傳統風貌區項目

明框玻璃幕墻

設計計算書

目錄

1計算引用的規范、標準及資料...............................................................1

1.1幕墻設計規范：......................................................................1

1.2建筑設計規范：......................................................................1

1.3鋁材規范：..........................................................................2

1.4金屬板及石材規范：.................................................................2

1.5玻璃規范：..........................................................................2

1.6鋼材規范：..........................................................................3

1.7股類及密封材料規范：...............................................................3

1.8五金件規范：.......................................................................4

1.9相關物理性能等級測試方法：.........................................................4

1.10《建筑結構靜力計算手冊》（第二版）..................................................5

1.11土建圖紙：.........................................................................5

2基本參數..................................................................................5

2.1幕墻所在地區........................................................................5

2.2地面粗糙度分類等級.................................................................5

2.3抗震設防............................................................................5

3幕墻承受荷載計算..........................................................................6

3.1風荷載標準值的計算方法.............................................................6

3.2計算支承結構時的風荷載標準值.......................................................8

3.3計算面板材料時的風荷載標準值.......................................................8

3.4垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值............................................8

3.5平行于幕墻平面的集中水平地震作用標準值............................................8

3.6作用效應組合.......................................................................8

4幕墻立柱計算..............................................................................9

4.1立柱型材選材計算...................................................................10

4.2確定材料的截面參數................................................................11

4.3選用立柱型材的截面特性............................................................12

4.4立柱的抗彎強度計算................................................................13

4.5立柱的撓度計算.....................................................................13

4.6立柱的抗剪計算.....................................................................14

5幕墻橫梁計算.............................................................................14

5.1橫梁型材選材計算...................................................................15

5.2確定材料的截面參數................................................................16

5.3選用橫梁型材的截面特性............................................................18

5.4幕墻橫梁的抗彎強度計算............................................................18

5.5橫梁的撓度計算.....................................................................18

5.6橫梁的抗剪計算.....................................................................19

6玻璃板塊的選用與校核....................................................................20

6.1玻璃板塊荷載計算：................................................................21

6.2玻璃的強度計算：..................................................................22

6.3玻璃最大撓度校核：................................................................23

7連接件計算...............................................................................24

7.1橫梁與角碼間連接..................................................................24

7.2角碼與立柱連接.....................................................................25

7.3立柱與主結構連接..................................................................26

8幕墻埋件計算（特殊倒錐形億學錨檢）........................................................28

8.1荷載標準值計算.....................................................................28

8.2錨栓群中錨栓的拉力計算............................................................29

8.3群錨受剪內力計算..................................................................30

8.4錨栓鋼材破壞時的受拉承載力計算...................................................31

8.5混凝土錐體受拉破壞承載力計算......................................................31

8.6混凝土劈裂破壞承載力計算..........................................................33

8.7錨栓鋼材受剪破壞承載力計算.......................................................35

8.8混凝土楔形體受剪破壞承載力計算...................................................35

8.9混凝土剪撬破壞承載能力計算.......................................................37

8.10拉剪復合受力承載力計算..........................................................38

8.11混凝土基材厚度、群錨錨栓最小間距及最小邊距計算..................................38

9幕墻轉接件強度訂算......................................................................39

9.1受力分析..........................................................................39

9.2轉接件的強度計算..................................................................39

9.3轉接件的撓度計算..................................................................39

10幕墻焊健計算...........................................................................40

10.1受力分析..........................................................................40

10.2焊縫特性參數計算.................................................................40

10.3焊縫校核計算.....................................................................41

11明框玻璃幕墻伸縮及緊固計算.............................................................41

11.1立柱連接伸縮縫計算................................................................41

11.2玻璃鑲嵌槽緊固螺釘抗拉強度計算..................................................42

11.3玻璃邊緣到邊框槽底間隙計算......................................................42

12附錄常用材料的力學及其它物理性能.....................................................44

傳統風貌區項目-明框玻璃幕湍設計計算書

明框玻璃幕墻設計計算書

1計算引用的規范、標準及資料

1.1幕墻設計規范：

《鋁合金結構設計規范》GB50429-2007

《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ102-2003

《人造板材幕墻工程技術規范》JGJ336-2016

《建筑幕墻》GB/T21086-2007

《金屬與石材幕墻工程技術規范》JGJ133-2001

《小單元建筑幕墻》JG7216-2007

《建筑幕墻工程技術規范》DGJ08-56-2012

1.2建筑設計規范：

《地震震級的規定》GB17740-2017

《中國地震動參數區劃圖》GB18306-2015

《鋼結構設計標準》GB50017-2017

《高層建筑混凝十.結構技術規程》JGJ3-2010

《高處作業吊籃》GB/T19155-2017

《工程抗震術語標準》JGJ/T97-2011

《工程網絡計劃技術規程》JGJ/T121-2015

《混凝土結構后錨固技術熱，程》JGJ145-2013

《混凝土結構加固設計規范》GB50367-2013

《混凝土結構設計規范》GB50010-2010（2015年版）

《混凝土用機械錨栓》JG./T160-2017

《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2010

《建筑防火封堵應用技術規程》CECS154-2003

《鋼結構焊接規范》GB50661-2011

《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223-2008

《建筑結構荷載規范》GB50009-2012

《建筑結構可靠性設計統一標準》GB50068-2018

《建筑抗震設計規范》GB50011-2010（2016W）

《建筑設計防火規范》GB50016-2014（2018年版）

《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010

《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》GB50018-2002

《民用建筑設計通則》GB50352-2005

《擦窗機》GB/T19154-2017

《鋼結構工程施工規范》GB50755-2012

1

傳統風貌區項目-明框玻璃幕湍設計計算書

L3鋁材規范:

《變形鋁及鋁合金化學成份》GBfT3190-2008

《建筑用隔熱鋁合金型材》JG175-2011

《鋁合金建筑型材第1部分基材》GB5237.1-2017

《鋁合金建筑型材第2部分陽極氧化、著色型材》GB5237.2-2017

《鋁合金建筑型材第3部分電泳涂漆型材》GB5237.3-2017

《鋁合金建筑型材第4部分噴粉型材》GB5237.4-2017

《鋁合金建筑型材第5部分噴漆型材》GB5237.5-2017

《鋁合金建筑型材第6部分隔熱型材》GB5237.6-2017

《鋁及鋁合金彩色涂層板、帶材》YS/T431-2009

《鋁型材截面幾何參數算法及計算機程序要求》YS/T437-2009

《變形鋁及鋁合金牌號表示方法》GB/T16474-2011

1.4金屬板及石材規范：

《干掛飾面石材及其金屬掛件》JC830-2005

《建筑裝飾用微晶玻璃》JCT872-2000

《建筑幕墻用瓷板》JG/T217-2007

《建筑裝飾用搪瓷鋼板》JG./T234-2008

《微晶玻璃陶瓷復合磚》JQT994-2006

《超薄天然石材復合板》JQT1049-2007

《鋁幕墻板第1部分：板基》YS/T429.1-2014

《鋁幕墻板第2部分：有機聚合物噴涂鋁單板》YS/T429.2-2012

《建筑幕墻用鋁塑復合板》GB/T17748-2016

《建筑幕墻用陶板》JG7324-2011

《建筑裝飾用石材蜂窩復合板》JG./T328-2011

《建筑幕墻用筑碳鋁單板制品》JG331-201I

《纖維增強水泥外墻裝飾掛板》JCT2085-2011

《建筑用泡沫鋁板》JG./T359-2012

《金屬裝飾保溫板》JG./T360-2012

《外墻保溫用錨栓》JG./T366-2012

《聚碳酸酯（PC）中空板》JG/T116-2012

《聚碳酸酯（PC）實心板》JG/T347-2012

《鋁塑復合板用鋁帶》YS/T432-2000

《天然板石》GB/T18600-2009

《天然大理石荒料》JCT202-2011

《天然大理石建筑板材》GB/T19766-2016

《天然花崗石荒料》JC>T204-2011

《天然花鹵石建筑板材》GB/T18601-2009

《天然石材統一編號》GB/T17670-2008

《天然石材術語》GB/T13890-2008

L5玻璃規范：

《鍍膜玻璃第1部分：陽光控制鍍膜玻璃》GB/T18915.1-2013

2

傳統風貌區項目-明框玻璃幕湍設計計算書

《鍍膜玻璃第2部分：低輻射鍍膜玻璃》GB/T18915.2-2013

《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

《建筑用安全玻璃第1部分：防火玻璃》GB15763.1-2009

《半鋼化玻璃》GB/T17841-2008

《熱彎玻璃》JCT915-2003

《壓花玻璃》JCT511-2002

《中空玻璃》GB/T11944-2012

1.6鋼材規范：

《建筑結構用冷彎矩形鋼管》JG./T178-2005

《不銹鋼棒》GB/T1220-2007

《不銹鋼冷加工鋼棒》GB/T4226-2009

《不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶》GB/T3280-2015

《不銹鋼熱軋鋼板和鋼帶》GB/T4237-2015

《不銹鋼小直徑無縫鋼管》GB/T3090-2000

《彩色涂層鋼板及鋼帶》GB/T12754-2006

《熱強鋼焊條》GB/T5118-2012

《低合金高強度結構鋼》GB/T1591-2018

《建筑幕墻用鋼索壓管接頭》JG./T201-2007

《耐候結構鋼》GB/T4171-2008

《高碳銘不銹鋼絲》YBTT096-2015

《合金結構鋼》GB/T3077-2015

《冷拔異形鋼管》GB/T3094-2012

《非合金鋼及細晶粒鋼焊條》GB/T5117-2012

《碳素結構鋼》GB/T700-2006

《碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋鋼板和鋼帶》GB/T3274-2017

《優質碳素結構鋼》GB/T699-2015

《建筑鋼結構防火技術規范》GB51249-2017

《建筑鋼結構防腐蝕技術規程》JGJ/T251-2011

《鋼結構防腐蝕涂裝技術規程》CECS343-2013

《建筑用鋼結構防腐涂料》JG7224-2007

1.7膠類及密封材料規范：

《丙烯酸再旨建筑密封股》JQT484-2006

《幕墻玻璃接縫用密封膠》JC/T882-2001

《金屬板用建筑密封膠》JQT884-2016

《丁基橡膠防水密封膠粘帶》JCT942-2004

《干掛石材幕墻用環氧膠秣劑》JC887-2001

《工業用橡膠板》GB/T5574-2008

《混凝土接縫用建筑密封膠》JQT881-2017

《建筑窗用彈性密封膠》JCT485-2007

3

傳統風貌區項目-明框玻璃幕湍設計計算書

《建筑用防霉密封膠》JC/T885-2016

《建筑用硅酮結構密封膠》GB16776-2005

《建筑用巖棉絕熱制品》GB/T19686-2015

《建筑鋁合金型材用聚酰胺隔熱條》JG./T174-2014

《建筑裝飾用天然石材防護劑》JC/T973-2005

《聚氨酯建筑密封膠》JQT482-2003

《聚硫建筑密封膠》JCT483-2006

《絕熱用巖棉、礦渣棉及其制品》GB/T11835-2016

《硫化橡膠或熱鱉性橡膠撕裂強度的測定》GB/T529-2008

《石材用建筑密封膠》GB/T23261-2009

《修補用天然橡膠膠粘劑》HG/T3318-2002

《中空玻璃用彈性密封膠》GB/T29755-2013

《中空玻璃用丁基熱熔密封膠》JQT914-2014

《建筑表面用有機硅防水劑》JCT902-2002

《鋼結構防火涂料》GB14907-2002

L8五金件規范：

《封閉型沉頭抽芯例釘》GB/T12616-2004

《封閉型平圓頭抽芯伽釘》GB/T12615-2004

《緊固件螺栓和螺釘通孔》GB/T5277-1985

《緊固件公差螺栓、螺釘、螺柱和螺母》GB/T3103.1-2002

《緊固件機械性能不銹鋼螺母》GB/T3098.15-2014

《緊固件機械性能不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱》GB/T3098.6-2014

《緊固件機械性能抽芯抑釘》GB/T3098.19-2004

《緊固件機械性能螺母、粗牙螺紋》GB/T3098.2-2015

《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》GB/T3098.1-2010

《緊固件機械性能自攻螺釘》GB/T3098.5-2016

《緊固件術語盲聊釘》GB/T3099.2-2004

《螺紋緊固件應力截面積和承載面積》GB/T16823.1-1997

《十字槽盤頭螺釘》GB/T818-2016

《銅及銅合金鑄件》GB/T13819-2013

《鋅合金壓鑄件》GB/T13821-2009

《鋁合金壓鑄件》GB/T15114-2009

《鑄件尺寸公差、幾何公差與機械加工余量》GB/T6414-2017

《電動采光排煙天窗》JG./T189-2006

1.9相關物理性能等級測試方法：

《玻璃幕墻工程質量檢驗標準》JGJ/T139-2001

《玻璃幕墻光熱性能》GB/T18091-2015

《彩色涂層鋼板及鋼帶試驗方法》GB/T13448-2006

《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205-2001

《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2015

《建筑防水材料老化試驗方法》GB/T18244-2000

《建筑幕墻氣密、水密、抗風壓性能檢測方法》GB/T15227-2007

4

傳統風貌區項目-明框玻璃幕湍設計計算書

《建筑幕墻抗震性能振動臺試驗方法》GB/T18575-2017

《建筑幕墻層間變形性能分級及檢測方法》GB/T18250-2015

《建筑裝飾裝修工程質量驗收標準》GB50210-2018

《金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法》GB/T228.1-2010

1.10《建筑結構靜力計算手冊》（第二版）

L11土建圖紙：

2基本參數

2.1幕墻所在地區

重慶地區；

2.2地面粗糙度分類等級

幕墻屬于外圍爐構件，按《建筑結構荷載規范》（CB50009-2012）

A類：指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區；

B類：指田野、鄉村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉鎮；

C類：指有密集建筑群的城市市區；

D類：指有密集建筑群且房屋較高的城市市區；

依照上面分類標準，本工程按C類地形考慮。

2.3抗震設防

按《建筑工程抗震設防分類標準》，建筑工程應分為以下四個抗震設防類別：

1.特殊設防類：指使用上有特殊設施，涉及國家公共安全的重人建筑工程和地震時可

能發生嚴重次生災害等特別重大災害后果，需要進行特殊設防的建筑，簡稱甲類；

2.重點設防類：指地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的生命線相關建筑，以及地

震時可能導致大量人員傷亡等重大災害后果，需要提高設防標準的建筑，簡稱乙類；

3.標準設防類：指大量的除1、2、4款以外按標準要求進行設防的建筑，簡稱丙類；

4.適度設防類：指使用上人員稀少且震損不致產生次生災害，允許在一定條件下適度

降低要求的建筑，簡稱丁類；

在圍護結構抗震設計計算中：

1.特殊設防類，應按高于本地區抗震設防烈度提高一度的要求加強其抗震措施，同時

,應按批準的地宸安全性評價的結果且高于本地區抗宸設防烈度的要求確定其地震作用；

2.重點設防類，應按高于本地區抗震設防烈度一度的要求加強其抗震措施，同時，應

按本地區抗震設防烈度確定其地震作用；

3.標準設防類，應按本地區抗震設防烈度確定其抗震措施和地震作用；

4.適度設防類，應按本地區抗震設防烈度確定其抗震措施和地震作用；

根據《建筑抗震設計規范》GB50011-2010（2016年版）及《中國地震動參數區劃圖》

GB18306-2015的要求，本工程所在地重慶地區地震基本烈度為：6度，地震動峰值加速

度為0.05g,由于本工程是標準設防類，因此實際抗震計算中的水平地震影響系數最大值

應按本地區抗震設防烈度選取，也就是取：amaxi（=0.04；

5

傳統風貌區項目-明框玻璃幕湍設計計算書

本工程場地類型為：II類場地，查表E.1[GB18306-2015],場地地震動峰值加速度調

整系數Fa=1;

因此：

amax=FaXamaxn

=1X0.04

=0.04

3幕墻承受荷載計算

3.1風荷載標準值的計算方法

幕墻屬于外圍護構件，按《建筑結構荷載規范》(GB50009-2012)計算：

Wk=PgzusiUzWo..........8.1.1-2[GB50009-2012]

上式中：

wk：作用在幕墻上的風荷載標準值(MPa)；

z：計算點標高：8m；

3gz：高度Z處的陣風系數；

根據不同場地類型，按以下公式計算：

0gz=1+2gho(z/1O)-<,……條文說明部分&6.1[GB50009?2012]

其中A、B、C、D四類地貌類別截斷高度分別為：5m、10m、15m、30m；

A、B、C、D四類地貌類別梯度高度分別為:300m>350m、450m、550m：

也就是：

對A類場地：當z>300m時，取z=300m,當zv5m時，取z=5m；

對B類場地：當z>350m時，取z=350m,當zv10m時，取z=10m；

對C類場地：當z>450m時，取z=450m,當zv15m時，取z=15m；

對D類場地：當z>550m時，取z=550m,當zv30mB寸，取z=30m；

g：峰值因子,按GB50009-20I2取2.5；

ho：10m高名義湍流度，對應A、B、C、D地面粗糙度，可分別取0.12、0.14、

0.23和0.39：

a：地面粗糙度指數，對應A、B、C、D地面粗糙度，可分別取0.12、0.15、0.22

和0.30；

對于C類地形，8m高度處的陣風系數為：

22

Pgz=1+2X2.5X0.23X(15/10)0-=2.0519

Pz:風壓高度變化系數；

根據不同場地類型，按《建筑結構荷載規范》條文說明部分8.2.1提供的公式計算：

A類場地:PzA=1.284X(z/10)0-24

B類場地：UzB=1.000X(z/10)030

C類場地：Pzc=0.544X(z/10)。44

D類場地:uZD=0.262X(z/10嚴。

公式中的截斷高度和梯度高度與計算陣風系數時相同，也就是：

對A類場地：當z>300m時，取z=300m,當zv5m時，取z=5m；

對B類場地：當z>350m時,取z=350m,當zv10m時，取z=10m；

對C類場地：當z>450m時，取z=450m,當zv15m時，取z=15m；

對D類場地：當z>550m時，取z=550m,當zv30m時，取z=30m；

6

傳統風貌區項目-明框玻璃幕湍設計計算書

對于C類地形，8m高度處風壓高度變化系數：

uz=0.544X（15/10）°44=0.6502

Ms1：局部風壓體型系數；

按《建筑結構荷載規范》GB50009-2012第8.3.3條：計算圍護結構及其連接的風荷

載時，可按下列規定采用局部體型系數US1：

1封閉矩形平面房屋的墻面及屋面可按表833-1的規定采用；

2檐口、雨篷、遮陽板、邊棱處的裝飾條等突出構件，取-2.0；

3其它房屋和構筑物可按本規范第8.3.1條規定體型系數的1.25倍取值。

木計算點為墻面大面位置，按如上說明，查表得：

PS1（1）=1

按《建筑結構荷載規范》GB50009-2012第8.3.4條：計算非直接承受風荷載的圍護

構件風荷載時，局部體型系數可按構件的從屬面積折減，折減系數按下列規定采用：

1當從屬面積不大于1m2時，折減系數取1.0；

2當從屬面積大于或等于25m2時，對墻面折減系數取0.8,對局部體型系數絕對

值大于1.0的屋面區域折減系數取0.6,對其它屋面區域折減系數取1.0：

3當從屬面積大于1m2且小于25m2時，墻面和絕對值大于1.0的屋面局部體型系

數可采用對數插值，即按下式計算局部體型系數：

PS1（A）=uS1（1）+|pS1（25）-口S1（1）]logA/1.4……8.3.4[GB50009-2012]

其中：

Psi（25）=0.8Usi（1）

=0.8X1

=0.8

計算支承結構時的構件從屬面積：

A=0.68X3.7

=2.516m2

當A>25時取a=25,當A小于1時取A=1：

LogA=0.401

則：

uS1（A）=usi（1）+[uS1（25）-11si（1）]logA/1.4

=1+[0.8-1]X0.401/1.4

=0.943

按《建筑結構荷載規范》GB50009-2012第8.3.5條:計算圍護結構風荷載時，建筑

物內部壓力的局部體型系數可按下列規定采用：

1封閉式建筑物，按其外表面風壓的正負情況取?0.2或0.2；

2僅一面墻有主導洞口的建筑物：

-當開洞率大于0.02且小于或等于0.10時，取0.4usi；

-當開洞率大于0.10且小于或等于0.30時，取0.6usi；

-當開洞率大于0.30時，取0.841；

3其它情況，應按開放式建筑物的usi取值；

注：1：主導洞口的開洞率是指單個主導洞口與該墻面全部面積之比；

2：Usi應取主導洞口對應位置的值；

本計算中建筑物內部壓力的局部體型系數為02（封閉式建筑內表面）；

因此，計算非直接承受風荷載的支承結構時的局部風壓體型系數為：

usi=0.943+0.2

7

傳統風貌區項目-明框玻璃幕湍設計計算書

=1.143

而對直接承受風壓的面板結構來說，其局部風壓體型系數為：

usi=1+0.2

=1.2

wo：基本風壓值(MPa),根據現行《建筑結構荷載規范》GB50009-2012附表E.5中

數值采用，但不小于0.3KN/m2,按重現期50年，重慶地區取0.0004MPa；

3.2計算支承結構時的風荷載標準值

Wk'=BgzI1zI1s1Wo

=2.0519X0.6502X1.143X0.0004

=0.00061MPa因為WkvO.OOIMPa,所以按JGJ102-2003,取Wk=0.001MPa。

3.3計算面板材料時的風荷載標準值

Wk=BgzUzUS1W0

=2.0519X0.6502X1.2X0.0004

=0.00064MPa因為WkvO.001MPa,所以按JGJ102-2003,取Wk=0.001MPa。

3.4垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值

qEk=BEamaxGk/A??????5.3.4[JGJ102-2003]

qEk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值(MPa)；

BE：動力放大系數，取5.0；

amax：水平地震影響系數最大值，取0.04;

Gk：幕墻構件的重力荷載標準值(N)；

A：幕墻構件的面積(mm2)；

3.5平行于幕墻平面的集中水平地震作用標準值

PEk=PEGmaxGk.......5.3.5[JGJ102-2003]

PEk：平行于幕墻平面的集中水平地震作用標準值(N)；

BE：動力放大系數，取5.0；

amax：水平地震影響系數最大值，取0.04；

Gk：幕墻構件的重力荷載標準值(N)；

按照JGJ102規范5.4節條文說明部分的規定，對于豎向幕墻和與水平面夾角大于75

度、小于90度的斜玻璃幕墻，可不考慮豎向地震作用效應的計算和組合。

3.6作用效應組合

荷載和作用效應按下式進行組合：

S=yGSGK+WwYwSwk+ipEYESER.......5.4.1[JGJ102-2003]

上式中：

S：作用效應組合的設計值；

SGk:重力荷載作為永久荷載產生的效應標準值；

Swk、SEk:分別為風荷載，地震作用作為可變荷載產生的效應標準值；

YG、Yw、YE：各效應的分項系數；

ew、WE：分別為風荷載，地震作用效應的組合系數。

上面的YG、Yw、YE為分項系數，按5.4.2、5.4.3、5.4.4[JGJ102-2003]及表

8

傳統風貌區項目-明框玻璃幕湍設計計算書

8210[GB50068-2018]規定如下：

進行幕墻構件強度、連接件和預埋件承載力計算時:

重力荷載:YG：1.3；

風荷載：Yw：1.5；

地震作用:YE：1.3；

進行撓度計算時；

重力荷載：YG：1.0；

風荷載：Yw：1.0；

地震作用：可不做組合考慮；

上式中，風荷載的組合系數。w為1.0；

地震作用的組合系數巾E為0.5；

4幕墻立柱計算

基本參數：

1：計算點標局:8m；

2：力學模型：雙跨梁；

3：立柱跨度：L=3700mm；

其中短跨長Li=800mm；

長跨長L2=2900mm；

4：立柱左分格寬：680mm；

立柱右分格寬：680mm；

5：立柱計算間距：B=680mm；

6：板塊配置：中空玻璃6+6mm；

7：立柱材質：6063-T5,斷熱；

8：安裝方式：偏心受拉；

本處幕墻立柱按雙跨梁力學模型進行設計計算，受力模型如下:

q(N/nm)

7^7zX-^7

雙跨索受力模型

9

傳統風貌區項目-明框玻璃幕湍設計計算書

4.1立柱型材選材計算

(1)風荷載作用的線荷載集度(按矩形分布)：

qwk：風荷載線分布最大荷載集度標準值(N/mm)；

Wk：風荷載標準值(MPa)；

B：幕墻立柱計算間距(mm)：

qwk=WkB

=0.001X680

-0.68N/mm

qw：風荷載線分布最大荷載集度設計值(N/mm)；

qw=1.5qwk

=1.5X0.68

=1.02N/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準值(MPa)；

BE：動力放大系數，取5.0；

amax：水平地震影響系數最大值，取0.04:

GK；幕墻構件的重力荷載標準值(N),(含面板和框架)；

A：幕墻平面面積(mm%

qEAk=PEamaxG/A…???5.3.4[JGJ102-2003]

=5X0.04X0.0005

=0.0001MPa

qEk：水平地震作用線荷載集度標準值(N/mm)；

B：幕墻立柱計算向即(mm)：

QEk=qEAkB

=0.0001X680

=0.068N/mm

qE：水平地震作用線荷載集度設計值(N/mm)；

qE=1.3qEk

=1.3X0,068

=0.088N/mm

⑶幕墻受荷載集度組合：

用于強度計算時，采用SW+0.5SE設計值組合：……5.4.1[JGJ102-2003]

q=qw+0.5qE

=1.02+0.5X0.088

=1.064N/mm

用于撓度計算時，采用Sw標準值：……5.4.1[JGJ102-2003]

qk=Qwk

=0.68N/mm

(4)求支座反力Fh及最大彎矩：

由雙跨梁彎矩圖可知，兩支點0,2處彎矩為零，中支點彎矩最大為Mi,而在均布荷

載作用下，最大撓度在長跨內出現。

Mi：中支座彎矩(N-mm)；

Ri：中支座反力(N)；

10

傳統風貌區項目-明框玻璃幕湍設計計算書

33

Mi=-q(Li+L2)/8L

=-1.064X(8003+29003)/8/3700

=-895090N?mm

Ri=qLi/2-Mi/Li+qL2/2-Mi/L2

=1.064X800/2-(-895090/800)+1.064X2900/2-(-895090/2900)

=3395.914N

4.2確定材料的截面參數

⑴截面的型材慣性矩要求：

k2=0

ki=4Mi/(qL22)

=4X895090/(1.064X29002)

=0.4

查《建筑結構靜力計算手冊》第二版表3-9附注說明：

xo=A/4+2R1/3cos(0+240)

其中：

A=2+ki-k2=2.4

R=((A/4)2?k“2產2=0.064

3

0=1/3arccos((A-12kiA-8(1-2ki-k2))/64R)=26.712

1/3

x0=A/4+2Rcos(0+240)

=2.4/4+2X0.0641/3cos(26.712+240)

=0.554

人=xo(1-2ki+3kixo-2xo2-kixo2+xo3)

=0.1652

代入df,lim=入QkL24/24EIxmin

上式中：

qk：風荷載線荷載集度標準值(N/mm)；

L2：長跨長度(mm)；

E：型材的彈性模量(MPa),對6063-T5,斷熱取70000MPa；

Ixmin:材料需滿足的繞X軸最小慣性矩(mm4)；

dfjim：按規范要求，立柱的撓度限值(mm)；

關于幕墻龍骨撓度限值問題，由于目前JGJ133-2001、JGJ102-2003.JGJ336-2016

、GB/T21086-2007等多部規范同時作用，這些規范制定年限跨度很大，限于規范制定時

的上位法以及當時的行業情況不同，這些規范對幕墻龍骨的撓度要求各有不同，具體要求

分別如下：

I.按《金屬與石材幕墻工程技術規范》JGJ133-2001：

當跨度W7.5m時：鋁型材取跨度的1/180且不大于20mm,鋼型材取跨度的1/300

且不大于15mm：

當跨度＞7.5m時：取跨度的1/500；

I【.按《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ102-2003：

對鋁型材取跨度的1/180,鋼型材取跨度的1/250；

III.?《人造板材幕墻工程技術規范》JGJ336-2016：

當跨度W4500mm時,撓度限值為跨度的1/180；

當4500mmV跨度W7000mm時，撓度限值為跨度的1/250+7；

11

傳統風貌區項目-明框玻璃幕湍設計計算書

當跨度＞7000mm時,撓度限值為跨度的1/200；

IV.按《建筑幕墻》GB/T21086-2007：

對鋁型材取跨度的1/180,鋼型材取跨度的1/250；

對于構件式玻璃幕墻或單元幕墻：

當跨距W4500mm時，絕對撓度不應該大于20mm；

當跨距＞4500mm時，絕對撓度不應該大于30mm；

(其它形式幕墻或外圍護結構無絕對撓度限制)

表面上看上述規范應用范圍各有不同，但是實阮上這些幕墻形式的龍骨受力并無區別

,JGJ133及JGJ102也在按JGJ336進行修訂。按不同規范中對相同事物的規定，應以

最新規定為準的原則：理論上無論是哪種幕墻，其龍骨撓度限值均應以最新的JGJ336-

2016的要求(與待頒布的新JGJ133及新102規范要求是相同的)來執行，結合本工程

實際情況，對本例中的撓度限值按JGJ336-2016取：

相對撓度限值為：

L2/180=2900/180=16.111

實際撓度限值為：

df,iim=16.111mm

代入上式：

lxmln=入C|kL24/24Edt,llm

=0.1652X0.68X29004/24/70000/16.111

=293548.028mm4

(2)截面的型材抵抗矩要求：

Wnx：立柱凈截面抵抗矩預選值(mm3)；

Mx：彎矩組合設計值即Mi(N-mm)；

Y：塑性發展系數：

對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》GB50018-2002,取

1.00；

對于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規范，取1.05；

對于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結構設計規范》GB50429