【正文】 12 附錄 常用材料的力學(xué)及其它物理性能一、 玻璃的強度設(shè)計值 fg(MPa)種類厚度(mm)大面?zhèn)让嫫胀úＡ? 浮法玻璃5～12 15～19 ≥20 鋼化玻璃5～12 15～19 ≥20 二、 長期荷載作用下玻璃的強度設(shè)計值 fg(MPa)種類厚度(mm)大面?zhèn)让嫫桨宀Ａ?～129 615～197 5 ≥2064 半鋼化玻璃5～12282015～192417≥202014鋼化玻璃5～12423015～1936 26≥203021三、 鋁合金型材的強度設(shè)計值 (MPa )鋁合金牌號狀態(tài)厚度強度設(shè)計值(mm)抗拉、抗壓抗剪6061T4不區(qū)分9055T6不區(qū)分2001156063T5不區(qū)分9055T6不區(qū)分150856063AT5≤1013575T6≤1016090四、 鋼材的強度設(shè)計值(1熱軋鋼材) fs(MPa)鋼材牌號厚度或直徑d(mm)抗拉、抗壓、抗彎抗剪端面承壓Q235d≤16215 125 325 Q345d≤16310 180 400 五、 鋼材的強度設(shè)計值(2冷彎薄壁型鋼) fs(MPa)鋼材牌號抗拉、抗壓、抗彎抗剪端面承壓Q235205 120 310 Q345 300 175 400 六、 材料的彈性模量E(MPa)、材料E材料E玻璃105不銹鋼絞線105～105鋁合金、單層鋁板105高強鋼絞線105鋼、不銹鋼105鋼絲繩105～105消除應(yīng)力的高強鋼絲105花崗石板105蜂窩鋁板 10mm105鋁塑復(fù)合板 4mm105蜂窩鋁板 15mm105鋁塑復(fù)合板 6mm105蜂窩鋁板 20mm105　七、 材料的泊松比υ、材料υ材料υ玻璃鋼、不銹鋼鋁合金(按GB50429)高強鋼絲、鋼絞線鋁塑復(fù)合板蜂窩鋁板花崗巖
。mm)； qyb：板塊所受的水平荷載設(shè)計值(MPa)； Pyb：壓板單側(cè)所受的水平集中力(N)； Syb：壓板間距(mm)； Byb：壓板橫截面寬度(mm)； a：板塊短邊長(mm)； qyb=+ =+ = Pyb= =3501138/2 = Myb=Pyb() =45 =10 鋁單板幕墻幕墻膠類及伸縮縫計算基本參數(shù)： 1：計算點標(biāo)高：； 2：板塊分格尺寸：2100mm1138mm； 3：幕墻類型：鋁單板幕墻； 4：年溫溫差：80℃； 立柱連接伸縮縫計算 為了適應(yīng)幕墻溫度變形以及施工調(diào)整的需要，立柱上下段通過插芯套裝，留有一段空隙伸縮縫(d)，d值按下式計算： d≥αΔｔL+d1+d2上式中： d：伸縮縫計算值(mm)； α：立柱材料的線膨脹系數(shù)，105； △ｔ：溫度變化,取80℃； L：立柱跨度(mm)； d1：施工誤差，取3mm； d2：考慮其它作用的預(yù)留量，取2mm； d=αΔｔL+d1+d2 =802600+3+2 =實際伸縮空隙d取20mm，滿足設(shè)計要求。mm) V= N= M=314496Nmm)； γ：塑性發(fā)展系數(shù)，； W：轉(zhuǎn)接件斷面抵抗矩(mm3)； σ=N/A/2+M/γW/2 =+314496/ =≤f=215MPa轉(zhuǎn)接件強度可以滿足要求。mm) V= N= M=314496Nmm)； df,lim：許用撓度，取短邊長的1/60，；其中： D=Et3/(12(1υ2)) ……[JGJ1022003]上式中： E：鋁單板的彈性模量(MPa)； t：鋁單板的厚度(mm)； υ：鋁單板材料泊松比，； D=Et3/(12(1υ2)) =7000033/(12()) = 橫梁的撓度計算 因為慣性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計算的，所以只要選擇的橫梁慣性矩大于預(yù)選值，撓度就滿足要求： 實際選用的型材慣性矩為： Ix=208500mm4 Iy=208500mm4 預(yù)選值為： Ixmin= Iymin= 橫梁撓度的實際計算值如下： df1=qkB4(25/85(H/2B)2+2(H/2B)4)/240EIy =21004(25/85(1138/2/2100)2+2(1138/2/2100)4)/240/206000/208500 = df2=5GkB4/384EIx =521004/384/206000/208500 = df1,lim= df2,lim=3mm所以，橫梁撓度滿足規(guī)范要求。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)； γx、γy： 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。mm)； 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 = = Wny=My/γyfs = =(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（其它形式幕墻或外圍護結(jié)構(gòu)無絕對撓度限制）： 當(dāng)跨距≤4500mm時，絕對撓度不應(yīng)該大于20mm； 當(dāng)跨距＞4500mm時，絕對撓度不應(yīng)該大于30mm； 按[，b]，自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下?lián)隙炔粦?yīng)超過其跨度的1/500，并且不應(yīng)大于3mm； B/250=2100/250= B/500=2100/500=對本例取： df1,lim= df2,lim=3mm 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Q235取206000MPa； 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算) Iymin=qkB4(25/85(H/2B)2+2(H/2B)4)/240Edf1,lim =21004(25/85(1138/2/2100)2+2(1138/2/2100)4)/240/206000/ = 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)生的撓度計算) Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim =521004/384/206000/3 = 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：鋼管60403 型材抗彎強度設(shè)計值：215MPa 型材抗剪強度設(shè)計值：125MPa 型材彈性模量：E=206000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=208500mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=208500mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=8340mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=8340mm3 繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny1=8340mm3 繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny2=8340mm3 型材凈截面面積：An=564mm2 型材線密度：γg= 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=6mm 橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度：ty=6mm 型材受力面對中性軸的面積矩(繞X軸)：Sx=4980mm3 型材受力面對中性軸的面積矩(繞Y軸)：Sy=4980mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：γx=γy= 幕墻橫梁的抗彎強度計算按橫梁強度計算公式，應(yīng)滿足： Mx/γxWnx+My/γyWny≤fs ……[JGJ1022003]上式中： Mx：橫梁繞X軸方向(幕墻平面內(nèi)方向)的彎矩設(shè)計值(Nmm 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(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 =1138 = 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)； ME：地震作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(N 立柱的抗剪計算校核依據(jù)： τmax≤τs=120MPa (立柱的抗剪強度設(shè)計值)(1)Vwk：風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)： Vwk=wkBL/2 =21002600/2 =2730N(2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計值(N)： Vw= =2730 =3822N(3)VEk：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)： VEk=qEAkBL/2 =21002600/2 =(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計值(N)： VE= = =(5)V：立柱所受剪力設(shè)計值組合： 采用Vw+： V=Vw+ =3822+ =(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 =14300/942600/8 = ≤120MPa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(biāo)高：； 2：橫梁跨度：B=2100mm； 3：橫梁上分格高：1138mm； 橫梁下分格高：1138mm； 4：橫梁計算間距：H=1138mm； 5：力學(xué)模型：梯形荷載簡支梁； 6：板塊配置：鋁單板； 7：橫梁材質(zhì)：Q235；因為BH，所以本處幕墻橫梁按梯形荷載簡支梁力學(xué)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(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：幕墻橫梁計算間距(mm)； qwk=wkH =1138 =