******工程 ·明框玻璃幕墙设计计算书
df：玻璃板挠度计算值(mm)； η：玻璃挠度的折减系数；
μ：玻璃挠度系数，按边长比a/b查表6.1.3[JGJ102-2003]得μ=0.00913； wk：风荷载标准值(MPa)
a：玻璃板块短边尺寸(mm)； D：玻璃的弯曲刚度(N·mm)；
df,lim：许用挠度，取短边长的1/60，为41.667mm； 其中：
D=Ete3/(12(1-υ2)) ……6.1.3-1[JGJ102-2003] 上式中：
E：玻璃的弹性模量(MPa)； te：玻璃的等效厚度(mm)； υ：玻璃材料泊松比，为0.2；
te=(2t3)1/3 ……6.1.4-5[JGJ102-2003] =(2×153)1/3 =18.899mm
D=Ete3/(12(1-υ2))
=72000×18.8993/(12×(1-0.22)) =42188733.917N·mm
θ：玻璃板块的计算参数；
θ=wka4/Ete4 ……6.1.2-3[JGJ102-2003] =0.001×25004/72000/18.8994 =4.253
按参数θ，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η=1 df=ημwka4/D
=1×0.00913×0.001×25004/42188733.917 =8.453mm
8.453mm≤df,lim=41.667mm(等片夹层板块) 玻璃的挠度能满足要求!
7 连接件计算
基本参数：
1：计算点标高：4.4m；
2：立柱计算间距：B1=2375mm；
3：横梁计算分格尺寸：宽×高=B×H=2500mm×2200mm； 4：幕墙立柱跨度：L=4400mm； 5：板块配置：夹层玻璃；
6：龙骨材质：立柱为：钢铝结合（6063-T5/Q235）；横梁为：6063-T5； 7：立柱与主体连接钢角码壁厚：6mm； 8：立柱与主体连接螺栓公称直径：12mm； 9：立柱与横梁连接处铝角码厚度：4mm； 10：横梁与角码连接螺栓公称直径：5mm； 11：立柱与角码连接螺栓公称直径：6mm；
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12：立柱受力模型：单跨简支； 13：连接形式：
立柱与主体：螺栓连接 横梁与立柱：螺栓连接；
因为B>H，所以本处幕墙横梁按梯形荷载模型进行设计计算：
7.1 横梁与角码间连接
(1)风荷载作用下横梁剪力设计值(按梯形分布)： Vw=1.4wkHB(1-H/2B)/2
=1.4×0.001×2200×2500×(1-2200/2/2500)/2 =2156N
(2)地震作用下横梁剪力标准值(按梯形分布)： VEk=βEαmaxGk/A×HB(1-H/2B)/2
=5.0×0.08×0.0004×2200×2500×(1-2200/2/2500)/2 =246.4N
(3)地震作用下横梁剪力设计值： VE=1.3VEk
=1.3×246.4 =320.32N
(4)连接部位总剪力N1： 采用Sw+0.5SE组合： N1=Vw+0.5VE
=2156+0.5×320.32 =2316.16N (5)连接螺栓计算：
Nv1b：螺栓受剪承载能力设计值(N)； nv1：剪切面数：取1； d：螺栓杆直径：5mm；
fv1b：螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（A50）取190MPa； Nv1b=nv1πd2fv1b/4
=1×3.14×52×190/4 =3728.75N Nnum1：螺栓个数： Nnum1=N1/Nv1b
=2316.16/3728.75
=0.621个 实际取2个 (6)连接部位横梁型材壁承压能力计算：
Nc1：连接部位幕墙横梁型材壁承压能力设计值(N)； Nnum1：横梁与角码连接螺栓数量：2个； d：螺栓公称直径：5mm；
t1：连接部位横梁壁厚：3mm；
fc1：型材承压强度设计值，对6063-T5取185MPa； Nc1=Nnum1dt1fc1
=2×5×3×185 =5550N
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5550N≥2316.16N 强度可以满足!
7.2 角码与立柱连接
(1)自重荷载计算：
N2k：自重荷载标准值(N)： B：横梁宽度(mm)；
Hg：横梁受自重荷载分格高(mm)； N2k=0.0004×B×Hg/2
=0.0004×2500×4400/2 =2200N
N2：自重荷载(N)： N2=1.2×N2k =1.2×2200 =2640N
(2)连接处组合荷载N： 采用SG+Sw+0.5SE N=(N12+N22)0.5
=(2316.162+26402)0.5 =3512.008N
(3)连接处螺栓强度计算：
Nv2b：螺栓受剪承载能力设计值(N)； nv2：剪切面数：取1； d：螺栓杆直径：6mm；
fv2b：螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（A50）取190MPa； Nv2b=nv2πd2fv2b/4
=1×3.14×62×190/4 =5369.4N Nnum2：螺栓个数： Nnum2=N/Nv2b
=3512.008/5369.4
=0.654个 实际取2个 (4)连接部位立柱型材壁承压能力计算：
Nc2：连接部位幕墙立柱型材壁承压能力设计值(N)； t2：连接部位立柱壁厚：4mm；
fc2：型材的承压强度设计值，对立柱为钢铝组合，仅需计算钢材Q235，取305MPa； d：螺栓公称直径：6mm； Nnum2：连接处螺栓个数； Nc2=Nnum2dt2fc2
=2×6×4×305 =14640N
14640N≥3512.008N 强度可以满足!
(5)连接部位铝角码壁承压能力计算：
Nc3：连接部位铝角码壁承压能力设计值(N)；
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Nnum2：连接处螺栓个数； d：螺栓公称直径：6mm； t3：角码壁厚：4mm；
fc3：型材的承压强度设计值，对6063-T5取185MPa； Nc3=Nnum2dt3fc3
=2×6×4×185 =8880N
8880N≥3512.008N 强度可以满足!
7.3 立柱与主结构连接
(1)连接处风荷载设计值计算： Nwk：连接处风荷载标准值(N)； B1：立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； Nwk=wkB1L
=0.001×2375×4400 =10450N
Nw：连接处风荷载设计值(N)： Nw=1.4Nwk
=1.4×10450 =14630N
(2)连接处地震作用设计值：
NEk：连接处地震作用标准值(N)； B1：立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； NEk=βEαmaxGk/A×B1L
=5×0.08×0.0005×2375×4400 =2090N
NE：连接处地震作用设计值(N)： NE=1.3NEk
=1.3×2090 =2717N
(3)连接处水平剪切总力： N1：连接处水平总力(N)： 采用Sw+0.5SE组合 N1=Nw+0.5NE
=14630+0.5×2717 =15988.5N
(4)连接处重力总力：
NGk：连接处自重总值标准值(N)； B1：立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； NGk=0.0005×B1L
=0.0005×2375×4400
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=5225N
NG：连接处自重总值设计值(N)： NG=1.2NGk =1.2×5225 =6270N
(5)连接处总剪力：
N：连接处总合力(N)： N=(N12+NG2)0.5
=(15988.52+62702)0.5 =17173.964N (6)螺栓承载力计算：
Nv3b：螺栓受剪承载能力设计值(N)； nv3：剪切面数：取2； d：螺栓杆直径：12mm；
fv3b：螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（A50）取190MPa； Nv3b=nv3πd2fv3b/4
=2×3.14×122×190/4 =42955.2N Nnum3：螺栓个数： Nnum3=N/Nv3b
=17173.964/42955.2
=0.4个 实际取2个 (7)立柱型材壁承压能力计算： Nc4：立柱型材壁承压能力(N)； nv3：剪切面数：取2； Nnum3：连接处螺栓个数； d：螺栓公称直径：12mm； t2：连接部位立柱壁厚：4mm；
fc4：型材的承压强度设计值，对立柱为钢铝组合，仅需计算钢材Q235，取305MPa； Nc4=nv3×Nnum3dt2fc4
=2×2×12×4×305 =58560N
58560N≥17173.964N 强度可以满足要求!
(8)钢角码型材壁承压能力计算： Nc5：钢角码型材壁承压能力(N)； nv4：剪切面数：取2； Nnum3：连接处螺栓个数；
d：连接螺栓公称直径12mm； t4：幕墙钢角码壁厚：6mm；
fc5：钢角码的承压强度设计值，对Q235取305MPa； Nc5=nv4×Nnum3dt4fc5
=2×2×12×6×305 =87840N
87840N≥17173.964N
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