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目录………………………………………………………………………………….1

第一章设计计算依据 3

住宅地暖 施工组织设计第二章设计荷载确定原则 3

第三章材料的物理及力学性能 5

第四章隐框玻璃幕墙计算 6

(一)、第一处立柱计算 6

(二)、第二处立柱计算 9

四、结构胶胶形计算 16

五、幕墙组件的固定块及其间距计算 17

六、横梁与立柱连接计算 19

七、立柱与支座连接计算 20

九、支座与埋件连接计算 22

十、幕墙预埋件计算 23

十一、立柱伸缩缝设计计算 25

第五章石材幕墙计算 26

（一）、第一处立柱计算 26

（二）、第二处立柱计算 29

三、横梁与立柱连接计算 34

四、立柱与支座连接计算 35

六、支座与埋件连接计算 37

七、幕墙预埋件计算 38

八、立柱伸缩缝设计计算 40

九、短槽固定式石材计算 41

第六章铝板幕墙计算 43

(一)、第一处立柱计算 43

(二)、第二处立柱计算 46

四、横梁与立柱连接计算 54

五、立柱与支座连接计算 55

七、支座与埋件连接计算 57

八、幕墙预埋件计算 58

九、立柱伸缩缝设计计算 60

第七章加肋全玻计算 61

(一)、第一处加肋全玻计算 61

(二)、第二处加肋全玻计算 62

1、宝坻区周良水苑住宅小区文体活动中心建筑结构施工图。

(1)、地区类别：C类；

(2)、基本风压：Wo=kN/m2；

(3)、风力取值按规范要求考虑；

(4)、地震烈度：度；

(5)、年最大温差：oC；

(6)、建筑结构类型：(u/H的限值=1/。

第二章设计荷载确定原则

在作用于幕墙上的各种荷载中，主要有风荷载、地震作用、幕墙结构自重和由环境温度变化引起的作用效应等等。在幕墙的节点设计中通过预留一定的间隙，消除了由各种构件和饰面材料热胀冷缩引起的作用效应。所以，作用于垂直立面幕墙的荷载主要是风荷载、地震作用，幕墙平面内主要是幕墙结构自重，其中风荷载引起的效应最大。

在进行幕墙构件、连接件和预埋件承载力计算时，必须考虑各种荷载和作用效应的分项系数，即采用其设计值；进行位移和挠度计算时，各分项系数均取1.0，即采用其标准值。

根据规范，垂直于幕墙表面上的风荷载标准值，按下列公式(2.1)计算：

Wk=(gz(s(zWo················(2.1)

按规范要求，进行建筑幕墙构件、连接件和锚固件承载力计算时，风荷载分项系数应取(w=1.4，即风荷载设计值为：

W=(wWk=1.4Wk··············(2.2)

幕墙平面外地震作用标准值计算公式如下：

qEK=·················(2.3)

式中,qEK为垂直幕墙平面的分布水平地震作用；(KN/m2)

(E为地震动力放大系数；

(max为水平地震影响系数最大值；

为单位面积的幕墙结构自重(KN/m2)。

按规范要求，地震作用的分项系数取(E=1.3，即地震作用设计值为：

qE=(EqEK=1.3qEK·············(2.4)

按规范要求，幕墙结构自重的分项系数取(G=1.2。

按规范要求对作用于幕墙同一方向上的各种荷载应作最不利组合。对垂直立面上的幕墙，其平面外的荷载最不利荷载组合为：

WK合=1.0WK+0.6qEK·············(2.5)

W合=1.0W+0.6qE·············(2.6)

其中,WK合为组合荷载的标准值(KN/m2)；

W合为组合荷载的设计值(KN/m2)。

第三章材料的物理及力学性能

1.幕墙结构材料的体积密度按下表采用:(KN/m3)

2.材料的强度设计值按下表采用:(N/mm2)

3.材料弹性模量E按下表采用:(N/mm2)

4.幕墙材料的线膨胀系数α按下表采用:

5.焊缝强度设计值按下表采用:(N/mm2)

6.玻璃的强度设计值按下表采用:(N/mm2)

第四章隐框玻璃幕墙计算

根据文体活动中心的建筑结构特点，幕墙立柱悬挂在建筑主体结构上，如图所示。综合考虑幕墙标高、幕墙的横向分格宽度、所选立柱型材、楼层高度以及对立柱的固定方式，以下列情况最为不利，须作立柱强度和刚度的校核。

(一)、第一处立柱计算

该处立柱位于隐框玻璃幕墙大面部份，最大计算标高按m计，幕墙结构自重Gk/A=N/m2，幕墙横向计算分格宽度B=mm。

该处每条立柱与主体结构通过两个钢支座相连，层高L=mm，钢支座跨距分别为b=mm，a=mm；采用双跨梁力学模型，如图所示。

按该处幕墙横向分格宽度B，取出一个纵向的计算单元，立柱受均布载作用，对类地区，该处风压高度变化系数取：(z=；阵风系数取：(gz=1.6029；体型系数取：(s=1.2。(参考《建筑结构荷载规范》第41页。)

根据公式(2.1)~(2.6)可得：

WK=1.6029×××

取WK=(KN/m2)

W=1.4WK=(KN/m2)

取地震动力放大系数：(E=5

qEk=5××/1000

qE=1.3qEK=(KN/m2)

WK合=1.0×+0.6×

W合=1.0×+0.6×

从而，作用于立柱上的线荷载标准值和设计值分别为:

qK=/1000×=(N/mm)

q=/1000×=(N/mm)

4、幕墙铝立柱(1)参数:

该处幕墙的立柱的横截面参数如下:

主惯性矩：I=mm4

净截面面积：A=mm2

弯矩作用方向的净截面抵抗矩：Wmin=mm3

型材壁厚：t=2.5mm

强度设计值为：f=N/mm2；

弹性模量为：E=N/mm2。

根据规范，幕墙立柱截面最大应力满足：

式中：(max(立柱中的最大应力(N/mm2)

N((立柱中的拉力设计值(N)

A0((立柱净截面面积(mm2)

M((立柱弯矩设计值(N.mm)

(((塑性发展系数，取为1.05；

W((弯矩作用方向的净截面抵抗矩；(mm3)

根据结构力学可得A、B、C各支座反力分别为：

该处立柱跨中弯矩最大值位于AB段，弯矩方程为：

令弯矩的一阶导数M’(z)=0,得跨中弯矩最大值位置：

该处立柱中间支座B的负弯矩为：

可见，立柱弯矩设计值为：

立柱承受拉力设计值为：

=1.2×/1000000

则立柱中最大正应力为：

所选立柱的强度满足设计要求。

根据规范在作立柱的刚度校核时，采用荷载的标准值，因此下面采用支座反力Ra、Rb、Rc的值时应乘上系数qk/q。立柱的最大挠度位于AB段，AB段的挠曲方程为：

令u(z)的一阶导数u’(z)=0，可得最大挠度的位置：

把z0代回挠曲线方程，得到幕墙立柱最大挠度：

根据规范对立柱刚度要求，立柱的最大允许挠度， mm

可见，umax≤[u]

所选立柱的刚度满足设计要求。

(二)、第二处立柱计算

该处立柱位于玻璃幕墙边角部位，立柱采用铝立柱（1）中间加套蕊。最大计算标高按m计，幕墙结构自重Gk/A=N/m2，幕墙横向计算分格宽度B=mm。

该处每条立柱与主体结构通过两个钢支座相连，层高L=mm，钢支座跨距分别为b=mm，a=mm；采用双跨梁力学模型，如图所示。

根据公式(2.1)~(2.6)可得：

WK=1.6029×××

W=1.4WK=(KN/m2)

取地震动力放大系数：(E=5

qEk=5××/1000

qE=1.3qEK=(KN/m2)

WK合=1.0×+0.6×

W合=1.0×+0.6×

从而，作用于立柱上的线荷载标准值和设计值分别为:

qK=/1000×=(N/mm)

q=/1000×=(N/mm)

4、幕墙铝立柱(2)参数:

该处幕墙的立柱的横截面参数如下:

主惯性矩：I=mm4

净截面面积：A=mm2

弯矩作用方向的净截面抵抗矩：Wmin=mm3

型材壁厚：t=2.5mm

强度设计值为：f=N/mm2；

弹性模量为：E=N/mm2。

根据规范，幕墙立柱截面最大应力满足：

式中：(max(立柱中的最大应力(N/mm2)

N((立柱中的拉力设计值(N)

A0((立柱净截面面积(mm2)

M((立柱弯矩设计值(N.mm)

(((塑性发展系数，取为1.05；

W((弯矩作用方向的净截面抵抗矩；(mm3)

根据结构力学可得A、B、C各支座反力分别为：

该处立柱跨中弯矩最大值位于AB段，弯矩方程为：

令弯矩的一阶导数M’(z)=0,得跨中弯矩最大值位置：

该处立柱中间支座B的负弯矩为：

可见，立柱弯矩设计值为：

立柱承受拉力设计值为：

=1.2×/1000000

则立柱中最大正应力为：

所选立柱的强度满足设计要求。

根据规范在作立柱的刚度校核时，采用荷载的标准值，因此下面采用支座反力Ra、Rb、Rc的值时应乘上系数qk/q。立柱的最大挠度位于AB段，AB段的挠曲方程为：

令u(z)的一阶导数u’(z)=0，可得最大挠度的位置：

把z0代回挠曲线方程，得到幕墙立柱最大挠度：

根据规范对立柱刚度要求，立柱的最大允许挠度,

可见，umax≤[u]

所选立柱的刚度满足设计要求。

综合考虑横梁所处位置的标高、幕墙的横向分格宽度、所选横梁型材，以下列情况最为不利，须作横梁强度和刚度的校核。

该处横梁位于隐框玻璃幕墙；最大标高为m；饰面材料为，横梁所受到的重力取为GK/A=N/m2；横梁的计算长度取B=mm；幕墙的纵向分格高度分别为mm和mm。

横梁与立柱相接，相当于两端简支。

在幕墙平面内，横梁受到饰面板材的重力作用，可视为均布线荷载qG；

qG=1.2GK/A.H=1.2×400×2100/106=1.008(kN/m)

在幕墙平面外，横梁受到风压等荷载作用，其受力面积为上左图阴影部分，即上面为三角形荷载，下面为梯形荷载；其中q1和q2是上下阴影面积承受的最大设计线荷载：

q1=1.8024(kN/m)

q2=0.5407(kN/m)

相应的最大标准线荷载：

qK1=1.2926(kN/m)

qK2=0.3878(kN/m)

因此横梁是一个双弯构件。

该处幕墙的横梁横截面参数如下:

横截面积：A=mm2

横梁的材料为： 

其强度设计值为：f=N/mm2；

其弹性模量为：E=N/mm2。

根据规范，幕墙横梁截面最大应力满足：

式中：(max(横梁中的最大应力(N/mm2)

MX(绕X轴(幕墙平面内方向)的最大弯矩值(N.mm)

MY(绕Y轴(垂直幕墙平面方向)的最大弯矩值(N.mm)

((材料塑性发展系数，取为1.05；

所选横梁的强度满足设计要求。

该处幕墙横梁最大挠度是umaxY、umaxX二部分的矢量和：

而umaxY又由umaxY1+umaxY2二部分组成，

式中：umaxY(横梁在幕墙平面外的最大挠度；(mm)

qk(横梁承受的标准线荷载；(N/mm)

B(横梁长度；(mm)

E(横梁材料的弹性模量；(N/mm2)

横梁在幕墙平面内由自重引起的挠度umaxX为：

=1.7974(mm)

从而，横梁的最大挠度为：

=2.3164(mm)

根据规范对横梁的刚度要求，横梁的最大允许挠度为[u]=B/180。

可见，umax≤[u]

所选横梁的刚度满足设计要求。

综合考虑玻璃所处位置的标高、玻璃分格宽度和高度以及玻璃的厚度等因素，以下列情况最为不利，须作玻璃的强度校核。

该处6+9A+6mm钢化中空玻璃位于全隐框玻璃墙；标高取为99.4m；幕墙自重按400N/m2计，垂直于玻璃面的组合荷载设计值为2.4031kN/m2，组合荷载标准值为1.7234kN/m2，所用玻璃长宽尺寸分别为mm，mm，玻璃厚度为6mm；玻璃跨中的强度设计值为fg=N/mm2。

作用于中空玻璃上的荷载按下式分配到两片玻璃上:

直接承受风荷载作用的单片玻璃:

Wk1=1.1Wk=1.1x2.403×=1.322kN/m2

不直接承受风荷载作用的单片玻璃:

Wk2=Wk=2.403×=1.2015kN/m2

1、外片玻璃强度校核：

根据规范，玻璃在垂直于幕墙平面的风荷载和地震的作用下，其最大应力按下式计算：

式中：(max(玻璃中的最大应力(N/mm2)

m((跨中弯矩系数,由玻璃短边比长边a/b=1500/2100=0.71,查表得m=0.0742

Wk((组合荷载设计值,kN/m2

a((玻璃短边边长,mm

t((玻璃的厚度,mm

E((玻璃的弹性模量,72000(N/mm2)

η((折减系数,由θ=wk.a4/(E.t4)

θ=1.322×15004/(72000×64)/1000=71.723

=27.58(N/mm2)≤fg=84N/mm2

可见，玻璃跨中的强度满足设计要求。

通过比较，内片玻璃所承受的风力比外片玻璃所承受的风压小，所以得知内片玻璃的应力也满足要求。

2、玻璃跨中最大挠度u，按下式计算：

式中，μ((跨中最大挠度系数，由玻璃短边与玻璃长边之比a/b=1500/2100=0.71,μ=0.00727；

wk((垂直于玻璃平面方向的风荷载设计值；

a(玻璃短边长度，为1500mm；

te((中空玻璃的等效厚度,mm

D((玻璃刚度(Nmm)

中空玻璃的等效厚度:te=0.95=7.2mm

E((玻璃的弹性模量，取为72000N/mm2；

v((玻璃的泊松比，取为0.2；

GB／T 32151.1-2015标准下载η((折减系数,由θ=wk.a4/(E.t4)

θ=2.403×15004/(72000×7.24)/1000=62.87

玻璃板中允许的最大挠度值[u]为玻璃板短边的1/60，即[u]=25mm

可见，玻璃板中最大挠度满足设计要求。

综合考虑幕墙所处位置的标高、分格宽度和高度等因素，对下列不利处进行结构胶胶形设计(胶厚和胶宽)。

该处结构胶位于全隐幕墙；标高为99.4m；风荷载标准值为WK=1.6274kN/m2。年最大温差为(T=oC电力建设工程概算定额(2018年版) 第四册 调试工程（国能发电力[2019]81号 国家能源局2019年11月），建筑结构的最大层间变位角为(=1/。

体积密度按(G=2.56吨/米3计，线胀系数为(=0.00001，厚度为t=6mm，，最大宽高尺寸分别为1500mm，2100mm。

采用结构胶，结构硅酮密封胶短期强度设计值f1=0.2N/mm2，结构硅酮密封胶长期强度设计值f2=0.01N/mm2，结构胶完全固化后在温差效应作用下的最大变位承受能力(T=0.14，结构胶完全固化后在地震效应作用下的最大变位承受能力(E=。