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1、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
2、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 GB50009-20012.1.2 钢结构设计规范 GB50017-20032.1.3 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-20032.1.4 金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ133-20012.
3、1.5 建筑物防雷设计规范 GB50057-942.1.6 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
4、强度设计值： 式中 荷载和作用产生的截面最大应力设计值 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： :1.2风荷载： :1.4温度作用： :1.22.2.7 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： :1.0风荷载： :1.0 温度作用： :1.02.2.8 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应取1.0，地震作用的组合值系数应取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，风荷载值系数应取1.0（永久荷载的效应起控制作用时）或0
5、.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： (2.1) 式中： 荷载和作用效应组合后的设计值； 重力荷载作为不变荷载产生的效应； 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； 分别为重力荷载、风荷载、温度作用的分项系数，按或取值；分别为风荷载和温度作用效应的组合系数，按取值。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/mm31普通玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃25.62.5610-52玻璃棉
6、（防火棉、保温棉）0.51.0(0.51.0)10-63铝合金28.02.7010-54钢 材78.57.8510-55单层铝板27.02.7010-56花岗石28.02.810-53.2 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）110+1.52+10钢化夹胶玻璃0.414.110-428+1.14+8钢化夹胶玻璃0.575.710-432.5mm厚单层铝板0.0810.8110-446mm厚镀锌钢板0.474.710-456+12A+6钢化中空玻璃0.414.110-468mm厚普通玻璃,钢化玻璃0.161.610-47
7、19mm厚普通玻璃,钢化玻璃0.383.810-4830mm厚花岗石0.848.410-43.3 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51228.019.52151924.017.01钢化玻璃61284.058.82151972.050.43.4 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16063T5 RCS85.549.63.5 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ft3003H242.04.5
8、813.6 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 fv1Q235B2151253.7 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Q235B2151851251603.8 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170130170170不锈钢螺栓奥氏体A2-70320245-3.9 胀锚螺栓强度设计值f按下表采用
9、： 表3-9 螺栓规格M6M8M10M12M16钻孔深度(mm)40506075100钻孔直径(mm)10.512.514.51923抗 拉(kN)2.354.316.8610.0919.01抗 剪(kN)1.763.235.097.2514.113.10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 1055花岗石0.8 1053.11 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 (10-5 )1 混 凝 土1
10、.0 2 钢 材1.23 铝 合 金 2.35 4 玻 璃0.81.05 单层铝板 2.356 不锈钢板(奥氏体) 1.87花岗石0.8第四章 荷载和作用计算4.1 作用在幕墙上的风载荷标准值按下式计算 K =gZSZ0 (4.1)式中：K 作用在幕墙上的风荷载标准值（kN/m2 ）； gZ 考虑瞬时风压高度z处的阵风风压系数，按规范GB50009-2001的规定取值（B类地区）； S 风荷载体形系数，因正压区风压较小，负压区风压较大，故仅计算负压区，对墙面，取-1.0，对墙角边（指墙角处房屋宽度的0.1范围内）取-1.8，对檐口，雨蓬，遮阳板等突出构件，取-2.0；同时，考虑封闭建筑内表面内压取-0.2，故墙面实际体型系数取-1.2，墙角边部取-2.0。 Z 风压高度变化系数，按现行建筑结构荷载规范GB50009-2001规定取值。（B类地区）；0基本风压，取 0.3 kN/m2综上所述：K =gZZS0.3=0.3gZZS kN/m24.2 作用在幕墙上的风荷载设计值按下式计算 = WK (4.2)
