5.4-铝合金立柱(6063A-T5)计算

1、第四章、铝合金立柱计算一、计算说明选用6063A-T5铝型材,根据建筑结构特点,每根幕墙立柱双支在主体结构上,并处于受拉状态,立柱高度H=3900mm幕墙立柱计算分格宽度Bi=2050mm,R=1375mm=二、力学模型立柱A幕墙的荷载由横梁和立柱承当.玻璃面板将受到的水平方向的荷载,按45度角分别传递到横梁和立柱上.横梁又将承受的荷载传递给立柱,最后由立柱将所有荷载通过预埋件传递到主体结构上.计算简图如图.三、荷载计算1、横梁承受的竖直方向面荷载标准值Ggk=0.45KN/m2设计值Gg=0.54KN/m22、立柱承受的水平方向面荷载标准值qk=1.61KN/m22设计值q=2.24KN/m

2、3、受力最不利处立柱承受的偏心拉力设计值N=G-HB1=0.54X3.9X2.05=4.32KN4、立柱承受的水平线荷载标准值q3=q.B1=1.61X2.05=3.30KN/m设计值q线=4B=2.24X2.05=4.59KN/m5、立柱所受的弯矩：弯矩系数,取=0.0835由D=00=0.128查?结构静力计算手册?确定H3900M加q线H2=0.0835X4.59X3.92=5.8KN-m6、立柱承受水平方向的剪力经采用SMSolver清华大学土木系计算Va=10.45KNVb=12.75KNVc=6.09KN四、立柱A截面参数立柱截面积A0=1423.5mm2X轴惯性矩Ix=4.74X

3、106mm4X轴到最外缘距离Yx=83.9mmX轴反抗矩Wx=56502.4mm3X轴面积矩Sx=37273.6mm3塑性开展系数丫=1.05五、立柱A抗弯强度校核NM校核依据：:一二.Wa按?玻璃幕墙工程技术标准?JGJ102-2003NMj=+AWX4.32M103.5.8M1061423.51.05565024=100.80N/mm2Vfa=124.4N/mm2立柱A强度符合标准要求.六、立柱A抗剪强度校核.vs校核依据：.=VSWfavIt按?玻璃幕墙工程技术标准?JGJ102-2003t：立柱壁厚,ti=2.5mm,12=2.5mmTX：水平方向剪应力VSx6.3.7条6.2.5条t

4、x=7Z?二12,7510337273.64.741065=20.05N/mm2vfav=72.2N/mm2立柱A抗剪强度符合标准要求.七、立柱A挠度校核校核依据：dfWdf,lim=-B-180按?玻璃幕墙工程技术标准?JGJ102-2003第6.3.10条1、风荷载标准值_2W=1.43KN/m水平方向线荷载标准值WK线=W-B=1.43X2.05=2.93KN/m2、水平方向的挠度计算一、一一-3七:挠度系数,取七=3.57X10由D=00=0.128,查?结构静力计算手册?确定H3900df,x：水平方向的挠度_3,571032.93390040.71054.74106.B3900-=

5、7.29mmvdf,iim=；=-=21.67mm立柱A刚度符合标准要求.根据以上计算,立柱A的各个构件均符合标准要求,满足设计要求,到达使用功能,可以正常使用.八、力学模型立柱B幕墙的荷载由横梁和立柱承当.玻璃面板将受到的水平方向的荷载,按45度角分别传递到横梁和立柱上.横梁又将承受的荷载传递给立柱,最后由立柱将所有荷载通过预埋件传递到主体结构上.计算简图如图.支柱计算号常立柱受矩形水孑有靓分布圉九、荷载计算1、横梁承受的竖直方向面荷载标准值Gg=0.45KN/m22设计值Gg=0.54KN/m2、立柱承受的水平方向面荷载标准值qk=1.61KN/m2设计值q=2.24KN/m23、受力最不

6、利处立柱承受的偏心拉力设计值N=G-HB2=0.54X3.9X1.375=2.90KN4、立柱承受的水平线荷载标准值qK=qK-B2=1.61X1.375=2.21KN/m设计值q线=4母=2.24X1.375=3.08KN/m5、立柱所受的弯矩：弯矩系数,取=0.0835由2=逊=0.128,查?结构静力计算手册?确定H3900M加q线H2=0.0835X3.08X3.92=3.91KN-m6、立柱承受的剪力经采用SMSolver清华大学土木系计算Va=7.01KNVb=8.55KNVc=4.09KN十、立柱B截面参数立柱截面积A0=1010.5mm2X轴惯性矩Ix=1.97x106mm4X

7、轴到最外缘距离Yx=63.3mm3X轴反抗矩Wx=31182.1mmX轴面积矩Sx=20216.66mm3塑性开展系数丫=1.05H一、立柱B抗弯强度校核校核依据：仃=N+4rWfaAWX按?玻璃幕墙工程技术标准?JGJ102-2003第6.3.7条_NM一瓦WX360.92103.9110=-1010.51.05X311821=120.33N/mm2vfa=124.4N/mm2立柱B强度符合标准要求.十二、立柱B抗剪强度校核校核依据：.=VSWfavItJGJ102-2003第6.2.5条按?玻璃幕墙工程技术标准?t：立柱壁厚,ti=2.5mm,12=2.5mmTX：水平方向剪应力VSxX=T7_8.5510320216.66-1.971065=17.55N/mm2vfav=72.2N/mm2立柱B抗剪强度符合标准要求.十三、立柱B挠度校核B校核依据：dfWdfm二-180按?玻璃幕墙工程技术标准?JGJ102-2003第6.3.10条1、风荷载标准值W=1.43KN/m2水平方向线荷载标准值WK线=W-B=1.43X1.375=1.966KN/m2、水平方向的挠度计算3七:挠度系数,取七=3.57X10由5=黑=0.128,查?结构静力计算手册?确定df,x：水平方向的挠度