幕墙结构计算培训

第九部分、T挂件石材幕墙结构计算第一章、荷载计算一、计算说明取风荷载计算部分表3-1中XX风荷载进行计算，在此部分中石材幕墙的最大水平分格为a=1200 mm，竖向分格为b=1000 mm，标准层层高为H=3.0 m。

该处石材幕墙采用T挂件连接形式，幕墙位于A座北立面的4轴与D轴的交汇处，幕墙形式及做法见投标图中DY-M02。

二、单位面积石材幕墙的自重荷载计算1、单位面积石材幕墙自重荷载标准值计算G AK：石材板块自重面荷载标准值石材采用25 mm厚花岗岩石材，石材密度取为28.0 KN/m3G AK=25×10-3×28.0=0.7 KN/m2G GK：考虑板材和框架的幕墙自重面荷载标准值G GK=G AK+0.15=0.85 KN/m22、单位面积石材幕墙自重荷载设计值计算r G：重力荷载分项系数，取r G=1.2按《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001第5.1.6条规定G G：考虑板材和框架后的单位面积石材幕墙自重荷载设计值G G=r G·G GK=1.2×0.85=1.02 KN/m2三、石材幕墙板块承受的水平风荷载计算W K ：作用在幕墙上的风荷载标准值W K=1.466 KN/m2W：作用在幕墙上的风荷载设计值W=2.052 KN/m2四、石材幕墙板块承受的垂直于幕墙平面的分布水平地震荷载计算1、幕墙玻璃面板承受的垂直于幕墙平面的分布水平地震荷载标准值计算αmax：水平地震影响系数最大值，取αmax=0.16按《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001第5.2.5条规定βE：动力放大系数，取βE=5.0按《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001第5.2.5条规定q EK：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值q EK=αmax·βE·G GK=0.16×5.0×0.85=0.68 KN/m22、幕墙玻璃面板承受的垂直于幕墙平面的分布水平地震荷载设计值计算r E：地震荷载作用效应分项系数，取r E=1.3按《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001第5.1.6条规定q E：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用设计值q E=r E·q EK=1.3×0.68=0.884 KN/m2五、荷载组合1、风荷载和水平地震作用组合面荷载标准值计算ψW：风荷载作用效应组合系数，取ψW=1.0按《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001第5.1.7条规定ψE：地震荷载作用效应组合系数，取ψE=0.6按《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001第5.1.7条规定q K=ψW·W K+ψE·q EK=1.0×1.466+0.6×0.68=1.874 KN/m22、风荷载和水平地震作用组合面荷载设计值计算q=ψW·W+ψE·q E=1.0×2.052+0.6×0.884=2.582 KN/m2第二章、石材面板计算一、计算说明石材面板选用25 mm 厚的花岗岩石材。

第八部分石材幕墙热工性能计算一、幕墙结构基本参数1 单元参数：幕墙的结构组成如下：第1层材料为：花岗石，厚度为：30mm，导热系数为：3.49W/m·K；第2层材料为：保温岩棉，厚度为：65mm，导热系数为：0.04W/m·K；第3层材料为：墙体，厚度为：200mm，导热系数为：0.76W/m·K；二、幕墙保温计算1 设计依据采用冬季计算标准条件，依据《公共建筑节能设计标准》的表4.2.2-1、表4.2.2-2、表4.2.2-3、表4.2.2-4、表4.2.2-5及其它相关规定。

2 围护结构的传热阻计算围护结构的传热阻应按下式计算（根据《民用建筑热工设计规范》 GB 50176-93）：R0＝RI＋R＋Re式中： R--围护结构的传热阻m2·k/W；RI--内表面换热阻m2·k /W；Re--外表面换热阻m2·k /W；R --围护结构热阻m2·k /W；R空气--空气间层热阻m2·k /WR＝R面板＋R墙＋R保温＋R空气＝δ面板／λ面板＋δ墙／λ墙＋δ保温／λ保温＋R空气＝30／(1000×3.49)＋200／(1000×0.76)＋65／(1000×0.04)＋0.13 ＝2.027 m2·k /W；其中：δ面板、δ墙、δ保温--分别为幕墙面板、内装墙体和保温材料层的厚度（mm ） ； λ面板、λ墙、λ保温--分别为幕墙面板、墙体和保温材料层的导热系数，W ／m ·k ；则R 0＝R I ＋R ＋R e＝0.11＋2.027＋0.04 ＝2.178 m 2·k /W3 U 值计算U ：围护结构的传热系数(W/(m 2·K)) U=1/2.178=0.46 < 0.49W / m 2·k 所以石材幕墙保温性能满足要求。

幕墙计算分析概述随着高层建筑的出现和建筑自重向轻型化的发展，建筑幕墙越来越多的被应用在建筑当中。

幕墙可以使建筑从外观上具有明亮和挺拨的效果，使建筑艺术构思和造型别具一格，是建筑师乐意采用的外围护结构之一。

近年来，根据国家有关部门的要求，我国土木工程界全面开展了工程结构可靠度设计标准的编制。

以概率理论为基础的极限状态设计法取代以经验为主的定值表达的容许应力设计法。

建筑幕墙是建筑物的围护结构，它亦采用上述方法进行高度设计计算。

而建筑结构设计的标准是在正常荷载作用下不产生损害，在这种情况下，幕墙亦处于弹性状态。

因此，其构件的内力计算应采取弹性计算方法进行。

由于幕墙承受多种荷载和作用，产生内力情况相当复杂，采用承载力表达式不很方便为了便于设计人员应用表达式较为合适，也就是采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设计表达式进行计算。

一、荷载和作用在建筑幕墙设计计算中需要考虑的荷载与作用主要有结构自重、风荷载、地震作用、温度作用和雪荷载及撞击荷载等。

１、结构自重结构自重为材料的重力体积密度与该材料的体积之乘积。

重力不象自然界其它的力，它是静止不变的，因为幕墙所用的材料较轻，只承担自身的重量，因而这是一个次要的力，很少能带来严重的设计问题。

它作用和依附于框架上，这各种载荷能引起框架的挠曲，因而必须有足够的相对活动量。

考虑材料规格尺寸的偏差及附属性构造零件，其荷载分项系数为rG=1.2。

２、风荷载风作用在幕墙上所产生的力，在很大程度上支配了幕墙结构的设计，同时风也是促成水泄漏的一个主要因素。

作用在幕墙上的风荷载标准值可按下式计算，并且不应小于1.0KN/m2。

ＷK ＝βDμZμSWO式中：ＷK为作用于建筑幕墙上的风荷载标准值；βD为阵风系数，根据我国采用风压转换成３秒瞬时风速的变换系数1.5，风压与风速平方成正比，故阵风系数βD 取为βD＝1.52＝2.25μZ为风压高度变化系数。

将地面粗糙度类别分为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四类。

******大厦幕墙工程计算书设计单位：日期：目录第一章：工程概况第二章：结构设计理论和标准第三章：幕墙材料的物理特性及力学性能第四章：荷载和作用计算第五章：框支承玻璃幕墙结构计算第六章：铝板幕墙结构计算第七章：玻璃肋点支承玻璃幕墙结构计算第八章：全玻璃幕墙结构计算第九章：石材幕墙结构计算第一章工程概况1.1 工程名称：******大厦1.2 工程地点：**市1.3 幕墙高度：83.800米1.4 抗震设防烈度：幕墙按七度设防烈度设计1.5 幕墙防火等级：二级1.6 隔声减噪设计标准等级：三级1.7防雷分类：二类1.8荷载及其组合：幕墙系统在结构设计时考虑以下荷载及其组合●风荷载●雪荷载●幕墙自重●施工荷载●地震作用1.9构件验算：幕墙系统设计时验算如下节点和构件●面材板块的强度验算和挠度控制●结构胶的宽度和厚度●骨架的强度验算和挠度控制●幕墙系统与建筑主体结构的连接●连接配件强度验算第二章结构设计理论和标准2.1本结构计算过程均遵循如下规范及标准：2.1.1 《建筑幕墙》JG3035-19962.1.2 《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-20032.1.3 《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-20012.1.4 《建筑结构荷载规范》GB50009-20012.1.5 《建筑抗震设计规范》GB50011-20012.1.6 《钢结构设计规范》GB50017-20032.1.7 冷弯薄壁型钢结构技术规范》GBJ50018-20022.2 结构设计和计算时均遵守如下理论和标准及相应的计算方法:2.2.1玻璃幕墙、金属与石材幕墙等均按围护结构设计，其主要杆件悬挂在主体结构上，层与层之间设置竖向伸缩缝。

2.2.2玻璃幕墙、金属与石材幕墙各构件及连接件均具有承载力、刚度和相对于主体结构的位移能力，并均采用螺栓连接。

2.2.3幕墙均按7度设防，并遵循“小震不坏、中震可修、大震不倒”的原则，在设防烈度地震作用下经修理后幕墙仍可使用，在罕遇地震作用下幕墙骨架不脱落。

幕墙立柱计算书一、基本参数：1.所在城市：新疆XX2.地区类型：C 类3.计算点标高：8 m4.力学模型：简支梁5.立柱跨度：3500 mm6.立柱左分格宽度（B1）：800 mm立柱右分格宽度（B2）：800 mm二、立柱荷载1.风荷载作用的线荷载集度：体型系数：靤= 1.1106风压高度变化系数：靭= 0.736脉动系数：靎= 0.671阵风系数：鈍z = 1.991风荷载标准值：Wk = 1kN/m^2风荷载作用效应的分项系数：鉾= 1.4风荷载设计值：W = 1.4kN/m^2风荷载作用线荷载集度标准值：qWK = (B1+B2)/2×Wk = 0.8kN/m风荷载作用线荷载集度设计值：qW = (B1+B2)/2×W = 1.12kN/m2.水平地震作用线荷载集度：动力放大系数：釫= 5.0水平地震影响系数最大值：醡ax = 0.08玻璃总厚度：H = 11mm玻璃板块平均自重（不包括框）：GAK1 = 0.2816kN/m^2幕墙的平均自重（包括面板和框）：GAK = 0.4316kN/m^2水平地震作用标准值：qEAK = 0.173kN/m^2水平地震作用分项系数：鉫= 1.3水平地震作用设计值：qEB= 0.224kN/m^2水平地震作用线荷载集度标准值：qEk = 0.138kN/m水平地震作用线荷载集度设计值：qE = 0.179kN/m荷载组合线荷载集度标准值：qK = 0.869kN/m荷载组合线荷载集度设计值：q = 1.21kN/m3.立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值：风荷载作用下的弯矩设计值：Mw = 1715000 N.mm地震荷载作用下的弯矩设计值：Me = 274093.75 N.mm荷载组合为：1Sw + 0.5Se弯矩组合设计值为：M = 1Mw + 0.5Me = 1852812.5 N.mm自重荷载作用标准值：Nk = 1208.48 N自重荷载作用的设计值：N = 1450.176 N塑性发展系数为： = 1.05剪力组合设计值为：V = qL/2 = 2117.5N三、确定材料的初选截面：1.所选铝材牌号为： 6061-T4铝材的弹性模量为：E = 70000 MPa铝材的抗拉，抗压强度值为：fa = 85.5 MPa铝材的剪强度值为：鬭= 49.6 MPa2.立柱抵抗矩预选值为：Wnx = Mx/鉬a = 20638.402 mm^33.立柱惯性矩预选值为：Ix = 1148437.5 mm^4四、选用立柱型材的截面特性：铝型材净截面面积：A = 954.0 mm^2绕X轴的惯性矩：Ix = 1532970 mm^4绕Y轴的惯性矩：Iy = 598440 mm^4绕X轴净截面矩：Wx1 = 29510 mm^3绕X轴净截面矩：Wx2 = 32000 mm^3型材截面面积矩：Sx = 19000 mm^3抗剪总厚度：t = 3 mm五、立柱截面验算：1.立柱的抗弯强度计算：= N/An +Mx/鉝nx= 61.101 MPa < fa = 85.5 MPa*************************立柱抗弯强度满足要求!*************************2.立柱的挠度计算：df = 14.567 mm< df,lim = min[L/180,20(30)] = 19.444 mm*******************立柱挠度满足要求!*******************3.立柱的抗剪计算：= VSx/Ixt= 8.748 MPa < 鬭= 49.6 MPa*************************立柱抗剪强度满足要求!横梁计算书一、基本参数：1.计算点标高：8m2.横梁跨度：B = 800mm3.横梁的上分格高度 h1：900mm横梁的下分格高度 h2：900mm4.力学模型：简支梁（双向受弯）5.玻璃总厚度： h = 11mm二、横梁荷载：a.垂直于幕墙平面的水平方向荷载：(上部为三角形分布，下部为三角形分布)：1.风荷载标准值：Wk = 1 kN/m^22.风荷载设计值：W = 1.4kN/m^23.地震荷载作用标准值：qEAK = 0.173kN/m^24.地震荷载作用设计值：qEB = 0.224kN/m^25.横梁上部荷载线荷载集度(按三角分布)：(1)上部风荷载线集度标准值：qWks = Wk × B/2 =0.4kN/m(2)上部风荷载线集度设计值：qWs = W × B/2 =0.56kN/m(3)上部地震荷载线集度标准值：qEKs = qEAK × B/2 =0.069kN/m(4)上部地震荷载线集度设计值：qEs = qE1 × B/2 =0.09kN/m6.横梁下部荷载线荷载集度(按三角分布)：(1)下部风荷载线集度标准值：qWkx = Wk × B/2 =0.4kN/m(2)下部风荷载线集度设计值：qWx = W × B/2 =0.56kN/m(3)下部地震荷载线集度标准值：qEKx = qEAK × B/2 = 0.069kN/m(4)下部地震荷载线集度设计值：qEx = qE2 × B/2 =0.09kN/m7.横梁上部荷载的弯矩设计值：荷载组合： Sw1 + 0.5Se1上部荷载作用下的弯矩设计值：My1 = 32266.667 N.mm8.横梁下部荷载的弯矩设计值：荷载组合： Sw2 + 0.5Se2下部荷载作用下的弯矩设计值：My2 = 32266.667 N.mm9.垂直于幕墙平面的水平方向弯矩设计值：My = 64533.334 N.mm10.横梁上部荷载的剪力设计值：荷载组合： Sw1 + 0.5Se1上部荷载作用下的水平剪力设计值：Vx1 = 121N11.横梁下部荷载的剪力设计值：荷载组合： Sw2 + 0.5Se2下部荷载作用下的水平剪力设计值：Vx2 = 121N12.垂直于幕墙平面的水平总剪力设计值：Vx = Vx1 + Vx2 = 242Nb.横梁在自重荷载作用下的荷载1.横梁在自重荷载作用下的弯矩值：(1)横梁自重线荷载标准值：Gk = 0.388 kN/m(2)横梁自重线荷载设计值：G = Gk × 1.2 = 0.466 kN/m(3)自重荷载下的弯矩设计值：Mx = G×B^2/8 = 37280 N.mm2.横梁在竖直方向的剪力设计值：Vy = G×B/2 = 186.4 N三、确定初选截面的参数：所选铝材牌号为：6061-T4铝材的抗弯强度设计值：fa = 85.5 MPa铝材的抗剪强度设计值：鬭= 49.6 MPa铝材弹性模量：E = 70000 MPa1.横梁抵抗矩预选为：Wnx = Mx /鉬a = 415.3 mm^3 ；Wny = My /鉬a = 718.8 mm^3 ；2.横梁惯性矩预选为：横梁挠度的限值：df,lim = B/180 = 4.4 mm则由水平方向的挠度公式：df,lim = Wk×B^4/120EI知：Ix = 6651.4 mm^4 ；由水平方向的挠度公式：df,lim= 5×Gk×B^4/384EI知：Iy = 8777.1 mm^4 ；四、选用横梁型材的截面特性：所选铝材截面截面特性为：型材净截面面积：A = 574.7 mm^2绕X轴的惯性矩：Ix = 136230 mm^4绕Y轴的惯性矩：Iy = 326950 mm^4绕X轴净截面矩：Wx1 = 5339 mm^3绕X轴净截面矩：Wx2 = 3935 mm^3绕Y轴净截面矩：Wy1 = 11757 mm^3绕Y轴净截面矩：Wy2 = 10136 mm^3型材截面绕X轴面积矩：Sx = 3672 mm^3型材截面绕Y轴面积矩：Sy = 6379 mm^3垂直于X轴腹板的总厚度：tx = 3 mm垂直于Y轴腹板的总厚度：ty = 3 mm五、横梁截面验算1. 按横梁抗弯强度计算公式，应满足：Mx/鉝nx + My/鉝ny ≤ fa 则：= Mx/鉝nx + My/鉝ny= 15.086 MPa≤ fa = 85.5 MPa****************************横梁抗弯强度满足要求!****************************2.横梁的挠度验算：横梁水平方向的挠度为：df1=0.119mm ≤ df,lim= min[B/180,20(30)]=4.444mm 横梁水平挠度满足要求!********************横梁竖直方向的挠度为：df2=0.217mm ≤ df,lim= min[B/500,3]=1.6mm横梁竖直方向挠度满足要求!**************************** 故此，横梁的挠度满足要求!****************************3.横梁的抗剪强度验算：横梁水平方向的剪应力为：魓= 1.574 N/mm ≤鬭= 49.6 N/mm 横梁水平剪力满足要求!********************横梁竖直方向的剪应力为：魕= 1.675 N/mm ≤鬭= 49.6 N/mm 横梁竖直剪力满足要求!***************************** 故此，横梁的抗剪强度满足要求*****************************玻璃计算书一、基本参数：1.所在城市：新疆XX2.地区类型：C 类3.计算点标高：8 m4.力学模型：四边简支板5.玻璃配置为：中空玻璃6.第一片(外片)玻璃种类为：钢化玻璃7.第一片(外片)玻璃厚度为：t1 = 6 mm8.第二片(内片)玻璃种类为：钢化玻璃9.第二片(内片)玻璃厚度为：t2 = 6 mm二、玻璃板风荷载计算1.体型系数: 靤= 1.22.风压高度变化系数：靭= 0.7363.阵风系数：鈍z = 1.9914.风荷载标准值：Wk = 1 kN/m^25.风荷载设计值：W = 1.4 kN/m^2三、玻璃验算1.第一片玻璃(外片)的验算：a.第一片玻璃(外片)强度验算：(1)第一片(外片)分配的风荷载标准值：Wk1 = 0.697 kN/m^2(2)第一片(外片)分配的风荷载设计值：W1 = 0.975 kN/m^2(3)第一片(外片)分配的荷载组合标准值：qk1 = 0.727 kN/m^2(4)第一片(外片)荷载组合设计值：q1 = 1.015 kN/m^2(5)弯矩系数：m = 0.053867(6)玻璃计算参数：1 = 3.191221(7)强度折减系数：1 = 1(8)第一片玻璃板设计最大应力值：1 = (6 m q1 a ^2 / t1 ^ 2 ) 1= 5.832 MPa < 84 MPa***************************第一片玻璃抗弯强度满足要求***************************b.第一片(外片)的挠度计算：(1)挠度系数为： = 0.005073(2)计算参数为：鑔1 = 2.931752(3)挠度折减系数为：鏳1 = 1(4)第一片(外片)的挠度计算值为：df1 = 1 譝k1 譨^ 4 / D1= 1.07 mm < dflim = a/60 = 13.333 mm***************************第一片玻璃挠度满足要求***************************2.第二片(内片)玻璃的验算：a.第二片(内片)玻璃强度验算：(1)第二片(内片)分配的风荷载标准值：Wk2 = 0.367 kN/m^2(2)第二片(内片)分配的风荷载设计值：W2 = 0.513 kMPa(3)第二片(内片)分配的荷载组合标准值：qk2 = 0.392 kN/m^2(4)第一片(内片)荷载组合设计值：q2 = 0.546 kN/m^2(5)弯矩系数：m = 0.053867(6)玻璃计算参数：2 = 3.568071(7)强度折减系数：2 = 1(8)第二片玻璃板设计最大应力值：2 = (6 m q2 a ^ 2 / t2 ^ 2 ) 2= 4.518 MPa < 84 MPa***************************第二片玻璃抗弯强度满足要求***************************b.第二片(内片)的挠度计算：(1)挠度系数为： = 0.005073(2)计算参数为：鑔2 = 2.931752(3)挠度折减系数为：鏳2 = 1(4)第二片(内片)的挠度计算值为：df2 = 2 譝k1 譨^ 4 / D2= 0.98 mm < dflim = a/60 = 13.333 mm****************************第二片玻璃挠度满足要求****************************连接计算书一、角码与立柱连接1.螺栓抗剪计算：(1)竖向荷载：Ny =186.4 N(2)水平荷载：Nx =242 N(3)总荷载： N = 305.465 N(4)螺栓型号为：M6(C级)(5)螺栓有效直径： d = 5.062 mm(6)螺栓抗剪强度值：fv = 140 MPa(7)螺栓抗剪承载力设计值：Nv = 3.14×d^2×fv /4= 2817.489 N(8)所需螺栓个数：n = 0.11*****************************选取螺栓数为2个，满足要求!*****************************2.角码壁抗承压能力计算：(1)所选角码材质为：6061-T4(2)角码壁厚为：t = 4 mm(3)螺栓直径：d = 6 mm(4)角码局部承压设计值为：fc = 133MPa(5)角码壁抗承压设计值：Nc = n×d×t×fc= 6384 N ＞ 305.465 N*****************************角码壁抗压强度满足要求!*****************************二、立柱与横梁连接1.螺栓抗剪计算：(1)竖向荷载：Ny =1450.176 N(2)水平向荷载：Nx =4235 N(3)总荷载： N = 4476.409 N(4)螺栓型号为：M6(C级)(5)螺栓有效直径： d = 5.062 mm(6)螺栓抗剪强度值：fv = 140 MPa(7)螺栓抗剪承载力设计值：Nv = 2×3.14×d^2×fv /4= 5634.978 N(8)所需螺栓个数：n = 0.79*****************************选取螺栓数为2个，满足要求!*****************************2.钢角码壁抗承压能力计算：(1)钢角码壁厚为：t = 6 mm(2)螺栓直径： d = 6 mm(3)钢角码局部承压设计值为：fc = 305MPa(4)钢角码壁抗承压设计值：Nc =2× n×d×t×fc= 43920 N ＞ 4476.409 N*****************************钢角码壁抗压强度满足要求!*****************************3.柱子截面抗承压能力计算：(1)柱子铝材型号为：6061-T4(2)柱子截面壁厚为：t = 3 mm(3)柱子截面局部承压设计值为： fc = 133MPa(4)柱子截面抗承压设计值：Nc = n×d×t×fc= 4788 N ＞ 4476.409 N ***************************** 柱子截面抗压强度满足要求! *****************************后置埋件计算书一、校核处埋件受力分析：剪力为： V = 1450.18 N法向力为： N = 4235 N剪力作用点到埋件的距离： e1 = 60 mm锚筋中心距： z = 100 mmM1 =V×e1=87010.56 N.mmM2 =0.4×N×z=169400 N.mm所受弯矩取值为：M = 169400 N.mm*********************************考虑风险系数故，化学螺栓抗拉拔试验值=7.3KN二、埋件计算：1.钢筋层数影响系数：ar = 12.锚筋受剪力承载力系数：av = 0.73.锚板弯曲变形折减系数：ab = 0.854.锚筋中心距为：z = 100 mm5.混凝土抗压强度设计值为：fc = 14.3MPa6.钢筋抗拉强度设计值：fy = 210MPa7.埋件校核：埋件受剪力、法向拉力和弯矩作用则锚筋总面积为：a. As1=V/(ar×av×fy)+ N/(0.8×ab×fy)+ M/(1.3×ar×ab×fy×z)= 46.82 mm^2< As = 452.39 mm^2b. As2 = N/(0.8×ab×fy)+ M/(0.4×ar×ab×fy×z)= 53.38 mm^2< As = 452.39 mm^2*********************************故，埋件锚筋总面积满足承载力要求!*********************************三、化学螺栓计算（按抗震设计）：锚筋直径：d = 12mm锚筋外形系数： = 0.16混凝土抗拉强度值：ft = 1.43MPaLa = 1.1×嶙fy譫/ft = 310.15mm > L =200mm锚筋的长度 L > 15×d = 180mm***************************锚筋长度满足要求!***************************四、焊缝的校核计算：1.焊缝的高度：hf = 6mm2.焊缝的有效厚度：he = 4.242mm3.竖向焊缝的长度：Lv = 100mm4.水平焊缝的长度：Lh = 50mm5.焊缝总面积： A = 797.5mm^26.焊缝截面惯性矩：I = 1289208.1mm^47.焊缝截面抵抗矩：W = 24734.91mm^38.沿焊缝长度方向的应力为：骹= 6.08 MPa9.沿焊缝长度方向的剪应力为：鬴= 0.91 MPa10.焊缝的最不利应力值为：=[(骹/1.22)^2 + 鬪2]^(1/2)= 5.07 MPa< fw = 160 MPa****************************焊缝强度满足要求!****************************五、立柱连接伸缩缝计算：1.立柱材料的线膨胀系数：= 0.00002352.温度变化：△T = 80摄氏度3.立柱跨度为： L = 3500mm4.施工误差： a1 = 3 mm5.轴向拉伸变形： a2 = 3 mm6.伸缩缝计算值：d = 嶙△T×L+a1+a2= 12.58mm实际伸缩缝取值为：20mm********************************* 伸缩缝满足要求!结构胶计算文件一、结构胶粘结宽度计算a.在风荷载和水平地震作用下的粘结宽度1.水平荷载组合设计值：q = 1.473kN/m^22.玻璃板短边长为：a = 800mm3.硅酮胶的强度设计值：f1 = 0.2N/mm^24.结构胶的粘结宽度为：Cs =q×a/2000×f1=1.473×800/2000×0.2 = 2.946mm粘结宽度的实际取值为：15mm*****************************故，粘结宽度满足要求*****************************b.永久荷载作用下的粘结宽度1.重力荷载设计值：qG = 0.338kN/m^22.玻璃板短边长为：a = 800mm3.玻璃板长边长为：b = 900mm4.硅酮胶的强度设计值：f2 = 0.01N/mm^25.结构胶的粘结宽度为：Cs = qG×a×b/2000(a+b)×f2 = 7.156mm粘结宽度的实际取值为：15mm*****************************故，粘结宽度满足要求*****************************二、结构胶粘结厚度计算：a.由主体结构产生的位移：1.层间位移角限值为：=1/5502.玻璃面板高度：hg = 900mm3.变位承受能力：= 0.44.密封胶的粘结厚度：ts = 8mm5.计算粘结厚度为：ts = 枳L /( ( + 2))^(1/2) = 1.67 mm实际选用粘结厚度为：8mm > 1.67mm*****************************结构胶粘结厚度满足要求!*****************************b.由温度差产生的位移：1.年温差为：△T = 802.玻璃长边长为：b = 900mm3.铝材的线膨胀系数为：1 = 2.35E-54.玻璃的线膨胀系数为：2 = 0.8E-55.温度作用下的变位承受能力：1 = 0.16.温度作用下计算粘结厚度：Ts = b△T(1- 2) / ( + 2)) ^(1/2)= 2.4mm实际选用粘结厚度为：8mm > 2.4mm*****************************结构胶粘结厚度满足要求!*****************************三、密封胶胶缝计算：1.年温差为：△T = 802.计算方向玻璃面板的边长为：b = 900mm3.玻璃的线膨胀系数为： = 0.8E-54.变位承受能力： = 0.45.施工偏差：dc = 3 mm6.其他影响预留量：dE = 2mm7.计算粘结宽度：Ws = b△T1 / + dc + dE = 6.4mm 实际选用粘结宽度为：15mm > 6.4mm *****************************密封胶粘结宽度满足要求!。

石材幕墙工程结构设计计算书设计日期_______________设计者_____________校对者_____________审核者_____________批准者_____________目录一. 计算引用的规范、标准及资料1.幕墙设计规范2.建筑设计规范3.铝材规范4.金属板及石材规范5。

玻璃规范6。

幕墙设计规范7.胶类及密封材料规范8。

门窗及五金件规范9。

《建筑结构静力计算手册》10.土建图纸二、基本参数1.幕墙所在地区2。

地区粗糙度分类等级3.抗震烈度三、幕墙承受荷载计算1.风荷载标准值计算：2.垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值：3。

作用效应组合：四、幕墙立柱计算1.立柱型材选材计算：2.选用立柱型材的截面特性：3。

立柱的内力分析:4。

幕墙立柱的抗弯强度及抗剪强度验算：5.幕墙立柱的挠度验算：五、幕墙横梁计算1.横梁型材选材计算：2.确定材料的截面参数：3。

选用横梁型材的截面特性：4.幕墙横梁的抗弯强度计算：5。

横梁的挠度计算:6。

横梁的抗剪计算：六、石板的选用与校核1。

石板板块荷载计算：2。

石板的抗弯设计：3.石板的剪应力校核：七、连接件计算1。

横梁与角码间连结:2。

角码与立柱连接：3.立柱与主结构连接八、幕墙埋件计算(土建预埋）1。

荷载及受力分析计算：2。

埋件计算:3.锚板总面积校核:4.锚筋长度计算:九、幕墙焊缝计算1.受力分析：2。

焊缝特性参数计算：3.焊缝校核计算：十、立柱连接伸缩缝计算十一、耐候胶胶缝计算一。

计算引用的规范、标准及资料1。

幕墙设计规范《建筑幕墙》JG3035-1996《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《建筑幕墙物理性能分级》GB/T15225-94《建筑幕墙空气渗透性能测试方法》GB/T15226—94《建筑幕墙风压变形性能测试方法》GB/T15227-94《建筑幕墙雨水渗透性能测试方法》GB/T15228—94《建筑幕墙保温性能测试方法》GB8484《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250-2000《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T18575-20012.建筑设计规范：《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《钢结构设计规范》GB50017-2003《高层民用钢结构技术规程》JGJ99-98《建筑设计防火规范》GBJ16—2001《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-2001《建筑物防雷设计规范》GB50057—2000《中国地震烈度表》GB/T17742—1999 《建筑抗震设计规范》GB50011—2001《建筑抗震设防分类标准》GB50223—1995《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3—2002《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑装饰工程施工质量验收规范》GB50210-2001《建筑钢结构焊接规程》GB/T8162《碳钢焊条》GB/T5117—1995《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T437—20003。

一、0.55KN/m 238.7m B 类风压高度变化系数m Z : 1.5421.502.00=2×1.542×1.5×0.55 2.54KN/m 2风荷载标准值w K :玻璃高度H:1800mm 玻璃宽度W:1100mm 玻璃的短边长度a:1100mm 玻璃的长边长度b:1800mm 结构胶短期强度允许值f 1:0.14N/mm 2结构胶长期强度允许值f 2:0.007N/mm 2结构胶的粘结宽度C S :C S =w K a/(2000f 1)=2.54×1100/(2000×0.14)10.0mm 玻璃实际厚度t:8mm 玻璃材料体积密度r V :25.6KN/m 3玻璃面密度r=r V t :0.20KN/m 2C S =r ab/[2000(a+b)f 2]10.0mm B 、在玻璃自重作用下，结构胶的粘结宽度： =0.2×1100×1800/[2000×(1100+1800)×0.007]风荷载体型系数m S :瞬时风压的阵风系数b Z :风荷载标准值:w K =b Z m Z m S w 0横隐竖明幕墙结构胶及幕墙平面内变形计算基本风压w 0:计算高度处离地面距离:地面粗糙度类别:结构胶计算:A 、在风荷载作用下，结构胶的粘结宽度：C S 最小值:10.0mmC 、温度变化作用下粘结厚度计算取年最大温差D T:80o C 铝材的线膨胀系数a A : 2.35×10-5玻璃的线膨胀系数a G :1.0×10-5(a A -a G )×b×D T1.9mm 结构胶的温差变位承受能力d:10%结构胶粘结厚度=1.9/[0.1×(2+0.1)]^0.5 4.2mm t S 最小值:(不小于6mm) 6.0mm二、玻璃的宽度b:1100mm 玻璃的高度h:1800mm 1/450[D U]=h/a ×3+315.0mm 玻璃与左、右边框的平均间隙C 1:7.5mm 玻璃与上、下边框的平均间隙C 2:7.5mm2C 1(1+h/b×C 2/C 1)=2×7.5×(1+1800/1100×7.5/7.5)39.5mm 满足平面内变形要求=(2.35-1)×10^(-5)×1800×80则有玻璃与铝框的相对位移量[D U]: =1800/450×3+3幕墙平面内变形性能计算：主体结构为框架结构,结构的层间位移值a :则有玻璃与铝框的相对位移量m S:)2(δδm +=SS t。

百科计算举例指导培训内容：计算－用百科软件做计算书培训目的：学会用百科软件（2011版）做简单计算书百科软件－（四川）内江百科科技有限公司。

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1.百科和汇宝对比：优点：解密狗使用方便，用U盘解密，而且市面上有成熟的盗版解密版，价格仅160元；正版的为1万元左右（多用户版）。

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而汇宝是通过注册电脑硬盘号解密的，必须是指定的电脑（硬盘）才能生成计算书，如今购买汇宝只能是正版的1500元一套，单机使用，市面上盗版的目前没发现。

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2.操作步骤：安装：目前使用盗版的2011解密版比较简单，只需要插上U盘解密狗，点击安装－弹出安装界面，依次安装驱动程序/ BKCADPM 2011（计算）/ W-Energy 2011（热工），即可！运行：BKCADPM 2011 ，里面有5个模块可用，其中幕墙的计算系统比较常用。

设置：菜单栏里的基础数据设置－系统设置，选择规范，以及链接本机的cad ，一般用cad2006 。

选择铝型材强度按照《玻璃幕墙工程技术规范》计算是偏安全的。

调试：点击菜单栏结构计算－进入图形环境，会弹出cad的界面，这时的cad菜单栏里会多出一栏CADPM ，点击它，选图形管理－型材图，点开，会弹出如下界面如果不能弹出该界面可能是cad病毒的原因…尽量解决好，次步骤是导入型材计算其抵抗矩的关键。

外滩中信城商业裙房幕墙工程结构计算书设计：校对：审核：批准：沈阳远大铝业工程有限公司2008年12月19日第一章基本资料一、设计依据1.“外滩中信城商业裙房”建施图纸、招标文件和答疑。

2. 上海地区气象资料及该工程的基本状况：1）结构设计使用年限为50年；2）工程地面粗糙度为C类，上海地区50年一遇基本风压为0.55KN/㎡；3）抗震设防烈度为7度，地面加速度为0.15g。

3. 技术规范和标准：1）幕墙工程技术规范《建筑幕墙》JG3035－1996《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102－2003《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS 127：2001《点支式玻璃幕墙支承装置》JG 138－2001《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ 133-20012）建筑及结构设计规范《建筑结构荷载规范》GB50009－2001（2006年版）《建筑抗震设计规范》GB50011－2001《钢结构设计规范》GB50017－2003《冷弯薄壁型钢结构设计规范》 GB50018-2002《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002《混凝土结构设计规范》 GB 50010-2002《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145-20043）材料标准《结构用不锈钢无缝钢管》GB/T14975-2002《碳素结构钢》GB700《铝合金建筑型材基材》 GB 5237.1-2004《铝合金建筑型材阳极氧化、着色型材》 GB 5237.2-2004《铝及铝合金加工产品的化学成分》GB/T3190《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》 GB/T 3098.1-2000《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》 GB/T 3098.2-2000《紧固件机械性能自攻螺钉》 GB/T 3098.5-2000《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》 GB/T 3098.6-2000 《紧固件机械性能不锈钢螺母》 GB 3098/T.15-2000《浮法玻璃》 GB 11614-1999《中空玻璃》GB11944-2002《夹层玻璃》GB9962-1999《着色玻璃》GB/T18701-2002《镀膜玻璃第1部分阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-2002《镀膜玻璃第2部分低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-2002《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》 GB17841-1999《建筑用安全玻璃第2部分：钢化玻璃》GB15763.2－2005《玻璃幕墙光学性能》GB18091-2001《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2001《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776－2005《绝热用岩棉、矿渣棉及其制品》GB11835-984）性能检测及验收标准《建筑幕墙空气渗透性能检测方法》GB/T15226《建筑幕墙风压变形性能检测方法》GB/T15227《建筑幕墙雨水渗透性能检测方法》GB/T15228《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2001《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2002《建筑工程施工质量验收统一规范》GB50300-2001《建筑幕墙物理性能分级》GB/T15225《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JGJ/T 139-2001二、材料力学参数1. 材料强度1）玻璃强度设计值g f （2N/mm ）表1.1 玻璃强度设计值2）钢材强度设计值s f （2N/mm ）表1.2 钢材强度设计值3）铝合金强度设计值a f （2N/mm ）表1.3 铝合金强度设计值2. 材料的弹性模量E （2N/mm ）表1.4 材料的弹性模量3. 材料的泊松比ν表1.5 材料的泊松比4. 材料的重力密度g γ（3kN/m ）表1.6材料的重力密度5.材料的线膨胀系数α（o 1/ C ）表1.7 材料的线膨胀系数三、荷载组合原则仅列出荷载组合原则及分项系数，具体组合分别见面板与支承结构的计算。

幕墙结构设计原理和方法第一节结构设计原理建筑结构的可靠性直接关系到人民生命财产安全，历来是建筑结构设计必须首先面对和需要审慎解决的重大问题。

结构的可靠性是指结构在规定的时间内、在规定的条件下、完成预定功能的能力。

结构的可靠度是对结构可靠性的定量描述，即结构在规定的时间内、在规定的条件下、完成预定功能的概率。

建筑结构可靠度也是一个国家综合性经济政策问题，实际上是选择一种安全与经济相对的最佳平衡。

结构的设计使用年限是指设计规定的结构或结构构件，不需要进行大修即可按其预定目的使用的时期。

设计使用年限是房屋的地基基础和主体结构“合理使用年限”的具体化，实际上它与合理使用年限是等同的含义。

《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068规定：“结构在规定的设计使用年限内应具有足够的可靠度。

结构的可靠度可采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定”。

结构在规定的设计使用年限内满足以下功能要求：1.在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用；2.在正常使用时具有良好的工作性能；3.在正常维护下具有足够的耐久性；4.在设计规定的偶然事件发生后，仍然能保持必须的整体稳定性。

施工质量、使用和维护进行相应的控制。

结构可靠度与结构的使用年限长短有关，GB50068所指的结构可靠度，是对结构的设计使用年限而言的，当结构的使用年限超过设计使用年限后，结构失效概率可能较设计预期值要大。

设计基准期是为确定可变作用及与时间有关的材料性能等级取值而选用的时间参数。

它不等同于建筑结构的设计使用年限。

GB50068所考虑的荷载统计参数，都是按设计基准期为50年确定的。

建筑幕墙是建筑物的外围护构件，它要承受外界施加给它的各种作用。

《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068）对结构上的作用给出的定义：“施加在结构上的集中或分布荷载，以及引起结构外加变形或约束变形的原因，均称为结构上的作用”。

“引起结构外加变形或约束变形的原因系指地震、基础沉降、温度变化、焊接等作用”。

玻璃幕墙结构计算1．前言随着建筑业的发展，玻璃幕墙得到了广泛使用，修订版《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ 102-2003)的发布，标志我国幕墙行业的技术标准跨上了新台阶。

为助于幕墙行业工程技术人员理解、应用此规范，确保幕墙结构的安全性、可靠性，特撰写此文。

本文包括结构设计基本规定、幕墙所受荷载及作用、玻璃计算、结构胶计算、横梁计算、立柱计算、连接计算等内容。

2．结构设计基本规定2.1幕墙结构设计方法幕墙的结构计算，采用以概率论为基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算。

极限状态包括两种：a．承载能力极限状态：主要指强度破坏、丧失稳定。

b．正常使用极限状态：主要指产生影响正常使用或外观的变形。

2.2设计验算基本过程设计验算基本过程分以下三步：a．根据实际情况进行荷载及作用计算。

b．根据构件所受荷载及作用计算荷载效应及组合。

c．根据验算公式进行设计验算。

2.3验算公式2.3.1承载力验算：S≤RS：荷载效应按基本组合的设计值，可以是内力或应力。

具体到幕墙构件：S=γgSgk+ψwγwSwk+ψeγeSek其中：Sgk———永久荷载效应标准值；Swk———风荷载效应标准值；Sek———地震作用效应标准值；γg———永久荷载分项系数，取γg=1.2；γw———风荷载分项系数，取γw=1.4；γe———地震作用分项系数，取γe=1.3；ψw———风荷载组合值系数，取ψw=1.0；ψe———地震作用组合值系数，取ψe=0.5。

R：抗力设计值，可以是构件的承载力设计值或强度设计值。

①如果已知承载力设计值或强度设计值，可直接引用。

见《玻璃幕墙工程技术规范(JGJ 102-2003)》P20§5.2“材料力学性能”。

②如果已知承载力标准值或强度标准值，则需除以材料分项系数K2，得到承载力设计值或强度设计值，举例如下：石材，已知其弯曲强度平均值fgm= 8MPa，则其抗弯强度设计值fg1=fgm/K2=fgm/2.15=3.72(MPa)；锚栓，已知其极限抗拉力为50kN，则其抗拉力设计值F=50/K2=50/2=50/2=25(kN)。

幕墙结构计算1、横框计算2、竖框计算3、玻璃计算4、连接计算5、预埋件设计、计算6、焊缝计算一、幕墙横框的计算受力模型：横梁以立柱为支承，按立柱之间的距离作为梁的跨度，梁的支撑条件按简支考虑，其弯距见表5-31。

简支梁内力和挠度表表5-311受力状态：横梁是双向受弯构件，在水平方向由板传来风力、地震力；在竖直的方向由板和横梁自重产生竖向弯距，见图5-14。

横梁双向受弯1、强度M x／γW x＋M y／γW y≤f a式中:Mx -- 横梁绕x轴(垂直于幕墙平面方向）的弯距设计值(KN·m)；My——横梁截面绕y轴(幕墙平面内方向）幕墙平面内方向的弯距设计值(KN·m)；Wx－横梁截面绕x轴(垂直于幕墙平面方向）的截面抵抗矩（mm3)Wy－横梁截面绕y轴(幕墙平面内方向）的截面抵抗矩（mm3)γ－塑性发展系数，可取为1.05；f a－铝型材受拉强度设计值(KN·m2)2M x＝1／12q y×B2（B≤H时）M x＝1／8q y×B2（B＞H时）qy＝(1.0×1.4×W k＋0.6×1.3×q ey）×B组合系数分项系数W k＝βZ·μS·μZ·W O式中：W k－作用在幕墙上的风荷载标准值（KN／m2）；βZ－瞬时风压的阵风系数，取2.25；μS－风荷载体型系数，竖直幕墙外表面可按±1.5取用；μZ－风压高度变化系数；应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GBJ9采用。

W O－基本风压（KN／m2），按GBJ9附图中的数值采用；部分城3。