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1、 幕墙设计计算书 （一）. 设计所遵循规范及依据 1. 设计规范与规程： GB 50068-2001 《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB 50009-2001 《建筑结构荷载规范》 GB 50011-2001 《建筑抗震设计规范》 GB 50017-2003 《钢结构设计规范》 GB 50018-2002 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 GB 50016-2001 《建筑设计防火规范》 GB 50045-2001 《高层民用建筑设计防火规范》 GB 50057-94 《建筑物防雷设计规范》（200
2、0版） GB 50176-93 《民用建筑热工设计规范》 JGJ 102-2003 《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 133-2001 《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ 113-2003 《建筑玻璃应用技术规程》 2. 材料标准： s 钢材 GB700-1988 《碳素结构钢》 GB/T699-1999 《优质碳素结构钢》 GB/T1591-1994 《低合金高强度结构钢》 GB/T1220-1992 《不锈钢棒》 GB/T4226-1984 《不锈钢冷加工钢棒》 GB/
3、T4237-1992 《不锈钢热扎钢板》 GB/T4171-2000 《高耐候结构钢》 GB/T4172-2000 《焊接结构用耐候钢》 GB/T9944-2002 《不锈钢丝绳》 GB/T18705-2002 《装饰用焊接不锈钢管》 GB/T5117 《碳钢焊条》 s 玻璃 GB/T9963－1998 《钢化玻璃》 GB/T17841－1999 《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》 GB9962-1999 《夹层玻璃》 GB/T11944－2002 《中空玻璃》 GB11614－1999
4、 《浮法玻璃》 GB15763.1-2001 《建筑用安全玻璃 防火玻璃》 GB/T18701-2002 《着色玻璃》 GB/T18915.1－2002 《镀膜玻璃 第一部分 阳光控制镀膜玻璃》 GB/T18915.2－2002 《镀膜玻璃 第二部分 低辐射镀膜玻璃》 GB4871－1995 《普通平板玻璃》 JC693－1998 《热反射玻璃》 s 密封胶 GB16776 -1997 《建筑用硅酮结构密封胶》 GB/T14683-1993 《硅酮建筑密封胶》 JC/T486－2001 《中空
5、玻璃用弹性密封胶》 JC/T882－2001 《幕墙玻璃接缝用密封胶》 JC/T883－2001 《石材用建筑密封胶》 s 铝合金材料 GB/T5237.1-2000 《铝合金建筑型材 第一部分 基材》 GB/T5237.2-2000 《铝合金建筑型材 第二部分 阳极氧化、着色型材》 GB/T5237.3-2000 《铝合金建筑型材 第三部分 电泳涂漆形材》 GB/T5237.4-2000 《铝合金建筑型材 第四部分 粉末静电喷涂型材》 GB/T5237.5-2000 《铝合金建筑型材 第五部分 氟碳喷涂型材》 GB/T3880-1
6、997 《铝及铝合金轧制板材》 YS/T429.1-2000 《铝幕墙板 板基》 YS/T429.2-2000 《铝幕墙板 氟碳喷涂铝单板》 YS/T432-2000 《铝塑复合板用铝带》 GB/T17748-1999 《铝塑复合板》 GB/T3194－1998 《铝及铝合金板材的尺寸及允许偏差》 JC/T133-2000 《建筑用铝型材、铝板氟碳喷涂层》 GB/T8013-1987 《铝及铝合金阳极氧化-阳极氧化膜的总规范》 s 石材 GB/T13890-1992 《天然饰面石材术语》 GB/T1767
7、0-1999 《天然石材统一编号》 GB/T18600-2001 《天然板石》 JC/T202-2001 《天然大理石荒料》 JC/T204-2001 《天然花岗石荒料》 GB/T1860-2001 《天然花岗石建筑板材》 JC/T79-2001 《天然大理石建筑板材》 GB/T9966.4-2001 《天然饰面石材实验方法、耐磨性实验方法》 GB/T9966.6-2001 《天然饰面石材实验方法、耐酸性实验方法》 3. 性能检测标准： GB/T15225-1994 《建筑幕墙物理性能分级》 GB/T1522
8、6-1994 《建筑幕墙空气渗透性能检测方法》 GB/T15227-1994 《建筑幕墙风压变形性能检测方法》 GB/T15228-1994 《建筑幕墙雨水渗漏性能检测方法》 GB/T18091-2000 《建筑幕墙光学性能》 4. 设计参考资料： 中国建筑工业出版社 《建筑结构静力计算手册》 张芹主编 《玻璃、金属板、石材、点式幕墙技术手册》 陈建东主编 《玻璃幕墙工程技术规范应用手册》 赵西安著 《玻璃幕墙设计与施工》 （二）. 工程概况 1. 工程名
9、称： 2. 设计依据： 5.1 3. 设计计算有关参数 基本风压值（kN/m2） 抗震 设防烈度 水平地震影响系数最大值 地面粗糙 度类别 玻璃 设计温差 设计 使用年限 0.35 7 0.08 B 80℃ 50年 （三）. 荷载计算 ⑴ 作用在幕墙上的风荷载标准值按下式计算，且不小于1.0 KN／m2： Wk＝βgz·μS·μZ·WO 式中：Wk－作用在幕墙上的风荷载标准值（KN／m2）； βgz－围护结构阵风系数；按GB 50009---2001规定确定 μS－风荷载体型系数，大面取
10、1.2，角部取2.0； μZ－风压高度变化系数，按GB 50009---2001规定确定； WO－基本风压，取0.35KN／m2； ⑵ 地震作用按下式计算 QE＝βE·αmax·G 式中：QE——作用于幕墙平面外水平地震作用（KN）； G ——幕墙构件的重量（KN）； αmax——水平地震影响系数最大值，7度抗震设计取.08； βE——动力放大系数，取5.0。 ⑶ 荷载分项系数和组合系数的确定 根据《建筑结构荷载规范》（GB 50
11、009---2001）及《玻璃幕墙工程技术规范》之精神，结合本工程的地区地理环境，建筑特点以及幕墙的受力情况，各分项系数和组合系数选择如下： ① 强度计算时 分项系数 组合系数 永久荷载，γG取1.2(永久荷载起控制作用时，γG取1.35) 风荷载 ，γW取1.4 风荷载， ψw取1.0 地震作用，γE取1.3 地震作用，ψE取0.5 ② 刚度计算时 分项系数
12、 组合系数 均按1.0采用 风荷载，ψW取1.0 ⑷ 荷载和作用效应按下式进行组合： S＝γGSG＋ψWγWSW＋ψEγESE 式中：S——荷载和作用效应组合后的设计值； SG——重力荷载作为永久荷载产生的效应； Sw,SE——分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生的效应； γG,γw,γE——各效应的分项系数； ψw,ψE——分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。 （
13、四）. 结构分析及计算说明 翡翠广场A座幕墙工程分为三个部分，东楼、西楼、宴会报告厅。东楼及西楼主要为玻璃幕墙，两座楼层间高一致，且分格相差不大，选取两个楼中分格较大，或标高较高的危险位置处的幕墙进行计算。在计算时，考虑幕墙大面及角部幕墙所受风荷载不同，分别选取不同的体型系数（1.2或2.0）。宴会报告厅主要为 铝板幕墙，顶部为钢结构支撑装饰架。 具体分析时，对玻璃、铝板等面材以及铝型材龙骨及钢龙骨进行了计算，选择适当的型材，满足结构强度及刚度要求。 （五）. 东、西楼幕墙的计算 1. 一层玻璃幕墙的计算
14、简支梁） 1) 玻璃的计算 幕墙采用6mm＋9A＋5mm钢化中空玻璃，选取标高10m处为计算部位，玻璃分格高度H=1.5 m，玻璃分格宽度B=1.621 m。 a) 玻璃强度计算 风荷载标准值为 Wk＝βgZ·μs·μz·Wo ＝1.78×1.2×1×.35 ＝.748≤1 所以取Wk＝1 KN／m2 水平分布地震作用标准值为 qEk＝βE·αmax·γ玻·t·10-3 ＝5×.08×25.6×11×10-3 ＝.113KN／m2 中空玻璃把荷载分配到单片玻璃上分别计算： Wk1 = 1.1×Wk×t13/(t13
15、t23)=.697KN／m2 Wk2 = Wk×t23/(t13+t23)=.367KN／m2 qEk1 = βE·αmax·γ玻·t1·10-3=.061KN／m2 qEk2 = βE·αmax·γ玻·t2·10-3=.051KN／m2 ①风荷载作用下应力标准值按下式分别在两个单片玻璃上计算 σwk＝6·η·ψ1·Wk·a2/t2 式中:σwk—风荷载作用下的应力标准值； a——玻璃短边长度，(mm)； t——玻璃的厚度，(mm)； ψ1——弯曲系数，按a/b的值查表 η——折
16、减系数，按θ值查表 则σwk1＝6·η1·ψ1·Wk1·a2/t12 ＝6×.8487×.0501×.697×10-3×15002/62 ＝11.11 N/mm2 σwk2＝6·η2·ψ1·Wk2·a2/t22 ＝6×.8361×.0501×.367×10-3×15002/52 ＝8.3 N/mm2 ②地震作用下应力标准值按下式分别在两个单片玻璃上计算 σEk＝1.2×6·η·ψ1·qEk·a2/t2 式中:σEk—地震作用下的应力标准值； 则σEk1＝1.2×6·η1·ψ1·qEk1·a2
17、/t12 ＝1.2×6×1×.0501×.061×10-3×15002/62 ＝1.38 N/mm2 σEk2＝1.2×6·η2·ψ1·qEk2·a2/t22 ＝1.2×6×.9941×.0501×.051×10-3×15002/52 ＝1.65 N/mm2 ③玻璃的应力组合设计值按下式分别在两个单片玻璃上计算 σ＝ψw·γw·σwk＋ψE·γE·σEk 则σ1＝ψw·γw·σwk1＋ψE·γE·σEk1 ＝1.0×1.4×11.11＋0.6×1.3×1.38 ＝16.63N/mm2＜f
18、a＝84N/mm2 σ2＝ψw·γw·σwk2＋ψE·γE·σEk2 ＝1.0×1.4×8.3＋0.6×1.3×1.65 ＝12.91N/mm2＜fa＝28N/mm2 所以玻璃强度满足要求。 b) 玻璃挠度计算 风荷载标准值为 Wk＝1 KN/m2 玻璃跨中最大挠度为 μ＝η·ψ2·Wk·a4／Ｄ 玻璃板的弯曲刚度 Ｄ＝Ｅt3／(12(1-ν2)) ＝0.72×105×6.63／(12(1－0.22)) ＝1796850 Ｎ·mm 式中：ν－泊松比，取ν＝0.2 Ｅ－玻璃弹性模量，取0.72×105 Ｎ
19、／mm2 t －玻璃等效厚度 (mm) t=0.95×(t13+t23)1/3 θ ＝ Wk·a4 / Et4 ＝1×10-3×15004／(0.72×105×6.64) ＝37.1 查表取η = .8516 则玻璃的挠度 μ＝η·ψ2·Wk·a4／Ｄ ＝.8516×.0047×1×10-3×15004／1796850 ＝11.3 mm 式中：μ－玻璃跨中最大挠度 mm ψ2－跨中最大挠度系数，由a/b查表 a－玻璃短边长 (mm)
20、 b－玻璃长边长 (mm) μ/a＝1/133<1/60 所以玻璃挠度满足要求。 2) 竖框的计算 幕墙中的危险部位位于5米,计算层间高L=4.5米,竖框承担的分格宽度为B=1.587m。 a) 荷载计算 a. 风荷载标准值的计算 Wk＝βgZ·μs·μz·Wo ＝1.88×1.2×1×.35 ＝.790≤1 所以取Wk＝1 KN／m2 b. y轴方向(垂直于幕墙表面)的地震作用为 qEy＝βE·αmax·G／A 式中：qEy——作用于幕墙平面外水平分布地震作用(KN／m2)； G ——幕墙构件的重量(KN)；
21、 A ——幕墙构件的面积(m2)； αmax——水平地震影响系数最大值，取.08； βE——动力放大系数，取5 。 其中，G＝L×B×t×γ玻×1.1 ＝4.5×1.587×11×25.6× 1.1/1000 ＝2.212ＫＮ 式中：L——计算层间高 m； B——分格宽度 m； t——玻璃厚度 mm； γ玻——玻璃的密度，取25.6 K
22、N／m3 A＝L×B＝4.5×1.587 ＝7.142m2 则 qEy＝βE·αmax·G／A ＝5×.08×2.212／7.142 ＝.124KN／m2 c. x轴方向(幕墙平面内)的地震作用为 qEx＝βE·αmax·G/L ＝5×.08×2.212／4.5 ＝.197KN/m b) 刚度计算： ａ、Y轴方向挠度荷载组合如下： qy＝1×Wk＋0.6qEy ＝1×1＋0.6×.124 ＝1.074KN／m2 在矩形荷载作用下，竖框所受线荷载和作用组合值为 q刚度
23、y＝qy×B＝1.074×1.587 ＝1.704KN／m 按单跨简支梁计算，竖框产生的挠度按下式计算： f＝5q刚度y·L4／384EI 取［f］＝L/180＝4500／180＝25mm 由上式可知，竖框所需的最小惯性矩Ixmin为： Ixmin＝5q刚度yL4／384E·［f］ ＝5×1.704×4.54×108／384×70000×25 ＝519.9007< Ix=537.8 (cm4) b、X轴方向挠度荷载组合如下： q刚度x＝0.6qEx ＝0.6×.197 ＝.118KN／
24、m Iymin＝5q刚度xL4／384E·［f］ ＝5×.118×4.54×108／384×70000×25 ＝36.0025< Iy=130.84 (cm4) c) 强度计算 强度荷载组合如下 q＝1.4×1×Wk＋1.3×0.6×qEy ＝1.4×1×1＋1.3×0.6×.124 ＝1.497KN／m2 竖框所受线荷载为 q强度＝q×B＝1.497×1.587 ＝2.376KN／m 则按单跨简支梁计算，竖框所受最大弯矩为 M＝q强度·L2／8＝2.376×4.52／8 ＝6.014
25、KN·m 式中： M——竖框承受的最大弯矩，KN·m； L——计算层间高 m。 竖框所受轴向拉力为N＝1.2×G＝2.654KN 竖框承载力应满足下式要求 N／A0＋M／(γ·W)≤fa 式中： N——竖框所受拉力设计值(KN)； M——竖框所受弯矩设计值(KN·m)； A0——竖框净截面面积(mm2)； W——在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(cm3)； γ——
26、塑性发展系数，取1.05； fa——竖框材料的强度设计值，取140N／mm2。 则 N／A0＋M／(γ·W) ＝103×2.654／1571＋103×6.014／(1.05×59.22) ＝98.407 N／mm2< fa＝140 N／mm2 所以竖框刚度和强度满足要求 3) 横框的计算 横框受两个方向力的作用，一个是重力作用，另一个是垂直于玻璃表面的风荷载和地震作用。横框长1.587米，承担重力方向分格高1.5米，承担风荷载方向分格高1.35米。 a) 荷载计算 a.横框受重力作用时 横框所承受的重力线荷载
27、标准值为： qxk＝γ玻·t·H1×1.1 ＝25.6×11×1.5×1.1/1000 ＝.465 KN／m 式中： γ玻——玻璃的密度，取25.6 KN／m3 t ——玻璃的总厚度 m； H1 ——自重方向分格高度 m； 横框所承受的重力线荷载设计值为： qx＝1.2×qxk＝.558 KN／m b.横框受风荷载和地震作用时： Wk＝βgZ·μs·μz·Wo ＝1.88×1.
28、2×1×.35 ＝.790≤1 所以取Wk＝1 KN／m2 qEy＝βE·αmax·G／A ＝5×.08×.664／2.142 ＝.124KN／m2 式中：qEy——作用于幕墙平面外水平分布地震作用(KN／m2)； G ——幕墙分格构件的重量(KN)； A ——幕墙分格面积(m2)； αmax——水平地震影响系数最大值，取.08； βE——动力放大系数，取5 。 其中 G＝H×B×t×γ玻×1.1
29、 ＝1.35×1.587×11×25.6× 1.1/1000 ＝.664ＫＮ A＝H×B＝1.35×1.587 ＝2.142m2 荷载组合值为 qyk＝(1.0×Wk＋0.6×qEy)×H2 ＝(1×1＋0.6×.124)×1.35 ＝1.45KN／m qy＝(1.0×1.4×Wk＋0.6×1.3×qEy)×H ＝(1×1.4×1＋0.6×1.3×.124)×1.35 ＝2.021KN／m b) 刚度计算 横框的许用
30、挠度为［f］＝B／180＝1587／180＝8.8mm 则按简支梁计算，横框所需的最小惯性矩为 Iymin＝5×qxk×B4／384E·［f］ ＝5×.465×1.5874×108／(384×70000×8.8) ＝6.235 cm4≤Iy＝37.67cm4 Ixmin＝(25-10×H2/B2＋H4/8B4)×qyk×B4／1920E·［f］ ＝(25-10×1.352/1.5872＋1.354/8×1.5874)×1.45×1.5874×108／(1920×70000×8.8) ＝13.865 cm4≤Ix＝50.58cm4 式中：B─
31、─玻璃分格宽度 m； E——弹性模量 N/mm2 c) 强度计算 横框最大弯矩按下式计算 My＝qx×B2／8 ＝.558×1.5872／8 ＝.176 KN·m Mx＝qy×(3×B2-H2)／24 ＝2.021×(3×1.5872-1.352)／24 ＝.483 KN·m 横框的抗弯承载力应满足下式要求 Mx／γWx＋My／γWy≤fa 则 Mx／γWx＋My／γWy ＝103×.483／(1.05×13.15)＋103×.176／(1.05×12.56) ＝4
32、8.326N／mm2≤fa＝85.5N／mm2 横框的抗剪承载力应满足下式要求 Vy×Sx／(Ix×tx)≤fv Vx×Sy／(Iy×ty)≤fv 式中：Vx、Vy——横梁水平方向、竖直方向的剪力设计值(N)； Sx、Sy——横梁截面绕X轴、Y轴的面积矩(cm3); tx、ty——横梁截面垂直于Y、X方向的腹板截面总宽度(mm)； fv ——型材抗剪强度设计值(N/mm2); Vx＝1000×qx×B/2＝442.773 N Vy＝1000×qy×B×(1－H/2B)/2＝921.576 N 则， Vy×Sx／(10×
33、Ix×tx) ＝921.576×8.83／(10×50.58×6) ＝2.681≤fv＝49.6N/mm2 则， Vx×Sy／(10×Iy×ty) ＝442.773×7.53／(10×37.67×6) ＝1.475≤fv＝49.6N/mm2 所以横框刚度和强度满足要求。 2. 二层以上玻璃幕墙的计算（双跨梁） 1) 玻璃的计算 幕墙采用6mm＋9A＋5mm钢化中空玻璃， 选取标高21.3m处为计算部位，玻璃分格高度H=1.05 m，玻璃分格宽度B=1.625 m。 a) 玻璃强度计算 风荷载标准值
34、为 Wk＝βgZ·μs·μz·Wo ＝1.679×1.2×1.274×.35 ＝.898≤1 所以取Wk＝1 KN／m2 水平分布地震作用标准值为 qEk＝βE·αmax·γ玻·t·10-3 ＝5×.08×25.6×11×10-3 ＝.113KN／m2 中空玻璃把荷载分配到单片玻璃上分别计算： Wk1 = 1.1×Wk×t13/(t13+t23)=.697KN／m2 Wk2 = Wk×t23/(t13+t23)=.367KN／m2 qEk1 = βE·αmax·γ玻·t1·10-3=.061KN／m2 qEk2 = βE·
35、αmax·γ玻·t2·10-3=.051KN／m2 ①风荷载作用下应力标准值按下式分别在两个单片玻璃上计算 σwk＝6·η·ψ1·Wk·a2/t2 式中:σwk—风荷载作用下的应力标准值； a——玻璃短边长度，(mm)； t——玻璃的厚度，(mm)； ψ1——弯曲系数，按a/b的值查表 η——折减系数，按θ值查表 则σwk1＝6·η1·ψ1·Wk1·a2/t12 ＝6×.9674×.0804×.697×10-3×10502/62 ＝9.96 N/mm2
36、 σwk2＝6·η2·ψ1·Wk2·a2/t22 ＝6×.9607×.0804×.367×10-3×10502/52 ＝7.5 N/mm2 ②地震作用下应力标准值按下式分别在两个单片玻璃上计算 σEk＝1.2×6·η·ψ1·qEk·a2/t2 式中:σEk—地震作用下的应力标准值； 则σEk1＝1.2×6·η1·ψ1·qEk1·a2/t12 ＝1.2×6×1×.0804×.061×10-3×10502/62 ＝1.08 N/mm2 σEk2＝1.2×6·η2·ψ1·qEk2·a2/t22
37、 ＝1.2×6×1×.0804×.051×10-3×10502/52 ＝1.3 N/mm2 ③玻璃的应力组合设计值按下式分别在两个单片玻璃上计算 σ＝ψw·γw·σwk＋ψE·γE·σEk 则σ1＝ψw·γw·σwk1＋ψE·γE·σEk1 ＝1.0×1.4×9.96＋0.6×1.3×1.08 ＝14.79N/mm2＜fa＝84N/mm2 σ2＝ψw·γw·σwk2＋ψE·γE·σEk2 ＝1.0×1.4×7.5＋0.6×1.3×1.3 ＝11.51N/mm2＜fa＝28N/mm2 所以玻璃强度满足要求。
38、 b) 玻璃挠度计算 风荷载标准值为 Wk＝1 KN/m2 玻璃跨中最大挠度为 μ＝η·ψ2·Wk·a4／Ｄ 玻璃板的弯曲刚度 Ｄ＝Ｅt3／(12(1-ν2)) ＝0.72×105×6.63／(12(1－0.22)) ＝1796850 Ｎ·mm 式中：ν－泊松比，取ν＝0.2 Ｅ－玻璃弹性模量，取0.72×105 Ｎ／mm2 t －玻璃等效厚度 (mm) t=0.95×(t13+t23)1/3 θ ＝ Wk·a4 / Et4 ＝1×10-3×10504／(0.72×105
39、×6.64) ＝8.9 查表取η = .9688 则玻璃的挠度 μ＝η·ψ2·Wk·a4／Ｄ ＝.9688×.008×1×10-3×10504／1796850 ＝5.2 mm 式中：μ－玻璃跨中最大挠度 mm ψ2－跨中最大挠度系数，由a/b查表 a－玻璃短边长 (mm) b－玻璃长边长 (mm) μ/a＝1/202<1/60 所以玻璃挠度满足要求。 2) 竖框的计算 幕墙中的危险部位位于21.3米处,竖框承担的分格宽B=1.625m，竖框采用双跨梁计算模型，计算层间高4.
40、2m，短跨长.4m。 a) 荷载计算 a. 风荷载标准值的计算 Wk＝βgZ·μs·μz·Wo ＝1.679×1.2×1.274×.35 ＝.898≤1 所以取Wk＝1 KN／m2 b. y轴方向(垂直于幕墙表面)的地震作用为 qEy＝βE·αmax·G／A 式中：qEy——作用于幕墙平面外水平分布地震作用(KN／m2)； G ——幕墙构件的重量(KN)； A ——幕墙构件的面积(m2)； αmax——水平地震影响系数最大值，取.08；
41、 βE——动力放大系数，取5 。 其中：G＝L×B×t×γ玻×1.1 ＝4.2×1.625×11×25.6×1.1/1000 ＝2.114ＫＮ 式中：L——计算层间高 m； B——分格宽 m； t——玻璃厚度 m； γ玻——玻璃的密度，取25.6 KN／m3 A＝L×B＝4.2×1.62
42、5＝6.825m2 则 qEy＝βE·αmax·G／A ＝5×.08×2.114／6.825 ＝.124KN／m2 c. x轴方向(幕墙平面内)的地震作用 qEx＝βE·αmax·G/L ＝5×.08×2.114／4.2 ＝.201KN/m b) 刚度计算： ａ、Y轴方向挠度荷载组合如下： qy＝1×Wk＋0.6qEy ＝1×1＋0.6×.124 ＝1.074KN／m2 在矩形荷载作用下，竖框所受线荷载和作用为 q刚度y＝qy×B＝1.074×1.625 ＝1.745KN／m 按双跨
43、梁计算，竖框产生的挠度为： f＝Φ·5q刚度·L4／384EI 式中： Φ——折减系数(双跨梁对相同条件的简支梁的挠度比值)，按L1/L2查表 L1——短跨长 L2——长跨长 取［f］＝L/180＝4200／180 ＝23.3mm 由上式可知，竖框所需的最小惯性矩Ixmin为： Ixmin＝Φ·5q刚度yL4／384E·［f］ ＝.3141×5×1.745×4.24×108／(384×70000×23.3) ＝136.159< Ix=191.04 (cm4) b、X轴方向挠度荷载组合如
44、下： q刚度x＝0.6qEx ＝0.6×.201 ＝.121KN／m Iymin＝Φ·5q刚度xL4／384E·［f］ ＝.3141×5×.121×4.24×108／(384×70000×23.3) ＝9.441< Iy=93.78 (cm4) c) 强度计算 强度荷载组合如下 q＝1.4×1×Wk＋1.3×0.6×qEy ＝1.4×1×1＋1.3×0.6×.124 ＝1.497KN／m2 竖框所受线荷载为 q强度＝q×B＝1.497×1.625 ＝2.433KN／m 则：按双跨简支梁计算，竖框所受最大弯矩
45、为 M＝q强度·(L13＋L23)／8×L ＝2.433×(.43＋3.83)/(8×4.2) ＝3.978KN·m 竖框所受轴向拉力为N＝1.2×G＝2.537KN 竖框承载力应满足下式要求 N／A0＋M／(γ·W)≤fa 式中： N——竖框拉力设计值(KN)； M——竖框弯矩设计值(KN·m)； A0——竖框净截面面积(mm2)； W——在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(cm3)； γ——塑性发展系数，取1.05；
46、 fa——竖框材料的强度设计值，取140N／mm2。 则 N／A0＋M／(γ·W) ＝103×2.537／1241＋103×3.978／(1.05×29.55) ＝130.253 N／mm2< fa＝140 N／mm2 所以竖框刚度和强度满足要求 3) 横框的计算 横框受两个方向力的作用，一个是重力作用，另一个是垂直于玻璃表面的风荷载和地震作用。横框长1.625米，承担重力方向分格高1.05米，承担风荷载方向分格高1.05米。 a) 荷载计算 a.横框受重力作用时 横框所承受的重力线荷载标准值为： qxk＝γ玻·t
47、·H1×1.1 ＝25.6×11×1.05×1.1/1000 ＝.325 KN／m 式中： γ玻——玻璃的密度，取25.6 KN／m3 t ——玻璃的总厚度 m； H1 ——自重方向分格高度 m； 横框所承受的重力线荷载设计值为： qx＝1.2×qxk＝.39 KN／m b.横框受风荷载和地震作用时： Wk＝βgZ·μs·μz·Wo ＝1.679×1.2×1.274×.35
48、 ＝.898≤1 所以取Wk＝1 KN／m2 qEy＝βE·αmax·G／A ＝5×.08×.529／1.706 ＝.124KN／m2 式中：qEy——作用于幕墙平面外水平分布地震作用(KN／m2)； G ——幕墙分格构件的重量(KN)； A ——幕墙分格面积(m2)； αmax——水平地震影响系数最大值，取.08； βE——动力放大系数，取5 。 其中 G＝H×B×t×γ玻×1.1
49、 ＝1.05×1.625×11×25.6× 1.1/1000 ＝.529ＫＮ A＝H×B＝1.05×1.625 ＝1.706m2 荷载组合值为 qyk＝(1.0×Wk＋0.6×qEy)×H2 ＝(1×1＋0.6×.124)×1.05 ＝1.128KN／m qy＝(1.0×1.4×Wk＋0.6×1.3×qEy)×H ＝(1×1.4×1＋0.6×1.3×.124)×1.05 ＝1.572KN／m b) 刚度计算 横框的许用挠度为［f］＝B／1
50、80＝1625／180＝9mm 则按简支梁计算，横框所需的最小惯性矩为 Iymin＝5×qxk×B4／384E·［f］ ＝5×.325×1.6254×108／(384×70000×9) ＝4.684 cm4≤Iy＝37.67cm4 Ixmin＝(25-10×H2/B2＋H4/8B4)×qyk×B4／1920E·［f］ ＝(25-10×1.052/1.6252＋1.054/8×1.6254)×1.128×1.6254×108／(1920×70000×9) ＝13.556 cm4≤Ix＝50.58cm4 式中：B──玻璃分格宽度
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