四中改扩建项目教学综合楼风雨连廊门卫室幕墙工程铝单板幕墙设计计算书--2.5mm铝单板 主龙骨120X60X5.docx

四中改扩建项目教学综合楼风雨连廊/门卫室幕墙工程铝单板幕墙设计计算书GB50429-2007JGJ102-2003JGJ336-2016 GB/T21086-2007JGJ133-2001JG/T216-2007DG/TJ08-56-2019GB55031-2022GB55032-2022GB55007-2021GB55004-2021GB55006-2021GB55001-2021GB55002-2021GB17740-2017GB18306-2015GB50017-2017JGJ3-2010GB/T19155-2017JGJ/T97-2011JGJ/T121-2015JGJ145-2013GB50367-2013GB50010-2010（2015 年版）GB55008-2021JG/T160-2017GB6566-2010GB/T51410-2020GB50661-2011GB50223-2008GB50009-2012GB50068-2018GB50011-2010（2016 年版）铝单板幕墙设计计算书1计算引用的规范、标准及资料1.l幕墙设计规范：铝合金结构设计规范玻璃幕墙工程技术规范人造板材幕墙工程技术规范建筑幕墙金属与石材幕墙工程技术规范小单元建筑幕墙建筑幕墙工程技术规范1.2建筑设计规范：民用建筑通用规范建筑与市政工程施工质量控制通用规范砌体结构通用规范组合结构通用规范钢结构通用规范工程结构通用规范建筑与市政工程抗震通用规范地震震级的规定中国地震动参数区划图钢结构设计标准高层建筑混凝土结构技术规程高处作业吊篮工程抗震术语标准工程网络计划技术规程混凝土结构后锚固技术规程混凝土结构加固设计规范混凝土结构设计规范混凝土结构通用规范混凝土用机械锚栓建筑材料放射性核素限量建筑防火封堵应用技术标准钢结构焊接规范建筑工程抗震设防分类标准建筑结构荷载规范建筑结构可靠性设计统一标准建筑抗震设计规范1.3铝材规范:建筑用隔热铝合金型材JG175-2011GB/T5237.1-2017铝合金建筑型材第1部分基材铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材GB/T5237.2-2017铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材铝合金建筑型材第4部分喷粉型材铝合金建筑型材第5部分喷漆型材铝合金建筑型材第6部分隔热型材铝及铝合金彩色涂层板、带材铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求变形铝及铝合金牌号表示方法1.4金属板及石材规范:干挂饰面石材及其金属挂件建筑装饰用微晶玻璃建筑幕墙用瓷板建筑装饰用搪瓷钢板微晶玻璃陶瓷复合砖JC830-2005JC/T872-2019JG/T217-2007JG/T234-2008JC/T994-2019YS/T429.1-2014铝幕墙板第2部分：有机聚合物喷涂铝单板YS/T429.2-2012铝幕墙板第1部分：板基建筑幕墙用铝塑复合板建筑幕墙用陶板建筑装饰用石材蜂窝复合板建筑幕墙用氟碳铝单板制品纤维增强水泥外墙装饰挂板建筑用泡沫铝板金属装饰保温板外墙保温用锚栓聚碳酸酯(PC)中空板聚碳酸酯(PC)实心板铝塑复合板用铝及铝合金冷轧带、箔材钛及钛合金板材铜及铜合金板材天然板石天然大理石荒料GB/T17748-2016JG/T324-2011JG/T328-2011JG/T331-2011JC/T2085-2011JG/T359-2012JG/T360-2012JG/T366-2012JG/T116-2012JG/T347-2012YS/T432-2020 GB/T3621-2007 GB/T2040-2017 GB/T18600-2009 JC/T202-2011GB/T19766-2016天然大理石建筑板材天然花岗石荒料天然花岗石建筑板材天然石材统一编号天然石材术语1.5玻璃规范：镀膜玻璃第1部分：阳光控制镀膜玻璃镀膜玻璃第2部分：低辐射镀膜玻璃防弹玻璃平板玻璃建筑用安全玻璃第3部分：夹层玻璃建筑用安全玻璃第2部分：钢化玻璃建筑用安全玻璃第1部分：防火玻璃半钢化玻璃热弯玻璃压花玻璃中空玻璃1.6钢材规范：建筑结构用冷弯矩形钢管不锈钢棒不锈钢冷加工钢棒不锈钢冷轧钢板和钢带不锈钢热轧钢板和钢带不锈钢小直径无缝钢管彩色涂层钢板及钢带热强钢焊条低合金高强度结构钢建筑幕墙用钢索压管接头耐候结构钢高碳铭不锈钢丝合金结构钢冷拔异形钢管非合金钢及细晶粒钢焊条碳素结构钢碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板和钢带优质碳素结构钢建筑钢结构防火技术规范建筑钢结构防腐蚀技术规程建筑用钢结构防腐涂料1.7胶类及密封材料规范：丙烯酸酯建筑密封胶JG/T178-2005GB/T1220-2007GB/T4226-2009GB/T3280-2015GB/T4237-2015GB/T3090-2020GB/T12754-2019GB/T5118-2012GB/T1591-2018JG/T201-2007GB/T4171-2008YB/T096-2015GB/T3077-2015GB/T3094-2012GB/T5117-2012GB/T700-2006GB/T3274-2017GB/T699-2015GB51249-2017JGJ/T251-2011JG/T224-2007JC/T484-2006JC/T882-2001幕墙玻璃接缝用密封胶JC/T884-2016JC/T942-2004JC887-2001 GB/T5574-2008JC/T881-2017JC/T485-2007JC/T885-2016 GB16776-2005GB/T19686-2015JG/T174-2014JC/T973-2005JC/T482-2003JC/T483-2006 GB/T11835-2016 GB/T529-2008GB/T23261-2009 GB/T29755-2013 JC/T914-2014 JC/T902-2002GB14907-2018GB/T12616-2004GB/T12615-2004GB/T5277-1985GB/T3103.I-2002GB/T3098.15-2014GB/T3098.6-2014GB/T3098.19-2004GB/T3098.2-2015GB/T3098.1-2010GB/T3098.5-2016GB/T3099.2-2004GB/T16823.1-1997GB/T818-2016GB/T13819-2013GB/T13821-2009GB/T15114-2009GB/T6414-2017GB/T28637-2012JGJ/T139-2020GB/T18091-2015金属板用建筑密封胶丁基橡胶防水密封胶粘带干挂石材幕墙用环氧胶粘剂工业用橡胶板混凝土接缝用建筑密封胶建筑窗用弹性密封胶建筑用防霉密封胶建筑用硅酮结构密封胶建筑用岩棉绝热制品建筑铝合金型材用聚酰胺隔热条建筑装饰用天然石材防护剂聚氨酯建筑密封胶聚硫建筑密封胶绝热用岩棉、矿渣棉及其制品硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定石材用建筑密封胶中空玻璃用弹性密封胶中空玻璃用丁基热熔密封胶建筑表面用有机硅防水剂钢结构防火涂料1.8五金件规范：封闭型沉头抽芯钾钉封闭型平圆头抽芯钾钉紧固件螺栓和螺钉通孔紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母紧固件机械性能不锈钢螺母紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱紧固件机械性能抽芯钾钉紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱紧固件机械性能自攻螺钉紧固件术语盲钾钉螺纹紧固件应力截面积和承载面积十字槽盘头螺钉铜及铜合金铸件锌合金压铸件铝合金压铸件铸件尺寸公差、几何公差与机械加工余量电动采光排烟天窗1. 9相关物理性能等级测试方法：玻璃幕墙工程质量检验标准玻璃幕墙光热性能GB/T13448-2019GB50205-2020GB50204-2015GB/T18244-2022GB/T15227-2019GB/T18575-2017GB/T18250-2015GB50210-2018彩色涂层钢板及钢带试验方法钢结构工程施工质量验收标准混凝土结构工程施工质量验收规范建筑防水材料老化试验方法建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法建筑幕墙抗震性能振动台试验方法建筑幕墙层间变形性能分级及检测方法建筑装饰装修工程质量验收标准金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T228.1-20101.10建筑结构静力计算手册(第二版)1.Il土建图纸：2基本参数2,1幕墙所在地区四川成都地区；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(GB50009-2012)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；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。3. 3抗震设防按建筑与市政工程抗震通用规范GB55002-2021,建筑工程应分为以下四个抗震设防类别：1.特殊设防类：应为使用上有特殊要求的设施，涉及国家公共安全的重大建筑与市政工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑与市政工程，简称甲类；2 .重点设防类：指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑与市政工程，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑与市政工程，简称乙类；3 .标准设防类：指大量的除1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑与市政工程，简称丙类；4 .适度设防类：指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害，允许在一定条件下适度降低要求的建筑与市政工程，简称丁类；在围护结构抗震设计计算中：1 .特殊设防类，应按本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时，应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用；2 .重点设防类，应按本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用；3 .看准设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用；4 .适度设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用；根据建筑抗震设计规范GB50011-2010(2016年版)及中国地震动参数区划图GB18306-2015的要求，本工程所在地四川成都地区地震基本烈度为：7度，地震动峰值加速度为0.1g,由于本工程是标准设防类，因此实际抗震计算中的水平地震影响系数最大值应按本地区抗震设防烈度选取，也就是取：max11=0.08；本工程场地类型为：【类场地，查表E.1GB18306-2015,场地地震动峰值加速度调整系数Fa=I;因此：Clmax=Fa×ClmaxII=l×0.08=0.083幕墙承受荷载计算3.1 风荷载标准值的计算方法幕墙属于外围护构件，按工程结构通用规范GB55001-2021及建筑结构荷载规范(GB50009-2012)计算：Wk=KK2zswo4.6.1GB55001-2021上式中：wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)；z：计算点标局：5.4m；z:风压高度变化系数；根据不同场地类型,按建筑结构荷载规范条文说明部分&2.1提供的公式计算：A类场地：pzA=1.284x(z/10)0-24B类场地：pzB=l.OOOx(z/lO)0-30C类场地：zc=0.544×(z10)°44D类场地：pzD=O.262x(z/lO)060公式中的截断高度和梯度高度与计算阵风系数时相同，也就是：对A类场地：当z>300m时，取z=300m,当z<5m时,取z=5m；对B类场地：当z>350m时,取z=350m,当ZVlOm时,Zz=10m；对C类场地：当z>450m时,取z=450m,当z<15m时,取z=15m；对D类场地：当z>550m时，取z=550m,当z<30m时,取z=30m；对于B类地形，5.4m高度处风压高度变化系数：z=l.OOO×(l0/10)030=1Ki：地形修正系数，按规范4.6.6GB55001-2021取：1 .对山峰和山坡等地形，应根据山坡全高、坡度和建筑物计算位置离建筑物地面的高度确定地形修正系数，其值不应小于1.0；2 .对于山间盆地、谷地等闭塞地形，地形修正系数不应小于0.75；3 .对于与风向一致的谷口、山口。地形修正系数不应小于1.2；4 .其它情况，应取1.0.综上所述，本工程取：K1=IK2：风向影响系数，按规范4.6.7GB55001-2021取：1 .当有15年以上符合观测要求且可靠的风气象资料时，应按照极值理论的统计方法计算不同风向的风向影响系数，所有风向影响系数的最大值不应小于1.0,最小值不应小于0.8；2 .其它情况，应取1.0.综上所述，本工程取：K2=I:风荷载放大系数，GB55001-2021条文说明4.6.1指出：风荷载脉动的增大效应，一般通过平均风荷教乘以风振系数或阵风系数来考虑，但也可以采用平均风荷载与脉动风荷载相叠加的方法来考虑，因此新规范未直接采用现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009的计算表达式，而是规定了计算风荷载标准值的基本原则。同时该规范的条文说明4.6.5指出：对于围护结构来说，由于不需要考虑结构振动的影响，因此只需要考虑风压本身脉动的特性，这又与地形地貌，脉动风特性和流场特性等因素有关。本条规定的围护结构风荷载放大系数下限值，假定了湍流度剖面取为负指数，且指数绝对值与平均风剖面相同。考虑到湍流度的离散性，以及屋盖边缘、幕墙边缘等区域分离流动的影响，实际风荷载放大系数可能会大于该值，因此本条将其规定为围护结构风荷载放大系数的最低取值标准。结合以上说明，实际工程计算中，风荷载放大系数可取阵风系数gz与l+0.7z05的较大值。即：=max(gz,l+O.7z0,5)其中：gz:高度Z处的阵风系数；根据不同场地类型,按以下公式计算：gz=l+2glo(zl)条文说明部分8.6.1GB50009-2012其中A、B、C、D四类地貌类别截断高度分别为：5m、Iom、15m、30m；A、B、C、D四类地貌类别梯度高度分别为：300m、350m、450m、550m；也就是：对A类场地：当z>300m时,取z=300m,当z<5m时，取z=5m；对B类场地：当z>350m时,取z=350m,当ZVlOm时,Zz=10m；对C类场地：当z>450m时,取z=450m,当z<15m时,取z=15m；对D类场地：当z>550m时，取z=550m,当z<30m时，取z=30m;g：峰值因子，按GB50009-2012取2.5；Iio：IOm高名义湍流度，对应A、B、C、D地面粗糙度，可分别取0.12、0.14、0.23和0.39；a：地面粗糙度指数，对应A、B、C、D地面粗糙度，可分别取0.12、0.15、0.22和0.30；依次带入公式，得：=max(gz,l+O.7zo5)=max(l+2×2.5×0.14x(10/10)015,l+O.7zo5)=1.7si:局部风压体型系数；按建筑结构荷载规范GB50009-2012第8.3.3条：计算围护结构及其连接的风荷载时，可按下列规定采用局部体型系数由1：1封闭矩形平面房屋的墙面及屋面可按表8.3.3-1的规定采用；2檐口、雨篷、遮阳板、边棱处的装饰条等突出构件，取-2.0；3其它房屋和构筑物可按本规范第8.3.1条规定体型系数的1.25倍取值。本计算点为墙面大面位置，按如上说明，查表得：s(l)=l按建筑结构荷载规范GB50009-2012第8.3.4条：计算非直接承受风荷载的围护构件风荷载时，局部体型系数可按构件的从属面积折减，折减系数按下列规定采用：1当从属面积不大于In?时，折减系数取1.0；2当从属面积大于或等于25n?时，对墙面折减系数取0.8,对局部体型系数绝对值大于1.0的屋面区域折减系数取0.6,对其它屋面区域折减系数取1.0；3当从属面积大于In?且小于25?时，墙面和绝对值大于1.0的屋面局部体型系数可采用对数插值，即按下式计算局部体型系数：s（八）=s(l)+s(25)-s(l)logA1.48.3.4GB50009-2012其中：si(25)=0.8s(l)=0.8×l=0.8计算支承结构时的构件从属面积：A=L2×5.3=6.36m2当A>25时取a=25,当A小于1时取A=I;1.ogA=0.803则：si（八）=s(l)+s(25)-s(l)logA1.4=l+0.8-l×0.8031.4=0.885按建筑结构荷载规范GB50009-2012第8.3.5条：计算围护结构风荷载时，建筑物内部压力的局部体型系数可按下列规定采用：1封闭式建筑物，按其外表面风压的正负情况取-0.2或0.2；2仅一面墙有主导洞口的建筑物：-当开洞率大于0.02且小于或等于0.10时，取0.4s;-当开洞率大于0.10且小于或等于0.30时，取0.6s;-当开洞率大于0.30时,取0.8s;3其它情况，应按开放式建筑物的如取值；注：1：主导洞口的开洞率是指单个主导洞口与该墙面全部面积之比；2：内应取主导洞口对应位置的值；本计算中建筑物内部压力的局部体型系数为0.2(封闭式建筑内表面)；因此，计算非直接承受风荷载的支承结构时的局部风压体型系数为：11=0.885+0.2=1.085而对直接承受风压的面板结构来说，其局部风压体型系数为：s=1+0.2=1.2wo：基本风压值(MPa),根据现行建筑结构荷载规范GB50009-2012附表E.5中数值采用，但不小于0.3KN/H?,按重现期50年，四川成都地区取0.0003MPa；3.2计算支承结构时的风荷载标准值Wk=K1K2zswo=1.7×1×1×1×l.O85×O.OOO3=0.000553MPa因为WkVO.00IMPa,所以按JGJIO2-2003,取Wk=O.001MPa。3.3计算面板材料时的风荷载标准值Wk=KK2zswo=1.7×l×l×l×1.2×0.0003=0.000612MPa因为Wk<0.001MPa,所以按JGJIO2-2003,取Wk=O.001MPa。3.4垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值qEk=E(XmaxGkA5.3.4JGJ102-2003qEk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)；:动力放大系数,取5.0；Ctmax：水平地震影响系数最大值，取0.08；Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)；A：幕墙构件的面积(mm?)；3.5平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值PEk=PEttmaxGk5.3.5JGJ102-200引PEk:平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值(N)；:动力放大系数,取5.0；Ctmax：水平地震影响系数最大值，取0.08；Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)；按照JGJl02规范5.4节条文说明部分的规定，对于竖向幕墙和与水平面夹角大于75度、小于90度的斜玻璃幕墙，可不考虑竖向地震作用效应的计算和组合。3.6作用效应组合荷载和作用效应按下式进行组合：S=GSGk+wwSwk+EESEk5.4.1JGJ102-2003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、Seh分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生的效应标准值；YG、Yw、YE：各效应的分项系数；w>E:分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。上面的YG、Yw、YE为分项系数，按5.4.2、5.4.3、5.4.4JGJ102-2003>4.3.2-2GB55002-2021及表8.2.9GB500682018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：YG：1.3；风荷载：YW：1.5；地震作用：:1.4；进行挠度计算时；重力荷载：YG：1.0；风荷载：YW：1.0；地震作用：可不做组合考虑；上式中，风荷载的组合系数w为1.0；地震作用的组合系数E为0.5；4幕墙立柱计算基本参数：1：计算点标局：5.4m；2：力学模型：简支梁；3：立柱跨度：L=53OOmm;4：立柱左分格宽：1200mm；立柱右分格宽：1200mm；5：立柱计算间距：B=1200mm；6：板块配置：铝单板；7：立柱材质：Q235；8：安装方式：偏心受拉；本处幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下:4.1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=0.001×1200=1.2Nmmqw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)；qw=1.5qwk=1.5×1.2=1.8Nmm(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)；:动力放大系数，取5.0；Ctmax：水平地震影响系数最大值，取0.08；Gk:幕墙构件的重力荷载标准值(N),(含面板和框架)；A：幕墙构件的面积(mm?)；qEAk=EmaxGkA5.3.4JGJ102-200引=5.0×0.08×0.0004=0.00016MPaqEk：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=0.00016×1200=0.192NmmqE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)；q=1.4qEk=1.4×0.192=0.269Nmm(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：5.4.1JGJ102-2003q=qw+0.5q=1.8+0.5×0.269=1.934Nmm用于挠度计算时，采用SW标准值：5.4.1JGJ102-200引qk=qwk=1.2Nmm(4)立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值：Mx:弯矩组合设计值(Nmm);Mw：风荷载作用下立柱产生的弯矩设计值(Nmm);Me：地震作用下立柱产生的弯矩设计值(Nmm);1.：立柱跨度(mm)；采用Sw+0.5Se组合：Mw=qwL28ME=qEL2/8Mx=Mw+0.5Me=qL28=1.934×530028=6790757.5Nmm4.2确定材料的截面参数(D立柱抵抗矩预选值计算：Wnx：立柱净截而抵抗矩预选值(mm)Mx:弯矩组合设计值(Nmm);:塑性发展系数：对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002,取1.00；对于热轧型钢龙骨，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；fs：型材抗弯强度设计值(MPa),对Q235取215MPa；Wnx=Mxfs=6790757.5/1.05/215=30080.875mm3(2)立柱惯性矩预选值计算：qk：风荷载线荷载集度标准值(N/mm)；E：型材的弹性模量(MPa),对Q235取206000MPa；Ixmin：材料需满足的绕X轴最小惯性矩(m11);1.：计算跨度(mm)；df.iim：按规范要求，立柱的挠度限值(mm)；关于幕墙龙骨挠度限值问题，由于目前JGJ133-2001、JGJl02-2003JGJ336-2016、GB/T21086-2007等多部规范同时作用，这些规范制定年限跨度很大，限于规范制定时的上位法以及当时的行业情况不同，这些规范对幕墙龙骨的挠度要求各有不同，具体要求分别如下：I.按金属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-2001：当跨度W7.5m时飞铝型材取跨度的1/180且不大于20mm,钢型材取跨度的1/300且不大于15mm；当跨度7.5m时：取跨度的1/500；H.按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003：对铝型材取跨度的1/180,钢型材取跨度的1/250；HL按人造板材幕墙工程技术规范JGJ336-2016：当跨度"50Omm时，挠度限值为跨度的1/180；当450OmmV跨度7000mm时，挠度限值为跨度的1/250+7；当跨度7(XX)mm时，挠度限值为跨度的1/200；M按建筑幕墙GB/T21086-2007：对铝型材取跨度的1/180,钢型材取跨度的1/250；对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙：当跨距“50Omm时;绝对挠度不应该大于20mm；当跨距45(X)mm时，绝对挠度不应该大于30mm；(其它形式幕墙或外围护结构无绝对挠度限制)表面上看上述规范应用范围各有不同，但是实际上这些幕墙形式的龙骨受力并无区别,结合本工程实际情况，对本例中的挠度限值按GB/T21086-2007取：相对挠度限值为：1.250=5300250=21.2mm实际挠度限值为：df.im=21.2mmdf,iim=5qkL4384EIminIxmi11=5qkL4384Edf,im=5×1.2×5300438420600021.2=2823062.045mm44.3选用立柱型材的截面特性按上一项计算结果选用型材号：矩形钢管120×60×5型材的抗弯强度设计值：fs=215MPa型材的抗剪强度设计值：s=125MPa型材弹性模量：E=206000MPa绕X轴惯性矩：k=294550Omm4绕Y轴惯性矩：Iy=978500mm4绕X轴净截面抵抗矩：Wnxi=49092mm3绕X轴净截面抵抗矩：W11x2=49092mm3型材净截面面积：An=1657.08mm2型材线密度：g=O.13OO81Nmm型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=10mm型材受力面对中性轴的面积矩：Sx=31113mm3塑性发展系数：=1.054.4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(mm?)；B：幕墙立柱计算间距(mm)；1.：立柱跨度(mm)；Nk=QGAkA=qGAkBL=0.0004×1200×5300=2544NN：立柱轴向拉力设计值(N)；N=1.3Nk=1.3×2544=3307.2N(2)抗弯强度校核：按简支梁(受拉)立柱抗弯强度公式，应满足：NAn+MW11xfi6.3.7JGJ102-2003上式中：N：立柱轴力设计值(N)；Mx：立柱弯矩设计值(Nmm);An：立柱净截面面积(mm?)；W11x:在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm)x:塑性发展系数：对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002,取1.00；对于热轧型钢龙骨，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；fs：型材的抗弯强度设计值，取215MPa；则：NA11+MxW11x=3307.21657.08+6790757.5/1.05/49092=133.736MPaW215MPa立柱抗弯强度满足要求。4.5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：k=294550Omm4预选值为：Ixmin=2823062.045mm4实际挠度计算值为：d5qkL4384EIx=5×1,2×530043842060002945500=20.319mm而df.im=21.2mm所以，立柱挠度满足规范要求。4.6立柱的抗剪计算校核依据：max<s=125MPa(立柱的抗剪强度设计值)(I)Vwk:风荷载作用下剪力标准值(N)：Vwk=w<BL2=0.001×1200×53002=3180N(2)VW：风荷载作用下剪力设计值(N)：Vw=1.5Vwk=1.5×3180=4770N(3)Veiu地震作用下剪力标准值(N)：VEk=qEAkBL/2=0.00016×1200×53002=508.8N(4)Ve:地震作用下剪力设计值(N)：Ve=1.4VEk=1.4×508.8=712.32N(5)V：立柱所受剪力设计值组合：采用Vw+0.5Ve组合：V=Vw+O.5Ve=4770+0.5×712.32=5126.16N(6)立柱剪应力校核：Tmax：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(mn?)；lx：立柱型材截面惯性矩(mm)t：型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)；Tmax=VSxZIxt=5126.16×31113/2945500/10=5.415MPa5.415MPa<125MPa立柱抗剪强度满足要求！5幕墙横梁计算基本参数：1：计算点标高:5.4m；2：横梁跨度：B=1200mm；3：横梁上分格高：2850mm；横梁下分格高：2850mm；4：横梁计算间距:H=2850mm;5：力学模型：三角荷载简支梁；6：板块配置：铝单板；7：横梁材质:Q235；因为BH,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，受力模型如下三角形荷载简支梁受力模型5.1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=0.001×1200=1.2Nmmqw:风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)；qw=1.5qwk=1.5×1.2=1.8Nmm(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)；:动力放大系数，取5.0；Ctmax：水平地震影响系数最大值，取0.08；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(mm?)；qEAk=EmaGkA5.3.4JGJ102-2003=5.O×O.O8×O.OOO3=0.00012MPaqEk：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=0.00012×1200=0.144NmmqE：横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)；qE=1.4q11k=1.4x0.144=0.202Nmm(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：5.4.1JGJ102-2003q=qw+0.5q=1.8+0.5×0.202=1.901N/mm用于挠度计算时，采用SW标准值：5.4.1JGJ102-2003qk=q11k=1.2Nmm(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(Nmm);Mw：风荷载作用下横梁产生的弯矩(Nmm);Me：地震作用下横梁产生的弯矩(Nmm);B：横梁跨度(mm)；Mw=qwB212ME=qB212采用Sw+0.5Se组合：My=MW+0.5ME=qB212=1.901×1200212=228120Nmm(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)；Hi：横梁自重荷载作用高度(mm),对挂式结构取横梁下分格高，对非挂式结构取横梁上分格高；Gk=0.0003×H=0.0003×2850=0.855NmmG：横梁自重线荷载设计值(N/mm)；G=1.3Gk=1.3×0.855=1.112NmmMx:横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(Nmm);B：横梁跨度(mm)；Mx=GB28=1.112×