幕墙计算书
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第 1 页 目 录
第一章：工程概况---------------------------------------------P2
第二章：结构设计理论和标准--------------------------------P3-P4
第三章：幕墙材料的物理及力学性能--------------------------P5-P7
第四章：荷载和作用计算-----------------------------------P8-P10
第五章：幕墙玻璃设计计算--------------------------------P11-P18
第六章：结构胶缝宽度和厚度计算--------------------------P19-P20
第七章：幕墙铝板设计计算--------------------------------P21-P23
第八章：玻璃及铝板幕墙立柱的设计计算--------------------P24-P32
第九章：玻璃及铝板幕墙横梁的设计计算--------------------P33-P39
第十章：石材幕墙的设计计算------------------------------P40-P45
第十一章：幕墙其他配件验算------------------------------P46-P50
第 2 页 第一章 工程概况
1.1 工程名称：
1.2 工程地点：
1.3 幕墙总高度：84.400米
1.4 幕墙防火等级： 耐火等级为一级
1.5 防雷分类： 二类
1.5 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
● 自重
● 施工荷载
● 温度应力作用
● 雪荷载
1.6 构件验算：
幕墙系统设计时验算如下节点和构件
● 幕墙系统与主体结构的连接件强度
● 竖梁、横梁等杆件的强度和刚度
● 各连接螺栓、螺丝的强度
● 玻璃等面材的强度
● 结构胶缝的宽度和厚度
第 3 页 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 《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001
2.1.2 《钢结构设计规范》 GB50017-2003
2.1.3 《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-2003
2.1.4 《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ133-2001
2.1.5 《建筑物防雷设计规范》 GB50057-94
2.1.6 《建筑设计防火规范》 GBJ16-87（2001年版）
2.2 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、铝板幕墙、石材幕墙等均按围护结构设计。幕墙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、铝板幕墙、石材幕墙等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 工程抗震设防烈度不考虑。
2.2.4 幕墙构件在重力荷载﹑风荷载﹑温度作用和主体结构位移影响下均具有安全性。
2.2.5 幕墙构件内力采用弹性方法计算，其截面最大应力设计值应不超过材料的强度设计值： ≤f
式中 ——荷载和作用产生的截面最大应力设计值
f——材料强度设计值
2.2.6 进行幕墙构件、连接件和锚固件承载力计算时，荷载和作用的分项系数按
下列数值采用：
重力荷载： G:1.2
风荷载： :1.4
温度作用： T:1.2
2.2.7 幕墙构件进行位移和挠度计算时，荷载和作用分项系数按下列数据取值：
重力荷载： G:1.0
第 4 页 风荷载： :1.0
温度作用： T:1.0
2.2.8 可变作用的组合值系数应按下列规定采用：
1． 一般情况下，风荷载的组合值系数ψ应取1.0，地震作用的组合值系数ψ应取0.5；
2． 对水平倒挂玻璃及其框架，可不考虑地震作用效应的组合，风荷载值系数ψ应取1.0（永久荷载的效应起控制作用时）或0.6（永久荷载的效应起控制作用时）。
2.2.9 荷载或作用效应按下列方式进行组合：
TTTGkGSSSS (2.1)
式中：S ——荷载和作用效应组合后的设计值；
GS ——重力荷载作为不变荷载产生的效应；
TSS,——分别为风荷载和温度作用作为可变荷载和作用产生的效应；
TG,,——分别为重力荷载、风荷载、温度作用的分项系数，按2.2.6或2.2.7取值；
T,——分别为风荷载和温度作用效应的组合系数，
按2.2.8取值。
2.2.10 幕墙杆件及连接件按各效应组合件的最不利组合进行设计。
第 5 页 第三章 材料的物理特性及力学性能
3.1 幕墙及铝合金窗材料的重力体积密度按下表采用： 表3-1
序号 材 料 名 称 密 度 kN/m3 密 度 N/mm3
1 普通玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃 25.6 2.56×10-5
2 玻璃棉（防火棉、保温棉） 0.5～1.0 (0.5～1.0)×10-6
3 铝合金 28.0 2.70×10-5
4 钢 材 78.5 7.85×10-5
5 单层铝板 27.0 2.70×10-5
6 花岗石 28.0 2.8×10-5
3.2 板材单位面积重量按下列数值采用： 表3-2
序号 材 料 名 称 单位面积重量
（kN/m2） 单位面积重量
（N/mm2）
1 10+1.52+10钢化夹胶玻璃 0.41 4.1×10-4
2 8+1.14+8钢化夹胶玻璃 0.57 5.7×10-4
3 2.5mm厚单层铝板 0.081 0.81×10-4
4 6mm厚镀锌钢板 0.47 4.7×10-4
5 6+12A+6钢化中空玻璃 0.41 4.1×10-4
6 8mm厚普通玻璃,钢化玻璃 0.16 1.6×10-4
7 19mm厚普通玻璃,钢化玻璃 0.38 3.8×10-4
8 30mm厚花岗石 0.84 8.4×10-4
3.3 玻璃强度设计值f按下表采用： 表3-3
序号 玻璃类型 厚 度(mm) 强度设计值 (N/mm2)
大面积上的强度 直边缘强度
1 浮法玻璃 5~12 28.0 19.5
2 15~19 24.0 17.0
1 钢化玻璃 6~12 84.0 58.8
2 15~19 72.0 50.4
第 6 页 3.4 铝合金强度设计值f按下表采用： 表3-4 ( N/mm2)
序号 铝合金状态 抗拉、抗压强度 抗剪强度
1 6063T5 RCS 85.5 49.6
3.5 单层铝板强度设计值fa2t按下表采用： 表3-5 ( N/mm2 )
牌号 状态 厚度（mm） 抗拉ft
3003 H24 2.0~4.5 81
3.6 幕墙连接件用钢材强度设计值f按下表采用： 表3-6 ( N/mm2 )
序号 钢材类别 抗拉、抗压和抗弯 f 抗 剪 fv
1 Q235B 215 125
3.7 焊缝强度设计值f按下表采用： 表3-7 ( N/mm2)
焊接方法和焊条型号 构件钢材 对接焊缝（三级）
角焊缝
抗拉、抗弯、抗剪 抗 压 抗 拉
抗 弯 抗 剪
手工焊
E43XX型 Q235B 215 185 125 160
3.8 螺栓连接的强度设计值f按下表采用： 表3-8 ( N/mm2)
螺栓钢号和物件钢号 C 级 A 级 、B级
抗拉 抗剪 抗拉 抗剪
普通螺栓 Q235B钢 170 130 170 170
不锈钢螺栓 奥氏体A2-70 320 245 --- ---
3.9 胀锚螺栓强度设计值f按下表采用： 表3-9
螺栓规格 M6 M8 M10 M12 M16
钻孔深度(mm) 40 50 60 75 100
钻孔直径(mm) 10.5 12.5 14.5 19 23
抗 拉(kN) 2.35 4.31 6.86 10.09 19.01
第 7 页 抗 剪(kN) 1.76 3.23 5.09 7.25 14.11
3.10材料弹性模量E按下表采用： 表3-10
序号 材 料 弹性模量 E ( N/mm2 )
1 玻 璃 0.72 × 105
2 铝 合 金 0.70 × 105
3 Q235B钢 2.06 × 105
4 不锈钢(奥氏体) 2.00× 105
5 花岗石 0.8× 105
3.11 幕墙材料的线膨胀系数按下表采用： 表3-11
序号 材 料 线膨胀系数 α(×10-5 )
1 混 凝 土 1.0
2 钢 材 1.2
3 铝 合 金 2.35
4 玻 璃 0.8~1.0
5 单层铝板 2.35
6 不锈钢板(奥氏体) 1.8
7 花岗石 0.8
