【文章內(nèi)容簡介】 荷載標準值(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準值(N/mm)； B：幕墻立柱計算間距(mm)； qEk=qEAkB =1200 = qE：水平地震作用線荷載集度設(shè)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)立柱在組合荷載作用下的彎矩設(shè)計值： Mx：彎矩組合設(shè)計值(Nmm)； Mw：風荷載作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值(Nmm)； ME：地震作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值(Nmm)； L：立柱跨度(mm)；采用Sw+： Mw=qwL2/8 ME=qEL2/8 Mx=Mw+ =qL2/8 =45002/8 =4687875Nmm 確定材料的截面參數(shù)(1)立柱抵抗矩預(yù)選值計算： Wnx：立柱凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； Mx：彎矩組合設(shè)計值(Nmm)； γ：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)計規(guī)范》GB 504292007，； fs：型材抗彎強度設(shè)計值(MPa)，對Q235取215MPa； Wnx=Mx/γfs =4687875/ =(2)立柱慣性矩預(yù)選值計算： qk：風荷載線荷載集度標準值(N/mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對Q235取206000MPa； Ixmin：材料需滿足的繞X軸最小慣性矩(mm4)； L：計算跨度(mm)； df,lim：按規(guī)范要求，立柱的撓度限值(mm)； df,lim=5qkL4/384EIxmin L/250=4500/250=18mm 按[]《建筑幕墻》GB/T210862007的規(guī)定，對于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻（其它形式幕墻或外維護結(jié)構(gòu)無絕對撓度限制）： 當跨距≤4500mm時，絕對撓度不應(yīng)該大于20mm； 當跨距＞4500mm時，絕對撓度不應(yīng)該大于30mm；對本例?。? df,lim=18mm Ixmin=5qkL4/384Edf,lim =545004/384/206000/18 = 選用立柱型材的截面特性 按上一項計算結(jié)果選用型材號： 型材的抗彎強度設(shè)計值：fs=215MPa 型材的抗剪強度設(shè)計值：τs=125MPa 型材彈性模量：E=206000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=3910000mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=380000mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=62100mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=62100mm3 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= 型材受力面對中性軸的面積矩：Sx=36400mm3 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(shè)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 =12004500 =5940N N：立柱軸向拉力設(shè)計值(N)； N= =5940 =7128N(2)抗彎強度校核：按簡支梁(受拉)立柱抗彎強度公式，應(yīng)滿足： N/An+Mx/γWnx≤fs ……[JGJ1022003]上式中： N：立柱軸力設(shè)計值(N)； Mx：立柱彎矩設(shè)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)； 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)計規(guī)范》GB 504292007，； fs：型材的抗彎強度設(shè)計值，取215MPa；則： N/An+Mx/γWnx=7128/+4687875/ =≤215MPa立柱抗彎強度滿足要求。 立柱的撓度計算 因為慣性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計算的，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： 實際選用的型材慣性矩為：Ix=3910000mm4 預(yù)選值為：Ixmin= 實際撓度計算值為： df=5qkL4/384EIx =545004/384/206000/3910000 = 而df,lim=18mm所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。 立柱的抗剪計算校核依據(jù)： τmax≤τs=125MPa (立柱的抗剪強度設(shè)計值)(1)Vwk：風荷載作用下剪力標準值(N)： Vwk=wkBL/2 =12004500/2 =2700N(2)Vw：風荷載作用下剪力設(shè)計值(N)： Vw= =2700 =3780N(3)VEk：地震作用下剪力標準值(N)： VEk=qEAkBL/2 =12004500/2 =594N(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計值(N)： VE= =594 =(5)V：立柱所受剪力設(shè)計值組合： 采用Vw+： V=Vw+ =3780+ =(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 =36400/3910000/ = ≤125MPa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：21m； 2：橫梁跨度：B=1200mm； 3：橫梁上分格高：1200mm；橫梁下分格高：1200mm； 4：橫梁計算間距：H=1200mm； 5：力學模型：三角荷載簡支梁； 6：板塊配置：石材； 7：橫梁材質(zhì)：Q235；因為B≤H，所以本處幕墻橫梁按三角形荷載簡支梁力學模型進行設(shè)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(按三角形分布)： 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)； B：橫梁跨度(mm)； qwk=wkB =1200 = qw：風荷載線分布最大荷載集度設(shè)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)； B：橫梁跨度(mm)； qEk=qEAkB =1200 = qE：橫梁受水平地震作用線荷載集度設(shè)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(按三角形分布)： My：橫梁受風荷載及地震作用彎矩組合設(shè)計值(Nmm)； Mw：風荷載作用下橫梁產(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 =12002/12 =220320Nmm(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(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 =1200 = G：橫梁自重線荷載設(shè)計值(N/mm)； G= = = Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計值(Nmm)； B：橫梁跨度(mm)； Mx=GB2/8 =12002/8 =259200Nmm 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)計值(Nmm)； My：風荷載及地震作用彎矩組合設(shè)計值(Nmm)； 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)計規(guī)范》GB 504292007，； fs：型材抗彎強度設(shè)計值(MPa)，對Q235取215；按下面公式計算： Wnx=Mx/γxfs =259200/ = Wny=My/γyfs =220320/ =(2)橫梁慣性矩預(yù)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(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（其它形式幕墻或外維護結(jié)構(gòu)無絕對撓度限制）： 當跨距≤4500mm時，絕對撓度不應(yīng)該大于20mm； 當跨距＞4500mm時，絕對撓度不應(yīng)該大于30mm； 按[，b]，自重標準值作用下?lián)隙炔粦?yīng)超過其跨度的1/500，并且不應(yīng)大于3mm； B/250=1200/250= B/500=1200/500=對本例?。? df1,lim= df2,lim= 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Q235取206000MPa； Iymin：繞Y軸最小慣性矩(mm4)； B：橫梁跨度(mm)； df1,lim=qkB4/120EIymin ……(受風荷載與地震作用的撓度計算) Iymin=qkB4/120Edf1,lim =12004/120/206000/ = Ixmin：繞X軸最小慣性矩(mm4)； Gk：橫梁自重線荷載標準值(N/mm)； df2,lim=5GkB4/384EIxmin ……(自重作用下產(chǎn)生的撓度計算) Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim =512004/384/206000/ = 選用橫梁型材