【文章內(nèi)容簡介】 Edf,lim =538004/384/206000/ = 選用立柱型材的截面特性 按上一項(xiàng)計(jì)算結(jié)果選用型材號：鋼管100504 型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fs=215MPa 型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：τs=125MPa 型材彈性模量：E=206000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=1441300mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=473700mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=28830mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=28830mm3 型材凈截面面積：An=1136mm2 型材線密度：γg= 型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=8mm 型材受力面對中性軸的面積矩：Sx=18060mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：γ= 立柱的抗彎強(qiáng)度計(jì)算(1)立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值： Nk：立柱軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值(N)； qGAk：幕墻單位面積的自重標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； A：立柱單元的面積(mm2)； B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)； L：立柱跨度(mm)； Nk=qGAkA =qGAkBL =7503800 =1140N N：立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值(N)； N= =1140 =1368N(2)抗彎強(qiáng)度校核：按簡支梁(受拉)立柱抗彎強(qiáng)度公式，應(yīng)滿足： N/An+Mx/γWnx≤fs ……[JGJ1022003]上式中： N：立柱軸力設(shè)計(jì)值(N)； Mx：立柱彎矩設(shè)計(jì)值(N?mm)； An：立柱凈截面面積(mm2)； Wnx：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)； γx：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB 500182002，；　　　　對于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,； 對于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 504292007，； fs：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取215MPa；則： N/An+Mx/γWnx=1368/1136+3736350/ =≤215MPa立柱抗彎強(qiáng)度滿足要求。 立柱的撓度計(jì)算 因?yàn)閼T性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計(jì)算的，所以只要選擇的立柱慣性矩大于預(yù)選值，撓度就滿足要求： 實(shí)際選用的型材慣性矩為：Ix=1441300mm4 預(yù)選值為：Ixmin= 實(shí)際撓度計(jì)算值為： df=5qkL4/384EIx =538004/384/206000/1441300 = 而df,lim=所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。 立柱的抗剪計(jì)算校核依據(jù)： τmax≤τs=125MPa (立柱的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值)(1)Vwk：風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)： Vwk=wkBL/2 =7503800/2 =(2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)： Vw= = =(3)VEk：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)： VEk=qEAkBL/2 =7503800/2 =342N(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)： VE= =342 =(5)V：立柱所受剪力設(shè)計(jì)值組合： 采用Vw+： V=Vw+ =+ =3933N(6)立柱剪應(yīng)力校核： τmax：立柱最大剪應(yīng)力(MPa)； V：立柱所受剪力(N)； Sx：立柱型材受力面對中性軸的面積矩(mm3)； Ix：立柱型材截面慣性矩(mm4)； t：型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度(mm)； τmax=VSx/Ixt =393318060/1441300/8 = ≤125MPa立柱抗剪強(qiáng)度滿足要求!5 幕墻橫梁計(jì)算基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：； 2：橫梁跨度：B=1450mm； 3：橫梁上分格高：1800mm； 橫梁下分格高：1050mm； 4：橫梁計(jì)算間距：H=1425mm； 5：力學(xué)模型：梯形荷載簡支梁； 6：板塊配置：鋁單板； 7：橫梁材質(zhì)：Q235；因?yàn)锽H，所以本處幕墻橫梁按梯形荷載簡支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下： 橫梁型材選材計(jì)算(1)橫梁在風(fēng)荷載作用下的線荷載集度(按梯形分布)： qwk：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； H：幕墻橫梁計(jì)算間距(mm)； qwk=wkH =1425 = qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qw= = =(2)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用的線荷載集度(按梯形分布)： qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(MPa)； βE：動(dòng)力放大系數(shù)，； αmax：水平地震影響系數(shù)最大值，； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)，(主要指面板組件)； A：幕墻平面面積(mm2)； qEAk=βEαmaxGk/A …… [JGJ1022003] = = qEk：橫梁受水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； H：幕墻橫梁計(jì)算間距(mm)； qEk=qEAkH =1425 = qE：橫梁受水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qE= = =(3)幕墻橫梁受荷載集度組合：用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用Sw+： ……[JGJ1022003] q=qw+ =+ =用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值： ……[JGJ1022003] qk=qwk =(4)橫梁在風(fēng)荷載及地震組合作用下的彎矩值(按梯形分布)： My：橫梁受風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合設(shè)計(jì)值(N?mm)； Mw：風(fēng)荷載作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(N?mm)； ME：地震作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(N?mm)； B：橫梁跨度(mm)； H：幕墻橫梁計(jì)算間距(mm)；采用Sw+： ……[JGJ1022003] Mw=qwB2(3(H/B)2)/24 ME=qEB2(3(H/B)2)/24 My=Mw+ =qB2(3(H/B)2)/24 =14502(3(1425/1450)2)/24 =?mm(5)橫梁在自重荷載作用下的彎矩值(按矩形分布)： Gk：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； H1：橫梁自重荷載作用高度(mm)，對掛式結(jié)構(gòu)取橫梁下分格高，對非掛式結(jié)構(gòu)取橫梁上分格高； Gk=H1 =1800 = G：橫梁自重線荷載設(shè)計(jì)值(N/mm)； G= = = Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值(N?mm)； B：橫梁跨度(mm)； Mx=GB2/8 =14502/8 =?mm 確定材料的截面參數(shù)(1)橫梁抵抗矩預(yù)選： Wnx：繞X方向橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； Wny：繞Y方向橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩(N?mm)； My：風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合值(N?mm)； γx，γy：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB 500182002，；　　　　對于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,； 對于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 504292007，； fs：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，對Q235取215；按下面公式計(jì)算： Wnx=Mx/γxfs = = Wny=My/γyfs = =(2)橫梁慣性矩預(yù)選： df1,lim：按規(guī)范要求，橫梁在水平力標(biāo)準(zhǔn)值作用下的撓度限值(mm)； df2,lim：按規(guī)范要求，橫梁在自重力標(biāo)準(zhǔn)值作用下的撓度限值(mm)； B：橫梁跨度(mm)； 按相關(guān)規(guī)范，鋼材橫梁的相對撓度不應(yīng)大于L/250，鋁材橫梁的相對撓度不應(yīng)大于L/180； 《建筑幕墻》GB/T210862007還有如下規(guī)定： 按[]，對于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻（其它形式幕墻或外圍護(hù)結(jié)構(gòu)無絕對撓度限制）： 當(dāng)跨距≤4500mm時(shí)，絕對撓度不應(yīng)該大于20mm； 當(dāng)跨距＞4500mm時(shí)，絕對撓度不應(yīng)該大于30mm； 按[，b]，自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下?lián)隙炔粦?yīng)超過其跨度的1/500，并且不應(yīng)大于3mm； B/250=1450/250= B/500=1450/500=對本例?。? df1,lim= df2,lim= qk：風(fēng)荷載作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對Q235取206000MPa； Iymin：繞Y軸最小慣性矩(mm4)； B：橫梁跨度(mm)； df1,lim=qkB4(25/85(H/2B)2+2(H/2B)4)/240EIymin ……(受風(fēng)荷載與地震作用的撓度計(jì)算) Iymin=qkB4(25/85(H/2B)2+2(H/2B)4)/240Edf1,lim =14504(25/85(1425/2/1450)2+2(1425/2/1450)4)/240/206000/ = Gk：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； Ixmin：繞X軸最小慣性矩(mm4)； df2,lim=5GkB4/384EIxmin ……(自重作用下產(chǎn)生的撓度計(jì)算) Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim =514504/384/206000/ = 選用橫梁型材的截面特性 按照上面的預(yù)選結(jié)果選取型材： 選用型材號：鋼管40404 型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：215MPa 型材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：125MPa 型材彈性模量：E=206000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=126000mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=126000mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=6300mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=6300mm3 繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny1=6300mm3 繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny2=6300mm3 型材凈截面面積：An=576mm2 型材線密度：γg= 橫梁與立柱連接時(shí)角片與橫梁連接處橫梁壁厚：t=4mm 橫梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：tx=8mm 橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度：ty=8mm 型材受力面對中性軸的面積矩(繞X軸)：Sx=3900mm3 型材受力面對中性軸的面積矩(繞Y軸)：Sy=3900mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：γx=γy= 幕墻橫梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算按橫梁強(qiáng)度計(jì)算公式，應(yīng)滿足： Mx/γxWnx+My/γyWny≤fs ……[JGJ1022003]上式中： Mx：橫梁繞X軸方向(幕墻平面內(nèi)方向)的彎矩設(shè)計(jì)值(N?mm)； My：橫梁繞Y軸方向(垂直于幕墻平面方向)的彎矩設(shè)計(jì)值(N?mm)； Wnx：橫梁繞X軸方向(幕墻平面內(nèi)方向)的凈截面抵抗矩(mm3)； Wny：橫梁繞Y軸方向(垂直于幕墻平面方向)的凈截面抵抗矩(mm3)； γx、γy： 對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB 500182002，；　　　　對于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,； 對于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 504292007，； fs：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取215MPa。采用SG+Sw+，則： Mx/γxWnx+My/γyWny=+ =≤215MPa橫梁抗彎強(qiáng)度滿足要求。 橫梁的撓度計(jì)算 因?yàn)閼T性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計(jì)算的，所以只要選擇的橫梁慣性矩大于預(yù)選值，撓度就滿足要求： 實(shí)際選用的型材慣性矩為： Ix=126000mm4 Iy=126000mm4 預(yù)選值為： Ixmin=