人大幕墻計算
發(fā)布時間:2020-11-14 來源: 演講稿 點擊： 
中國人民大學教學科研樓
�。|南區(qū)）綜合樓項目全隱框 幕墻
設計計算書
設計：
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批準：
年
月
日 日
目
錄
Ⅰ.設計依據 ...................................................................................................................................... 3 Ⅱ.基本計算公式 .............................................................................................................................. 8 Ⅲ.工程信息概述 ............................................................................................................................ 11 1
工程所在地區(qū)信息 ........................................................................................................... 11 2
板材選用信息 ................................................................................................................... 11 3
型材選用信息 ................................................................................................................... 12 一、風荷載計算 ............................................................................................................................. 12 1
板塊風載荷計算（直接承受風載荷）
........................................................................... 12 2
支撐結構風載荷計算（非直接受風載荷）
................................................................... 13 二、玻璃的選用與校核 ................................................................................................................. 13 1
玻璃自重計算 ................................................................................................................... 13 2
玻璃水平地震作用計算 ................................................................................................... 14 3
玻璃的強度計算 ............................................................................................................... 14 4
玻璃的撓度計算 ............................................................................................................... 16 三、硅酮結構密封膠計算 ............................................................................................................. 16 1
硅酮結構密封膠粘接寬度計算 ....................................................................................... 17 2
硅酮結構密封膠粘接厚度的計算 ................................................................................... 17 3
膠縫寬度和厚度推薦值 ................................................................................................... 18 4
耐候膠膠縫計算 ............................................................................................................... 18 5
選取的膠縫寬度和厚度 ................................................................................................... 19 四、幕墻立柱計算 ......................................................................................................................... 19 1
荷載計算 ........................................................................................................................... 19 2
選用立柱型材的截面特性 ............................................................................................... 20 3
幕墻立柱的強度計算 ....................................................................................................... 21 4
幕墻立柱的剛度計算 ....................................................................................................... 21 5
立柱抗剪計算 ................................................................................................................... 22 五、立柱與主結構連接 ................................................................................................................. 23 1
連接處荷載計算 ............................................................................................................... 23 2
連接處螺栓個數計算 ....................................................................................................... 24 3
螺栓抗剪強度驗算 ........................................................................................................... 24 4
型材壁的強度驗算 ........................................................................................................... 24 5
角碼抗承壓承載能力計算 ............................................................................................... 24 6
立柱連接伸縮縫計算 ....................................................................................................... 25 六、幕墻后錨固連接設計計算 ..................................................................................................... 25 1
后錨固載荷計算 ............................................................................................................... 25 2
錨栓鋼材受拉破壞承載力 ............................................................................................... 28 3
混凝土錐體受拉破壞承載力 ........................................................................................... 29 4
錨栓鋼材受剪破壞承載力 ............................................................................................... 30 5
混凝土楔形體受剪破壞承載力 ....................................................................................... 30 6
混凝土剪撬破壞承載力 ................................................................................................... 31 7
拉剪復合受力承載力 ....................................................................................................... 31
七、幕墻預埋件焊縫計算 ............................................................................................................. 31 1
焊縫截面參數計算 ........................................................................................................... 32 2
焊縫強度計算 ................................................................................................................... 32 八、幕墻橫梁計算 ......................................................................................................................... 33 1
選用橫梁型材的截面特性 ............................................................................................... 34 2
幕墻橫梁的強度計算 ....................................................................................................... 34 3
幕墻橫梁的抗剪強度計算 ............................................................................................... 36 4
幕墻橫梁的剛度計算 ....................................................................................................... 37 九、橫梁與立柱連接件計算 ......................................................................................................... 38 1
連接部位荷載計算 ........................................................................................................... 38 2
連接處焊縫的強度計算 ................................................................................................... 38 附錄 材料力學性能 ....................................................................................................................... 40
中國人民大學教學科研樓 （東南區(qū)）綜合樓全隱框幕墻設計計算書
�、� Ⅰ. 設計依據
�、倌粔υO計規(guī)范：
《鋁合金結構設計規(guī)范》
GB50429-2007
《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》
JGJ102-2003
《點支式玻璃幕墻工程技術規(guī)程》
CECS127-2001
《點支式玻璃幕墻支承裝置》
JG138-2001
《吊掛式玻璃幕墻支承裝置》
JG139-2001
《建筑玻璃應用技術規(guī)程》
JGJ113-2009
《建筑瓷板裝飾工程技術規(guī)程》
CECS101：98
《建筑幕墻》
GB/T21086-2007
《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》
GB50019-2003
《地震震級的規(guī)定》
GB/T17740-1999
《鋼結構防火涂料》
GB14907-2002
《鋼結構設計規(guī)范》
GB50017-2003
《高層民用建筑鋼結構技術規(guī)范》
JGJ99-98
《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》
JGJ3-2002
《高層民用建筑設計防火規(guī)范》
GB50045-95(2005 年版)
《高處作業(yè)吊藍》
GB19155-2003
《金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范》
JGJ133-2001
②建筑設計規(guī)范：
《工程抗震術語標準》
JGJ/T97-95
《工程網絡計劃技術規(guī)程》
JGJ/T121-99
《公共建筑節(jié)能設計標準》
GB50189-2005
《混凝土結構后錨固技術規(guī)程》
JGJ145-2004
《混凝土結構設計規(guī)范》
GB50010-2010
《混凝土用膨脹型、擴孔型建筑錨栓》
JG160-2004
《既有居住建筑節(jié)能改造技術規(guī)程》
JGJ129-2004
《建筑表面用有機硅防水劑》
JC/T902-2002
《建筑材料放射性核素限量》
GB6500-2010
《建筑防火封堵應用技術規(guī)程》
CECS154：2003
《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》
JGJ81-2002
《建筑隔聲評價標準》
GB/T50121-2005
《建筑工程抗震設防分類標準》
GB50223-2008
《建筑工程預應力施工規(guī)程》
CECS180：2005
《建筑結構荷載規(guī)范》
GB50009-2012
《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準》
GB50068-2001
《建筑抗震設防分類標準》
GB50223-2008
《建筑抗震設計規(guī)范》
GB50011-2010
《建筑設計防火規(guī)范》
GB50016-2006
《建筑物防雷設計規(guī)范》
GB50057-2010
《冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范》
GB50018-2002
《民用建筑隔聲設計規(guī)范》
GB50018-2010
《民用建筑熱工設計規(guī)范》
GB50176-93
《民用建筑設計通則》
GB50352-2005
《膜結構技術規(guī)程》
CECS158：2004
《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》
JGJ134-2010
《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》
JGJ75-2003
《預應力筋用錨具、夾具和連接器應用技術規(guī)程》
JGJ85-2010
《中國地震動參數區(qū)劃圖》
GB18306-2001
《中國地震烈度表》
GB/T17742-2008
《建筑制圖標準》
GB/T 50104-2001
《建筑結構靜力計算手冊 (第二版) 》
③鋁材規(guī)范：
《建筑用隔熱鋁合金型材-穿條式》
JG/T175-2005
《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算法及計算機程序要求》
YS/T437-2000
《有色電泳涂漆鋁合金建筑型材》
YS/T459-2003
《變形鋁及鋁合金牌號表示方法》
GB/T16474-1996
《變形鋁及鋁合金狀態(tài)代號》
GB/T16475-2008
《變形鋁及鋁合金化學成份》
GB/T3190-2008
《建筑裝飾用鋁單板》
GB/T23443-2009
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
《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
《建筑幕墻用鋁塑復合板》
GB/T17748-2008
《鋁塑復合板用鋁帶》
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
《天然花崗石荒料》
JC/T204-2001
《天然花崗石建筑板材》
GB/T18601-2001
《天然花崗石板材》
GB/T18601-2009
《天然石材統(tǒng)一編號》
GB/T17670-2008
《天然石材術語》
GB/T13890-2008
《建筑裝飾工程石材應用技術規(guī)范》
DB 11/T512-2007
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
《浮法玻璃》
GB11614.2-2009
《夾層玻璃》
GB15763.3-2009
《建筑用安全玻璃 第 1 部分：防火玻璃》
GB15763.1-2009
《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 3 部分：夾層玻璃》
GB15763.3-2009
《建筑用安全玻璃 第 4 部分：均質鋼化玻璃》
GB15763.4-2009
《幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃》
GB117841-2008
《平板玻璃》
GB11614 -2009
《熱彎玻璃》
JC/T915-2003
《壓花玻璃》
JC/T511-2002
《中空玻璃》
GB/T11944-2002
《著色玻璃》
GB/T11614-2009
《半鋼化玻璃》
GB/T17841-2008
《建筑絕熱用玻璃制品》
GB/T17795-2008
⑥鋼材規(guī)范：
《鋼分類》
GB/T13304.1、2-2008
《鋼鐵牌號表示方法》
GB/T221 -2008
《鋼及合金術語》
GB/T20566-2006
《建筑結構用冷彎矩形鋼管》
JG/T178-2005
《不銹鋼棒》
GB/T1220-2007
《不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶》
GB/T3280-2007
《不銹鋼冷加工鋼棒》
GB/T4226-1984
《不銹鋼熱軋鋼板和鋼帶》
GB/T4237-2007
《不銹鋼絲》
GB/T4240-2009
《建筑用不銹鋼絞線》
JG/T200-2007
《不銹鋼小直徑無縫鋼管》
GB/T3090-2000
《擦窗機》
GB19154-2003
《彩色涂層鋼板及鋼帶》
GB/T12754-2006
《低合金鋼焊條》
GB/T5118-1995
《低合金高強度結構鋼》
GB/T1591-2008
《建筑幕墻用鋼索壓管接頭》
JG/T201-2007
《耐候結構鋼》
GB/T4171-2008
《高碳鉻不銹鋼絲》
YB/T096—1997
《焊接結構用耐候鋼》
GB/T4172-2000
《合金結構鋼》
GB/T3077-1999
《結構用無縫鋼管》
GB/T8162-2008
《金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術要求》
GB/T13912-2002
《冷拔異形鋼管》
GB/T3094-2000
《碳鋼焊條》
GB/T5117-1999
《碳素結構鋼》
GB/T700-2006
《碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋薄鋼板及鋼帶》
GB912-2008
《碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋厚鋼板及鋼帶》
GB/T3274-2007
《優(yōu)質碳素結構鋼》
GB/T699-1999
《預應力筋用錨具、夾具和連接器》
GB/T14370-2000
《不銹鋼和耐熱鋼牌號及化學成分》
GB/T20878-2007
《碳素結構鋼冷軋鋼板和鋼帶》
GB/T11253-2007
《建筑裝飾用搪瓷鋼板》
JG/T234-2008
⑦膠類及密封材料規(guī)范：
《建筑密封材料術語》
GB/T14682-2006
《建筑密封膠分級及要求》
GB/T22083-2008
《丙烯酸酯建筑密封膠》
JC/T484-2006
《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
《石材用建筑密封膠》
GB/T23261-2009
《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》
JC/T887-2001
《非結構承載用石材粘膠劑》
JC/T989-2006
《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
《建筑密封材料試驗方法》
GB/T13477.1～20-2002
《建筑用防霉密封膠》
JC/T885-2001
《建筑用硅酮結構密封膠》
GB16776-2005
《建筑用巖棉、礦渣棉絕熱制品》
GB/T19686-2005
《建筑用硬質塑料隔熱條》
JG/T174-2005
《建筑裝飾用天然石材防護劑》
JC/T973-2005
《聚氨酯建筑密封膠》
JC/T482-2003
《聚硫建筑密封膠》
JC/T483-2006
《丙烯酸建筑密封膠》
JC/T484-2006
《絕熱用巖棉、礦棉及其制品》
GB/T11835-2007
《絕熱用硬質酚醛泡沫制品(PF)》
GB/T20974-2007
《建筑絕熱用聚氨酯泡沫塑料》
GB/T21558-2008
《硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強度的測定》
GB/T529-1999
《石材用建筑密封膠》
GB23261-2009
《橡膠袖珍硬度計壓入硬度試驗方法》
GB/T531-1999
《修補用天然橡膠膠粘劑》
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
《中空玻璃用復合密封膠條》
JC/T1022-2007
⑧門窗及五金件規(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
《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》
GB/T3098.1-2000
《緊固件機械性能螺母、粗牙螺紋》
GB/T3098.2-2000
《緊固件機械性能螺母、細牙螺紋》
GB/T3098.4-2000
《緊固件機械性能自攻螺釘》
GB/T3098.5-2000
《緊固件機械性能不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱》
GB/T3098.6-2000
《緊固件機械性能不銹鋼螺母》
GB/T3098.15-2000
《緊固件機械性能抽芯鉚釘》
GB/T3098.19-2004
《緊固件術語盲鉚釘》
GB/T3099-2004
《緊固件
螺栓、螺釘、螺柱和螺母通用技術條件》GB/T16938 -2008
《鋁合金門窗》
GB/T8478-2008
《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/T818-2000
《地彈簧》
QB/T3884-1999
《鋁合金門插鎖》
QB/T3885-1999
《平開鋁合金窗把手》
QB/T3886-1999
《鋁合金撐擋》
QB/T3887-1999
《鋁合金窗不銹鋼滑撐》
QB/T3888-1999
《鋁合金門窗拉手》
QB/T3889-1999
《鋁合金窗鎖》
QB/T3900-1999
《鋁合金門鎖》
QB/T3901-1999
《推拉鋁合金門用滑輪》
QB/T3902-1999
《閉合器》
QB/T3893-1999
《外裝門鎖》
QB/T2473-2000
《彈子插芯門鎖》
GB/T2474-2000
《葉片門鎖》
QB/T2475-2000
《球型門鎖》
QB/T2476-2000
《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
《鑄件尺寸公差與機械加工余量》
QB/T6414-1999
《建筑門窗五金件 插銷》
JG214-2007
《建筑門窗五金件 傳動機構用執(zhí)手》
JG124-2007
《建筑門窗五金件 旋壓執(zhí)手》
JG213-2007
《建筑門窗五金件 合頁(鉸鏈)》
JG125-2007
《建筑門窗五金件 傳動鎖閉器》
JG126-2007
《建筑門窗五金件 滑撐》
JG127-2007
《建筑門窗五金件 滑輪》
JG129-2007
《建筑門窗五金件 多點鎖閉器》
JG215-2007
《建筑門窗五金件 撐擋》
JG128-2007
《建筑門窗五金件 通用要求》
JG212-2007
《建筑門窗五金件 單點鎖閉器》
JG130-2007
《建筑門窗內平開下懸五金系統(tǒng)》
JG168-2004
《鋼塑共擠門窗》
JG207-2007
《電動采光排煙窗》
JG189-2006
⑨相關物理性能級測試方法：
《玻璃幕墻工程質量檢驗標準》
JGJ/T139-2001
《玻璃幕墻光學性能》
GB/T18091-2000
《采暖居住建筑節(jié)能檢驗標準》
JGJ132-2001
《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(guī)范》
GB50205-2001
《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》
GB50204-2002
《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
《建筑幕墻抗震性能振動臺試驗方法》
GB/T18575-2001
《建筑幕墻平面內變形性能檢測方法》
GB/T18250-2000
《建筑外門窗保溫性能分級及檢測方法》
GB/T8484-2008
《建筑外窗采旋光性能分級及檢測方法》
GB/T11976-2008
《建筑外窗抗風壓性能分級及檢測方法》
GB/T7106-2002
《建筑門窗空氣聲隔聲性能分級及檢測方法》
GB/T8485-2008
《建筑外窗氣密性能分級及檢測方法》
GB/T7107-2002
《建筑外窗水密性能分級及檢測方法》
GB/T7108-2002
《建筑裝飾裝修工程質量驗收規(guī)范》
GB50210-2001
《金屬材料室溫拉伸試驗方法》
GB/T228-2002
�、� Ⅱ. 基本計算公式
(1).場地類別劃分:
地面粗糙度可分為 A、B、C、D 四類：
--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)；
--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)。
(2).風荷載計算:
幕墻屬于薄壁外圍護構件，根據《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2012 規(guī)定采用，垂直于建筑物表面上的風荷載標準值，應按下述公式計算：
1 當計算主要承重結構時 W k =β z μ s μ z W 0
�。℅B50009
8.1.1-1）
2 當計算圍護結構時
W k =β gz μ s1 μ z W 0
�。℅B50009
8.1.1-2）
式中：
其中: W k ---垂直作用在幕墻表面上的風荷載標準值(kN/m2 )；
β gz ---高度 Z 處的陣風系數,按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2012 第 8.6.1 條取定。
根據不同場地類型,按以下公式計算: βgz=1+2g I 10 (Z/10)-α
其中 g 為峰值因子，取值 2.5，α為地面粗糙度指數， I 10 為 10m 高名義湍流度 。經化簡，得：
A 類場地: β gz =1+0.6×(Z/10)-0.12
B 類場地: β gz =1+0.7×(Z/10)-0.15
C 類場地: β gz =1+1.15×(Z/10)-0.22
D 類場地: β gz =1+1.95×(Z/10)-0.30
μ z ---風壓高度變化系數,按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2012 第 8.2.1 條取定。
根據不同場地類型,按以下公式計算:
A 類場地: μ z =1.284×(Z/10)0.24
B 類場地: μ z =1.000×(Z/10)0.30
C 類場地: μ z =0.544×(Z/10)0.44
D 類場地: μ z =0.262×(Z/10)0.60
按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2012 第 8.3.3 條
驗算圍護構件及其連接的強度時，可按下列規(guī)定采用局部風壓體型系數μ s1 ：
一、外表面 1.
正壓區(qū)
按表 8.3.1-1 采用； 2.
負壓區(qū)
—
對墻面，
取-1.0
—
對墻角邊，
取-1.4 二、內表面
對封閉式建筑物，按表面風壓的正負情況取-0.2 或 0.2。
注：上述的局部體型系數μ s1 （1）是適用于圍護構件的從屬面積 A 小于或等于 1m 2
的情況，當非直接承受風載荷的圍護構件的從屬面積 A 大于或等于 25m 2
時，局部風壓體型系數μ s1 （25）可乘以折減系數 0.8，當構件的從屬面積小于 25m 2
而大于 1m 2
時，局部風壓體型系數μ s1 （A）可按面積的對數線性插值，即 μ s1 （A）=μ s1 （1）+[μ s1 （25）-μ s1 （1）]
l ogA/1.4
本工程屬于 C 類地區(qū),故μ z =0.544×(Z/10)0.44
W 0 ---基本風壓,按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2012 附表 E.5 給出的 50 年一遇的風壓采用，但不得小于 0.3kN/m2 ，北京地區(qū)取為 0.450kN/m 2
(3).地震作用計算:
q EAk =β E ×α max ×G AK
其中: q EAk ---水平地震作用標準值
β E ---動力放大系數,按 5.0 取定
α max ---水平地震影響系數最大值，根據相應抗震設防烈度和設計基本地震加速度,
按照《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2010 表 5.1.4-1 采用. 表 表 5.1.4- - 1
水平地震影響系數最大值
地震影響 6 度 7 度 8 度 9 度 多遇地震 0.04 0.08(0.12) 0.16(0.24) 0.32 罕遇地震 0.28 0.50(0.72) 0.90(1.20) 1.40
注:括號內數值分別用于設計基本地震速度為 0.15g 和 0.30g 的地區(qū)。
根據《建筑工程抗震設防分類標準》GB 50223—2008 規(guī)定：
1.特殊設防類，應按高于本地區(qū)抗震設防烈度提高一度的要求加強其抗震措施；但抗震設防烈度為 9 度時應按比 9 度更高的要求采取抗震措施。同時，應按批準的地震安全性評價的結果且高于本地區(qū)抗震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(qū)抗震設防烈度一度的要求加強其抗震措施；但抗震設防烈度為 9 度時應按比 9 度更高的要求采取抗震措施；地基基礎的抗震措施，應符合有關規(guī)定。同時，應按本地區(qū)抗震設防烈度確定其地震作用。
設計基本地震加速度為 0.05g，抗震設防烈度 6 度：
α max =0.04
設計基本地震加速度為 0.10g，抗震設防烈度 7 度：
α max =0.08
設計基本地震加速度為 0.15g，抗震設防烈度 7 度：
α max =0.12
設計基本地震加速度為 0.20g，抗震設防烈度 8 度：
α max =0.16
設計基本地震加速度為 0.30g，抗震設防烈度 8 度：
α max =0.24
設計基本地震加速度為 0.40g，抗震設防烈度 9 度：
α max =0.32
設計基本地震加速度為 0.60g，抗震設防烈度 9 度：
α max =0.45
G AK ---幕墻構件的自重(N/m2 ) (4).作用效應組合: 一般規(guī)定，幕墻結構構件應按下列規(guī)定驗算承載力和撓度：
a.無地震作用效應組合時，承載力應符合下式要求：
γ 0 S ≤ R
b.有地震作用效應組合時，承載力應符合下式要求：
S E
≤ R/γ RE
式中
S---荷載效應按基本組合的設計值；
S E ---地震作用效應和其他荷載效應按基本組合的設計值；
R---構件抗力設計值；
γ 0 ----結構構件重要性系數，應取不小于 1.0；
γ RE ----結構構件承載力抗震調整系數，應取 1.0；
c.撓度應符合下式要求：
d f
≤ d f,lim
d f ---構件在風荷載標準值或永久荷載標準值作用下產生的撓度值；
d f,lim ---構件撓度限值；
d.雙向受彎的桿件，兩個方向的撓度應分別符合 d f ≤d f,lim 的規(guī)定。
幕墻構件承載力極限狀態(tài)設計時，其作用效應的組合應符合下列規(guī)定：
1 有地震作用效應組合時，應按下式進行：
S=γ G S GK +γ w ψ w S WK +γ E ψ E S EK
2 無地震作用效應組合時，應按下式進行：
S=γ G S GK +ψ w γ w S WK
S---作用效應組合的設計值；
S Gk ---永久荷載效應標準值；
S Wk ---風荷載效應標準值；
S Ek ---地震作用效應標準值；
γ G ---永久荷載分項系數；
γ W ---風荷載分項系數；
γ E ---地震作用分項系數；
ψ W ---風荷載的組合值系數；
ψ E ---地震作用的組合值系數；
進行幕墻構件的承載力設計時，作用分項系數，按下列規(guī)定取值：
①一般情況下，永久荷載、風荷載和地震作用的分項系數γ G 、γ W 、γ E 應分別取 1.2、1.4 和 1.3；
②當永久荷載的效應起控制作用時，其分項系數γ G 應取 1.35；此時，參與組合的可變荷載效應僅限于豎向荷載效應；
③當永久荷載的效應對構件有利時，其分項系數γ G 的取值不應大于 1.0。
可變作用的組合系數應按下列規(guī)定采用：
①一般情況下，風荷載的組合系數ψ W 應取 1.0，地震作用于的組合系數ψ E 應取 0.5。
②對水平倒掛玻璃及框架，可不考慮地震作用效應的組合，風荷載的組合系數ψ W 應取1.0（永久荷載的效應不起控制作用時）或 0.6(永久荷載的效應起控制作用時)。
幕墻構件的撓度驗算時，風荷載分項系數γ W 和永久荷載分項系數均應取 1.0，且可不考慮作用效應的組合。
�、� Ⅲ. 工程信息概述
1
工程所在地區(qū)信息
幕墻類型:全隱框幕墻
工程所在地區(qū):北京
基本風壓:0.450kN/m2
地面粗糙度類別:C 類
抗震設防烈度:8 度
設計基本地震加速度 0.20g
設計地震分組:第 1 組
抗震設防類別:標準設防類
標準反應譜法(水平地震影響系數最大值α max )取為:0.16 2
板材選用信息
板材料:玻璃
玻璃規(guī)格:1400.0mm×4140.0mm
玻璃組合類型:夾層玻璃
玻璃種類:鋼化玻璃
內片玻璃厚度:8.0mm,外片玻璃厚度:8.0mm
3
型材選用信息
立柱型材類型:單一型材
立柱型材號:矩形鋼管 100*200*6
立柱材料牌號:Q235
d<=16
立柱安裝方式:吊掛式,角碼連接
立柱計算模型:簡支單跨梁
后錨固連接類型:化學植筋
橫梁型材類型:單一型材
橫梁型材號:矩形鋼管 100*200*6
橫梁材料牌號:Q235
d<=16
橫梁受力方式:兩點集中受力
橫梁立柱連接形式:焊縫連接
一、風荷載計算
標高為 30.0m 處風荷載計算
W 0 :基本風壓
W 0 =0.45 kN/m2
β gz : 30.0m 高處陣風系數(按 C 類區(qū)計算): (GB50009-2012)
β gz =1+1.15×(Z/10)-0.22 =1.903
μ z : 30.0m 高處風壓高度變化系數(按 C 類區(qū)計算): (GB50009-2012)
μ z =0.544×(Z/10)0.44
=0.544×(30.0/10)0.44 =0.882
μ sl :局部風壓體型系數(墻面區(qū)) 1
板塊風載荷計算（直接承受風載荷）
板塊（第 1 處）
μ sl =-1.000+(-0.2)=-1.200
該處局部風壓體型系數μ sl =1.200
風荷載標準值:
W k =β gz ×μ z ×μ sl ×W 0
(GB50009-2012)
=1.903×0.882×1.200×0.450
=0.907 kN/m2
因為 W k ≤1.0kN/m2 ，取 Wk =1.0 kN/m2 ，按 JGJ102-2003 第 5.3.2 條采用。
風荷載設計值:
W: 風荷載設計值(kN/m2 )
γ w : 風荷載作用效應的分項系數：1.4
按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2012 3.2.4 規(guī)定采用
W=γ w ×W k =1.4×1.000=1.400kN/m2
2
支撐結構風載荷計算（非直接受風載荷）
支承結構（第 1 處）
8200mm×1400mm=11.48m2
該處從屬面積為：11.48m2
μ sl
(A)=μ sl
(1)+[μ sl
(25)-μ sl
(1)]×log(A)/1.4
=-{1.0+[0.8×1.0-1.0]×1.060/1.4}
=-0.849
μ sl =-0.849+(-0.2)=-1.049
該處局部風壓體型系數μ sl =1.049
風荷載標準值:
W k =β gz ×μ z ×μ sl ×W 0
(GB50009-2012)
=1.903×0.882×1.049×0.450
=0.792 kN/m2
因為 W k ≤1.0kN/m2 ，取 Wk =1.0 kN/m2 ，按 JGJ102-2003 第 5.3.2 條采用。
風荷載設計值:
W: 風荷載設計值(kN/m2 )
γ w : 風荷載作用效應的分項系數：1.4
按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2012 3.2.4 規(guī)定采用
W=γ w ×W k =1.4×1.000=1.400kN/m2
二、玻璃的選用與校核
本處選用玻璃種類為: 鋼化玻璃 本處采用夾層玻璃 1
玻璃自重計算
G AK : 玻璃板塊自重(不包括框):
玻璃的重力密度為:
25.6(KN/m3 )
B T_L
夾層玻璃內側玻璃厚度為: 8.0(mm)
B T_w
夾層玻璃外側玻璃厚度為: 8.0(mm)
G AK =25.6×(B t_L +B t_w )/1000
=25.6×(8.0+8.0)/1000
=0.410kN/m2
2
玻璃水平地震作用計算
該處垂直于玻璃平面的分布水平地震作用:
α max : 水平地震影響系數最大值: 0.160
q EAk : 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用(kN/m2 )
q EAk =5×α max ×G AK
=5×0.160×0.410
=0.328kN/m2
γ E : 地震作用分項系數: 1.3
q EA : 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用設計值(kN/m2 )
q EA =r E ×q EAk
=1.3×q EAK
=1.3×0.328
=0.426kN/m2
3
玻璃的強度計算
內側玻璃校核依據: σ≤ｆ g =84.000 N/mm2
外側玻璃校核依據: σ≤ｆ g =84.000 N/mm2
W k : 垂直于玻璃平面的風荷載標準值(KN/m2 )
q EAk : 垂直于玻璃平面的地震作用標準值(KN/m2 )
σ Wk : 在垂直于玻璃平面的風荷載作用下玻璃截面的最大應力標準值(N/mm2 )
σ Ek : 在垂直于玻璃平面的地震作用下玻璃截面的最大應力標準值(N/mm2 )
θ: 參數
η: 折減系數，可由參數θ按 JGJ102-2003 表 6.1.2-2 采用 表
6.1.2- - 2
折減系數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 θ 120.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0 ≥400.0 η 0.65 0.61 0.57 0.54 0.52 0.51 0.50
a: 玻璃短邊邊長: 1400.0mm
b: 玻璃長邊邊長: 4140.0mm
B T_L
夾層玻璃內側玻璃厚度為: 8.0(mm)
B T_w
夾層玻璃外側玻璃厚度為: 8.0(mm)
m: 玻璃板的彎矩系數, 按邊長比 a/b 查 JGJ102-2003
表 6.1.2-1 得: 0.1173 表 表 6.1.2- - 1
四邊支承玻璃板的彎矩系數 m m
a/b 0.00 0.25 0.33 0.40 0.50 0.55 0.60 0.65 m 0.1250 0.1230 0.1180 0.1115 0.1000 0.0934 0.0868 0.0804 a/b 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00
m 0.0742 0.0683 0.0628 0.0576 0.0528 0.0483 0.0442
W k1
夾層玻璃分配到外側玻璃的風荷載標準值 (KN/m2 )
W k2
夾層玻璃分配到內側玻璃的風荷載標準值 (KN/m2 )
q Ek1
夾層玻璃分配到外側玻璃的地震作用標準值 (KN/m2 )
q Ek2
夾層玻璃分配到內側玻璃的地震作用標準值 (KN/m2 )
W k1 =W k ×B T_w3 /(BT_w3 +BT_L3 )=0.500 (kN/m 2 )
W k2 =W k ×B T_L3 /(BT_w3 +BT_L3 )=0.500 (kN/m 2 )
q Ek1 =0.164 (kN/m2 )
q Ek2 =0.164 (kN/m2 )
在垂直于玻璃平面的風荷載和地震作用下玻璃截面的最大應力標準值計算(N/mm2 )
在風荷載作用下外側玻璃參數θ=(W k1 +0.5×q EK1 )×a4 /(E×t 4 )
=7.58
η: 折減系數，按θ=7.58
查 6.1.2-2 表得:η=0.98
在風荷載作用下外側玻璃最大應力標準值σ Wk =6×m×W k1 ×a2 ×η/t 2
=10.551N/mm2
在地震作用下外側玻璃參數θ=(W k1 +0.5×q EK1 )×a4 /(E×t 4 )
=7.58
η: 折減系數，按θ=7.58
查 6.1.2-2 表得:η=0.98
在地震作用下外側玻璃最大應力標準值σ Ek =6×m×q Ek1 ×a2 ×η/t 2
=3.457N/mm2
σ: 外側玻璃所受應力:
采用 S W +0.5S E 組合:
σ=1.4×σ WK +0.5×1.3×σ EK
=1.4×10.551+0.5×1.3×3.457
=17.019N/mm2
在風荷載作用下內側玻璃參數θ=(W k2 +0.5×q EK2 )×a4 /(E×t 4 )
=7.58
η: 折減系數，按θ=7.58
查 6.1.2-2 表得:η=0.98
在風荷載作用下內側玻璃最大應力標準值σ Wk =6×m×W k1 ×a2 ×η/t 2
=10.551N/mm2
在地震作用下內側玻璃參數θ=(W k2 +0.5×q EK2 )×a4 /(E×t 4 )
=7.58
η: 折減系數，按θ=7.58
查 6.1.2-2 表得:η=0.98
在地震作用下內側玻璃最大應力標準值σ Ek =6×m×q Ek2 ×a2 ×η/t 2
=3.457N/mm2
σ: 內側玻璃所受應力:
采用 S W +0.5S E ...
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