城市新區(qū)圖書館幕墻工程施工圖（石材幕墻 玻璃幕墻 鋁板幕墻）,城市新區(qū)圖書館幕墻工程施工圖（石材幕墻,玻璃幕墻,鋁板幕墻）,城市,新區(qū),圖書館,幕墻,工程,施工圖,石材,玻璃 城南新區(qū)圖書館 幕墻工程 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 書 設(shè)計(jì)： 校對(duì)： 審核： 批準(zhǔn)： 幕墻裝飾工程有限公司 二〇一一年八月 目錄 1 計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料 1 1.1 幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范： 1 1.2 建筑設(shè)計(jì)規(guī)范： 1 1.3 鋁材規(guī)范： 1 1.4 金屬板及石材規(guī)范： 2 1.5 玻璃規(guī)范： 2 1.6 鋼材規(guī)范： 3 1.7 膠類及密封材料規(guī)范： 3 1.8 五金件規(guī)范： 4 1.9 相關(guān)物理性能等級(jí)測(cè)試方法： 4 1.10 《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》(第二版) 4 1.11 土建圖紙： 4 2 基本參數(shù) 5 2.1 幕墻所在地區(qū) 5 2.2 地面粗糙度分類等級(jí) 5 2.3 抗震設(shè)防 5 3 分格1450mm，層高4800處玻璃幕墻 5 3.1 幕墻承受荷載計(jì)算 5 3.2 幕墻立柱計(jì)算 8 3.3 幕墻橫梁計(jì)算 13 3.4 玻璃板塊的選用與校核 19 3.5 連接件計(jì)算 23 3.6 顯豎隱橫玻璃幕墻膠類及伸縮縫計(jì)算 26 4 分格1450mm，層高6000mm處玻璃幕墻 29 4.1 幕墻承受荷載計(jì)算 29 4.2 幕墻立柱計(jì)算 31 4.3 連接件計(jì)算 36 4.4 幕墻埋件計(jì)算(后錨固結(jié)構(gòu)) 38 4.5 幕墻轉(zhuǎn)接件強(qiáng)度計(jì)算 44 4.6 幕墻焊縫計(jì)算 45 5 分格2400mm，層高4800mm處玻璃幕墻 46 5.1 幕墻承受荷載計(jì)算 46 5.2 幕墻立柱計(jì)算 49 5.3 幕墻橫梁計(jì)算 54 5.4 玻璃板塊的選用與校核 60 5.5 連接件計(jì)算 63 5.6 顯豎隱橫玻璃幕墻膠類及伸縮縫計(jì)算 66 6 分格2400mm，層高6000mm處玻璃幕墻 69 6.1 幕墻承受荷載計(jì)算 69 6.2 幕墻立柱計(jì)算 72 6.3 連接件計(jì)算 78 6.4 幕墻埋件計(jì)算(后錨固結(jié)構(gòu)) 80 6.5 幕墻轉(zhuǎn)接件強(qiáng)度計(jì)算 86 6.6 幕墻焊縫計(jì)算 87 7 分格2150mm，層高3600mm處玻璃幕墻 88 7.1 幕墻承受荷載計(jì)算 88 7.2 幕墻立柱計(jì)算 91 7.3 幕墻橫梁計(jì)算 96 7.4 玻璃板塊的選用與校核 102 7.5 連接件計(jì)算 105 7.6 幕墻埋件計(jì)算(后錨固結(jié)構(gòu)) 110 7.7 幕墻轉(zhuǎn)接件強(qiáng)度計(jì)算 115 7.8 幕墻焊縫計(jì)算 116 7.9 顯豎隱橫玻璃幕墻膠類及伸縮縫計(jì)算 117 8 層高4800mm 處石材幕墻 120 8.1 幕墻承受荷載計(jì)算 120 8.2 幕墻立柱計(jì)算 123 8.3 幕墻橫梁計(jì)算 128 8.4 短槽式(托板)連接石材的選用與校核 134 8.5 連接件計(jì)算 137 8.6 石材幕墻幕墻膠類及伸縮縫計(jì)算 139 9 層高6000mm處石材幕墻 140 9.1 幕墻承受荷載計(jì)算 140 9.2 幕墻立柱計(jì)算 143 9.3 連接件計(jì)算 148 9.4 幕墻埋件計(jì)算(后錨固結(jié)構(gòu)) 150 9.5 幕墻轉(zhuǎn)接件強(qiáng)度計(jì)算 156 9.6 幕墻焊縫計(jì)算 157 10 懸挑900mm處石材幕墻 159 10.1 SAP2000建模 159 10.2 施加荷載 159 10.3 強(qiáng)度驗(yàn)算 160 10.4 幕墻埋件計(jì)算(后錨固計(jì)算) 163 11 鋁板包柱計(jì)算 168 11.1 幕墻承受荷載計(jì)算 168 11.2 幕墻立柱計(jì)算 170 11.3 幕墻橫梁計(jì)算 175 11.4 鋁單板的選用與校核 181 11.5 連接件計(jì)算 185 11.6 幕墻埋件計(jì)算(后錨固結(jié)構(gòu)) 188 11.7 幕墻轉(zhuǎn)接件強(qiáng)度計(jì)算 194 11.8 幕墻焊縫計(jì)算 194 11.9 鋁單板幕墻幕墻膠類及伸縮縫計(jì)算 196 12 點(diǎn)式輕鋼玻璃雨篷 197 12.1 基本參數(shù) 197 12.2 雨篷荷載計(jì)算 197 12.3 雨篷桿件計(jì)算 202 12.4 雨篷焊縫計(jì)算 204 12.5 玻璃的選用與校核 205 12.6 雨篷埋件計(jì)算(后錨固結(jié)構(gòu)) 209 12.7 點(diǎn)式雨篷玻璃孔位及駁接件強(qiáng)度計(jì)算 213 13 鋁板雨篷計(jì)算 216 13.1 雨篷荷載計(jì)算 216 13.2 SAP2000建模 222 13.3 計(jì)算及結(jié)果分析 223 14 附錄 常用材料的力學(xué)及其它物理性能 229 城南新區(qū)圖書館幕墻工程 幕墻裝飾工程有限公司 1 計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料 1.1 幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范： 《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50429-2007 《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》 JGJ102-2003 《點(diǎn)支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程》 CECS127-2001 《玻璃幕墻點(diǎn)支承裝置》 JG138-2010 《吊掛式玻璃幕墻支承裝置》 JG139-2001 《建筑瓷板裝飾工程技術(shù)規(guī)范》 CECS101：98 《建筑幕墻》 GB/T21086-2007 《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》 JGJ133-2001 《小單元建筑幕墻》 JG/T216-2008 1.2 建筑設(shè)計(jì)規(guī)范： 《地震震級(jí)的規(guī)定》 GB/T17740-1999 《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》 GB14907-2002 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50017-2003 《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 JGJ3-2002 《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GB50045-95(2005年版) 《高處作業(yè)吊藍(lán)》 GB19155-2003 《工程抗震術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》 JGJ/T97-2010 《工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)規(guī)程》 JGJ/T121-99 《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》 JGJ145-2004 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50010-2010 《混凝土用膨脹型、擴(kuò)孔型建筑錨栓》 JG160-2004 《建筑表面用有機(jī)硅防水劑》 JC/T902-2002 《建筑材料放射性核素限量》 GB6566-2010 《建筑防火封堵應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》 CECS154：2003 《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》 JGJ81-2002 《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》 GB50223-2008 《建筑工程預(yù)應(yīng)力施工規(guī)程》 CECS180：2005 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 GB50009-2001(2006年版、局部修訂) 《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 GB50068-2001 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50011-2010 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GB50016-2006 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50057-2010 《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》 GB50018-2002 《民用建筑設(shè)計(jì)通則》 GB50352-2005 《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ85-2010 1.3 鋁材規(guī)范： 《變形鋁及鋁合金化學(xué)成份》 GB/T3190-2008 《建筑用隔熱鋁合金型材》 JG175-2011 《建筑用鋁型材、鋁板氟碳涂層》 JG/T133-2000 《鋁合金建筑型材第1部分基材》 GB5237.1-2008 《鋁合金建筑型材第2部分陽極氧化、著色型材》 GB5237.2-2008 《鋁合金建筑型材第3部分電泳涂漆型材》 GB5237.3-2008 《鋁合金建筑型材第4部分粉末噴涂型材》 GB5237.4-2008 《鋁合金建筑型材第5部分氟碳漆噴涂型材》 GB5237.5-2008 《鋁合金建筑型材第6部分隔熱型材》 GB5237.6-2004 《鋁及鋁合金彩色涂層板、帶材》 YS/T431-2000 《一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材》 GB/T3880.1～3-2006 《鋁型材截面幾何參數(shù)算法及計(jì)算機(jī)程序要求》 YS/T437-2009 《有色電泳涂漆鋁合金建筑型材》 YS/T459-2003 1.4 金屬板及石材規(guī)范： 《干掛飾面石材及其金屬掛件》 JC830.1、2-2005 《建筑裝飾用微晶玻璃》 JC/T872-2000 《建筑幕墻用瓷板》 JG/T217-2007 《建筑裝飾用搪瓷鋼板》 JG/T234-2008 《微晶玻璃陶瓷復(fù)合磚》 JC/T994-2006 《超薄天然石材復(fù)合板》 JC/T1049-2007 《鋁幕墻板、板基》 YS/T429.1-2000 《鋁幕墻板、氟碳噴漆鋁單板》 YS/T429.2-2000 《建筑幕墻用鋁塑復(fù)合板》 GB/T17748-2008 《鋁塑復(fù)合板用鋁帶》 YS/T432-2000 《天然板石》 GB/T18600-2009 《天然大理石荒料》 JC/T202-2001 《天然大理石建筑板材》 GB/T19766-2005 《天然花崗石荒料》 JC/T204-2001 《天然花崗石建筑板材》 GB/T18601-2009 《天然石材統(tǒng)一編號(hào)》 GB/T17670-2008 《天然飾面石材術(shù)語》 GB/T13890-2008 1.5 玻璃規(guī)范： 《鍍膜玻璃 第1部分：陽光控制鍍膜玻璃》 GB/T18915.1-2002 《鍍膜玻璃 第2部分：低輻射鍍膜玻璃》 GB/T18915.2-2002 《防彈玻璃》 GB17840-1999 《平板玻璃》 GB11614-2009 《建筑用安全玻璃 第3部分：夾層玻璃》 GB15763.3-2009 《建筑用安全玻璃 第2部分：鋼化玻璃》 GB15763.2-2005 《建筑用安全玻璃 防火玻璃》 GB15763.1-2009 《幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃》 GB17841-2008 《熱彎玻璃》 JC/T915-2003 《壓花玻璃》 JC/T511-2002 《中空玻璃》 GB/T11944-2002 1.6 鋼材規(guī)范： 《建筑結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管》 JG/T178-2005 《不銹鋼棒》 GB/T1220-2007 《不銹鋼冷加工鋼棒》 GB/T4226-2009 《不銹鋼冷軋鋼板及鋼帶》 GB/T3280-2007 《不銹鋼熱軋鋼板及鋼帶》 GB/T4237-2007 《不銹鋼小直徑無縫鋼管》 GB/T3090-2000 《擦窗機(jī)》 GB19154-2003 《彩色涂層鋼板和鋼帶》 GB/T12754-2006 《低合金鋼焊條》 GB/T5118-1995 《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》 GB/T1591-2008 《建筑幕墻用鋼索壓管接頭》 JG/T201-2007 《耐候結(jié)構(gòu)鋼》 GB/T4171-2008 《高碳鉻不銹鋼絲》 YB/T096—1997 《合金結(jié)構(gòu)鋼》 GB/T3077-1999 《金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術(shù)要求》 GB/T13912-2002 《冷拔異形鋼管》 GB/T3094-2000 《碳鋼焊條》 GB/T5117-1999 《碳素結(jié)構(gòu)鋼》 GB/T700-2006 《碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶》GB/T912-2008 《碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板及鋼帶》GB/T3274-2007 《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》 GB/T699-1999 1.7 膠類及密封材料規(guī)范： 《丙烯酸酯建筑密封膏》 JC484-2006 《幕墻玻璃接縫用密封膠》 JC/T882-2001 《彩色涂層鋼板用建筑密封膠》 JC/T884-2001 《丁基橡膠防水密封膠粘帶》 JC/T942-2004 《干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘劑》 JC887-2001 《工業(yè)用橡膠板》 GB/T5574-1994 《混凝土建筑接縫用密封膠》 JC/T881-2001 《建筑窗用彈性密封劑》 JC485-2007 《建筑密封材料試驗(yàn)方法》 GB/T13477.1～20-2002 《建筑用防霉密封膠》 JC/T885-2001 《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》 GB16776-2005 《建筑用巖棉、礦渣棉絕熱制品》 GB/T19686-2005 《建筑用硬質(zhì)塑料隔熱條》 JG/T174-2005 《建筑裝飾用天然石材防護(hù)劑》 JC/T973-2005 《聚氨酯建筑密封膠》 JC/T482-2003 《聚硫建筑密封膠》 JC/T483-2006 《絕熱用巖棉、礦棉及其制品》 GB/T11835-2007 《硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強(qiáng)度的測(cè)定》 GB/T529-1999 《石材用建筑密封膠》 JC/T883-2001 《橡膠袖珍硬度計(jì)壓入硬度試驗(yàn)方法》 GB/T531-1999 《修補(bǔ)用天然橡膠膠粘劑》 HG/T3318-2002 《中空玻璃用彈性密封膠》 JC/T486-2001 《中空玻璃用丁基熱熔密封膠》 JC/T914-2003 1.8 五金件規(guī)范： 《封閉型沉頭抽芯鉚釘》 GB/T12616-2004 《封閉型平圓頭抽芯鉚釘》 GB/T12615-2004 《緊固件螺栓和螺釘》 GB/T5277-1985 《緊固件公差螺栓、螺釘、螺柱和螺母》 GB/T3103.1-2002 《緊固件機(jī)械性能不銹鋼螺母》 GB/T3098.15-2000 《緊固件機(jī)械性能不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱》 GB/T3098.6-2000 《緊固件機(jī)械性能抽芯鉚釘》 GB/T3098.19-2004 《緊固件機(jī)械性能螺母、粗牙螺紋》 GB/T3098.2-2000 《緊固件機(jī)械性能螺母、細(xì)牙螺紋》 GB/T3098.4-2000 《緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘和螺柱》 GB/T3098.1-2010 《緊固件機(jī)械性能自攻螺釘》 GB/T3098.5-2000 《緊固件術(shù)語盲鉚釘》 GB/T3099-2004 《螺紋緊固件應(yīng)力截面積和承載面積》 GB/T16823.1-1997 《十字槽盤頭螺釘》 GB/T818-2000 《銅合金鑄件》 GB/T13819-1992 《鋅合壓鑄件》 GB/T13821-1992 《鋁合金壓鑄件》 GB/T15114-2009 《鑄件尺寸公差與機(jī)械加工余量》 QB/T6414-1999 《電動(dòng)采光排煙窗》 JG189-2006 1.9 相關(guān)物理性能等級(jí)測(cè)試方法： 《玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》 JGJ/T139-2001 《玻璃幕墻光學(xué)性能》 GB/T18091-2000 《彩色涂層鋼板和鋼帶試驗(yàn)方法》 GB/T13448-2006 《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》 GB50205-2001 《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》 GB50204-2002 《建筑防水材料老化試驗(yàn)方法》 GB/T18244-2000 《建筑幕墻氣密、水密、抗風(fēng)壓性能檢測(cè)方法》 GB/T15227-2007 《建筑幕墻抗震性能振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)方法》 GB/T18575-2001 《建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測(cè)方法》 GB/T18250-2000 《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》 GB50210-2001 《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》 GB/T228-2002 1.10 《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》(第二版) 1.11 土建圖紙： 2 基本參數(shù) 2.1 幕墻所在地區(qū) 鹽城地區(qū)； 2.2 地面粗糙度分類等級(jí) 幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001) A類：指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)； B類：指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)； C類：指有密集建筑群的城市市區(qū)； D類：指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)； 依照上面分類標(biāo)準(zhǔn)，本工程按B類地形考慮。 2.3 抗震設(shè)防 按《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》，建筑工程應(yīng)分為以下四個(gè)抗震設(shè)防類別： 1.特殊設(shè)防類：指使用上有特殊設(shè)施，涉及國家公共安全的重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害等特別重大災(zāi)害后果，需要進(jìn)行特殊設(shè)防的建筑，簡(jiǎn)稱甲類； 2.重點(diǎn)設(shè)防類：指地震時(shí)使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的生命線相關(guān)建筑，以及地震時(shí)可能導(dǎo)致大量人員傷亡等重大災(zāi)害后果，需要提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的建筑，簡(jiǎn)稱乙類； 3.標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類：指大量的除1、2、4款以外按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)防的建筑，簡(jiǎn)稱丙類； 4.適度設(shè)防類：指使用上人員稀少且震損不致產(chǎn)生次生災(zāi)害，允許在一定條件下適度降低要求的建筑，簡(jiǎn)稱丁類； 在維護(hù)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)計(jì)算中： 1.特殊設(shè)防類，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強(qiáng)其抗震措施，同時(shí)，應(yīng)按批準(zhǔn)的地震安全性評(píng)價(jià)的結(jié)果且高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求確定其地震作用； 2.重點(diǎn)設(shè)防類，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強(qiáng)其抗震措施，同時(shí)，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用； 3.標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其抗震措施和地震作用； 4.適度設(shè)防類，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其抗震措施和地震作用； 根據(jù)國家規(guī)范《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010，鹽城地區(qū)地震基本烈度為：7度，地震動(dòng)峰值加速度為0.1g，由于本工程是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類，因此實(shí)際抗震計(jì)算中的水平地震影響系數(shù)最大值應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度選取，也就是?。害羗ax=0.08； 3 分格1450mm，層高4800處玻璃幕墻 3.1 幕墻承受荷載計(jì)算 .3.1.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算方法 幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001 2006年版)計(jì)算： wk=βgzμzμs1w0 ……7.1.1-2[GB50009-2001 2006年版] 上式中： wk：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； Z：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：16.8m； βgz：瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)； 根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算(高度不足5m按5m計(jì)算)： βgz=K(1+2μf) 其中K為地面粗糙度調(diào)整系數(shù)，μf為脈動(dòng)系數(shù) A類場(chǎng)地： βgz=0.92×(1+2μf) 其中：μf=0.387×(Z/10)-0.12 B類場(chǎng)地： βgz=0.89×(1+2μf) 其中：μf=0.5(Z/10)-0.16 C類場(chǎng)地： βgz=0.85×(1+2μf) 其中：μf=0.734(Z/10)-0.22 D類場(chǎng)地： βgz=0.80×(1+2μf) 其中：μf=1.2248(Z/10)-0.3 對(duì)于B類地形，16.8m高度處瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)： βgz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.7091 μz：風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算： A類場(chǎng)地： μz=1.379×(Z/10)0.24 當(dāng)Z>300m時(shí)，取Z=300m，當(dāng)Z<5m時(shí)，取Z=5m； B類場(chǎng)地： μz=(Z/10)0.32 當(dāng)Z>350m時(shí)，取Z=350m，當(dāng)Z<10m時(shí)，取Z=10m； C類場(chǎng)地： μz=0.616×(Z/10)0.44 當(dāng)Z>400m時(shí)，取Z=400m，當(dāng)Z<15m時(shí)，取Z=15m； D類場(chǎng)地： μz=0.318×(Z/10)0.60 當(dāng)Z>450m時(shí)，取Z=450m，當(dāng)Z<30m時(shí)，取Z=30m； 對(duì)于B類地形，16.8m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)： μz=1.000×(Z/10)0.32=1.1806 μs1：局部風(fēng)壓體型系數(shù)； 按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3條：驗(yàn)算圍護(hù)構(gòu)件及其連接的強(qiáng)度時(shí)，可按下列規(guī)定采用局部風(fēng)壓體型系數(shù)μs1： 一、外表面 1. 正壓區(qū) 按表7.3.1采用； 2. 負(fù)壓區(qū) -對(duì)墻面， 取-1.0 -對(duì)墻角邊， 取-1.8 二、內(nèi)表面 對(duì)封閉式建筑物，按表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取-0.2或0.2。 本計(jì)算點(diǎn)為大面位置。 按JGJ102-2003第5.3.2條文說明：風(fēng)荷載在建筑物表面分布是不均勻的，在檐口附近、邊角部位較大。根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果和國外的有關(guān)資料，在上述區(qū)域風(fēng)吸力系數(shù)可取-1.8，其余墻面可考慮-1.0，由于維護(hù)結(jié)構(gòu)有開啟的可能，所以還應(yīng)考慮室內(nèi)壓-0.2。對(duì)無開啟的結(jié)構(gòu)，《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》條文說明第7.3.3條指出“對(duì)封閉建筑物，考慮到建筑物內(nèi)實(shí)際存在的個(gè)別洞口和縫隙，以及機(jī)械通風(fēng)等因素，室內(nèi)可能存在正負(fù)不同的氣壓，參照國外規(guī)范，大多取±(0.2-0.25)的壓力系數(shù)，現(xiàn)取±0.2”。即不論有無開啟扇，均要考慮內(nèi)表面的局部體型系數(shù)。 另注：上述的局部體型系數(shù)μs1(1)是適用于圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A小于或等于1m2的情況，當(dāng)圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A大于或等于10m2時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)μs1(10)可乘以折減系數(shù)0.8，當(dāng)構(gòu)件的從屬面積小于10m2而大于1m2時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)μs1(A)可按面積的對(duì)數(shù)線性插值，即： μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA 在上式中： 當(dāng)A≥10m2時(shí)，取A=10m2； 當(dāng)A≤1m2時(shí)，取A=1m2； μs1(10)=0.8μs1(1) w0：基本風(fēng)壓值(MPa)，根據(jù)現(xiàn)行<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001附表D.4(全國基本風(fēng)壓分布圖)中數(shù)值采用，但不小于0.3KN/m2，按重現(xiàn)期50年，鹽城地區(qū)取0.00045MPa； .3.1.2 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的構(gòu)件從屬面積： A=1.45×4.8=6.96m2 LogA=0.843 μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA =0.831 μs1=0.831+0.2 =1.031 wk=βgzμzμs1w0 =1.7091×1.1806×1.031×0.00045 =0.000936MPa 因?yàn)閣k<0.001MPa,所以按JGJ102-2003，取wk=0.001MPa. .3.1.3 計(jì)算面板材料時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 計(jì)算面板材料時(shí)的構(gòu)件從屬面積： A=1.45×1.2=1.74m2 LogA=0.241 μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA =0.952 μs1=0.952+0.2 =1.152 wk=βgzμzμs1w0 =1.7091×1.1806×1.152×0.00045 =0.001046MPa .3.1.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 qEAk=βEαmaxGk/A ……5.3.4[JGJ102-2003] qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； βE：動(dòng)力放大系數(shù),取5.0； αmax：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.08； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)； A：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)； .3.1.5 作用效應(yīng)組合 荷載和作用效應(yīng)按下式進(jìn)行組合： S=γGSGk+ψwγwSwk+ψEγESEk ……5.4.1[JGJ102-2003] 上式中： S：作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值； SGk：重力荷載作為永久荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； Swk、SEk：分別為風(fēng)荷載，地震作用作為可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； γG、γw、γE：各效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)； ψw、ψE：分別為風(fēng)荷載，地震作用效應(yīng)的組合系數(shù)。 上面的γG、γw、γE為分項(xiàng)系數(shù)，按5.4.2、5.4.3、5.4.4[JGJ102-2003]規(guī)定如下： 進(jìn)行幕墻構(gòu)件強(qiáng)度、連接件和預(yù)埋件承載力計(jì)算時(shí)： 重力荷載：γG：1.2； 風(fēng) 荷 載：γw：1.4； 地震作用：γE：1.3； 進(jìn)行撓度計(jì)算時(shí)； 重力荷載：γG：1.0； 風(fēng) 荷 載：γw：1.0； 地震作用：可不做組合考慮； 上式中，風(fēng)荷載的組合系數(shù)ψw為1.0； 地震作用的組合系數(shù)ψE為0.5； 3.2 幕墻立柱計(jì)算 基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：16.8m； 2：力學(xué)模型：雙跨梁； 3：立柱跨度：L=4800mm，短跨長(zhǎng)L1=600mm，長(zhǎng)跨長(zhǎng)L2=4200mm； 4：立柱左分格寬：1450mm；立柱右分格寬：1450mm； 5：立柱計(jì)算間距：B=1450mm； 6：板塊配置：中空玻璃6 +6 mm； 7：立柱材質(zhì)：6063-T5； 8：安裝方式：偏心受拉； 本處幕墻立柱按雙跨梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下： .3.2.1 立柱型材選材計(jì)算 (1)風(fēng)荷載作用的線荷載集度(按矩形分布)： qwk：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)； qwk=wkB =0.001×1450 =1.45N/mm qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.4×1.45 =2.03N/mm (2)水平地震作用線荷載集度(按矩形分布)： qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； βE：動(dòng)力放大系數(shù)，取5.0； αmax：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.08； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)，(含面板和框架)； A：幕墻平面面積(mm2)； qEAk=βEαmaxG/A ……5.3.4[JGJ102-2003] =5×0.08×0.0005 =0.0002MPa qEk：水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)； qEk=qEAkB =0.0002×1450 =0.29N/mm qE：水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.3×0.29 =0.377N/mm (3)幕墻受荷載集度組合： 用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用Sw+0.5SE設(shè)計(jì)值組合： ……5.4.1[JGJ102-2003] q=qw+0.5qE =2.03+0.5×0.377 =2.218N/mm 用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值： ……5.4.1[JGJ102-2003] qk=qwk =1.45N/mm (4)求支座反力R1及最大彎矩： 由雙跨梁彎矩圖可知，兩支點(diǎn)0，2處彎矩為零，中支點(diǎn)彎矩最大為M1，而在均布荷載作用下，最大撓度在長(zhǎng)跨內(nèi)出現(xiàn)。 M1：中支座彎矩(N·mm)； R1：中支座反力(N)； M1=-q(L13+L23)/8L =-2.218×(6003+42003)/8/4800 =-4291830N·mm R1=qL1/2-M1/L1+qL2/2-M1/L2 =2.218×600/2-(-4291830/600)+2.218×4200/2-(-4291830/4200) =13498.114N .3.2.2 確定材料的截面參數(shù) (1)截面的型材慣性矩要求： k2=0 k1=4M1/(qL22) =4×4291830/(2.218×42002) =0.439 查《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》第二版表3-9附注說明： x0=A/4+2R1/3cos(θ+240) 其中： A=2+k1-k2=2.439 R=((A/4)2-k1/2)3/2=0.059 θ=1/3arccos((A3-12k1A-8(1-2k1-k2))/64R)=26.537 x0=A/4+2R1/3cos(θ+240) =2.439/4+2×0.0591/3cos(26.537+240) =0.563 λ=x0(1-2k1+3k1x0-2x02-k1x02+x03) =0.1514 代入df,lim=λqkL24/24EIxmin 上式中： df,lim：按規(guī)范要求，立柱的撓度限值(mm)； qk：風(fēng)荷載線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； L2：長(zhǎng)跨長(zhǎng)度(mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對(duì)6063-T5取70000MPa； Ixmin：材料需滿足的繞X軸最小慣性矩(mm4)； L2/180=4200/180=23.333 按[5.1.1.2]《建筑幕墻》GB/T21086-2007的規(guī)定，對(duì)于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻（其它形式幕墻或外維護(hù)結(jié)構(gòu)無絕對(duì)撓度限制）： 當(dāng)跨距≤4500mm時(shí)，絕對(duì)撓度不應(yīng)該大于20mm； 當(dāng)跨距＞4500mm時(shí)，絕對(duì)撓度不應(yīng)該大于30mm； 對(duì)本例?。? df,lim=20mm 代入上式： Ixmin=λqkL24/24Edf,lim =0.1514×1.45×42004/24/70000/20 =2033067.33mm4 (2)截面的型材抵抗矩要求： Wnx：立柱凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； Mx：彎矩組合設(shè)計(jì)值即M1(N·mm)； γ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對(duì)于冷彎薄壁型鋼龍骨，按《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB 50018-2002，取1.00； 　　　　對(duì)于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對(duì)于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50429-2007，取1.00； fa ：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，對(duì)6063-T5取90； Wnx=Mx/γfa =4291830/1.00/90 =47687mm3 .3.2.3 選用立柱型材的截面特性 按上一項(xiàng)計(jì)算結(jié)果選用型材號(hào)：QF1601A 型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：90MPa 型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：τa=55MPa 型材彈性模量：E=70000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=3950800mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=870820mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=49166mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=49606mm3 型材凈截面面積：An=1541.355mm2 型材線密度：γg=0.041617N/mm 型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=6mm 型材受力面對(duì)中性軸的面積矩：Sx=37354mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：γ=1.00 .3.2.4 立柱的抗彎強(qiáng)度計(jì)算 (1)立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值： Nk：立柱軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值(N)； qGAk：幕墻單位面積的自重標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； A：立柱單元的面積(mm2)； B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)； L：立柱跨度(mm)； Nk=qGAkA =qGAkBL =0.0005×1450×4800 =3480N N：立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值(N)； N=1.2Nk =1.2×3480 =4176N (2)抗彎強(qiáng)度校核： 按雙跨梁(受拉)立柱強(qiáng)度公式，應(yīng)滿足： N/An+Mx/γWnx≤fa ……6.3.7[JGJ102-2003] 上式中： N：立柱軸力設(shè)計(jì)值(N)； Mx：立柱彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)； An：立柱凈截面面積(mm2)； Wnx：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)； γ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對(duì)于冷彎薄壁型鋼龍骨，按《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB 50018-2002，取1.00； 　　　　對(duì)于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對(duì)于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50429-2007，取1.00； fa：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取90MPa； 則： N/An+Mx/γWnx=4176/1541.355+4291830/1.00/49166 =90.00MPa 立柱抗彎強(qiáng)度滿足要求。 .3.2.5 立柱的撓度計(jì)算 因?yàn)閼T性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計(jì)算的，所以只要選擇的立柱慣性矩大于預(yù)選值，撓度就滿足要求： 實(shí)際選用的型材慣性矩為：Ix=3950800mm4 預(yù)選值為：Ixmin=2033067.33mm4 實(shí)際撓度計(jì)算值為： df=λqkL24/24EIx =0.1514×1.45×42004/24/70000/3950800 =10.292mm 而df,lim=20mm 所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。 .3.2.6 立柱的抗剪計(jì)算 校核依據(jù)： τmax≤τa=55MPa (立柱的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值) (1)求中支座剪力設(shè)計(jì)值： 采用Vw+0.5VE組合 Vw1左=-(qL1/2-M1/L1) =-(2.218×600/2-(-4291830/600)) =-7818.45N Vw1右=qL2/2-M1/L2 =2.218×4200/2-(-4291830/4200) =5679.664N 取V=7818.45N (2)立柱剪應(yīng)力： τmax：立柱最大剪應(yīng)力(MPa)； V：立柱所受剪力(N)； Sx：立柱型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(mm3)； Ix：立柱型材截面慣性矩(mm4)； t：型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度(mm)； τmax=VSx/Ixt =7818.45×37354/3950800/6 =12.32MPa 12.32MPa≤55MPa 立柱抗剪強(qiáng)度滿足要求! 3.3 幕墻橫梁計(jì)算 基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：16.8m； 2：橫梁跨度：B=1450mm； 3：橫梁上分格高：1200mm；橫梁下分格高：1200mm； 4：橫梁計(jì)算間距：H=1200mm； 5：力學(xué)模型：梯形荷載簡(jiǎn)支梁； 6：板塊配置：中空玻璃6 +6 mm； 7：橫梁材質(zhì)：6063-T5； 因?yàn)锽>H，所以本處幕墻橫梁按梯形荷載簡(jiǎn)支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下： .3.3.1 橫梁型材選材計(jì)算 (1)橫梁在風(fēng)荷載作用下的線荷載集度(按梯形分布)： qwk：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； H：幕墻橫梁計(jì)算間距(mm)； qwk=wkH =0.001×1200 =1.2N/mm qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.4×1.2 =1.68N/mm (2)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用的線荷載集度(按梯形分布)： qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(MPa)； βE：動(dòng)力放大系數(shù)，取5.0； αmax：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.08； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)，(主要指面板組件)； A：幕墻平面面積(mm2)； qEAk=βEαmaxGk/A …… 5.3.4[JGJ102-2003] =5.0×0.08×0.0004 =0.00016MPa qEk：橫梁受水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； H：幕墻橫梁計(jì)算間距(mm)； qEk=qEAkH =0.00016×1200 =0.192N/mm qE：橫梁受水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.3×0.192 =0.25N/mm (3)幕墻橫梁受荷載集度組合： 用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用Sw+0.5SE組合設(shè)計(jì)值： ……5.4.1[JGJ102-2003] q=qw+0.5qE =1.68+0.5×0.25 =1.805N/mm 用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值： ……5.4.1[JGJ102-2003] qk=qwk =1.2N/mm (4)橫梁在風(fēng)荷載及地震組合作用下的彎矩值(按梯形分布)： My：橫梁受風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合設(shè)計(jì)值(N·mm)； Mw：風(fēng)荷載作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(N·mm)； ME：地震作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(N·mm)； B：橫梁跨度(mm)； H：幕墻橫梁計(jì)算間距(mm)； 采用Sw+0.5SE組合： ……5.4.1[JGJ102-2003] Mw=qwB2(3-(H/B)2)/24 ME=qEB2(3-(H/B)2)/24 My=Mw+0.5ME =qB2(3-(H/B)2)/24 =1.805×14502×(3-(1200/1450)2)/24 =366076.562N·mm (5)橫梁在自重荷載作用下的彎矩值(按矩形分布)： Gk：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； H1：橫梁自重荷載作用高度(mm)，對(duì)掛式結(jié)構(gòu)取橫梁下分格高，對(duì)非掛式結(jié)構(gòu)取橫梁上分格高； Gk=0.0004×H1 =0.0004×1200 =0.48N/mm G：橫梁自重線荷載設(shè)計(jì)值(N/mm)； G=1.2Gk =1.2×0.48 =0.576N/mm Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)； B：橫梁跨度(mm)； Mx=GB2/8 =0.576×14502/8 =151380N·mm .3.3.2 確定材料的截面參數(shù) (1)橫梁抵抗矩預(yù)選： Wnx：繞X方向橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； Wny：繞Y方向橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩(N·mm)； My：風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合值(N·mm)； γx，γy：塑性發(fā)展系數(shù)： 對(duì)于冷彎薄壁型鋼龍骨，按《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB 50018-2002，取1.00； 　　　　對(duì)于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對(duì)于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50429-2007，均取1.00； fa：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，對(duì)6063-T5取90； 按下面公式計(jì)算： Wnx=Mx/γxfa =151380/1.00/90 =1682mm3 Wny=My/γyfa =36