幕墙施工组织设计计算书

'长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计幕墙设计计算书目录第一章明框玻璃幕墙设计计算书（A1DY-09）第一节计算引用的规范、标准及资料-4-1.1.1幕墙设计规范：-4-1.1.2建筑设计规范：-4-1.1.3铝材规范：-5-1.1.4玻璃规范：-5-1.1.5钢材规范：-6-1.1.6胶类及密封材料规范：-6-1.1.7门窗及五金件规范：-7-1.1.8相关物理性能等级测试方法：-8-第二节基本参数-8-1.2.1幕墙所在地区：-8-1.2.2地面粗糙度分类等级：-9-1.2.3抗震烈度：-9-第三节幕墙承受荷载计算-9-1.3.1风荷载标准值的计算方法：-9-1.3.2计算支撑结构时的风荷载标准值：-10-1.3.3计算面板材料时的风荷载标准值：-10-1.3.4垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值：-11-1.3.5作用效应组合：-11-第四节幕墙立柱计算-11-1.4.1立柱型材选材计算：-12-1.4.2确定材料的截面参数：-13-1.4.3选用立柱型材的截面特性：-14-1.4.4立柱的抗弯强度计算：-15-1.4.5立柱的挠度计算：-15-1.4.6立柱的抗剪计算：-16-第五节幕墙横梁计算-16-1.5.1横梁型材选材计算：-17-1.5.2确定材料的截面参数：-19-1.5.3选用横梁型材的截面特性：-20-1.5.4幕墙横梁的抗弯强度计算：-20-1.5.5横梁的挠度计算：-21-1.5.6横梁的抗剪计算：(三角荷载作用下)-21-第六节玻璃板块的选用与校核-22-1.6.1玻璃板块荷载计算：-23-1.6.2玻璃的强度计算：-24-1.6.3玻璃最大挠度校核：-25--69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计第七节连接件计算-26-1.7.1角码与立柱连接：-27-1.7.2立柱与主结构连接：-28-第八节幕墙埋件计算(土建预埋)-29-1.8.1荷载标准值计算：-30-1.8.2埋件计算：-31-1.8.3锚板总面积校核：-31-1.8.4锚筋长度计算：-32-第九节幕墙焊缝计算-32-1.9.1受力分析：-32-1.9.2焊缝特性参数计算：-32-1.9.3焊缝校核计算：-33-第十节明框玻璃幕墙伸缩及紧固计算-33-1.10.1立柱连接伸缩缝计算：-34-1.10.2玻璃镶嵌槽紧固螺钉抗拉强度计算：-34-1.10.3玻璃边缘到边框槽底间隙计算：-35-第二章隐框玻璃幕墙设计计算书（B3DY-06）第一节计算引用的规范、标准及资料-35-2.1.1幕墙设计规范：-35-2.1.2建筑设计规范：-35-2.1.3铝材规范：-36-2.1.4金属板及石材规范：-37-2.1.5玻璃规范：-37-2.1.6钢材规范：-37-2.1.7胶类及密封材料规范：-38-2.1.8门窗及五金件规范：-38-2.1.9相关物理性能等级测试方法：-40-第二节基本参数-40-2.2.1幕墙所在地区：-40-2.2.2地面粗糙度分类等级：-40-2.2.3抗震烈度：-40-第三节幕墙承受荷载计算-41-2.3.1风荷载标准值的计算方法：-41-2.3.2计算支撑结构时的风荷载标准值：-42-2.3.3计算面板材料时的风荷载标准值：-42-2.3.4垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值：-42-2.3.5作用效应组合：-42-第四节幕墙立柱计算-43-2.4.1立柱型材选材计算：-44-2.4.2确定材料的截面参数：-45-2.4.3选用立柱型材的截面特性：-46-2.4.4立柱的抗弯强度计算：-47--69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计2.4.5立柱的挠度计算：-47-2.4.6立柱的抗剪计算：-48-第五节幕墙横梁计算-48-2.5.1横梁型材选材计算：-49-2.5.2确定材料的截面参数：-50-2.5.3选用横梁型材的截面特性：-52-2.5.4幕墙横梁的抗弯强度计算：-52-2.5.5横梁的挠度计算：-53-2.5.6横梁的抗剪计算：(三角荷载作用下)-53-第六节玻璃板块的选用与校核-54-2.6.1玻璃板块荷载计算：-55-2.6.2玻璃的强度计算：-56-2.6.3玻璃最大挠度校核：-57-第七节连接件计算-58-2.7.1角码与立柱连接：-59-2.7.2立柱与主结构连接：-60-第八节幕墙埋件计算(土建预埋)-61-2.8.1荷载标准值计算：-62-2.8.2埋件计算：-63-2.8.3锚板总面积校核：-63-2.8.4锚筋长度计算：-64-第九节幕墙焊缝计算-64-2.9.1受力分析：-64-2.9.2焊缝特性参数计算：-64-2.9.3焊缝校核计算：-65-第十节隐框玻璃幕墙胶类及伸缩缝计算-65-2.10.1抗震设计下结构硅酮密封胶的宽度计算：-66-2.10.2结构硅酮密封胶粘接厚度的计算：-66-2.10.3结构胶设计总结：-67-2.10.4立柱连接伸缩缝计算：-67-2.10.5耐侯胶胶缝计算：-68-第十一节幕墙板块压板计算-68-2.11.1压板的弯矩设计值计算：-68-2.11.2压板的应力计算：-69-2.11.3螺栓抗拉强度验算：-69--69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计第一章明框玻璃幕墙设计计算书（A1DY-09）第一节计算引用的规范、标准及资料1.1.1幕墙设计规范：《铝合金结构设计规范》GB50429-2007《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS127-2001《点支式玻璃幕墙支承装置》JG138-2001《吊挂式玻璃幕墙支承装置》JG139-2001《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003《建筑瓷板装饰工程技术规范》CECS101：98《建筑幕墙》GB/T21086-2007《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-20011.1.2建筑设计规范：《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003《地震震级的规定》GB/T17740-1999《钢结构防火涂料》GB14907-2002《钢结构设计规范》GB50017-2003《高层民用建筑钢结构技术规范》JGJ99-98《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)《高处作业吊蓝》GB19155-2003《工程抗震术语标准》JGJ/T97-95《工程网络计划技术规程》JGJ/T121-99《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》JG160-2004《既有居住建筑节能改造技术规程》JGJ129-2004《建筑表面用有机硅防水剂》JC/T902-2002《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2001《建筑防火封堵应用技术规程》CECS154：2003《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002《建筑隔声评价标准》GB/T50121-2005《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2004《建筑工程预应力施工规程》CECS180：2005《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版、局部修订)《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑抗震设防分类标准》GB50223-2004《建筑抗震设计规范》GB50011-2001-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计《建筑设计防火规范》GB50016-2006《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)《冷弯薄壁型钢结构设计规范》GB50018-2002《民用建筑隔声设计规范》GBJ118-88《民用建筑热工设计规范》GB50176-93《民用建筑设计通则》GB50352-2005《膜结构技术规程》CECS158：2004《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2003《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-20021.1.1铝材规范：《变形铝及铝合金化学成份》GB/T3190-1996《建筑用隔热铝合金型材-穿条式》JG/T175-2005《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》JG/T133-2000《铝合金建筑型材第1部分基材》GB5237.1-2004《铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材》GB5237.2-2004《铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材》GB5237.3-2004《铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材》GB5237.4-2004《铝合金建筑型材第5部分氟碳漆喷涂型材》GB5237.5-2004《铝合金建筑型材第6部分隔热型材》GB5237.6-2004《铝及铝合金彩色涂层板、带材》YS/T431-2000《一般工业用铝及铝合金板、带材》GB/T3880.1～3-2006《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T437-2000《有色电泳涂漆铝合金建筑型材》YS/T459-20031.1.2玻璃规范：《镀膜玻璃第1部分：阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-2002《镀膜玻璃第2部分：低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-2002《防弹玻璃》GB17840-1999《浮法玻璃》GB11614-1999《夹层玻璃》GB/T9962-1999《建筑用安全玻璃第2部分：钢化玻璃》GB15763.2-2005《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2001《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》GB17841-1999《普通平板玻璃》GB4871-1995《热弯玻璃》JC/T915-2003《压花玻璃》JC/T511-2002《中空玻璃》GB/T11944-2002《着色玻璃》GB/T18701-20021.1.3钢材规范：《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178-2005《不锈钢棒》GB/T1220-2007-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计《不锈钢和耐热钢冷轧钢带》GB/T4239-1991《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226-1984《不锈钢冷轧钢板及钢带》GB/T3280-2007《不锈钢热轧钢板及钢带》GB/T4237-2007《不锈钢丝》GB/T4240-93《建筑用不锈钢绞线》JG/T200-2007《不锈钢小直径无缝钢管》GB/T3090-2000《擦窗机》GB19154-2003《彩色涂层钢板和钢带》GB/T12754-2006《低合金钢焊条》GB/T5118-1995《低合金高强度结构钢》GB/T1591-1994《建筑幕墙用钢索压管接头》JG/T201-2007《高耐候结构钢》GB/T4171-2000《高碳铬不锈钢丝》YB/T096—1997《焊接结构用耐候钢》GB/T4172-2000《合金结构钢》GB/T3077-1999《结构用无缝钢管》JBJ102《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》GB/T13912-2002《冷拔异形钢管》GB/T3094-2000《碳钢焊条》GB/T5117-1999《碳素结构钢》GB/T700-2006《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-1989《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-2007《优质碳素结构钢》GB/T699-1999《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-20001.1.1胶类及密封材料规范：《丙烯酸酯建筑密封膏》JC484-2006《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-2001《彩色涂层钢板用建筑密封胶》JC/T884-2001《丁基橡胶防水密封胶粘带》JC/T942-2004《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》JC887-2001《工业用橡胶板》GB/T5574-1994《混凝土建筑接缝用密封胶》JC/T881-2001《建筑窗用弹性密封剂》JC485-2007《建筑密封材料试验方法》GB/T13477.1～20-2002《建筑用防霉密封胶》JC/T885-2001《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2005《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》GB/T19686-2005《建筑用硬质塑料隔热条》JG/T174-2005《建筑装饰用天然石材防护剂》JC/T973-2005《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-2003《聚硫建筑密封胶》JC/T483-2006《绝热用岩棉、矿棉及其制品》GB/T11835-2007-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》GB/T529-1999《石材用建筑密封胶》JC/T883-2001《橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法》GB/T531-1999《修补用天然橡胶胶粘剂》HG/T3318-2002《中空玻璃用弹性密封胶》JC/T486-2001《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-20031.1.1门窗及五金件规范：《封闭型沉头抽芯铆钉》GB/T12616-2004《封闭型平圆头抽芯铆钉》GB/T12615-2004《紧固件螺栓和螺钉》GB/T5277-1985《紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母》GB/T3103.1-2002《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB/T3098.15-2000《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》GB/T3098.6-2000《紧固件机械性能抽芯铆钉》GB/T3098.19-2004《紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹》GB/T3098.2-2000《紧固件机械性能螺母、细牙螺纹》GB/T3098.4-2000《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.1-2000《紧固件机械性能自攻螺钉》GB/T3098.5-2000《紧固件术语盲铆钉》GB/T3099-2004《铝合金窗》GB/T8479-2003《铝合金门》GB/T8478-2003《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》GB/T16823.1-1997《十字槽盘头螺钉》GB/T818-2000《地弹簧》QB/T3884-1999《铝合金门插锁》QB/T3885-1999《平开铝合金窗把手》QB/T3886-1999《铝合金撑挡》QB/T3887-1999《铝合金窗不锈钢滑撑》QB/T3888-1999《铝合金门窗拉手》QB/T3889-1999《铝合金窗锁》QB/T3900-1999《铝合金门锁》QB/T3901-1999《推拉铝合金门用滑轮》QB/T3902-1999《闭合器》QB/T3893-1999《外装门锁》QB/T2473-2000《弹子插芯门锁》GB/T2474-2000《叶片门锁》QB/T2475-2000《球型门锁》QB/T2476-2000《铜合金铸件》GB/T13819-1992《锌合压铸件》GB/T13821-1992《铝合金压铸件》GB/T15114-1994《铸件尺寸公差与机械加工余量》QB/T6414-1999《建筑门窗五金件插销》JG214-2007《建筑门窗五金件传动机构用执手》JG124-2007-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计《建筑门窗五金件旋压执手》JG213-2007《建筑门窗五金件合页（铰链）》JG125-2007《建筑门窗五金件传动锁闭器》JG126-2007《建筑门窗五金件滑撑》JG127-2007《建筑门窗五金件滑轮》JG129-2007《建筑门窗五金件多点锁闭器》JG215-2007《建筑门窗五金件撑挡》JG128-2007《建筑门窗五金件通用要求》JG212-2007《建筑门窗五金件单点锁闭器》JG130-2007《建筑门窗内平开下悬五金系统》JG168-2004《钢塑共挤门窗》JG207-2007《电动采光排烟窗》JG189-20061.1.1相关物理性能等级测试方法：《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-2001《玻璃幕墙光学性能》GB/T18091-2000《采暖居住建筑节能检验标准》JGJ132-2001《彩色涂层钢板和钢带试验方法》GB/T13448-2006《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002《建筑防水材料老化试验方法》GB/T18244-2000《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T15227-2007《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T18575-2001《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250-2000《建筑外窗保温性能分级及检测方法》GB/T8484-2002《建筑外窗采光性能分级及检测方法》GB/T11976-2002《建筑外窗抗风压性能分级及检测方法》GB/T7106-2002《建筑外窗空气隔声性能分级及检测方法》GB/T8485-2002《建筑外窗气密性能分级及检测方法》GB/T7107-2002《建筑外窗水密性能分级及检测方法》GB/T7108-2002《建筑装饰装修工程施工质量验收规范》GB50210-2001《金属材料室温拉伸试验方法》GB/T228-2002第二节基本参数1.2.1幕墙所在地区：苏州地区；1.2.2地面粗糙度分类等级：幕墙属于外围护构件，按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)A类：指近海海面和海岛、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和城市郊区；-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计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；依照上面分类标准，本工程按B类地形考虑。1.1.1抗震烈度：根据国家规范《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)，苏州地区地震基本烈度为6度，地震动峰值加速度为0.05g，水平地震影响系数最大值为：αmax=0.04。第二节幕墙承受荷载计算1.2.1风荷载标准值的计算方法：选取荷载最大幕墙大样A1DY-09进行计算幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-20012006年版)计算：wk=βgzμzμs1w0……7.1.1-2[GB50009-20012006年版]上式中：wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)；Z：计算点标高：43.7m；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=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)-0.12B类场地：βgz=0.89×(1+2μf)其中：μf=0.5(Z/10)-0.16C类场地：βgz=0.85×(1+2μf)其中：μf=0.734(Z/10)-0.22D类场地：βgz=0.80×(1+2μf)其中：μf=1.2248(Z/10)-0.3对于B类地形，11.4m高度处瞬时风压的阵风系数：βgz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.7615μz：风压高度变化系数；根据不同场地类型,按以下公式计算：A类场地：μz=1.379×(Z/10)0.24当Z>300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m；B类场地：μz=(Z/10)0.32当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m；C类场地：μz=0.616×(Z/10)0.44当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m；D类场地：μz=0.318×(Z/10)0.60当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m；对于B类地形，43.7m高度处风压高度变化系数：μz=1.000×(Z/10)0.32=1.0428μs1：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；-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计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。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)]logAw0：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，苏州地区取0.00045MPa；1.1.1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=1×4.2=4.2m2LogA=0.623μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA=1.576μs1=1.576+0.2=1.776wk=βgzμzμs1w0=1.7615×1.0428×1.776×0.00045=0.001468MPa1.1.2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：A=1×4.2=4.2m2LogA=0.623μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA=1.576μs1=1.576+0.2=1.776wk=βgzμzμs1w0=1.7615×1.0428×1.776×0.00045=0.001468MPa1.1.3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；-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计αmax：水平地震影响系数最大值，取0.04；Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)；A：幕墙构件的面积(mm2)；1.1.1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]上式中：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；重力荷载：γG：1.0；风荷载：γw：1.0；地震作用：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；第二节幕墙立柱计算基本参数：1：计算点标高：43.7m；2：力学模型：双跨梁；3：立柱跨度：L=4200mm，短跨长L1=500mm，长跨长L2=3700mm；4：立柱左分格宽：1000mm；立柱右分格宽：1000mm；5：立柱计算间距：B=1000mm；6：板块配置：中空玻璃6+6mm；7：立柱材质：6063-T5；8：安装方式：偏心受拉；本处幕墙立柱按双跨梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计1.1.1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)；wk：风荷载标准值(MPa)；B：幕墙立柱计算间距(mm)；qwk=wkB=0.001468×1000=1.468N/mmqw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)；qw=1.4qwk=1.4×1.468=2.055N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)：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0.04；Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)；A：幕墙平面面积(mm2)；qEAk=βEαmaxG/A……5.3.4[JGJ102-2003]=5×0.04×0.0005=0.0001MPa-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计qEk：水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)；B：幕墙立柱计算间距(mm)；qEk=qEAkB=0.0001×1000=0.1N/mmqE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)；qE=1.3qEk=1.3×0.1=0.13N/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=2.055+0.5×0.13=2.12N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值：……5.4.1[JGJ102-2003]qk=qwk=1.468N/mm(4)求支座反力R1及最大弯矩：由双跨梁弯矩图可知，两支点0，2处弯矩为零，中支点弯矩最大为M1，而在均布荷载作用下，最大挠度在长跨内出现。M1：中支座弯矩(N·mm)；R1：中支座反力(N)；M1=-q(L13+L23)/8L=-2.12×(5003+37003)/8/4200=-3203850N·mmR1=qL1/2-M1/L1+qL2/2-M1/L2=2.12×500/2-(-3203850/500)+2.12×3700/2-(-3203850/3700)=11725.605N1.1.1确定材料的截面参数：(1)截面的型材惯性矩要求：k2=0k1=4M1/(qL22)=4×3203850/(2.12×37002)=0.442查《建筑结构静力计算手册》第二版表3-9附注说明：x0=A/4+2R1/3cos(θ+240)其中：A=2+k1-k2=2.442R=((A/4)2-k1/2)3/2=0.059θ=1/3arccos((A3-12k1A-8(1-2k1-k2))/64R)=26.537x0=A/4+2R1/3cos(θ+240)=2.442/4+2×0.0591/3cos(26.537+240)=0.563-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计λ=x0(1-2k1+3k1x0-2x02-k1x02+x03)=0.1503代入df,lim=λqkL24/24EIxmin上式中：df,lim：按规范要求，立柱的挠度限值(mm)；qk：风荷载线荷载集度标准值(N/mm)；L2：长跨长度(mm)；E：型材的弹性模量(MPa)，对6063-T5取70000MPa；Ixmin：材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm4)；L2/180=3700/180=20.556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=20mm代入上式：Ixmin=λqkL24/24Edf,lim=0.1503×1.468×37004/24/70000/20=1230701.288mm4(2)截面的型材抵抗矩要求：Wnx：立柱净截面抵抗矩预选值(mm3)；Mx：弯矩组合设计值即M1(N·mm)；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-T5取90；Wnx=Mx/γfa=3203850/1.00/90=35598.333mm31.1.1选用立柱型材的截面特性：按上一项计算结果选用型材号：120系列立柱型材的抗弯强度设计值：90MPa型材的抗剪强度设计值：τa=55MPa型材弹性模量：E=70000Mpa绕X轴惯性矩：Ix=2654290mm4绕Y轴惯性矩：Iy=706810mm4绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=37087mm3绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=37687mm3型材净截面面积：An=1133mm2型材线密度：γg=0.030591N/mm型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=5mm-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计型材受力面对中性轴的面积矩：Sx=24809mm3塑性发展系数：γ=1.001.1.1立柱的抗弯强度计算：(1)立柱轴向拉力设计值：Nk：立柱轴向拉力标准值(N)；qGAk：幕墙单位面积的自重标准值(MPa)；A：立柱单元的面积(mm2)；B：幕墙立柱计算间距(mm)；L：立柱跨度(mm)；Nk=qGAkA=qGAkBL=0.0005×1000×4200=2100NN：立柱轴向拉力设计值(N)；N=1.2Nk=1.2×2100=2520N(2)抗弯强度校核：按双跨梁(受拉)立柱强度公式，应满足：N/An+Mx/γWnx≤fa……6.3.7[JGJ102-2003]上式中：N：立柱轴力设计值(N)；Mx：立柱弯矩设计值(N·mm)；An：立柱净截面面积(mm2)；Wnx：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(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：型材的抗弯强度设计值，取90MPa；则：N/An+Mx/γWnx=2520/1133+3203850/1.00/37087=88.612MPa≤90MPa立柱抗弯强度满足要求。1.1.2立柱的挠度计算：因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的立柱惯性矩大于预选值，挠度就满足要求：实际选用的型材惯性矩为：Ix=2654290mm4预选值为：Ixmin=1230701.288mm4实际挠度计算值为：df=λqkL24/24EIx=0.1503×1.468×37004/24/70000/2654290-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计=9.273mm而df,lim=20mm所以，立柱挠度满足规范要求。1.1.1立柱的抗剪计算：校核依据：τmax≤τa=55MPa(立柱的抗剪强度设计值)(1)求中支座剪力设计值：采用Vw+0.5VE组合Vw1左=-(qL1/2-M1/L1)=-(2.12×500/2-(-3203850/500))=-6937.7NVw1右=qL2/2-M1/L2=2.12×3700/2-(-3203850/3700)=4787.905N取V=6937.7N(2)立柱剪应力：τmax：立柱最大剪应力(MPa)；V：立柱所受剪力(N)；Sx：立柱型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)；Ix：立柱型材截面惯性矩(mm4)；t：型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)；τmax=VSx/Ixt=6937.7×24809/2654290/5=12.969MPa12.969MPa≤55MPa立柱抗剪强度满足要求!第二节幕墙横梁计算基本参数：1：计算点标高：43.7m；2：横梁跨度：B=1000mm；3：横梁上分格高：1000mm；横梁下分格高：4200mm；4：横梁计算间距：H=2600mm；5：力学模型：三角荷载简支梁；6：板块配置：中空玻璃6+6mm；7：横梁材质：6063-T5；因为B≤H，所以本处幕墙横梁按三角形荷载简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计1.1.1横梁型材选材计算：(1)横梁在风荷载作用下的线荷载集度(按三角形分布)：qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)；wk：风荷载标准值(MPa)；B：横梁跨度(mm)；qwk=wkB=0.001468×1000=1.468N/mmqw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)；qw=1.4qwk=1.4×1.468=2.055N/mm(2)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用的线荷载集度(按三角形分布)：qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(MPa)；βE：动力放大系数，取5.0；αmax：水平地震影响系数最大值，取0.04；Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(主要指面板组件)；A：幕墙平面面积(mm2)；qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]=5.0×0.04×0.0004=0.00008MPa-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计qEk：横梁受水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)；B：横梁跨度(mm)；qEk=qEAkB=0.00008×1000=0.08N/mmqE：横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)；qE=1.3qEk=1.3×0.08=0.104N/mm(3)幕墙横梁受荷载集度组合：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=2.055+0.5×0.104=2.107N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值：……5.4.1[JGJ102-2003]qk=qwk=1.468N/mm(4)横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值(按三角形分布)：My：横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N·mm)；Mw：风荷载作用下横梁产生的弯矩(N·mm)；ME：地震作用下横梁产生的弯矩(N·mm)；B：横梁跨度(mm)；Mw=qwB2/12ME=qEB2/12采用Sw+0.5SE组合：My=Mw+0.5ME=qB2/12=2.107×10002/12=175583.333N·mm(5)横梁在自重荷载作用下的弯矩值(按矩形分布)：Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)；H：横梁计算间距(mm)；Gk=0.0004×H=0.0004×2600=1.04N/mmG：横梁自重线荷载设计值(N/mm)；G=1.2Gk=1.2×1.04=1.248N/mmMx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N·mm)；B：横梁跨度(mm)；Mx=GB2/8=1.248×10002/8=156000N·mm-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计1.1.1确定材料的截面参数：(1)横梁抵抗矩预选：Wnx：绕X轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)；Wny：绕Y轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)；Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N·mm)；My：风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N·mm)；γx，γy：塑性发展系数：对于钢材龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,均取1.05；对于铝合金龙骨，按最新《铝合金结构设计规范》GB50429-2007，均取1.00；fa：型材抗弯强度设计值(MPa)，对6063-T5取90；按下面公式计算：Wnx=Mx/γxfa=156000/1.00/90=1733.333mm3Wny=My/γyfa=175583.333/1.00/90=1950.926mm3(2)横梁惯性矩预选：df1,lim：按规范要求，横梁在水平力标准值作用下的挠度限值(mm)；df2,lim：按规范要求，横梁在自重力标准值作用下的挠度限值(mm)；B：横梁跨度(mm)；按相关规范，钢材横梁的相对挠度不应大于L/250，铝材横梁的相对挠度不应大于L/180；《建筑幕墙》GB/T21086-2007还有如下规定：按[5.1.1.2]，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；按[5.1.9，b]，自重标准值作用下挠度不应超过其跨度的1/500，并且不应大于3mm；B/180=1000/180=5.556mmB/500=1000/500=2mm对本例取：df1,lim=5.556mmdf2,lim=2mmqk：风荷载作用线荷载集度标准值(N/mm)；E：型材的弹性模量(MPa)，对6063-T5取70000MPa；Iymin：绕Y轴最小惯性矩(mm4)；B：横梁跨度(mm)；df1,lim=qkB4/120EIymin……(受风荷载与地震作用的挠度计算)Iymin=qkB4/120Edf1,lim=1.468×10004/120/70000/5.556-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计=31454.626mm4Ixmin：绕X轴最小惯性矩(mm4)；Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)；df2,lim=5GkB4/384EIxmin……(自重作用下产生的挠度计算)Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim=5×1.04×10004/384/70000/2=96726.19mm41.1.1选用横梁型材的截面特性：按照上面的预选结果选取型材：选用型材号：60系列横梁型材抗弯强度设计值：90MPa型材抗剪强度设计值：55MPa型材弹性模量：E=70000MPa绕X轴惯性矩：Ix=218970mm4绕Y轴惯性矩：Iy=464730mm4绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=8386mm3绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=5631mm3绕Y轴净截面抵抗矩：：Wny1=11635mm3绕Y轴净截面抵抗矩：：Wny2=11050mm3型材净截面面积：An=583.248mm2型材线密度：γg=0.015748N/mm横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚：t=2mm横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：tx=4mm横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度：ty=4mm型材受力面对中性轴的面积矩(绕X轴)：Sx=4760mm3型材受力面对中性轴的面积矩(绕Y轴)：Sy=7429mm3塑性发展系数：γx=γy=1.001.1.2幕墙横梁的抗弯强度计算：按横梁抗弯强度计算公式，应满足：Mx/γxWnx+My/γyWny≤fa……6.2.4[JGJ102-2003]上式中：Mx：横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的弯矩设计值(N·mm)；My：横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的弯矩设计值(N·mm)；Wnx：横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的净截面抵抗矩(mm3)；Wny：横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的净截面抵抗矩(mm3)；γx，γy：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：型材的抗弯强度设计值，取90MPa。采用SG+Sw+0.5SE组合，则：Mx/γxWnx+My/γyWny=156000/1.00/5631+175583.333/1.00/11050-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计=42.837MPa≤90MPa横梁抗弯强度满足要求。1.1.1横梁的挠度计算：因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的横梁惯性矩大于预选值，挠度就满足要求：实际选用的型材惯性矩为：Ix=218970mm4Iy=464730mm4预选值为：Ixmin=96726.19mm4Iymin=31454.626mm4横梁挠度的实际计算值如下：df1=qkB4/120EIy=1.468×10004/120/70000/464730=0.376mmdf2=5GkB4/384EIx=5×1.04×10004/384/70000/218970=0.883mmdf1,lim=5.556mmdf2,lim=2mm所以，横梁挠度满足规范要求。1.1.2横梁的抗剪计算：(三角荷载作用下)校核依据：τmax≤τa=55MPa(型材的抗剪强度设计值)(1)Vwk：风荷载作用下剪力标准值(N)：Vwk=qwkB/4=1.468×1000/4=367N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)：Vw=1.4Vwk=1.4×367=513.8N(3)VEk：地震作用下剪力标准值(N)：VEk=qEkB/4=0.08×1000/4=20N(4)VE：地震作用下剪力设计值(N)：VE=1.3VEk=1.3×20=26N(5)Vx：水平总剪力(N)；Vx：横梁受水平总剪力(N)：-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计采用Vw+0.5VE组合：Vx=Vw+0.5VE=513.8+0.5×26=526.8N(6)Vy：垂直总剪力(N)：Vy=1.2×0.0004×BH/2=1.2×0.0004×1000×2600/2=624N(7)横梁剪应力校核：τx：横梁水平方向剪应力(MPa)；Vx：横梁水平总剪力(N)；Sy：横梁型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)(绕Y轴)；Iy：横梁型材截面惯性矩(mm4)；ty：横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度(mm)；τx=VxSy/Iyty……6.2.5[JGJ102-2003]=526.8×7429/464730/4=2.105MPa2.105MPa≤55MPaτy：横梁垂直方向剪应力(MPa)；Vy：横梁垂直总剪力(N)；Sx：横梁型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)(绕X轴)；Ix：横梁型材截面惯性矩(mm4)；tx：横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)；τy=VySx/Ixtx……6.2.5[JGJ102-2003]=624×4760/218970/4=3.391MPa3.391MPa≤55MPa横梁抗剪强度能满足!第一节玻璃板块的选用与校核基本参数：1：计算点标高：43.7m；2：玻璃板尺寸：宽×高=B×H=1000mm×4200mm；3：玻璃配置：中空玻璃，外片钢化玻璃6mm,内片钢化玻璃6mm；模型简图为：-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计1.1.1玻璃板块荷载计算：(1)外片玻璃荷载计算：t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；wk：作用在板块上的风荷载标准值(MPa)；GAk1：外片玻璃单位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa)；qEAk1：外片玻璃地震作用标准值(MPa)；γg1：外片玻璃的体积密度(N/mm3)；wk1：分配到外片上的风荷载作用标准值(MPa)；qk1：分配到外片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)；q1：分配到外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)；GAk1=γg1t1=0.0000256×6=0.000154MPaqEAk1=βEαmaxGAk1=5×0.04×0.000154=0.000031MPawk1=1.1wkt13/(t13+t23)=1.1×0.001468×63/(63+63)=0.000807MPaqk1=wk1+0.5qEAk1=0.000807+0.5×0.000031=0.000822MPaq1=1.4wk1+0.5×1.3qEAk1=1.4×0.000807+0.5×1.3×0.000031=0.00115MPa-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计(2)内片玻璃荷载计算：t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；wk：作用在板块上的风荷载标准值(MPa)；GAk2：内片玻璃单位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa)qEAk2：内片玻璃地震作用标准值(MPa)γg2：内片玻璃的体积密度(N/mm3)；wk2：分配到内片上的风荷载作用标准值(MPa)；qk2：分配到内片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)；q2：分配到内片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)；GAk2=γg2t2=0.0000256×6=0.000154MPaqEAk2=βEαmaxGAk2=5×0.04×0.000154=0.000031MPawk2=wkt23/(t13+t23)=0.001468×63/(63+63)=0.000734MPaqk2=wk2+0.5qEAk2=0.000734+0.5×0.000031=0.00075MPaq2=1.4wk2+0.5×1.3qEAk2=1.4×0.000734+0.5×1.3×0.000031=0.001048MPa(3)玻璃板块整体荷载组合计算：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合：……5.4.1[JGJ102-2003]q=1.4wk+0.5×1.3(qEAk1+qEAk2)=1.4×0.001468+0.5×1.3×(0.000031+0.000031)=0.002095MPa用于挠度计算时，采用Sw标准值：……5.4.1[JGJ102-2003]wk=0.001468MPa1.1.1玻璃的强度计算：校核依据：σ≤[fg](1)外片校核：θ1：外片玻璃的计算参数；η1：外片玻璃的折减系数；qk1：作用在外片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)；a：分格短边长度(mm)；E：玻璃的弹性模量(MPa)；t1：外片玻璃厚度(mm)；θ1=qk1a4/Et14……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.000822×10004/72000/64-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计=8.809按系数θ1，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η1=0.97；σ1：外片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)；q1：作用在板块外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)；a：玻璃短边边长(mm)；b：玻璃长边边长(mm)；t1：外片玻璃厚度(mm)；m1：外片玻璃弯矩系数，按边长比a/b查表6.1.2-1[JGJ102-2003]得m1=0.1231；σ1=6m1q1a2η1/t12……6.1.2[JGJ102-2003]=6×0.1231×0.00115×10002×0.97/62=22.886MPa22.886MPa≤fg1=84MPa(钢化玻璃)外片玻璃的强度满足要求!(2)内片校核：θ2：内片玻璃的计算参数；η2：内片玻璃的折减系数；qk2：作用在内片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)；a：分格短边长度(mm)；E：玻璃的弹性模量(MPa)；t2：内片玻璃厚度(mm)；θ2=qk2a4/Et24……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.00075×10004/72000/64=8.038按系数θ2，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η2=0.976σ2：内片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)；q2：作用在板块内片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)；a：玻璃短边边长(mm)；b：玻璃长边边长(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；m2：内片玻璃弯矩系数，按边长比a/b查表6.1.2-1[JGJ102-2003]得m2=0.1231；σ2=6m2q2a2η2/t22……6.1.2[JGJ102-2003]=6×0.1231×0.001048×10002×0.976/62=20.985MPa20.985MPa≤fg2=84MPa(钢化玻璃)内片玻璃的强度满足要求!1.1.1玻璃最大挠度校核：校核依据：df=ημwka4/D≤df,lim……6.1.3-2[JGJ102-2003]上面公式中：df：玻璃板挠度计算值(mm)；η：玻璃挠度的折减系数；-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计μ：玻璃挠度系数，按边长比a/b查表6.1.3[JGJ102-2003]得μ=0.01286；wk：风荷载标准值(MPa)a：玻璃板块短边尺寸(mm)；D：玻璃的弯曲刚度(N·mm)；df,lim：许用挠度，取短边长的1/60，为16.667mm；其中：D=Ete3/(12(1-υ2))……6.1.3-1[JGJ102-2003]上式中：E：玻璃的弹性模量(MPa)；te：玻璃的等效厚度(mm)；υ：玻璃材料泊松比，为0.2；te=0.95×(t13+t23)1/3……6.1.5-3[JGJ102-2003]=0.95×(63+63)1/3=7.182mmD=Ete3/(12(1-υ2))=72000×7.1823/(12×(1-0.22))=2315347.704N·mmθ：玻璃板块的计算参数；θ=wka4/Ete4……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.001468×10004/72000/7.1824=7.663按参数θ，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η=0.979df=ημwka4/D=0.979×0.01286×0.001468×10004/2315347.704=7.982mm7.982mm≤df,lim=16.667mm(中空玻璃)玻璃挠度能满足要求!第一节连接件计算基本参数：1：计算点标高：43.7m；2：立柱计算间距：B1=1000mm；3：横梁计算分格尺寸：宽×高=B×H=1000mm×2600mm；4：幕墙立柱跨度：L=4200mm，短跨L1=500mm，长跨L2=3700mm；5：板块配置：中空玻璃；6：龙骨材质：立柱为：6063-T5；横梁为：6063-T5；7：立柱与主体连接钢角码壁厚：6mm；8：立柱与主体连接螺栓公称直径：12mm；9：立柱与横梁连接处铝角码厚度：3mm；10：横梁与角码连接螺栓公称直径：5mm；11：立柱与角码连接螺栓公称直径：6mm；12：立柱连接形式：双跨；-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计因为B≤H，所以本处幕墙横梁按三角形荷载模型进行设计计算：1.1.1角码与立柱连接：(1)自重荷载计算：Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)；H：受荷单元平均分格高(mm)；Gk=0.0004×H=0.0004×2600=1.04N/mmG：横梁自重线荷载设计值(N/mm)；G=1.2Gk=1.2×1.04=1.248N/mmN2：自重荷载(N)：B：横梁宽度(mm)；N2=GB/2=1.248×1000/2=624N(2)连接处组合荷载N：采用SG+Sw+0.5SEN=(N12+N22)1/2=(526.82+6242)0.5=816.636N横梁与立足连接节点(3)连接处螺栓强度计算：Nv2b：螺栓受剪承载能力设计值(N)；nv2：剪切面数：取1；d：螺栓杆直径：6mm；fv2b：螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（A50）取175MPa；Nv2b=nv2πd2fv2b/4……7.2.1-1[GB50017-2003]=1×3.14×62×175/4=4945.5NNnum2：螺栓个数：Nnum2=N/Nv2b=816.636/4945.5=0.165个实际取2个(4)连接部位立柱型材壁抗承压能力计算：Nc2：连接部位幕墙立柱型材壁抗承压能力设计值(N)；Nnum2：连接处螺栓个数；d：螺栓公称直径：6mm；t2：连接部位立柱壁厚：2.5mm；fc2：型材的承压强度设计值，对6063-T5取185MPa；Nc2=Nnum2dt2fc2……7.2.1-3[GB50017-2003]=2×6×2.5×185=5550N-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计5550N≥816.636N强度可以满足!(5)连接部位铝角码壁抗承压能力计算：Nc3：连接部位幕墙铝角码壁抗承压能力设计值(N)；Nnum2：连接处螺栓个数；d：螺栓公称直径：6mm；t3：角码壁厚：3mm；fc3：型材的承压强度设计值，对6063-T5取185MPa；Nc3=Nnum2dt3fc3……7.2.1-3[GB50017-2003]=2×6×3×185=6660N6660N≥816.636N强度可以满足!1.1.1立柱与主结构连接：(1)连接处水平剪切总力计算：对双跨梁，中支座反力R1，即为立柱连接处最大水平剪切总力。qw：风荷载线分布集度设计值(N/mm)；qw=1.4wkB1=1.4×0.001468×1000=2.055N/mmqE：地震作用线分布集度设计值(N/mm)；qE=1.3βEαmaxGk/A×B1=1.3×5.0×0.04×0.0005×1000=0.13N/mm采用Sw+0.5SE组合：q=qw+0.5×qE=2.055+0.5×0.13=2.12N/mmN1：连接处水平剪切总力(N)；R1：中支座反力(N)；N1=R1=qL(L12+3L1L2+L22)/8L1L2=2.12×4200×(5002+3×500×3700+37002)/8/500/3700=11725.605N(2)连接处重力总力：NGk：连接处自重总值标准值(N)：B1：立柱计算间距(mm)；L：立柱跨度(mm)；NGk=0.0005×B1L=0.0005×1000×4200=2100NNG：连接处自重总值设计值(N)：NG=1.2NGk=1.2×2100-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计=2520N(3)连接处总剪力：N：连接处总剪力(N)：N=(N12+NG2)0.5=(11725.6052+25202)0.5=11993.34N(4)螺栓承载力计算：Nv3b：螺栓受剪承载能力设计值(N)；nv3：剪切面数：取2；d：螺栓杆直径：12mm；fv3b：螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（A50）取175MPa；Nv3b=nv3πd2fv3b/4……7.2.1-1[GB50017-2003]=2×3.14×122×175/4=39564NNnum3：螺栓个数：Nnum3=N/Nv3b=11993.34/39564=0.303个实际取2个(5)立柱型材壁抗承压能力计算：Nc4：立柱型材壁抗承压能力(N)：Nnum3：连接处螺栓个数；d：螺栓公称直径：12mm；t2：连接部位立柱壁厚：2.5mm；fc4：型材的承压强度设计值，对6063-T5取185MPa；Nc4=2×Nnum3dt2fc4……7.2.1-3[GB50017-2003]=2×2×12×2.5×185=22200N22200N≥11993.34N强度可以满足要求!(6)钢角码型材壁抗承压能力计算：Nc5：钢角码型材壁抗承压能力(N)：Nnum3：连接处螺栓个数；d：连接螺栓直径：12mm；t4：幕墙钢角码壁厚：6mm；fc5：钢角码的抗压强度设计值，对Q235取305MPa；Nc5=2×Nnum3dt4fc5……7.2.1-3[GB50017-2003]=2×2×12×6×305=87840N87840N≥11993.34N强度可以满足要求!第一节幕墙埋件计算(土建预埋)基本参数：1：计算点标高：43.7m；-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计2：幕墙立柱跨度：L=4200mm，短跨L1=500mm，长跨L2=3700mm；3：立柱计算间距：B=1000mm；4：立柱力学模型：双跨梁；5：埋件位置：侧埋；6：板块配置：中空玻璃；7：混凝土强度等级：C30；1.1.1荷载标准值计算：(1)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用：qEk=βEαmaxGk/A=5.0×0.04×0.0005=0.0001MPa(2)连接处水平总力计算：对双跨梁，中支座反力R1，即为立柱连接处最大水平总力。qw：风荷载线荷载设计值(N/mm)；qw=1.4wkB=1.4×0.001468×1000=2.055N/mmqE：地震作用线荷载设计值(N/mm)；qE=1.3qEkB=1.3×0.0001×1000=0.13N/mm采用Sw+0.5SE组合：……5.4.1[JGJ102-2003]q=qw+0.5qE=2.055+0.5×0.13=2.12N/mmN：连接处水平总力(N)；R1：中支座反力(N)；N=R1=qL(L12+3L1L2+L22)/8L1L2=2.12×4200×(5002+3×500×3700+37002)/8/500/3700=11725.605N(3)立柱单元自重荷载标准值：Gk=0.0005×BL=0.0005×1000×4200=2100N(4)校核处埋件受力分析：V：剪力(N)；N：轴向拉力(N)，等于中支座反力R1；e0：剪力作用点到埋件距离，即立柱螺栓连接处到埋件面距离(mm)；V=1.2Gk=1.2×2100=2520NN=R1=11725.605N-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计M=e0×V=100×2520=252000N·mm1.1.1埋件计算：校核依据，同时满足以下两个条件：a：AS≥V/aravfy+N/0.8abfy+M/1.3arabfyzC.0.1-1[JGJ102-2003]b：AS≥N/0.8abfy+M/0.4arabfyzC.0.1-2[JGJ102-2003]其中：AS：锚筋的总截面面积(mm2)；V：剪力设计值(N)；ar：钢筋层数影响系数，二层取1.0，三层取0.9，四层取0.85；av：钢筋受剪承载力系数，不大于0.7；fy：锚筋抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取，但不大于300MPa；N：法向拉力设计值(N)；ab：锚板弯曲变形折减系数；M：弯矩设计值(N·mm)；z：沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离(mm)；另外：d：锚筋直径(mm)；t：锚板厚度(mm)；fc：混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取；av=(4.0-0.08d)×(fc/fy)0.5C.0.1-5[JGJ102-2003]=(4.0-0.08×12)×(14.3/300)0.5=0.664ab=0.6+0.25t/dC.0.1-6[JGJ102-2003]=0.6+0.25×8/12=0.767AS=nπd2/4=4×3.14×122/4=452.16mm2V/aravfy+N/0.8abfy+M/1.3arabfyz=2520/1/0.664/300+11725.605/0.8/0.767/300+252000/1.3/1/0.767/300/100=84.773mm2≤AS=452.16mm2N/0.8abfy＋M/0.4arabfyz=11725.605/0.8/0.767/300+252000/0.4/1/0.767/300/100=91.078mm2≤AS=452.16mm2所以，预埋件锚筋总截面积可以满足承载力要求。1.1.2锚板总面积校核：A：锚板总面积(mm2)；fc：混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取；0.5fcA=0.5×14.3×40000-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计=286000NN=11725.605N≤0.5fcA埋板面积满足要求。1.1.1锚筋长度计算：计算依据：la=1.1×α×(fy/ft)×dC.0.5[JGJ102-2003]在上面的公式中：la：受拉钢筋的锚固长度(mm)；ft：混凝土轴心抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取，当混凝土强度高于C40时，按C40取值；fy：锚筋抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取；d：锚筋公称直径(mm)；α：锚筋的外型系数，光圆筋取0.16，带肋筋取0.14；la=1.1×α×(fy/ft)×d=1.1×0.14×(300/1.43)×12=387.692mm但是，由于锚筋的拉应力设计值小于钢筋抗拉强度设计值，按规范C.0.5第3条规定，锚固长度可适当减小，以不小于15倍锚固钢筋直径为宜，实际选用的锚筋长度为180mm；所以，可以满足要求！第二节幕墙焊缝计算基本参数：1：焊缝形式：三边围焊；2：其它参数同埋件部分；1.2.1受力分析：根据前面埋件的计算结果，有：V：剪力(N)N：轴向拉力(N)M：弯矩(N·mm)V=2520NN=11725.605NM=252000N·mm1.2.2焊缝特性参数计算：(1)焊缝有效厚度：he：焊缝有效厚度(mm)；hf：焊角高度(mm)；he=0.707hf=0.707×6=4.242mm(2)焊缝总面积：-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计A：焊缝总面积(mm2)；Lv：竖向焊缝长度(mm)；Lh：横向焊缝长度(mm)；he：焊缝有效厚度(mm)；A=he((Lv-10)+2(Lh-10))=4.242×((100-10)+2×(50-10))=721.14mm2(3)焊缝截面抵抗矩及惯性矩计算：I：截面惯性矩(mm4)；he：焊缝有效厚度(mm)；Lv：竖向焊缝长度(mm)；Lh：横向焊缝长度(mm)；W：截面抵抗距(mm3)；I=he(Lv-10)3/12+2((Lh-10)he3/12+he·(Lh-10)·((Lv-10-he)/2)2)=882160.615mm4W=2I/(Lv-10)=2×882160.615/(100-10)=19603.569mm31.1.1焊缝校核计算：校核依据：((σf/βf)2+τf2)0.5/2≤ffw7.1.3-3[GB50017-2003]上式中：σf：按焊缝有效截面计算，垂直于焊缝长度方向的应力(MPa)；βf：正面角焊缝的强度设计值增大系数，取1.22；τf：按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力(MPa)；ffw：角焊缝的强度设计值(MPa)；((σf/βf)2+τf2)0.5/2=((N/1.22A+M/1.22W)2+(V/A)2)0.5/2=((11725.605/1.22/721.14+252000/1.22/19603.569)2+(2520/721.14)2)0.5/2=12.0595MPa12.0595MPa≤ffw=160MPa，焊缝强度可以满足要求。第二节明框玻璃幕墙伸缩及紧固计算基本参数：1：计算点标高：43.7m；2：玻璃分格尺寸：宽×高=B×H=1000mm×4200mm；3：幕墙类型：明框玻璃幕墙4：年温温差：80℃；-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计1.1.1立柱连接伸缩缝计算：为了适应幕墙温度变形以及施工调整的需要，立柱上下段通过插芯套装，留有一段空隙--伸缩缝d，d值按下式计算：d≥αΔｔLλ／ε+d1+d2上式中：d：伸缩缝计算值(mm)；α：立柱材料的线膨胀系数，取2.3×10-5；△ｔ：温度变化,取80℃；L：立柱跨度(mm)；λ：实际伸缩调整系数，取0.85；ε：考虑密封胶变形能力的系数，取0.5；d1：施工误差，取3mm；d2：主体结构的轴向压缩变形，取3mm；d=αΔｔLλ／ε+d1+d2=0.000023×80×4200×0.85/0.5+3+3=19.138mm实际伸缩空隙d取20mm，满足要求。.1.1.2玻璃镶嵌槽紧固螺钉抗拉强度计算：(1)板块承受水平总拉力计算：N：板块承受水平总拉力(N)；B：分格宽度(mm)；H：分格高度(mm)；q：板块水平荷载设计值(MPa)；q=1.4wk+0.5×1.3×qEAk=1.4×0.001468+0.5×1.3×0.000061=0.002MPaN=qBH=0.002×1000×4200=8400N(2)紧固螺钉抗拉强度计算：ftb：螺栓连接的抗拉强度设计值，对奥氏体不锈钢（A50）取230MPa；de：螺栓有效直径：5.061833mm；Ntb：螺栓抗拉承载能力设计值(N)；Ntb=πde2ftb/4……7.2.1-5[GB50017-2003]=3.14×5.0618332×230/4=4626.08NNnum：周边紧固螺栓个数：Nnum=N/Ntb=8400/4626.08=1.816个实际取8个，满足要求。。-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计1.1.1玻璃边缘到边框槽底间隙计算：ulim：由主体结构层间位移引起的分格框的变形限值(mm)；H：矩形玻璃板块竖向边长(mm)；B：矩形玻璃板块横向边长(mm)；c1：玻璃与左、右边框的平均间隙，另考虑1.5mm施工偏差；c2：玻璃与上、下边框的平均间隙，另考虑1.5mm施工偏差；2c1(1+H/B×c2/c1)……4.3.12[JGJ102-2003]=2×6.5×(1+4200/1000×6.5/6.5)=67.6mm按附表4-1[JGJ102-2003]，有ulim=22.909；另对于单玻璃应满足2c1≥10mm，2c2≥10mm对中空及夹层玻璃2c1≥10mm，2c2≥12mm。所以玻璃边缘到边框槽底间隙满足要求。。第二章隐框玻璃幕墙设计计算书（B3DY-06）第一节计算引用的规范、标准及资料2.1.1幕墙设计规范：《铝合金结构设计规范》GB50429-2007《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS127-2001《点支式玻璃幕墙支承装置》JG138-2001《吊挂式玻璃幕墙支承装置》JG139-2001《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003《建筑瓷板装饰工程技术规范》CECS101：98《建筑幕墙》GB/T21086-2007《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-20012.1.2建筑设计规范：《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003《地震震级的规定》GB/T17740-1999《钢结构防火涂料》GB14907-2002《钢结构设计规范》GB50017-2003《高层民用建筑钢结构技术规范》JGJ99-98《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)《高处作业吊蓝》GB19155-2003《工程抗震术语标准》JGJ/T97-95-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计《工程网络计划技术规程》JGJ/T121-99《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》JG160-2004《既有居住建筑节能改造技术规程》JGJ129-2004《建筑表面用有机硅防水剂》JC/T902-2002《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2001《建筑防火封堵应用技术规程》CECS154：2003《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002《建筑隔声评价标准》GB/T50121-2005《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2004《建筑工程预应力施工规程》CECS180：2005《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版、局部修订)《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑抗震设防分类标准》GB50223-2004《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《建筑设计防火规范》GB50016-2006《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)《冷弯薄壁型钢结构设计规范》GB50018-2002《民用建筑隔声设计规范》GBJ118-88《民用建筑热工设计规范》GB50176-93《民用建筑设计通则》GB50352-2005《膜结构技术规程》CECS158：2004《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2003《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-20021.1.1铝材规范：《变形铝及铝合金化学成份》GB/T3190-1996《建筑用隔热铝合金型材-穿条式》JG/T175-2005《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》JG/T133-2000《铝合金建筑型材第1部分基材》GB5237.1-2004《铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材》GB5237.2-2004《铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材》GB5237.3-2004《铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材》GB5237.4-2004《铝合金建筑型材第5部分氟碳漆喷涂型材》GB5237.5-2004《铝合金建筑型材第6部分隔热型材》GB5237.6-2004《铝及铝合金彩色涂层板、带材》YS/T431-2000《一般工业用铝及铝合金板、带材》GB/T3880.1～3-2006《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T437-2000《有色电泳涂漆铝合金建筑型材》YS/T459-2003-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计1.1.1金属板及石材规范：《干挂饰面石材及其金属挂件》JC830.1、2-2005《建筑装饰用微晶玻璃》JC/T872-2000《建筑幕墙用瓷板》JG/T217-2007《铝幕墙板、板基》YS/T429.1-2000《铝幕墙板、氟碳喷漆铝单板》YS/T429.2-2000《铝塑复合板》GB/T17748-1999《铝塑复合板用铝带》YS/T432-2000《天然板石》GB/T18600-2001《天然大理石荒料》JC/T202-2001《天然大理石建筑板材》GB/T19766-2005《天然花岗石荒料》JC/T204-2001《天然花岗石建筑板材》GB/T18601-2001《天然石材统一编号》GB/T17670-1999《天然饰面石材术语》GB/T13890-921.1.2玻璃规范：《镀膜玻璃第1部分：阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-2002《镀膜玻璃第2部分：低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-2002《防弹玻璃》GB17840-1999《浮法玻璃》GB11614-1999《夹层玻璃》GB/T9962-1999《建筑用安全玻璃第2部分：钢化玻璃》GB15763.2-2005《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2001《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》GB17841-1999《普通平板玻璃》GB4871-1995《热弯玻璃》JC/T915-2003《压花玻璃》JC/T511-2002《中空玻璃》GB/T11944-2002《着色玻璃》GB/T18701-20021.1.3钢材规范：《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178-2005《不锈钢棒》GB/T1220-2007《不锈钢和耐热钢冷轧钢带》GB/T4239-1991《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226-1984《不锈钢冷轧钢板及钢带》GB/T3280-2007《不锈钢热轧钢板及钢带》GB/T4237-2007《不锈钢丝》GB/T4240-93《建筑用不锈钢绞线》JG/T200-2007《不锈钢小直径无缝钢管》GB/T3090-2000《擦窗机》GB19154-2003《彩色涂层钢板和钢带》GB/T12754-2006-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计《低合金钢焊条》GB/T5118-1995《低合金高强度结构钢》GB/T1591-1994《建筑幕墙用钢索压管接头》JG/T201-2007《高耐候结构钢》GB/T4171-2000《高碳铬不锈钢丝》YB/T096—1997《焊接结构用耐候钢》GB/T4172-2000《合金结构钢》GB/T3077-1999《结构用无缝钢管》JBJ102《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》GB/T13912-2002《冷拔异形钢管》GB/T3094-2000《碳钢焊条》GB/T5117-1999《碳素结构钢》GB/T700-2006《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-1989《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-2007《优质碳素结构钢》GB/T699-1999《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-20001.1.1胶类及密封材料规范：《丙烯酸酯建筑密封膏》JC484-2006《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-2001《彩色涂层钢板用建筑密封胶》JC/T884-2001《丁基橡胶防水密封胶粘带》JC/T942-2004《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》JC887-2001《工业用橡胶板》GB/T5574-1994《混凝土建筑接缝用密封胶》JC/T881-2001《建筑窗用弹性密封剂》JC485-2007《建筑密封材料试验方法》GB/T13477.1～20-2002《建筑用防霉密封胶》JC/T885-2001《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2005《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》GB/T19686-2005《建筑用硬质塑料隔热条》JG/T174-2005《建筑装饰用天然石材防护剂》JC/T973-2005《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-2003《聚硫建筑密封胶》JC/T483-2006《绝热用岩棉、矿棉及其制品》GB/T11835-2007《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》GB/T529-1999《石材用建筑密封胶》JC/T883-2001《橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法》GB/T531-1999《修补用天然橡胶胶粘剂》HG/T3318-2002《中空玻璃用弹性密封胶》JC/T486-2001《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-20031.1.2门窗及五金件规范：《封闭型沉头抽芯铆钉》GB/T12616-2004-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计《封闭型平圆头抽芯铆钉》GB/T12615-2004《紧固件螺栓和螺钉》GB/T5277-1985《紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母》GB/T3103.1-2002《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB/T3098.15-2000《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》GB/T3098.6-2000《紧固件机械性能抽芯铆钉》GB/T3098.19-2004《紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹》GB/T3098.2-2000《紧固件机械性能螺母、细牙螺纹》GB/T3098.4-2000《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.1-2000《紧固件机械性能自攻螺钉》GB/T3098.5-2000《紧固件术语盲铆钉》GB/T3099-2004《铝合金窗》GB/T8479-2003《铝合金门》GB/T8478-2003《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》GB/T16823.1-1997《十字槽盘头螺钉》GB/T818-2000《地弹簧》QB/T3884-1999《铝合金门插锁》QB/T3885-1999《平开铝合金窗把手》QB/T3886-1999《铝合金撑挡》QB/T3887-1999《铝合金窗不锈钢滑撑》QB/T3888-1999《铝合金门窗拉手》QB/T3889-1999《铝合金窗锁》QB/T3900-1999《铝合金门锁》QB/T3901-1999《推拉铝合金门用滑轮》QB/T3902-1999《闭合器》QB/T3893-1999《外装门锁》QB/T2473-2000《弹子插芯门锁》GB/T2474-2000《叶片门锁》QB/T2475-2000《球型门锁》QB/T2476-2000《铜合金铸件》GB/T13819-1992《锌合压铸件》GB/T13821-1992《铝合金压铸件》GB/T15114-1994《铸件尺寸公差与机械加工余量》QB/T6414-1999《建筑门窗五金件插销》JG214-2007《建筑门窗五金件传动机构用执手》JG124-2007《建筑门窗五金件旋压执手》JG213-2007《建筑门窗五金件合页（铰链）》JG125-2007《建筑门窗五金件传动锁闭器》JG126-2007《建筑门窗五金件滑撑》JG127-2007《建筑门窗五金件滑轮》JG129-2007《建筑门窗五金件多点锁闭器》JG215-2007《建筑门窗五金件撑挡》JG128-2007《建筑门窗五金件通用要求》JG212-2007《建筑门窗五金件单点锁闭器》JG130-2007-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计《建筑门窗内平开下悬五金系统》JG168-2004《钢塑共挤门窗》JG207-2007《电动采光排烟窗》JG189-20061.1.1相关物理性能等级测试方法：《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-2001《玻璃幕墙光学性能》GB/T18091-2000《采暖居住建筑节能检验标准》JGJ132-2001《彩色涂层钢板和钢带试验方法》GB/T13448-2006《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002《建筑防水材料老化试验方法》GB/T18244-2000《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T15227-2007《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T18575-2001《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250-2000《建筑外窗保温性能分级及检测方法》GB/T8484-2002《建筑外窗采光性能分级及检测方法》GB/T11976-2002《建筑外窗抗风压性能分级及检测方法》GB/T7106-2002《建筑外窗空气隔声性能分级及检测方法》GB/T8485-2002《建筑外窗气密性能分级及检测方法》GB/T7107-2002《建筑外窗水密性能分级及检测方法》GB/T7108-2002《建筑装饰装修工程施工质量验收规范》GB50210-2001《金属材料室温拉伸试验方法》GB/T228-2002第二节基本参数1.2.1幕墙所在地区：苏州地区；1.2.2地面粗糙度分类等级：幕墙属于外围护构件，按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)A类：指近海海面和海岛、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和城市郊区；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；依照上面分类标准，本工程按B类地形考虑。1.2.3抗震烈度：根据国家规范《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)，苏州地区地震基本烈度为6度，地震动峰值加速度为0.05g，水平地震影响系数最大值为：αmax=0.04。-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计第一节幕墙承受荷载计算1.1.1风荷载标准值的计算方法：幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-20012006年版)计算：wk=βgzμzμs1w0……7.1.1-2[GB50009-20012006年版]上式中：wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)；Z：计算点标高：43.7m；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=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)-0.12B类场地：βgz=0.89×(1+2μf)其中：μf=0.5(Z/10)-0.16C类场地：βgz=0.85×(1+2μf)其中：μf=0.734(Z/10)-0.22D类场地：βgz=0.80×(1+2μf)其中：μf=1.2248(Z/10)-0.3对于B类地形，7.2m高度处瞬时风压的阵风系数：βgz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.828μz：风压高度变化系数；根据不同场地类型,按以下公式计算：A类场地：μz=1.379×(Z/10)0.24当Z>300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m；B类场地：μz=(Z/10)0.32当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m；C类场地：μz=0.616×(Z/10)0.44当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m；D类场地：μz=0.318×(Z/10)0.60当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m；对于B类地形，7.2m高度处风压高度变化系数：μz=1.000×(Z/10)0.32=1μs1：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。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μs1-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计(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)]logAw0：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，苏州地区取0.00045MPa；1.1.1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=0.6×4.2=2.52m2LogA=0.401μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA=1.656μs1=1.656+0.2=1.856wk=βgzμzμs1w0=1.828×1×1.856×0.00045=0.001527MPa1.1.2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：A=0.6×2.4=1.44m2LogA=0.158μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA=1.743μs1=1.743+0.2=1.943wk=βgzμzμs1w0=1.828×1×1.943×0.00045=0.001598MPa1.1.3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0.04；Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)；A：幕墙构件的面积(mm2)；1.1.4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]上式中：-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计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；重力荷载：γG：1.0；风荷载：γw：1.0；地震作用：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；第一节幕墙立柱计算基本参数：1：计算点标高：43.7m；2：力学模型：双跨梁；3：立柱跨度：L=4200mm，短跨长L1=425mm，长跨长L2=3775mm；4：立柱左分格宽：600mm；立柱右分格宽：600mm；5：立柱计算间距：B=600mm；6：板块配置：中空玻璃6+6mm；7：立柱材质：6063-T5；8：安装方式：偏心受拉；本处幕墙立柱按双跨梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计1.1.1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)；wk：风荷载标准值(MPa)；B：幕墙立柱计算间距(mm)；qwk=wkB=0.001527×600=0.916N/mmqw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)；qw=1.4qwk=1.4×0.916=1.282N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)：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0.04；Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)；A：幕墙平面面积(mm2)；qEAk=βEαmaxG/A……5.3.4[JGJ102-2003]=5×0.04×0.0005=0.0001MPa-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计qEk：水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)；B：幕墙立柱计算间距(mm)；qEk=qEAkB=0.0001×600=0.06N/mmqE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)；qE=1.3qEk=1.3×0.06=0.078N/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=1.282+0.5×0.078=1.321N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值：……5.4.1[JGJ102-2003]qk=qwk=0.916N/mm(4)求支座反力R1及最大弯矩：由双跨梁弯矩图可知，两支点0，2处弯矩为零，中支点弯矩最大为M1，而在均布荷载作用下，最大挠度在长跨内出现。M1：中支座弯矩(N·mm)；R1：中支座反力(N)；M1=-q(L13+L23)/8L=-1.321×(4253+37753)/8/4200=-2118037.734N·mmR1=qL1/2-M1/L1+qL2/2-M1/L2=1.321×425/2-(-2118037.734/425)+1.321×3775/2-(-2118037.734/3775)=8318.788N1.1.1确定材料的截面参数：(1)截面的型材惯性矩要求：k2=0k1=4M1/(qL22)=4×2118037.734/(1.321×37752)=0.45查《建筑结构静力计算手册》第二版表3-9附注说明：x0=A/4+2R1/3cos(θ+240)其中：A=2+k1-k2=2.45R=((A/4)2-k1/2)3/2=0.058θ=1/3arccos((A3-12k1A-8(1-2k1-k2))/64R)=26.518x0=A/4+2R1/3cos(θ+240)=2.45/4+2×0.0581/3cos(26.518+240)=0.565-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计λ=x0(1-2k1+3k1x0-2x02-k1x02+x03)=0.1475代入df,lim=λqkL24/24EIxmin上式中：df,lim：按规范要求，立柱的挠度限值(mm)；qk：风荷载线荷载集度标准值(N/mm)；L2：长跨长度(mm)；E：型材的弹性模量(MPa)，对6063-T5取70000MPa；Ixmin：材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm4)；L2/180=3775/180=20.972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=20mm代入上式：Ixmin=λqkL24/24Edf,lim=0.1475×0.916×37754/24/70000/20=816612.532mm4(2)截面的型材抵抗矩要求：Wnx：立柱净截面抵抗矩预选值(mm3)；Mx：弯矩组合设计值即M1(N·mm)；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-T5取90；Wnx=Mx/γfa=2118037.734/1.00/90=23533.753mm31.1.1选用立柱型材的截面特性：按上一项计算结果选用型材号：100系列明框型材的抗弯强度设计值：90MPa型材的抗剪强度设计值：τa=55MPa型材弹性模量：E=70000MPa绕X轴惯性矩：Ix=1289720mm4绕Y轴惯性矩：Iy=508240mm4绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=27698mm3绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=24136mm3型材净截面面积：An=923.508mm2型材线密度：γg=0.024935N/mm型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=5mm-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计型材受力面对中性轴的面积矩：Sx=15729mm3塑性发展系数：γ=1.001.1.1立柱的抗弯强度计算：(1)立柱轴向拉力设计值：Nk：立柱轴向拉力标准值(N)；qGAk：幕墙单位面积的自重标准值(MPa)；A：立柱单元的面积(mm2)；B：幕墙立柱计算间距(mm)；L：立柱跨度(mm)；Nk=qGAkA=qGAkBL=0.0005×600×4200=1260NN：立柱轴向拉力设计值(N)；N=1.2Nk=1.2×1260=1512N(2)抗弯强度校核：按双跨梁(受拉)立柱强度公式，应满足：N/An+Mx/γWnx≤fa……6.3.7[JGJ102-2003]上式中：N：立柱轴力设计值(N)；Mx：立柱弯矩设计值(N·mm)；An：立柱净截面面积(mm2)；Wnx：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(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：型材的抗弯强度设计值，取90MPa；则：N/An+Mx/γWnx=1512/923.508+2118037.734/1.00/24136=89.392MPa≤90MPa立柱抗弯强度满足要求。1.1.2立柱的挠度计算：因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的立柱惯性矩大于预选值，挠度就满足要求：实际选用的型材惯性矩为：Ix=1289720mm4预选值为：Ixmin=816612.532mm4实际挠度计算值为：df=λqkL24/24EIx=0.1475×0.916×37754/24/70000/1289720-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计=12.663mm而df,lim=20mm所以，立柱挠度满足规范要求。1.1.1立柱的抗剪计算：校核依据：τmax≤τa=55MPa(立柱的抗剪强度设计值)(1)求中支座剪力设计值：采用Vw+0.5VE组合Vw1左=-(qL1/2-M1/L1)=-(1.321×425/2-(-2118037.734/425))=-5264.331NVw1右=qL2/2-M1/L2=1.321×3775/2-(-2118037.734/3775)=3054.457N取V=5264.331N(2)立柱剪应力：τmax：立柱最大剪应力(MPa)；V：立柱所受剪力(N)；Sx：立柱型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)；Ix：立柱型材截面惯性矩(mm4)；t：型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)；τmax=VSx/Ixt=5264.331×15729/1289720/5=12.84MPa12.84MPa≤55MPa立柱抗剪强度满足要求!第二节幕墙横梁计算基本参数：1：计算点标高：43.7m；2：横梁跨度：B=600mm；3：横梁上分格高：2400mm；横梁下分格高：1200mm；4：横梁计算间距：H=1800mm；5：力学模型：三角荷载简支梁；6：板块配置：中空玻璃6+6mm；7：横梁材质：6063-T5；因为B≤H，所以本处幕墙横梁按三角形荷载简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计1.1.1横梁型材选材计算：(1)横梁在风荷载作用下的线荷载集度(按三角形分布)：qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)；wk：风荷载标准值(MPa)；B：横梁跨度(mm)；qwk=wkB=0.001527×600=0.916N/mmqw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)；qw=1.4qwk=1.4×0.916=1.282N/mm(2)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用的线荷载集度(按三角形分布)：qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(MPa)；βE：动力放大系数，取5.0；αmax：水平地震影响系数最大值，取0.04；Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(主要指面板组件)；A：幕墙平面面积(mm2)；qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]=5.0×0.04×0.0004=0.00008MPaqEk：横梁受水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)；B：横梁跨度(mm)；qEk=qEAkB=0.00008×600-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计=0.048N/mmqE：横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)；qE=1.3qEk=1.3×0.048=0.062N/mm(3)幕墙横梁受荷载集度组合：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=1.282+0.5×0.062=1.313N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值：……5.4.1[JGJ102-2003]qk=qwk=0.916N/mm(4)横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值(按三角形分布)：My：横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N·mm)；Mw：风荷载作用下横梁产生的弯矩(N·mm)；ME：地震作用下横梁产生的弯矩(N·mm)；B：横梁跨度(mm)；Mw=qwB2/12ME=qEB2/12采用Sw+0.5SE组合：My=Mw+0.5ME=qB2/12=1.313×6002/12=39390N·mm(5)横梁在自重荷载作用下的弯矩值(按矩形分布)：Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)；H：横梁计算间距(mm)；Gk=0.0004×H=0.0004×1800=0.72N/mmG：横梁自重线荷载设计值(N/mm)；G=1.2Gk=1.2×0.72=0.864N/mmMx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N·mm)；B：横梁跨度(mm)；Mx=GB2/8=0.864×6002/8=38880N·mm1.1.1确定材料的截面参数：(1)横梁抵抗矩预选：Wnx：绕X轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)；-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计Wny：绕Y轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)；Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N·mm)；My：风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N·mm)；γx，γy：塑性发展系数：对于钢材龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,均取1.05；对于铝合金龙骨，按最新《铝合金结构设计规范》GB50429-2007，均取1.00；fa：型材抗弯强度设计值(MPa)，对6063-T5取90；按下面公式计算：Wnx=Mx/γxfa=38880/1.00/90=432mm3Wny=My/γyfa=39390/1.00/90=437.667mm3(2)横梁惯性矩预选：df1,lim：按规范要求，横梁在水平力标准值作用下的挠度限值(mm)；df2,lim：按规范要求，横梁在自重力标准值作用下的挠度限值(mm)；B：横梁跨度(mm)；按相关规范，钢材横梁的相对挠度不应大于L/250，铝材横梁的相对挠度不应大于L/180；《建筑幕墙》GB/T21086-2007还有如下规定：按[5.1.1.2]，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；按[5.1.9，b]，自重标准值作用下挠度不应超过其跨度的1/500，并且不应大于3mm；B/180=600/180=3.333mmB/500=600/500=1.2mm对本例取：df1,lim=3.333mmdf2,lim=1.2mmqk：风荷载作用线荷载集度标准值(N/mm)；E：型材的弹性模量(MPa)，对6063-T5取70000MPa；Iymin：绕Y轴最小惯性矩(mm4)；B：横梁跨度(mm)；df1,lim=qkB4/120EIymin……(受风荷载与地震作用的挠度计算)Iymin=qkB4/120Edf1,lim=0.916×6004/120/70000/3.333=4240.195mm4Ixmin：绕X轴最小惯性矩(mm4)；Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)；df2,lim=5GkB4/384EIxmin……(自重作用下产生的挠度计算)-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim=5×0.72×6004/384/70000/1.2=14464.286mm41.1.1选用横梁型材的截面特性：按照上面的预选结果选取型材：选用型材号：隐框横梁型材抗弯强度设计值：90MPa型材抗剪强度设计值：55MPa型材弹性模量：E=70000MPa绕X轴惯性矩：Ix=155380mm4绕Y轴惯性矩：Iy=120020mm4绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=6603mm3绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=4261mm3绕Y轴净截面抵抗矩：：Wny1=5511mm3绕Y轴净截面抵抗矩：：Wny2=5282mm3型材净截面面积：An=425.05mm2型材线密度：γg=0.011476N/mm横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚：t=2mm横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：tx=4mm横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度：ty=4mm型材受力面对中性轴的面积矩(绕X轴)：Sx=3584mm3型材受力面对中性轴的面积矩(绕Y轴)：Sy=3400mm3塑性发展系数：γx=γy=1.001.1.2幕墙横梁的抗弯强度计算：按横梁抗弯强度计算公式，应满足：Mx/γxWnx+My/γyWny≤fa……6.2.4[JGJ102-2003]上式中：Mx：横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的弯矩设计值(N·mm)；My：横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的弯矩设计值(N·mm)；Wnx：横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的净截面抵抗矩(mm3)；Wny：横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的净截面抵抗矩(mm3)；γx，γy：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：型材的抗弯强度设计值，取90MPa。采用SG+Sw+0.5SE组合，则：Mx/γxWnx+My/γyWny=38880/1.00/4261+39390/1.00/5282=16.227MPa≤90MPa横梁抗弯强度满足要求。-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计1.1.1横梁的挠度计算：因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的横梁惯性矩大于预选值，挠度就满足要求：实际选用的型材惯性矩为：Ix=155380mm4Iy=120020mm4预选值为：Ixmin=14464.286mm4Iymin=4240.195mm4横梁挠度的实际计算值如下：df1=qkB4/120EIy=0.916×6004/120/70000/120020=0.118mmdf2=5GkB4/384EIx=5×0.72×6004/384/70000/155380=0.112mmdf1,lim=3.333mmdf2,lim=1.2mm所以，横梁挠度满足规范要求。1.1.2横梁的抗剪计算：(三角荷载作用下)校核依据：τmax≤τa=55MPa(型材的抗剪强度设计值)(1)Vwk：风荷载作用下剪力标准值(N)：Vwk=qwkB/4=0.916×600/4=137.4N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)：Vw=1.4Vwk=1.4×137.4=192.36N(3)VEk：地震作用下剪力标准值(N)：VEk=qEkB/4=0.048×600/4=7.2N(4)VE：地震作用下剪力设计值(N)：VE=1.3VEk=1.3×7.2=9.36N(5)Vx：水平总剪力(N)；Vx：横梁受水平总剪力(N)：采用Vw+0.5VE组合：Vx=Vw+0.5VE-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计=192.36+0.5×9.36=197.04N(6)Vy：垂直总剪力(N)：Vy=1.2×0.0004×BH/2=1.2×0.0004×600×1800/2=259.2N(7)横梁剪应力校核：τx：横梁水平方向剪应力(MPa)；Vx：横梁水平总剪力(N)；Sy：横梁型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)(绕Y轴)；Iy：横梁型材截面惯性矩(mm4)；ty：横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度(mm)；τx=VxSy/Iyty……6.2.5[JGJ102-2003]=197.04×3400/120020/4=1.395MPa1.395MPa≤55MPaτy：横梁垂直方向剪应力(MPa)；Vy：横梁垂直总剪力(N)；Sx：横梁型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)(绕X轴)；Ix：横梁型材截面惯性矩(mm4)；tx：横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)；τy=VySx/Ixtx……6.2.5[JGJ102-2003]=259.2×3584/155380/4=1.495MPa1.495MPa≤55MPa横梁抗剪强度能满足!第一节玻璃板块的选用与校核基本参数：1：计算点标高：43.7m；2：玻璃板尺寸：宽×高=B×H=600mm×2400mm；3：玻璃配置：中空玻璃，外片钢化玻璃6mm,内片钢化玻璃6mm；模型简图为：-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计1.1.1玻璃板块荷载计算：(1)外片玻璃荷载计算：t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；wk：作用在板块上的风荷载标准值(MPa)；GAk1：外片玻璃单位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa)；qEAk1：外片玻璃地震作用标准值(MPa)；γg1：外片玻璃的体积密度(N/mm3)；wk1：分配到外片上的风荷载作用标准值(MPa)；qk1：分配到外片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)；q1：分配到外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)；GAk1=γg1t1=0.0000256×6=0.000154MPaqEAk1=βEαmaxGAk1=5×0.04×0.000154=0.000031MPawk1=1.1wkt13/(t13+t23)=1.1×0.001598×63/(63+63)=0.000879MPaqk1=wk1+0.5qEAk1=0.000879+0.5×0.000031=0.000894MPaq1=1.4wk1+0.5×1.3qEAk1=1.4×0.000879+0.5×1.3×0.000031=0.001251MPa-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计(2)内片玻璃荷载计算：t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；wk：作用在板块上的风荷载标准值(MPa)；GAk2：内片玻璃单位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa)qEAk2：内片玻璃地震作用标准值(MPa)γg2：内片玻璃的体积密度(N/mm3)；wk2：分配到内片上的风荷载作用标准值(MPa)；qk2：分配到内片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)；q2：分配到内片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)；GAk2=γg2t2=0.0000256×6=0.000154MPaqEAk2=βEαmaxGAk2=5×0.04×0.000154=0.000031MPawk2=wkt23/(t13+t23)=0.001598×63/(63+63)=0.000799MPaqk2=wk2+0.5qEAk2=0.000799+0.5×0.000031=0.000814MPaq2=1.4wk2+0.5×1.3qEAk2=1.4×0.000799+0.5×1.3×0.000031=0.001139MPa(3)玻璃板块整体荷载组合计算：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合：……5.4.1[JGJ102-2003]q=1.4wk+0.5×1.3(qEAk1+qEAk2)=1.4×0.001598+0.5×1.3×(0.000031+0.000031)=0.002278MPa用于挠度计算时，采用Sw标准值：……5.4.1[JGJ102-2003]wk=0.001598MPa1.1.1玻璃的强度计算：校核依据：σ≤[fg](1)外片校核：θ1：外片玻璃的计算参数；η1：外片玻璃的折减系数；qk1：作用在外片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)；a：分格短边长度(mm)；E：玻璃的弹性模量(MPa)；t1：外片玻璃厚度(mm)；θ1=qk1a4/Et14……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.000894×6004/72000/64-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计=1.242按系数θ1，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η1=1；σ1：外片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)；q1：作用在板块外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)；a：玻璃短边边长(mm)；b：玻璃长边边长(mm)；t1：外片玻璃厚度(mm)；m1：外片玻璃弯矩系数，按边长比a/b查表6.1.2-1[JGJ102-2003]得m1=0.123；σ1=6m1q1a2η1/t12……6.1.2[JGJ102-2003]=6×0.123×0.001251×6002×1/62=9.232MPa9.232MPa≤fg1=84MPa(钢化玻璃)外片玻璃的强度满足要求!(2)内片校核：θ2：内片玻璃的计算参数；η2：内片玻璃的折减系数；qk2：作用在内片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)；a：分格短边长度(mm)；E：玻璃的弹性模量(MPa)；t2：内片玻璃厚度(mm)；θ2=qk2a4/Et24……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.000814×6004/72000/64=1.131按系数θ2，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η2=1σ2：内片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)；q2：作用在板块内片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)；a：玻璃短边边长(mm)；b：玻璃长边边长(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；m2：内片玻璃弯矩系数，按边长比a/b查表6.1.2-1[JGJ102-2003]得m2=0.123；σ2=6m2q2a2η2/t22……6.1.2[JGJ102-2003]=6×0.123×0.001139×6002×1/62=8.406MPa8.406MPa≤fg2=84MPa(钢化玻璃)内片玻璃的强度满足要求!1.1.1玻璃最大挠度校核：校核依据：df=ημwka4/D≤df,lim……6.1.3-2[JGJ102-2003]上面公式中：df：玻璃板挠度计算值(mm)；η：玻璃挠度的折减系数；μ：玻璃挠度系数，按边长比a/b查表6.1.3[JGJ102-2003]得μ=0.01282；wk：风荷载标准值(MPa)-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计a：玻璃板块短边尺寸(mm)；D：玻璃的弯曲刚度(N·mm)；df,lim：许用挠度，取短边长的1/60，为10mm；其中：D=Ete3/(12(1-υ2))……6.1.3-1[JGJ102-2003]上式中：E：玻璃的弹性模量(MPa)；te：玻璃的等效厚度(mm)；υ：玻璃材料泊松比，为0.2；te=0.95×(t13+t23)1/3……6.1.5-3[JGJ102-2003]=0.95×(63+63)1/3=7.182mmD=Ete3/(12(1-υ2))=72000×7.1823/(12×(1-0.22))=2315347.704N·mmθ：玻璃板块的计算参数；θ=wka4/Ete4……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.001598×6004/72000/7.1824=1.081按参数θ，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η=1df=ημwka4/D=1×0.01282×0.001598×6004/2315347.704=1.147mm1.147mm≤df,lim=10mm(中空玻璃)玻璃挠度能满足要求!第一节连接件计算基本参数：1：计算点标高：43.7m；2：立柱计算间距：B1=600mm；3：横梁计算分格尺寸：宽×高=B×H=600mm×1800mm；4：幕墙立柱跨度：L=4200mm，短跨L1=425mm，长跨L2=3775mm；5：板块配置：中空玻璃；6：龙骨材质：立柱为：6063-T5；横梁为：6063-T5；7：立柱与主体连接钢角码壁厚：6mm；8：立柱与主体连接螺栓公称直径：12mm；9：立柱与横梁连接处铝角码厚度：3mm；10：横梁与角码连接螺栓公称直径：5mm；11：立柱与角码连接螺栓公称直径：6mm；12：立柱连接形式：双跨；因为B≤H，所以本处幕墙横梁按三角形荷载模型进行设计计算：-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计1.1.1角码与立柱连接：(1)自重荷载计算：Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)；H：受荷单元平均分格高(mm)；Gk=0.0004×H=0.0004×1800=0.72N/mmG：横梁自重线荷载设计值(N/mm)；G=1.2Gk=1.2×0.72=0.864N/mmN2：自重荷载(N)：B：横梁宽度(mm)；N2=GB/2=0.864×600/2=259.2N(2)连接处组合荷载N：采用SG+Sw+0.5SEN=(N12+N22)1/2=(197.0822+259.22)0.5=325.616N(3)连接处螺栓强度计算：Nv2b：螺栓受剪承载能力设计值(N)；nv2：剪切面数：取1；立柱与横梁连接节点d：螺栓杆直径：6mm；fv2b：螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（A50）取175MPa；Nv2b=nv2πd2fv2b/4……7.2.1-1[GB50017-2003]=1×3.14×62×175/4=4945.5NNnum2：螺栓个数：Nnum2=N/Nv2b=325.616/4945.5=0.066个实际取2个(4)连接部位立柱型材壁抗承压能力计算：Nc2：连接部位幕墙立柱型材壁抗承压能力设计值(N)；Nnum2：连接处螺栓个数；d：螺栓公称直径：6mm；t2：连接部位立柱壁厚：2.5mm；fc2：型材的承压强度设计值，对6063-T5取185MPa；Nc2=Nnum2dt2fc2……7.2.1-3[GB50017-2003]=2×6×2.5×185=5550N5550N≥325.616N-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计强度可以满足!(5)连接部位铝角码壁抗承压能力计算：Nc3：连接部位幕墙铝角码壁抗承压能力设计值(N)；Nnum2：连接处螺栓个数；d：螺栓公称直径：6mm；t3：角码壁厚：3mm；fc3：型材的承压强度设计值，对6063-T5取185MPa；Nc3=Nnum2dt3fc3……7.2.1-3[GB50017-2003]=2×6×3×185=6660N6660N≥325.616N强度可以满足!1.1.1立柱与主结构连接：(1)连接处水平剪切总力计算：对双跨梁，中支座反力R1，即为立柱连接处最大水平剪切总力。qw：风荷载线分布集度设计值(N/mm)；qw=1.4wkB1=1.4×0.001527×600=1.283N/mmqE：地震作用线分布集度设计值(N/mm)；qE=1.3βEαmaxGk/A×B1=1.3×5.0×0.04×0.0005×600=0.078N/mm采用Sw+0.5SE组合：q=qw+0.5×qE=1.283+0.5×0.078=1.322N/mmN1：连接处水平剪切总力(N)；R1：中支座反力(N)；N1=R1=qL(L12+3L1L2+L22)/8L1L2=1.322×4200×(4252+3×425×3775+37752)/8/425/3775=8325.085N(2)连接处重力总力：NGk：连接处自重总值标准值(N)：B1：立柱计算间距(mm)；L：立柱跨度(mm)；NGk=0.0005×B1L=0.0005×600×4200=1260NNG：连接处自重总值设计值(N)：NG=1.2NGk=1.2×1260=1512N-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计(3)连接处总剪力：N：连接处总剪力(N)：N=(N12+NG2)0.5=(8325.0852+15122)0.5=8461.276N(4)螺栓承载力计算：Nv3b：螺栓受剪承载能力设计值(N)；nv3：剪切面数：取2；d：螺栓杆直径：12mm；fv3b：螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（A50）取175MPa；Nv3b=nv3πd2fv3b/4……7.2.1-1[GB50017-2003]=2×3.14×122×175/4=39564NNnum3：螺栓个数：Nnum3=N/Nv3b=8461.276/39564=0.214个实际取2个(5)立柱型材壁抗承压能力计算：Nc4：立柱型材壁抗承压能力(N)：Nnum3：连接处螺栓个数；d：螺栓公称直径：12mm；t2：连接部位立柱壁厚：2.5mm；fc4：型材的承压强度设计值，对6063-T5取185MPa；Nc4=2×Nnum3dt2fc4……7.2.1-3[GB50017-2003]=2×2×12×2.5×185=22200N22200N≥8461.276N强度可以满足要求!(6)钢角码型材壁抗承压能力计算：Nc5：钢角码型材壁抗承压能力(N)：Nnum3：连接处螺栓个数；d：连接螺栓直径：12mm；t4：幕墙钢角码壁厚：6mm；fc5：钢角码的抗压强度设计值，对Q235取305MPa；Nc5=2×Nnum3dt4fc5……7.2.1-3[GB50017-2003]=2×2×12×6×305=87840N87840N≥8461.276N强度可以满足要求!第一节幕墙埋件计算(土建预埋)基本参数：1：计算点标高：43.7m；-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计2：幕墙立柱跨度：L=4200mm，短跨L1=425mm，长跨L2=3775mm；3：立柱计算间距：B=600mm；4：立柱力学模型：双跨梁；5：埋件位置：侧埋；6：板块配置：中空玻璃；7：混凝土强度等级：C30；1.1.1荷载标准值计算：(1)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用：qEk=βEαmaxGk/A=5.0×0.04×0.0005=0.0001MPa(2)连接处水平总力计算：对双跨梁，中支座反力R1，即为立柱连接处最大水平总力。qw：风荷载线荷载设计值(N/mm)；qw=1.4wkB=1.4×0.001527×600=1.283N/mmqE：地震作用线荷载设计值(N/mm)；qE=1.3qEkB=1.3×0.0001×600=0.078N/mm采用Sw+0.5SE组合：……5.4.1[JGJ102-2003]q=qw+0.5qE=1.283+0.5×0.078=1.322N/mmN：连接处水平总力(N)；R1：中支座反力(N)；N=R1=qL(L12+3L1L2+L22)/8L1L2=1.322×4200×(4252+3×425×3775+37752)/8/425/3775=8325.085N(3)立柱单元自重荷载标准值：Gk=0.0005×BL=0.0005×600×4200=1260N(4)校核处埋件受力分析：V：剪力(N)；N：轴向拉力(N)，等于中支座反力R1；e0：剪力作用点到埋件距离，即立柱螺栓连接处到埋件面距离(mm)；V=1.2Gk=1.2×1260=1512NN=R1=8325.085N-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计M=e0×V=508×1512=768096N·mm1.1.1埋件计算：校核依据，同时满足以下两个条件：a：AS≥V/aravfy+N/0.8abfy+M/1.3arabfyzC.0.1-1[JGJ102-2003]b：AS≥N/0.8abfy+M/0.4arabfyzC.0.1-2[JGJ102-2003]其中：AS：锚筋的总截面面积(mm2)；V：剪力设计值(N)；ar：钢筋层数影响系数，二层取1.0，三层取0.9，四层取0.85；av：钢筋受剪承载力系数，不大于0.7；fy：锚筋抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取，但不大于300MPa；N：法向拉力设计值(N)；ab：锚板弯曲变形折减系数；M：弯矩设计值(N·mm)；z：沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离(mm)；另外：d：锚筋直径(mm)；t：锚板厚度(mm)；fc：混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取；av=(4.0-0.08d)×(fc/fy)0.5C.0.1-5[JGJ102-2003]=(4.0-0.08×12)×(14.3/300)0.5=0.664ab=0.6+0.25t/dC.0.1-6[JGJ102-2003]=0.6+0.25×8/12=0.767AS=nπd2/4=4×3.14×122/4=452.16mm2V/aravfy+N/0.8abfy+M/1.3arabfyz=1512/1/0.664/300+8325.085/0.8/0.767/300+768096/1.3/1/0.767/300/100=78.493mm2≤AS=452.16mm2N/0.8abfy＋M/0.4arabfyz=8325.085/0.8/0.767/300+768096/0.4/1/0.767/300/100=128.678mm2≤AS=452.16mm2所以，预埋件锚筋总截面积可以满足承载力要求。1.1.2锚板总面积校核：A：锚板总面积(mm2)；fc：混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取；0.5fcA=0.5×14.3×40000-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计=286000NN=8325.085N≤0.5fcA埋板面积满足要求。1.1.1锚筋长度计算：计算依据：la=1.1×α×(fy/ft)×dC.0.5[JGJ102-2003]在上面的公式中：la：受拉钢筋的锚固长度(mm)；ft：混凝土轴心抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取，当混凝土强度高于C40时，按C40取值；fy：锚筋抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取；d：锚筋公称直径(mm)；α：锚筋的外型系数，光圆筋取0.16，带肋筋取0.14；la=1.1×α×(fy/ft)×d=1.1×0.14×(300/1.43)×12=387.692mm但是，由于锚筋的拉应力设计值小于钢筋抗拉强度设计值，按规范C.0.5第3条规定，锚固长度可适当减小，以不小于15倍锚固钢筋直径为宜，实际选用的锚筋长度为180mm；所以，可以满足要求！第二节幕墙焊缝计算基本参数：1：焊缝形式：三边围焊；2：其它参数同埋件部分；1.2.1受力分析：根据前面埋件的计算结果，有：V：剪力(N)N：轴向拉力(N)M：弯矩(N·mm)V=1512NN=8325.085NM=768096N·mm1.2.2焊缝特性参数计算：(1)焊缝有效厚度：he：焊缝有效厚度(mm)；hf：焊角高度(mm)；he=0.707hf=0.707×6=4.242mm-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计(2)焊缝总面积：A：焊缝总面积(mm2)；Lv：竖向焊缝长度(mm)；Lh：横向焊缝长度(mm)；he：焊缝有效厚度(mm)；A=he((Lv-10)+2(Lh-10))=4.242×((100-10)+2×(50-10))=721.14mm2(3)焊缝截面抵抗矩及惯性矩计算：I：截面惯性矩(mm4)；he：焊缝有效厚度(mm)；Lv：竖向焊缝长度(mm)；Lh：横向焊缝长度(mm)；W：截面抵抗距(mm3)；I=he(Lv-10)3/12+2((Lh-10)he3/12+he·(Lh-10)·((Lv-10-he)/2)2)=882160.615mm4W=2I/(Lv-10)=2×882160.615/(100-10)=19603.569mm31.1.1焊缝校核计算：校核依据：((σf/βf)2+τf2)0.5/2≤ffw7.1.3-3[GB50017-2003]上式中：σf：按焊缝有效截面计算，垂直于焊缝长度方向的应力(MPa)；βf：正面角焊缝的强度设计值增大系数，取1.22；τf：按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力(MPa)；ffw：角焊缝的强度设计值(MPa)；((σf/βf)2+τf2)0.5/2=((N/1.22A+M/1.22W)2+(V/A)2)0.5/2=((8325.085/1.22/721.14+768096/1.22/19603.569)2+(1512/721.14)2)0.5/2=20.8155MPa20.8155MPa≤ffw=160MPa，焊缝强度可以满足要求。第二节隐框玻璃幕墙胶类及伸缩缝计算基本参数：1：计算点标高：43.7m；2：玻璃分格尺寸：宽×高=B×H=600mm×2400mm；3：幕墙类型：全隐框玻璃幕墙4：年温温差：80℃；-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计1.1.1抗震设计下结构硅酮密封胶的宽度计算：(1)水平力作用下结构胶粘结宽度：Cs1：风荷载和地震作用下结构胶粘结宽度最小值(mm)；wk：风荷载标准值(MPa)；qEAk：地震作用标准值(MPa)，对于不等片合片的中空玻璃，取外片重量，其它情况，取组成板块的玻璃总重量，按公式5.3.4[JGJ102-2003]计算；a：矩形分格短边长度(mm)；f1：结构胶的短期强度允许值，取0.2MPa；Cs1=(1.4×wk+0.5×1.3×qEAk)×a/2f1……5.6.3-2[JGJ102-2003]=(1.4×0.001598+0.5×1.3×0.000061)×600/2/0.2=3.415mm(2)自重效应(永久荷载)作用下胶缝宽度的计算(玻璃与铝框间)：Cs2：自重效应下玻璃与铝框间结构胶粘结宽度最小值(mm)；qG1：结构胶承担的玻璃单位面积重力荷载设计值(MPa)，分项系数取1.35；a：分格短边长(mm)；b：分格长边长(mm)；f2：结构胶的长期强度允许值，取0.01MPa；Cs2=qG1ab/2(a+b)f2……5.6.3-3[JGJ102-2003]=0.000415×600×2400/2/(600+2400)/0.01=9.96mm(3)自重效应(永久荷载)作用下胶缝宽度的计算(玻璃与玻璃间)：Cs3：自重效应下玻璃与玻璃间结构胶粘结宽度最小值(mm)；qG2：结构胶承担的玻璃单位面积重力荷载设计值(MPa)，分项系数取1.35；a：分格短边长(mm)；b：分格长边长(mm)；f2：结构胶的长期强度允许值，取0.01MPa；Cs3=qG2ab/2(a+b)f2……5.6.3-3[JGJ102-2003]=0.000207×600×2400/2/(600+2400)/0.01=4.968mm实际玻璃与铝框间胶缝宽度取14mm.玻璃与玻璃间胶缝宽度取12mm.1.1.2结构硅酮密封胶粘接厚度的计算：(1)玻璃与铝框间温度作用下结构胶粘结厚度：us1：在年温差作用下玻璃与玻璃附框型材相对位移量(mm)；b：玻璃板块最大边(mm)；Δt：年温差：80℃a1：铝型材线膨胀系数，2.35×10-5；a2：玻璃线膨胀系数，1×10-5；us1=bΔt(a1-a2)=2400×80×(2.35-1)×10-5=2.496mmts1：温度作用下结构胶粘结厚度计算值(mm)；-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计δ1：温度作用下结构硅酮密封胶的变位承受能力：10%ts1=us1/(δ1(2+δ1))0.5=2.496/(0.1×(2+0.1))0.5=5.447mm(2)地震作用下结构胶粘结厚度：us2：在地震作用下玻璃与玻璃附框型材相对位移量(mm)；θ：风荷载标准值作用下主体结构层间位移角限值(rad)；(取值见表20[GB/T21086-2007])hg：幕墙玻璃面板高度(mm)；us2=θhg……5.6.5-2[JGJ102-2003]=1/550×2400=4.364mmts2：地震作用下结构胶粘结厚度计算值(mm)；δ2：地震作用下结构硅酮密封胶的变位承受能力：12.5%ts2=us2/(δ2(2+δ2))0.5……5.6.5[JGJ102-2003]=4.364/(0.125×(2+0.125))0.5=8.467mm实际玻璃与铝框间胶缝厚度取10mm.玻璃与玻璃间胶缝厚度取12mm.1.1.1结构胶设计总结：按5.6.1[JGJ102-2003]规定，硅酮结构胶还需要满足下面要求：1：粘接宽度≥7mm；2：12mm≥粘接厚度≥6mm；3：粘接宽度大于厚度，但不宜大于厚度的2倍，但是在实际情况下，不大于厚度的3倍是可以的；综合上面计算结果，本工程设计中玻璃与铝框间结构胶满足规范要求。玻璃与玻璃间结构胶满足规范要求。1.1.2立柱连接伸缩缝计算：为了适应幕墙温度变形以及施工调整的需要，立柱上下段通过插芯套装，留有一段空隙—伸缩缝(d)，d值按下式计算：d≥αΔｔLλ／ε+d1+d2上式中：d：伸缩缝计算值(mm)；α：立柱材料的线膨胀系数，取2.3×10-5；△ｔ：温度变化,取80℃；L：立柱跨度(mm)；λ：实际伸缩调整系数，取0.85；ε：考虑密封胶变形能力的系数，取0.5；d1：施工误差，取3mm；d2：主体结构的轴向压缩变形，取3mm；d=αΔｔLλ／ε+d1+d2=0.000023×80×4200×0.85/0.5+3+3-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计=19.138mm实际伸缩空隙d取20mm，满足要求。.1.1.1耐侯胶胶缝计算：ws：胶缝宽度计算值(mm)；α：板块材料的线膨胀系数，为1×10-5；△ｔ：温度变化,取80℃；b：板块的长边长度(mm)；δ：耐候硅酮密封胶的变位承受能力：25%dc：施工偏差，取3mm；dE：考虑其它作用的预留量，取2mm；ws=α△ｔb/δ+dc+dE=0.00001×80×2400/0.25+3+2=12.68mm实际胶缝取15mm，满足要求。.第二节幕墙板块压板计算基本参数：1：计算点标高：43.7m；2：板块分格尺寸：600mm×2400mm；3：压板宽度：45mm4：压板长度：50mm5：压板厚度：4mm6：压板间距：350mm1.2.1压板的弯矩设计值计算：Myb：压板单侧所受的弯矩设计值(N·mm)；qyb：板块所受的水平荷载设计值(MPa)；Pyb：压板单侧所受的水平集中力(N)；Syb：压板间距(mm)；Byb：压板横截面宽度(mm)；a：板块短边长(mm)；qyb=1.4wk+0.5×1.3qEAk=1.4×0.001598+0.5×1.3×0.000061=0.002277MPaPyb=1.5qybSyba/2=1.5×0.002277×350×600/2=358.628NMyb=Pyb×(0.5Byb)=358.628×0.5×45=8069.13N·mm-69- 长春建筑学院土木工程（建筑幕墙工程）毕业设计1.1.1压板的应力计算：σ：压板所受的最大弯曲应力(MPa)；Lyb：压板长度(mm)；tyb：压板厚度(mm)；d：压板上螺栓孔径(mm)；Wyb：压板的抗弯距(mm3)；γ：塑性发展系数，取1.00；σ=Myb/γWyb=6Myb/γ(Lyb-d)tyb2=6×8069.13/(50-7)/42=70.37MPa选用压板材质为6063-T5，抗弯强度设计值为90MPa所以压板的抗弯强度满足要求。τ：压板所受的最大剪应力；τ=1.5Pyb/((Lyb-d)tyb)=1.5×358.628/(50-7)/4=3.128MPa选用压板的抗剪强度设计值为55MPa所以压板的抗剪强度满足要求。1.1.2螺栓抗拉强度验算：ftb：螺栓连接的抗拉强度设计值，对奥氏体不锈钢（A50）取230MPa；de：螺栓有效直径：5.061833mm；Ntb：螺栓抗拉承载能力设计值(N)；Ntb=πde2ftb/4……7.2.1-5[GB50017-2003]=3.14×5.0618332×230/4=4626.08N2Pyb=717.256N≤许用抗拉承载力=4626.08N所以螺栓的抗拉强度满足要求。-69-'