中空玻璃幕墙设计计算书.doc

玻璃幕墙设计计算书
基本参数：阳泉市
抗震7度设防
Ⅰ.设计依据：
《建筑结构荷载规范》GB50009—2001；
《钢结构设计规范》 GBJ17—88；
《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102—2003；
《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133—2001；
《建筑幕墙》JG3035—96；
《硅酮建筑密封胶》GB/T14683—93；
《建筑幕墙雨水渗透形性能检测方法》GB/T15228；
《建筑幕墙空气渗透形性能检测方法》GB/T15226；
《建筑幕墙风压变形性能检测方法》GB/T15227；
《建筑结构抗震规范》GBJ11—89；
《建筑设计防火规范》GBJ16—87（修订本）；
《高层民用建筑设计防火规范》GB50045;
《建筑物防雷设计规范》GB50057—94；
《铝合金建筑型材》GB/T5237—93；
Ⅱ.基本计算公式：
⑴. 场地类别划分：
根据地面粗糙度，场地可划分为以下类别：
A类指近海面、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和城市郊区；
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；
盂县天然气综合楼按B类地区计算风压。
⑵. 风荷载计算：
幕墙属于薄壁外围护结构，根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 7.1.1采用风荷载计算公式：Wk=βz×μz×μs×wo

其中：Wk－－－作用在幕墙上的风荷载标准值（KN/㎡）
βz－－－瞬时风压的阵风系数
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定，根据不同场地类型，按以下公式计算：βz=K（1+2μf）
其中K为地区粗糙度调整系数，μf为脉动系数
B类场地：βz=0.89（1+2μf）其中：μf=0.5（Z/10）－0.16
C类场地：βz=0.85（1+2μf）其中：μf=0.734（Z/10）－0.22
D类场地：βz=0.80（1+2μf）其中：μf=1.2248（Z/10）－0.3
μz－－－风压高度变化系数
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定，
根据不同场地类型，按以下公式计算：
B类场地：μz=（Z/10）0.32
C类场地：μz=0.616（Z/10）0.44
D类场地：μz=0.318（Z/10）0.60
本工程属于B类地区，故μz=0.616（Z/10）0.44
μs－－－风荷载体型系数
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取为：1.0
wo－－－基本风压，按全国基本风压图，阳泉市取为0.400KN/㎡.
⑶.地震作用计算：
qEAK=βE×αmax×GAK
其中：qEAK－－－水平地震作用标准值
βE－－－动力放大系数，按5.0取定
αmax－－－水平地震影响系数最大值，按相应设防烈度取定.
7度：αmax=0.08
太原设防烈度为7度，故取αmax=0.08
GAK－－－幕墙构件的自重（N/㎡）
⑷.荷载组合：
结构设计时，根据构件受力特点，荷载或作用的情况和产生的应力（内力）作用方向，选用最不利的组合，荷载和效应组合设计值按下式采用：

γGSG+γwφwSw+γEφESE+γTφTST
各项分别为永久荷载：重力；可变荷载：风荷载、温度变化；偶然荷载：地震。
水平荷载标准值：qk=WK+0.6qEAK
水平荷载设计值：q=1.4Wk+0.6×1.3 qEAK
一、风荷载计算
1、标高为60.200处风荷载计算
⑴.风荷载标准值计算：
Wk: 作用在幕墙上的风荷载标准值（KN/m2）
βgz：60.200m高处阵风系数（按C类区计算）；
μ1=0.734×（Z/10）-0.22=0.49
βgz=0.85×（1+2μf）=1.68
μz: 60.200m高处风压高度变化系数（按C类区计算）：（GB50009—2001）
μz=0.616（Z/10）0.44=1.36
风荷载体型系数μs=1.00
Wk =βgz×μz×μs×Wo
=1.68×1.36×1.0×0.400
=0.94KN/m2
⑵.风荷载设计值：
W：风荷载设计值：KN/㎡
rw: 风荷载作用效应的分项系数：1.4
按《建筑结构荷载规范》GB50009—2001　 3.2.5规定采用
W= rw×Wk=1.4×0.92=1.31KN/㎡
二、玻璃的选用与校核
玻璃的选用与校核： 本处选用玻璃种类为：钢化玻璃
1. 玻璃面积：
B: 该处玻璃幕墙分格宽：1. m
H: 该处玻璃幕墙分格高：1. m
A: 该处玻璃板块面积：

A=B×H=1. ×1. = ㎡
2. 玻璃厚度选取：
Wk:风荷载标准值：0.92KN/㎡
A: 玻璃板块面积：1. ㎡
K3:玻璃种类调整系数：1.500
试算：
C=Wk×A×10/3/K3=0.923×1.94×10/3/1.500=3.97
T=2×(1+C)0.5－2=2×(1+3.97)0.5－2=2.39mm
玻璃选取厚度为：6.0mm
3. 该处玻璃板块自重：
GAK:玻璃板块平均自重（不包括铝框）
t：玻璃板块厚度：6.0mm
玻璃的体积密度为：25.6（KN/㎡） (JGJ102-2003 5.2.1)
BT-L 中空玻璃内侧玻璃厚度为：5.000（㎜）
BT-w 中空玻璃外侧玻璃厚度为：6.000（㎜）
GAk=25.6×(BT-L+ BT-w)/1000=25.6×(6.000+5.000)/1000=0.307KN/㎡
4. 该处垂直于玻璃平面的分布水平地震作用：
αmax:水平地震影响系数最大值：0.160
qEAK:垂直于玻璃平面的分布水平地震作用（KN/㎡）
qEAK=5×αmax×GAk=5×0.08×0.307=0.1228KN/㎡ (JGJ102-2003 5.2.4)
rE: 地震作用分项系数：1.3
qEA:垂直于玻璃平面的分布水平地震作用设计值（KN/㎡）
qEA= rE×qEAK=1.3×0.1228=0.159KN/㎡
5. 玻璃的强度计算：
校核依据：σ≤fg=84.000 (JGJ102-2003 5.3.1)
q: 玻璃所受组合荷载：
a: 玻璃短边边长：1. m
b: 玻璃长边边长：1. m
t: 玻璃厚度：6.0mm

ψ：玻璃板面跨中弯曲系数，按边长比a/b查表5.4.1得：0.092
σw:玻璃所受应力：
采用Sw+0.6SE组合：
q=W+0.6×qEA=1.39+0.6×0.159=1.41KN/㎡
σw=6×ψ×q×a2×1000/(1.2×t)2 (JGJ102-2003 5.4.1)
=6×0.092×1.41×1.322×1000/(1.2×6.0)2
=26.16KN/㎡ 26.16KN/㎡<fg=84.000
玻璃的强度满足.
6. 玻璃温度应力计算：
校核依据：σmax≤[σ]=58.800N/mm (JGJ102-2003 5.3.1)
⑴在年温差变化下，玻璃边缘与边框间挤压在玻璃中产生得挤压
温度应力为：
E: 玻璃的弹性模量：0.72×105N/mm2
α：玻璃的线膨胀系数：1.0×10－5
△ T:年温度变化差：64.9000C
C: 玻璃边缘至边框距离，取5mm
dc: 施工偏差，可取：3mm, 按5.4.3选用
b: 玻璃长边边长：1.800m
在年温差变化下，玻璃边缘与边框间挤压在玻璃中产生的温度应力为：
σtl=E[at×△T－（2c－dc）/b/1000] (JGJ102-2003 5.4.3)
=0.72×△T－72×(2×5－3)/b
=0.72×64.900－72×(2×5－3)/1.800
=－211.734KN/mm2
计算值为负，挤压应力取为零.
0. 000N/mm2＜58.800N/mm2
玻璃边缘与边框间挤压温度应力可以满足要求.
⑵玻璃中央与边缘温度差产生的温度应力：
μ1：阴影系数：按《玻璃幕墙工程技术规范》
JGJ 102—2003表5.4.4—1得1.000

μ2：窗帘系数：按《玻璃幕墙工程技术规范》
JGJ 102—2003表5.4.4—1得1.000
μ3：玻璃面积系数：按《玻璃幕墙工程技术规范》
JGJ 102—2003表5.4.4—3得1.074
μ4：边缘温度系数：按《玻璃幕墙工程技术规范》
JGJ 102—2003表5.4.4—4得0.400
a: 玻璃线胀系数：1.0×10-5
I0: 日照量：3027.600（KJ/M2h）
t0: 室外温度—10.000℃
t1: 室内温度—40.000℃
Tc0: 室外侧玻璃中部温度（依据JGJ113—97附录B计算）；
Tc1: 室内侧玻璃中部温度（依据JGJ113—97附录B计算）；
A0: 室外侧玻璃总吸收率；
A1: 室内侧玻璃总吸收率；
α0：室外侧玻璃的吸收率为0.142
α1：室内侧玻璃的吸收率为0.142
τ0：室外侧玻璃的透过率为0.075
τ1：室内侧玻璃的透过率为0.075
γ0：室外侧玻璃的反射率为0.783
γ1：室内侧玻璃的反射率为0.783
A0=α0×[1+τ0×γ1/（1－γ0×γ1）]=0.164 （JGJ113-97 B.0.3-7）
A1=α1×τ0/（1－γ0×γ1）]=0.028 （JGJ113-97 B.0.3-8）
当中空玻璃空气层厚为：16mm时
Tc0=I0×(0.015×A0+0.00625×A1)+0.817×t0+0.183×t1 （JGJ113-97 B.0.3-5）
=7.098℃
Tc1=I0×(0.00625×A0+0.0225×A1)+0.34×t0+0.660×t1 （JGJ113-97 B.0.3-6）
=27.970℃
因此，中空玻璃中部温度最大值为max(Tc0,Tc1)=27.970℃
Ts: 玻璃边缘部分温度（依据JGJ113—97附录B计算）：

Ts=（0.65×t0+0.35×t1） （JGJ113—97 B.0.4）
= （0.65×-10.000+0.35×40.000）
=7.500℃
Δt: 玻璃中央部分与边缘部分温度差：
Δt=Tc－Ts=20.470℃
玻璃中央与边缘温度差产生的温度应力：
σt2=0.74×E×α×μ1×μ2×μ3×μ4×(Tc－Ts) (JGJ102-2003 5.4.4)
=0.74×0.72×105×1.0×10-5×μ1×μ2×μ3×μ4×Δt
=4.685N/mm2
玻璃中央与边缘温度差产生的温度应力可以满足要求
7. 玻璃最大面积校核：
Azd：玻璃的允许最大面积（m2）
Wk：风荷载标准值：0.93KN/m2
t1: 中空玻璃中较薄玻璃的厚度：6.0mm
t2: 中空玻璃中较厚玻璃的厚度：6.0mm
α2：玻璃种类调整系数：0.660
A： 计算校核处玻璃板块面积：1.89m2
Azd=α2×（t2+t22/4）×(1+(t1/t2)3)/Wk=20.1m2 (JGJ102-2003 6.2.7-2)
A=1.89m2≤Azd=20.1 m2
可以满足使用要求
三、幕墙玻璃板块结构胶计算：
幕墙玻璃板块结构胶计算：该处选用结构胶类型为： 硅酮结构胶
1 . 按风荷载和自重效应，计算结构硅酮结构胶的宽度：
（1） 风荷载作用下结构胶粘结宽度的计算：
Cs1: 风荷载作用下结构胶粘结宽度（mm）
W k: 风荷载标准值：0.93KN/m2
a : 矩形分格短边长度：1.320m
f1: 结构胶的短期强度允许值：0.14N/mm2 按5.6.3条规定采用
Cs1=Wk×a/2/0.14=0.93×1.32/2/0.14=8.77mm 取9mm

（2） 自重效应胶缝宽度的计算：
Cs2: 自重效应胶缝宽度（mm）
B:幕墙分格宽：1.32m
H:幕墙分格高：1.400m t:玻璃厚度：6.0mm
f2:结构胶的长期强度允许值：0.007N/mm2 按5.6.3条规定采用
Cs2=H×B×(Bt-1+Bt-w)×25.6/(H+B)/2/7 (JGJ102-2003 5.6.4-2)
=11.65mm 取12mm
（3）结构硅酮密封胶的最大计算宽度：12mm
2 . 结构硅酮密封胶粘结按厚度的计算：
（1） 温度变化效应胶缝厚度的计算：
Ts3: 温度变化效应结构胶的粘结厚度：mm
δ1：结构硅酮密封胶的温差变位承受能力：12.5%
ΔT：年温差：64.9℃
Us: 玻璃板块在年温差作用下玻璃与铝型材相对位移量：mm
铝型材线膨胀系数：a1=2.35×10－5
玻璃线膨胀系数： a2=1×10－5
Us=b×ΔT×(2.35－1)/100=1.400×64.900×(2.35－1)/100=1.226mm
Ts3= Us/[δ1×(2+δ1)]0.5 (JGJ102-2003 5.6.5)
=1.226/[0.125×(2+0.125)]0.5
=2.35mm
⑵地震作用下胶缝厚度的计算：
Ts4：地震作用下结构胶的粘结厚度：mm
H: 幕墙分格高：1.400m
0: 幕墙层间变位设计变位角0.0077
ψ： 胶缝变位折减系数0.700
δ2：结构硅酮密封胶的地震变位承受能力：100.0%
Ts4=0×H×ψ×1000[δ2×(2+δ2)]0.5
=0.0077×1.400×0.700×1000[1.000×(2+1.000)]0.5
=5.63mm

3.胶缝推荐宽度为：12mm
4.胶缝推荐厚度为：6mm
5.胶缝强度验算
胶缝选定宽度为：12mm
胶缝选定厚度为：6mm
⑴短期荷载和作用在结构胶中产生的拉应力：
Wk: 风荷载标准值：0.824KN/㎡
a: 矩形分格短边长度：1.050m
Cs: 结构胶粘结宽度：12.000mm
σ1= Wk×a×0.5/Cs=0.824×1.050×0.5/12.000=0.036N/mm2
⑵短期荷载和作用在结构胶中产生的剪应力：
H: 幕墙分格高：1.800m
t : 玻璃厚度：6.0mm
σ2=12.8×H×B×t/ Cs/(B+H)/1000=0.004N/mm2
⑶短期荷载和作用在结构胶中产生的总应力：
σ=（σ12+σ22）0.5=（0.0362+0.0042）0.5=0.036N/mm2≤0.14N/mm2
结构胶强度可以满足要求.
四、幕墙立柱计算：
幕墙立柱计算：幕墙立柱按简支梁力学模型进行计算：
1. 选料：
⑴ 风荷载线分布最大荷载集度设计值（矩形分布）
qw: 风荷载线分布最大荷载集度设计值（KN/m）
rw; 风荷载作用效应的分项系数：1.4
Wk: 风荷载标准值：0.93KN/m2
B: 幕墙分格宽：139m
qw=1.4×Wk×B=1.4×0.93×1.39=1.8KN/m
⑵立柱弯矩：
Mw:风荷载作用下立柱弯矩（KN/m）
qw: 风荷载线分布最大荷载集度设计值：1.8（KN/m）

Hsjck:立柱设计跨度：3.600m
Mw= qw×Hsjck2/8=1.96KN·m
qEA:地震作用设计值（KN/m2）:
GAK：玻璃幕墙构件（包括玻璃和框）的平均自重：500N/m2
垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用：
qEAK: 垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用 （KN/m2）
qEAK=5×αmax×GAk=5×0.160×500.000/1000=0.400KN/m2 (JGJ102-2003 5.2.4)
γE: 幕墙地震作用分项系数： 1.3
qEA=1.3×qEAK=1.3×0.400=0.520KN/m2
qE: 水平地震作用线分布最大荷载集度设计值（矩形分布）
qE= qEA×B=0.520×1.100=0.572KN/m
ME: 地震作用下立柱弯矩（KN·m）
ME= qE×Hsjck2/8=0.572×3.6002/8=0.927KN·m
M：幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩（KN·m）
采用Sw+0.6SE组合
M=Mw+0.6×ME=1.96+0.6×0.927=2.52KN·m
⑶W:立柱抗弯矩预选值（cm3）
W=M×103/1.05/84.2=2.52×103/1.05/84.2=44.009cm3
qwk: 风荷载线分布最大荷载集度标准值（kN/m）
qwk=Wk×B=0.824×1.050=0.865kN/m
qEk: 水平地震作用线分布最大荷载集度标准值（kN/m）
qEk=qEAk×B=0.400×1.050=0.420kN/m
⑷I1，I2：立柱惯性矩预选值（cm4）
I1 =900×(qwk+0.6×qEk)×Hsjcg3/384/0.7
=900×(0.825+0.6×0.420)×3.6003/384/0.7
=168.24cm4
I2=5000×(qwk+0.6×qEk)×Hsjcg4/384/0.7/20
=5000×(0.865+0.6×0.420)×3.6004/384/0.7/20
=174.49cm4

选定立柱惯性矩应大于：174.49 cm4
2.选用立柱型材的截面特性：
选用型材号：M
型材强度设计值：84.200N/mm2
型材弹性模量：E=0.7×105N/mm2
Y轴惯性矩：Iy=264.51cm4
X轴抵抗矩：Wx1=46.685cm3
X轴抵抗矩：Wx2=38.474cm3
型材截面积：A=12.516cm2
型材计算校核处壁厚：t=3.000mm
塑性发展系数：γ=1.05
3.幕墙立柱的强度计算：
校核依据：N/A+M/γ/W≤fa=84.2N/mm2(拉弯构件) （JGJ102-2003 5.5.3）
B: 幕墙分格宽：1.050m
GAk: 幕墙自重：500N/㎡
幕墙自重线荷载：
Gk=500×Wfg/1000=500×1.050/1000=0.525kN/m
Nk: 立柱受力：
Nk= Gk×Hsjcg=0.525×3.600=1.89KN
N:立柱受力设计值：
rG:结构自重分项系数：1.2
N=1.2×Nk=1.2×1.89=2.268KN
σ:立柱计算强度（N/mm2）(立柱为拉弯构件)
N:立柱受力设计值：2.268KN
A:立柱型材截面积：12.516cm2 M:立柱弯矩：2.52KN·m
Wx2:立柱截面抗弯矩：38.474cm3 γ：塑性发展系数：1.05
σ=N×10/A+M×103/1.05/ Wx2=2.268×10/12.516+2.521×103/1.05/38.474
=64.21N/mm2 64.21N/mm2≤fa=84.2 N/mm2
立柱强度可以满足

4.幕墙立柱的刚度计算：
校对依据：Umax≤〔U〕=20mm且Umax≤L/180 (JGJ-96 5.5.5)
Umax:立柱最大挠度
Umax=5×（qwk+0.6×qEk）×Hsjcg×1000/384/0.7/Ix
立柱最大挠度Umax为：14.512mm≤20mm
Du: 立柱挠度与立柱计算跨度比值：
Hsjcg：立柱计算跨度：3.600m
Du=U/ Hsjcg/1000=14.521/3.600/1000=0.004≤1/180
挠度可以满足要求
5.立柱抗剪计算：
校核依据：τmax≤[τ]=48.9N/mm2
⑴Qwk: 风荷载作用下剪力标准值（KN）
Qwk=Wk×Hsjcg×B/2=0.924×3.600×1.050/2=1.74KN
⑵Qw: 风荷载作用下剪力设计值（KN）
Qw=1.4×Qwk=1.4×1.74=2.44KN
⑶QEK: 地震作用下剪力标准值（KN）
QEK=qEAK×Hsjcg×B/2=0.400×3.600×1.050/2=0.756KN
⑷QE: 地震作用下剪力设计值（KN）
=1.3×QEK=1.3×0.858=1.115KN
⑸Q: 立柱所受剪力：
采用Qw+0.6×QE组合
Q=Qw+0.6×QE=2.44+0.6×1.115=3.109KN
⑹立柱剪应力：
τ：立柱剪应力：
Ss:立柱型材截面面积矩：12.56cm3
Ix:立柱型材截面惯性矩：264.51 cm3
t: 立柱壁厚：3.000mm
τ= Q×Ss×100/ Ix/t=3.109×12.56×100/264.51/3.000=4.92N/mm2
4.92N/mm2≤48.9N/mm2 立柱抗剪强度可以满足

五、立梃与主结构连接：
立梃与主结构连接：
Lct2: 连接处钢角码壁厚：6.000mm
D2: 连接螺栓直径：12.000mm
D0: 连接螺栓直径：10.360mm
采用SG+SW+0.6SE组合 NIwk:连接处风荷载总值（N）:
NIwk=Wk×B×Hsjcg×1000=0.824×1.05×3.600×1000=3114.72N
连接处风荷载值（N）：
NIw=1.4×NIwk=1.4×3114.72=4360.6N
NIwk:连接处地震作用（N）:
NIEK=qEak×B×Hsjcg×1000=0.400×1.050×3.600×1000=1512N
NIE:连接处地震作用设计值（N）:
NIE=1.3×NIEK=1.3×1512=1965.6N
N1: 连接处水平总力（N）
N1= NIw+0.6×NIE=4360.6+0.6×1965.6=6326.2N
N2: 连接处自重总值设计值（N）：
N2k=500×B×Hsjcg=500×1.05×3.600=1890N
N2: 连接处自重总值设计值（N）：
N2=1.2×N2k=1.2×1890=2268N
N: 连接处总合力（N）
N=( N12+ N22)0.5=(6326.22+22682)0.5=6720.5N
Nvb: 螺栓的承载能力：
Nv: 连接处剪切面数：2
Nvb=2×3.14×D02×130/4 (GBJ17-88 7.2.1-1)
=2×3.14×10.3602×130/4=21905.971N
NumI: 立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数：
NumI=N/Nvb=6720.5/21905.971=0.306个
取2个.
NcbI: 立梃型材壁抗承压能力（N）

D2: 连接螺栓直径：12.000mm
Nv: 连接处剪切面数：4
t : 立梃壁厚：3.000mm
NcbI = D2×2×120×t×NumI (GBJ17-88 7.2.1)
=12.000×2×120×3.000×2.000=17280.000N
17280.000N≥8385.922N
强度可以满足.
Ncbg: 钢角码型材壁抗承压能力(N):
Ncbg=D2×2×267×Lct2×NumI (GBJ17-88 7.2.1)
=12.000×2×267×6.000×2.000=76896.000N
76896.000N≥8385.922N
强度可以满足.

七、幕墙预埋件焊缝计算
幕墙预埋件焊缝计算； Hf: 焊缝厚度6.000
L；焊缝长度；80.000
σm:弯矩引起的应力
σm=6×M/（2×hc×lw2×1.22）=18.453N/mm2 (GBJ17-88 7.1.2)
σn:法向力引起的应力
σn=N/(2×he×Lw×1.22)=11.126N/mm2 (GBJ17-88 7.1.2)
τ：剪应力
τ=V/(2×Hf×Lw)=3.064 N/mm2 (GBJ17-88 7.1.2)
σ：总应力
σ=[（σm+σn）2+τ2]0.5=29.737 N/mm2 (GBJ17-88 7.1.2-3)
29.737 N/mm2≤160 N/mm2
焊缝强度可以满足！

九、幕墙横梁计算
幕墙横梁计算：
1.选用横梁型材的截面特征：
选用型材号：M
型材强度设计值：84.200N/mm2
型材弹性模量：E=0.7×105N/mm2
X轴惯性矩：Ix=30.177cm4
Y轴惯性矩：Iy=82.349cm4
X轴抵抗矩：Wx1=11.885cm3
X轴抵抗矩：Wx2=7.618cm3
Y轴抵抗矩：Wy1=19.802cm3
Y轴抵抗矩：Wy2=18.752cm3
型材截面积：A=9.051cm2
型材计算校核处壁厚：t=3.000mm
型材截面面积矩：Ss=12.932cm3
塑性发展系数：γ=1.05
2.幕墙横梁的强度计算：
校核依据：Mx/γWx+My/γWy≤ fa=84.2 (JGJ102-2003 5.5.2)
⑴横梁在自重作用下的弯矩（KN·m）
H: 幕墙分格高：1.80m
GAK: 横梁自重：400N/m2
GK=400×H/1000=400×1.80/1000=0.720KN/m
G: 横梁自重荷载线分布荷载集度设计值（KN/m）
G=1.2×GK=1.2×0.720=0.864KN/m
Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩（KN·m）
Mx=G×B2/8=0.864×1.0502/8=0.119 KN·m
⑵横梁在风荷载作用下的弯矩（KN·m）
风荷载线分布最大荷载集度标准值（三角形分布）
qwk=Wk×B=0.824×1.05=0.865KN/m

风荷载线分布最大荷载集度设计值
qw=1.4×qwk=1.4×0.865=1.21 KN/m
Myw: 横梁在风荷载作用下的弯矩（KN·m）
Myw= qw×B2/12=1.21×1.052/12=0.111 KN·m
⑶地震作用下横梁弯矩
qEAK: 横梁平面外地震荷载：
βE: 动力放大系数：5
αmax: 地震影响系数最大值：0.160
Gk: 幕墙构件自重：400N/m2
qEAK=5×αmax×400/1000 (JGJ102-2003 5.2.4)
=5×0.160×400/1000
=0.320KN/m2
qex: 水平地震作用线分布最大荷载集度标准值
B: 幕墙分格宽：1.05m
水平地震作用线分布最大荷载集度标准值（三角形分布）
qex= qEAK×B=0.320×1.050=0.336KN/m
qE: 水平地震作用线分布最大荷载集度设计值
γE: 地震作用分项系数：1.3
qE=1.3×qex=1.3×0.336=0.439 KN/m
MyE: 地震作用下横梁弯矩：
MyE= qE×B2/12=0.439×1.0502/12=0.0403KN·m
⑷横梁强度：
σ：横梁计算强度：（N/mm2）
采用SG+Sw+0.6SE组合
: X轴抵抗矩：11.885cm3
Wy2: y轴抵抗矩：18.752cm3
γ: 塑性发展系数：1.05
σ=（Mx/ Wx1+ Myw/ Wy2+0.6×MyE/ Wy2）×103/1.05=20.473 N/mm2
20.473 N/mm2≤fa=84.2 N/mm2

横梁正应力强度可以满足.
3．幕墙横梁的抗剪强度计算：
校核依据：τmax ≤【τ】=48.9N/mm2
（1）Qwk:风荷载作用下横梁剪力标准值（KN）
Wk: 风荷载标准：1.106KN/m2
B:幕墙分格宽：1.100m
风荷载线分布呈三角分布时；
Qwk= Wk× B2/4
=0.824× 1.052/4
=0.227 KN
（2） Qw:风荷载作用下横梁剪力设计值（KN）
Qw=1.4×Qwk
=1.4×0.227
=0.32KN
（3） QEk：地震作用下横梁剪力标准值（KN）
地震作用线分布呈三角分布时；
QEk =Q EAk× B2/4
=0.320×1.0502/4
=0.088KN
（4） QE：地震作用下横梁剪力设计值（KN）
γE：地震作用下分项系数：1.3
QE=1.3×QEk
=1.3×0.088
=0.115KN
（5） Q：横梁所受剪力：
采用QW＋0.6QE组合
Q=QW＋0.6QE
=0.32＋0.6×0.115
=0.389KN

（6） τ:横梁剪应力
SS:横梁型材截面面积矩:12.932cm3;
Iy: 横梁型材截面惯性矩:12.932cm3;
t:横梁壁厚:3.000mm
τ= Q×SS×100/ Iy/ t
=0.389×12.932×100/82.349/3.000
=2.047N/ mm2
2.047 N/ mm2≤48.9 N/ mm2
横梁抗剪强度可以满足
4.幕墙横梁的刚度计算
校核依据:U max≤[U]=20mm且U max≤L/180 （JGJ102-2003 5.5.5）
横梁承受呈三角形分布线荷载作用时的最大荷载集度：
qwk: 风荷载线分布最大荷载集度标准值（KN/m）
qwk=Wk×B=0.824×1.050=0.865KN/m
qex: 水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(KN/m)
qex=qEAK×B=0.320×1.05=0.336 KN/m
水平方向由风荷载和地震作用产生的弯曲：
U1=（qwk+0.6×qex）×Wfg4×1000/0.7/Iy/120=0.3mm
自重作用产生的弯曲：
U2=5×Gk×Wfg4×1000/384/0.7/Ix=0.678mm
综合产生的弯曲为：
U= (U12+ U22)0.5=0.735mm＜=20mm
Du=U/Wfg/1000=0.735/1.100/1000=0.001≤1/180
挠度可以满足要求.

十、横梁与立柱连接件计算
横梁与立柱连接件计算：
1.横梁与立柱间连结
⑴横向节点（横梁与角码）

N1: 连接部位受总剪力：
采用Sw+0.6SE组合
N1=(Qw+0.6×QE)×1000=(0.32+0.6×0.115)×1000=389N
普通螺栓连接的抗剪强度计算值：130N/mm2
Nv: 剪切面数：1
D1: 螺栓公称直径：6.000mm
D0: 螺栓有效直径：5.060mm
Nvbh: 螺栓受剪承载能力计算：
Nvbh=1×3.14×D02×130/4 (GBJ17-88 7.2.1-1)
=1×3.14×5.0602×130/4
=2612.847N
Num1: 螺栓个数：
Num1= N1/ Nvbh=389/2612.847=0.149
取2个
Ncb: 连接部位幕墙横梁铝型材壁抗承压能力计算：
t : 幕墙横梁壁厚：3.000mm
Ncb=D1×t×120×num1=6.000×3.000×120×2.000=4320.000N
4320.000N≥389N
强度可以满足.
⑵竖向节点（角码与立柱）
Gk: 横梁自重线荷载（N/m）
Gk=400×H=400×1.80=720N/m
横梁自重线荷载设计值（N/m）
G=1.2×Gk=1.2×720.000=864.000N/m
N2: 自重荷载(N):
N2=G×B/2=864.000×1.050/2=453.600N
N: 连接处组合荷载：
采用SG+Sw+0.6SE
N=(N12+N22)0.5=(3892+453.6002)0.5=597.6N

Num2: 螺栓个数：
Num2=N/Nvbh=0.287
取2个
Ncbj: 连接部位铝角码壁抗承压能力计算：
Lct1: 铝角码壁厚：3.000mm
Ncbj=D1×Lct1×120×Num2 (GBJ17-88 7.2.1)
=6.000×3.000×120×2.000
=4320.000N
4320.000N≥597.6N
强度可以满足。