【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 =34002/8 =2580770Nmm. 確定材料的截面參數(shù)(1)立柱抵抗矩預(yù)選值計(jì)算： Wnx：立柱凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； Mx：彎矩組合設(shè)計(jì)值(Nmm)； γ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對(duì)于鋼材龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,； 對(duì)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，； fa：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，對(duì)6063T5取90MPa； Wnx=Mx/γfa =2580770/ =(2)立柱慣性矩預(yù)選值計(jì)算： qk：風(fēng)荷載線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對(duì)6063T5取70000MPa； Ixmin：材料需滿足的繞X軸最小慣性矩(mm4)； L：計(jì)算跨度(mm)； df,lim：按規(guī)范要求，立柱的撓度限值(mm)； df,lim=5qkL4/384EIxmin L/180=3400/180= 按[]《建筑幕墻》GB/T210862007的規(guī)定，對(duì)于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻（其它形式幕墻或外維護(hù)結(jié)構(gòu)無(wú)絕對(duì)撓度限制）： 當(dāng)跨距≤4500mm時(shí)，絕對(duì)撓度不應(yīng)該大于20mm； 當(dāng)跨距＞4500mm時(shí)，絕對(duì)撓度不應(yīng)該大于30mm；對(duì)本例取： df,lim= Ixmin=5qkL4/384Edf,lim =534004/384/70000/ =. 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(hào)：CD01 型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fa=90MPa 型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：τa=55MPa 型材彈性模量：E=70000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=2986130mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=854220mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=43862mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=41519mm3 型材凈截面面積：An= 型材線密度：γg= 型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=5mm 型材受力面對(duì)中性軸的面積矩：Sx=26227mm3 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 =11203400 =1904N N：立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值(N)； N= =1904 =(2)抗彎強(qiáng)度校核：按單跨簡(jiǎn)支梁(受拉)立柱抗彎強(qiáng)度公式，應(yīng)滿足： N/An+Mx/γWnx≤fa ……[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(Nmm)； 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(duì)于鋼材龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,； 對(duì)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，； fa：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取90MPa；則： N/An+Mx/γWnx=+2580770/ =≤90MPa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=2986130mm4 預(yù)選值為：Ixmin= 實(shí)際撓度計(jì)算值為： df=5qkL4/384EIx =534004/384/70000/2986130 = 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≤τa=55MPa (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 =11203400/2 =1904N(2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)： Vw= =1904 =(3)VEk：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)： VEk=qEAkBL/2 =11203400/2 =(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)： VE= = =(5)V：立柱所受剪力設(shè)計(jì)值組合： 采用Vw+： V=Vw+ =+ =(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(duì)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 =26227/2986130/5 = ≤55MPa立柱抗剪強(qiáng)度滿足要求! 幕墻橫梁計(jì)算基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：48m； 2：橫梁跨度：B=1120mm； 3：橫梁上分格高：1300mm；橫梁下分格高：1500mm； 4：橫梁計(jì)算間距：H=1400mm； 5：力學(xué)模型：三角荷載簡(jiǎn)支梁； 6：板塊配置：中空玻璃6 +6 mm； 7：橫梁材質(zhì)：6063T5；因?yàn)锽≤H，所以本處幕墻橫梁按三角形荷載簡(jiǎn)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(按三角形分布)： 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)； B：橫梁跨度(mm)； qwk=wkB =1120 = 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(按三角形分布)： 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)； B：橫梁跨度(mm)； qEk=qEAkB =1120 = 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(按三角形分布)： My：橫梁受風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合設(shè)計(jì)值(Nmm)； Mw：風(fēng)荷載作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(Nmm)； ME：地震作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(Nmm)； B：橫梁跨度(mm)； Mw=qwB2/12 ME=qEB2/12采用Sw+： My=Mw+ =qB2/12 =11202/12 =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(duì)掛式結(jié)構(gòu)取橫梁下分格高，對(duì)非掛式結(jié)構(gòu)取橫梁上分格高； Gk=H1 =1300 = 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(Nmm)； B：橫梁跨度(mm)； Mx=GB2/8 =11202/8 =mm. 確定材料的截面參數(shù)(1)橫梁抵抗矩預(yù)選： Wnx：繞X軸橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； Wny：繞Y軸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設(shè)計(jì)值(Nmm)； My：風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合設(shè)計(jì)值(Nmm)； γx，γy：塑性發(fā)展系數(shù)： 對(duì)于鋼材龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,； 對(duì)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，； fa：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，對(duì)6063T5取90；按下面公式計(jì)算： Wnx=Mx/γxfa = = Wny=My/γyfa = =(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(duì)撓度不應(yīng)大于L/250，鋁材橫梁的相對(duì)撓度不應(yīng)大于L/180； 《建筑幕墻》GB/T210862007還有如下規(guī)定： 按[]，對(duì)于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻（其它形式幕墻或外維護(hù)結(jié)構(gòu)無(wú)絕對(duì)撓度限制）： 當(dāng)跨距≤4500mm時(shí)，絕對(duì)撓度不應(yīng)該大于20mm； 當(dāng)跨距＞4500mm時(shí)，絕對(duì)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(guò)其跨度的1/500，并且不應(yīng)大于3mm； B/180=1120/180= B/500=1120/500=對(duì)本例取： 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(duì)6063T5取70000MPa； Iymin：繞Y軸最小慣性矩(mm4)； B：橫梁跨度(mm)； df1,lim=qkB4/120EIymin ……(受風(fēng)荷載與地震作用的撓度計(jì)算) Iymin=qkB4/120Edf1,lim =11204/120/70000/ = Ixmin：繞X軸最小慣性矩(mm4)； Gk：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； df2,lim=5GkB4/384EIxmin ……(自重作用下產(chǎn)生的撓度計(jì)算) Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim =511204/384/70000/ =. 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(hào)：EM0636 型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：90MPa 型材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：55MPa 型材彈性模量：E=70000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=185350mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=318410mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=7365mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=4653mm3 繞Y軸凈截面抵抗矩：：Wny1=11323mm3 繞Y軸凈截面抵抗矩：：Wny2=9988mm3 型材凈截面面積：An= 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=2mm 橫梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：tx=4mm 橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度：ty=4mm 型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(繞X軸)：Sx=3975mm3 型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(繞Y軸)：Sy=6133mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：γx=γy=. 幕墻橫梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算按橫梁抗彎強(qiáng)度計(jì)算公式，應(yīng)滿足： Mx/γxWnx+My/γyWny≤fa ……[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(Nmm)； 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(Nmm)； 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：塑性發(fā)展系數(shù)： 對(duì)于鋼材龍骨，按