计算书（一）、工程概况（二）．设计参数1．玻璃幕墙最高标高为62m,取62m处风压变化系数μz=1.482．基本风压Ｗ＝0.35KN/m23.年最大温差 : △Ｔ＝80 Ｃ4.玻璃厚度取： 6 1.2=7.2mm（三）、荷载及作用1. 风荷载标准值计算：WK =βD·μS·μZ·WWK：作用在幕墙上的风荷载标准值KN/m2；βD ：阵风风压系数, 取βD=2.25；μS：风荷载体型系数±1.5；μZ：60米高处风压变化系数1.48（C类）；10米高处风压变化系数0.71（C类）W：基本风压：北京地区取0.35KN/m2WK1=βD·μS·μZ·W=2.25×(±1.5)×1.48×0.35 =±1.78 KN/m2WK2=βD·μS·μZ·W=2.25×(±1.5)×0.71×0.35=±0.838KN/m2按《规范》取WK2=±1.0KN/m22．幕墙构件重力荷载玻璃为6(钢化)+12A+6(钢化)Gb=25.6 0.006 2=0.3072KN/m2幕墙所用铝材、附件：GL=0.11KN/m2单元玻璃幕墙自重荷载:G = Gb + GL=0.3072+0.11=0.42KN/m2幕墙单元构件重量:G1=G·L1·b1=0.42 1.228 2.5=1.29KN幕墙最大玻璃块重量:G2=Gb•L2·b2=0.3072×1.228×2.157=0.81KN3．玻璃幕墙构件所受的地震作用：A.幕墙平面外的水平地震作用:qE K =βE·αm a x·G1qE K：水平地震作用标准值（KN）；βE：动力放大系数取3.0；αm a x：水平地震影响系数最大值按8度抗震设防设计取0.16G：幕墙构件(墙面和骨架)的重力: G1=1.29KN;qE K =βE·αh m a x·G1=3 0.16 1.29=0.62KNB.幕墙平面内的垂直地震作用:PE G =βE·αm a x·G1PE G：幕墙构件在平面内的垂直地震作用:KN/m2βE：动力放大系数,取3.0αv m a x：地震垂直作用影响系数，按烈度8度抗震设计设防取0.08G1：单元玻璃幕墙构件自重1.29KNPE G=3 0.08 1.29=0.31KNC.垂直于幕墙平面分布水平地震作用，qE = FE k/A=βE·αm a x·G1/AA：玻璃幕墙构件面积1.228 2.5=3.07m2qE=0.62/3.07=0.2KN/m24. 玻璃幕墙所受荷载与作用效应的组合：(强度计算时用)A.水平荷载和作用效应组合：（最不利组合）S1 = ΨW·γW·WK+ΨE·γE·qEa.水平荷载和作用效应的分项系数γW ：风荷载分项系数, γW=1.4γE ：地震作用分项系数,γE=1.3b.水平荷载和作用效应的组合系数ΨW ：风荷载组合系数, ΨW=1.0ΨE ：地震作用组合系数,ΨE=0.6WK ：风荷载标准值，WK=1.78KN/m2qE : 垂直于幕墙平面分布水平地震作用，qE=0.2KN/m2S11=1.4 1.0 1.78+0.6 1.3 0.2 =2.65KN/m2S12=1.4 1.0 1.0+0.6 1.3 0.2 =1.56KN/m2B.垂直方向荷载和作用效应组合:(最不利组合)S2 =ΨG·γG·SG+ΨE·γE·qEa.荷载和作用组合的分项系数γG ：重力荷载分项系数, γG=1.2γE ：地震荷载分项系数, γE=1.3b.垂直荷载和效应组合系数ΨG :重力荷载组合系数,ΨG=1ΨE :地震荷载组合系数,ΨE=1SG : 单元玻璃幕墙构件重量，SG=G=1.29KNqE : 单元玻璃幕墙构件平面内的垂直地震作用,qE=0.31KNS2=1×1.2×1.29+1×1.3×0.31=1.95KN5. 玻璃幕墙所受荷载与作用效应的组合：(挠度计算时用)水平荷载和作用效应组合：（最不利组合）S31 =ΨW·rW·WK+ΨE·rE·qEa.水平荷载和作用效应的分项系数rW ：风荷载分项系数,rW=1.0rE ：地震作用分项系数,rE=1.0b.水平荷载和作用效应的组合系数ΨW ：风荷载组合系数,ΨW=1ΨE ：地震作用组合系数,ΨE=0.6WK ：风荷载标准值，WK=1.78KN/m2qE : 垂直于幕墙平面分布水平地震作用，qE=0.2KN/m2S31=1.0 1.0 1.78+0.6 1.0 0.2=1.9KN/m2S32=1.0 1.0 1.0+0.6 1.0 0.2=1.12KN/m2（四）、玻璃幕墙的验算1.幕墙杆件的强度验算：幕墙标高最高的为LMC004，标高为61.10m，竖挺地脚间距为2500，水平间距为1228.5；地脚间距最大的为LM0O2,标高为9.6m，竖挺水平间距为1228.5mm,地脚间距为4100mm。

(1)幕墙立柱的强度验算A.幕墙立柱型材的截面特性：---------------- REGIONS ----------------Area: 1877.1Perimeter: 1142.9Bounding box: X: -214.2 -- -144.2Y: 2227.4 -- 2397.4Centroid: X: -179.2Y: 2311.1Moments of inertia: X: 10032240896.9Y: 61588149.1Product of inertia: XY: -777386510.7Radii of gyration: X: 2311.8Y: 181.1Principal moments and X-Y directions about centroid:I: 1311904.3 along [0.0 1.0]J: 6238296.8 along [-1.0 0.0]LD31RCS铝型材弹性模量E=7 106N/cm2=6238296mm4X轴的惯性矩：JXX 轴的抵抗矩：W X =72286mm 3 型材载面积：A=1811mm 2 塑性发展系数：γ=1.05 B.强度验算①、LMC004竖挺的校核校核依据： N/A+M/(γ·WX N=S 2 线荷载: q 1=S 1·b式中: S 11=2.65KN/m 2 b=1.228mmq 1=S 11·b =2.65 1.228=3.25KN/m=3.25N/mm按简支梁 M=qL 2/8 =3.25 25002/8 =2539062N ·mm 校核: N/A+M/(γ·W Y )=1950/1811+2539062/(1.05 72286) =34.5N/mm 2 < f a =84.20N/mm 2幕墙立柱强度满足要求 ②、LM003竖挺的校核校核依据： N/A+M/(γ·W X )<f a =84.20N/mm 2N=S 2 线荷载: q 1=S 12式中: S 12=1.56KN/m 2 b=1.228mmq 1=S 1·b =1.56 =1.92KN/m ＝ 则跨内最大弯距为： M=qL 2/8 =1.92 41002/8=4.34400N ·mm 校核: N/A+M/(γ·W Y )=1950/1811+4034400/(1.05 72286)=54.2N/mm 2 < f a =84.20N/mm 2所以强度满足要求。

(2) 横挺的强度验算：Bounding box: X: 59.1 -- 139.1Y: 1928.2 -- 1998.2Centroid: X: 94.2Y: 1963.5Moments of inertia: X: 3402977829.2Y: 8423903.5Product of inertia: XY: 163326895.1Radii of gyration: X: 1963.6Y: 97.7Principal moments and X-Y directions about centroid:I: 536947.3 along [1.0 0.2]J: 586583.8 along [-0.2 1.0]LD31RCS铝型材弹性模量E=0.7 105N/mm2=535000mm4Y轴的惯性矩：JY=15040cm3Y轴的抵抗矩：WYX轴的惯性矩：J=586000mm4xX轴的抵抗矩：W=13200mm3x2校核依据:M Y /(γ·WY)+Mx/(γ·Wx)<fa=84.20N/mm2弯矩: q1=2.65x1.1.228=3.3KN/m=3.3N/mmMX =(q1·L2)/12=(3.3x12282)/12=414695 N.mmq2 =Gbxb=0.3072x2.72=0.72N/mmMY =q2·L2 /8=0.72 12282/8=135718N·mm校核: MX /(γ·WX)+MY/(γ·WY)=414695/(1.05 13200)+135718/(1.05 15040)=38.5N/mm2<f=8420N/mm2a2. 幕墙杆件的刚度验算:(1)幕墙立柱刚度验算①、LMC004竖挺的校核≤校核依据: μm a x[μμm a x式中: q =S31I=JXE=0.7x105μ=5qL4/(384EI)m a x=(5x2.33x25004)/（384x0.7x105x6238296）=2.7mm<13.8mm所以幕墙立柱满足刚度要求。

②、LM003竖挺的校核≤[μ]=L/180=4100/180=22.8mm校核依据: μm a x取[u]=20mmμ=5qL4/(384EI)m a x·b式中: q =S32=1.12x1.228=1.38KN/m=1.38N/mmL=4100mm=6238296mm4JXE=0.7x105N/mm2=5qL4/(384EI)μm a x45校核依据: μ≤[μ]=1228/180=6.8mmm a xa.幕墙横挺在水平方向作用下的刚度验算:线荷载： q1 = S31·b=1.9x1.228=2.33KN/m=2.33N/mmμm a x =q1·b4/(240EJ )=(2.33x12284)/(120x0.7x105x586000 ) =1.8x1013/(4.9x1012)=3.6mmb.幕墙横挺在垂直方向的刚度计算q2 =Gbxb=0.3072x2.72=0.84N/mmμm a x =5q2·b4/(384EJ )=(5x0.84x12284)/(384x0.7x105x535000 )=2.7x1013/(1.43x1013)=1.9mmc.刚度验算(3.62+1.82)1/2=4mm<〔μ〕=6.8mm幕墙横挺刚度满足要求3. 玻璃的强度验算:(1) 幕墙玻璃在垂直玻璃平面的风荷载作用下的弯曲应力:校核依据：σW ≤fg=84 N/mm2σW =6φ1·W·a2 /t2≤fg=84N/mm2W：风荷载设计值：W=1.4WK=1.4 1.78 10-3N/mm2=2.49 10-3N/mm2a：玻璃短边长度：1228mmt：玻璃厚度：7.2mmφ1：玻璃跨中弯矩系数：a/b=1228/2720=0.45φ1=0.0999σW=6 0.0999 2.49 10-3 12282/7.22=43.4N/mm2<fg=84N/mm2玻璃强度可以满足要求4、玻璃的挤压应力验算:校核依据: σT1=E·［α·ΔT-(2c-d)/a］<0σT1：由于温度变化在玻璃中产生的挤压应力标准值E：玻璃的弹性模量:0.72 105N/mm2d：施工误差取:3mmc：玻璃边缘之间缝隙为:16mma：玻璃的长边尺寸:2720mmΔT:年温度变化取:800Cα：玻璃的线膨胀系数取1.0 10-5σT1=0.72 105 ［1.0 10-5 80-(2 16-3)/2720］=-812.4<0 玻璃无挤压应力。