重庆市渝中区化龙桥片区B12-4/02地块 商业及办公楼发展项目-天桥玻璃及压块
结构计算书
设计： 校对： 批准：
上海旭博幕墙装饰工程有限公司
2014-5-13
天桥幕墙玻璃及压块计算
1. 结构设计综述：
此处我们选取了幕墙中，较为不利的2b-7轴～2b-1轴间，高度为10.625米到23.0米位置之间的幕墙进行计算。
幕墙位置分布图
2. 计算对象：
此部分幕墙计算对象包括 装饰面板计算 压块的计算
第1节 面材计算
1. 计算说明：
我们以该部位幕墙的装饰面材作为计算对象。
根据幕墙分格及计算对象在建筑中所处的位置，我们选取最不利的面材进行计算。面材采用四边支撑形式。
面材最大分格尺寸为2.785(长边Ba) ×1.8(短边Bb) 米。
面材采用8＋12A ＋5+1.14PVB+5mm钢化中空夹胶玻璃。该面材位于建筑物的墙角区域，计算标高为23 m，地面粗糙度为C 类。此处面材主要承受作用于面板上的重力荷载、风荷载、地震荷载。
面材为一矩形，因此按照面材的实际情况建立计算模型如下：
计算模型示意图
2. 力学模型及基本假定：
面材作为直接受力构件，主要承受幕墙平面法向的荷载，
而由于面材在平面
内的刚度相对很大，因此，此处对面材的强度和刚度进行计算时，不考虑面材在平面内荷载下的效应，而作为板壳结构考虑法向荷载下的效应。
法向荷载作用于面材上可简化为等效均布面荷载。
3. 材料参数：
据《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）
面材采用
钢化玻璃 （ 5＜ t ≤12）
杨氏弹性模量 E ＝ 0.72×105 N/mm2 泊松比 ν＝ 0.2 大面强度设计值 fg ＝ 84.0 N/mm2
4. 荷载分析：
恒荷载设计值 G k G k ＝ρ×t
ρ 玻璃的重力密度，取值为：25.6 KN/m3
t 产生重力荷载的玻璃的有效厚度，此处取0.018 m。 G k ＝25.6×0.018＝0.461 KN/m2
风荷载标准值 W k W k ＝W 0×μ
据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
据《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）
s1×μz ×βgz
W 0 基本风压，重庆市50年设计周期取为：0.4 KN/m2 μ
s1
局部风压体形系数，构件位于墙角部位μs1(1)＝1.6
μz 风压高度系数，重庆市C 类地区23米标高，取为：0.785 β
gz
阵风系数，重庆市C 类地区23米标高，取为：1.957
W k ＝0.4×1.6×0.785×1.957＝0.983 KN/m2 所以W k ＝1.0 KN/m2
地震荷载标准值 E k E k ＝G k ×αα
max ×βE
据《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）
max 地震影响系数放大值，抗震设防烈度为6度，基本地震加速度为0.05g ，取0.04
βE 动力放大系数，取：5.0 E k ＝0.461×0.04×5.0＝0.092 KN/m2
5. 荷载工况组合：
工况 1 ：
1.2×重力荷载＋1.4×1.0×风荷载＋1.3×0.5×地震荷载
法向荷载：
PAh ＝1.2×G k ×cos83o ＋1.4×1.0×W k ＋1.3×0.5×E k ＝1.2×0.461×0.122＋1.4×1.0×1.0＋1.3×0.5×0.092 ＝1.527 KN/m2
工况 2 ：
1.0×重力荷载＋1.0×1.0×风荷载
法向荷载：
PAh k ＝1.0×G k ×cos83o ＋1.0×1.0×W k ＝1.0×0.461×0.122＋1.0×1.0×1.0 ＝1.056 KN/m2
由上述工况组合的结果可知：
工况 1为强度计算时最不利工况，在面材强度计算时，采用工况 1 中的面荷载加载到面材上进行计算；
工况 2为刚度计算时最不利工况，在面材刚度计算时，采用工况 2 中的面荷载加载到面材上进行计算；
6. 玻璃荷载分配系数:
玻璃采用中空夹胶玻璃，按《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003） 1)
强度计算时，将荷载按下式系数分配到三个单片玻璃上： 以中空玻璃为研究对象进行荷载分配：
k 1＝ 1.1×t 13/(t13＋t 233) ＝1.1×83/(83＋6.33) ＝0.739 k 23＝ t 233/(t13＋t 233) ＝6.33/(83＋6.33) ＝0.328
式中：
k 1 — 为直接承受风荷载作用的中空玻璃荷载分配系数 k 23 — 为夹胶玻璃的整体荷载分配系数
t 1 — 为直接承受风荷载作用的中空玻璃厚度，t 1＝8 mm，
t 23 — 为夹胶玻璃的等效厚度，t 23＝( t23＋t 33) 1/3＝ (53＋53) 1/3＝6.3 mm 以夹胶玻璃为研究对象进行荷载分配：
K 2 ＝k 23×t 23/(t23＋t 33) ＝0.328×53/(53＋53) ＝0.164 K 3 ＝k 23×t 33/(t23＋t 33) ＝0.328×53/(53＋53) ＝0.164 式中：
K 2 、K 3—分别为各单片玻璃的荷载分配系数
t 2 、t 3，—分别为各单片玻璃的厚度，t 2＝5 mm、t 3＝5 mm 2)
挠度计算时，按下式采用中空夹胶玻璃等效厚度计算 t e ＝ 0.95×(t13＋t 233) 1/3＝ 0.95×(83＋6.33) 1/3＝8.677 mm 式中：t e —中空夹胶玻璃等效厚度
7. 面材模型及承受荷载分析：
面材的长边分格尺寸 面材的短边分格尺寸
Ba ＝2.785 m Bb ＝1.8 m
此处面材按照四边支撑，承受法向面荷载建立模型。采用ANSYS 有限元软件，按照SHELL63单元进行计算：
有限元模型示意图
8. 面材在法向荷载作用下的受力分析：
8mm 玻璃应力云图
5mm 玻璃应力云图
位移云图
9. 面材计算结论：
根据上述计算结果，面材的最大应力： σ＝25.2 N/mm2
面材的刚度要求按照 《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003） Def ＝Lb ×(1/60)＝1.8×103/60＝20.0 mm 根据上述计算结果，面材的最大位移： Dh ＝15.586 mm
第2节 铝合金压板计算
1. 计算说明：
我们以该部位幕墙的面板压板作为计算对象。
根据建筑物特点以及建筑效果、结构设计的要求，铝合金压块通过不锈钢机制螺钉连接在钢结构上，单个压板长度为100mm ，采用350mm 等间距分布在面板的边上，此处计算标高为23.0m ，地面粗糙度为C 类。此处面板最不利的分格宽度尺寸为1.8m ，分格高度尺寸为2.785 m；。
2. 力学模型及基本假定：
此处对压板的强度和刚度进行校核。压板在幕墙平面内承受由面材传递来的重力荷载、地震载荷和风载荷。
3. 材料参数： 压板采用
6063－T6 铝合金
杨氏弹性模量 E ＝ 0.7×105 N/mm2 抗拉、压、弯强度设计值 fy ＝ 140.0 N/mm2
抗剪强度设计值 fv ＝ 81.2 N/mm2 局部承压强度设计值 fce ＝ 161.0 N/mm2
4. 荷载分析：
恒荷载设计值 G k 据《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003） G k ＝ρ×t ＋g s
ρ 玻璃的重力密度，取值为：25.6 KN/m3
t 产生重力荷载的玻璃的有效厚度，此处取0.018 m。 g s 连接附件等的重量，保守按照 5 Kg/m2取值为：0.05 KN/m2 G k ＝25.6×0.018＋0.05＝0.511 KN/m2
风荷载标准值 W k W k ＝W 0×μ
据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
s1×μz ×βgz
W 0 基本风压，重庆市50年设计周期取为：0.4 KN/m2 μ
s1
局部风压体形系数，构件位于墙角部位μs1(1)＝1.6
μz 风压高度系数，重庆市C 类地区23米标高，取为：0.785 β
gz
阵风系数，重庆市C 类地区23米标高，取为：1.957
W k ＝0.4×1.6×0.785×1.957＝0.983 KN/m2 所以W k ＝1.0 KN/m2
地震荷载标准值 E k E k ＝G k ×αα
max ×βE
据《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）
max 地震影响系数放大值，抗震设防烈度为6度，基本地震加速度为0.05g ，取0.04
βE 动力放大系数，取：5.0 E k ＝0.511×0.04×5.0＝0.102 KN/m2
5. 荷载工况组合：
工况 1 ：
1.2×重力荷载＋1.4×1.0×风荷载＋1.3×0.5×地震荷载
法向荷载：
PAh ＝1.2×G k ×cos83o ＋1.4×1.0×W k ＋1.3×0.5×E k ＝1.2×0.511×0.122＋1.4×1.0×1.0＋1.3×0.5×0.102 ＝1.541 KN/m2 竖向荷载：
PAv ＝1.2×G k ×sin83o
＝1.2×0.511×0.993
＝0.609 KN/m2 工况 2 ：
1.0×重力荷载＋1.0×1.0×风荷载
法向荷载：
PAh k ＝1.0×G k ×cos83o ＋1.0×1.0×W k ＝1.0×0.511×0.122＋1.0×1.0×1.0 ＝1.062 KN/m2 竖向荷载：
PAv k ＝1.0×G k ×sin83o ＝1.0×0.511×0.993 ＝0.507 KN/m2
由上述工况组合的结果可知：
工况 1为强度计算时最不利工况，在横框强度计算时，采用工况 1 进行计算；
工况 2为刚度计算时最不利工况，在横框刚度计算时，采用工况 2 进行计算；
6. 压板承受荷载分析：
此处全部压板承受玻璃面板传递的平面内载荷为: F Z = PAh ×S=1.541×1.8×2.785=7.991 KN
则每个压板承受玻璃面板传递的平面内载荷为(按照1.5倍不均匀载荷系数计算) ：
F Z 压板= 1.5×F Z /n=1.5×7.991/16=750 N
因此每个压板承受压板与玻璃面板接触面的面载荷为：
P= FZ 压板/S1=750/140=5.357 N/mm2
式中：
S ——玻璃面板的面积
n ——一块玻璃上铝合金压板的数量 S 1——压板与玻璃面板接触面面积
7. 压板在荷载作用下的受力分析：
结构模型图
结构载荷示意图
结构约束示意图
工况1应力云图
工况1压板应力云图
工况1不锈钢螺钉应力云图
8. 强度分析结论：
压板强度分析：
压板在法向方向荷载作用下产生的应力为： σ＝40.218 N/mm2
螺钉在法向方向荷载作用下产生的应力为： σ＝15.584 N/mm2
第3节 铝合金压板最不利截面计算
1. 计算说明：
我们以该铝合金压板最不利截面作为计算对象。
根据建筑物特点以及建筑效果、结构设计的要求，铝合金压块通过不锈钢机制螺钉连接在钢结构上，压板最不利截面A-A 承受通过压板受载面传递的正压力（拉力）和由其产生的附加弯矩，单个压板长度为100mm ，采用350mm 等间距分布在面板的边上，此处计算标高为23.0m ，地面粗糙度为C 类。此处面板最不利的分格宽度尺寸为1.8m ，分格高度尺寸为2.785 m。
9. 力学模型及基本假定：
此处对压板最不利截面A-A 强度进行校核。压板在幕墙平面内承受由面材传递来的重力荷载、地震载荷和风载荷。 10. 截面尺寸
11. 材料参数： 压板采用
6063－T6 铝合金
杨氏弹性模量 E ＝ 0.7×105 N/mm2
抗拉、压、弯强度设计值 fy ＝ 140.0 N/mm2 抗剪强度设计值 fv ＝ 81.2 N/mm2 局部承压强度设计值 fce ＝ 161.0 N/mm2
12. 荷载分析：
恒荷载设计值 G k 据《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003） G k ＝ρ×t ＋g s
ρ 玻璃的重力密度，取值为：25.6 KN/m3
t 产生重力荷载的玻璃的有效厚度，此处取0.018 m。 g s 连接附件等的重量，保守按照 5 Kg/m2取值为：0.05 KN/m2 G k ＝25.6×0.018＋0.05＝0.511 KN/m2
风荷载标准值 W k W k ＝W 0×μ
据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
s1×μz ×βgz
W 0 基本风压，重庆市50年设计周期取为：0.4 KN/m2 μ
s1
局部风压体形系数，构件位于墙角部位μs1(1)＝1.6
μz 风压高度系数，重庆市C 类地区23米标高，取为：0.785 β
gz
阵风系数，重庆市C 类地区23米标高，取为：1.957
W k ＝0.4×1.6×0.785×1.957＝0.983 KN/m2 所以W k ＝1.0 KN/m2
地震荷载标准值 E k E k ＝G k ×αα
max ×βE
据《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）
max 地震影响系数放大值，抗震设防烈度为6度，基本地震加速度为0.05g ，取0.04
βE 动力放大系数，取：5.0 E k ＝0.511×0.04×5.0＝0.102 KN/m2
13. 荷载工况组合：
工况 1 ：
1.2×重力荷载＋1.4×1.0×风荷载＋1.3×0.5×地震荷载
法向荷载：
PAh ＝1.2×G k ×cos83o ＋1.4×1.0×W k ＋1.3×0.5×E k ＝1.2×0.511×0.122＋1.4×1.0×1.0＋1.3×0.5×0.102 ＝1.541 KN/m2 竖向荷载：
PAv ＝1.2×G k ×sin83o
＝1.2×0.511×0.993
＝0.609 KN/m2 工况 2 ：
1.0×重力荷载＋1.0×1.0×风荷载
法向荷载：
PAh k ＝1.0×G k ×cos83o ＋1.0×1.0×W k ＝1.0×0.511×0.122＋1.0×1.0×1.0 ＝1.062 KN/m2 竖向荷载：
PAv k ＝1.0×G k ×sin83o ＝1.0×0.511×0.993 ＝0.507 KN/m2
由上述工况组合的结果可知：
工况 1为强度计算时最不利工况，在横框强度计算时，采用工况 1 进行计算；
工况 2为刚度计算时最不利工况，在横框刚度计算时，采用工况 2 进行计算；
14. 压板承受荷载分析：
此处全部压板承受玻璃面板传递的平面内载荷为: F Z = PAh ×S=1.541×1.8×2.785=7.991 KN
则每个压板承受玻璃面板传递的平面内载荷为(按照1.5倍不均匀载荷系数计算) ：
F Z 压板= 1.5×F Z /n=1.5×7.991/16=750 N
因此截面A-A 承受的压力（拉力）：
P= F
Z 压板=750 N
由压力（拉力）附加弯矩为： M= F2 Z 压板×L=750×14.4=10800 N/mm
式中：
S ——玻璃面板的面积
n ——一块玻璃上铝合金压板的数量 S 1——压板与玻璃面板接触面面积
L ——压板受力作用中心到截面A-A 中心
压板截面A-A 强度分析：
压板在法向方向荷载作用下产生的应力为：
σ＝N/A+M/WX ＝750/350+10800/360＝32.143 N/mm2所以压板截面A-A 的强度满足要求 。
第4节 螺栓校核计算
2. 计算说明：
我们以该铝合金压板与框架连接螺栓作为计算对象。
根据建筑物特点以及建筑效果、结构设计的要求，铝合金压块通过不锈钢机制螺钉连接在钢结构上，单个压板长度为100mm ，采用350mm 等间距分布在面板的边上，此处计算标高为23.0m ，地面粗糙度为C 类。此处面板最不利的分格宽度尺寸为1.8m ，分格高度尺寸为2.785 m。
15. 力学模型及基本假定：
此处对压板与框架连接螺钉强度进行校核。压板在幕墙平面内承受由面材传递来的重力荷载、地震载荷和风载荷。根据压板受力趋势，力学模型如下图：
力学模型图
16. 材料参数： 螺钉采用
不锈钢
杨氏弹性模量
E ＝ 2.06×105 N/mm2 抗拉、压、弯强度设计值 fy ＝ 320 N/mm2 抗剪强度设计值 fv ＝ 245 N/mm2 自钻自攻钉
17. 荷载分析：
恒荷载设计值 G k 据《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003） G k ＝ρ×t ＋g s
ρ 玻璃的重力密度，取值为：25.6 KN/m3
t 产生重力荷载的玻璃的有效厚度，此处取0.018 m。 g s 连接附件等的重量，保守按照 5 Kg/m2取值为：0.05 KN/m2 G k ＝25.6×0.018＋0.05＝0.511 KN/m2
风荷载标准值 W k
据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
W k ＝W 0×μs1×μz ×βgz
W 0 基本风压，重庆市50年设计周期取为：0.4 KN/m2 μ
s1
局部风压体形系数，构件位于墙角部位μs1(1)＝1.6
μz 风压高度系数，重庆市C 类地区23米标高，取为：0.785 β
gz
阵风系数，重庆市C 类地区23米标高，取为：1.957
W k ＝0.4×1.6×0.785×1.957＝0.983 KN/m2 所以W k ＝1.0 KN/m2
地震荷载标准值 E k E k ＝G k ×αα
max ×βE
据《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）
max 地震影响系数放大值，抗震设防烈度为6度，基本地震加速度为0.05g ，取0.04
βE 动力放大系数，取：5.0 E k ＝0.511×0.04×5.0＝0.102 KN/m2
18. 荷载工况组合：
工况 1 ：
1.2×重力荷载＋1.4×1.0×风荷载＋1.3×0.5×地震荷载
法向荷载：
PAh ＝1.2×G k ×cos83o ＋1.4×1.0×W k ＋1.3×0.5×E k ＝1.2×0.511×0.122＋1.4×1.0×1.0＋1.3×0.5×0.102 ＝1.541 KN/m2 竖向荷载：
PAv ＝1.2×G k ×sin83o
＝1.2×0.511×0.993
＝0.609 KN/m2 工况 2 ：
1.0×重力荷载＋1.0×1.0×风荷载
法向荷载：
PAh k ＝1.0×G k ×cos83o ＋1.0×1.0×W k ＝1.0×0.511×0.122＋1.0×1.0×1.0 ＝1.062 KN/m2
竖向荷载：
PAv k ＝1.0×G k ×sin83o ＝1.0×0.511×0.993 ＝0.507 KN/m2
由上述工况组合的结果可知：
工况 1为强度计算时最不利工况，在横框强度计算时，采用工况 1 进行计算；
工况 2为刚度计算时最不利工况，在横框刚度计算时，采用工况 2 进行计算；
19. 压板承受荷载分析：
由上节，压板承受载荷为：F=750 N 则由螺栓处承受载荷为：
对最右边压板边沿取矩为0，可得螺栓受拉力：
F 螺栓=F×（26+8）/8=3187.5 N
对螺栓处取弯矩，可得：
M 螺栓右+ M螺栓左=0 N/mm2
此处螺栓由两颗M5.5的自钻自攻钉和一颗M6不锈钢机制螺钉组成。
M6不锈钢螺钉，截面积A 6＝23.74mm 2 M5.5不锈钢螺钉，截面积A 5.5＝18.46mm 2
压板在法向方向荷载作用下产生的应力为：
σ＝N/A＝3187.5/（18.46×2+23.74）＝52.547 N/mm2
重庆市渝中区化龙桥片区B12-4/02地块 商业及办公楼发展项目-天桥玻璃及压块
结构计算书
设计： 校对： 批准：
上海旭博幕墙装饰工程有限公司
2014-5-13
天桥幕墙玻璃及压块计算
1. 结构设计综述：
此处我们选取了幕墙中，较为不利的2b-7轴～2b-1轴间，高度为10.625米到23.0米位置之间的幕墙进行计算。
幕墙位置分布图
2. 计算对象：
此部分幕墙计算对象包括 装饰面板计算 压块的计算
第1节 面材计算
1. 计算说明：
我们以该部位幕墙的装饰面材作为计算对象。
根据幕墙分格及计算对象在建筑中所处的位置，我们选取最不利的面材进行计算。面材采用四边支撑形式。
面材最大分格尺寸为2.785(长边Ba) ×1.8(短边Bb) 米。
面材采用8＋12A ＋5+1.14PVB+5mm钢化中空夹胶玻璃。该面材位于建筑物的墙角区域，计算标高为23 m，地面粗糙度为C 类。此处面材主要承受作用于面板上的重力荷载、风荷载、地震荷载。
面材为一矩形，因此按照面材的实际情况建立计算模型如下：
计算模型示意图
2. 力学模型及基本假定：
面材作为直接受力构件，主要承受幕墙平面法向的荷载，
而由于面材在平面
内的刚度相对很大，因此，此处对面材的强度和刚度进行计算时，不考虑面材在平面内荷载下的效应，而作为板壳结构考虑法向荷载下的效应。
法向荷载作用于面材上可简化为等效均布面荷载。
3. 材料参数：
据《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）
面材采用
钢化玻璃 （ 5＜ t ≤12）
杨氏弹性模量 E ＝ 0.72×105 N/mm2 泊松比 ν＝ 0.2 大面强度设计值 fg ＝ 84.0 N/mm2
4. 荷载分析：
恒荷载设计值 G k G k ＝ρ×t
ρ 玻璃的重力密度，取值为：25.6 KN/m3
t 产生重力荷载的玻璃的有效厚度，此处取0.018 m。 G k ＝25.6×0.018＝0.461 KN/m2
风荷载标准值 W k W k ＝W 0×μ
据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
据《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）
s1×μz ×βgz
W 0 基本风压，重庆市50年设计周期取为：0.4 KN/m2 μ
s1
局部风压体形系数，构件位于墙角部位μs1(1)＝1.6
μz 风压高度系数，重庆市C 类地区23米标高，取为：0.785 β
gz
阵风系数，重庆市C 类地区23米标高，取为：1.957
W k ＝0.4×1.6×0.785×1.957＝0.983 KN/m2 所以W k ＝1.0 KN/m2
地震荷载标准值 E k E k ＝G k ×αα
max ×βE
据《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）
max 地震影响系数放大值，抗震设防烈度为6度，基本地震加速度为0.05g ，取0.04
βE 动力放大系数，取：5.0 E k ＝0.461×0.04×5.0＝0.092 KN/m2
5. 荷载工况组合：
工况 1 ：
1.2×重力荷载＋1.4×1.0×风荷载＋1.3×0.5×地震荷载
法向荷载：
PAh ＝1.2×G k ×cos83o ＋1.4×1.0×W k ＋1.3×0.5×E k ＝1.2×0.461×0.122＋1.4×1.0×1.0＋1.3×0.5×0.092 ＝1.527 KN/m2
工况 2 ：
1.0×重力荷载＋1.0×1.0×风荷载
法向荷载：
PAh k ＝1.0×G k ×cos83o ＋1.0×1.0×W k ＝1.0×0.461×0.122＋1.0×1.0×1.0 ＝1.056 KN/m2
由上述工况组合的结果可知：
工况 1为强度计算时最不利工况，在面材强度计算时，采用工况 1 中的面荷载加载到面材上进行计算；
工况 2为刚度计算时最不利工况，在面材刚度计算时，采用工况 2 中的面荷载加载到面材上进行计算；
6. 玻璃荷载分配系数:
玻璃采用中空夹胶玻璃，按《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003） 1)
强度计算时，将荷载按下式系数分配到三个单片玻璃上： 以中空玻璃为研究对象进行荷载分配：
k 1＝ 1.1×t 13/(t13＋t 233) ＝1.1×83/(83＋6.33) ＝0.739 k 23＝ t 233/(t13＋t 233) ＝6.33/(83＋6.33) ＝0.328
式中：
k 1 — 为直接承受风荷载作用的中空玻璃荷载分配系数 k 23 — 为夹胶玻璃的整体荷载分配系数
t 1 — 为直接承受风荷载作用的中空玻璃厚度，t 1＝8 mm，
t 23 — 为夹胶玻璃的等效厚度，t 23＝( t23＋t 33) 1/3＝ (53＋53) 1/3＝6.3 mm 以夹胶玻璃为研究对象进行荷载分配：
K 2 ＝k 23×t 23/(t23＋t 33) ＝0.328×53/(53＋53) ＝0.164 K 3 ＝k 23×t 33/(t23＋t 33) ＝0.328×53/(53＋53) ＝0.164 式中：
K 2 、K 3—分别为各单片玻璃的荷载分配系数
t 2 、t 3，—分别为各单片玻璃的厚度，t 2＝5 mm、t 3＝5 mm 2)
挠度计算时，按下式采用中空夹胶玻璃等效厚度计算 t e ＝ 0.95×(t13＋t 233) 1/3＝ 0.95×(83＋6.33) 1/3＝8.677 mm 式中：t e —中空夹胶玻璃等效厚度
7. 面材模型及承受荷载分析：
面材的长边分格尺寸 面材的短边分格尺寸
Ba ＝2.785 m Bb ＝1.8 m
此处面材按照四边支撑，承受法向面荷载建立模型。采用ANSYS 有限元软件，按照SHELL63单元进行计算：
有限元模型示意图
8. 面材在法向荷载作用下的受力分析：
8mm 玻璃应力云图
5mm 玻璃应力云图
位移云图
9. 面材计算结论：
根据上述计算结果，面材的最大应力： σ＝25.2 N/mm2
面材的刚度要求按照 《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003） Def ＝Lb ×(1/60)＝1.8×103/60＝20.0 mm 根据上述计算结果，面材的最大位移： Dh ＝15.586 mm
第2节 铝合金压板计算
1. 计算说明：
我们以该部位幕墙的面板压板作为计算对象。
根据建筑物特点以及建筑效果、结构设计的要求，铝合金压块通过不锈钢机制螺钉连接在钢结构上，单个压板长度为100mm ，采用350mm 等间距分布在面板的边上，此处计算标高为23.0m ，地面粗糙度为C 类。此处面板最不利的分格宽度尺寸为1.8m ，分格高度尺寸为2.785 m；。
2. 力学模型及基本假定：
此处对压板的强度和刚度进行校核。压板在幕墙平面内承受由面材传递来的重力荷载、地震载荷和风载荷。
3. 材料参数： 压板采用
6063－T6 铝合金
杨氏弹性模量 E ＝ 0.7×105 N/mm2 抗拉、压、弯强度设计值 fy ＝ 140.0 N/mm2
抗剪强度设计值 fv ＝ 81.2 N/mm2 局部承压强度设计值 fce ＝ 161.0 N/mm2
4. 荷载分析：
恒荷载设计值 G k 据《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003） G k ＝ρ×t ＋g s
ρ 玻璃的重力密度，取值为：25.6 KN/m3
t 产生重力荷载的玻璃的有效厚度，此处取0.018 m。 g s 连接附件等的重量，保守按照 5 Kg/m2取值为：0.05 KN/m2 G k ＝25.6×0.018＋0.05＝0.511 KN/m2
风荷载标准值 W k W k ＝W 0×μ
据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
s1×μz ×βgz
W 0 基本风压，重庆市50年设计周期取为：0.4 KN/m2 μ
s1
局部风压体形系数，构件位于墙角部位μs1(1)＝1.6
μz 风压高度系数，重庆市C 类地区23米标高，取为：0.785 β
gz
阵风系数，重庆市C 类地区23米标高，取为：1.957
W k ＝0.4×1.6×0.785×1.957＝0.983 KN/m2 所以W k ＝1.0 KN/m2
地震荷载标准值 E k E k ＝G k ×αα
max ×βE
据《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）
max 地震影响系数放大值，抗震设防烈度为6度，基本地震加速度为0.05g ，取0.04
βE 动力放大系数，取：5.0 E k ＝0.511×0.04×5.0＝0.102 KN/m2
5. 荷载工况组合：
工况 1 ：
1.2×重力荷载＋1.4×1.0×风荷载＋1.3×0.5×地震荷载
法向荷载：
PAh ＝1.2×G k ×cos83o ＋1.4×1.0×W k ＋1.3×0.5×E k ＝1.2×0.511×0.122＋1.4×1.0×1.0＋1.3×0.5×0.102 ＝1.541 KN/m2 竖向荷载：
PAv ＝1.2×G k ×sin83o
＝1.2×0.511×0.993
＝0.609 KN/m2 工况 2 ：
1.0×重力荷载＋1.0×1.0×风荷载
法向荷载：
PAh k ＝1.0×G k ×cos83o ＋1.0×1.0×W k ＝1.0×0.511×0.122＋1.0×1.0×1.0 ＝1.062 KN/m2 竖向荷载：
PAv k ＝1.0×G k ×sin83o ＝1.0×0.511×0.993 ＝0.507 KN/m2
由上述工况组合的结果可知：
工况 1为强度计算时最不利工况，在横框强度计算时，采用工况 1 进行计算；
工况 2为刚度计算时最不利工况，在横框刚度计算时，采用工况 2 进行计算；
6. 压板承受荷载分析：
此处全部压板承受玻璃面板传递的平面内载荷为: F Z = PAh ×S=1.541×1.8×2.785=7.991 KN
则每个压板承受玻璃面板传递的平面内载荷为(按照1.5倍不均匀载荷系数计算) ：
F Z 压板= 1.5×F Z /n=1.5×7.991/16=750 N
因此每个压板承受压板与玻璃面板接触面的面载荷为：
P= FZ 压板/S1=750/140=5.357 N/mm2
式中：
S ——玻璃面板的面积
n ——一块玻璃上铝合金压板的数量 S 1——压板与玻璃面板接触面面积
7. 压板在荷载作用下的受力分析：
结构模型图
结构载荷示意图
结构约束示意图
工况1应力云图
工况1压板应力云图
工况1不锈钢螺钉应力云图
8. 强度分析结论：
压板强度分析：
压板在法向方向荷载作用下产生的应力为： σ＝40.218 N/mm2
螺钉在法向方向荷载作用下产生的应力为： σ＝15.584 N/mm2
第3节 铝合金压板最不利截面计算
1. 计算说明：
我们以该铝合金压板最不利截面作为计算对象。
根据建筑物特点以及建筑效果、结构设计的要求，铝合金压块通过不锈钢机制螺钉连接在钢结构上，压板最不利截面A-A 承受通过压板受载面传递的正压力（拉力）和由其产生的附加弯矩，单个压板长度为100mm ，采用350mm 等间距分布在面板的边上，此处计算标高为23.0m ，地面粗糙度为C 类。此处面板最不利的分格宽度尺寸为1.8m ，分格高度尺寸为2.785 m。
9. 力学模型及基本假定：
此处对压板最不利截面A-A 强度进行校核。压板在幕墙平面内承受由面材传递来的重力荷载、地震载荷和风载荷。 10. 截面尺寸
11. 材料参数： 压板采用
6063－T6 铝合金
杨氏弹性模量 E ＝ 0.7×105 N/mm2
抗拉、压、弯强度设计值 fy ＝ 140.0 N/mm2 抗剪强度设计值 fv ＝ 81.2 N/mm2 局部承压强度设计值 fce ＝ 161.0 N/mm2
12. 荷载分析：
恒荷载设计值 G k 据《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003） G k ＝ρ×t ＋g s
ρ 玻璃的重力密度，取值为：25.6 KN/m3
t 产生重力荷载的玻璃的有效厚度，此处取0.018 m。 g s 连接附件等的重量，保守按照 5 Kg/m2取值为：0.05 KN/m2 G k ＝25.6×0.018＋0.05＝0.511 KN/m2
风荷载标准值 W k W k ＝W 0×μ
据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
s1×μz ×βgz
W 0 基本风压，重庆市50年设计周期取为：0.4 KN/m2 μ
s1
局部风压体形系数，构件位于墙角部位μs1(1)＝1.6
μz 风压高度系数，重庆市C 类地区23米标高，取为：0.785 β
gz
阵风系数，重庆市C 类地区23米标高，取为：1.957
W k ＝0.4×1.6×0.785×1.957＝0.983 KN/m2 所以W k ＝1.0 KN/m2
地震荷载标准值 E k E k ＝G k ×αα
max ×βE
据《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）
max 地震影响系数放大值，抗震设防烈度为6度，基本地震加速度为0.05g ，取0.04
βE 动力放大系数，取：5.0 E k ＝0.511×0.04×5.0＝0.102 KN/m2
13. 荷载工况组合：
工况 1 ：
1.2×重力荷载＋1.4×1.0×风荷载＋1.3×0.5×地震荷载
法向荷载：
PAh ＝1.2×G k ×cos83o ＋1.4×1.0×W k ＋1.3×0.5×E k ＝1.2×0.511×0.122＋1.4×1.0×1.0＋1.3×0.5×0.102 ＝1.541 KN/m2 竖向荷载：
PAv ＝1.2×G k ×sin83o
＝1.2×0.511×0.993
＝0.609 KN/m2 工况 2 ：
1.0×重力荷载＋1.0×1.0×风荷载
法向荷载：
PAh k ＝1.0×G k ×cos83o ＋1.0×1.0×W k ＝1.0×0.511×0.122＋1.0×1.0×1.0 ＝1.062 KN/m2 竖向荷载：
PAv k ＝1.0×G k ×sin83o ＝1.0×0.511×0.993 ＝0.507 KN/m2
由上述工况组合的结果可知：
工况 1为强度计算时最不利工况，在横框强度计算时，采用工况 1 进行计算；
工况 2为刚度计算时最不利工况，在横框刚度计算时，采用工况 2 进行计算；
14. 压板承受荷载分析：
此处全部压板承受玻璃面板传递的平面内载荷为: F Z = PAh ×S=1.541×1.8×2.785=7.991 KN
则每个压板承受玻璃面板传递的平面内载荷为(按照1.5倍不均匀载荷系数计算) ：
F Z 压板= 1.5×F Z /n=1.5×7.991/16=750 N
因此截面A-A 承受的压力（拉力）：
P= F
Z 压板=750 N
由压力（拉力）附加弯矩为： M= F2 Z 压板×L=750×14.4=10800 N/mm
式中：
S ——玻璃面板的面积
n ——一块玻璃上铝合金压板的数量 S 1——压板与玻璃面板接触面面积
L ——压板受力作用中心到截面A-A 中心
压板截面A-A 强度分析：
压板在法向方向荷载作用下产生的应力为：
σ＝N/A+M/WX ＝750/350+10800/360＝32.143 N/mm2所以压板截面A-A 的强度满足要求 。
第4节 螺栓校核计算
2. 计算说明：
我们以该铝合金压板与框架连接螺栓作为计算对象。
根据建筑物特点以及建筑效果、结构设计的要求，铝合金压块通过不锈钢机制螺钉连接在钢结构上，单个压板长度为100mm ，采用350mm 等间距分布在面板的边上，此处计算标高为23.0m ，地面粗糙度为C 类。此处面板最不利的分格宽度尺寸为1.8m ，分格高度尺寸为2.785 m。
15. 力学模型及基本假定：
此处对压板与框架连接螺钉强度进行校核。压板在幕墙平面内承受由面材传递来的重力荷载、地震载荷和风载荷。根据压板受力趋势，力学模型如下图：
力学模型图
16. 材料参数： 螺钉采用
不锈钢
杨氏弹性模量
E ＝ 2.06×105 N/mm2 抗拉、压、弯强度设计值 fy ＝ 320 N/mm2 抗剪强度设计值 fv ＝ 245 N/mm2 自钻自攻钉
17. 荷载分析：
恒荷载设计值 G k 据《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003） G k ＝ρ×t ＋g s
ρ 玻璃的重力密度，取值为：25.6 KN/m3
t 产生重力荷载的玻璃的有效厚度，此处取0.018 m。 g s 连接附件等的重量，保守按照 5 Kg/m2取值为：0.05 KN/m2 G k ＝25.6×0.018＋0.05＝0.511 KN/m2
风荷载标准值 W k
据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
W k ＝W 0×μs1×μz ×βgz
W 0 基本风压，重庆市50年设计周期取为：0.4 KN/m2 μ
s1
局部风压体形系数，构件位于墙角部位μs1(1)＝1.6
μz 风压高度系数，重庆市C 类地区23米标高，取为：0.785 β
gz
阵风系数，重庆市C 类地区23米标高，取为：1.957
W k ＝0.4×1.6×0.785×1.957＝0.983 KN/m2 所以W k ＝1.0 KN/m2
地震荷载标准值 E k E k ＝G k ×αα
max ×βE
据《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）
max 地震影响系数放大值，抗震设防烈度为6度，基本地震加速度为0.05g ，取0.04
βE 动力放大系数，取：5.0 E k ＝0.511×0.04×5.0＝0.102 KN/m2
18. 荷载工况组合：
工况 1 ：
1.2×重力荷载＋1.4×1.0×风荷载＋1.3×0.5×地震荷载
法向荷载：
PAh ＝1.2×G k ×cos83o ＋1.4×1.0×W k ＋1.3×0.5×E k ＝1.2×0.511×0.122＋1.4×1.0×1.0＋1.3×0.5×0.102 ＝1.541 KN/m2 竖向荷载：
PAv ＝1.2×G k ×sin83o
＝1.2×0.511×0.993
＝0.609 KN/m2 工况 2 ：
1.0×重力荷载＋1.0×1.0×风荷载
法向荷载：
PAh k ＝1.0×G k ×cos83o ＋1.0×1.0×W k ＝1.0×0.511×0.122＋1.0×1.0×1.0 ＝1.062 KN/m2
竖向荷载：
PAv k ＝1.0×G k ×sin83o ＝1.0×0.511×0.993 ＝0.507 KN/m2
由上述工况组合的结果可知：
工况 1为强度计算时最不利工况，在横框强度计算时，采用工况 1 进行计算；
工况 2为刚度计算时最不利工况，在横框刚度计算时，采用工况 2 进行计算；
19. 压板承受荷载分析：
由上节，压板承受载荷为：F=750 N 则由螺栓处承受载荷为：
对最右边压板边沿取矩为0，可得螺栓受拉力：
F 螺栓=F×（26+8）/8=3187.5 N
对螺栓处取弯矩，可得：
M 螺栓右+ M螺栓左=0 N/mm2
此处螺栓由两颗M5.5的自钻自攻钉和一颗M6不锈钢机制螺钉组成。
M6不锈钢螺钉，截面积A 6＝23.74mm 2 M5.5不锈钢螺钉，截面积A 5.5＝18.46mm 2
压板在法向方向荷载作用下产生的应力为：
σ＝N/A＝3187.5/（18.46×2+23.74）＝52.547 N/mm2