【文章內(nèi)容簡介】 于或等于1m2的情況，當(dāng)圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A大于或等于10m2時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)μs1(10)，當(dāng)構(gòu)件的從屬面積小于10m2而大于1m2時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)μs1(A)可按面積的對數(shù)線性插值，即： μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)μs1(1)]logA w0：基本風(fēng)壓值(MPa)，根據(jù)現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(全國基本風(fēng)壓分布圖)中數(shù)值采用，按重現(xiàn)期50年，； 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的構(gòu)件從屬面積： A== (10≥A≥1) LogA=0 μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)μs1(1)]logA =1 μs1=1+ = wk=βgzμzμs1w0 = = 因?yàn)閣k,所以按JGJ1022003，取wk=. 計(jì)算面板材料時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 計(jì)算面板材料時(shí)的構(gòu)件從屬面積： A== (10≥A≥1) LogA=0 μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)μs1(1)]logA =1 μs1=1+ = wk=βgzμzμs1w0 = = 因?yàn)閣k,所以按JGJ1022003，取wk=. 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： qEAk=βEαmaxGk/A ……[JGJ1022003] 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)； A：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)； 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：； 2：力學(xué)模型：單跨簡支梁； 3：立柱跨度：L=600mm； 4：立柱左分格寬：1140mm；立柱右分格寬：1140mm； 5：立柱計(jì)算間距(指立柱左右分格平均寬度)：B=1140mm； 6：板塊配置：鋁塑復(fù)合板； 7：立柱材質(zhì)：Q235； 8：安裝方式：偏心受拉；本處幕墻立柱按單跨簡支梁力學(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 =1140 = 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 =1140 = 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 =6002/8 =82485Nmm 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)：； fs：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，對Q235取205MPa； Wnx=Mx/γfs =82485/ =(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Q235取206000MPa； 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/250=600/250=?。? df,lim= Ixmin=5qkL4/384Edf,lim =56004/384/206000/ = 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：矩形鋼管3020 型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fs=205MPa 型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：τs=120MPa 型材彈性模量：E=206000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=17100mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=8900mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=1140mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=890mm3 型材凈截面面積：An=141mm2 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=700mm3 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 =1140600 = N：立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值(N)； N= = =(2)抗彎強(qiáng)度校核：按單跨簡支梁(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(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)，； fs：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取205MPa；則： N/An+Mx/γWnx=+82485/ =≤205MPa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=17100mm4 預(yù)選值為：Ixmin= 實(shí)際撓度計(jì)算值為： df=5qkL4/384EIx =56004/384/206000/17100 = 而df,lim=L/250=600/250=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=120MPa (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 =1140600/2 =342N(2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)： Vw= =342 =(3)VEk：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)： VEk=qEAkBL/2 =1140600/2 =(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 =700/17100/ = ≤120MPa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=1140mm； 3：橫梁上分格高：600mm；橫梁下分格高：600mm； 4：橫梁計(jì)算間距(指橫梁上下分格平均高度)：H=600mm； 5：力學(xué)模型：梯形荷載簡支梁； 6：板塊配置：鋁塑復(fù)合板； 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 =600 = 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 =600 = 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 =11402(3(600/1140)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)； H：橫梁計(jì)算間距(mm)； Gk=H