幕墙结构计算入门培训.ppt

1、幕墙结构计算基础,第一章 概述,1、幕墙计算现状传统的计算原理 手工计算 各类计算软件发展迅速 大型软件受青睐 手工计算与软件联合、互补。 应用规范,2、目前存在问题计算人员实际经验不足 过渡依赖计算软件 形式主义 距离优化设计很远。,3、今后发展趋势有限元软件功能细化 计算人员更专业。 计算规范与标准更详细、准确。,第二章 杆件计算,第一节、概述与计算对象（1）单根杆件 -框架幕墙的立柱、横梁选用横梁型材的截面特性:选用型材材质: 铝合金6063-T5，断面如图：型材强度设计值: 85.500N/mm2 型材弹性模量: E=0.7105N/mm2X轴惯性矩: Ix=156.662cm4Y轴惯

2、性矩: Iy=85.870cm4X轴抵抗矩: Wx1=30.412cm3X轴抵抗矩: Wx2=32.311cm3Y轴抵抗矩: Wy1=23.424cm3Y轴抵抗矩: Wy2=13.243cm3型材截面积: A=11.383cm2型材计算校核处壁厚: t=2.000mm型材截面面积矩: Ss=19.604cm3塑性发展系数: =1.05,幕墙横梁的强度计算校核依据: M x / W x+ M y/ W yf a=85.5 (N/mm2)幕墙横梁的抗剪强度计算校核依据: max=49.6N/mm2幕墙横梁的刚度计算校核依据: U maxL/180横梁承受呈三角形分布线荷载作用.,（2）多根杆件组成

3、的结构体系： -框架 窗、单元板（立柱、横梁、中挺）立柱公料材质: 铝合金6063-T5，型材断面如图：型材强度设计值: 85.500N/mm2型材弹性模量: E=0.7105N/mm2X轴惯性矩: Ix=401.788cm4Y轴惯性矩: Iy=76.622cm4X轴抵抗矩: Wx1=55.325cm3X轴抵抗矩: Wx2=38.866cm3型材截面积: A=15.945cm2型材计算校核处壁厚: t=3.000mm型材截面面积矩: Sx=36.070cm3塑性发展系数: =1.05,公立柱,母立柱,立柱母料材质: 铝合金6063-T5，型材断面如图：型材强度设计值: 85.500N/mm2型

4、材弹性模量: E=0.7105N/mm2X轴惯性矩: Ix=381.848cm4Y轴惯性矩: Iy=26.989cm4X轴抵抗矩: Wx1=52.397cm3X轴抵抗矩: Wx2=37.028cm3型材截面积: A=14.111cm2型材计算校核处壁厚: t=3.000mm型材截面面积矩: Sx=33.158cm3塑性发展系数: =1.05,连续梁内力表：,M=系数*qL2; Q=系数*qL ; f=系数*qL4/100EI,简支梁均布荷载作用内力公式,简支梁梯形荷载作用内力公式,简支梁三角形荷载作用内力公式,简支梁集中荷载作用内力公式,-分段比 1/4,-桁架 钢桁架、异型桁架、网架 一般采

5、用有限元分析软件计算。 1、3D3S 2、Sap2000 3、Ansys 4、Staad -刚架-壳体,第二节、单根杆件计算框架式幕墙： 立柱 1）荷载-风荷载Wk=zszW0 gz-高度Z处的阵风系数z-风压高度变化系数s1 风压体型系数Wk-垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值(kN/m2)W0-基本风压(kN/m2)场地类别、建筑外轮廓、地区地域有关。,2）截面特性 外轮廓：整体、组合 截面积 A0=8311 mm2 X轴惯性矩 IX=11897866 mm4 X轴抵抗矩 WX=86583 mm3 X轴面积矩 SX=91392 mm3 塑性发展系数 =1.05 型材壁厚 t=2.5 mm

6、壁厚 材质 6063-T5,T6,3）支撑形式 简支梁 - 铰接、固接、滑动铰。,4）计算结果 横梁 1）荷载 水平荷载：线性荷载输入。 竖向荷载：集中力2）截面特性 开口、闭口。 3）支撑形式 一般采用铰接，钢结构有时会采用固接。 4）计算结果 最大弯曲应力、最大剪应力，挠度mm。,横梁抗弯强度校核校核依据： 按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第6.2.4条=83.195 N/mm2fa=85.5 N/mm2 横梁抗弯强度符合规范要求。,横梁抗剪强度校核校核依据：按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第6.2.5条 1、竖直方向剪应力 t：横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度，

7、取t=5.0 mm X：横梁承受的竖直荷载产生的剪应力= =1.475 N/mm2fav=49.6 N/mm22、水平方向剪应力 t：横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度，取t=5.0 mm Y：横梁承受的水平荷载产生的剪应力=4.366 N/mm2fav=49.6 N/mm2 横梁抗剪强度符合规范要求。,第三节、多杆结构体系（1）框架体系 -窗：,1）荷载 梯形荷载、三角形荷载,窗竖挺荷载,2）截面特性 闭口型腔,锁五金件,3）窗型,4）支撑形式,5）计算结果,-单元板框架计算 1）荷载 2）截面特性 3）分格 4）连接形式 5）计算结果,幕墙框架图,单元式幕墙组成,单元式幕墙立柱计算 载荷分

8、布：按等位移原理，协同作用。 q=q1+q2 -(1) M=M1+M2 -(2) f1=f2 -(3)Mx1=M*Ix1/(Ix1+Ix2) Mx2=M*Ix2/(Ix1+Ix2) 内力分配系数立柱弯矩按公料、母料的抗弯刚度分配，分配系数计算如下： Ix=Ix1+Ix2=401.788+381.848=783.636cm4 公料弯矩分配系数：a1=Ix1/Ix=401.788/783.636=0.51 母料弯矩分配系数：a2=Ix2/Ix=381.848/783.636=0.49立柱剪力及轴向力按公料、母料的抗剪刚度分配，分配系数计算如下： A=A1+A2=15.945+14.111=30.0

9、56cm2 公料剪、轴力分配系数：b1=A1/A=15.945/30.056=0.53 母料剪、轴力分配系数：b2=A2/A=14.111/30.056=0.47,刚度分配系数,内力计算 简支梁受力：,连续梁受力：,M=q*L2/8,逐跨内力分析：立柱按多跨铰接连续静定梁进行设计计算：第1跨内力：RB1=5.53636151-(285/3615)2/2-0(285/3615)=9945NP2=9945NM1=5.536361521-(285/3615)22/8-02851-(1+285/3615)2/2+285/3615=8931701Nmm第2跨内力：RB2=5.53636151-(285/

10、3615)2/2-9945(285/3615)=9161NP3=9161NMA2=-(9945285+5.5362852/2)=-3059097NmmM2=5.536361521-(285/3615)22/8-99452851-(1+285/3615)2/2+285/3615=7523383Nmm第3跨内力：RB3=5.53636151-(285/3615)2/2-9161(285/3615)=9223NP4=9223NMA3=-(9161285+5.5362852/2)=-2835650NmmM3=5.536361521-(285/3615)22/8-91612851-(1+285/3615

11、)2/2+285/3615=7634412Nmm第4跨内力：RB4=5.53636151-(285/3615)2/2-9223(285/3615)=9218NP5=9218NMA4=-(9223285+5.5362852/2)=-2853266NmmM4=5.536361521-(285/3615)22/8-92232851-(1+285/3615)2/2+285/3615=7625659Nmm第5跨内力：RB5=5.53636151-(285/3615)2/2-9218(285/3615)=9218NP6=9218NMA5=-(9218285+5.5362852/2)=-2851877Nmm

12、M5=5.536361521-(285/3615)22/8-92182851-(1+285/3615)2/2+285/3615=7626349Nmm,广东全球通大厦,立柱的内力分析 第1跨内力分析： RBi=qLi1-(Ai/Li)2/2-Pi(Ai/Li)，i=1=3.13228501-(850/2850)2/2-0(850/2850)=4066N Mi=qLi21-(Ai/Li)22/8，i=1=3.132285021-(850/2850)22/8=2639402Nmm 第2跨内力分析： Pi=RBi-1，i=2=4066N RBi=qLi1-(Ai/Li)2/2-Pi(Ai/Li)，i=

13、2=3.13228501-(850/2850)2/2-4066(850/2850)=2853N Mi=qLi21-(Ai/Li)22/8-PiAi1-(1+(Ai/Li)2/2+Ai/Li，i=2=3.132285021-(850/2850)22/8-40668501-(1+(850/2850)2/2+850/2850=1065062Nmm MA2=-(PiAi+qAi2/2)，(i=2)=-4587535Nmm 第3跨内力分析： Pi=RBi-1，i=3=2853N RBi=qLi1-(Ai/Li)2/2-Pi(Ai/Li)，i=3=3.13228501-(850/2850)2/2-2853

14、(850/2850)=3215N Mi=qLi21-(Ai/Li)22/8-PiAi1-(1+(Ai/Li)2/2+Ai/Li，i=3=3.132285021-(850/2850)22/8-28538501-(1+(850/2850)2/2+850/2850=1534731Nmm MA3=-(PiAi+qAi2/2)，(i=3)=-3556485Nmm,天津国贸投标计算,横梁计算 幕墙横梁按三角形简支梁计算水平荷载；由于玻璃下面有垫块，因此自重荷载按集中受力模型考虑。,水平荷载作用,竖向荷载作用,按照等挠度原则，进行荷载分配，对于三角形荷载简支梁：q1kB4/120EaI1y=q2kB4/12

15、0EaI2yq1k+q2k=qkq1k=qkI1y/(I1y+I2y)=2.9863867360/(3867360+5762240)=1.199N/mmq2k=qkI2y/(I1y+I2y)=2.9865762240/(3867360+5762240)=1.787N/mm （设计值） M1w=q1wB2/12M1E=q1EB2/12（水平地震荷载）M1y=M1w+0.5M1E=q1B2/12=1.79418402/12=506147.2Nmm按横梁抗弯强度计算公式，应满足：M1x/W1nx+M1y/W1nyfa,按建筑幕墙5.1.9，b，自重标准值作用下挠度不应超过其跨度的1/500，并且不应

16、大于3mm；B/500=1840/500=3.68mm 取：df2,lim=3mmdfx=P1kaB2/24EaIax(3-42)=1361.615018402/24/70000/529090(3- 4(150/1840)2)=2.313mm 因为2.313mm3mm，所以，单元横框自重方向挠度可以满足设计要求。,平面内变形分析 建筑幕墙 GB/T 21086-2007,框架式幕墙平面变形分析 平面变形性能确定 ：主体结构的弹性层间位移角限值，取=1/550。 由主体结构为钢筋混凝土框架结构，查玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003条文说明中表4.1得 ：隐框玻璃幕墙板块平面内变形性能 按

17、玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第4.3.12条 =3=31/550=1/183 1/150=1/1831/200 该隐框玻璃幕墙的变形性能应为级。,玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003,单元板平面变形分析主体结构类型为多、高层钢结构结构，结构的层间位移角为： =tan -1(1/300) 层高：h=3600 mm。 地震控制层间位移限值为： lim=h（=3=1/100，=0.57） =3600/100 =36.00mm 如最大玻璃板块HxW=2100x1200 mm 适应变形值为 s= L =2100/100 =21.0 mm 对隐框结构胶的延展性好，因此通过构造与结构胶完

18、全能满足地震荷载及风载作用下的平面内变形。 对明框预留边框距离a21/2=10.5 mm.,上下30mm,单元板块横梁竖向位移量计算,： 立柱材料的线膨胀系数最大单元板块高度 L : 方向尺寸温差 T :最大温差 ： 实际伸缩调整系数 LA： 梁在柱间计算跨度，取(mm) A： 梁挠度限制,设计单元板块横梁竖向伸缩缝30mm，满足计算要求。,单元板块平面内竖向位移设计,左右15mm,： 立柱材料的线膨胀系数最大单元板块高度 L : 方向尺寸温差 T :最大温差 ： 实际伸缩调整系数,单元板块平面立柱极限水平位移量计算,设计单元板块立柱水平 伸缩缝15mm，满足计算要求。,单元板块平面内水平位移

19、设计,（2）桁架 -普通桁架 1）荷载,线性荷载输入：,2）截面特性 方管、圆管、组合截面。,上弦杆,下弦杆,腹杆,斜腹杆,3）桁架类型（铰接节点、刚接节点） 焊接桁架 铰接桁架 混合型 4）支撑形式（简支、滑动、固接） 铰接支撑：耳板、销轴,拉杆,上弦杆,次桁架,采光顶桁架受力图,采光顶桁架计算模型图,5）计算结果（整体、杆件） 强度 挠度 稳定性 连接件（耳板、螺栓、铆钉、销轴） 焊缝（三角形、对接）,例题1：通过计算可知，钢结构体系最大位移： Fmax=115.6/1.4=82.6 mmL/300=36000/300=120 mm 主结构钢架： 300(299)管：max=89.2 N/

20、mm2=215 N/mm2; 180X12管：max=65.0 N/mm2=215 N/mm2; 次结构桁架： 195X12管：max=275.2 N/mm2=310 N/mm2; 通过。 方管160X80X10: max=304.5 N/mm2=310 N/mm2; 通过。支座反力： 桁架HJ01：与主体结构连接为铰接：Fx=416.6 kNFy=345.9 kNFz=417.2 kN注意，埋件应根据受力不同区别设计。,例题2钢管203X8：max=46.5 Mpa215 Mpa Ok. 钢管273X14：max=31.3 Mpa=0.6X 215=129.0 Mpa Ok. 钢管500X1

21、6：max=17.5 Mpa=0.6X 215=129.0 Mpa Ok. 钢管400X16：max=11.2 Mpa=0.6X 215=129.0Mpa Ok.最大挠度 fmax=32.5/1.4=23.2 mm fmax/2L=23.2/2X6000=1/5001/300, OK.,(3）刚架 1）荷载,全球通南北飞翼幕墙结构,2）截面特性 种类：管材、槽钢、工字、钢板。 材料：钢、不锈钢、铝合金。 3）刚架类型 焊接连接、螺栓组 4）支撑形式（铰接支座、刚接支座）5）计算结果（整体、杆件） 强度 挠度 稳定性（杆件整体、局部）,本工程有2种材料：316不锈钢 铝合金6063-T5 设计验

22、算结果表 (强度和整体稳定为(应力/设计强度),3D3S有限元分析软件计算结果,（4）壳体 异型结构 张拉膜结构,第三章 板面计算,1、玻璃计算1）荷载类型 2）玻璃构成（夹胶、中空、双曲） 3）物理特性 4）支撑形式（边铰接、点支撑） 5）计算结果（大面、小面、局部） 强度 挠度,玻璃挠度校核,不考虑大挠度效应时玻璃应力分布（第一主应力）,考虑大挠度效应时玻璃应力分布（第一主应力）,2、铝板计算 1）荷载类型 2）铝板构造 3）物理特性 4）支撑形式（边铰接、边固接） 5）计算结果（大面、局部） 强度 挠度 稳定性,3、石材计算 1）荷载类型 2）构造形式（复杂、简单、造型） 3）物理特性

23、4）支撑形式（点支撑、边支撑） 背拴、T型挂件、铝合金挂件、背槽式、通槽挂 5）计算结果（大面、小面、局部） 强度 挠度,例题： 水平方向荷载组合 风荷载+水平地震荷载 风荷载和水平地震作用组合标准值计算 W：风荷载作用效应分项系数，取W=1.0 按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第5.4.3条规定 E：地震荷载作用效应分项系数，取E=0.5 按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第5.4.3条规定 qK =WWK+EqEK=1.01.0+0.50.68=1.34 KN/m2 风荷载和水平地震作用组合设计值计算 q =WW+EqE=1.01.4+0.50.884 =1.842

24、KN/m2,板块计算 （1）、立面石材采用：30mm厚花岗石，板块1490X740mm。 板块计算模型详见下图： （2）、计算结果与校核，本计算采用Ansys板单元shell63。 计算结果详见下列图表。,经计算，在水平荷载作用下，石材板块内力与挠度如下：最大挠度：fmax=0.3 mm； 最大拉应力：max=2.3 N/mm2=8.0N/mm2/2.15=3.72 N/mm2, 通过。,金属与石材幕墙工程技术规范JGJ 133,金属与石材幕墙工程技术规范JGJ 133,第四章 埋件计算,1、预埋件-平板埋件,1）荷载（拉压力、剪力、弯矩） 2）埋件构造（钢筋、钢板、锚板） 3）主体混凝土性能

25、参数 4）计算结果 承载力极值,法向拉力设计值 N 4.3kN 弯矩设计值 M 1.329kNm 剪力设计值 V 63.9kN 受力直锚筋的层数 n 2 层 每层直锚筋的根数、直径为： 212 直锚筋的间距 b1 100mm 沿剪力方向最外层锚筋中心线之间的距离 z 100mm,常用埋件计算例题：,锚板厚度 t 10mm 锚板宽度 B 300mm 锚板高度 H 180mm 锚板的弯曲变形折减系数 b 混凝土强度等级：C30 fc 14.3N/mm 筋的抗拉强度设计值 fy 300N/mm 锚筋的总截面面积 As 验算 当有剪力、法向拉力和弯矩共同作用时，应按混凝土规范式 10.9.12 及式

26、10.9.12 两个公式计算，并取其中的较大值： As V / r / v / fy + N / 0.8 / b / fy + M / 1.3 / r / b / fy / z As N / 0.8 / b / fy + M / 0.4 / r / b / fy / z,锚筋的受剪承载力系数 v 按混凝土规范式 10.9.15 计算： v (4.0 - 0.08 * d) * (fc / fy) 0.5 (4.0-0.08*12)*(14.3/300)0.5 0.66 锚板的弯曲变形折减系数 b 按混凝土规范式 10.9.16 计算： b 0.6 + 0.25 * t / d 0.6+0.25

27、*10/12 0.81 当锚筋层数 n 2 时，锚筋层数影响系数 r 1.00 锚筋的总截面面积 As 2*2*(12/2)2 452mm As1 V / r / v / fy + N / 0.8 / b / fy + M / 1.3 / r / b / fy / z As1 63944/1.00/0.66/300+4274/0.8/0.81/300+1329292/1.3/1.00/0.81/300/100 321+22+42 385mm As 452mm As2 N / 0.8 / b / fy + M / 0.4 / r / b / fy / z As2 4274/0.8/0.81/30

28、0+1329292/0.4/1.00/0.81/300/100 22+137 159mm As 452mm,锚筋间距和锚筋至构件边缘的距离 按混凝土规范第 10.9.6 条，对受剪预埋件，其锚筋的间距 b、b1 不应大于 300mm，且 b1 不应小于 6d 和 70mm；锚筋至构件边缘的距离 c1，不应小于 6d 和 70mm，b、c 不应 小于 3d 和 45mm。即：b、b1 300mm，b、c 45mm，b1、c1 72mm 锚板的构造要求 锚板的厚度宜大于锚筋直径的 0.6 倍。受拉和受弯预埋件的锚板厚度尚宜大于b/8。 锚板的厚度 t 10mm Max0.6d, b/8 Max7.

29、2, 6.3 7.2mm 锚筋中心至锚板边缘的距离 t1 Max2d, 20 24mm 锚板最小宽度 Bmin 1*50+2*24mm 98mm B 300mm，满足要求。 锚板最小高度 Hmin 1*100+2*24mm 148mm H 180mm，满足要求。 当锚筋直径不大于 20mm 时，宜采用压力埋弧焊。HRB335 级、HRB440 级钢筋采用手工焊时，焊缝高度不宜小于 0.6d 7mm。,钢结构埋件计算举例：,钢结构天幕采光顶埋件计算 预埋件EM01计算 受力节点见下图，在楼板处为铰接支座。,-槽式埋件,1）荷载（拉压力、剪力、弯矩） 2）埋件构造、分类（钢板槽、锚筋） 3）主体混

30、凝土性能参数 4）计算结果 承载力极值,Particular quality features associated with HALFEN cast-in channels are: high bearing loads up to 32 kN or 108 kN/m small edge distances of minimum 5 cm easy to adjust assembly without noise and dirt officially approved for static and dynamic loads a high degree of corrosion prot

31、ection available both in stainless steel and hot-dip galvanized,2、后置埋件 -平板埋件,1）荷载（拉压力、剪力、弯矩） 2）埋件构造（锚栓、钢板） 化学锚固 机械锚固 3）主体混凝土性能参数 4）计算结果 承载力极值,化学锚栓选型：,慧鱼化学锚栓设计参数,膨胀螺栓 螺栓材料 常用材料：Q215、Q235、25和45号钢，对于重要的或特殊用途的螺纹联接件，可选用15Cr ，20Cr，40Cr，15MnVB，30CrMrSi等机械性能较高的合金钢。,-复杂后置埋件 通过钢板焊接组合形成。 焊缝计算：,焊缝验算 （1）计算说明 由于角

32、钢的翼缘的侧向刚度较低，一般不考虑其承受剪力，故全部剪力由腹板上的一条长110 mm的焊缝承担，弯矩和拉力则由全部焊缝来承担。 （2）焊缝有效截面的几何参数 hf：焊缝高度，取hf=8 mm tmin：被焊接的两块钢板中，厚度最小的钢板厚度，取tmin=8 mm hfmax：允许焊缝最大高度 hfmax=1.2tmin=1.28=9.6 mm tmax：被焊接的两块钢板中，厚度最大的钢板厚度，取tmax=8 mm hfmin：允许焊缝最小高度 hfmin=1.5tmax0.5 =1.580.5 =4.2 mm hfmin=4.2 mmhf=8 mmhfmax=9.6 mm L1：竖向焊缝有效长

33、度 L1=110-10=100 mm A1：竖向焊缝计算截面面积 A1=0.7hfL1=0.78100=560 mm2 整个焊缝的总截面特性 面积 A=1680 mm 惯性矩 I=2268800 mm4 抵抗矩 W=32448 mm3 （3）焊缝强度验算 ：由弯矩和拉力产生的垂直于焊缝长度方向的应力=18.9 N/mm2ffw=160 N/mm21：由弯矩和拉力产生的垂直于焊缝长度方向的竖向焊缝应力 1=18.9 N/mm2 1：由剪力产生的竖向焊缝剪应力 1=V3/2A1=4.627103/2/560=4.13 N/mm2 ：正面角焊缝的强度设计值提高系数，取=1.22 =16 N/mm2f

34、fw=160 N/mm2 焊缝满足设计要求。,第五章 连接件计算,1、上墙件 -框架式幕墙上墙件 材料：钢板 螺栓 调节件 连接壁厚,荷载计算 （1）M12螺栓承受的剪力 V1：M12螺栓承受的竖直方向剪力 V1=N=4.627 KN（见第四章第二节） V2：M12螺栓承受的水平方向剪力 V2=2V=26.751=13.5 KN（见第四章第二节） V：M12螺栓承受的剪力 V= =14.271 KN （2）焊缝承受的荷载 V3：焊缝承受的竖直方向剪力 V3=V1=4.627 KN M：焊缝受到的弯矩作用 M=V3d1=4.6270.08=0.37 KNm N：焊缝承受的拉力 N=V2=13.5

35、 KN,3、M12螺栓验算 n：螺栓个数，n=2 nV：每个螺栓剪切面数 A0：M12螺栓有效面积,取A0=84.3 mm2 NVb：M12螺栓的抗剪能力 NVb= nnVA0fV=2284.3245=82614 NV=14271 N M12不锈钢螺栓满足设计要求。立柱局部抗压承载力 d：M12螺栓孔径，取d=12 mm t：穿过立柱的总壁厚 t=2t=22.5=5 mm n：螺栓个数，n=2 NCb：立柱局部承压能力 NCb=ndtfab=2125120.0=14400 NV=14271 N 立柱局部承压能力满足设计要求。,-单元板上墙件 材料：钢板、铝板 螺栓 调整螺栓 连接壁厚,N1:

36、连接处水平总力(N):Nl=q1Hsjcg=5.5363900=21590.400kN/mN2: 连接处自重总值设计值(N):N2=3089.0NN: 连接处总合力(N):N=(N12+N22)0.5=(21590.4002+3089.0002)0.5 =22810.257ND2: 连接不锈钢螺栓（A2-70）直径: 12.000mmD0: 连接螺栓有效直径: 10.360mmNvb: 不锈钢螺栓的承载能力:Nv: 连接处剪切面数: 1Nvb= Nv3.14D02fv/4=13.1410.3602245/4=20642.000NNum1: 立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数:Num1=N/Nvb

37、=22810.257/20642.000=1.105个设计有4个（公、母料上各有2个独立受力的螺栓），受力可以满足要求。,不锈钢螺栓验算,Ncbl: 立梃型材（6063-T5）壁抗承压能力(N):D2: 连接螺栓直径: 12.000mmNv: 连接处剪切面数: 4t: 立梃局部壁厚: 5.000mm(螺栓处局部加厚)+6.0mm(铝合金卡块)=11.0mm(如图中标注)Ncbl=D2fcetNum1 =12.00012011.0004.000=63360.0N63360.000N 22810.257N铝立柱局部承压强度可以满足。Ncbg: 铝合金挂码型材(Q235)壁抗承压能力(N):Lct2

38、: 连接处铝合金挂码壁厚: 12.000mmNcbg=D2fceLct2Num1=12.00012012.0004.000=69120.000N 69120.000N 22810.257N铝合金挂码局部承压强度可以满足。,铝合金连接件验算,2、耳板 1）荷载 2）截面尺寸 3）销轴形式 4）焊缝尺寸 5）计算结果,3、五金件 1）荷载 2）截面尺寸 3）销轴形式 4）焊缝尺寸 5）计算结果 -门、窗五金 锁点计算 传动计算,1、幕墙承受荷载计算 风荷载标准值的计算方法参考天津国际贸易中心项目风洞实验报告，按最大风压值：wk=4.1KPa=4100Pa ，校核锁点时的玻璃面密度取G=0.014X

39、25.6=0.358kPa； 开启窗锁点计算 基本参数： 1：分格尺寸：1500mm700mm(1)风荷载作用：qwk：风荷载线分布最大荷载标准值(N/mm2)；wk：风荷载标准值(MPa)； qwk=wk=0.004100N/mm2 (2)水平地震作用：qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)；E：动力放大系数，取5.0；max：水平地震影响系数最大值，取0.12；Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)；A：幕墙平面面积(mm2)；qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003=50.120.000358=0.00021MPaqEk：水平地震作

40、用线荷载集度标准值(N/mm)； B：开启扇分格宽度(mm)；qE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)；qE=1.3qEk=1.30.00021=0.00028N/mm2 (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=1.4qkw+0.5qE=1.40.0041+0.50.00028=5.88kN/m2 N=5.880.71.5=6.17 kN,2、窗扇受力计算 作用锁点剪力许用值为V=1200 N. 窗扇为上悬开启，六点锁设计，在闭合状态时，锁点受力如下：其中： 计算荷载方程：QX1=(1/2X0.5+4/5X1.2+

41、1.5)V3V3=6170/(1/2X0.5+4/5X1.2+1.5)=2276 N所以单点剪力 V=V3/2=2276/2= 1138 N 1200 N. 通过。 六点锁点满足使用要求！,-点驳件 点驳爪 点驳头 支撑螺栓,驳接头详细计算 采用T系列驳接头,根据提供的技术资料及产品的等强度设计理念,在本计算中只验算其薄弱截面。 螺栓强度等级为A2-70，14螺栓的小径为 D1=11.835mm A0=11.8352/4=110mm2 螺栓抗剪强度设计值fv为245N/mm2 螺栓抗拉强度设计值ft为320N/mm2 螺栓抗拉承载力为 NcbA0ft35.20kN 螺栓抗剪承载力为 NvbAf

42、v37.71kN 承重驳接头所受拉力为 Fy0.66kN Ncb35.20kN 螺栓所受面内剪力为 Vi(Fx2+Fz2)1/2 (0.392+0.182)1/2 0.43kNNvb37.71kN 所受附加弯矩为(面内剪力产生) M= Vie = 0.43100062mm = 25800 N.m 其中e=32+2+36.5-8-1.14/2=62mm 螺栓所受拉应力为 Fy/ A0+ M/(D3/32) 0.661000/110+25800/(143/32) 306.87N/mm2ft320N/mm2 螺栓所受剪应力为 Vi/ A 0.431000/(142/4) 2.79N/mm2fv245

43、N/mm2 由于 (/fv) 2+(/ft)21/2 (2.79/245) 2+(306.87/320)21/2 0.96 1 故螺拴强度满足要求。,驳接爪计算,-拉索（杆） 拉索（杆） 索（杆）连接头 销轴,第六章 支座反力计算,拉压力 剪力 弯矩 各种类型支反力：,广东全球通悬挑钢架,天幕钢结构支座反力 N, Nmm,第七章 胶计算,1、结构胶 1）荷载类型 拉力、剪力。,玻璃幕墙工程技术规范,2）打胶尺寸 3）粘接试验参数 4）计算公式 5）计算结果,硅酮结构密封胶宽度的计算 (1)风载荷作用下结构胶粘结宽度的计算:Cs1: 风载荷作用下结构胶粘结宽度 (mm)W: 风荷载设计值: 1.

44、967kN/m2a: 矩形分格短边长度: 1.350mf1: 结构胶的短期强度允许值: 0.2N/mm2按5.6.3条规定采用Cs1=(W+0.5qEA)a/2/0.2=(1.967+0.50.319)1350/（2000 0.2）=7.18mm 取8mm(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: 1.350mH: 玻璃面板高度: 2.100mt: 玻璃厚度: 6.0mmf2: 结构胶的长期强度允许值: 0.01N/mm2按5.6.3条规定采用Cs2=HB(Bt_l+Bt_w)25.6/(H+B)/（2000 0.01）=12.62mm,2、3M胶带 1）荷载类型 2）胶带尺寸 3）试验粘接性能 4）计算公式 5）计算结果,第八章 热工计算,1、窗热工计算 节点构造 隔热材料导热性能 节点热工分析结果 板块热工性能 遮阳系数、反射率、太阳的热率、中空介质 传热系数 线传热系数 U值结果 结露性,2、幕墙热工计算 节点构造 隔热材料导热性能 节点热工分析结果 板块热工性能 遮阳系数、反射率、太阳的热率、中空介质 传热系数 线传热系数 U值结果 结露性,