幕墙转角立柱计算方法

第十三章、补充其他结构计算第一节、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6063T6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@300mm，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 WL=1420mm竖料右部荷载宽度 WR=1500mm该竖料左右边框均为相同的半框，偏安全考虑取W=1500mm。计算竖料的最大计算跨度Sm=2700mm计算转角框

三、竖料截面参数1-].q.I-三、竖料截面参数关1…I-・E.r1--nQ.•国•CT5I—68.931641754.53734601^.65^J30C2.08339c11.1-|-3174097.91323197235.2036

3011447.2754IR."-1B79/12 ■■)289^10/铝合金竖梁的截面特性，关于强轴X-X方向:A=1370mm2mI=3174097mm4x_mI=3197235mm4y_mCycm=69mmW =IXC Txc_mx_m yc_mWxcm=46013mm3^xc^_Cytm=76mmW =I XC TWxt_m x_mXCyt_mWw=41754mm3<xt^_m局部扭曲失稳一一截面等级分类:GB50429-2007表5.2.2-1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Ey^ik17E面T67证5E再强硬化17.应'15&再5E林4Eg'GB50429-2007表5.2.3计算系数气,气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a1弱硬化强硬化a2弱硬化强硬化杆件A——元件类型一一加劲肢单元：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，对于不带加劲肋的板件： 门=1材质系数查表得： f02=180MPa, e=^240MPa/f02=1.15加劲板件、中间加劲板件的宽厚比限值： P/0=21伍崩后=24.83实际计算宽厚比： P=-=9.61<p=24.83满足要求。t 10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： c=19.99mmc =48.3mmmin max压力分布不均匀系数： w=旦财=0.42bmax受压板件局部稳定系数： 1>w>0,k="=5.58w+1.05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=1.39计算板件的宽度： b=60.09mm计算板件的厚度： t=3.0mm材质系数查表得： f02=180MPa， E=j240MPa/"=1.15加劲肋修正系数，对于不带加劲肋的板件： 门=1加劲板件、中间加劲板件的宽厚比限值： P/°=21.5叫而=29.19实际计算宽厚比： P=b=20.03<p=29.19满足要求。t 10结论：板件B的计算有效厚度为3.0mm。杆件C——元件类型一一加劲肢单元：关于X-X轴为梯度应力：压应力分布不均匀系数计算： b=-19.99mmb =33.61mmmin max压力分布不均匀系数： w=巳m-=-0.59bmax受压板件局部稳定系数： 0>w>-1, k=7.81-6.29w+9.78w2=7.5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=1.87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： f02=180MPa， E=j240MPa/、=1.15加劲肋修正系数，对于不带加劲肋的板件：

加劲板件、中间加劲板件的宽厚比限值： P=21.58,.：^=33.810 七实际计算宽厚比： P=-=24.8vP,0=33.8满足要求。结论：板件C的计算有效厚度为3.0mm。杆件D——元件类型一一加劲单元：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=7.5mm门=1+0.1(c/1-1)2=1.225材质系数查表得： f02=180MPa，8=.：240MPa/f02=1.15边缘加劲板件的宽厚比限值：P=68证=7.64。0 ■、 …、一， b 一，•一一，实际计算宽厚比： P=b=13.6>P。°=7.64 不满足要求。板件宽厚比大于表5.2.1时，应按下式进行有效厚度折减：?=气1-以2022受压板件的弹性临界屈曲应力：b=—竺竺a—=43.8MPac12（1-七2）-p2板件的换算柔度系数： 人=、兀耳=2.03计算板件受压时的有效厚度：te=^0.96xl-1.0x022}t=1.26mm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:=2970556mm4y_mAm=1302mm2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:=2970556mm4y_mAm=1302mm2'xm=28526"mm4Wm=Ix_mxf_m:炯如.-93.99r--83.1323-72 --vI倍二、>■39541.879339353.276651604.6559^732.07^2852&99.34212970556.57^42746B17.75B1局.F二F/5ISCyc_m=72-Cyc_m=72-48mmWxcm=39353mm3 Cyt_mCyt_m=72.51mmW^ =39341mm3<xt mW=I乂C-1Wxt_mIx_m人Cyt_m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：JGJ102-2003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w——基本风压，取w=0.5kPar「一风压高度变化系数,r=2.14P^^----高度Zr「一风压高度变化系数,r=2.14P^^----高度Z处的阵风系数，P=1.50竖料计算荷载宽度W=1500mm计算竖料的最大计算跨度 Sm=2700mmWLWLWRAS=min(W,S)x0.5=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Rsl四I(A)=R[(1)+[RI(10)-RI(1)]xlogA=1.8+[0.8x1.8-1.8]xlog(A)=1.8Ri=Ri(A)+0.2=2所以，作用在玻璃上风荷载标准值为W=P.・R,-R.•w=kPa水平分布地震作用标准值为q=1.2Pxaxyxt=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q^=叫+0.5xq砍)xAS=2.41N/mm作用在竖料上的水平线荷载设计值:q=(1.4xWk+0.5x1.3xq以)xAS=3.361N/mm竖料在水平荷载作用下的支座反力:气=qxSx0.5=4540N竖料在水平荷载作用下的最大弯矩M=£xqxS2x(3一4a2)=x106N•mm材料塑性发展系数：y=1.05竖料上的最大弯曲应力M… …bh=—一h一=63.3MPa<140MPaxc_mMbh=—―^i—=69.8MPa<140MPaxt_m作用在竖料上的最大变形d= —=7.5mmWS/180=15mmhi384EXI m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G=0.5x25.6X10-6x(t+1)x—xSxy=1037Ngl 1 2 mG横料自重标准值G=AxyxyxS=ttalGt竖料自重值G=AxyxyxS=136N作用在单元竖料上的总重量G