东港区人民医院幕墙工程
明框玻璃幕墙
设计计算书
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金鹏钢结构幕墙有限公司
二〇一四年九月二十六日目录
1 计算引用的规范、标准及资料4
1.1 幕墙设计规范：4
1.2 建筑设计规范：4
1.3 玻璃规范：5
1.4 铝材规范：5
1.5 钢材规范：6
1.6 门窗及五金件规范：6
1.7 胶类及密封材料规范：7
1.8 相关物理性能等级测试方法：8
1.9 《实用建筑结构静力计算手册》9
1.10 土建图纸9
2 基本参数9
2.1 工程概况9
2.2 地面粗糙程度分类：9
2.3 抗震烈度：9
3 玻璃幕墙承受荷载计算9
3.1 玻璃幕墙承受的水平风荷载计算：9
3.1.1 水平风荷载标准值计算：9
3.1.2 水平风荷载设计值计算：10
3.2 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用计算：10
3.2.1 垂直于玻璃平面的分布水平地震标准值计算：10
3.2.2 垂直于玻璃平面的分布水平地震设计值计算：10
3.3 作用效用组合：11
4 幕墙立柱计算11
4.1 立柱荷载计算：12
4.2 立柱的内力计算：13
4.3 初选立柱材料的截面参数：15
4.4 选用的立柱材料的截面特性：15
4.5 立柱的截面校核：16
4.5.1 立柱的抗弯强度校核：16
4.5.2 立柱的抗剪强度校核：16
4.5.3 立柱的挠度校核：16
5 幕墙横梁计算17
5.1 横梁荷载计算：17
5.1.1 垂直于幕墙平面的水平方向荷载：17
5.1.2 横梁的自重荷载：19
5.2 横梁的内力计算：19
5.2.2 横梁在自重荷载作用下的内力计算值：20
5.3 初选横梁材料的截面参数：20
5.4 选用的横梁材料的截面特性：21 5.5 横梁的截面校核：：21
5.5.1 横梁的抗弯强度校核：21
5.5.2 横梁的抗剪强度校核：22
5.5.3 横梁的挠度校核：22
6 玻璃面板计算23
144 第6章 玻璃面板的计算和设计
§6.1 计算理论
建筑工程中典型温度下的玻璃特征是完全弹性的，玻璃也不具有蠕变和松弛特性。
当玻璃面板变形较小时，可采用小变形理论计算外荷载作用下的玻璃面板内力和位移。对于各种矩形、圆形或三角形的具有不同边界条件的玻璃面板可采用解析解、表格或有限元方法计算。大面积玻璃面板的实际位移一般要大于小变形理论所得结果，这是因为板因弯曲变形会产生中面的拉应力，而小变形理论忽略了中面拉应力对位移和应力的阻止或抵消效应。所以，对玻璃幕墙中的玻璃面板，应采用精确的几何非线性方法进行计算和分析。
玻璃与其支承结构连接处的应力状态十分复杂，可采用有限单元法计算此处的局部应力分布，计算结果的可靠性取决于的边界条件选取的合理性。当然，连接处有限单元模型的精确与否只对局部应力有影响，对玻璃面板的位移和大面应力影响不大。
玻璃内力采用弹性方法计算，截面最大应力设计值不应超过玻璃大面强度设计值。
无地震作用效应组合时，应力应符合下式要求：
gwf0 （6-1）
有地震作用效应组合时，应力应符合下式要求：
REgEf/ （6-2）
式中 gf—— 玻璃的大面强度设计值（N/mm2)，按表2-3取用；
0—— 重要性系数，应取不小于1.0；
RE——抗震调整系数，应取1.0；
w——重力荷载和风荷载组合在玻璃中产生的最大应力设计值（N/mm2)；
E——重力荷载、风荷载及地震荷载组合在玻璃中产生的最大应力设计值（N/mm2)。
玻璃最大挠度不应超过规定限值。
lim,ffdd （6-3）
式中 fd——玻璃在风荷载标准值作用下产生的最大挠度值（mm）；
lim,fd——玻璃的挠度限值，对窗框玻璃取其短边的1/60；点支玻璃取其长边的1/60。
作者刘智龙先生独家授权中国建筑幕墙行业专业网发布 版权所有
中国建筑幕墙行业专业网 全国免费客户服务电话 800-830-3391 第四章 石材幕墙结构设计与计算 第一节 结构设计的基本要求 一、 概述 众所周知，从结构计算方法上幕墙可分为框格构造体系和嵌板构造体系两大类。框格构造体系按安装方法又分为分件安装幕墙和单元安装幕墙。石材幕墙在我国建筑上使用有分件式，也有单元式，皆属于框格构造体系幕墙，因此，我们着重研究前一章所列的石材板块的四种联结方案受力特点，及其支承它框格构件的内力分析与传递是我们学习这一章的主要任务。 二、 结构设计的一般原则 1． 石材幕墙属建筑的外围护结构，幕墙的主要构件应悬挂在主体结构上，它不承受主体结构的荷载和作用，只承受直接施加于幕墙上的风荷载、地震作用、温度作用和幕墙自重。 2． 幕墙及其连接件应具有足够的承载力、刚度和相对于主体结构的位移能力。并应采取弹性活动连接。 3． 幕墙在自重、风荷载和温度作用下不破坏。抗震设计的幕墙在设防烈度地震作用下经修理后可使用，在罕遇地震作用下，幕墙骨架下不得脱落。 4． 幕墙构件应按弹性方法计算应力、内力与位移，并满足下列条件： （1） 应力或承载力 σ≤f S≤R (4.1-1) （2） 位移或挠度 μ≤(μ) (4.1-2) 式中： σ为荷载和作用产生的截面最大应力设计值： f为材料强度设计值； S为荷载和作用产生的截面内力设计值； R为构件截面承载力设计值： μ为由荷载或作用标准值产生的位移或挠度； (μ)为位移或挠度允许值。 5． 结构设计时应根据构件截面受力特点、荷截作用情况和产生的应力（内力）作用的方向进行组合，选其最不利的组合。组合公式如下： 作者刘智龙先生独家授权中国建筑幕墙行业专业网发布 版权所有
中国建筑幕墙行业专业网 全国免费客户服务电话 800-830-3391 S=γGSG+γWΨWSW+γEΨESE+γTΨTST 式中： S为荷载和作用效应组合后的设计值； SG为重力荷载作为不变荷载产生效应； SW、SE、ST分别为风荷载、地震作用和温度作用作为可变荷载和作用产生的效应。三者可按不同位置进行组合。 γG、γW、γE、γT为各效应的分项系数，按以下情况取值： （1） 进行幕墙构件、连接件和予埋件承载力（应力、内力）计算时： 重力荷载效应分项系数γG：1.2 风荷载效应分项系数γW:1.4 地震作用效应分项系数γE:1.3 温度作用效应分项系数γT：1.2 （2） 进行幕墙构件位移和挠度计算时，重力荷载、风荷载、地震和温度作用产生的效应分项系数皆取1.0； ΨW、ΨE、ΨT分别为风荷载、地震和温度作用产生效应的组合系数。第一个可变荷载效应组合系数按1.0采用；第二个可变荷载效应组合系数0.6按采用；第三个可变荷载效应组合系数按0.2采用。 第二节 荷载和作用 一、 石材幕墙有关材料的重力体积密度标准值可按下列数值采用： 花岗位石 28.0KN/m3 钢材 78.5KN/m3 铝合金 28.0KN/m3 矿棉、玻璃棉、岩棉 0.5～1.0KN/m3 二、 石材幕墙有关板材单位面积重量标准值可按下列数值采用： 花岗石板25mm厚 625～700N/㎡ 花岗石板30mm厚 750～840N/㎡ 不锈钢板2mm厚 157.0N/㎡ 不锈钢板3mm厚 235.5N/㎡ 三、 作用于幕墙上的风荷载标准值按下式计算，并且应不小于1.0KN/ m3: WK=βZμZμSWO 作者刘智龙先生独家授权中国建筑幕墙行业专业网发布 版权所有
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玻璃幕墙
计
算
书
设计单位： _________________________________________________
计算人： ___________________________________________________
检 查： ____________________________________________________ 审 核： __________________________________________________ 基本计算公式
(1) . 场地类别划分 :
地面粗糙度可分为 A、B、C D四类：
--A 类指近海海面和海岛、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；
--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。
(2) . 风荷载计算 :
幕墙属于薄壁外围护构件，根据《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012 规定采用，垂直于 建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式计算：
1 当计算主要承重结构时
Wk= 3 zy sy zWo (GB50009 8.1.1-1)
2 当计算围护结构时
Wk=3 gzy s1y zWo (GB5ooo9 8.1.1-2)
式中：
其中 : Wk--- 垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值 (kN/m1 2) ；
定。
根据不同场地类型,按以下公式计算：3 gz=1+2gl io(Z/1O)-"
其中g为峰值因子，取值2.5 ,a为地面粗糙度指数，lio为10m高名义湍流度。经化简, 得：
可按下列规定采用局部风压体型系数y S1:
一、外表面按表 8.3.1-1 采用； 取-1.2
取-2.0
对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取 -0.2 或 0.2。
1 正压区
2 负压区
