明框玻璃幕墙工程均布荷载计算书

明框玻璃幕墙设计计算书计算:校核:XXXX幕墙公司XXXX年XX月XX日明框幕墙设计计算书﹒第1页﹒目录一、风荷载计算.....................................................................................11.风荷载标准值:................................................................................12.风荷载设计值:................................................................................2二、立柱计算.........................................................................................21.立柱荷载计算:................................................................................22.选用立柱型材的截面特性:............................................................53.立柱的强度计算:............................................................................64.立柱的刚度计算:............................................................................85.立柱抗剪计算:................................................................................9明框幕墙设计计算书﹒第1页﹒北立面45m处明框幕墙设计计算书一、风荷载计算1.风荷载标准值:Wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)μz:45m高处风压高度变化系数(按C类区计算):(GB50009-20017.2.1)μz=0.616×(z/10)0.44=1.19397μf:脉动系数:(GB50009-20017.4.2-8)μf=0.5×35(1.8×(0.22-0.16))×(z/10)-0.22=0.527257βgz:阵风系数:(GB50009-20017.5.1-1)βgz=к×(1+2×μf)=1.74634Wk=γ0×βgz×μz×μs×W0(JGJ102-20035.3.2)=1.1×1.74634×1.19397×1.2×0.45=1.23854kN/m2明框幕墙设计计算书﹒第2页﹒2.风荷载设计值:W:风荷载设计值:kN/m2rw:风荷载作用效应的分项系数：1.4按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-20035.1.6条规定采用W=rw×Wk=1.4×1.23854=1.73395kN/m2二、立柱计算1.立柱荷载计算:(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m)rw:风荷载作用效应的分项系数：1.4Wk:风荷载标准值:1.23854kN/m2Bl:幕墙左分格宽:1.5mBr:幕墙右分格宽:1.2mqwk=Wk×(Bl+Br)/2=1.23854×(1.5+1.2)/2=1.67202kN/m明框幕墙设计计算书﹒第3页﹒qw=1.4×qwk=1.4×1.67202=2.34083kN/m(2)分布水平地震作用设计值GAkl:立柱左边玻璃幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:450N/m2GAkr:立柱右边玻璃幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:450N/m2qEAkl=γ0×5×αmax×GAkl(JGJ102-20035.3.4)=1.1×5×0.16×450/1000=0.396kN/m2qEAkr=γ0×5×αmax×GAkr(JGJ102-20035.3.4)=1.1×5×0.16×450/1000=0.396kN/m2qek=(qEkl×Bl+qEkr×Br)/2=(0.396×1.5+0.396×1.2)/2=0.5346kN/mqe=1.3×qek=1.3×0.5346=0.69498kN/m明框幕墙设计计算书﹒第4页﹒(3)立柱所受组合荷载:组合线荷载标准值:qzk=qwk=1.67202kN/m组合线荷载设计值:qz=qw+0.5×qe=2.34083+0.5×0.69498=2.68832kN/m(4)立柱弯矩:通过有限元分析计算得到立梃的弯矩图如下:q1=2.688kN/m立柱受力简图1200180018001200明框幕墙设计计算书﹒第5页﹒最大弯矩发生在4.8m处M:幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m)M=4.35508kN·m2.选用立柱型材的截面特性:选用立柱型材名称:EA2629型材强度设计值:85.5N/mm2型材弹性模量:E=70000N/mm2X轴惯性矩:Ix=634.118cm4Y轴惯性矩:Iy=133.448cm4X轴上部截面矩:Wx1=66.8552cm3Mmax=4.355kN.m立柱弯矩图1200180018001200明框幕墙设计计算书﹒第6页﹒X轴下部截面矩:Wx2=78.1409cm3y轴左部截面矩:Wy1=38.1279cm3y轴右部截面矩:Wy2=38.1279cm3型材截面积:A=17.8269cm2型材计算校核处壁厚:t=3.5mm型材截面面积矩:Ss=47.8233cm3塑性发展系数:γ=1.053.立柱的强度计算:校核依据:N/A+M/γ/w≤ｆa(JGJ102-20036.3.7)Bl:幕墙左分格宽:1.5mBr:幕墙右分格宽:1.2mHv:立柱长度GAkl:幕墙左分格自重:450N/m2EA2629明框幕墙设计计算书﹒第7页﹒GAKr:幕墙右分格自重:450N/m2幕墙自重线荷载:Gk=(GAkl×Bl+GAkr×Br)/2000=(450×1.5+450×1.2)/2000=0.6075kN/mNk:立柱受力:Nk=γ0×Gk×Hv=1.1×0.6075×6=4.0095kNN:立柱受力设计值:rG:结构自重分项系数:1.2N=1.2×Nk=1.2×4.0095=4.8114kNσ:立柱计算强度(N/mm2)A:立柱型材截面积:17.8269cm2M:立柱弯矩:4.35508kN·mWx2:立柱截面抗弯矩:66.8552cm3明框幕墙设计计算书﹒第8页﹒γ:塑性发展系数:1.05σ=N×10/A+M×103/1.05/Wx2=4.8114×10/17.8269+4.35508×103/1.05/66.8552=64.739N/mm264.739N/mm2≤ｆa=85.5N/mm2立柱强度满足要求4.立柱的刚度计算:校核依据:Umax≤L/180Dfmax:立柱最大允许挠度:通过有限元分析计算得到立梃的挠度图如下:Dmax=8.848mm立柱位移图1200180018001200明框幕墙设计计算书﹒第9页﹒最大挠度发生在3m处Dfmax=Hvmax/180×1000=1.8/180×1000=10mm立柱最大挠度Umax为:8.84825mm≤10mm挠度满足要求5.立柱抗剪计算:校核依据:τmax≤[τ]=49.6N/mm2通过有限元分析计算得到立柱的剪力图如下:最大剪力发生在1.2m处Qmax=5.242kN立柱剪力图1200180018001200明框幕墙设计计算书﹒第10页﹒τ:立梃剪应力:Q:立梃最大剪力:5.24223kNSs:立柱型材截面面积矩:47.8233cm3Ix:立柱型材截面惯性矩:634.118cm4t:立柱壁厚:3.5mmτ=Q×Ss×100/Ix/t=5.24223×47.8233×100/634.118/3.5=11.2958N/mm211.2958N/mm2≤49.6N/mm2立柱抗剪强度可以满足