工程名稱:貴安華為云數(shù)據(jù)中心高端園區(qū)域

A2項(xiàng)目

綜合樓幕墻計(jì)算書

設(shè)計(jì)人:

校對(duì)人:

審核人:

中建深圳裝飾有限公司

2020-03-27

目錄

第一章框架鋁板計(jì)算...................................................3

第1節(jié)面材計(jì)算...................................................4

第1節(jié)橫框計(jì)算...................................................8

第2節(jié)豎框計(jì)算..................................................13

第3節(jié)連接節(jié)點(diǎn)計(jì)算..............................................19

第4節(jié)埋件計(jì)算..................................................22

第二章框架玻璃計(jì)算..................................................24

第1節(jié)面材計(jì)算..................................................25

第2節(jié)橫框計(jì)算..................................................30

第3節(jié)豎框計(jì)算..................................................36

第4節(jié)連接節(jié)點(diǎn)計(jì)算.............................................42

第5節(jié)埋件計(jì)算..................................................45

第三章第七章熱工計(jì)算.............................................47

第1節(jié)基本設(shè)計(jì)參數(shù)..............................................47

第2節(jié)熱工計(jì)算..................................................47

第3節(jié)三、結(jié)露性能分析..........................................60

第4節(jié)非透明部分熱工計(jì)算........................................61

第5節(jié)結(jié)論......................................................62

第一章框架鋁板計(jì)算

1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜述：

此處我們對(duì)鋁板進(jìn)行計(jì)算。該結(jié)構(gòu)位于建筑物的轉(zhuǎn)角區(qū)域，計(jì)算標(biāo)高為27.0

2.計(jì)算對(duì)象：

此部分結(jié)構(gòu)計(jì)算龍象包括

面材計(jì)算

鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算

連接節(jié)點(diǎn)計(jì)算

埋件計(jì)算

第1節(jié)面材計(jì)算

1.計(jì)算說明：

此處面板采用4.0mm鋁板，采用四邊支撐，計(jì)算標(biāo)高為11.2米。

選取一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)位置鋁板進(jìn)行計(jì)算，尺寸為2.0米X1.0米。

此處面材主要承受作用于面板上的重力荷載、風(fēng)荷載和地震荷載。

2.力學(xué)模型及基本假定：

面材作為直接受力構(gòu)件，主要承受單元幕墻平面法向的荷載，而由于面材在

平面內(nèi)的剛度相對(duì)很大，因此，此處對(duì)面材的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行計(jì)算時(shí)，不考慮面

材在平面內(nèi)荷載下的效應(yīng)，而作為板殼結(jié)構(gòu)考慮法向荷載下的效應(yīng)。

法向荷載作用于面材上可簡化為等效均布面荷載。

3.荷載分析：

恒荷載設(shè)計(jì)值Gk據(jù)《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ133-2001)

Gk=PXt+gs

P鋁板的重力密度，取值為：28KN/m3

t產(chǎn)生重力荷載的單層鋁板的有效厚度，此處取0.004m

恒荷載設(shè)計(jì)值Gk

2

Gk=28X0.004=0.112KN/m

風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》2012版(GB50009-2012)

Wo基本風(fēng)壓，貴安區(qū)50年設(shè)計(jì)周期取為：0.3KN/m，

usl局部風(fēng)壓體形系數(shù)，構(gòu)件位于墻角位置u-1)=1.6

d風(fēng)壓高度系數(shù)，貴安區(qū)B類地區(qū)11.2米標(biāo)高，取為：L035

Pfi2陣風(fēng)系數(shù)，貴安區(qū)B類地區(qū)11.2米標(biāo)高，取為：1.688

=0.3義1.6X1.035X1.688=0.838KN/m2

由于0.838KN/m2<1.0KN/m2,所以風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值取值為：凡=1.0KN/m2

地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值Ek據(jù)《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ133-2001)

Ek=Gk義a噸XBE

a陋地震影響系數(shù)放大值，抗震設(shè)防烈度為7度，基本地震加速度為0.1g,

取0.08

BE動(dòng)力放大系數(shù)，?。?.0

2

Ek=0.112X0.08X5.0=0.045KN/m

4.荷載工況組合：

工況1：1.3X重力荷載+1.5義1.0義風(fēng)荷載一1.3義0.6乂地震荷載

法向荷載：

PAh=1.5X1.0XWk4-1.3X0.6XEk

=1.5X1.0X1.04-1.3X0.6X0.045

=1.534KN/m2

豎向荷載

PAv=1.3XGk

=1.3X0.112

=0.145KN/m2

工況2:1.0X重力荷載+1.0X1.0義風(fēng)荷載一1.0X0.6義地震荷載

法向荷載：

PAh=1.0X1.0XVk+1.0X0.6XEk

=1.0X1.0X1.04-1.0X0.6X0.045

=1.027KN/m2

豎向荷載

PAv=1.0XGk

=1.0X0.112

=0.112KN/m2

由上述工況組合的結(jié)果可知：

工況1為強(qiáng)度計(jì)算時(shí)最不利工況，在面材強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用工況1中的面

荷載加載到面材上進(jìn)行計(jì)算；

工況2為剛度計(jì)算時(shí)最不利工況，在面材剛度計(jì)算時(shí)，采用工況2中的面

荷載加載到面材上進(jìn)行計(jì)算；

5.面材在法向荷載作用下的受力分析：

NODALSOLUTION

MAR272020

STEP-110:03:47

SUB=1

TIME=1

SEQV(AVG)

.01239412.26224.51136.76149.01

6.13718.38730.63642.88655.135

應(yīng)力云圖

NODALSOLUTION

MAR272020

STEP=110:04:03

SUB=1

TIME-1

USUM(AVG)

RSYS=0

DMX=3.

SMX-3.2

0.7282621.4572.1852.913

.3641311.0921.8212.5493.277

鋁板位移變形圖

NODALSOLUTION

MAR272020

STEP-110:04:23

SUB=1

TIME=1

USUM(AVG)

RSYS=0

DMX-2.95

SMX=2.95

MX

0.6555431.3111.9672.622

.327772.9833151.6392.2942.95

加勁肋位移變形圖

6.面材計(jì)算結(jié)論：

根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，面材的最大應(yīng)力：

o=55.135N/mm"<fg=100.0N/mm"

所以面材的強(qiáng)度滿足要求！

面材的剛度要求按照《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ133-2001)

Defl=LbX(1/100)=1.0X107100=10.0mm

根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，面材的最大位移：

Dh=3.277mm<Def2

加勁肋的剛度要求按照《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ133-2001)

Def2=LbX(1/100)=1.0X107300=3.33mm

根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，面材的最大位移：

Dh=2.95mm<Def2

所以面材的剛度滿足要求！

第1節(jié)橫框計(jì)算

1.計(jì)算說明：

我們以該部位鋼結(jié)構(gòu)作為計(jì)算對(duì)象。

根據(jù)結(jié)構(gòu)布置圖，我們采用整體建立計(jì)算模型，進(jìn)行桿件分析和計(jì)算。鋼結(jié)

構(gòu)材質(zhì)為Q235。分析校核此結(jié)構(gòu)，首先在AUTOCAD中建立三維模型圖，然后導(dǎo)

入有限元計(jì)算軟件ANSYS10.0,以Beam單元來模擬鋼結(jié)構(gòu)，并在單元上施加荷

載，結(jié)構(gòu)自重由軟件自行計(jì)入，然后進(jìn)行有限元結(jié)構(gòu)計(jì)算，最終確定鋼構(gòu)件的截

面尺寸以及結(jié)構(gòu)的構(gòu)造形式。該結(jié)構(gòu)計(jì)算標(biāo)高為11.2米。，橫梁計(jì)算跨度為2.0

米，上下分格高度都為1.0米，設(shè)計(jì)周期為50年。

2.力學(xué)模型及基本假定：

此處對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度進(jìn)行計(jì)算。結(jié)構(gòu)承受通過面材傳遞和產(chǎn)生的重力荷載、

風(fēng)荷載、地震荷載c

法向荷載和由面材及其連接附件產(chǎn)生的豎向荷載可簡化為均布荷載作用于

結(jié)構(gòu)上。

3.截面參數(shù)及材料參數(shù)：

橫框采用：口100X60X4

鋼型材采用Q235碳鋼(0VtW16)

楊氏彈性模量

E=2.06X105N/mm2

抗拉、壓、彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

fy=215N/mm2

抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

fv=125N/mm2

局部承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

fce=325N/

4.荷載分析：

恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值Gk據(jù)《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ133-2001)

Gk=PXt+3

P鋁板的重力密度，取值為：28.0KN/m3

t產(chǎn)生重力荷載的鋁板的有效厚度，此處取0.004m

2

gs連接附件等的重量，橫框計(jì)算時(shí)按照10Kg/芯取值為:0.1KN/m

Gk=28X0.004+0.1=0.212KN/m2

風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》2012版(GB50009-2012)

除基本風(fēng)壓，貴安區(qū)50年設(shè)計(jì)周期取為：0.3KN/m2

usl局部風(fēng)壓體形系數(shù)，構(gòu)件位于墻角位置-i(l)=L6

L風(fēng)壓高度系數(shù)，貴安區(qū)B類地區(qū)11.2米標(biāo)高，取為：1.035

PBZ陣風(fēng)系數(shù)，貴安區(qū)B類地區(qū)11.2米標(biāo)高，取為：1.688

2

Wk=0.3X1.6X1.035X1.688=0.838KN/m

222

由于0.838KN/m<1.0KN/m,所以風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值取值為：Wk=1.0KN/m

地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值Ek據(jù)《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ133-2001)

Ek=GkXQ皿XBE

a皿地震影響系數(shù)放大值，抗震設(shè)防烈度為7度，基本地震加速度為0.1g,

取0.08

BE動(dòng)力放大系數(shù)，?。?.0

2

Ek=0.212X0.08X5.0=0.085KN/m

5.荷載工況組合：

工況1：1.3X重力荷載+1.5X1.0義風(fēng)荷載一1.3X0.6義地震荷載

法向荷載：

PAhl=1.5X1.0XWk+1.3X0.6XEk

=1.5X1.0X1.0+1.3X0.6X0.085

=1.566KN/m2

豎向荷載：

PAvl=1.3XGk

=1.3X0.212

=0.275KN/n2

工況2:1.0X重力荷載+1.0X1.0X風(fēng)荷載一1.0X0.6X地震荷載

法向荷載:

PAhlk=1.0X1.0XWk+1.0X0.6XEk

=1.0X1.0X1.0+1.0X0.6X0.085

=1.051KN/m2

豎向荷載：

PAvlk=1.0XGk2

=1.0X0.212

=0.212KN/n2

由上述工況組合的結(jié)果可知：

工況1為強(qiáng)度計(jì)算時(shí)最不利工況，在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用工況1進(jìn)行計(jì)

工況2為剛度計(jì)算時(shí)最不利丁況，在結(jié)構(gòu)剛度計(jì)算時(shí)，采用丁況2進(jìn)行計(jì)

算；

6.分析過程和結(jié)構(gòu)

ELEMENTS

MAR262020

11:19:05

PRES-NORM

.355778.7115561.067

177889.533667.889444

結(jié)構(gòu)模型圖

NODALSOLUTION

MAR272023

STEP=110:24:29

SUB=1

TIME=1

U3UM(AVG)

RSYS-0

DMX-1.13

SMX=1.132

.251606.503213.7548191.006

.125803.37741.629016.8806231.132

位移變形圖

7.強(qiáng)度分析結(jié)論：

橫框在水平和豎直方向荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力為：

a=32.228N/mm2<215.0N/mm2

所以結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度滿足要求！

8.剛度分析結(jié)論：

橫框的剛度要求按照《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133-2001

Def=HX(1/300)=2.0X107300=6.67mm

D=l.132mm<Def

所以橫框的剛度滿足要求！

第2節(jié)螃框計(jì)算

1.計(jì)算說明:

我們以該部位幕墻的豎框作為計(jì)算對(duì)象。

根據(jù)幕墻分格及計(jì)算對(duì)象在建筑中所處的位置，我們選取了最不利的豎框位

置進(jìn)行計(jì)算。燒框選用鋼框，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，幕墻照框懸掛于主體結(jié)構(gòu)上,

為受拉構(gòu)件。主支點(diǎn)通過轉(zhuǎn)接件與主體結(jié)構(gòu)相連，豎框與轉(zhuǎn)接件之間采用螺栓連

接，螺栓孔采用圓形螺栓孔。豎框在層間設(shè)有伸縮縫，豎框之間采用軸向可自由

滑動(dòng)的插芯連接。該豎框位于建筑物的墻角區(qū)域，計(jì)算標(biāo)高為11.2m,地面粗糙

度為B類。此處豎框承受荷載的左右分格寬度尺寸都為2.0m,豎框的計(jì)算跨度

為5.4m。

2.力學(xué)模型及基本假定：

豎框做為懸掛于主體結(jié)構(gòu)上的受拉結(jié)構(gòu)，此處對(duì)其強(qiáng)度和剛度進(jìn)行計(jì)算，不

用再考慮其整體穩(wěn)定性的問題。豎框簡化為簡支梁計(jì)算模型。豎框上支點(diǎn)為司定

較接連接形式；下支點(diǎn)采用滑動(dòng)較接連接形式。豎框承受通過面材傳遞和產(chǎn)生.的

重力荷載、風(fēng)荷載和地震荷載。

法向荷載作用于豎框上可簡化為等效均布線荷載；而由面材及其連接附件產(chǎn)

生的豎向荷載也可簡化為均布荷載作用于豎框上。

3.截面參數(shù)及材料參數(shù)：

豎框采用鋼矩管：口150X80X5

據(jù)《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ133-2001)

豎框采用Q235碳鋼(0VIW16)

楊氏彈性模量

E=2.06X105N/mm2

抗拉、壓、彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：

fy=215N/mm2

抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

fv=125N/mm2

局部承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

fce=305N/mm2

4.荷載分析：

恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值Gk據(jù)《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ133-2001)

Gk=PXt+gs

P鋁板的重力密度，取值為：28.0KN/m3

t產(chǎn)生重力荷載的鋁板的有效厚度，此處取0.004m

gs連接附件等的重量，橫框計(jì)算時(shí)按照10Kg/m”取值為：0.1KN/nf'

Gk=28X0.004+0.1=0.212KN/m2

風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》2012版(GB50009-2012)

Wo基本風(fēng)壓，貴安區(qū)50年設(shè)計(jì)周期取為：0.3KN/m?

usl局部風(fēng)壓體形系數(shù)，構(gòu)件位于墻角位置人1(1)=1.6

L風(fēng)壓高度系數(shù)，貴安區(qū)B類地區(qū)11.2米標(biāo)高，取為：1.035

8gz陣風(fēng)系數(shù)，貴安區(qū)B類地區(qū)11.2米標(biāo)高，取為：1.688

2

Wk=0.3X1.6X1.035X1.688=0.838KN/m

222

由于0.838KN/m<1.0KN/m,所以風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值取值為:Wk=1.0KN/m

地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值Ek據(jù)《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ133-2001)

Ek=GkXQ的XBE

aa地震影響系數(shù)放大值，抗震設(shè)防烈度為7度，基本地震加速度為0.1g,

取0.08

BE動(dòng)力放大系數(shù)，取：5.0

2

Ek=0.212X0.08X5.0=0.085KN/m

5.荷載工況組合：

工況1：1.3X重力荷載+1.5XL0X風(fēng)荷載-1.3X0.6X地震荷載

法向荷載：

PAhl=1.5X1.0XWk+1.3X0.6XEk

=1.5X1.0X1.0+1.3X0.6X0.085

=1.566KN/m2

豎向荷載：

PAvl=1.3XGk

=1.3X0.212

=0.275KN/n2

工況2:1.0X重力荷載+L0XL0X風(fēng)荷載一1.0X0.6X地震荷載

法向荷載：

PAhlk=1.0X1.0XWk+1.0X0.6XEk

=1.0X1.OX：.0+1.0X0.6X0.085

=1.051KN/m2

豎向荷載：

PAvlk=1.0XGk2

=1.0X0.212

=0.212KN/n2

由上述工況組合的結(jié)果可知：

工況1為強(qiáng)度計(jì)算時(shí)最不利工況，在豎框強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用工況1進(jìn)行計(jì)

算；

工況2為剛度計(jì)算時(shí)最不利工況，在豎框剛度計(jì)算時(shí)，采用工況2進(jìn)行計(jì)

算；

6.豎框在荷載作用下的受力分析:

1

ELEMENTS

MAR262020

U14:30:23

CP

ACEL

PRES-NORM

人

-.5304-.101244.327911.7570671.186

-.315822.113333.542489.9716441.401

結(jié)構(gòu)模型圖

NODALSOLUTION

MAR272020

STEP=110:37:33

SUB=1

TIME=1

SEQV(AVG)

DMX=19.222

SMN-.778E-08

SMX=113,969

.778E-0825.326

12.663

應(yīng)力云圖

1

NODALSOLUTION

MAR272020

STEP=110:38:01

SUB-1

TIHE=1

USUM(AVG)

RSYS-0

DMX=12.28

SMX-12.28

K

\

02.7295.4588.18710.915

1.3644.0936.8229.55112.28

位移變形圖

MAR262020

14:31:29

節(jié)點(diǎn)編號(hào)圖

支反力提?。?/p>

工況1:

NODEFXFY

116913.4089.1

7.豎框強(qiáng)度分析結(jié)論：

鋼豎框：

o=113.969N/mm2<215.0N/mm2

所以豎框的強(qiáng)度滿足要求！

8.豎框剛度分析結(jié)論：

您框的剛度要求按照《金屬與石材幕墻T程技術(shù)規(guī)范》(JCJ133-200I)

Def=HX(1/300)=5.4X107300=18.0mm

Dh=12.28mm<Def

所以豎框的剛度滿足要求！

第3節(jié)連接節(jié)點(diǎn)計(jì)竟

MAR262020

14:31:29

節(jié)點(diǎn)編號(hào)圖

支反力提?。?/p>

工況1：

NODEFXFY

116913.4089.1

此處的計(jì)算對(duì)象所對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)中，取各方向反力的最大值作為計(jì)算數(shù)據(jù)。

RFx=16913N

RFy=4089.1N

1.連接螺栓的強(qiáng)度計(jì)算

該類節(jié)點(diǎn)上連接螺栓處的最大外荷載大小為：

剪力：V1=RFx=16913N

V2=Rfy=4089.1N

剪力大小之和：

22a5

V=(V,+V2)

=(169132+4089.I2)05

=17100.3N

連接采用2顆M12的不銹鋼螺栓，性能等級(jí)為A2-70,抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為

ftb=320N/mm2,抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為fvb=245N/mm2,螺栓的有效截面面積Ae=

84.3mm2o

此處螺栓為雙剪受力，所以每個(gè)抗剪面處承受的剪力：

Ve=V/4

=17400.3/4

=4350.0N

螺栓抗剪強(qiáng)度計(jì)算：

T=Vc/Ae

=4350.0/84.3

=51.6N/mm2<fvh=245N/mm2

所以螺栓滿足要求。

2.轉(zhuǎn)接件局部承壓強(qiáng)度計(jì)算

外荷載通過連接螺栓傳遞給轉(zhuǎn)接件，轉(zhuǎn)接件采用。8mm不等邊角鋼。

轉(zhuǎn)接件的局部承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為：

Tv=V/(dXtXn)

=17100.3/(12X8.0X4)

=44.5N/mm2<f*=325N/nun'

式中：

t——轉(zhuǎn)接件承壓壁的厚度

d——連接螺栓的直徑

n------承壓面數(shù)目，n=4

fee一一構(gòu)件端面承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

所以局部承壓能力滿足要求！

3.轉(zhuǎn)接件根部焊縫的強(qiáng)度計(jì)算

68

理材X鞋酷配178,983cm4

XWM:178.983cm4

翱丫艇骷距:61.837cm4

Y軸雕性貯61.837cm4

型材X恥搪的33.023cm3

X款下抗育肥33.02女m3

翱Y髓蘇鞭:12.236cm3

Y軸右抗彎貯22.356cm3

翱X撕而懶:18.945cm3

翱Y撕面懶:10.728cm3

翱酉積:9.408cm2

角焊縫截面尺寸圖

外荷載通過連接螺栓傳遞給連接耳板根部焊縫，其根部焊縫承受正應(yīng)力和剪

應(yīng)力。

此處轉(zhuǎn)接件采用。8mm不等邊角鋼，轉(zhuǎn)接件根部焊縫采用角焊縫，焊腳尺寸

為6nim,E43型焊條現(xiàn)場手工焊接，焊縫質(zhì)量等級(jí)為三級(jí)，其抗拉、抗剪強(qiáng)度設(shè)

計(jì)值均為：ftb=160N/mi/。

該節(jié)點(diǎn)上連接耳板的根部焊縫處的最大外荷載大小為：

N=RFx=16913N

V=RFy=4089.1N

Mz=VXL=4089.IX(L+e)=4089.IX(100+20)=490692NXmm

式中：

L一一連接螺嚏孔中心到連接耳板根部焊縫的距離

e——施工誤差

則焊縫的強(qiáng)度為：

正應(yīng)力：

o=(Mz/Wz+N/A)/2

=(490692/33023+16913/940.8)/2

=16.4N/mm2^ftb=160N/mm2

剪應(yīng)力：

T=(V/A)/2

=(4089.1/940.8)/2

=2.2N/mm?工ftb=160N/mm2

焊縫還應(yīng)同時(shí)滿足下式：

(o2+3XT2)05

=(16.42+3X2.22)05

=16.8N/mm2^1.lXftb=176N/mm2

所以焊縫滿足設(shè)計(jì)要求！

第4節(jié)埋件計(jì)算

1預(yù)埋件的強(qiáng)度分析

此處以預(yù)埋件作為計(jì)算對(duì)象，此埋件主要承受上述的支反力。因此，此處將

上述最大支反力作為埋件的外荷載對(duì)預(yù)埋件進(jìn)行計(jì)算。

N=RFx=16913N

V=RFy=4089.1N

Mz=VXL=4089.IX(L+e)=4089.IXC00+20)=490692NXmm

式中：

LT在；左拔坨嘴疝U在H△九彳中1r心ii到P、在不il按；本耳」字板垢很口熄力訓(xùn)焊”縫口啊族止〃i日HR向tgr

6”也JLI天左

預(yù)埋件的集合特性計(jì)算：

混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：C30lc=14.3Mpa

混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：C30ft=1.43Mpa

錨筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fy=300Mpa

錨板的厚度：t=10nm

錨筋的直徑：d=12nm

錨筋的數(shù)量：n=6

錨筋的外形系數(shù)：Q=0.14

外層錨筋中心線的距離Zl=120nun

錨筋層數(shù)影響系數(shù)arl=l.0

錨筋的受剪承載力系數(shù)

av=min[0.7,(4.0-0.08Xd)X(fc/fy)a5]=0.664

錨板的彎曲變形疔減系數(shù)

ab=0.6+0.25Xt/d=0.808

當(dāng)有剪力、法向拉力和彎距共同作用時(shí)，應(yīng)分別按下列公式計(jì)算，取兩者的

最大值：

A=[V/(arXavXfy)]+[N/(arXavXfy)]+[M/(1.3XarXabX

fyXZ)]

=120.687mm,

A=[N/(O.8XabXfy)]+[M/(0.4XarXabXfyXZ)]

=129.335mm2

實(shí)際配筋面積A=6XJIXd2/4

=678.584mm2>129.335mn2

所以設(shè)計(jì)的預(yù)埋件配筋符合要求！

2錨筋長度的計(jì)算：

根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》

L=l.IXaX(fy/ft)XdX€

式中：

a——錨筋的外形系數(shù)

1——錨筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

R——混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

d一—錨筋直徑

&一一錨筋長度的折減系數(shù)，&=0.6

L=l.1X0.14X(300/1.43)X12X0.6

=232.615mm

此處按照構(gòu)造要求，錨筋長度為240.0mm,滿足使用要求。

第二章框架玻璃計(jì)算

1.基本假定：

本此計(jì)算過程中，除特殊指明的部分外，定義面材平面內(nèi)的水平方向?yàn)閄軸,

正方向?yàn)槭彝庥^察者的右方向；定義幕墻平面的法向?yàn)閅軸，正方向?yàn)榇怪蹦粔?/p>

面指向室內(nèi)（以下計(jì)算簡稱法向）；定義幕墻平面內(nèi)沿豎框軸向?yàn)閆軸，正方向向

上（以下計(jì)算簡稱豎向）。

2.計(jì)算對(duì)象：

此部分幕墻計(jì)算布象包括

裝飾面板計(jì)算

橫框計(jì)算

豎框計(jì)算

連接節(jié)點(diǎn)及連接附件計(jì)算

第1節(jié)面材計(jì)算

1.計(jì)算說明：

根據(jù)幕墻分格及計(jì)算對(duì)象在建筑中所處的位置，我們選取最不利的面材進(jìn)行

計(jì)算。面材采用四邊簡支的支撐形式。

而材最大分格尺寸為2.0（長邊Bb）X1.2（短邊Ba）米。

面材采用8+12A-8mm中空鋼化玻璃。該面材位于建筑物的墻角區(qū)域，計(jì)算

標(biāo)高為11.2m,地面粗糙度為B類。此處面材主要承受作用于面板上的重力荷

載、風(fēng)荷載、地震荷載。

2.力學(xué)模型及基本假定：

面材作為直接受力構(gòu)件，主要承受幕墻平面法向的荷載，而由于面材在平面

內(nèi)的剛度相對(duì)很大，因此，此處對(duì)面材的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行計(jì)算時(shí)，不考慮面材在

平面內(nèi)荷載下的效應(yīng)，而作為板殼結(jié)構(gòu)考慮法向荷載下的效應(yīng)-

法向荷載作用于面材上可簡化為等效均布面荷載。

3.材料參數(shù)：

據(jù)《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》（JGJ102-2003）

面材采用鋼化玻璃（5Vt<12）

楊氏彈性模量

E=0.72X105N/mm2

泊松比

v=0.2

強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

fg=84.0N/mm2

4.荷載分析：

恒荷載設(shè)計(jì)值Gk據(jù)《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》（JGJ102-2003）

Gk=PXt

P玻璃的重力密度，取值為：25.6KN/m3

t產(chǎn)生重力荷載的玻璃的有效厚度，此處取0.016mo

2

Gk=25.6X0.016=0.409KN/m

風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》2012版(GB50009-2012)

除基本風(fēng)壓，貴安區(qū)50年設(shè)計(jì)周期取為：0.3KN/m2

usl局部風(fēng)壓體形系數(shù)，構(gòu)件位于墻角位置LMl)=1.6

風(fēng)壓高度系數(shù)，貴安區(qū)B類地區(qū)11.2米標(biāo)高，取為：L035

陣風(fēng)系數(shù)，貴安區(qū)B類地區(qū)11.2米標(biāo)高，取為：1.688

2

Wk=0.3X1.6X1.035X1.688=0.838KN/m

由于0.838KN/m2<1.0KN/m2,所以風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值取值為:凡=1.0KN/m2

地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值Ek據(jù)《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ102-2003)

Ek=GkXunnxXBE

a皿地震影響系數(shù)放大值，抗震設(shè)防烈度為7度，基本地震加速度為0.1g,

取0.08

BE動(dòng)力放大系數(shù)，取：5.0

2

Ek=0.409X0.08X5.0=0.164KN/m

5.荷載工況組合：

工況1：1.3X重力荷載+L5XL0X風(fēng)荷載一1.3X0.5X地震荷載

法向荷載：

PAh=1.5Xl.OXWk+1.3X0.5XEk

=1.5X1.0X1.04-1.3X0.5X0.164

=1.606KN/m2

豎向荷載(此處忽略不計(jì))

工況2:1.0X重力荷載+L0XL0X風(fēng)荷載

法向荷載：

PAhk=1.0X1.0XWk

=1.0X1.0X1.0

=1.0KN/m2

豎向荷載(此處忽略不計(jì))

由上述工況組合的結(jié)果可知:

工況1為強(qiáng)度計(jì)算時(shí)最不利工況，在面材強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用工況1中的面

荷載加載到面材上進(jìn)行計(jì)算；

工況2為剛度計(jì)算時(shí)最不利工況，在面材剛度計(jì)算時(shí)，采用工況2中的面

荷載加載到面材上進(jìn)行計(jì)算：

6.玻璃荷載分配系數(shù)：

玻璃采用中空玻璃，按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ102-2003)

強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，將荷載按下式系數(shù)分配到兩個(gè)單片玻璃上：

333:>

k尸k2=l.t,+12)=1.1X87(8+8)=0.55

k2=t:/(=87(83+8:<)=0.5

式中：

ki、k2一分別為各單片玻璃的荷載分配系數(shù)

ti>t2,一分別為各單片玻璃的厚度,ti=8mm>t2=8mm

撓度計(jì)算時(shí)，按下式采用等效厚度計(jì)算

33,/5331/3

te=0.95X(ti+t2)=0.95X(8+8)=9.575mm

式中：匕.一中空玻璃等效厚度

7.面材在法向荷載作用下的受力分析:

NODALSOLUTION

MAR272020

STEP=111:00:21

SUB=1

TIME-1

SEQV(AVG)

DMX=4.227

SMN=1.006

SMX=9.955

1.0062.9954.9846.9728.961

2.0013.9895.9787.9669.955

玻璃應(yīng)力云圖

NODALSOLUTION

MAR272020

STEP-111:00:35

SUB=1

TIME=1

USUM(AVG)

RSYS=0

DMX-2.867

SMX=2.867

0.6370661.2741.9112.548

.318533.9555991.5932.232.867

位移云圖

8.面材計(jì)算結(jié)論：

根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，而材的最大應(yīng)力：

o=9.955N/mm2<84.0N/mm2

所以面材的強(qiáng)度滿足要求！

面材的剛度要求按照《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ102-2003)

Def=LbX(1/60)=1.2X10760=20.0mm

根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，面材的最大位移：

Dh=2.867mm<Def

所以面材的剛度滿足要求！

第2節(jié)橫框計(jì)算

1.計(jì)算說明：

我們以該部位幕墻的橫框作為計(jì)算對(duì)象。

根據(jù)建筑物特點(diǎn)以及建筑效果、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，橫框兩端都與豎框較接連

接。此橫框位于整個(gè)建筑的墻角區(qū)域，計(jì)算標(biāo)高為11.2m,地面粗糙度為B類。

此處橫框最不利的分格寬度尺寸為1.2m,位于橫框上方的分格高度尺寸為2.0

m；位于橫框下方的分格高度尺寸為L0唳此處幕墻的面材采用座式結(jié)構(gòu)。

2.力學(xué)模型及基本假定：

此處對(duì)橫框的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行校核。橫梁為雙向受彎構(gòu)件，橫框兩端都與豎

框較接，跨度為1.2小橫框在幕墻平面內(nèi)承受由面材傳遞來的重力荷載，荷載

形式為集中荷載，此處橫框承受上方面材的重力荷載，作用位置為據(jù)橫框端部

1/8處。在幕墻平面外橫框承受由面材傳遞的法向風(fēng)荷載和地震荷載，荷載形式

為線荷載。

3.截面參數(shù)及材料參數(shù):

蚓Xf蛀骷明175,244cm4

X就的船更175.244cm4

翱Y粒畏峰615.524cm4

Y軸研場615.5?4cm4

期X科上抗翻43.853cm3

X鼾抗就43.755cm3

蚓Y馳左抗鯽69.620cm3

Y航抗罪63.644cm3

蚓X橄百懶25.385cm3

蚓Y馳的面麟47.545cm3

im：18.092crn2

橫框截面

橫框的材料參數(shù)：據(jù)《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ102-2003)

橫框采用6063-T5鋁合金

楊氏彈性模量

E=0.7X105N/mm2

抗拉、壓、彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

fy=85.5N/mm2

抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

fv=49.6N/mm2

局部承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

fce=120.0N/mm2

4.荷載分析：

恒荷載設(shè)計(jì)值Gk據(jù)《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ102-2003)

Gk=PXt+以

P玻璃的重力密度，取值為：25.6KN/m3

t產(chǎn)生重力荷載的玻璃的有效厚度，此處取0.016加

2

gs連接附件等的重量，保守按照10Kg/m?取值為：0.1KN/m

G,=25.6X0.016+0.1=0.509KN/m2

風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值％據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》2012版(GB50009-2012)

2

Wo基本風(fēng)壓，貴安區(qū)50年設(shè)計(jì)周期取為：0.3KN/m

US1局部風(fēng)壓體形系數(shù)，構(gòu)件位于墻角位置口八1)=1.6

口，風(fēng)壓高度系數(shù)，貴安區(qū)B類地區(qū)11.2米標(biāo)高，取為：1.035

B中陣風(fēng)系數(shù)，貴安區(qū)B類地區(qū)11.2米標(biāo)高，取為：1.688

2

Wk=0.3X1.6X1.035X1.688=0.838KN/m

222

由于0.838KN/m<1.0KN/m,所以風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值取值為:Wk=1.0KN/m

地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值Ek據(jù)《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ102-2003)

Ek=GkXa皿XBE

az地震影響系數(shù)放大值，抗震設(shè)防烈度為7度，基本地震加速度為0.1g,

取0.08

PE動(dòng)力放大系數(shù)，?。?.0

Ek=0.509X0.08X5.0=0.203KN/m-

5.荷載工況組合：

工況1：1.3X重力荷載+1.5X1.0X風(fēng)荷載一1.3X0.5X地震荷載

法向荷載:

PAh=l.5X1.OX￥k+l.3X0.5XEk

=1.5X1.0X1.0+1.3X0.5X0.203

=1.687KN/m2

豎向荷載：

PAv=1.3XGk

=1.3X0.509

=0.661KN/m2

工況2：1.0X重力荷載+L0X1.0X風(fēng)荷載

法向荷載：

PAhk=1.0X1.0XWk

=1.0X1.0X1.0

=1.0KN/m2

豎向荷載：

PAvk=1.OXGk

=1.0X0.509

=0.509KN/m2

由上述工況組合的結(jié)果可知：

工況1為號(hào)雖度計(jì)算時(shí)最不利工況，在橫框強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用工況1進(jìn)行計(jì)

算；

工況2為剛度計(jì)算時(shí)最不利工況，在橫框剛度計(jì)算時(shí)，采用工況2進(jìn)行計(jì)

算；

6.橫框在荷載作用下的受力分析:

應(yīng)力云圖

NODALSOLUTION

MAR272020

STEP-111:08:40

SUB=1

TIME=1

UY(AVG)

RSYS-0

DMX=.173644

SMX-.079221

Vx

0.017605.035209.052814.070419

.008802.026407.044012.061616.079221

位移變形圖（平面外）

位移變形圖（平面內(nèi)）

7.橫框強(qiáng)度分析結(jié)論：

。=6.173N/mm2<fy

所以橫框的強(qiáng)度滿足要求！

8.橫框剛度分析結(jié)論：

橫框的剛度要求按照《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ102-2003)

Deh=BlX(1/180)=1.2X103X(1/180)=6.67inn

Dh=0.079nun<Deh

所以橫框的水平剛度滿足要求！

橫框的垂直剛度要求按照《建筑幕墻》(GB/T21086-2007)

Devl=BlX(1/500)=1.2X103X(1/500)=2.4nui

DPV2=3.0mm

參考上述所有的剛度要求，取最嚴(yán)格執(zhí)行，因此橫框的垂直剛度限值為:

Dev=3.0mm

根據(jù)上述結(jié)論，橫框的垂直撓度值為：

Dh=0.154mm<Dev

所以橫框的垂直剛度滿足要求。

第3節(jié)豎框計(jì)算

1.計(jì)算說明：

我們以該部位幕墻的豎框作為計(jì)算對(duì)象。

根據(jù)幕墻分格及計(jì)算對(duì)象在建筑中所處的位置，我們選取了最不利的豎框位

置進(jìn)行計(jì)算。燒框選用鋁框，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，幕墻照框懸掛于主體結(jié)構(gòu)上,

為受拉構(gòu)件。主支點(diǎn)通過轉(zhuǎn)接件與主體結(jié)構(gòu)相連，豎框與轉(zhuǎn)接件之間采用螺栓連

接，螺栓孔采用圓形螺栓孔。豎框在層間設(shè)有伸縮縫，豎框之間采用軸向可自由

滑動(dòng)的插芯連接。面材采用8+12A+8nmi中空玻璃。該豎框位于建筑物的墻每區(qū)

域，計(jì)算標(biāo)高為11.2m,地面粗糙度為B類。此處豎框承受荷載的左邊分格寬

度尺寸為1.2m,右邊分格寬度尺寸為L2m豎框的計(jì)算跨度為5.4mo

2.力學(xué)模型及基本假定：

豎框做為懸掛于主體結(jié)構(gòu)上的受拉結(jié)構(gòu)，此處對(duì)其強(qiáng)度和剛度進(jìn)行計(jì)算，不

用再考慮其整體穩(wěn)定性的問題。豎框簡化為雙跨梁計(jì)算模型。豎框上支點(diǎn)為固定

錢接連接形式；下支點(diǎn)采用滑動(dòng)錢接連接形式。豎框承受通過面材傳遞和產(chǎn)生的

重力荷載、風(fēng)荷載和地震荷載。

法向荷載作用于豎框上可簡化為等效均布線荷載；而由面材及其連接附件產(chǎn)

生的豎向荷載也可簡化為均布荷教作用于豎框上。

3.截面參數(shù)及材料參數(shù)：

型材X軸主喟性距.1330484cm^

X軸的慣性距:1330.484cm/-

型材Y軸主賞性距?246586cm4

Y軸的慣性距246.586cM

型材X軸上抗彎距:111.25km3

乂軸下抗彎距115161cm3

型材Y軸左抗彎距61646cm3

Y軸右抗彎距.61.647cm3

型材X軸的百積矩.77.769cm3

型材Y軸的面積矩34642cm3

型材面積22836cm2

鋁豎框截面

厚框的材料參數(shù):據(jù)《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ102-2003)

豎框采用6063-T6鋁合金

楊氏彈性模量

E=0.7X105N/mm2

抗拉、壓、彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

fy=140.0N/mm"

抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

fv=81.2N/mm2

局部承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

fce=161.0N/mm2

4.荷載分析：

恒荷載設(shè)計(jì)值G,據(jù)《玻璃幕墻T程技術(shù)規(guī)范》(JCJ102-2003)

Gk=PXt+gs

P玻璃的重力密度，取值為：25.6KN/m;,

t產(chǎn)生重力荷載的玻璃的有效厚度，此處取0.016mo

gs連接附件等的重量，保守按照10Kg/而取值為：0.1KN/m2

G=25.6X0.016+0.1=0.509KN/m2

風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》2012版(GB50009-2012)

Wo基本風(fēng)壓，貴安區(qū)50年設(shè)計(jì)周期取為：0.3KN/m2

US1局部風(fēng)壓體形系數(shù)，構(gòu)件位于墻角位置Li(1)=1.6

風(fēng)壓高度系數(shù)，貴安區(qū)B類地區(qū)11.2米標(biāo)高，取為：1.035

B歐陣風(fēng)系數(shù)，貴安區(qū)B類地區(qū)11.2米標(biāo)高，取為：1.688

2

Wk=0.3X1.6Xl.035X1.688=0.838KN/m

222

由丁0.838KN/m<1.0KN/m,所以風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值取值為：Wk=1.0KN/m

地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值Ek據(jù)《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ102-2003)

Ek=GkXa皿XBE

a皿地震影響系數(shù)放大值，抗震設(shè)防烈度為7度，基本地震加速度為0.1g,

取0.08

BE動(dòng)力放大系數(shù)，?。?.0

Ek=O.509X0.08X5.0=0.203KN/m2

5.荷載工況組合：

工況1：1.3X重力荷載+1.5XL0X風(fēng)荷載一1.3X0.5X地震荷載

法向荷載：

PA