【正文】 荷載簡支梁； 6：板塊配置：中空玻璃6 +6 mm； 7：橫梁材質(zhì)：6063T5；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(jìn)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 =1220 = qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)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)； 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：幕墻橫梁計算間距(mm)； qEk=qEAkH =1220 = qE：橫梁受水平地震作用線荷載集度設(shè)計值(N/mm)； qE= = =(3)幕墻橫梁受荷載集度組合：用于強(qiáng)度計算時，采用Sw+： ……[JGJ1022003] q=qw+ =+ =用于撓度計算時，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)； 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 =1540 = 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 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)； γx，γy：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于鋼材龍骨，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，； fa：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計值(MPa)，對6063T5取90；按下面公式計算： Wnx=Mx/γxfa = = Wny=My/γyfa =506429/ =(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（其它形式幕墻或外維護(hù)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/180=1500/180= B/500=1500/500=3mm對本例?。? 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算) Iymin=qkB4(25/85(H/2B)2+2(H/2B)4)/240Edf1,lim =15004(25/85(1220/2/1500)2+2(1220/2/1500)4)/240/70000/ = 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 =515004/384/70000/3 = 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：段熱62x60x3 型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計值：90MPa 型材抗剪強(qiáng)度設(shè)計值：55MPa 型材彈性模量：E=70000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=398940mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=1087840mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=16215mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=11270mm3 繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny1=27133mm3 繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny2=32070mm3 型材凈截面面積：An=1393mm2 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=9704mm3 型材受力面對中性軸的面積矩(繞Y軸)：Sy=20750mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：γx=γy= 幕墻橫梁的抗彎強(qiáng)度計算：按橫梁強(qiáng)度計算公式，應(yīng)滿足： Mx/γxWnx+My/γyWny≤fa ……[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)； 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： 對于鋼材龍骨，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，； fa：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值，取90MPa。 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=398940mm4 Iy=1087840mm4 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 =15004(25/85(1220/2/1500)2+2(1220/2/1500)4)/240/70000/1087840 = df2=5GkB4/384EIx =515004/384/70000/398940 = df1,lim= df2,lim=3mm所以，橫梁撓度滿足規(guī)范要求。mm)； df,lim：許用撓度，取短邊長的1/60，為25mm；其中： D=Ete3/(12(1υ2)) ……[JGJ1022003]上式中： E：玻璃的彈性模量(MPa)； te：玻璃的等效厚度(mm)； υ：玻璃材料泊松比，； te=(t13+t23)1/3 ……[JGJ1022003] =(63+63)1/3 = D=Ete3/(12(1υ2)) =72000(12()) = qw：風(fēng)荷載線分布集度設(shè)計值(N/mm)； qw= =1500 = qE：地震作用線分布集度設(shè)計值(N/mm)； qE=B1 =1500 =采用Sw+： q=qw+qE =+ = N1：連接處水平剪切總力(N)； R1：中支座反力(N)； N1=R1=qL(L12+3L1L2+L22)/8L1L2 =3700(3002+33003400+34002)/8/300/3400 =(2)連接處重力總力： NGk：連接處自重總值標(biāo)準(zhǔn)值(N)： B1：立柱計算間距(mm)； L：立柱跨度(mm)； NGk=B1L =15003700 =2775N NG：連接處自重總值設(shè)計值(N)： NG= =2775 =3330N(3)連接處總剪力： N：連接處總剪力(N)： N=(N12+NG2) =(+33302) =(4)螺栓承載力計算： Nv3b：螺栓受剪承載能力設(shè)計值(N)； nv3：剪切面數(shù)：取2； d：螺栓桿直徑：12mm； fv3b：螺栓連接的抗剪強(qiáng)度設(shè)計值，對奧氏體不銹鋼（A50）取175MPa； Nv3b=nv3πd2fv3b/4 =2122175/4 =39564N Nnum3：螺栓個數(shù)： Nnum3=N/Nv3b = = 實際取2個(5)立柱型材壁抗承壓能力計算： Nc4：立柱型材壁抗承壓能力(N)； Nnum3：連接處螺栓個數(shù)； d：螺栓公稱直徑：12mm； t2：連接部位立柱壁厚：3mm； fc4：型材的承壓強(qiáng)度設(shè)計值，對6063T5取185MPa； Nc4=2Nnum3dt2fc4 =22123185 =26640N 26640N≥強(qiáng)度可以滿足要求!(6)鋼角碼型材壁抗承壓能力計算： Nc5：鋼角碼型材壁抗承壓能力(N)： Nnum3：連接處螺栓個數(shù)； d：連接螺栓公稱直徑：12mm； t4：幕墻鋼角碼壁厚：8mm； fc5：鋼角碼的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，對Q235取305MPa； Nc5=2Nnum3dt4fc5 =22128305 =117120N 117120N≥強(qiáng)度可以滿足要求!8 幕墻埋件計算(土建預(yù)埋)基本參數(shù)： 1：計算點標(biāo)高：107m； 2：幕墻立柱跨度：L=3700mm，短跨L1=300mm，長跨L2=3400mm； 3：立柱計算間距：B=1500mm； 4：立柱力學(xué)模型：雙跨梁； 5：埋件位置：側(cè)埋； 6：板塊配置：中空玻璃； 7：混凝土強(qiáng)度等級：C25； 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算：(1)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用： qEk=βEαmaxGk/A = =(2)連接處水平總力計算：對雙跨梁，中支座反力R1，即為立柱連接處最大水平總力。mm 埋件計算：校核依據(jù)，同時滿足以下兩個條件： a：AS≥V/aravfy+N/+M/ [JGJ1022003] b：AS≥N/+M/ [JGJ1022003]其中： AS：錨筋的總截面面積(mm2)； V：剪力設(shè)計值(N)； ar：鋼筋層數(shù)影響系數(shù)，； av：鋼筋受剪承載力系數(shù)，； fy：錨筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值(MPa)，按[GB50010]選取，但不大于300MPa； N：法向拉力設(shè)計值(N)； ab：錨板彎曲變形折減系數(shù)； M：彎矩設(shè)計值(N 錨板總面積校核： A：錨板總面積(mm2)； fc：混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值(MPa)，按[GB50010]選?。? =60000 =357000N N=≤埋板面積滿足要求。mm) V=3330N N= M=333000N