标准值（kN）
Qwk=Wk×
Hsjcg×
B/2
=1.395×
3.100×
1.300/2
=2.811kN
（2）Qw:
风荷载作用下剪力设计值（kN）
Qw=1.4×
Qwk
2.811
=3.935kN
（3）QEk:
地震作用下剪力标准值（kN）
QEk=qEAk×
=0.200×
=0.403kN
（4）QE:
地震作用下剪力设计值（kN）
QE=1.3×
QEk
0.403
=0.524kN
（5）Q:
立柱所受剪力:
采用Qw+0.5QE组合
Q=Qw+0.5×
QE
=3.935+0.5×
0.524
=4.197kN
（6）立柱剪应力:
τ:
立柱剪应力:
Ss:
33.916cm3
Ix:
立柱型材截面惯性矩:
412.676cm4
τ=Q×
Ss×
100/（Ix×
LT_x）
=4.197×
33.916×
100/（412.676×
6.000）
=5.749N/mm2
τ=5.749N/mm2<
55.0N/mm2
立柱抗剪强度可以满足
四、立柱与主结构连接
Lct2:
连接处热轧钢角码壁厚:
8.0mm
Jy:
连接处热轧钢角码承压强度:
305.0N/mm2
D2:
连接螺栓公称直径:
12.0mm
D0:
连接螺栓有效直径:
10.4mm
选择的立柱与主体结构连接螺栓为:
普通螺栓4.6级（用于热轧）
L_L:
连接螺栓抗拉强度:
170N/mm2
L_J:
连接螺栓抗剪强度:
140N/mm2
采用SG+SW+0.5SE组合
N1wk:
连接处风荷载总值（N）:
N1wk=Wk×
B×
1000
1.300×
=5621.9N
连接处风荷载设计值（N）:
N1w=1.4×
N1wk
5621.9
=7870.6N
N1Ek:
连接处地震作用（N）:
N1Ek=qEAk×
=806.0N
N1E:
连接处地震作用设计值（N）:
N1E=1.3×
N1Ek
806.0
=1047.8N
N1:
连接处水平总力（N）:
N1=N1w+0.5×
N1E
=7870.6+0.5×
1047.8
=8394.5N
N2:
连接处自重总值设计值（N）:
N2k=500×
Hsjcg
=2015.0N
N2=1.2×
N2k
2015.0
=2418.0N
连接处总合力（N）:
N=（N12+N22）0.5
=（8394.4902+2418.0002）0.5
=8735.8N
Nvb:
螺栓的受剪承载能力:
Nv:
螺栓受剪面数目:
2
Nvb=2×
π×
D02×
L_J/4
=2×
3.14×
10.3602×
140/4
=23591.0N
立柱型材种类:
6063T5
Ncbl:
用一颗螺栓时，立柱型材壁抗承压能力（N）:
连接螺栓直径:
12.000mm
连接处立柱承压面数目:
t:
立柱壁厚:
3.0mm
XC_y:
立柱局部承压强度:
120.0N/mm2
Ncbl=D2×
t×
2×
XC_y
=12.000×
3.0×
=8640.0N
Num1:
立柱与建筑物主结构连接的螺栓个数:
计算时应取螺栓受剪承载力和立柱型材承压承载力设计值中的较小者计算螺栓个数。
螺栓的受剪承载能力Nvb=23591.0N大于立柱型材承压承载力Ncbl=8640.0N
Num1=N/Ncbl
=8735.799/8640.000
=1个
取2个
根据选择的螺栓数目，计算螺栓的受剪承载能力Nvb=47182.1N
根据选择的螺栓数目，计算立柱型材承压承载能力Ncbl=17280.0N
Nvb=47182.1N>
8735.8N
Ncbl=17280.0N>
强度可以满足
角码抗承压能力计算:
角码材料牌号:
Q235钢（C级螺栓）
角码壁厚:
热轧钢角码承压强度:
305.000N/mm2
Ncbg:
钢角码型材壁抗承压能力（N）:
Ncbg=D2×
Jy×
Lct2×
Num1
305×
8.000×
2.000
=117120.0N
117120.0N>
五、幕墙横梁计算
幕墙横梁计算简图如下图所示：
1.选用横梁型材的截面特性:
选用型材号:
XC1\NH11173
选用的横梁材料牌号:
横梁型材抗剪强度设计值:
55.000N/mm2
横梁型材抗弯强度设计值:
90.000N/mm2
横梁型材弹性模量:
Mx横梁绕截面X轴（平行于幕墙平面方向）的弯矩（N.mm）
My横梁绕截面Y轴（垂直于幕墙平面方向）的弯矩（N.mm）
Wnx横梁截面绕截面X轴（幕墙平面内方向）的净截面抵抗矩:
Wnx=7.827cm3
Wny横梁截面绕截面Y轴（垂直于幕墙平面方向）的净截面抵抗矩:
Wny=10.196cm3
型材截面积:
A=5.763cm2
γ塑性发展系数，可取1.00
2.幕墙横梁的强度计算:
Mx/γWnx+My/γWny≤f=90.0
横梁上分格高:
0.500m
横梁下分格高:
2.200m
H----横梁受荷单元高（应为上下分格高之和的一半）:
1.350m
l----横梁跨度,l=1300mm
（1）横梁在自重作用下的弯矩（kN·
横梁自重:
400N/m2
Gk:
横梁自重荷载线分布均布荷载标准值（kN/m）:
横梁自重受荷按上单元高:
Gk=400×
H/1000
=400×
0.500/1000
=0.200kN/m
G:
横梁自重荷载线分布均布荷载设计值（kN/m）
G=1.2×
Gk
=0.240kN/m
My:
横梁在自重荷载作用下的弯矩（kN·
My=G×
B2/8
=0.240×
1.3002/8
=0.051kN·
（2）横梁在风荷载作用下的弯矩（kN·
风荷载线分布最大集度标准值（三角形分布）
qwk=Wk×
=1.814kN/m
风荷载线分布最大集度设计值
qw=1.4×
qwk
1.814
=2.539kN/m
Mxw:
横梁在风荷载作用下的弯矩（kN·
Mxw=qw×
B2/12
1.3002/12
=0.358kN·
（3）地震作用下横梁弯矩
横梁平面外地震作用:
βE:
动力放大系数:
5
地震影响系数最大值:
幕墙构件自重:
400N/m2
400/1000
qex:
水平地震作用最大集度标准值
水平地震作用最大集度标准值（三角形分布）
qex=qEAk×
=0.160×
=0.208KN/m
qE:
水平地震作用最大集度设计值
qE=1.3×
qex
0.208
=0.270kN/m
MxE:
地震作用下横梁弯矩:
MxE=qE×
=0.270×
=0.038kN·
（4）横梁强度:
横梁计算强度（N/mm2）:
Wnx:
横梁截面绕截面X轴的净截面抵抗矩:
7.827cm3
Wny:
横梁截面绕截面Y轴的净截面抵抗矩:
10.196cm3
σ=103×
My/（1.00×
Wny）+103×
Mxw/（1.00×
Wnx）+0.5×
103×
MxE/（1.00×
Wnx）
=53.090N/mm2
53.0
升级会员 