幕墙转角立柱计算方法

1、第一节、转角竖料结构受力分析一、计算说明根据图纸分格及幕墙所处的位置，我们选取了最不利的位置进行计算。竖料选用6063-T6 铝合金型材，根据建筑结构特点，幕墙竖料悬挂与主体结构之上，竖料为拉弯构 件，各层接缝之间设置伸缩缝，故竖料仅验算其强度和刚度，整体稳定不需要考虑。此次主要对西北转角处立柱校核， 考虑在负风压作用下， 立柱两半框将不再相互挤压， 而是有相互分离的趋势，此处我司将插芯与立柱半框的螺钉调节为 300m，m同时采取措施 避免了立柱分离至裂开的状况。竖料荷载分布图及计算模型 :二、力学模型及基本假定竖料支撑于主体支座之上，上部竖料对插入下部竖料，实际受力模型为简支梁，它将 承受风

2、荷载、地震作用、自重荷载及其他形式的荷载；水平荷载可简化为梯形荷载，竖料 自重以轴心拉力形式为集中荷载，而竖料自重简化为均布荷载。竖料左部荷载宽度 W L=1420mm竖料右部荷载宽度 W R=1500mm 该竖料左右边框均为相同的半框，偏安全考虑取 W1500mm。 计算竖料的最大计算跨度 S m =2700mm计算转角框、竖料截面参数铝合金竖梁的截面特性，关于强轴 X-X 方向:24Am=1370mm2Ix_m=3174097mm4ICyc_m=69mmW I C 1 xc_m x_m yc_mCyt_m=76mmWxt_m Ix_m Cyt_m 1局部扭曲失稳截面等级分类：4y_m=31

3、97235mm4Wxc_m 46013mm3Wxt_m 41754mm3GB 50429-2007表 受压板件全部有效的最大宽厚比硬化程度加劲板件、中间加劲板件非加劲板件、边缘加劲板件非焊接焊接非焊接焊接弱硬化k17 k6 k5 k强硬化17 k15 k5 k4 kGB 50429-2007表 计算系数 1, 2的取值系数硬化程度加劲板件、中间加劲板件非加劲板件、边缘加劲板件非焊接焊接非焊接焊接1弱硬化强硬化2弱硬化强硬化杆件 A元件类型加劲肢单元：计算板件的宽度：b 28.83mm计算板件的厚度：t 3mm关于 X-X 轴为均布应力：根据规范规定，对于均布受压板件： k 1.0加劲肋修正系数

4、，对于不带加劲肋的板件： 1材质系数查表得： f0.2 180MPa ，240MPa / f0.2 1.15加劲板件、中间加劲板件的宽厚比限值：实际计算宽厚比： b 9.61 tI021.5 k24.83I024.83满足要求结论：板件 A 的计算有效厚度为 3.0mm。杆件 B元件类型加劲肢单元：关于 X-X 轴为梯度应力： 压应力分布不均匀系数计算：min19.99mmmax48.3mm压力分布不均匀系数：min0.42受压板件局部稳定系数：0,max对于加劲板件或中间加劲板件，计算系数：k0 4对于加劲板件或中间加劲板件，计算系数：k k/k0 1.391k8.25.581.05计算板件

5、的宽度：b 60.09mm加劲肋修正系数，对于不带加劲肋的板件：计算板件的厚度：t 3.0mm材质系数查表得： f0.2 180MPa ，240MPa / f0.21.15加劲肋修正系数，对于不带加劲肋的板件：1加劲板件、中间加劲板件的宽厚比限值：I0 21.5k 29.19实际计算宽厚比：b t20.03I 029.19满足要求。结论：板件 B 的计算有效厚度为 3.0mm。杆件 C元件类型加劲肢单元：关于 X-X 轴为梯度应力：压应力分布不均匀系数计算：min19.99mmmax33.61mm压力分布不均匀系数：min 0.59max受压板件局部稳定系数：01, k7.81 6.29 9.

6、78 2 7.5对于加劲板件或中间加劲板件，计算系数：k04对于加劲板件或中间加劲板件，计算系数：kk/k01.87计算板件的宽度：b 74.38mm计算板件的厚度：t 3.0mm材质系数查表得：180MPa ，0.2240MPa / f0.2 1.151加劲板件、中间加劲板件的宽厚比限值： I 0 21.5 k 33.8实际计算宽厚比： b 24.8 I 0 33.8 满足要求 t结论：板件 C 的计算有效厚度为 3.0mm。杆件 D元件类型加劲单元：关于 X-X 轴为均布应力：根据规范规定，对于均布受压板件： k 1.0 对于非加劲板件或边缘加劲板件，计算系数： k0 0.425受压板件局

7、部稳定系数：计算板件的宽度： 计算板件的厚度： 加劲肋等效高度： 边缘加劲的板件：k 0.425b 46.09mmt 3.0mmc 7.5mm1 0.1(c / t 1)2 1.225材质系数查表得： f 0.2 180MPa ，240MPa / f0.2 1.15边缘加劲板件的宽厚比限值： o0 6 k 7.64实际计算宽厚比： b 13.6 o0 7.64 不满足要求。板件宽厚比大于表 时，应按下式进行有效厚度折减： te 11 2 0.222 1受压板件的弹性临界屈曲应力：板件的换算柔度系数：计算板件受压时的有效厚度：crte2Eal212(1 val2 )f0 .2 / cr 2.03

8、0.96 143.8MPa1.0 0.221.26mm结论：板件 D 的计算有效厚度为 1.26mm。有效厚度铝型材截面特性：铝合金竖梁的截面特性，关于强轴 X-X 方向:2Am=1302mm2 I4x_m=2852699mm44Iy_m=2970556mm4Cyc_m=72.48mmWIC1Wxc_m 39353mm3xc_mx_myc_mxc_mCyt_m=72.51mmWxt_mIx_m Cyt_m 1Wxt_m 39341mm3四、荷载计算1、风荷载标准值计算根据以下标准进行荷载取值1)中华人民共和国国家标准： GB50009-2001 建筑结构荷载规范2) 中华人民共和国行业标准：

9、JGJ 102-2003 玻璃幕墙工程技术规范 采用以下给定公式计算风荷载设计标准值Wkgz sl z w0w0 基本风压 , 取 w0 0.5kPasl 局部风压体型系数z 风压高度变化系数 , 取 z 2.14gz 高度 Z处的阵风系数， 取 gz 1.50竖料计算荷载宽度W=1500mm计算竖料的最大计算跨度 S m =2700mm 计算参数S min(W ,Sm) 0.5 750mm 从属面积偏于安全考虑取 玻璃的分隔面积A 1m2局部风压体型系数 slsl(A)sl(1) sl(10)sl (1) log A1.8 0.8 1.8 1.8 log( A)1.8sl sl (A) 0.

10、2 2 所以，作用在玻璃上风荷载标准值为 Wkgz sl z w0=kPa水平分布地震作用标准值为qEk1.2 Emaxgltgl = kPa五、水平荷载下竖料的受力分析作用在竖料上的水平线荷载标准值qk (Wk 0.5 qEk ) S 2.41N /mm 作用在竖料上的水平线荷载设计值 :q (1.4 Wk 0.5 1.3 qEk) S 3.361N /mm 竖料在水平荷载作用下的支座反力 :Rh q Sm 0.5 =4540N竖料在水平荷载作用下的最大弯矩1 2 2 6M hq Sm2 (3 4 2) = 106 Nmm24材料塑性发展系数 : 1.05 竖料上的最大弯曲应力c_hMhWxc_m63.3MPa140MPat _hM p1 Wxt _m69.8MPa140MPa作用在竖料上的最大变形dh1 3584qELakl ISxm_m 7.5mm Sm /18015mm故竖料在水平荷载作用下是安全的。六、竖向荷载下竖料的受力分析计算由面板玻璃自重产生的集中荷载Ggl 0.5 25.6 10 6 (t1 t2) WSmG 1037N横料自重标准值GtAtal G St =竖料自重值GmAmal G Sm =136N作用在单元竖料上的总重量G Ggl (Gt Gm) 1.25 =1268