【導(dǎo)讀】顯豎隱橫玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書

　　

【正文】 立柱的軸壓力設(shè)計(jì)值 (N)； φ：軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)； A：立柱毛截面面積 (mm2)； Mx：立柱的彎矩設(shè)計(jì)值 (N mm)； γ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對(duì)于鋼材龍骨，按 JGJ133 或 JGJ102 規(guī)范 ,取 ； 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 504292020，取； Wx：在彎矩作用方向的毛截面抵抗矩 (mm3)； NE：臨界軸壓力 (N)； E：型材彈性模量： 70000MPa； fa：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì) 值，取 90MPa； 由于： i：回轉(zhuǎn)半徑 (mm)； λ：構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比； i=(Ix/A0)= λ =L/i= 據(jù)λ查表 [JGJ1022020]得φ = 則： NE=π 2EA/( 2) = 70000 ( ) = N/φ A+Mx/γ Wnx( N/NE) =1638/+1564940/( 1638/) 建筑質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)培訓(xùn)中心大廈顯豎隱橫玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書 深圳粵源裝飾工程有限公司 13 =≤ 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=1532970mm4 預(yù)選值為： Ixmin= 實(shí)際撓度計(jì)算值為： df=5qkL4/384EIx =5 26004/384/70000/1532970 = 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)： τ max≤τ a=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 = 1050 2600/2 = (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 = 1050 2600/2 =273N (4)VE：地震作用下剪力設(shè)計(jì)值 (N)： VE= = 273 = (5)V：立柱所受剪力組合： 采用 Vw+ V=Vw+ =+ = (6)立柱剪應(yīng)力校核： τ max：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)； 建筑質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)培訓(xùn)中心大廈顯豎隱橫玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書 深圳粵源裝飾工程有限公司 14 τ max=VSx/Ixt = 18846/1532970/6 = ≤ 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： 90m； 2：橫梁跨度： B=1400mm； 3：橫梁上分格高： 1200mm；橫梁下分格高： 600mm； 4：橫梁計(jì)算間距： H=900mm； 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)?BH，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 )： 建筑質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)培訓(xùn)中心大廈顯豎隱橫玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書 深圳粵源裝飾工程有限公司 15 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 = 900 = 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)； β E：動(dòng)力放大系數(shù)，取 ； α max：水平地震影響系數(shù)最大值，取 ； 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=β Eα maxGk/A …… [JGJ1022020] = = 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 = 900 = 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+： …… [JGJ1022020] q=qw+ =+ =用于撓度計(jì)算時(shí)，采用 Sw標(biāo)準(zhǔn)值： …… [JGJ1022020] 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 (N mm)； Mw：風(fēng)荷載作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩 (N mm)； ME：地震作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩 (N mm)； B：橫梁跨度 (mm)； H：幕墻橫梁計(jì)算間距 (mm)； 采用 Sw+： …… [JGJ1022020] Mw=qwB2(3(H/B)2)/24 ME=qEB2(3(H/B)2)/24 建筑質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)培訓(xùn)中心大廈顯豎隱橫玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書 深圳粵源裝飾工程有限公司 16 My=Mw+ =qB2(3(H/B)2)/24 = 14002 (3(900/1400)2)/24 =330395N 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 = 900 = 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 (N mm)； B：橫梁跨度 (mm)； Mx=GB2/8 = 14002/8 =105840N mm 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 (N mm)； My：風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合 值 (N mm)； γ x，γ y：塑性發(fā)展系數(shù)： 對(duì)于鋼材龍骨，按 JGJ133 或 JGJ102 規(guī)范 ,取 ； 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 504292020，取； 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/γ xfa =105840/ =1176mm3 Wny=My/γ yfa =330395/ = (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/T210862020 還有如下規(guī)定： 建筑質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)培訓(xùn)中心大廈顯豎隱橫玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書 深圳粵源裝飾工程有限公司 17 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=1400/180= B/500=1400/500= 對(duì)本例?。? 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(25/85(H/2B)2+2(H/2B)4)/240EIymin …… (受風(fēng)荷載與地震作用的撓度計(jì)算 ) Iymin=qkB4(25/85(H/2B)2+2(H/2B)4)/240Edf1,lim = 14004(25/85(900/2/1400)2+2(900/2/1400)4)/240/70000/8 = Gk：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (N/mm)； Ixmin：繞 X 軸最小慣性矩 (mm4)； df2,lim=5GkB4/384EIxmin …… (自重作用下產(chǎn)生的撓度計(jì)算 ) Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim =5 14004/384/70000/ =91875mm4 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)： 60/60 系列 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=136230mm4 繞 Y 軸慣性矩： Iy=326950mm4 繞 X 軸凈截面抵抗矩： Wnx1=5339mm3 繞 X 軸凈截面抵抗矩： Wnx2=3935mm3 繞 Y 軸凈截面抵抗矩： Wny1=11757mm3 繞 Y 軸凈截面抵 抗矩： Wny2=10136mm3 型材凈截面面積： An= 型材線密度：γ g= 橫梁與立柱連接時(shí)角片與橫梁連接處橫梁壁厚： t=3mm 橫梁截面垂直于 X軸腹板的截面總寬度： tx=5mm 橫梁截面垂直于 Y軸腹板的截面總寬度： ty=3mm 建筑質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)培訓(xùn)中心大廈顯豎隱橫玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書 深圳粵源裝飾工程有限公司 18 型材受力面對(duì)中性軸的面積矩 (繞 X 軸 )： Sx=3672mm3 型材受力面對(duì)中性軸的面積矩 (繞 Y 軸 )： Sy=6379mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：γ x=γ y= 幕墻橫梁的抗彎強(qiáng)度計(jì) 算： 按橫梁強(qiáng)度計(jì)算公式，應(yīng)滿足： Mx/γ xWnx+My/γ yWny≤ fa …… [JGJ1022020] 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 (N mm)； 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 (N mm)； 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)； γ x、 γ y： 對(duì)于鋼材龍骨，按 JGJ133 或 JGJ102 規(guī)范 ,取 ； 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》 G