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顯橫隱豎玻璃幕墻設計計算書(編輯修改稿)

2024-07-25 20:35 本頁面
 

【文章內容簡介】 = =(2)水平地震作用線荷載集度(按矩形分布): qEAk:垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值(MPa); βE:動力放大系數(shù),; αmax:水平地震影響系數(shù)最大值,; Gk:幕墻構件的重力荷載標準值(N),(含面板和框架); A:幕墻平面面積(mm2); qEAk=βEαmaxG/A ……[JGJ1022003] =5 = qEk:水平地震作用線荷載集度標準值(N/mm); B:幕墻立柱計算間距(mm); qEk=qEAkB =1500 = qE:水平地震作用線荷載集度設計值(N/mm); qE= = =(3)幕墻受荷載集度組合:用于強度計算時,采用Sw+: ……[JGJ1022003] q=qw+ =+ =用于撓度計算時,采用Sw標準值: ……[JGJ1022003] qk=qwk =(4)求支座反力R1及最大彎矩: 由雙跨梁彎矩圖可知,兩支點0,2處彎矩為零,中支點彎矩最大為M1,而在均布荷載作用下,最大撓度在長跨內出現(xiàn)。 M1:中支座彎矩(Nmm); R1:中支座反力(N); M1=q(L13+L23)/8L =(3003+34003)/8/3700 =mm R1=qL1/2M1/L1+qL2/2M1/L2 =300/2()+3400/2() = 確定材料的截面參數(shù):(1)截面的型材慣性矩要求: k2=0 k1=4M1/(qL22) =4(34002) =查《建筑結構靜力計算手冊》第二版表39附注說明: x0=A/4+2R1/3cos(θ+240)其中: A=2+k1k2= R=((A/4)2k1/2)3/2= θ=1/3arccos((A312k1A8(12k1k2))/64R)= x0=A/4+2R1/3cos(θ+240) =+2(+240) = λ=x0(12k1+3k1x02x02k1x02+x03) =代入df,lim=λqkL24/24EIxmin上式中: df,lim:按規(guī)范要求,立柱的撓度限值(mm); qk:風荷載線荷載集度標準值(N/mm); L2:長跨長度(mm); E:型材的彈性模量(MPa),對6063T5取70000MPa; Ixmin:材料需滿足的繞X軸最小慣性矩(mm4); L2/180=3400/180= 按[]《建筑幕墻》GB/T210862007的規(guī)定,對于構件式玻璃幕墻或單元幕墻(其它形式幕墻或外維護結構無絕對撓度限制): 當跨距≤4500mm時,絕對撓度不應該大于20mm; 當跨距>4500mm時,絕對撓度不應該大于30mm;對本例取: df,lim=代入上式: Ixmin=λqkL24/24Edf,lim =34004/24/70000/ =(2)截面的型材抵抗矩要求: Wnx:立柱凈截面抵抗矩預選值(mm3); Mx:彎矩組合設計值即M1(Nmm); γ:塑性發(fā)展系數(shù): 對于鋼材龍骨,按JGJ133或JGJ102規(guī)范,; 對于鋁合金龍骨,按最新《鋁合金結構設計規(guī)范》GB 504292007,; fa :型材抗彎強度設計值(MPa),對6063T5取90; Wnx=Mx/γfa = = 選用立柱型材的截面特性: 按上一項計算結果選用型材號:140x65x3 型材的抗彎強度設計值:90MPa 型材的抗剪強度設計值:τa=55MPa 型材彈性模量:E=70000MPa 繞X軸慣性矩:Ix=3305356mm4 繞Y軸慣性矩:Iy=912248mm4 繞X軸凈截面抵抗矩:Wnx1=44972mm3 繞X軸凈截面抵抗矩:Wnx2=49702mm3 型材凈截面面積:An=1261mm2 型材線密度:γg= 型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度:t=6mm 型材受力面對中性軸的面積矩:Sx=28948mm3 塑性發(fā)展系數(shù):γ= 立柱的抗彎強度計算:(1)立柱軸向拉力設計值: Nk:立柱軸向拉力標準值(N); qGAk:幕墻單位面積的自重標準值(MPa); A:立柱單元的面積(mm2); B:幕墻立柱計算間距(mm); L:立柱跨度(mm); Nk=qGAkA =qGAkBL =15003700 =2775N N:立柱軸向拉力設計值(N); N= =2775 =3330N(2)抗彎強度校核:按雙跨梁(受拉)立柱強度公式,應滿足: N/An+Mx/γWnx≤fa ……[JGJ1022003]上式中: N:立柱軸力設計值(N); Mx:立柱彎矩設計值(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); γ:塑性發(fā)展系數(shù): 對于鋼材龍骨,按JGJ133或JGJ102規(guī)范,; 對于鋁合金龍骨,按最新《鋁合金結構設計規(guī)范》GB 504292007,; fa:型材的抗彎強度設計值,取90MPa;則: N/An+Mx/γWnx=3330/1261+ =≤90MPa立柱抗彎強度滿足要求。 立柱的撓度計算: 因為慣性矩預選是根據撓度限值計算的,所以只要選擇的立柱慣性矩大于預選值,撓度就滿足要求: 實際選用的型材慣性矩為:Ix=3305356mm4 預選值為:Ixmin= 實際撓度計算值為: df=λqkL24/24EIx =34004/24/70000/3305356 = 而df,lim=所以,立柱撓度滿足規(guī)范要求。 立柱的抗剪計算:校核依據: τmax≤τa=55MPa (立柱的抗剪強度設計值)(1)求中支座剪力設計值:采用Vw+ Vw1左=(qL1/2M1/L1) =(300/2()) = Vw1右=qL2/2M1/L2 =3400/2() =取V=(2)立柱剪應力: τmax:立柱最大剪應力(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 =28948/3305356/6 = ≤55MPa立柱抗剪強度滿足要求!5 幕墻橫梁計算基本參數(shù): 1:計算點標高:107m; 2:橫梁跨度:B=1500mm; 3:橫梁上分格高:1540mm;橫梁下分格高:900mm; 4:橫梁計算間距:H=1220mm; 5:力學模型:梯形荷載簡支梁; 6:板塊配置:中空玻璃6 +6 mm; 7:橫梁材質:6063T5;因為BH,所以本處幕墻橫梁按梯形荷載簡支梁力學模型進行設計計算,受力模型如下: 橫梁型材選材計算:(1)橫梁在風荷載作用下的線荷載集度(按梯形分布): qwk:風荷載線分布最大荷載集度標準值(N/mm); wk:風荷載標準值(MPa); H:幕墻橫梁計算間距(mm); qwk=wkH =1220 = qw:風荷載線分布最大荷載集度設計值(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:動力放大系數(shù),; αmax:水平地震影響系數(shù)最大值,; Gk:幕墻構件的重力荷載標準值(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準值(N/mm); H:幕墻橫梁計算間距(mm); qEk=qEAkH =1220 = qE:橫梁受水平地震作用線荷載集度設計值(N/mm); qE= = =(3)幕墻橫梁受荷載集度組合:用于強度計算時,采用Sw+: ……[JGJ1022003] q=qw+ =+ =用于撓度計算時,采用Sw標準值: ……[JGJ1022003] qk=qwk =(4)橫梁在風荷載及地震組合作用下的彎矩值(按梯形分布): My:橫梁受風荷載及地震作用彎矩組合設計值(Nmm); Mw:風荷載作用下橫梁產生的彎矩(Nmm); ME:地震作用下橫梁產生的彎矩(Nmm); B:橫梁跨度(mm); H:幕墻橫梁計算間距(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 =15002(3(1220/1500)2)/24 =506429Nmm(5)橫梁在自重荷載作用下的彎矩值(按矩形分布): Gk:橫梁自重線荷載標準值(N/mm); H1:橫梁自重荷載作用高度(mm),對掛式結構取橫梁下分格高,對非掛式結構取橫梁上分格高; Gk=H1 =1540 = G:橫梁自重線荷載設計值(N/mm); G= = = Mx:橫梁在自重荷載作用下的彎矩設計值(Nmm); B:橫梁跨度(mm); Mx=GB2/8 =15002/8 =mm 確定材料的截面參數(shù):(1)橫梁抵抗矩預選: Wnx:繞X方向橫梁凈截面抵抗矩預選值(mm3); Wny:繞Y方向橫梁凈截面抵抗矩預選值(mm3); Mx:橫梁在自重荷載作用下的彎矩(Nmm); My:風荷載及地震作用彎矩組合值(Nmm); γx,γy:塑性發(fā)展系數(shù): 對于鋼材龍骨,按JGJ133或JGJ102規(guī)范,; 對于鋁合金龍骨,按最新《鋁合金結構設計規(guī)范》GB 504292007,; fa:型材抗彎強度設計值(MPa),對6063T5取90;按下面公式計算: Wnx=Mx/γxfa = = Wny=My/γyfa =506429/ =(2)橫梁慣性矩預選: df1,lim:按規(guī)范要求,橫梁在水平力標準值作用下的撓度限值(mm); df2,lim:按規(guī)范要求,橫梁在自重力標準值作用下的撓度限值(mm); B:橫梁跨度(mm); 按相關規(guī)范,鋼材橫梁的相對撓度不應大于L/250,鋁材橫梁的相對撓度不應大于L/180; 《建筑幕墻》GB/T210862007還有如下規(guī)定: 按[],對于構件式玻璃幕墻或單元幕墻(其它形式幕墻或外維護結構無絕對撓度限制): 當跨距≤4500mm時,絕對撓度不應該大于20mm; 當跨距>4500mm時,絕對撓度不應該大于30mm; 按[,b],自重標準值作用下?lián)隙炔粦^其跨度的1/500,并且不應大于3mm; B/180=1500/180= B/500=1500/500=3mm對本例取: df1,lim= df2,lim=3mm qk:風荷載作用線荷載集度標準值(N/mm); E:型材的彈性模量(MPa),對6063T5取70000MPa; 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 ……(受風荷載
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