幕墙计算书
更新时间:2024-06-02 22:53:01 阅读量: 综合文库 文档下载
玻璃幕墙设计计算书
信阳舜宇光学一期厂房铝合金玻璃幕墙
设 计 计 算
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玻璃幕墙设计计算书
书
信阳舜宇光学厂房半隐框玻璃幕墙设计计算书基本参数:信阳地区
地区抗震列度:I = 6度 Ⅰ.设计依据:
《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001 《钢结构设计规范》 GBJ17-88 《建筑玻璃应用技术规范》 JGJ113-97 《建筑幕墙》 JG3035-96
《建筑结构静力计算手册》(第二版) 《建筑幕墙物理性能分级》 GB/T14683-94
《铝及铝合金阳极氧化,阳极氧化膜的总规范》 GB8013 《铝及铝合金加工产品的化学成分》 GB/T15228 《碳素结构钢》 GB700-88 《硅酮建筑密封胶》 GB/T14683-93
《建筑幕墙风压变形性能检测方法》 GB/T15227 《建筑幕墙雨水渗漏形性能检测方法》 GB/T15228 《建筑幕墙空气渗透形性能检测方法》 GB/T15228
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《建筑结构抗震规范》 GBJ11-J89
《建筑设计防火规范》 GBJ16-87(修订本) 《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045 《建筑物防雷设计规范》 GB50057-94 《铝合金建筑型材》 GB/T5237-93 《民用建筑隔声设计规范》 GBJ118-88 《民用建筑热工设计规范》 GB50176-93 《采暖通风与空气调节设计规范》 GBJ19-87 《优质碳素结构钢技术条件》 GB699-88 《低合金高强度结构钢》 GB1579 《不锈钢棒》 GB1220
《不锈钢冷加工钢棒》 GB4226 《聚硫建筑密封胶》 JC483-92 《铝及铝合金板材》 GB3280-97 《不锈钢冷轧钢板》 GB3280-92 《不锈钢热轧钢板》 GB4237-92 《建筑幕墙窗用弹性密封剂》 JC485-92
Ⅱ.基本计算公式: (1).场地类别划分:
根据地面粗糙度,场地可划分为一下类别: A类近海面,海岛,海岸,湖岸及沙漠地区;
B类指田野,乡村,丛林,丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区; C类指有密集建筑群的城市市区;
D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区;
信阳舜宇光学厂房一期工程位于信阳市平桥工业园,则按B类地区设计风压 (2)风荷载计算:
幕墙属于薄壁外围护构件,根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 7.1.1采用:
分荷载计算公式:Wk=βgz×μz×μs×W0
其中: Wk---作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m^2)
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βgz---瞬时风压的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定:
根据不同场地类型,按以下公式计算:βgz=K(1+2μf) 其中K为地区粗糙度调整系数,μf为脉动系数
A类场地:βgz=0.92*(1+2μf) 其中:μf=0.387*(Z/10)^(-0.12) B类场地:βgz=0.89*(1+2μf) 其中:μf=0.5*(Z/10)^(-0.16) C类场地:βgz=0.85*(1+2μf) 其中:μf=0.734*(Z/10)^(-0.22) D类场地:βgz=0.80*(1+2μf) 其中:μf=1.2248*(Z/10)^(-0.3)
μz---风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
取定:
根据不同场地类型,按以下公式计算: A类场地:μz=1.379×(Z/10)^0.24 B类场地:μz=1.0×(Z/10)^0.32 C类场地:μz=0.616×(Z/10)^0.44 D类场地:μz=0.318×(Z/10)^0.60 本工程属于B类地区,故μz=(Z/10)^0.32
μs---风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取为:1.5
WO---基本风压,按全国基本风压图,信阳地区取为0.500kN/m^2, (3).地震作用计算: qEAK=βE×αmax×GAK
其中:qEAK---水平地震作用标准值 βE---动力放大系数,按5.0取定
αmax---水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定: 6度:αmax=0.04 7度:αmax=0.08 8度:αmax=0.16
9度:αmax=0.32
信阳地方设防烈度为7度,故取αmax=0.080
GAK---幕墙构件的自重(N/m^2)
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(4).荷载组合:
结构设计时,根据构件受力特点,荷载或作用的情况和产生的应力(内力)作用方向,选用最不利的组合,荷载和效应组合设计值按下式采用: γGSG+γwυwSw+γEυESE+γTυTST
各项分别为永久荷载:重力;可变荷载:风荷载、温度变化;偶然荷载:地震
水平荷载标准值:qk=Wk+0.6qEAk 水平荷载设计值:q=1.4Wk+0.6×1.3qEAk
荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用: ①对永久荷载采用标准值作为代表值,其分项系数满足:
a.当其效应对结构有利时:对由可变荷载效应控制的组合,取1.2;对有永久荷载效应控制的组合,取1.35
b.当其效应对结构有利时:一般情况取1.0;对结构倾覆、滑移或是漂浮验算,取0.9
②可变荷载根据设计要求选代表值,其分项系数一般情况取1.4
一、风荷载计算
1,标高为17.00处风荷载计算 ⑴.风荷载标准值计算:
Wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(Kn/m^2) βgz:17.00m高处阵风系数(按B类区计算):
μf=0.5×(Z/10)^(-0.16)=0.456 βgz=0.89×(1+2μf)=1.702
μz:17.00m高处阵风系数(按B类区计算): (GB50009-2001)
μz=(Z/10)^(-0.16)=1.200 风荷载体型系数μs=1.50 Wk=βgzμz×μs×W0
=1.702×1.200×1.5×0.500 =1.533kN/m^2 (2).风荷载设计值: W:风荷载设计值:kN/m^2
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rw:风荷载作用效应的分项系数:1.4
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 3.2.5规定采用 W=rw×Wk=1.4×1.533=2.146kN/m^2
二、玻璃的选用与校核 玻璃的选用与校核:(第一处) 本处选用玻璃的种类为钢化玻璃 1. 玻璃面积:
B:该处的玻璃幕墙分格宽:1.273m H:该处的玻璃幕墙分格高:1.50m
A:该处玻璃板块的面积: A=B×H =1.273×1.50 =1.91m^2 2. 玻璃厚度选取:
Wk风荷载标准值:2.146kN/m^2 A:玻璃板块面积:1.91m^2 K3:玻璃种类调整系数:3.000 试算:
C=Wk×A×10/3/3.000 =1.533×1.91×10/3/3.000 =3.253
T=2×(1+C)^0.5-2 =2×(1+3.253)^0.5-2 =2.253mm
玻璃选取厚度为6.0mm 3. 该处玻璃板块自重
GAK: 玻璃板块平均自重(不包括铝框): t: 玻璃板块的厚度:6.0mm 玻璃的体积密度为25.6(KN/M^3) GAK=25.6×t/1000
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=25.6×6/1000 =0.154kN/m^2
4.该处垂直于玻璃平面的分布水平地震作用: αmax: 水平地震影响系数最大值:0。080
qEAK:垂直于玻璃平面的分布的水平地震作用(kN/m^2) qEAK=5×αmax×GAK =5×0.080×0.154 =0.061kN/m^2
rE: 地震作用分项系数: 1.3
qEA: 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用设计值(kN/m^2) qEA=rE×qEAK =1.3×qEAK =1.3×0.061 =0.080kN/m^2 5.玻璃的强度计算: 校核依据:σ≤fg=84.000 q:玻璃所受组合荷载: a:玻璃短边边长: 1.273m b:玻璃长边边长: 1.50m t:玻璃厚度:6mm
ψ:玻璃板面跨中弯曲系数,按边长比a/b查表5.4.1得0.082 σw:玻璃所受应力: 采用SW+0.6SE组合: q=W+0.6×qEA =2.146+0.6×0.080 =2.194kN/mm^2
σw=6×ψ×q×a^2×1000/t^2
=6×0.082×2.194×1.273^2×1000/6.0^2 =32.686N/mm^2
32 .686N/mm^2≤fg=84.000N/mm^2 玻璃的强度满足
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6.玻璃温度应力计算:
校核依据:σmax≤[?]=58.800N/mm^2
⑴在年温差变化下,玻璃边缘与边框间挤压在玻璃中产生的挤压温度应力为: E:玻璃的弹性模量:0.72×10^5N/mm^2 α^t:玻璃的线膨胀系数:1.0×10^-5 △ T:年温度变化差:80.000℃ C:玻璃边缘至边框距离,取 5mm dc:施工偏差,可取:3mm ,按5.4.3选用 b:玻璃长边边长:1.50m
在年温差变化下,玻璃边缘与边框间挤压在玻璃中产生的温度应力为: σt1=E(a^t×△T-(2c-cd)/b/1000 =0.72×△T-72×(2×5-3)/b =0.72×80.000-72×(2×5-3)/1.50 =-278.40N/mm^2 计算值为负,挤压应力取为零. 0.000N/mm^2<58.800N/mm^2
玻璃边缘与边框间挤压温度应力可以满足要求 (2)玻璃中央与边缘温度差产生的温度应力: μ1:阴影系数:按《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-96表5.4.4-1得1.000 μ2:窗帘系数:按《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-96表5.4.4-2得1.000 μ3:玻璃面积系数:按《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-96表5.4.4-3得1.046 μ4:边缘温度系数:按《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-96表5.4.4-4得0.380 a: 玻璃膨胀线系数:1.0×10^-5 I0: 日照量:3027.600(KJ/M^2h) t0: 室外温度-10.000℃ t1: 室内温度-40.000℃
T c:单片玻璃中心温度(依据JGJ113-97附录B计算):
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α0:玻璃的吸收率:0.142
T c=0.012×10×α0+0.65×t0+0.35×t1 (JGJ113-97 B.0.1) =0.012×3027.600×0.142+0.65×-10.000+0.35×40.000 =12.659℃
T s:玻璃边缘部分温度(依据JGJ113-97 附录B计算):
T s=(0.65×t0+0.35×t1) (JGJ113-97 B.0.4) =(0.65×-10.000+0.35×40.000) =7.500℃
△t:玻璃中央部分与边缘部分温度差: △t=T c-T s =5.159℃
玻璃中央与边缘温度差产生的温度应力:
σt2=0.74×E×a×μ1×μ2×μ3×μ4×(T c-T s)
=0.74×0.72×10^5×1.0×10^-5×μ1×μ2×μ3×μ4×△t =1.093N/mm^2
玻璃中央与边缘温度差产生的温度应力可以满足要求 7.玻璃最大面积校核:
Azd:玻璃的允许最大面积(m^2) Wk:风荷载标准值:1.533kN/m^2 t:玻璃厚度:6.0mm
α1:玻璃种类调整系数:3.000 A:计算校核处玻璃板块面积:1.91m^2 Azd=0.3×α1×(t+t^2/4)/Wk
=0.3×3.000×(6.0+6.0^2/4)/1.533 =8.806m^2
A=1.910m^2≤Azd=8.806m^2 可以满足使用要求
三、幕墙玻璃板块结构胶计算:
幕墙玻璃板块结构胶计算:(第一处) 该处选用得结构胶类型为:DC995
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1. 按风荷载和自重效应,计算结构硅酮密封胶得宽度: (1)风荷载作用下结构胶粘结宽度的计算: Cs1:风载荷作用下结构胶粘结宽度(mm) Wk:风荷载标准值:1.533kN/m^2 a: 矩形分格短边长度:1.273m
f1:结构胶的短期强度允许值:0.14N/mm^2 按5.6.3条规定采用 Cs1=Wk×a/2/0.14 =1.533×1.273/2/0.14 =6.970mm 取7mm (2)自重效应胶缝宽度的计算: Cs2:自重效应胶缝宽度(mm) B:幕墙分格宽:1.273m H:幕墙分格高:1.50m t:玻璃厚度:6.0mm
f2:结构胶的长期强度允许值:0.007N/mm^2 按5.6.3条规定采用 Cs2=H×B×t×25.6/(H+B)/2/7 =6.97mm 取7mm
(3)结构硅酮密封胶的最大计算宽度:7mm 2. 结构硅酮密封胶粘接厚度的计算: (1)温度变化效应胶缝厚度的计算:
Ts3: 温度变化效应结构胶的粘结厚度:mm σ1: 结构硅酮密封胶的温差变位承受能力:12.5% ΔT: 年温差:80.0℃
Us: 玻璃板块在年温差作用下玻璃与铝型材相对位移量:mm
铝型材线膨胀系数:a1=2.35×10^-5 玻璃线膨胀系数:a2=1×10^-5 Us=b×ΔT×(2.35-1)/100 =1.620×80.000×(2.35-1)/100
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=1.750mm
Ts3=Us/(δ1×(2+δ1))^0.5 =1.750/(0.125×(2+0.125))^0.5 =3.4mm
(2)地震作用下胶缝厚度的计算:
Ts4: 地震作用下结构胶的粘结厚度:mm H: 幕墙分格高:1.50m
θ: 幕墙层间变位设计定位角0.0077 Ψ: 胶缝变位折减系数0.700
2: 结构硅酮密封胶的地震变位承受能力:100.0% Ts4=θ×H×ψ1000/(δ2×(2+δ2))^0.5
=0.0077×1.50×0.700×1000/(1.000×2+1.000))^0.5 =5.0mm 3.胶缝推荐宽度为:7mm 4.胶缝推荐厚度为:6mm 5.胶缝强度验算
胶缝选定宽度为:15mm 胶缝选定厚度为:8mm
(1)短期荷载和作用在结构胶中产生的拉应力: Wk:风荷载标准值:1.533kN/m^2 a:矩形分格短边长度:1.273m Cs:结构胶粘结宽度:15.000mm δ1=Wk×a×0.5/Cs
=1.533×1.273×0.5/15.000 =0.065N/mm^2
(2)短期荷载和作用在结构胶中产生的剪应力: H: 幕墙分格高:1.50m t: 玻璃厚度: 6.0mm
σ2=12.8×H×B×T/CS/(B+H)/1000 =0.003N/mm^2
(3)短期荷载和作用在结构胶中产生的总应力:
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σ=(σ1^2+σ2^2)^0.5 =(0.053^2+0.003^2)^0.5 =0.054N/mm^2≤0.14N/mm^2 结构胶强度可以满足要求
四,固定片(压板)计算:
固定片(压板)计算:(第1处) Wgf_x:计算单元总宽为1046.0mm Hfg_y:计算单元总高为1620.0mm Hyb1:压板上部分高为200.0mm Hyb2:压板下部分高为200.0mm Wyb:压板长为40.0mm Hyb:压板长为40.0mm Byb:压板厚为7.0mm Dyb:压板孔直径为6.0mm
Wk:作用在玻璃幕墙平面的分布水平地震作用为0.160(kN/m^2) qEAk:垂直于玻璃幕墙上的风荷载标准值为1.533(kN/m^2) A:每个压板承受作用面积(m^2)
A= (Wfg_x/1000/2)×(Hyb1+Hyb2)/1000/2 = (1.0460/2)×(0.2000+0.2000)/2 = 0.1046(m^2)
Pwk:每个压板承受风荷载标准值(KN) Pwk=Wk×A=1.533×0.1046=0.160(KN) Pw: 每个压板承受风荷载设计值(KN) Pw=1.4×Pwk=1.4×0.160=0.224(KN)
Mw:每个压板承受风荷载产生的最大弯矩(KN.M)
Mw=1.5×Pw×(wyb/2)=1.5×0.224×(0.0400/2)=0.007(KN.M) Pek:每个压板承受地震作用标准值(KN) Pek=qEAK×A=0.160×0.1046=0.017(KN) Pe:每个压板承受地震作用设计值 (KN) Pe=1.3×Pek=1.3×0.017=0.022(KN)
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Me: 每个压板承受的最大弯矩(KN.M)
Me=1.5×Pe×(Wyb/2)=1.5×0.022×(0.0400/2)=0.001(KN.M) 采用Sw+0.6Se组合 W:压板截面抵抗矩(MM^3) W=((Hyh-Dyb)×Byb^2)/6 =((40.0-6.0)×7.0^2)/6 =277.7(MM^3)
I:压板截面惯性矩(MM^4) I=((Hyh-Dyb)×Byb^3)/12 =((40.0-6.0)×7.0^3)/12 =971.8(MM^4)
σ=10^6×M/W=10^6×0.007/277.7=25.7(N/mm^2) σ=25.7(N/mm^2)≤84.2(N/mm^2)强度满足要求 U:压板变形(MM)
U=1.5×1000×2×(Pwk+0.6+Pek)×Wyb^3/(48×E×I)
=1.5×1000×(0.060+0.6×0.017)×40.0^3/(24×0.7×10^5×971.8) =0.005MM
Du: 压板相对变形(MM)
Du=U/L=U/(Wyb/2)=0.005/20.0/0.0003 DU=0.0003≤1/150符合要求
Nvbh:压板螺栓(受拉)承载能力计算(N): D:压板螺栓有效直径为5.060(MM)
Nvbh=(π×D^2×170)/4=(3.1416×5.060^2×170)/4 (GBJ17-887.2.1-5)
=3412.5(N)
Nvbh =3412.5(N)≥2×(Pw+0.6×Pe)=475.1(N)满足要求
五、幕墙立柱计算: 幕墙立柱计算:(第一处)
幕墙立柱按等距四点三跨连续梁力学模型进行设计计算: 1.选料
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(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:1.4 Wk:风荷载标准值:1.533kN/m^2 B:幕墙分格个宽:1.273m qw=1.4×Wk×B =1.4×1.533×1.273 =2.732kN/m (2)立柱弯距:
Mw:风荷载作用下立柱弯距(kN/m)
qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值:2.732(kN/m) Hsjcg:立柱计算跨度:3.600m Mw=0.08×qw×Hsjcg^2 =0.08×2.732×3.600^2 =2.832kN/m
qEA:地震作用设计值(KN/M^2):
GAk:玻璃幕墙构件(包括玻璃和框)的平均自重:400N/m^2 垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用:
qEAk:垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用(kN/m^2) qEAk=5×αmax×GAK
=5×0.080×400.000/1000 =0.160kN/ m^2
γE:幕墙地震作用分项系数:1.3 qEA=1.3×qEAk =1.3×0.160 =0.208 kN/m^2
qE:水平地震作用线分布最大荷载集度设计值(矩形分布) qE= qEA×B =0.208×1.273 =0.265 kN/m
ME:地震作用下立柱弯矩(kN.m):
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ME=0.08×qE×Hsjcg^2 =0.226 kN.m
M:幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN.m) 采用SW+0.6SE组合 M=Mw+0.6×ME =2.832+0.6×0.226 =2.968kN.m
立柱抗弯矩预选值(cm^3) W=M×10^3/1.05/84.2 =2.968×10^3/1.05/84.2 =23.50 cm^3
qWk:风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m) qWk=Wk×B =1.533×1.273 =1.951 kN/m
qEk:水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(kN/m) qEk= qEAk×B =0.160×1.273 =0.204kN/m
立柱惯性矩预选值(cm^4)
I1=0.007×180×(qWk+0.6×qEk) ×Hsjcg^3/0.7 =0.007×180×(1.951+0.6×0.204) ×3.600^3/0.7 =143.098cm^4
I2=0.007×1000×(qWk+0.6×qEk) ×Hsjcg^4/0.7/20 =0.007×1000×(1.951+0.6×0.204) ×3.600^4/0.7/20 =143.098cm^4
选定立柱惯性矩应大于: 143.098cm^4 2. 选用立柱型材的截面特性: 选用型材号:XC2\\H1401 型材强度设计值:85.500N/mm^2 型材弹性模量:E=0.7×10^5 N/mm^2
(3)W:(4)I1,I2:15
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=108449.280N.m Num1: 锚筋根数: 4根 锚筋层数: 2层
Kr: 锚筋层数影响系数:1.000 关于混凝土: 混凝土标号C30
混凝土强度设计值: VFC =15.000N/mm^2
按现行国家标准≤混凝土结构设计规范≥GBJ10采用. 选用一级锚筋
锚筋强度设计值: fy=210.000N/mm^2 d: 钢筋直径: Ф12.000mm αv: 钢筋受剪承载力系数: αv=(4-0.08×d) ×(fc/fy)^0.5
=(4-0.08×12.000)×(15.000/210.000)^0.5 =0.812 αv取0.7
t: 锚板厚度:8.000mm αb:锚板弯曲变形折减系数: αb=0.6+0.25×t/d
=0.6+0.25×8.000/12.000 =0.767
Z: 外层钢筋中心线距离: 210.000mm As: 锚筋实际总截面积: As=Num1×3.14×d^2/4 =4.000×3.14×d^2/4 =452.160mm^2 锚筋总截面积计算值:
As1=(V/Kv+N/0.8/Kb+M/1.3/Kr/Kb/Z)/fy =81.158mm^2
As2=(N/0.8Kb+M/0.4/Kr/Kb/Z)/fy =74.414mm^2
81.158mm^2≤454.160mm^2
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74.414mm^2≤452.160mm^2 4根Ф12.000锚筋可以满足要求 A: 锚板面积:60000.00mm^2 0.5fcA=450000.000 N N=8551.678N≤0.5fcA 锚板尺寸可以满足要求
八、幕墙预埋件焊缝计算 幕墙预埋件焊缝计算(第1处)
Hf:焊缝厚度8.000 L: 焊缝长度100.000 σm:变距引起的应力 σm=6×M/(2×he×Lw×1.22) =5.879N/mm^2 σn:法向力引起的应力 σn=N/(2×he×Lw×1.22) =6.954N/mm^2 τ:剪应力 τ=V/(2×Hf×Lw) =1.255N/mm^2 σ:总应力
σ=((σm+σn)^2+τ^2)^0.5 =12.894
12.894N/mm^2≤160N/mm^2 焊缝强度可以满足!
九、幕墙横梁计算 幕墙横梁计算: (第1处) 3. 选用横梁型材的截面特性: 选用型材号:XC2\\H513 型材强度设计值:85.500N/mm^2
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型材弹性模量:E=0.7×10^5 N/mm^2 X轴惯性矩: Ix=9.794cm^4 Y轴惯性矩: Iy=47.869cm^4 X轴抵抗矩: Wx1=4.519cm^3 Y轴抵抗矩: Wx2=3.793cm^3 型材截面积: A=6.762cm^2 型材计算校核处壁厚: t=3.000mm 型材截面面积矩:Ss=8.202cm^3 塑性发展系数:γ=1.05 3.幕墙横梁的强度计算:
校核依据: Mx/γWx+My/γWy≤fa=85.5 (1)H: 幕墙分格高:1.50m GAk:幕墙自重:300 N/mm^2
Gk: 横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m): Gk=300×H/1000
=300×1.620/1000 =0.486kN/m
G:横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m): G=1.2×Gk =1.2×0.486 =0.583 kN/m
Mx: 横梁在自重荷载作用下的弯距(kN.m) Mx=G×B^2/8
=0.583×1.273^2/8 =0.118kN.m
(2)横梁在风荷载作用下的弯矩(kN.m)
风荷载线分布最大荷载集度标准值(三角形分布) Qwk=Wk×B =1.533×1.273 =1.852kN/m
风荷载线分布最大荷载集度设计值
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qw=1.4×qwk =1.4×1.952 =2.733 kN/m
Myw:横梁在风荷载作用下的弯矩(kN.m) Myw=qw×B^2/12 =2.733×1.273^2/12 =0.369 kN.m (3)地震作用下横梁弯矩 qEAk:横梁平面外地震荷载: βB:动力放大系数:5
αmax:地震影响系数最大值:0.080 Gk:幕墙构件自重:300N/m^2 qEAk=5×αmax×300/1000 =5×0.080×300/1000 =0.120 kN/m^2
qex:水平地震作用线分布最大荷载集度标准值 B:幕墙分格宽:1.273m
水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(三角形分布) Qex= qEAk×B =0.120×1.273 =0.153 kN/m
:水平地震作用线分布最大荷载集度设计值 γE:地震作用分项系数:1.3 qE=1.3×qex =1.3×0.153 =0.20 kN/m
MyE:地震作用下横梁弯矩: MyE=qE×B^2/12 =0.20×1.046^2/12 =0.027 kN.m (4)横梁强度:
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σ:横梁计算强度(N/mm^2):
采用SG+SW+0.6SE组合 Wx1:X轴抵抗矩:4.519cm^3 Wx2:Y轴抵抗矩:12.172cm^3 γ:塑性发展系数:1.05
σ=(Mx/Wx1+Myw/Wy2+0.6×MyE/Wy2) ×10^3/1.05 =33.525N/mm^2
33.525N/mm^2v≤fa=85.5N/mm^2 横梁正应力强度可以满足 3.幕墙横梁的抗剪强度计算:
校核依据:τmax≤[τ]=49.6 N/mm^2 (1)Qwk:风荷载作用下横梁剪力标准值(kN)
Wk:风荷载标准值:1.533KN/m^2 B:幕墙分格宽:1.273m
风荷载线分布呈三角形分布时: Qwk=Wk×B^2/4 =1.533×1.273^2/4 =0.621Kn
(2)Qw:风荷载作用下横梁剪力设计值(kN) Qw=1.4×Qwk =1.4×0.621 =0.869kN
(3)QEk:地震作用下横梁剪力标准值(kN) 地震作用线分布呈三角形分布时: QEk=qEAk×B^2/4 =0.120×1.273^2/4 =0.049kN
(4)QE:地震作用下横梁剪力设计值(kN) γE:地震作用分项系数:1.3 QE=1.3×QEk =1.3×0.049
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=0.063kN (5)Q:横梁所受剪力: 采用Qw+0.6QE组合 Q=Qw+0.6×QE =0.869+0.6×0.063 =0.907kN (6)τ: 横梁剪应力
Ss: 横梁型材截面面积距: 8.202cm^3 Iy: 横梁型材截面惯性距: 47.869cm^4 t: 横梁壁厚:3.000mm τ=Q×Ss×100/Iy/t
=0.907×8.202×100/47.869/3.000 =5.18N/mm^2
3.499N/mm^2≤49.6N/mm^2 横梁抗剪强度可以满足 4.幕墙横梁的刚度计算
校核依据:Umax≤[U]=20mm 且Umax≤L/180
横梁承受呈三角形分布线荷载作用时的最大荷载集度: qwk: 风荷载线分布最大荷载集度标准值(KN/m) qwk=Wk×B =1.533×1.273 =1.952KN/m
qex: 水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(KN/m) qex=qEAk×B =0.120×1.273 =0.153 KN/m
水平方向由风荷载和地震作用产生的弯曲: U1=(qwk+0.6×qex) ×Wfg^4×1000/0.7/Iy/120 =0.500mm
自重作用产生的弯曲:
U2=5×Gk×Wfg^4×1000/384/0.7/Ix
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=1.105mm 综合产生的弯曲为: U=(U1^2+U2^2)^0.5 =1.213mm≤20mm Du=U/Wfg/1000 =1.213/1.273/1000 =0.001≤1/180 绕度可以满足要求
十、横梁与立柱连接件计算
横梁与立柱连接件计算: (第1处) 1.横梁与立柱间连结 (1)横向节点(横梁与角码)
N1: 连接部位受总剪力: 采用Sw+0.6SE组合 N1=(Qw+0.6×QE) ×1000 =(0.869+0.6×0.063) ×1000 =906.8N
普通螺栓连接的抗剪强度计算值: 130N/mm^2
Nv: 剪切面数: 1
D1: 螺栓公称直径: 6.000mm D0: 螺栓有效直径: 5.060mm Nvbh: 螺栓受剪承载能力计算: Nvbh=1×3.14×D0^2×130/4
=1×3.14×5.060^2×130/4 =2612.847N Num1: 螺栓个数: Num1=N1/Nvbh
=612.650/2612.847 =0.234 取 2 个
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Ncb=D1×t×120×num1
=6.000×3.000×120×2.000 =4320.000N 4320.000N≥906.8N 强度可以满足 (2)竖向节点(角码与立柱) Gk: 横梁自重线荷载(N/m): Gk=300×H =300×1.500 =450.000N/m
横梁自重线荷载设计值(N/m) G=1.2×Gk =1.2×648.000 =777.600N/m N2: 自重荷载(N) N2=G×B/2
=777.600×1.273/2 =494.942N N: 连接处组合荷载: 采用SG+SW+0.6SE N=(N1^2+N2^2)^0.5 N=(906.8^2+494.942^2)^0.5 =735.345N Num2: 螺栓个数: Num2=N/Nvbh =0.281 取 2 个
Ncbj: 连接部位铝角码壁抗承压能力计算: Lct1: 铝角码壁厚:3.000mm Ncbj=D1×Lct1×120×Num2 =6.000×3.000×120×2.000
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=4320.000N 4320.000N≥735.345N 强度可以满足
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