【正文】 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(dòng)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)； ME：地震作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值(Nmm 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)； 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(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)； 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(jiǎn)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(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)： 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(dòng)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)； ME：地震作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(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)； H：橫梁計(jì)算間距(mm)； Gk=H =600 = 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(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)； γ：塑性發(fā)展系數(shù)：； fs：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，對(duì)Q235取205；按下面公式計(jì)算： Wnx=Mx/γfs = = Wny=My/γfs = =(2)橫梁慣性矩預(yù)選： df,lim：按規(guī)范要求，橫梁的撓度限值(mm)； B/250=1140/250=取： df,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)Q235取206000MPa； Iymin：繞Y軸最小慣性矩(mm4)； B：橫梁跨度(mm)； df,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)/240Edf,lim =11404(25/85(600/2/1140)2+2(600/2/1140)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)； df,lim=5GkB4/384EIxmin ……(自重作用下產(chǎn)生的撓度計(jì)算) Ixmin=5GkB4/384Edf,lim =511404/384/206000/ = 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)：矩形鋼管3020 型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：205MPa 型材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：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 繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny1=1140mm3 繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny2=890mm3 型材凈截面面積：An=141mm2 型材線密度：γg= 橫梁與立柱連接時(shí)角片與橫梁連接處橫梁壁厚：t= 橫梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：tx= 橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度：ty= 型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(繞X軸)：Sx=700mm3 型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(繞Y軸)：Sy=500mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：γ= 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/γWnx+My/γWny≤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(jì)值(Nmm)； 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：塑性發(fā)展系數(shù)，； fs：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取205MPa。 橫梁的撓度計(jì)算： 因?yàn)閼T性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計(jì)算的，所以只要選擇的橫梁慣性矩大于預(yù)選值，撓度就滿足要求： 實(shí)際選用的型材慣性矩為： Ix=17100mm4 Iy=8900mm4 預(yù)選值為： Ixmin= Iymin= 橫梁撓度的實(shí)際計(jì)算值如下： df1=qkB4(25/85(H/2B)2+2(H/2B)4)/240EIy =11404(25/85(600/2/1140)2+2(600/2/1140)4)/240/206000/8900 = df2=5GkB4/384EIx =511404/384/206000/17100 = 橫梁的抗剪計(jì)算：(梯形荷載作用下)校核依據(jù)： τmax≤τs=120MPa (型材的抗剪強(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=qwkB(1H/2B)/2 =1140(1600/2/1140)/2 =252N(2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)； Vw= =252 =(3)VEk：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)； VEk=qEkB(1H/2B)/2 =1140(1600/2/1140)/2 =(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)； VE= = =(5)Vx：水平總剪力(N)； 采用Vw+ Vx=Vw+ =+ =(6)Vy：垂直總剪力(N)： Vy=BH/2 =1140600/2 =(7)橫梁剪應(yīng)力校核： τx：橫梁水平方向剪應(yīng)力(MPa)； Vx：橫梁水平總剪力(N)； Sy：橫梁型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(mm3)(繞Y軸)； Iy：橫梁型材截面慣性矩(mm4)； ty：橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度(mm)； τx=VxSy/Iyty ……[JGJ1022003] =500/8900/ = ≤120MPa τy：橫梁垂直方向剪應(yīng)力(N)； Vy：橫梁垂直總剪力(N)； Sx：橫梁型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(mm3)(繞X軸)； Ix：橫梁型材截面慣性矩(mm4)； tx：橫梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬度(mm)； τy=VySx/Ixtx ……[JGJ1022003] =700/17100/ = ≤120MPa橫梁抗剪強(qiáng)度能滿足!6 鋁塑復(fù)合板的選用與校核基本參數(shù)： 1：板塊分格尺寸：ab=600mm1140mm； 2：鋁塑復(fù)合板厚度：t=4mm；模型簡(jiǎn)圖為： 鋁塑復(fù)合板荷載計(jì)算：(1)板塊自重([JGJ1332001])： GAk：板塊單位面積自重(MPa)； GAk=(2)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用： qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(MPa)； βE：動(dòng)力放大系數(shù),； αmax：水平地震影響系數(shù)最大值，； GAk：鋁塑復(fù)合板單位面積自重(MPa)； qEAk=βEαmaxGAk ……[JG