【導讀】顯豎隱橫玻璃幕墻設計計算書

　　

【正文】 立柱的軸壓力設計值 (N)； φ：軸心受壓構件的整體穩(wěn)定系數(shù)； A：立柱毛截面面積 (mm2)； Mx：立柱的彎矩設計值 (N mm)； γ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于鋼材龍骨，按 JGJ133 或 JGJ102 規(guī)范 ,取 ； 對于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結構設計規(guī)范》 GB 504292020，?。? 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：型材的抗彎強度設計 值，取 90MPa； 由于： i：回轉半徑 (mm)； λ：構件長細比； 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/) 建筑質量檢測技術培訓中心大廈顯豎隱橫玻璃幕墻設計計算書 深圳粵源裝飾工程有限公司 13 =≤ 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(jù)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=1532970mm4 預選值為： Ixmin= 實際撓度計算值為： df=5qkL4/384EIx =5 26004/384/70000/1532970 = 而 df,lim= 所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。 立柱的抗剪計算： 校核依據(jù)： τ max≤τ a=55MPa (立柱的抗剪強度設計值 ) (1)Vwk：風荷載作用下剪力標準值 (N)： Vwk=wkBL/2 = 1050 2600/2 = (2)Vw：風荷載作用下剪力設計值 (N)： Vw= = = (3)VEk：地震作用下剪力標準值 (N)： VEk=qEAkBL/2 = 1050 2600/2 =273N (4)VE：地震作用下剪力設計值 (N)： VE= = 273 = (5)V：立柱所受剪力組合： 采用 Vw+ V=Vw+ =+ = (6)立柱剪應力校核： τ max：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)； 建筑質量檢測技術培訓中心大廈顯豎隱橫玻璃幕墻設計計算書 深圳粵源裝飾工程有限公司 14 τ max=VSx/Ixt = 18846/1532970/6 = ≤ 55MPa 立柱抗剪強度滿足要求 ! 5 幕墻橫梁計算 基本參數(shù)： 1：計算點標高： 90m； 2：橫梁跨度： B=1400mm； 3：橫梁上分格高： 1200mm；橫梁下分格高： 600mm； 4：橫梁計算間距： H=900mm； 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 )： 建筑質量檢測技術培訓中心大廈顯豎隱橫玻璃幕墻設計計算書 深圳粵源裝飾工程有限公司 15 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 = 900 = 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)； β E：動力放大系數(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=β Eα maxGk/A …… [JGJ1022020] = = 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 = 900 = 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+： …… [JGJ1022020] q=qw+ =+ =用于撓度計算時，采用 Sw標準值： …… [JGJ1022020] 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 (N mm)； Mw：風荷載作用下橫梁產生的彎矩 (N mm)； ME：地震作用下橫梁產生的彎矩 (N mm)； B：橫梁跨度 (mm)； H：幕墻橫梁計算間距 (mm)； 采用 Sw+： …… [JGJ1022020] Mw=qwB2(3(H/B)2)/24 ME=qEB2(3(H/B)2)/24 建筑質量檢測技術培訓中心大廈顯豎隱橫玻璃幕墻設計計算書 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：橫梁自重線荷載標準值 (N/mm)； H：橫梁計算間距 (mm)； Gk= H = 900 = 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 (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 (N mm)； My：風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)： 對于鋼材龍骨，按 JGJ133 或 JGJ102 規(guī)范 ,取 ； 對于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結構設計規(guī)范》 GB 504292020，??； fa：型材抗彎強度設計值 (MPa)，對 6063T5 取 90； 按下面公式計算： Wnx=Mx/γ xfa =105840/ =1176mm3 Wny=My/γ yfa =330395/ = (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/T210862020 還有如下規(guī)定： 建筑質量檢測技術培訓中心大廈顯豎隱橫玻璃幕墻設計計算書 深圳粵源裝飾工程有限公司 17 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=1400/180= B/500=1400/500= 對本例取： 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 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 …… (受風荷載與地震作用的撓度計算 ) 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：橫梁自重線荷載標準值 (N/mm)； Ixmin：繞 X 軸最小慣性矩 (mm4)； df2,lim=5GkB4/384EIxmin …… (自重作用下產生的撓度計算 ) Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim =5 14004/384/70000/ =91875mm4 選用橫梁型材的截面特性： 按照上面的預選結果選取型材： 選用型材號： 60/60 系列 型材抗彎強度設計值： 90MPa 型材抗剪強度設計值： 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 建筑質量檢測技術培訓中心大廈顯豎隱橫玻璃幕墻設計計算書 深圳粵源裝飾工程有限公司 18 型材受力面對中性軸的面積矩 (繞 X 軸 )： Sx=3672mm3 型材受力面對中性軸的面積矩 (繞 Y 軸 )： Sy=6379mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：γ x=γ y= 幕墻橫梁的抗彎強度計 算： 按橫梁強度計算公式，應滿足： Mx/γ xWnx+My/γ yWny≤ fa …… [JGJ1022020] 上式中： Mx：橫梁繞 X軸方向 (幕墻平面內方向 )的彎矩設計值 (N mm)； My：橫梁繞 Y 軸方向 (垂直于幕墻平面方向 )的彎矩設計值 (N mm)； Wnx：橫梁繞 X軸方向 (幕墻平面內方向 )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： 對于鋼材龍骨，按 JGJ133 或 JGJ102 規(guī)范 ,取 ； 對于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結構設計規(guī)范》 G