【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 和與水平面夾角大于75度、小于90度的斜玻璃幕墻，可不考慮豎向地震作用效應(yīng)的計(jì)算和組合。 作用效應(yīng)組合荷載和作用效應(yīng)按下式進(jìn)行組合： S=γGSGk+ψwγwSwk+ψEγESEk ……[JGJ1022003]上式中： S：作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值； SGk：重力荷載作為永久荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； Swk、SEk：分別為風(fēng)荷載，地震作用作為可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； γG、γw、γE：各效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)； ψw、ψE：分別為風(fēng)荷載，地震作用效應(yīng)的組合系數(shù)。上面的γG、γw、γE為分項(xiàng)系數(shù)，、[JGJ1022003]規(guī)定如下：進(jìn)行幕墻構(gòu)件強(qiáng)度、連接件和預(yù)埋件承載力計(jì)算時(shí)： 重力荷載：γG：； 風(fēng) 荷 載：γw：； 地震作用：γE：；進(jìn)行撓度計(jì)算時(shí)； 重力荷載：γG：； 風(fēng) 荷 載：γw：； 地震作用：可不做組合考慮；上式中，； ；4 幕墻立柱計(jì)算基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：85m； 2：力學(xué)模型：簡(jiǎn)支梁； 3：立柱跨度：L=3800mm； 4：立柱左分格寬：1600mm； 立柱右分格寬：1200mm； 5：立柱計(jì)算間距：B=1400mm； 6：板塊配置：中空玻璃6 +6 mm； 7：立柱材質(zhì)：6063T5； 8：安裝方式：偏心受拉；本處幕墻立柱按簡(jiǎn)支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下： 立柱型材選材計(jì)算(1)風(fēng)荷載作用的線荷載集度(按矩形分布)： 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：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)； qwk=wkB =1400 = qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qw= = =(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(biāo)準(zhǔn)值(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)，(含面板和框架)； A：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)； qEAk=βEαmaxGk/A ……[JGJ1022003] = = qEk：水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)； qEk=qEAkB =1400 = qE：水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qE= = =(3)幕墻受荷載集度組合：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)立柱在組合荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值： Mx：彎矩組合設(shè)計(jì)值(Nmm)； Mw：風(fēng)荷載作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值(Nmm)； ME：地震作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值(Nmm)； L：立柱跨度(mm)；采用Sw+： Mw=qwL2/8 ME=qEL2/8 Mx=Mw+ =qL2/8 =38002/8 =4808520Nmm 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(duì)于熱軋型鋼龍骨，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 =4808520/ =53428mm3(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=3800/180= 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（其它形式幕墻或外圍護(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=20mm Ixmin=5qkL4/384Edf,lim =538004/384/70000/20 = 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)：80140 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=4280000mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=1335000mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=56500mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=66600mm3 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=36400mm3 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 =14003800 =2660N N：立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值(N)； N= =2660 =3192N(2)抗彎強(qiáng)度校核：按簡(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(duì)于熱軋型鋼龍骨，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=3192/+4808520/ =≤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=4280000mm4 預(yù)選值為：Ixmin= 實(shí)際撓度計(jì)算值為： df=5qkL4/384EIx =538004/384/70000/4280000 = 而df,lim=20mm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 =14003800/2 =(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 =14003800/2 =266N(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)： VE= =266 =(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 =36400/4280000/5 = ≤55MPa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：85m； 2：橫梁跨度：B=1600mm； 3：橫梁上分格高：1050mm； 橫梁下分格高：1840mm； 4：橫梁計(jì)算間距：H=1445mm； 5：力學(xué)模型：梯形荷載簡(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梯形荷載簡(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 =1445 = 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 =1445 = 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(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)； 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 =16002(3(1445/1600)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(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 =1050 = 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 =16002/8 =161280Nmm 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(Nmm)； My：風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合值(Nmm)； γx，γy：塑性發(fā)展系