幕墙结构计算书(全)

外滩中信城商业裙房幕墙工程
结构计算书
设计：
校对：
审核：
批准：
沈阳远大铝业工程有限公司
2008年12月19日
第一章基本资料
一、设计依据
1.“外滩中信城商业裙房”建施图纸、招标文件和答疑。

2. 上海地区气象资料及该工程的基本状况：
1）结构设计使用年限为50年；
2）工程地面粗糙度为C类，上海地区50年一遇基本风压为0.55KN/㎡；
3）抗震设防烈度为7度，地面加速度为0.15g。

3. 技术规范和标准：
1）幕墙工程技术规范
《建筑幕墙》JG3035－1996
《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102－2003
《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS 127：2001
《点支式玻璃幕墙支承装置》JG 138－2001
《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003
《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ 133-2001
2）建筑及结构设计规范
《建筑结构荷载规范》GB50009－2001（2006年版）
《建筑抗震设计规范》GB50011－2001
《钢结构设计规范》GB50017－2003
《冷弯薄壁型钢结构设计规范》 GB50018-2002
《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001
《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002
《混凝土结构设计规范》 GB 50010-2002
《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145-2004
3）材料标准
《结构用不锈钢无缝钢管》GB/T14975-2002
《碳素结构钢》GB700
《铝合金建筑型材基材》 GB 5237.1-2004
《铝合金建筑型材阳极氧化、着色型材》 GB 5237.2-2004
《铝及铝合金加工产品的化学成分》GB/T3190
《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》 GB/T 3098.1-2000
《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》 GB/T 3098.2-2000
《紧固件机械性能自攻螺钉》 GB/T 3098.5-2000
《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》 GB/T 3098.6-2000 《紧固件机械性能不锈钢螺母》 GB 3098/T.15-2000
《浮法玻璃》 GB 11614-1999
《中空玻璃》GB11944-2002
《夹层玻璃》GB9962-1999
《着色玻璃》GB/T18701-2002
《镀膜玻璃第1部分阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-2002
《镀膜玻璃第2部分低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-2002
《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》 GB17841-1999
《建筑用安全玻璃第2部分：钢化玻璃》GB15763.2－2005
《玻璃幕墙光学性能》GB18091-2001
《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2001
《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776－2005
《绝热用岩棉、矿渣棉及其制品》GB11835-98
4）性能检测及验收标准
《建筑幕墙空气渗透性能检测方法》GB/T15226
《建筑幕墙风压变形性能检测方法》GB/T15227
《建筑幕墙雨水渗透性能检测方法》GB/T15228
《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2001
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2002
《建筑工程施工质量验收统一规范》GB50300-2001
《建筑幕墙物理性能分级》GB/T15225
《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250
《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JGJ/T 139-2001
二、材料力学参数
1. 材料强度
1）玻璃强度设计值g f （2N/mm ）
表1.1 玻璃强度设计值
2）钢材强度设计值s f （2N/mm ）
表1.2 钢材强度设计值
3
）铝合金强度设计值a f （2N/mm ）
表1.3 铝合金强度设计值
2. 材料的弹性模量E （2N/mm ）
表1.4 材料的弹性模量
3. 材料的泊松比ν
表1.5 材料的泊松比
4. 材料的重力密度g γ（3kN/m ）
表1.6材料的重力密度
5.材料的线膨胀系数α（o 1/ C ）
表1.7 材料的线膨胀系数
三、荷载组合原则
仅列出荷载组合原则及分项系数，具体组合分别见面板与支承结构的计算。

1.基本组合
1）由可变荷载效应控制的组合
G GK Q1Q1K Q C Q K 2n
i i i i S S S S γγγψ==++∑
式中：
G γ—永久荷载的分项系数，当其效应对结构不利时，应取1.2；当其效应对结构
有利时，应取1.0；
Q i γ—第i 个可变荷载的分项系数，其中Q1γ为可变荷载1Q 的分项系数，一般情况下取1.4；对标准值大于24.0 kN/m 的工业房屋楼面结构的活荷载应取为1.3；
GK S —按永久荷载标准值K G 计算的荷载效应值；
Q K i S —按可变荷载标准值K i Q 计算的荷载效应值，其中Q1K S 为诸可变荷载效应中起
控制作用者；
n —参与组合的可变荷载数；
C i ψ—可变荷载i Q 的组合值系数，各可变荷载的组合值系数见表1.8：
表1.8 基本组合中可变荷载的组合值系数
2）由永久荷载效应控制的组合
G GK Q1Q1K Q C Q K 2n
i i i i S S S S γγγψ==++∑
式中：G γ为永久荷载的分项系数，当其效应对结构不利时，应取1.35；当其效应对结
构有利时，应取1.0；其他项次的规定同（1）。

3）包含地震作用的组合
G GE EH EHK EV EVK W W WK S S S S S γγγψγ=+++
式中：
GE γ—重力荷载分项系数，一般情况应采用1.2，当重力荷载效应对构件承载能
力有利时，不应大于1.0；
EH γ，EV γ—分别为水平、竖向地震作用分项系数：其值见表1.9；
表1.9 地震作用分项系数
W γ—风荷载分项系数，应采用1.4；
GE S —重力荷载代表值的效应，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标
准值和各可变荷载组合值之和。

各可变荷载的组合值系数见表1.10；
表1.10 重力荷载代表值中各可变荷载组合值系数
EHk S 、EVk S —分别为水平和竖向地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数；
wk S —风荷载标准值的效应；
w ψ—风荷载组合值系数，一般结构取0.0，风荷载起控制作用的高层建筑应采用
0.2。

注：对非地震组合，荷载效应组合要乘以结构重要性系数0γ，其值见表1.11：
表1.11 结构重要性系数
对地震组合，荷载效应组合要除以承载力抗震调整系数RE γ，其值见表1.12（钢结构）：
表1.12 承载力抗震调整系数
2. 标准组合
GK Q1K C Q K 2n
i i i S S S S ψ==++∑
式中各符号意义同上。

第二章 幕墙结构计算
§1 明框玻璃幕墙计算书
一、玻璃的计算
幕墙采用8mm 的浮法玻璃＋8mm 的浮法玻璃＋8mm 的钢化玻璃的中空夹胶玻璃，选取标高20m 处为计算部位，玻璃分格高度H=6 m ，玻璃分格宽度B=0.7 m 。

玻璃强度计算 风荷载标准值为 W k ＝βgZ ·μs1·μz ·W o ＝1.921×2×0.836×0.55
＝1.767KN ／m 2
水平分布地震作用标准值为 q Ek ＝βe ·αmax ·γ玻·t·10-3 ＝5×0.08×25.6×24×10-3 ＝0.246KN ／m 2
先按中空玻璃计算，荷载按下式分配 作用在夹层玻璃上的荷载按下式计算：
W k12＝1.1×W k ×(t 13+t 23)/(t 13+t 23+t 33)=1.296KN ／m 2 q Ek12＝βe ·αmax ·γ玻·(t 1+t 2)·10-3
=0.164KN ／m 2
作用在单片玻璃上的荷载按下式计算: W k3 = W k ×t 33 / (t 13 + t 23 + t 33)=0.589KN ／m 2 q Ek3＝βe ·αmax ·γ玻·t 3·10-3=0.082KN ／m 2 按夹层玻璃计算，荷载按下式分配 作用在第一片玻璃上的荷载按下式计算： W k1 = W k12×t 13 / (t 13 + t 23)=0.648KN ／m 2 q Ek1 = q Ek12×t 13 / (t 13 + t 23)=0.082KN ／m 2 作用在第二片玻璃上的荷载按下式计算： W k2 = W k12×t 23 / (t 13 + t 23)=0.648KN ／m 2 q Ek2 = q Ek12×t 23 / (t 13 + t 23)=0.082KN ／m 2
①风荷载作用下应力标准值按下式分别在三个单片玻璃上计算 σwk ＝6·η·ψ1·W k ·a 2/t 2
式中:σwk —风荷载作用下的应力标准值，(N/mm 2)； a ——矩形玻璃板材短边边长，(mm)； t ——玻璃的厚度，(mm)； ψ——弯曲系数，按a/b 的值查表 η——折减系数，按θ查表 θ1＝(W k1＋0.5·q Ek1)·a 4/(E·t 14)
＝(0.648＋0.5×0.082)×10-3×7004/(0.72×105×84) ＝0.56 查表取η1＝1
θ2＝(W k2＋0.5·q Ek2)·a 4/(E·t 24)
＝(0.648＋0.5×0.082)×10-3×7004/(0.72×105×84) ＝0.56 查表取η2＝1
θ3＝(W k3＋0.5·q Ek3)·a 4/(E·t 34)
＝(0.589＋0.5×0.082)×10-3×7004/(0.72×105×84) ＝0.51 查表取η3＝1
则σwk1＝6·η1·ψ1·W k1·a 2
/t 12
＝6×1×0.124×0.648×10-3×7002/82 ＝3.69 N/mm 2
σwk2＝6·η2·ψ1·W k2·a 2/t 22
＝6×1×0.124×0.648×10-3×7002/82 ＝3.69 N/mm 2
σwk3＝6·η3·ψ1·W k3·a 2/t 32
＝6×1×0.124×0.589×10-3×7002/82 ＝3.36 N/mm 2
②地震作用下应力标准值按下式分别在三个单片玻璃上计算 σEk ＝6·η·ψ1·q Ek ·a 2/t 2
式中:σEk —地震作用下的应力标准值，(N/mm 2)； η——取风荷载作用下应力计算时的值 则σEk1＝6·η1·ψ1·q Ek1·a 2/t 12
＝6×1×0.124×0.082×10-3×7002/82 ＝0.47 N/mm 2
σEk2＝6·η2·ψ1·q Ek2·a 2/t 22
＝6×1×0.124×0.082×10-3×7002/82 ＝0.47 N/mm 2
σEk3＝6·η3·ψ1·q Ek3·a 2/t 32
＝6×1×0.124×0.082×10-3×7002/82 ＝0.47 N/mm 2
③玻璃的应力组合设计值按下式分别在三个单片玻璃上计算
σ＝ψ
w ·γ
w
·σ
wk
＋ψ
e
·γ
e
·σ
Ek
则σ
1＝ψ
w
·γ
w
·σ
wk1
＋ψ
e
·γ
e
·σ
Ek1
＝1.0×1.4×3.69＋0.5×1.3×0.47＝5.47N/mm2<f
a
＝28N/mm2
σ
2＝ψ
w
·γ
w
·σ
wk2
＋ψ
e
·γ
e
·σ
Ek2
＝1.0×1.4×3.69＋0.5×1.3×0.47＝5.47N/mm2<f
a
＝28N/mm2
σ
3＝ψ
w
·γ
w
·σ
wk3
＋ψ
e
·γ
e
·σ
Ek3
＝1.0×1.4×3.36＋0.5×1.3×0.47
＝5.01N/mm2<f
a
＝84N/mm2
所以玻璃强度满足要求。

玻璃挠度计算
风荷载标准值为
W
k
＝1.767 KN/m2
玻璃跨中最大挠度为
μ＝η·ψ
2·W
k
·a4／Ｄ
式中：μ－玻璃跨中最大挠度 mm
ψ
2
－跨中最大挠度系数，由a/b查表
a－玻璃短边长 (mm)
b－玻璃长边长 (mm)
玻璃板的弯曲刚度
Ｄ＝Ｅt3／(12(1-ν2))
＝0.72×105×113／(12(1－0.22))
＝8318750 Ｎ·mm
式中：ν－泊松比，取ν＝0.2
Ｅ－玻璃弹性模量，取0.72×105Ｎ／mm2 t －玻璃等效厚度 (mm)
t=0.95×(t
13+t
2
3+t
3
3)1/3
θ ＝ W
k
·a4 / Et4
＝1.767×10-3×7004／(0.72×105×114) ＝0.4
查表取η = 1
则玻璃的挠度
μ＝η·ψ
2·W
k
·a4／Ｄ
＝1×0.013×1.767×10-3×7004／8318750
＝0.7 mm
μ/a＝1/1000<1/60
所以玻璃挠度满足要求。

二、竖框的设计计算
幕墙竖框的设计计算
幕墙中的危险部位位于20米处,竖框承担的分格宽B=0.7m，竖框采用双跨梁计算模型，计算层间高6m，短跨长0.5m。

所选用竖框型材的截面特性如下：
I
x
——对x轴方向的惯性矩=382.07cm4
I
y
——对y轴方向的惯性矩=65.29cm4
W
x
——对x轴方向的抵抗矩=45.28cm3
W
y
——对y轴方向的抵抗矩=21.76cm3
A
——截面面积=1322mm2
力学模型图如下：
1)荷载计算
a. 风荷载标准值的计算
W k ＝β
gZ
·μ
s1
·μ
z
·W
o
＝1.921×2×0.836×0.55＝1.767KN／m2
b. y轴方向(垂直于幕墙表面)的地震作用为
q Ey ＝β
e
·α
max
·G／A
式中：q
Ey
——作用于幕墙平面外水平分布地震作用(KN／m2)；
G ——幕墙构件的重量(KN)；
A ——幕墙构件的面积(m2)；
α
max
——水平地震影响系数最大值，取0.08；
β
e
——动力放大系数，取5 。

其中：G＝L×B×t×γ
玻
×1.1
＝6×0.7×24×25.6×1.1/1000
＝2.839ＫＮ
式中：L ——计算层间高 m ； B ——分格宽 m ； t ——玻璃厚度 m ； γ玻——玻璃的密度，取25.6 KN ／m 3 A ＝L×B＝6×0.7＝4.2m 2 则 q Ey ＝βe ·αmax ·G／A ＝5×0.08×2.839／4.2 ＝0.27KN ／m 2
c. x 轴方向(幕墙平面内)的地震作用 q Ex ＝βe ·αmax ·G/L ＝5×0.08×2.839／6 ＝0.189KN/m 刚度计算：
在矩形荷载作用下，竖框所受线荷载和作用为 q 刚度＝W k ×B＝1.767×0.7 ＝1.237KN ／m 按双跨梁计算，竖框产生的挠度为：
f ＝(1/24EI)·[q 刚度·X 4-4R c ·X 3+L 12·X·(4R c -q 刚度·L 1)] 式中： L 1——长跨长 R c ——C 点支座反力 X ——到C 点距离
R c =(1/L 1)·[(q 刚度·L 12)/2-(q 刚度·L 13+q 刚度·L 23)/8(L 1+L 2)]
=(1/5.5)×[(1.237×5.52)/2-(1.237×5.53+1.237×0.53)/8(5.5+0.5)] =2.621597KN
当f 取最大值时，一阶导数f’=0时，解一元三次方程，求得X 0=2.379m 竖框的最大挠度f max 为：
f max ＝(1/24E·I)·[q 刚度·X 04-4R c ·X 03+L 12·X 0·(4R c -q 刚度·L 1)]×108 ＝
(1/24×70000×382.07)×[1.237×2.3794-4×2.621597×2.3793+5.52×2.379×(4×2.621597-1.237×5.5)]×108
＝25.467mm
竖框的许用挠度[f]=5.5×1000/180=30.556mm f max =25.467mm<[f]=30.556mm 所以竖框刚度满足要求 3)强度计算 强度荷载组合如下
q ＝1.4×1×W k ＋1.3×0.5×q Ey ＝1.4×1×1.767＋1.3×0.5×0.27 ＝2.649KN ／m 2
竖框所受线荷载为 q 强度＝q×B＝2.649×0.7 ＝1.854KN ／m
则：按双跨简支梁计算，竖框所受最大弯矩为 M ＝q 强度·(L 13＋L 23)／8×L ＝1.854×(0.53＋5.53)/(8×6) ＝6.431KN·m
竖框所受轴向拉力为N ＝1.2×G＝3.407KN
竖框承载力应满足下式要求(本工程设计的竖框不承压，为只拉构件) N ／A 0＋M ／(γ·W)≤f a
式中： N ——竖框拉力设计值(KN)； M ——竖框弯矩设计值(KN·m)； A 0——竖框净截面面积(mm 2)；
W ——在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(cm 3)； γ——塑性发展系数，取1.05；
f a ——竖框材料的强度设计值，取140N ／mm 2。

则 N ／A 0＋M ／(γ·W)
＝103×3.407／1322＋103×6.431／(1.05×45.28) ＝137.841 N ／mm 2< f a ＝140 N ／mm 2 所以竖框强度满足要求
三、玻璃幕墙横框设计计算
横框受两个方向力的作用，一个是重力作用，另一个是垂直于玻璃表面的风荷载和地震作用。

横框长B=0.7米，承担重力方向分格高H1=3米，上下分格平均高H2=3米。

所选用横框型材的截面特性如下：
Ix——对x轴方向的惯性矩=35.48cm4
Iy——对y轴方向的惯性矩=88.26cm4
Wx——对x轴方向的抵抗矩=11.69cm3
Wy——对y轴方向的抵抗矩=15.43cm3
Sx——对x轴方向的面积距=7.23cm3
Sy——对y轴方向的面积距=11.74cm3
1.荷载计算
a,横框受重力作用时
横框所承受的重力线荷载标准值为：
qxk＝γ玻·t·H1×1.1
＝25.6×24×3×1.1/1000
＝2.028 KN／m
式中：γ玻——玻璃的密度，取25.6 KN／m3
t ——玻璃的总厚度 m；
H1 ——自重方向分格高度 m；
横框所承受的重力线荷载设计值为：
qx＝1.2×qxk＝2.434 KN／m
b,横框受风荷载和地震作用时：
Wk＝βgZ·μs1·μz·Wo
＝1.921×2×0.836×0.55
＝1.767KN／m2
qEy＝βe·αmax·G／A
＝5×0.08×1.419／2.1
＝0.27KN／m2
式中：qEy——作用于幕墙平面外水平分布地震作用(KN／m2)；
G ——幕墙分格构件的重量(KN)；
A ——幕墙分格面积(m2)；
αmax——水平地震影响系数最大值，取0.08；
βe——动力放大系数，取5 。

其中 G＝H×B×t×γ玻×1.1
＝3×0.7×24×25.6× 1.1/1000
＝1.419ＫＮ
A＝H×B＝3×0.7
＝2.1m2
荷载组合值为
qyk＝Wk×B
＝1.767×0.7
＝1.237KN／m
qy＝(1.0×1.4×Wk＋0.5×1.3×qEy)×B
＝(1×1.4×1.767＋0.5×1.3×0.27)×0.7
＝1.855KN／m
2.刚度计算
横框的许用挠度为［f］＝B／180＝700／180＝3.9mm
则按简支梁计算，横框所需的最小惯性矩为
Iymin＝5×qxk×B4／384E·［f］
＝5×2.028×0.74×108／(384×70000×3.9)
＝2.322 cm4≤Iy＝88.26cm4
Ixmin＝qyk×B4／120E·［f］
＝1.237×0.74×108／(120×70000×3.9)
＝0.907 cm4≤Ix＝35.48cm4
式中：B──玻璃分格宽度 m；
E——弹性模量 N/mm2
3.强度计算
横框最大弯矩按下式计算
My＝qx×B2／8
＝2.434×0.72／8
＝0.149 KN·m
Mx＝qy×B2／12
＝1.855×0.72／12
＝0.076 KN·m
横框的抗弯承载力应满足下式要求
Mx／γWx＋My／γWy≤fa
则 Mx／γWx＋My／γWy
＝103×0.076／(1.05×11.69)＋103×0.149／(1.05×15.43)
＝15.388N／mm2≤fa＝85.5N／mm2
横框的抗剪承载力应满足下式要求
Vy×Sx／(Ix×tx)≤fv
Vx×Sy／(Iy×ty)≤fv
式中：Vx、Vy——横梁水平方向、竖直方向的剪力设计值(N)；
Sx、Sy——横梁截面绕X轴、Y轴的面积矩(cm3);
tx、ty——横梁截面垂直于Y、X方向的腹板截面总宽度(mm)； fv ——型材抗剪强度设计值(N/mm2);
Vx＝1000×qx×B/2＝851.9 N
Vy＝1000×qy×B/4＝324.625 N
则，Vy×Sx／(10×Ix×tx)
＝324.625×7.23／(10×35.48×5)
＝1.323≤fv＝49.6N/mm2
则，Vx×Sy／(10×Iy×ty)
＝851.9×11.74／(10×88.26×5)
＝2.266≤fv＝49.6N/mm2
所以横框刚度和强度满足要求。

四、幕墙连接计算
20米高度处为幕墙的危险部位。

竖框与建筑物连接
竖框受力模式为双跨梁，计算层间高L=6m，短跨长L1=0.5m，分格宽B=0.7m,分格高H=6m。

采用2个M12螺栓连接，每个螺栓的有效截面积A0=84.3mm2。

一个竖框所承受的重量标准值为
Gk＝γ玻×t×B×L×1.1
式中:t为玻璃总厚度(mm)
B为分格宽度(m)
L为计算层间高(m)
γ为玻璃的密度(25.6 KN/m3)
Gk＝25.6×0.024×0.7×6×1.1
＝2.839KN
一个竖框单元所受的风荷载标准值为
Ｎwk＝Wk×B×((L13＋L23)/8L1L2＋0.5L)
＝1.767×0.7×((0.53＋5.53)/8×0.5×5.5＋0.5×6)
＝13.072 ＫＮ
一个竖框单元所受的水平地震作用为
ＮEk＝βe·αmax·(Gk·B/L·B)×((L13＋L23)/8L1L2＋0.5L)
＝5×0.08×(2.839×0.7/6×0.7)×((0.53＋5.53)/8×0.5×5.5＋0.5×6)
＝2KN
组合设计值为
V＝((1.4Ｎwk＋1.3×0.5ＮEk)2＋(1.2Gk)2)0.5
＝((1.4×13.072＋1.3×0.5×2)2＋(1.2×2.839)2)0.5
＝19.895 KN
则最大组合剪应力τmax＝V／A
＝103×19.895／2×84.3
＝118.001N/mm2≤［τ］＝245N／mm2
所以竖框与建筑物连接螺栓满足要求。

竖框壁局部承压能力验算
竖框壁局部承压能力为：
NBc=d·t总·fBc
=12×12×161×10-3
=23.184KN
其中：t总——型材承压壁的总厚度
d——螺栓直径
fBc——铝型材承压强度设计值
螺栓所受的剪力设计值为V＝19.895KN≤NBc＝23.184KN，所以局部承压能力满足要求。

横框与竖框连接计算
横框所受的重力标准值为
Gk＝γ玻×t×B×H×1.1
式中:t——玻璃总厚度(mm)
γ玻——玻璃的密度(25.6 KN/m3)
Gk＝25.6×0.024×0.7×6×1.1
＝2.839 KN
横框所受的水平地震作用标准值为
ＮEk＝βe·αmax·G
＝5×0.08×2.839
＝1.136KN
横框所受的风力标准值为
Ｎwk＝Wk·B·B／2
＝1.767×0.7×0.7／2
＝0.433 KN
竖框与角片连接选用4个GB845-ST4.8，每个紧固钉受荷面积为Ａ钉＝16.76mm2
紧固钉所受剪应力
τ＝((1.4Ｎwk＋1.3×0.5ＮEk)2＋(1.2Gk)2)0.5／2×4A钉
＝1000×((1.4×0.433＋1.3×0.5×1.136)2＋(1.2×2.839)2)0.5／(2×4×16.76)＝27.3N／mm2≤［τ］＝130 N／mm2
角片与横框连接选用2个GB845-ST4.8，每个紧固钉受荷面积为
Ａ钉＝16.76mm2
紧固钉所受剪应力：
τ＝(1.4Ｎwk＋1.3×0.5ＮEk)／2×2×A钉
＝1000×(1.4×0.433＋1.3×0.5×1.136)／(2×2×16.76)
＝20.1N／mm2≤［τ］＝130 N／mm2
所以横竖框连接强度满足要求。

连接计算
20米高度处为幕墙的危险部位。

竖框与建筑物连接
竖框受力模式为双跨梁，计算层间高L=6m，短跨长L1=0.5m，分格宽B=0.7m,分格高H=6m。

采用2个M12螺栓连接，每个螺栓的有效截面积A0=84.3mm2。

一个竖框所承受的重量标准值为
Gk＝γ玻×t×B×L×1.1
式中:t为玻璃总厚度(mm)
B为分格宽度(m)
L为计算层间高(m)
γ为玻璃的密度(25.6 KN/m3)
Gk＝25.6×0.024×0.7×6×1.1
＝2.839KN
一个竖框单元所受的风荷载标准值为
Ｎwk＝Wk×B×((L13＋L23)/8L1L2＋0.5L)
＝1.767×0.7×((0.53＋5.53)/8×0.5×5.5＋0.5×6)
＝13.072 ＫＮ
一个竖框单元所受的水平地震作用为
ＮEk＝βe·αmax·(Gk·B/L·B)×((L13＋L23)/8L1L2＋0.5L)
＝5×0.08×(2.839×0.7/6×0.7)×((0.53＋5.53)/8×0.5×5.5＋0.5×6)
＝2KN
组合设计值为
V＝((1.4Ｎwk＋1.3×0.5ＮEk)2＋(1.2Gk)2)0.5
＝((1.4×13.072＋1.3×0.5×2)2＋(1.2×2.839)2)0.5
＝19.895 KN
则最大组合剪应力τmax＝V／A
＝103×19.895／2×84.3
＝118.001N/mm2≤［τ］＝245N／mm2
所以竖框与建筑物连接螺栓满足要求。

竖框壁局部承压能力验算
竖框壁局部承压能力为：
NBc=d·t总·fBc
=12×12×161×10-3
=23.184KN
其中：t总——型材承压壁的总厚度
d——螺栓直径
fBc——铝型材承压强度设计值
螺栓所受的剪力设计值为V＝19.895KN≤NBc＝23.184KN，所以局部承压能力满足要求。

横框与竖框连接计算
横框所受的重力标准值为
Gk＝γ玻×t×B×H×1.1
式中:t——玻璃总厚度(mm)
γ玻——玻璃的密度(25.6 KN/m3)
Gk＝25.6×0.024×0.7×6×1.1
＝2.839 KN
横框所受的水平地震作用标准值为
ＮEk＝βe·αmax·G
＝5×0.08×2.839
＝1.136KN
横框所受的风力标准值为
Ｎwk＝Wk·B·B／2
＝1.767×0.7×0.7／2
＝0.433 KN
竖框与角片连接选用4个GB845-ST4.8，每个紧固钉受荷面积为Ａ钉＝16.76mm2
紧固钉所受剪应力
τ＝((1.4Ｎwk＋1.3×0.5ＮEk)2＋(1.2Gk)2)0.5／2×4A钉
＝1000×((1.4×0.433＋1.3×0.5×1.136)2＋(1.2×2.839)2)0.5／(2×4×16.76)＝27.3N／mm2≤［τ］＝130 N／mm2
角片与横框连接选用2个GB845-ST4.8，每个紧固钉受荷面积为
Ａ钉＝16.76mm2
紧固钉所受剪应力：
τ＝(1.4Ｎwk＋1.3×0.5ＮEk)／2×2×A钉
＝1000×(1.4×0.433＋1.3×0.5×1.136)／(2×2×16.76)
＝20.1N／mm2≤［τ］＝130 N／mm2
所以横竖框连接强度满足要求。

五、玻璃幕墙焊缝设计计算
钢角码与预埋件间采用三边围焊连接，每个水平焊缝长度为Lh=60mm, 竖向焊缝长度为Lv = 100mm, 焊脚尺寸hf=6mm, 钢角码厚度 t = 6mm。

焊缝所受的内力设计值如下：
竖框所受的水平线荷载设计值为：
q＝(1.0×1.4×Wk＋0.5×1.3×qEk)×B
＝(1×1.4×1.767＋0.5×1.3×0.27)×0.7
＝1.855KN/m
则每个钢角码焊缝所受的内力为：
剪力V＝1.2·t·γ玻·1.1·B·L/2
＝1.2×24×25.6×1.1×0.7×6/2
＝1703.5N
轴力N＝q×L/2
＝1.855×6×103/2
＝5565N
式中：γ玻——玻璃的密度，取25.6 KN/m3
t ——玻璃的总厚度 mm；
焊缝计算
焊缝计算厚度为： he＝0.7·hf
＝0.7×6
＝4.2mm
根据规范对围焊在计算时需在端点减去hf，则实际计算焊缝的宽度为：b0=b-hf=60-6=54，钢角码及焊缝所围成的区域如下图所示：
竖框与钢角码连接螺栓距焊缝形心点距离为：
e＝800 mm
ef＝b0-b02/(2·b0+h)+hf
＝54-542/(2×54+100)+6
＝45.981 mm
焊缝所围区域的几何特性为：
焊缝总面积 A＝he×(h＋2·b0)
＝4.2×(100＋2×54)
＝ 873.6 mm2
对形心点的惯性矩和极惯性矩为：
Ix＝h3·he/12＋b0·h2·he/2
＝1003×4.2/12＋54×1002×4.2/2
＝ 1484000mm4
Iy＝2·he·[(ef-hf)3＋(b-ef)3]/3+h·he·(b-ef)2
＝2×4.2×[(45.981-6)3+(60-45.981)3]/3+100×4.2×(60-45.981)2 ＝ 269202.9mm4
Ip＝Ix+Iy
＝1484000+269202.9
＝ 1753203mm4
把与竖框连接螺栓点部位所受的反力移到形心点，则形心点所受内力为： N＝5565
V＝1703.5
形心点的弯距为：
Mx＝V·e
＝1703.5×800
＝1362800N·mm
My＝N·ef
＝5565×45.981
＝255884.3N·mm
Mz＝V·ef
＝1703.5×45.981
＝78328.63N·mm
根据分析认为焊缝最危险点为图中的A、B两点
A、B两点到形心点的距离分别为：
ra＝[ef2+(h/2)2]0.5
＝[45.9812+(100/2)2]0.5
＝67.928mm
rb＝[(b-ef)2+(h/2)2]0.5
＝[(60-45.981)2+(100/2)2]0.5
＝51.928mm
A点所受正应力和剪应力分别为：
σ＝N/A+Mx·h/2/Ix+My·ef/Iy
＝5565/873.6+1362800×100/2/1484000+255884.3×45.981/269202.9
＝95.993N/mm2
τ＝Mz·ra/Ip
＝78328.63×67.928/1753203
＝3.035N/mm2
B点所受正应力和剪应力分别为：
σ＝N/A+Mx·h/2/Ix+My·(b-ef)/Iy
＝5565/873.6+1362800×100/2/1484000+255884.3×(60-45.981)/269202.9
＝65.612N/mm2
τ＝{(Mz·rb/Ip)2+[V/(h·he)]2}0.5
＝{(78328.63×51.928/1753203)2+[1703.5/(100×4.2)]2}0.5
＝4.673N/mm2
这里认为剪力主要由向焊缝承担
焊缝所采用的焊条为E43型手工焊条，则角焊缝的抗拉、抗压和抗剪许可强度为160MPa，因此由上计算结果可知，焊缝强度满足要求。

钢角码根部计算：
钢角码根部截面形状为矩形，矩形截面的宽度为钢角码的厚度t，长度为h。

则矩形截面的面积为：
A＝h·t
＝100×6
＝600mm2
截面的抗弯模量为：
Wx＝h·h·t/6
＝100×100×6/6
＝10000mm3
把与竖框连接螺栓点部位所受的反力移到根部，则钢角码根部所受内力为：
N＝5565N
V＝1703.5N
弯距为：
M＝V·e
＝1703.5×800
＝1362800N·mm
则截面所受的抗弯应力和剪应力分别为：
σ＝N/A+M/Wx
＝5565/600+1362800/10000
＝145.555N/mm2
τ＝V/A
＝1703.5/600
＝2.839N/mm2
钢角码采用材质为Q235，其厚度小于16mm，根据规范其抗弯强度为215Mpa，抗剪强度为125Mpa，因此由上计算结果可知，截面强度满足要求。

玻璃幕墙埋件设计计算
采用20米标高处的竖框上端埋件做计算。

该处层间高L=6米，分格宽B=0.7米。

幕墙所在计算单元自重为
Gk＝γ玻·L·B·t·1.1·10-3
＝25.6×6×0.7×24×1.1×10-3
＝2.839KN
幕墙所受的水平分布地震作用为
qEk＝βe·αmax·Gk/(L·B)
＝5×0.08×0.676
＝0.27KN/m2
竖框所受的水平线荷载设计值为
q＝(1.0×1.4×Wk＋0.5×1.3×qEk)×B
＝(1×1.4×1.767＋0.5×1.3×0.27)×0.7
＝1.855KN／m
一个埋件所受的内力为
剪力V＝1.2×Gk＝1.2×2.839×103＝3406.8N
弯矩M＝V×e0＝3406.8×800＝2725440N·mm
其中: e0——竖框螺栓到埋件间距 mm；
轴向拉力N＝q×L
＝1.855×6×103
＝11130N
一个预埋件锚筋的总截面面积As应同时满足下式：
As≥V/aravfy＋N/0.8abfy＋M/1.3arabfyZ
As≥N/0.8abfy＋M/0.4arabfyZ
式中，ar——钢筋层数影响系数，本计算取1
z——最上排与最下排锚筋间距(mm)
av——钢筋受剪承载力系数(当av大于0.7时，取av等于0.7)
ab——锚板弯曲变形折减系数
av＝(4.0-0.08d)×(fc/fy)0.5
＝(4.0-0.08×12)×(14.3/210)0.5
＝0.79
因为av大于0.7所以这里av 取0.7
式中， fc——砼轴心受压强度设计值(N/mm2)
fy——锚筋抗拉强度设计值(N/mm2)
ab——锚板弯曲变形折减系数
ab＝0.6＋0.25t/d
＝0.6＋0.25×8/12
＝0.77
式中， t——预埋板厚度(mm)
d——锚筋直径(mm)
实际采用的锚筋总截面面积为
As ＝6×(0.25×π×12 2)
＝678.6mm2
则： V / aravfy + N / 0.8abfy + M / 1.3arabfyZ
＝
3406.8/(1×0.7×210)+11130/(0.8×0.77×210)+2725440/(1.3×1×0.77×210×100 )
＝238.9mm2≤As＝678.6mm2
N/0.8abfy＋M/0.4arabfyZ
＝11130/(0.8×0.77×210)+2725440/(0.4×1×0.77×210×100)
＝507.4mm2≤As＝678.6mm2
所以，预埋件锚筋总截面积满足承载力。

锚筋长度计算：
当计算中充分利用锚筋的抗拉强度时，其锚固长度应按下式计算：
la=1.1×a×(fy/ft)×d
=1.1×0.16×(210/1.43)×12
=310.154mm
式中， la——受拉钢筋锚固长度 mm
ft——混凝土轴心抗拉强度设计值 N/mm2
d——锚筋公称直径 mm
a——锚筋外形系数，光圆钢筋取0.16，带肋钢筋取0.14
1.1——按《玻璃幕墙工程技术规范》c.0.5.2 采用
§2 隐框玻璃幕墙计算书
一、玻璃的计算
幕墙采用8mm 的浮法玻璃＋8mm 的浮法玻璃＋8mm 的钢化玻璃的中空夹胶玻璃，选取标高14m 处为计算部位，玻璃分格高度H=4.4 m ，玻璃分格宽度B=1.4 m 。

玻璃强度计算
风荷载标准值为
W k ＝βgZ ·μs1·μz ·W o
＝2.009×2×0.74×0.55
＝1.635KN ／m 2
水平分布地震作用标准值为
q Ek ＝βe ·αmax ·γ玻·t·10-3
＝5×0.08×25.6×24×10-3
＝0.246KN ／m 2
先按中空玻璃计算，荷载按下式分配
作用在夹层玻璃上的荷载按下式计算：
W k12＝1.1×W k ×(t 13+t 23)/(t 13+t 23+t 33)=1.199KN ／m 2
q Ek12＝βe ·αmax ·γ玻·(t 1+t 2)·10-3=0.164KN ／m 2
作用在单片玻璃上的荷载按下式计算:
W k3 = W k ×t 33 / (t 13 + t 23 + t 33)=0.545KN ／m 2
q Ek3＝βe ·αmax ·γ玻·t 3·10-3=0.082KN ／m 2
按夹层玻璃计算，荷载按下式分配
作用在第一片玻璃上的荷载按下式计算：
W k1 = W k12×t 13 / (t 13 + t 23)=0.6KN ／m 2
q Ek1 = q Ek12×t 13 / (t 13 + t 23)=0.082KN ／m 2
作用在第二片玻璃上的荷载按下式计算：
W k2 = W k12×t 23 / (t 13 + t 23)=0.6KN ／m 2
q Ek2 = q Ek12×t 23 / (t 13 + t 23)=0.082KN ／m 2
①风荷载作用下应力标准值按下式分别在三个单片玻璃上计算
σwk ＝6·η·ψ1·W k ·a 2/t 2
式中:σwk —风荷载作用下的应力标准值，(N/mm 2)；
a ——矩形玻璃板材短边边长，(mm)；
t ——玻璃的厚度，(mm)；
ψ——弯曲系数，按a/b 的值查表
η——折减系数，按θ查表
θ1＝(W k1＋0.5·q Ek1)·a 4/(E·t 14)
＝(0.6＋0.5×0.082)×10-3×14004/(0.72×105×84)
＝8.35
查表取η1＝0.9732
θ2＝(W k2＋0.5·q Ek2)·a 4/(E·t 24)
＝(0.6＋0.5×0.082)×10-3×14004/(0.72×105×84)
＝8.35
查表取η2＝0.9732
θ3＝(W k3＋0.5·q Ek3)·a 4/(E·t 34)
＝(0.545＋0.5×0.082)×10-3×14004/(0.72×105×84)
＝7.63
查表取η3＝0.979
则σwk1＝6·η1·ψ1·W k1·a 2/t 12
＝6×0.9732×0.1186×0.6×10-3×14002/82
＝12.73 N/mm 2
σwk2＝6·η2·ψ1·W k2·a 2/t 22
＝6×0.9732×0.1186×0.6×10-3×14002/82
＝12.73 N/mm 2
σwk3＝6·η3·ψ1·W k3·a 2/t 32
＝6×0.979×0.1186×0.545×10-3×14002/82
＝11.63 N/mm 2
②地震作用下应力标准值按下式分别在三个单片玻璃上计算
σEk ＝6·η·ψ1·q Ek ·a 2/t 2
式中:σEk —地震作用下的应力标准值，(N/mm 2)；
η——取风荷载作用下应力计算时的值
则σEk1＝6·η1·ψ1·q Ek1·a 2/t 12
＝6×0.9732×0.1186×0.082×10-3×14002/82
＝1.74 N/mm 2
σEk2＝6·η2·ψ1·q Ek2·a 2/t 22
＝6×0.9732×0.1186×0.082×10-3×14002/82
＝1.74 N/mm 2
σEk3＝6·η3·ψ1·q Ek3·a 2/t 32
＝6×0.979×0.1186×0.082×10-3×14002/82
＝1.75 N/mm 2
③玻璃的应力组合设计值按下式分别在三个单片玻璃上计算
σ＝ψw ·γw ·σwk ＋ψe ·γe ·σEk
则σ1＝ψw ·γw ·σwk1＋ψe ·γe ·σEk1
＝1.0×1.4×12.73＋0.5×1.3×1.74
＝18.95N/mm 2<f a ＝28N/mm 2
σ2＝ψw ·γw ·σwk2＋ψe ·γe ·σEk2
＝1.0×1.4×12.73＋0.5×1.3×1.74
＝18.95N/mm 2<f a ＝28N/mm 2
σ3＝ψw ·γw ·σwk3＋ψe ·γe ·σEk3
＝1.0×1.4×11.63＋0.5×1.3×1.75
＝17.42N/mm 2<f a ＝84N/mm 2
所以玻璃强度满足要求。

玻璃挠度计算
风荷载标准值为
W
k
＝1.635 KN/m2
玻璃跨中最大挠度为
μ＝η·ψ
2·W
k
·a4／Ｄ
式中：μ－玻璃跨中最大挠度 mm
ψ
2
－跨中最大挠度系数，由a/b查表
a－玻璃短边长 (mm)
b－玻璃长边长 (mm)
玻璃板的弯曲刚度
Ｄ＝Ｅt3／(12(1-ν2))
＝0.72×105×113／(12(1－0.22))
＝8318750 Ｎ·mm
式中：ν－泊松比，取ν＝0.2
Ｅ－玻璃弹性模量，取0.72×105Ｎ／mm2 t －玻璃等效厚度 (mm)
t=0.95×(t
13+t
2
3+t
3
3)1/3
θ ＝ W
k
·a4 / Et4
＝1.635×10-3×14004／(0.72×105×114) ＝6
查表取η = 0.992
则玻璃的挠度
μ＝η·ψ
2·W
k
·a4／Ｄ
＝0.992×0.0123×1.635×10-3×14004／8318750
＝9.2 mm
μ/a＝1/152<1/60
所以玻璃挠度满足要求。

二、玻璃幕墙竖框的设计计算
幕墙中的危险部位位于14米,计算层间高L=4.4米,竖框承担的分格宽度为B=1.4m。

所选用竖框型材的截面特性如下：
I
x
——对x轴方向的惯性矩=656.35cm4
I
y
——对y轴方向的惯性矩=98.7cm4
W
x
——对x轴方向的抵抗矩=75.6cm3
W
y
——对y轴方向的抵抗矩=32.9cm3
A
——截面面积=1589mm2
力学模型简图如下：
1)荷载计算
a. 风荷载标准值的计算
W k ＝β
gZ
·μ
s1
·μ
z
·W
o
＝2.009×2×0.74×0.55＝1.635KN／m2
b. y轴方向(垂直于幕墙表面)的地震作用为
q Ey ＝β
e
·α
max
·G／A
式中：q
Ey
——作用于幕墙平面外水平分布地震作用(KN／m2)；
G ——幕墙构件的重量(KN)；
A ——幕墙构件的面积(m2)；
α
max
——水平地震影响系数最大值，取0.08；
β
e
——动力放大系数，取5 。

其中，G＝L×B×t×γ
玻
×1.1
＝4.4×1.4×24×25.6× 1.1/1000
＝4.163ＫＮ
式中：L——计算层间高 m；
B——分格宽度 m；
t——玻璃厚度 mm；
γ
玻
——玻璃的密度，取25.6 KN／m3
A＝L×B＝4.4×1.4
＝6.16m 2
则 q Ey ＝βe ·αmax ·G／A
＝5×0.08×4.163／6.16
＝0.27KN ／m 2
c. x 轴方向(幕墙平面内)的地震作用为
q Ex ＝βe ·αmax ·G/L
＝5×0.08×4.163／4.4
＝0.378KN/m
2) 刚度计算：
在矩形荷载作用下，竖框所受线荷载和作用组合值为
q 刚度＝W k ×B＝1.635×1.4
＝2.289KN ／m
按单跨简支梁计算，竖框产生的挠度按下式计算：
f ＝5q 刚度·L 4／384EI
取［f ］＝L/180＝4400／180＝24.4mm
由上式可知，竖框所需的最小惯性矩Ixmin 为：
I xmin ＝5q 刚度L 4／384E·［f ］
＝5×2.289×4.44×108／384×70000×24.4
＝654.0447< I x =656.35 (cm 4)
3)强度计算
强度荷载组合如下
q ＝1.4×1×W k ＋1.3×0.5×q Ey
＝1.4×1×1.635＋1.3×0.5×0.27
＝2.465KN ／m 2
竖框所受线荷载为
q 强度＝q×B＝2.465×1.4
＝3.451KN ／m
则按单跨简支梁计算，竖框所受最大弯矩为
M ＝q 强度·L 2／8＝3.451×4.42／8
＝8.351KN·m
式中： M ——竖框承受的最大弯矩，KN·m；
L ——计算层间高 m 。

竖框所受轴向拉力为N ＝1.2×G＝4.996KN
竖框承载力应满足下式要求(本工程设计的竖框不承压，为只拉构件) N ／A 0＋M ／(γ·W)≤f a
式中： N ——竖框所受拉力设计值(KN)；
M ——竖框所受弯矩设计值(KN·m)；
A 0——竖框净截面面积(mm 2)；
W ——在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(cm 3)； γ——塑性发展系数，取1.05；
f a ——竖框材料的强度设计值，取140N ／mm 2。

则 N ／A 0＋M ／(γ·W)
＝103×4.996／1589＋103×8.351／(1.05×75.6) ＝108.347 N ／mm 2< f a ＝140 N ／mm 2 所以竖框刚度和强度满足要求 三、玻璃幕墙横框设计计算
横框受两个方向力的作用，一个是重力作用，另一个是垂直于玻璃表面的风荷载和地震作用。

横框长B=1.4米，承担重力方向分格高H 1=2.2米，上下分格平均高H 2=2.2米。

所选用横框型材的截面特性如下： I x ——对x 轴方向的惯性矩=35.48cm 4 I y ——对y 轴方向的惯性矩=88.26cm 4
W x ——对x 轴方向的抵抗矩=11.69cm 3 W y ——对y 轴方向的抵抗矩=15.43cm 3 S x ——对x 轴方向的面积距=7.23cm 3 S y ——对y 轴方向的面积距=11.74cm 3 1.荷载计算
a,横框受重力作用时
横框所承受的重力线荷载标准值为： q xk ＝γ玻·t·H 1×1.1
＝25.6×24×2.2×1.1/1000
＝1.487 KN ／m
式中： γ玻——玻璃的密度，取25.6 KN ／m 3 t ——玻璃的总厚度 m ； H 1 ——自重方向分格高度 m ； 横框所承受的重力线荷载设计值为： q x ＝1.2×q xk ＝1.784 KN ／m b,横框受风荷载和地震作用时： W k ＝βgZ ·μs1·μz ·W o
＝2.009×2×0.74×0.55 ＝1.635KN ／m 2
q Ey ＝βe ·αmax ·G／A
＝5×0.08×2.082／3.08 ＝0.27KN ／m 2
式中：q Ey ——作用于幕墙平面外水平分布地震作用(KN ／m 2)； G ——幕墙分格构件的重量(KN)； A ——幕墙分格面积(m 2)；
αmax ——水平地震影响系数最大值，取0.08； βe ——动力放大系数，取5 。

其中 G ＝H×B×t×γ玻×1.1
＝2.2×1.4×24×25.6× 1.1/1000
＝2.082ＫＮ
A＝H×B＝2.2×1.4
＝3.08m2
荷载组合值为
q
yk
＝Wk×B
＝1.635×1.4
＝2.289KN／m
q
y ＝(1.0×1.4×Wk＋0.5×1.3×q
Ey
)×B
＝(1×1.4×1.635＋0.5×1.3×0.27)×1.4＝3.45KN／m
2.刚度计算
横框的许用挠度为［f］＝B／180＝1400／180＝7.8mm 则按简支梁计算，横框所需的最小惯性矩为
I ymin ＝5×q
xk
×B4／384E·［f］
＝5×1.487×1.44×108／(384×70000×7.8)
＝13.623 cm4≤I
y
＝88.26cm4
I xmin ＝q
yk
×B4／120E·［f］
＝2.289×1.44×108／(120×70000×7.8)
＝13.421 cm4≤I
x
＝35.48cm4
式中：B──玻璃分格宽度 m；
E——弹性模量 N/mm2 3.强度计算
横框最大弯矩按下式计算
M y ＝q
x
×B2／8
＝1.784×1.42／8 ＝0.437 KN·m
M x ＝q
y
×B2／12
＝3.45×1.42／12 ＝0.564 KN·m
横框的抗弯承载力应满足下式要求
M x ／γW
x
＋M
y
／γW
y
≤f
a
则 M
x ／γW
x
＋M
y
／γW
y
＝103×0.564／(1.05×11.69)＋103×0.437／(1.05×15.43)＝72.922N／mm2≤f
a
＝85.5N／mm2
横框的抗剪承载力应满足下式要求
V y ×S
x
／(I
x
×t
x
)≤f
v
V x ×S
y
／(I
y
×t
y
)≤f
v
式中：V
x 、V
y
——横梁水平方向、竖直方向的剪力设计值(N)；
S
x 、S
y
——横梁截面绕X轴、Y轴的面积矩(cm3);
t
x 、t
y
——横梁截面垂直于Y、X方向的腹板截面总宽度(mm)；
f
v
——型材抗剪强度设计值(N/mm2);
V x ＝1000×q
x
×B/2＝1248.8 N
V y ＝1000×q
y
×B/4＝1207.5 N
则， V
y ×S
x
／(10×I
x
×t
x
)
＝1207.5×7.23／(10×35.48×5)＝4.921≤f
v
＝49.6N/mm2
则， V
x ×S
y
／(10×I
y
×t
y
)
＝1248.8×11.74／(10×88.26×5)
＝3.322≤f
v
＝49.6N/mm2
所以横框刚度和强度满足要求。

四、连接计算
14米高度处为幕墙的危险部位。

竖框与建筑物连接
竖框采用简支梁受力模式，计算层间高L=4.5m,分格宽B=1.4m,分格高H=4m。

采用
2个M12螺栓连接，每个螺栓的有效截面积A
=84.3mm2。

一个竖框所承受的重量标准值为
G k ＝γ
玻
×t×B×L×1.1
式中:t为玻璃总厚度(mm)
B为分格宽度(m)
L为计算层间高(m)
γ为玻璃的密度(25.6 KN/m3) G
k
＝25.6×0.024×1.4×4.5×1.1
＝4.258KN
一个竖框单元所受的风荷载标准值为
Ｎ
wk ＝W
k
×B×L
＝1.635×1.4×4.5＝10.3 KN
一个竖框单元所受的水平地震作用为
Ｎ
Ek ＝β
e
·α
max
·G
k
＝5×0.08×4.258＝1.703KN
组合设计值为
V＝((1.4Ｎ
wk ＋1.3×0.5Ｎ
Ek
)2＋(1.2G
k
)2)0.5
＝((1.4×10.3＋1.3×0.5×1.703)2＋(1.2×4.258)2)0.5＝16.346 KN
则最大组合剪应力τ
max
＝V／A
＝103×16.346／2×84.3
＝96.951N/mm2≤［τ］＝245N／mm2所以竖框与建筑物连接螺栓满足要求。