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明框玻璃幕墙设计计算书设计:校对:审核:批准:山东雄狮建筑装饰工程有限公司二〇一〇年七月二十六日
目录TOC\f\h\z\t"标题2,1,标题3,2"1计算引用的规范、标准及资料 明框玻璃幕墙设计计算书计算引用的规范、标准及资料幕墙设计规范:《铝合金结构设计规范》GB50429-2007《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS127-2001《点支式玻璃幕墙支承装置》JG138-2001《吊挂式玻璃幕墙支承装置》JG139-2001《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2009《建筑瓷板装饰工程技术规范》CECS101:98《建筑幕墙》GB/T21086-2007《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001《小单元建筑幕墙》JG/T216-2008 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准准,本工程按按B类地形考虑虑。抗震设防按《建筑筑工程抗震设设防分类标准准》,建筑工工程应分为以以下四个抗震震设防类别::1.特殊殊设防类:指指使用上有特特殊设施,涉涉及国家公共共安全的重大大建筑工程和和地震时可能能发生严重次次生灾害等特特别重大灾害害后果,需要要进行特殊设设防的建筑,简简称甲类;2.重点点设防类:指指地震时使用用功能不能中中断或需尽快快恢复的生命命线相关建筑筑,以及地震震时可能导致致大量人员伤伤亡等重大灾灾害后果,需需要提高设防防标准的建筑筑,简称乙类类;3.标准准设防类:指指大量的除1、2、4款以外按标标准要求进行行设防的建筑筑,简称丙类类;4.适度度设防类:指指使用上人员员稀少且震损损不致产生次次生灾害,允允许在一定条条件下适度降降低要求的建建筑,简称丁丁类;在维护结结构抗震设计计计算中:1.特殊殊设防类,应应按高于本地地区抗震设防防烈度提高一一度的要求加加强其抗震措措施,同时,应应按批准的地地震安全性评评价的结果且且高于本地区区抗震设防烈烈度的要求确确定其地震作作用;2.重点点设防类,应应按高于本地地区抗震设防防烈度一度的的要求加强其其抗震措施,同同时,应按本本地区抗震设设防烈度确定定其地震作用用;3.标准准设防类,应应按本地区抗抗震设防烈度度确定其抗震震措施和地震震作用;4.适度度设防类,应应按本地区抗抗震设防烈度度确定其抗震震措施和地震震作用;根据国家家规范《建筑筑抗震设计规规范》(GB500011-2200122008版),泰安地区区地震基本烈烈度为:6度,地震动动峰值加速度度为0.05g,由于本工工程是标准设设防类,因此此实际抗震计计算中的水平平地震影响系系数最大值应应按本地区抗抗震设防烈度度选取,也就就是取:αmax=0..04;幕墙承受荷载计算算风荷载标准值的计计算方法幕墙属于于外围护构件件,按建筑结结构荷载规范范(GB500009-2200122006年版)计算:wk=ββgzμzμs1w0……7.1.11-2[GBB500099-2001120066年版]上式中:wk:作作用在幕墙上上的风荷载标标准值(MPa);Z:计算算点标高:17.4m;βgz::瞬时风压的的阵风系数;;根据不同同场地类型,按以下公式式计算(高度不足5m按5m计算):βgz==K(1+22μf)其中K为为地面粗糙度度调整系数,μf为脉动系数数A类场地地:βgz=0.992×(1++2μf)其中:μf=0.3887×(Z//10)-00.12B类场地地:βgz=0.889×(1++2μf)其中:μf=0.5((Z/10))-0.166C类场地地:βgz=0.885×(1++2μf)其中:μf=0.7334(Z/110)-0..22D类场地地:βgz=0.880×(1++2μf)其中:μf=1.22248(Z//10)-00.3对于B类地形,17.44m高度处瞬时时风压的阵风风系数:βgz==0.89××(1+2××(0.5((Z/10))-0.166))=1..7045μz:风风压高度变化化系数;根据不同同场地类型,按以下公式式计算:A类场地地:μz=1.3779×(Z//10)0..24当Z>3000m时,取Z=3000m,当Z<5m时,取Z=5m;B类场地地:μz=(Z/110)0.332当Z>3500m时,取Z=3500m,当Z<10m时,取Z=10m;C类场地地:μz=0.6116×(Z//10)0.44当Z>4000m时,取Z=4000m,当Z<15m时,取Z=15m;D类场地地:μz=0.3118×(Z//10)0..60当Z>4500m时,取Z=4500m,当Z<30m时,取Z=30m;对于B类地形,17.44m高度处风压压高度变化系系数:μz=11.000××(Z/100)0.322=1.19939μs1::局部风压体体型系数;按《建筑筑结构荷载规规范》GB500009-20001(20006年版)第7.3.3条:验算围围护构件及其其连接的强度度时,可按下下列规定采用用局部风压体体型系数μs1:一一、外表面1.正压区按表7.3.1采用;2.负压区-对墙面,取-1.0-对墙角边,取-1.8二二、内表面对封闭式式建筑物,按按表面风压的的正负情况取取-0.2或0.2。本计算点点为大面位置置。按JGJJ102-22003第5.3.2条文说明::风荷载在建建筑物表面分分布是不均匀匀的,在檐口口附近、边角角部位较大。根根据风洞试验验结果和国外外的有关资料料,在上述区区域风吸力系系数可取-1.8,其余墙面面可考虑-1.0,由于维护护结构有开启启的可能,所所以还应考虑虑室内压-0.2。对无开启启的结构,《建建筑结构荷载载规范》条文文说明第7.3.3条指出“对封闭建筑筑物,考虑到到建筑物内实实际存在的个个别洞口和缝缝隙,以及机机械通风等因因素,室内可可能存在正负负不同的气压压,参照国外外规范,大多多取±(0.22-0.255)的压力系数数,现取±0.2”。即不论有有无开启扇,均均要考虑内表表面的局部体体型系数。另注:上上述的局部体体型系数μs1(1)是适用于围围护构件的从从属面积A小于或等于1m2的情况,当当围护构件的的从属面积A大于或等于10m2时,局部风风压体型系数数μs1(10)可乘以折减减系数0.8,当构件的的从属面积小小于10m2而大于1m2时,局部风风压体型系数数μs1(A)可按面积的的对数线性插插值,即:μs1((A)=μs1(1)++[μs1(10))-μs1(1)]loogA在上式中中:当A≥10m2时取A=10mm2;当A≤1m2时取A=1m2;w0:基基本风压值(MPa),根据现行<<建筑结构荷荷载规范>>GB550009--2001附表D.4(全国基本风风压分布图)中数值采用用,但不小于于0.3KNN/m2,按重现期50年,泰安地地区取0.00004MPa;计算支撑结构时的的风荷载标准准值计算支撑撑结构时的构构件从属面积积:AA=0.5225×4.22=2.2005m2LLogA=00.343μμs1(A)=μs1(1)++[μs1(10))-μs1(1)]loogA=00.931μμs1=0.9931+0..2=1..131wwk=βgzμzμs1w0=1.77045×11.19399×1.1331×0.00004=0.00009211MPa因为wk<0.0001MPa,,所以按JGJ1002-20003,取wk=0.0001MPa..计算面板材料时的的风荷载标准准值计算面板板材料时的构构件从属面积积:AA=1.055×1.055=1.10025m2LLogA=00.042μμs1(A)=μs1(1)++[μs1(10))-μs1(1)]loogA=00.992μμs1=0.9992+0..2=1..192wwk=βgzμzμs1w0=1.77045×11.19399×1.1992×0.00004=0.000097MMPa因为wk<0.0001MPa,,所以按JGJ1002-20003,取wk=0.0001MPa..垂直于幕墙平面的的分布水平地地震作用标准准值qEAkk=βEαmaxGk/A……5.3.44[JGJ1102-20003]qEAkk:垂直于幕幕墙平面的分分布水平地震震作用标准值值(MPa);βE:动动力放大系数数,取5.0;αmaxx:水平地震震影响系数最最大值,取0.04;Gk:幕幕墙构件的重重力荷载标准准值(N);A:幕墙墙构件的面积积(mm2);作用效应组合荷载和作用效应按按下式进行组组合:S=γGGSGk+ψwγwSwk+ψEγESEk……5.4.11[JGJ1102-20003]上式中:S:作用用效应组合的的设计值;SGk::重力荷载作作为永久荷载载产生的效应应标准值;Swk、SEk:分别为为风荷载,地地震作用作为为可变荷载产产生的效应标标准值;γG、γγw、γE:各效应的的分项系数;;ψw、ψψE:分别为风风荷载,地震震作用效应的的组合系数。上面的γG、γww、γE为分项系数数,按5.4.2、5.4.3、5.4.44[JGJ1102-20003]规定如下::进行幕墙构件强度度、连接件和和预埋件承载载力计算时::重力荷载载:γG:1.2;风荷载:γw:1.4;地震作用用:γE:1.3;进行挠度计算时;;重力荷载载:γG:1.0;风荷载:γw:1.0;地震作用用:可不做组组合考虑;上式中,风荷载的的组合系数ψw为1.0;地震作用的的组合系数ψE为0.5;幕墙立柱计算基本参数:1:计算算点标高:17.4m;2:力学学模型:单跨跨简支梁;3:立柱柱跨度:L=42000mm;4:立柱柱左分格宽::1050mmm;立柱右分分格宽:0mm;5:立柱柱计算间距::B=5255mm;6:板块块配置:中空空玻璃6+6mm;7:立柱柱材质:6063--T5;8:安装装方式:偏心心受拉;本处幕墙立柱按单单跨简支梁力力学模型进行行设计计算,受受力模型如下下:立柱型材选材计算算(1)风荷载作用用的线荷载集集度(按矩形分布):qwk::风荷载线分分布最大荷载载集度标准值值(N/mmm);wk:风风荷载标准值值(MPa);B:幕墙墙立柱计算间间距(mm);qwk==wkB=00.001××525=00.525NN/mmqw:风风荷载线分布布最大荷载集集度设计值(N/mmm);qw=11.4qwkk=11.4×0..525=00.735NN/mm(2)水平地震作作用线荷载集集度(按矩形分布):qEAkk:垂直于幕幕墙平面的分分布水平地震震作用标准值值(MPa);βE:动动力放大系数数,取5.0;αmaxx:水平地震震影响系数最最大值,取0.04;Gk:幕幕墙构件的重重力荷载标准准值(N),(含面板和框框架);A:幕墙墙构件的面积积(mm2);qEAkk=βEαmaxGk/A……5.3.44[JGJ1102-20003]==5.0×00.04×00.00055==0.00001MPaqEk::水平地震作作用线荷载集集度标准值(N/mmm);B:幕墙墙立柱计算间间距(mm);qEk==qEAkB=00.00011×525=00.053NN/mmqE:水水平地震作用用线荷载集度度设计值(N/mmm);qE=11.3qEkk=11.3×0..053=00.069NN/mm(3)幕墙受荷载载集度组合::用于强度计算时,采采用Sw+0.5SSE设计值组合合:……5.4.11[JGJ1102-20003]q=qww+0.5qqE=0..735+00.5×0..069=0..77N/mmm用于挠度计算时,采采用Sw标准值:……5.4.11[JGJ1102-20003]qk=qqwk=0..525N//mm(4)立柱在组合合荷载作用下下的弯矩设计计值:Mx:弯弯矩组合设计计值(N·mmm);Mw:风风荷载作用下下立柱产生的的弯矩设计值值(N·mmm);ME:地地震作用下立立柱产生的弯弯矩设计值(N·mmm);L:立柱柱跨度(mm);采用Sw+0.5SE组合合:Mw=qqwL2/8ME=qqEL2/8Mx=MMw+0.5MME=qqL2/8=00.77×442002/8=116978550N·mmm确定材料的截面参参数(1)立柱抵抗矩矩预选值计算算:Wnx::立柱净截面面抵抗矩预选选值(mm3);Mx:弯弯矩组合设计计值(N·mmm);γ:塑性性发展系数::对于钢材龙龙骨,按JGJ1333或JGJ1002规范,取1.05;对于铝合金金龙骨,按最最新《铝合金金结构设计规规范》GB500429-22007,取1.00; fa:型型材抗弯强度度设计值(MPa),对6063--T5取90MPa;Wnx==Mx/γfa=116978550/1.000/90=118865mmm3(2)立柱惯性矩矩预选值计算算:qk:风风荷载线荷载载集度标准值值(N/mmm);E:型材材的弹性模量量(MPa),对6063--T5取700000MPa;Ixmiin:材料需需满足的绕X轴最小惯性性矩(mm4);L:计算算跨度(mm);df,llim:按规规范要求,立立柱的挠度限限值(mm);df,llim=5qqkL4/384EEIxminnL/1880=42000/1800=23.3333mm按[5..1.1.22]《建筑幕墙墙》GB/T221086--2007的规定,对对于构件式玻玻璃幕墙或单单元幕墙(其其它形式幕墙墙或外维护结结构无绝对挠挠度限制)::当跨距≤4500mmm时,绝对挠挠度不应该大大于20mm;当跨距>4500mmm时,绝对挠挠度不应该大大于30mm;对本例取:df,llim=200mmIxmiin=5qkL4/384EEdf,liim==5×0.5525×422004/384//700000/20==15193382.8112mm4选用立柱型材的截截面特性按上一项项计算结果选选用型材号::XS-12201型材的抗抗弯强度设计计值:fa=90MPPa型材的抗抗剪强度设计计值:τa=55MPPa型材弹性性模量:E=700000MPaa绕X轴惯惯性矩:Ix=18522020mmm4绕Y轴惯惯性矩:Iy=5742290mm44绕X轴净净截面抵抗矩矩:Wnx1=300574mmm3绕X轴净净截面抵抗矩矩:Wnx2=311165mmm3型材净截截面面积:An=949..3mm2型材线密密度:γg=0.0225631NN/mm型材截面面垂直于X轴腹板的截截面总宽度::t=5mmm型材受力力面对中性轴轴的面积矩::Sx=189220mm3塑性发展展系数:γ=1.000立柱的抗弯强度计计算(1)立柱轴向拉拉力设计值::Nk:立立柱轴向拉力力标准值(N);qGAkk:幕墙单位位面积的自重重标准值(MPa);A:立柱柱单元的面积积(mm2);B:幕墙墙立柱计算间间距(mm);L:立柱柱跨度(mm);Nk=qqGAkA=qqGAkBL=00.00055×525××4200=11102.55NN:立柱柱轴向拉力设设计值(N);N=1..2Nk=1..2×11002.5=13323N(2)抗弯强度校校核:按单跨简支梁(受受拉)立柱抗弯强强度公式,应应满足:N/Ann+Mx/γWnx≤fa……6.3.77[JGJ1102-20003]上式中:N:立柱柱轴力设计值值(N);Mx:立立柱弯矩设计计值(N·mmm);An:立立柱净截面面面积(mm2);Wnx::在弯矩作用用方向的净截截面抵抗矩(mm3);γx:塑塑性发展系数数:对于钢材龙龙骨,按JGJ1333或JGJ1002规范,取1.05;对于铝合金金龙骨,按最最新《铝合金金结构设计规规范》GB500429-22007,取1.00;fa:型型材的抗弯强强度设计值,取90MPa;则:N/Ann+Mx/γWnx=13223/9499.3+166978500/1.000/305774=566.926MMPa≤90MPaa立柱抗弯强度满足足要求。立柱的挠度计算因为惯性性矩预选是根根据挠度限值值计算的,所所以只要选择择的立柱惯性性矩大于预选选值,挠度就就满足要求::实际选用用的型材惯性性矩为:Ix=18522020mmm4预选值为为:Ixmin=115193882.8122mm4实际挠度度计算值为::df=55qkL4/384EEIx=55×0.5225×420004/384//700000/18522020=116.4088mm而df,,lim=220mm所以,立柱挠度满满足规范要求求。立柱的抗剪计算校核依据:τmaxx≤τa=55MPPa(立柱的抗剪剪强度设计值值)(1)Vwk:风荷荷载作用下剪剪力标准值(N):Vwk==wkBL/2=00.001××525×44200/22=11102.55N(2)Vw:风荷载载作用下剪力力设计值(N):Vw=11.4Vwkk=11.4×11102.5=11543.55N(3)VEk:地震震作用下剪力力标准值(N):VEk==qEAkBL//2=00.00011×525××4200//2=1110.255N(4)VE:地震作作用下剪力设设计值(N):VE=11.3VEkk=11.3×1110.25=1143.3225N(5)V:立柱所所受剪力设计计值组合:采用Vww+0.5VVE组合:V=Vww+0.5VVE=15543.5++0.5×1143.3225=16615.1662N(6)立柱剪应力力校核:τmaxx:立柱最大大剪应力(MPa);V:立柱柱所受剪力(N);Sx:立立柱型材受力力面对中性轴轴的面积矩(mm3);Ix:立立柱型材截面面惯性矩(mm4);t:型材材截面垂直于于X轴腹板的截截面总宽度(mm);τmaxx=VSx/Ixt=11615.1162×188920/118520220/5=33.3MPaa3.3MMPa≤55MPaa立柱抗剪强度满足足要求!幕墙横梁计算基本参数:1:计算算点标高:17.4m;2:横梁梁跨度:B=10550mm;3:横梁梁上分格高::1050mmm;横梁下分分格高:1050mmm;4:横梁梁计算间距::H=10550mm;5:力学学模型:三角角荷载简支梁梁;6:板块块配置:中空空玻璃6+6mm;7:横梁梁材质:6063--T5;因为B≤H,所以本处幕墙横横梁按三角形形荷载简支梁梁力学模型进进行设计计算算,受力模型型如下:横梁型材选材计算算(1)横梁在风荷荷载作用下的的线荷载集度度(按三角形分分布):qwk::风荷载线分分布最大荷载载集度标准值值(N/mmm);wk:风风荷载标准值值(MPa);B:横梁梁跨度(mm);qwk==wkB=00.001××1050=11.05N//mmqw:风风荷载线分布布最大荷载集集度设计值(N/mmm);qw=11.4qwkk=11.4×1..05=11.47N//mm(2)垂直于幕墙墙平面的分布布水平地震作作用的线荷载载集度(按三角形分分布):qEAkk:垂直于幕幕墙平面的分分布水平地震震作用(MPa);βE:动动力放大系数数,取5.0;αmaxx:水平地震震影响系数最最大值,取0.04;Gk:幕幕墙构件的重重力荷载标准准值(N),(主要指面板板组件);A:幕墙墙平面面积(mm2);qEAkk=βEαmaxGk/A……5.3.44[JGJ1102-20003]==5.0×00.04×00.00044==0.000008MPaaqEk::横梁受水平平地震作用线线荷载集度标标准值(N/mmm);B:横梁梁跨度(mm);qEk==qEAkB=00.000008×10550=00.084NN/mmqE:横横梁受水平地地震作用线荷荷载集度设计计值(N/mmm);qE=11.3qEkk=11.3×0..084=00.109NN/mm(3)幕墙横梁受受荷载集度组组合:用于强度计算时,采采用Sw+0.5SSE设计值组合合:……5.4.11[JGJ1102-20003]q=qww+0.5qqE=1..47+0..5×0.1109=1..524N//mm用于挠度计算时,采采用Sw标准值:……5.4.11[JGJ1102-20003]qk=qqwk=11.05N//mm(4)横梁在风荷荷载及地震组组合作用下的的弯矩值(按三角形分分布):My:横横梁受风荷载载及地震作用用弯矩组合设设计值(N·mmm);Mw:风风荷载作用下下横梁产生的的弯矩(N·mmm);ME:地地震作用下横横梁产生的弯弯矩(N·mmm);B:横梁梁跨度(mm);Mw=qqwB2/12ME=qqEB2/12采用Sw+0.5SE组合合:My=MMw+0.5MME=qBB2/12=1..524×110502/12=1440017..5N·mmm(5)横梁在自重重荷载作用下下的弯矩值(按矩形分布):Gk:横横梁自重线荷荷载标准值(N/mmm);H1:横横梁自重荷载载作用高度(mm),对挂式结结构取横梁下下分格高,对对非挂式结构构取横梁上分分格高;Gk=00.00044×H1=00.00044×10500=00.42N//mmG:横梁梁自重线荷载载设计值(N/mmm);G=1..2Gk=1..2×0.442=0..504N//mmMx:横横梁在自重荷荷载作用下的的弯矩设计值值(N·mmm);B:横梁梁跨度(mm);Mx=GGB2/8=00.504××105022/8=669457..5N·mmm确定材料的截面参参数(1)横梁抵抗矩矩预选:Wnx::绕X轴横梁净截截面抵抗矩预预选值(mm3);Wny::绕Y轴横梁净截截面抵抗矩预预选值(mm3);Mx:横横梁在自重荷荷载作用下的的弯矩设计值值(N·mmm);My:风风荷载及地震震作用弯矩组组合设计值(N·mmm);γx,γγy:塑性发展展系数:对于钢材龙龙骨,按JGJ1333或JGJ1002规范,均取1.05;对于铝合金金龙骨,按最最新《铝合金金结构设计规规范》GB500429-22007,均取1.00; fa:型型材抗弯强度度设计值(MPa),对6063--T5取90;按下面公式计算::Wnx==Mx/γxfa=669457..5/1.000/90=7771.755mm3Wny==My/γyfa=11400177.5/1..00/900=11555.775mm3(2)横梁惯性矩矩预选:df1,,lim:按按规范要求,横横梁在水平力力标准值作用用下的挠度限限值(mm);df2,,lim:按按规范要求,横横梁在自重力力标准值作用用下的挠度限限值(mm);B:横梁梁跨度(mm);按相关规规范,钢材横横梁的相对挠挠度不应大于于L/250,铝材横梁梁的相对挠度度不应大于L/180;《建筑幕幕墙》GB/T221086--2007还有如下规规定:按[5..1.1.22],对于构件件式玻璃幕墙墙或单元幕墙墙(其它形式式幕墙或外维维护结构无绝绝对挠度限制制):当跨距≤4500mmm时,绝对挠挠度不应该大大于20mm;当跨距>4500mmm时,绝对挠挠度不应该大大于30mm;按[5.1..9,b],自重标准准值作用下挠挠度不应超过过其跨度的1/500,并且不应应大于3mm;B/1880=10550/1800=5.8333mmB/5000=10550/5000=2.1mmm对本例取:df1,,lim=55.833mmmdf2,,lim=22.1mmqk:风风荷载作用线线荷载集度标标准值(N/mmm);E:型材材的弹性模量量(MPa),对6063--T5取700000MPa;Iymiin:绕Y轴最小惯性性矩(mm4);B:横梁梁跨度(mm);df1,,lim=qqkB4/120EEIyminn……(受风荷载与与地震作用的的挠度计算)Iymiin=qkB4/120EEdf1,llim==1.05××105044/120//700000/5.8333==260488.051mmm4Ixmiin:绕X轴最小惯性性矩(mm4);Gk:横横梁自重线荷荷载标准值(N/mmm);df2,,lim=55GkB4/384EEIxminn……(自重作用下下产生的挠度度计算)Ixmiin=5GkB4/384EEdf2,llim==5×0.442×105504/384//700000/2.1==452199.727mmm4选用横梁型材的截截面特性按照上面面的预选结果果选取型材::选用型材材号:XS-022C型材抗弯弯强度设计值值:90MPaa型材抗剪剪强度设计值值:55MPaa型材弹性性模量:E=700000MPaa绕X轴惯惯性矩:Ix=3520000mm44绕Y轴惯惯性矩:Iy=1649900mm44绕X轴净净截面抵抗矩矩:Wnx1=122067mmm3绕X轴净净截面抵抗矩矩:Wnx2=122067mmm3绕Y轴净净截面抵抗矩矩::Wny1=65556mm33绕Y轴净净截面抵抗矩矩::Wny2=82293mm33型材净截截面面积:An=690..2mm2型材线密密度:γg=0.0118635NN/mm横梁与立立柱连接时角角片与横梁连连接处横梁壁壁厚:t=2.55mm横梁截面面垂直于X轴腹板的截截面总宽度::tx=5mm横梁截面面垂直于Y轴腹板的截截面总宽度::ty=2.5mmm型材受力力面对中性轴轴的面积矩(绕X轴):Sx=49866mm3型材受力力面对中性轴轴的面积矩(绕Y轴):Sy=75077mm3塑性发展展系数:γx=γy=1.000幕墙横梁的抗弯强强度计算按横梁抗弯强度计计算公式,应应满足:Mx/γγxWnx+My/γyWny≤fa……6.2.44[JGJ1102-20003]上式中:Mx:横横梁绕X轴方向(幕墙平面内内方向)的弯矩设计计值(N·mmm);My:横横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙墙平面方向)的弯矩设计计值(N·mmm);Wnx::横梁绕X轴方向(幕墙平面内内方向)的净截面抵抵抗矩(mm3);Wny::横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙墙平面方向)的净截面抵抵抗矩(mm3);γx,γγy:塑性发展展系数:对于钢材龙龙骨,按JGJ1333或JGJ1002规范,取1.05;对于铝合金金龙骨,按最最新《铝合金金结构设计规规范》GB500429-22007,取1.00;fa:型型材的抗弯强强度设计值,取90MPa。采用SG+Sw+0.5SSE组合,则::Mx/γγxWnx+My/γyWny=694457.5//1.00//120677+1400017.5//1.00//6556=27..113MPPa≤90MPaa横梁抗弯强度满足足要求。横梁的挠度计算因为惯性性矩预选是根根据挠度限值值计算的,所所以只要选择择的横梁惯性性矩大于预选选值,挠度就就满足要求::实际选用用的型材惯性性矩为:Ix=3520000mm44Iy=1649900mm44预选值为为:Ixminn=452119.7277mm4Iyminn=260448.0511mm4横梁挠度度的实际计算算值如下:df1==qkB4/120EEIy=11.05×110504/120//700000/1649900=00.921mmmdf2==5GkB4/384EEIx=55×0.422×105004/384//700000/3520000=00.27mmmdf1,,lim=55.833mmmdf2,,lim=22.1mm所以,横梁挠度满满足规范要求求。横梁的抗剪计算校核依据:τmaxx≤τa=55MPPa(型材的抗剪剪强度设计值值)(1)Vwk:风荷荷载作用下剪剪力标准值(N):Vwk==qwkB/4=11.05×11050/44=2275.6225N(2)Vw:风荷载载作用下剪力力设计值(N):Vw=11.4Vwkk=1..4×2755.625=3885.8755N(3)VEk:地震震作用下剪力力标准值(N):VEk==qEkB/4=00.084××1050//4=222.05NN(4)VE:地震作作用下剪力设设计值(N):VE=11.3VEkk=11.3×222.05=228.6655N(5)Vx:水平总总剪力(N);Vx:横横梁受水平总总剪力(N):采用Vww+0.5VVE组合:Vx=VVw+0.5VVE=3385.8775+0.55×28.6665=4400.2008N(6)Vy:垂直总总剪力(N):Vy=11.2×0..0004××BH1/2=11.2×0..0004××1050××1050//2=2264.6NN(7)横梁剪应力力校核:τx:横横梁水平方向向剪应力(MPa);Vx:横横梁水平总剪剪力(N);Sy:横横梁型材受力力面对中性轴轴的面积矩(mm3)(绕Y轴);Iy:横横梁型材截面面惯性矩(mm4);ty:横横梁截面垂直直于Y轴腹板的截截面总宽度(mm);τx=VVxSy/Iyty……6.2.55[JGJ1102-20003]==400.2208×75507/1664900//2.5==7.2888MPa7.2888MPa≤55MPaaτy:横横梁垂直方向向剪应力(MPa);Vy:横横梁垂直总剪剪力(N);Sx:横横梁型材受力力面对中性轴轴的面积矩(mm3)(绕X轴);Ix:横横梁型材截面面惯性矩(mm4);tx:横横梁截面垂直直于X轴腹板的截截面总宽度(mm);τy=VVySx/Ixtx……6.2.55[JGJ1102-20003]==264.66×49866/3520000/5==0.75MMPa0.755MPa≤55MPaa横梁抗剪强度能满满足!玻璃板块的选用与与校核基本参数:1:计算算点标高:17.4m;2:玻璃璃板尺寸:宽宽×高=B×H==1050mmm×10550mm;3:玻璃璃配置:中空空玻璃,外片片钢化玻璃6mm,内片钢化玻玻璃6mm;模型简图为:玻璃板块荷载计算算:(1)外片玻璃荷荷载计算:t1:外外片玻璃厚度度(mm);t2:内内片玻璃厚度度(mm);wk:作作用在板块上上的风荷载标标准值(MPa);GAk11:外片玻璃璃单位面积自自重标准值(仅指玻璃)(MPaa);qEAkk1:外片玻玻璃地震作用用标准值(MPa);γg1::外片玻璃的的体积密度(N/mm3);wk1::分配到外片片上的风荷载载作用标准值值(MPa);qk1::分配到外片片玻璃上的荷荷载组合标准准值(MPa);q1:分分配到外片玻玻璃上的荷载载组合设计值值(MPa);GAk11=γg1t1==0.00000256××6==0.0000154MPPaqEAkk1=βEαmaxGAk1==5×0.004×0.00001544==0.0000031MPPawk1==1.1wkkt13/(t13+t23)=11.1×0..001×663/(63+63)=00.000555MPaqk1==wk1+0.55qEAk11=00.000555+0.55×0.0000031=00.0005566MPaaq1=11.4wk11+0.5××1.3qEEAk1=11.4×0..000555+0.5××1.3×00.0000031=00.000779MPa(2)内片玻璃荷荷载计算:t1:外外片玻璃厚度度(mm);t2:内内片玻璃厚度度(mm);wk:作作用在板块上上的风荷载标标准值(MPa);GAk22:内片玻璃璃单位面积自自重标准值(仅指玻璃)(MPaa)qEAkk2:内片玻玻璃地震作用用标准值(MPa)γg2::内片玻璃的的体积密度(N/mm3);wk2::分配到内片片上的风荷载载作用标准值值(MPa);qk2::分配到内片片玻璃上的荷荷载组合标准准值(MPa);q2:分分配到内片玻玻璃上的荷载载组合设计值值(MPa);GAk22=γg2t2==0.00000256××6==0.0000154MPPaqEAkk2=βEαmaxGAk2==5×0.004×0.00001544==0.0000031MPPawk2==wkt23/(t13+t23)=00.001××63/(63+63)=00.00055MPaqk2==wk2+0.55qEAk22=00.00055+0.5××0.0000031=00.0005516MPaaq2=11.4wk22+0.5××1.3qEEAk2=11.4×0..0005++0.5×11.3×0..0000331=00.000772MPa(3)玻璃板块整整体荷载组合合计算:用于强度计算时,采采用Sw+0.5SSE设计值组合合:……5.4.11[JGJ1102-20003]q=1..4wk+0.5××1.3(qqEAk1+qqEAk2)=1..4×0.0001+0..5×1.33×(0.00000311+0.0000031))=0..001444MPa用于挠度计算时,采采用Sw标准值:……5.4.11[JGJ1102-20003]wk=00.001MMPa玻璃的强度计算::校核依据::σ≤[fg](1)外片校核::θ1:外外片玻璃的计计算参数;η1:外外片玻璃的折折减系数;qk1::作用在外片片玻璃上的荷荷载组合标准准值(MPa);a:分格格短边长度(mm);E:玻璃璃的弹性模量量(MPa);t1:外外片玻璃厚度度(mm);θ1=qqk1a4/Et14……6.1.22-3[JGGJ102--2003]]=00.0005566×100504/720000/64=77.373按系数θ1,查表表6.1.22-2[JGGJ102--2003]],η1=0.9881;σ1:外外片玻璃在组组合荷载作用用下的板中最最大应力设计计值(MPa);q1:作作用在板块外外片玻璃上的的荷载组合设设计值(MPa);a:玻璃璃短边边长(mm);b:玻璃璃长边边长(mm);t1:外外片玻璃厚度度(mm);m1:外外片玻璃弯矩矩系数,按边长比a/b查表6.1.22-1[JGGJ102--2003]]得m1=0.04442;σ1=66m1q1a2η1/t12……6.1.22[JGJ1102-20003]=66×0.04442×0..000799×105002×0.9881/62=66.294MMPa6.2944MPa≤fg1=84MMPa(钢化玻璃)外片玻璃的强度满满足要求!(2)内片校核::θ2:内内片玻璃的计计算参数;η2:内内片玻璃的折折减系数;qk2::作用在内片片玻璃上的荷荷载组合标准准值(MPa);a:分格格短边长度(mm);E:玻璃璃的弹性模量量(MPa);t2:内内片玻璃厚度度(mm);θ2=qqk2a4/Et24……6.1.22-3[JGGJ102--2003]]=00.0005516×100504/720000/64=66.722按系数θ2,查表表6.1.22-2[JGGJ102--2003]],η2=0.9886σ2:内内片玻璃在组组合荷载作用用下的板中最最大应力设计计值(MPa);q2:作作用在板块内内片玻璃上的的荷载组合设设计值(MPa);a:玻璃璃短边边长(mm);b:玻璃璃长边边长(mm);t2:内内片玻璃厚度度(mm);m2:内内片玻璃弯矩矩系数,按边长比a/b查表6.1.22-1[JGGJ102--2003]]得m2=0.04442;σ2=66m2q2a2η2/t22……6.1.22[JGJ1102-20003]=66×0.04442×0..000722×105002×0.9886/62=55.766MMPa5.7666MPa≤fg2=84MMPa(钢化玻璃)内片玻璃的强度满满足要求!玻璃最大挠度校核核:校核依据:df=ηημwka4/D≤df,limm……6.1.33-2[JGGJ102--2003]]上面公式中:df:玻玻璃板挠度计计算值(mm);η:玻璃璃挠度的折减减系数;μ:玻璃璃挠度系数,按按边长比a/b查表6.1.33[JGJ1102-20003]得μ=0.000406;wk:风风荷载标准值值(MPa)a:玻璃璃板块短边尺尺寸(mm);D:玻璃璃的弯曲刚度度(N·mmm);df,llim:许用用挠度,取短短边长的1/60,为17.5mmm;其中:D=Ette3/(12((1-υ2))……6.1.33-1[JGGJ102--2003]]上式中:E:玻璃璃的弹性模量量(MPa);te:玻玻璃的等效厚厚度(mm);υ:玻璃璃材料泊松比比,为0.2;te=00.95×((t13+t23)1/3……6.1.55-3[JGGJ102--2003]]=00.95×((63+63)1/3=77
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