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PAGEPAGE92目录目录………………….1TOC第一章设计计算依据3第二章设计荷载确定原则3第三章材料的物理及力学性能5第四章隐框玻璃幕墙计算6一、立柱计算6(一eq)、第一eq处立柱计算6(二)、第二eq处立柱计算9二、横梁计算12三、玻璃计算14四、结构胶胶形计算16五、幕墙组件的固定块及其间距计算17六、横梁与立柱连接计算19七、立柱与支座连接计算20八、支座计算21九、支座与埋件连接计算22十、幕墙预埋件计算23十一、立柱伸缩缝设计计算25第五章石材幕墙计算26一、立柱计算26(一)、第一处立柱计算26(二)、第二处立柱计算29二、横梁计算32三、横梁与立柱连接计算34四、立柱与支座连接计算35五、支座计算36六、支座与埋件连接计算37七、幕墙预埋件计算38八、立柱伸缩缝设计计算40九、短槽固定式石材计算41第六章铝板幕墙计算43一、立柱计算43(一)、第一处立柱计算43(二)、第二处立柱计算46二、横梁计算49三、板材计算51四、横梁与立柱连接计算54五、立柱与支座连接计算55六、支座计算56七、支座与埋件连接计算57八、幕墙预埋件计算58九、立柱伸缩缝设计计算60第七章加肋全玻计算61(一eq)、第一eq处加肋全玻计算61(二eq)、第二eq处加肋全玻计算62第一章设计计算依据1、广州保利大厦建筑结构施工图。2、规范:《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003;J280-2003;《建筑幕墙》JG3035-1996;《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003、J255-2003;《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001、J113-2001;《建筑结构荷载规范》GB50009-2001;《钢结构设计规范》GB50017-2003。3、工程基本条件:(1)、地区类别:C类;(2)、基本风压:Wo=EQ0.5kN/m2;(3)、风力取值按规范要求考虑;(4)、地震烈度:EQ7度;(5)、年最大温差:EQ80oC;(6)、建筑结构类型:u/H的限值=1/EQ267。第二章设计荷载确定原则在作用于幕墙上的各种荷载中,主要有风荷载、地震作用、幕墙结构自重和由环境温度变化引起的作用效应等等。在幕墙的节点设计中通过预留一定的间隙,消除了由各种构件和饰面材料热胀冷缩引起的作用效应。所以,作用于垂直立面幕墙的荷载主要是风荷载、地震作用,幕墙平面内主要是幕墙结构自重,其中风荷载引起的效应最大。在进行幕墙构件、连接件和预埋件承载力计算时,必须考虑各种荷载和作用效应的分项系数,即采用其设计值;进行位移和挠度计算时,各分项系数均取1.0,即采用其标准值。1、风荷载根据规范,垂直于幕墙表面上的风荷载标准值,按下列公式(2.1)计算:Wk=gzszWo················(2.1)式中:Wk风荷载标准值(KN/m2);gz高度z处的阵风系数;s风荷载体型系数;z风压高度变化系数;Wo基本风压(KN/m2)。按规范要求,进行建筑幕墙构件、连接件和锚固件承载力计算时,风荷载分项系数应取w=1.4,即风荷载设计值为:W=wWk=1.4Wk··············(2.2)2、地震作用幕墙平面外地震作用标准值计算公式如下:qEK=eqEmax\f(Gk,A)·················(2.3)式中,qEK为垂直幕墙平面的分布水平地震作用;(KN/m2)E为地震动力放大系数;max为水平地震影响系数最大值;eq\f(Gk,A)为单位面积的幕墙结构自重(KN/m2)。按规范要求,地震作用的分项系数取E=1.3,即地震作用设计值为:qE=EqEK=1.3qEK·············(2.4)3、幕墙结构自重按规范要求,幕墙结构自重的分项系数取G=1.2。4、荷载组合按规范要求对作用于幕墙同一方向上的各种荷载应作最不利组合。对垂直立面上的幕墙,其平面外的荷载最不利荷载组合为:WK合=1.0WK+0.6qEK·············(2.5)W合=1.0W+0.6qE·············(2.6)其中,WK合为组合荷载的标准值(KN/m2);W合为组合荷载的设计值(KN/m2)。第三章材料的物理及力学性能1.幕墙结构材料的体积密度按下表采用:(KN/m3)材料名称密度铝合金28.0玻璃璃25.6钢材材78.52.材料的强度设计值按下表采用:(N/mm2)合金状态抗拉抗压强度ffa抗剪强度favv局部承压6063-T5585.549.61206063-T66140.081.2161Q235钢215125305不锈钢2051203.材料弹性模量E按下表采用:(N/mm2)材料料E(×105))铝合金0.70玻璃璃0.72钢材材2.14.幕墙材料的线膨胀系数α按下表采用:材料料α(×10-5)铝合金2.35玻璃璃1.0钢材材1.25.焊缝强度设计值按下表采用:(N/mm2)构件钢材对接焊缝(三级级)角焊缝抗拉(弯)抗剪抗拉(弯、剪))Q235钢1851251606.玻璃的强度设计值按下表采用:(N/mm2)类型型厚度(mm)大面强度fg11边缘强度fg22钢化玻璃5-1284.058.815-1972.050.4第四章隐框玻璃幕墙计算一、立柱计算根据大厦的建筑结构特点,幕墙立柱悬挂在建筑主体结构上,如图所示。综合考虑幕墙标高、幕墙的横向分格宽度、所选立柱型材、楼层高度以及对立柱的固定方式,以下列情况最为不利,须作立柱强度和刚度的校核。(一eq)、第一eq处立柱计算1、部位要素该处立柱位于隐框玻璃幕墙大面部份,最大计算标高按eq99.4m计,幕墙结构自重Gk/A=eq400N/m2,幕墙横向计算分格宽度B=eq1500mm。2、力学模型该处每条立柱与与主体结构构通过两个个钢支座相相连,层高高L=eq3900mm,钢钢支座跨距距分别为bb=EQ500mm,a=EQ3400mm;采采用双跨梁梁力学模型型,如图所所示。3、荷载确定按该处幕墙横向向分格宽度度B,取出一一个纵向的的计算单元元,立柱受受均布载作作用,对eqC类类地区,该该处风压高高度变化系系数取:zz=eq1.6921;阵风系系数取:ggz=11.60229;体体型系数取取:s=1..2。(参考《建建筑结构荷荷载规范》第41页。)根据公式(2..1)~((2.6))可得:WK=1.60299×EQ1.2×eq1.6921×eq0.5取WK=eq1.6274(KN/mm2)W=1.4WK==eq2.2784(KN/mm2)取地震动力放大大系数:EE=55qEk=5×eq0.08×eq400//10000=eq0.16(KNN/m2)qE=1.3qEKK=eq0.208(KN/mm2)WK合=1.0×eq1.6274+00.6×EQ0.16=EQ1.7234(KKN/m22)W合=1.0×eq2.2784+00.6×EQ0.208=EQ2.4032(KKN/m22)从而,作用于立立柱上的线线荷载标准准值和设计计值分别为为:qK=eq1500/1000×eq1.7234==eq2.5851(N/mmm)q=eq1500/1000×eq2.4032==eq3.6047(N/mmm)4、幕墙铝立柱((1)参数:该处幕墙的立柱柱的横截面面参数如下下:主惯性矩:I=eq3979837mm4净截面面积:A=eq1406.763mm2弯矩作用方向的的净截面抵抵抗矩:WWmin=eq53721.54mm3型材壁厚:t=2.5mmm型材材料为:eq铝合金(60633-T5));强度设计值为::ff=eq85.5N/mmm2;弹性模量为:E=eq70000N/mmm2。5、立柱强度校核核根据规范,幕墙墙立柱截面面最大应力力满足:EQmax=\ff(N,AA0)+\f(MM,.W))≤f式中:maxx立柱中的的最大应力力(N//mm2)N立柱中的的拉力设计计值(NN)A0立柱净截截面面积(mm22)M立柱弯矩矩设计值(N.mmm)塑性发展展系数,取取为1.005;W弯矩作用用方向的净净截面抵抗抗矩;(mm3)根据结构力学可可得A、B、C各支座反反力分别为为:EQRb=\f(L3-2a2L+a3,4b((L2-aa2-bb2))·qLeq=\f(39003-2×344002×39000+340003,4×500((390002-3340022-55002))eq·3.6047××39000eq=17479.8789(N)eqRa=\f(qL,,2)--\f((b,L)).Rbeq=\f(3.6047×3900,2))-\\f(5000,39900)××174779.87789eq=4788.1553(N)eqRc=\f(qL,,2)--\f((a,L)).Rbeq=\f(3.6047×3900,2))-\\f(34400,33900))×174779.87789eq=-8209.7041(N)该处立柱跨中弯弯矩最大值值位于ABB段,弯矩矩方程为::eqM(z)=Ra.z-\ff(1,22)qz22eq=4788.1553.z-\f(1,2)×3.6047zz2令弯矩的一阶导导数M’(z)=0,,得跨中弯弯矩最大值值位置:eqzo=\f(RRa,q)=13328.33088((mm)从而跨中最大弯弯距:EQMmax中=331800074.55(N..mm)该处立柱中间支支座B的负弯矩矩为:eqMB=Rcb-\f(11,2)qqb2eq=-8209.7041×500-\\f(1,,2)×3.60047×5002eq=-4555440(N.mm)可见,立柱弯矩矩设计值为为:eqM=4555440(N.mm)立柱承受拉力设设计值为::eqN=1.2eq\f(Gk,A)×L××B错误!未定义义书签。=1.2×eq400××39000×15000/100000000=eq2808(N)则立柱中最大正正应力为::EQmax=\f((N,A00)+\f(MM,.W))EQ=\f(2808,1406.763)+\f(4555440,1.05×53721.554)EQ=82.7554(N/mm2)可见:eqmax≤f所选立柱的强度度满足设计计要求。6、立柱刚度校核核根据规范在作立立柱的刚度度校核时,采采用荷载的的标准值,因因此下面采采用支座反反力Ra、Rb、Rc的值时应应乘上系数数qk/q。立柱柱的最大挠挠度位于AAB段,AB段的挠挠曲方程为为:equ(z)=-\f(qk,24EI)zz4+\f((qkL2-2Rbb,122EIL))z3+\f((4RbbL2-4Rbb3-qkL4,24EEIL)zz令u(z)的一阶阶导数u’(z)=0,可得得最大挠度度的位置::eqzo=1488.11838mmm把z0代回挠曲线方程程,得到幕幕墙立柱最最大挠度::EQumax=77.85115(mmm)根据规范对立柱柱刚度要求求,立柱的的最大允许许挠度eq[u]=\f(L,180),eq[u]=18.8889mm可见,umaxx≤[u]所选立柱的刚度度满足设计计要求。(二)、第二eq处立柱计计算1、部位要素该处立柱位于eq主主楼玻璃幕幕墙边角部部位,立柱柱采用铝立立柱(1)中间加加套蕊。最最大计算标标高按eq99.4mm计,幕墙墙结构自重重Gk/A=eq500N/mm2,幕墙横横向计算分分格宽度BB=eq1500mm。2、力学模型该处每条立柱与与主体结构构通过两个个钢支座相相连,层高高L=eq3900mm,钢钢支座跨距距分别为bb=EQ500mm,a=EQ3400mm;采采用双跨梁梁力学模型型,如图所所示。3、荷载确定按该处幕墙横向向分格宽度度B,取出一一个纵向的的计算单元元,立柱受受均布载作作用,对eqC类类地区,该该处风压高高度变化系系数取:zz=eq1.6921;阵风系系数取:ggz=11.60229;体体型系数取取:s=2。(参考《建建筑结构荷荷载规范》第41页。按墙角边取,-1.8(外面)+(-0.2)(内表面))根据公式(2..1)~((2.6))可得:WK=1.60299×EQ2×eq1.6921×eq0.5=eq2.7122(KN/mm2)W=1.4WK==eq3.7972(KN/mm2)取地震动力放大大系数:EE=55qEk=5×eq0.08×eq500//10000=eq0.2(KNN/m2)qE=1.3qEKK=eq0.26(KN/mm2)WK合=1.0×eq2.7123+00.6×EQ0.2=EQ2.8323(KKN/m22)W合=1.0×eq3.7972+00.6×EQ0.26=EQ3.9532(KKN/m22)从而,作用于立立柱上的线线荷载标准准值和设计计值分别为为:qK=eq1500/1000×eq2.8323==eq4.2485(N/mmm)q=eq1500/1000×eq3.9532==eq5.9298(N/mmm)4、幕墙铝立柱((2)参数:该处幕墙的立柱柱的横截面面参数如下下:主惯性矩:I=eq6599303mm4净截面面积:A=eq1897mm2弯矩作用方向的的净截面抵抵抗矩:WWmin=eq85687mm3型材壁厚:t=2.5mmm型材材料为:eq铝合金(60633-T5));强度设计值为::ff=eq85.5N/mmm2;弹性模量为:E=eq70000N/mmm2。5、立柱强度校核核根据规范,幕墙墙立柱截面面最大应力力满足:EQmax=\ff(N,AA0)+\f(MM,.W))≤f式中:maxx立柱中的的最大应力力(N//mm2)N立柱中的的拉力设计计值(NN)A0立柱净截截面面积(mm22)M立柱弯矩矩设计值(N.mmm)塑性发展展系数,取取为1.005;W弯矩作用用方向的净净截面抵抗抗矩;(mm3)根据结构力学可可得A、B、C各支座反反力分别为为:EQRb=\f(L3-2a2L+a3,4b((L2-aa2-bb2))·qLeq=\f(39003-2×344002×39000+340003,4×500((390002-3340022-55002))eq·5.9298××39000eq=28754.7344(N)eqRa=\f(qL,,2)--\f((b,L)).Rbeq=\f(5.9298×3900,2))-\\f(5000,39900)××287554.73344eq=7876.6055(N)eqRc=\f(qL,,2)--\f((a,L)).Rbeq=\f(5.9298×3900,2))-\\f(34400,33900))×287554.73344eq=-13505.1201(N)该处立柱跨中弯弯矩最大值值位于ABB段,弯矩矩方程为::eqM(z)=Ra.z-\ff(1,22)qz22eq=7876.6055.z-\f(1,2)×5.9298zz2令弯矩的一阶导导数M’(z)=0,,得跨中弯弯矩最大值值位置:eqzo=\f(RRa,q)=13328.33088((mm)从而跨中最大弯弯距:EQMmax中=552312283((N.mmm)该处立柱中间支支座B的负弯矩矩为:eqMB=Rcb-\f(11,2)qqb2eq=-13505.1201×500-\\f(1,,2)×5.92298×5002eq=-7493785(N.mm)可见,立柱弯矩矩设计值为为:eqM=7493785(N.mm)立柱承受拉力设设计值为::eqN=1.2eq\f(Gk,A)×L××B错误!未定义义书签。=1.2×eq500××39000×15000/100000000=eq3510(N)则立柱中最大正正应力为::EQmax=\f((N,A00)+\f(MM,.W))EQ=\f(3510,1897)+\f(7493785,1.05×85687)EQ=85.1411(N/mm2)可见:eqmax≤f所选立柱的强度度满足设计计要求。6、立柱刚度校核核根据规范在作立立柱的刚度度校核时,采采用荷载的的标准值,因因此下面采采用支座反反力Ra、Rb、Rc的值时应应乘上系数数qk/q。立柱柱的最大挠挠度位于AAB段,AB段的挠挠曲方程为为:equ(z)=-\f(qk,24EI)zz4+\f((qkL2-2Rbb,122EIL))z3+\f((4RbbL2-4Rbb3-qkL4,24EEIL)zz令u(z)的一阶阶导数u’(z)=0,可得得最大挠度度的位置::eqzo=1488.11838mmm把z0代回挠曲线方程程,得到幕幕墙立柱最最大挠度::EQumax=77.78118(mmm)根据规范对立柱柱刚度要求求,立柱的的最大允许许挠度eq[u]=\f(L,180),即,eq[u]=18.8889mmm可见,umaxx≤[u]所选立柱的刚度度满足设计计要求。二、横梁计算综合考虑横梁所所处位置的的标高、幕幕墙的横向向分格宽度度、所选横横梁型材,以以下列情况况最为不利利,须作横横梁强度和和刚度的校校核。1、部位基本参数数该处横梁位于隐隐框玻璃幕幕墙;最大大标高为eq99.4m;饰面面材料为eq玻玻璃,横梁梁所受到的的重力取为为GK/A=eq400N/mm2;横梁的的计算长度度取B=eq1500mm;幕幕墙的纵向向分格高度度分别为eq2100mmm和EQ450mm。2、力学模型横梁与立柱相接接,相当于于两端简支支。在幕墙平面内,横横梁受到饰饰面板材的的重力作用用,可视为为均布线荷荷载qG;qG=1.2GKK/A.HH=1..2×400×21000/1066=1..008((kN/mm)在幕墙平面外,横横梁受到风风压等荷载载作用,其其受力面积积为上左图图阴影部分分,即上面面为三角形形荷载,下下面为梯形形荷载;其其中q1和q2是上下阴阴影面积承承受的最大大设计线荷荷载:q1=1.80224(kNN/m)q2=0.54007(kNN/m)相应的最大标准准线荷载::qK1=1.22926((kN/mm)qK2=0.33878((kN/mm)因此横梁是一个个双弯构件件。3、横梁型材选择择:该处幕墙的横梁梁横截面参参数如下::横截面积:AA=eq988.2416mm2横截面X-X惯惯性矩:IX=eq440081.2mm4横截面X-X最最小抵抗矩矩:WX=eq10635.87mm3横截面Y-Y惯惯性矩:IY=eq774193.8mm4横截面Y-Y最最小抵抗矩矩:WY=eq19793.94mm3横梁的材料为::EQ铝合金(60633-T5))其强度设计值为为:f=eq85.5N/mmm2;其弹性模量为::E=eq70000N/mmm2。4、横梁强度校核核根据规范,幕墙墙横梁截面面最大应力力满足:EQmax=\ff(MX,.WX)+\\f(MYY,.WY)≤f式中:maxx横梁中的的最大应力力(N//mm2)MX绕X轴(幕墙平面内方向向)的最大弯弯矩值((N.mmm)MY绕Y轴(垂直幕墙平面方方向)的最大弯弯矩值((N.mmm)材料塑性发展系系数,取为为1.055;EQMX=\f(qGG.B2,8)EQ=\f(1.008×15002,88)EQ=283500(N.mm)EQMY1=\f((q1.B2,12))EQ=\f(1.8024×15002,112)EQ=337950(N.mm)EQMY2=\f((q2B2,24))(3-\\F(H222,B2))EQ=\f(0.5407×15002,224)×(3-\FF(45002,150002))EQ=147509.7188(N.mm)EQMY=MY1++MY2EQ=337950+147509.7188EQ=485459.7188(N.mm)则:EQmaxx=\f((MX,.WX)+\\f(MYY,.WY)EQ=\f(283500,1.05×10635.887)++\ff(4855459..71888,1.005×197993.944)EQ=48.7436(N/mm2)可见:eqmax≤f所选横梁的强度度满足设计计要求。5、横梁刚度校核核该处幕墙横梁最最大挠度是是umaxYY、umaxXX二部分的的矢量和::而umaxY又由uumaxYY1+umaxxY2二部部分组成,EQumaxY1==\f((qk1B4,1200EIY)EQ=\f(1.2926×15004,1120×700000×7741193.88)EQ=1.0062(mm)EQumaxY2=\f(qqk2B4,2400EIY)(\ff(25,,8)-\\f(5HH22,4B2)+\ff(H24,8B4))EQ=\f(0.3878×15004,2240×700000×7741193.88)(\ff(25,,8)-\\f(5××4502,4×150002)+\ff(45004,8×150004))EQ=0.4549(mm)EQumaxY=uumaxYY1+uumaxYY2EQ=1.0062+0.4549EQ=1.4611(mm)式中:umaaxY横梁在幕幕墙平面外外的最大挠挠度;(mm)qk横梁承受受的标准线线荷载;((N/mmm)B横梁长度度;(mm)E横梁材料料的弹性模模量;(N/mmm2)IY横梁横截截面主惯性性矩(对Y-Y轴);(mm4)横梁在幕墙平面面内由自重重引起的挠挠度umaxXX为:EQumaxX=\f(55qGKB4,3844EIX)=EQ\f(5×1.008/11.2×150004,3844×700000×4400081.22)=1.79774(mmm)从而,横梁的最最大挠度为为:umax=eq\r(,umaaxX2+umaxxY2)=eq\r(,1.79742+1.4461122)=2.31664(mmm)根据规范对横梁梁的刚度要要求,横梁的最最大允许挠挠度为[u]=B/1880。即,eq[u]==8.33333mmm可见,umaax≤[u]所选横梁的刚度度满足设计计要求。三、玻璃计算综合考虑玻璃所所处位置的的标高、玻玻璃分格宽宽度和高度度以及玻璃璃的厚度等等因素,以以下列情况况最为不利利,须作玻玻璃的强度度校核。该处6+9A+6mmm钢化中空空玻璃位于于全隐框玻玻璃墙;标标高取为99.44m;幕墙自自重按4000N/mm2计,垂直直于玻璃面面的组合荷荷载设计值值为2.40031kNN/m2,组合荷荷载标准值值为1.77234kkN/m22,所用玻玻璃长宽尺尺寸分别为为eqa=1500mm,eqb=2100mm,EQ外层玻璃厚厚度为6mm;玻璃璃跨中的强强度设计值值为fg=EQ84N/mmm2。作用于中空玻璃璃上的荷载载按下式分分配到两片片玻璃上:直接承受风荷载载作用的单单片玻璃:Wk1=1.1WkEQ\F(t13,t13+t23)=1..1x2..403××EQ\F(63,63+63)=1..322kkN/m22不直接承受风荷荷载作用的的单片玻璃璃:Wk2=WkEQ\F(t223,t13+t23)=2.4003×EQ\F(63,63+63)=1..20155kN/mm21、外片玻璃强度校校核:玻璃板中最大应应力根据规范,玻璃璃在垂直于于幕墙平面面的风荷载载和地震的的作用下,其其最大应力力按下式计计算:EQmax=\f(66.m.WWk.a2,t2).η式中:maxx玻璃中的的最大应力力(N//mm2)m跨中弯矩系系数,由玻璃短短边比长边边a/b==15000/21000=0..71,查表得m=00.07442Wk组合荷载设计值值,kNN/m2a玻璃短边边边长,mmmt玻璃的的厚度,mmE玻璃的弹性性模量,720000(N//mm2)η折减系数,,由θ=wk.a4/(E..t4)θ=1.3322×1150044/(722000××64)/10000=771.7223查表得η=0.775则外片玻璃的应应力为:EQmax=\ff(6.mm.Wk11.a2,t12).ηEQ=\f(6×0.0742××1.3222×155002,10000×62)×00.75=27.58((N/mmm2)≤fg=84N//mm2可见,玻璃跨中中的强度满满足设计要要求。通过比较,内片片玻璃所承承受的风力力比外片玻玻璃所承受受的风压小小,所以得得知内片玻玻璃的应力力也满足要要求。2、玻璃跨中最大大挠度u,按下式式计算:EQu=\f(μ.wk.a44η,D)..10-33式中,μ跨中最最大挠度系系数,由玻玻璃短边与与玻璃长边边之比a/b==15000/21000=0..71,μ=0.0007277;wk垂直于玻璃平面面方向的风风荷载设计计值;a玻璃短边长度,为1500mm;te中空玻璃的的等效厚度度,mmmD玻璃刚度(NNmm)中空玻璃的等效效厚度:te=0.995EQ\R(3,t13+t23)=7..2mmEQD=\f(E.te3,12(11-v2))EQ=\f(72000×7..23,12((1-0..22))=23328000E玻璃的弹性模量量,取为7720000N/mmm2;v玻璃的泊松比,取取为0.22;η折减系数,,由θ=wk.a4/(E..t4)θ=2.4403×1150044/(722000××7.244)/10000=662.877查表得η=0.778u=EQ\f(2.wkk合.a4η,D)..10-33EQ=\f(0.00727×2..403××150004,233328000)×0..76×110-3=23.5(mmm)玻璃板中允许的的最大挠度度值[u]为玻璃板板短边的11/60,即[u]=25mmu[u]可见,玻璃板中中最大挠度度满足设计计要求。四、结构胶胶形形计算综合考虑幕墙所所处位置的的标高、分分格宽度和和高度等因因素,对下下列不利处处进行结构构胶胶形设设计(胶厚和胶胶宽)。该处结构胶位于于全隐幕墙墙;标高为为99.44m;风荷荷载标准值值为WK=1..62744kN/mm2。年最大大温差为TT=EQ80oC,建筑结结构的最大大层间变位位角为=1/EQ267。EQ玻璃体积密度按按G=2.556吨/米3计,线胀胀系数为==0.000001,厚厚度为t=6mmm,EQ垂直安装装,最大宽宽高尺寸分分别为11500mmm,21000mm。采用EQD.C.993结构胶,结结构硅酮密密封胶短期期强度设计计值f1=0..2N/mmm2,结构硅硅酮密封胶胶长期强度度设计值ff2=0..01N//mm2,结构胶胶完全固化化后在温差差效应作用用下的最大大变位承受受能力T=0.14,结构胶胶完全固化化后在地震震效应作用用下的最大大变位承受受能力E=EQ0.4。1、胶缝宽度(1)、风荷载作作用所需胶胶缝宽度::Cs1EQ=\F(WK.短边,,20000.f1)EQ=\F(1.6274×1500,20000×0.2))=8.71882(mmm)(2)、自重作用用所需胶缝缝宽度:Cs1EQ=\F(t.G.a.bb,20000.(aa+b)..f2)EQ=\F(6×0.001×110×2.566×15000×21000,20000×(15500+22100))×0.01)=9.6(mmm)取打胶宽度100mm。2、胶缝厚度(1)、温度效应应作用所需需胶缝厚度度:ts1=EQ\F(L,\\R(,TT.(2+T)))EQ=\F(2.268,\R(,0.14×(2+0.144)))=3.99337(mmm)其中,ts11温度效应应作用所需需打胶厚度度LEQ玻璃的相对对位移量((以长边计计)L=L×|铝--|×TEQ=2100×|0.000002235--0.000001||×80=2..268(mm))铝为铝材的的线膨胀系系数0.000002235。(2)、地震作用用所需胶缝缝厚度:ts2=EQ\F(.b..,\R((,E.(2+E)))EQ=\F(0.7×2100×1//267,,\R(,,0.4××(2+0..4))))=5.61911(mmm)其中,胶缝缝变形折减减系数,取0.7取打胶厚度为66mm。所以,结构胶胶胶形设计为为:宽度110mm××厚度6mmm。五、幕墙组件的的固定块及及其间距计计算综合考虑幕墙所所处位置的的标高、分分格尺寸等等因素,对对下列不利利处进行固固定块设计计计算。该处幕墙位于主主楼,标高高取为999.4m,幕幕墙自重按按400NN/m2计;标准准荷载为WWK合=1..72344kN/mm2;设计荷荷载为W合=2..40311kN//m2。幕墙组件尺寸为为a×b为15000mm××21000mm。固定块为单面的的压块,材材质为铝合合金(60663-T55),弹性模模量为700000NN/mm22,抗弯强强度设计值值为85..5N/mmm2;尺寸b1×h×t为50mmm×34.55mm×5mm;安安装间距不不超过=3300mmm。每个固固定块由11个M6的螺钉钉固定。1、固定块强度校校核螺孔中心至固定定块受力顶顶端的距离离L=17mmm,至另另一侧的距距离L1=25mmm。固定块的净截面面比:EQ\f(A1,A0)=\ff((500-11×6),,50))=0..88固定块的截面惯惯性矩:I=EQ\f(b1,112)..t3=EQ\f((50-1×6),12))×53=458.33333(mmm4)固定块的截面抵抵抗矩:Wmin=EQ\f(I,t/2)=EQ\f(458.3333,5/2)=183.33333(mmm3)固定块承受荷载载的面积为为:A=EQ\f(a.,2)=EQ\f(1500××300,,2)×10-6=00.2255(m2)固定块承受荷载载设计值为为:P=1.5×A..W合=1.5×00.2255×2.40031×10000=8111.04662(NN)固定块承受荷载载标准值为为:PK=1.5×A..WK合=1.5×00.2255×1.72234×10000=5811.64775(NN)固定块承受弯矩矩值为:M=811.04462×17=137887.78852(NN.mm))固定块的最大应应力值为::=EQ\f(M,Wmin)==EQ\f(13787.7852,183.3333)=75..20611(N/mmm2)<855.5N//mm2可见固定块的强强度满足设设计要求。2、固定块刚度校校核固定块的最大挠挠度为:u=EQ\f(PK.L3,,3.E..I)=EQ\f(581.6475×173,3×7700000×458..33333)=0.02977(mm))<L/1500=17/1500=0.1113((mm)。可见固定块的刚刚度满足设设计要求。3、固定块连接螺螺钉强度校校核能承受的最大拉拉力为:N=170×1××EQ\F(×4.911752,4)=3228.6696((N)P0=P.eq\f(L+L1,,L1)=811.00462××eq\f(17+25,25)P0=1362..558NN从而,N>PP0可见其强度满足足设计要求求。六、横梁与立柱柱连接计算算综合考虑幕墙所所处位置的的标高、分分格尺寸等等因素,对对下列不利利处进行横横梁与立柱柱连接强度度计算。该处幕墙位于主主楼,标高高为99..4m,幕幕墙自重按按GK/A=4000N/mm2计;设计计荷载为WW合=2..40311kN/mm2。幕墙分格宽度BB=15000mm,横横梁上分格格高度H1=21000mm。下分格高高度H2=4500mm。立柱材料为铝合合金(60663-T55),局部壁壁厚为2..5mm。横梁材料为铝合合金(60663-T55),局部壁壁厚为2..5mm。角码材料为铝合合金(60663-T55),壁厚为为3mm。角码由2个M55的螺钉与与立柱连接接,螺钉承承受水平和和垂直组合合剪切力作作用。1、荷载计算(1)、水平荷载载:横梁上分格块传传到横梁上上的力为::N1上=EQ\F(W合.B2,8)EQ=\F(2.4031×15002×110-3,8))=675.87719(NN)横梁下分格块传传到横梁上上的力为::N1下=EQ\F(W合.H2.(2BB-H2),8))EQ=\F(2.4031×450×(2××15000-4550)××10-3,8))=344.69947(NN)从而,N1=N1上+N1下=10220.5667(N))(2)、垂直荷载载:N2=1.2×B/22×H1×GK/A=1.2×15500/22×21000×400×10-6=756(N))(3)、组合荷载载:EQN=\r(,N12+N222)EQ=\r(,1020.5672+75662)=1270.0076(NN)2、与立柱相连接接的螺钉个个数n1计算,立立柱的局部部承压校核核:(1)、每个螺钉钉的承载力力:NbV=eq\f(×3.55582,4)×120=1193.1116(NN)n1=eq\f(N,NbV)=eq\f(1270.076,1193.116)=1.06(个个),取n1=2个。(2)、立柱局部部承压能力力:NbC=n1.dd.t.1120=2×5×3××120=3600(NN)>N=12770.0776(N))(3)、角码局部部承压能力力:NbC=n1.dd.t.1120=2×5×3××120=3600(NN)>N=12770.0776(N))可见,横梁与立立柱的连接接满足设计计要求七、立柱与支座座连接计算算综合考虑幕墙所所处位置的的标高、分分格尺寸等等因素,对对下列不利利处进行立立柱与支座座连接强度度设计计算算。该处幕墙位于主主楼,标高高取为999.4m,幕幕墙自重按按GK/A=4000N/mm2计;设计计荷载为WW合=2..40311kN//m2。幕墙分格宽度BB=15000mm,楼楼层高度为为H=39000mm。立柱材料为铝合合金(60663-T55),局部承承压强度为为120NN/mm22,立柱连连接处壁厚厚t1=5mmm。支座材料为钢材材(Q2335.t≤16mmm),局部承承压强度为为305NN/mm22,支座壁壁厚t2=8mmm。立柱的固定方式式为双系点点,即立柱柱左右两侧侧均与支座座连接。立柱与支座的连连接螺栓::2个M12。1、荷载计算水平荷载:N1=2.40311×15000×39000×10-3=144058..13(NN)垂直荷载:N2=1.2×4000×15000×39000×10-6=28808(NN)组合荷载:EQN=\r(,14058.132+280082)=143335.883(N))2、螺栓个数计算算每个螺栓的承载载力:NbV=2×eq\f(×10..105662,4)×120=19249..75(NN)n=eq\f(14335.83,19249.75)=0.744((个),取2个。3、局部承受能力力校核立柱局部承压能能力:NbC=2×2×122×5×120=28800((N)>1143355.83((N)支座承局部压能能力:NbC=2×2×122×8×305=1708800(N)>>143335.833(N)可见立柱与支座座的连接设设计安全。八、支座计算综合考虑幕墙所所处位置的的标高、分分格尺寸等等因素,对对下列不利利处进行支支座强度设设计计算。该处支座幕墙位位于主楼,标标高取为999.4mm,幕墙自自重按Gk/A=4000N/mm2计;设计计荷载为WW合=2..40311kN//m2。幕墙分分格宽度BB=15000mm,楼楼层高度为为H=39000mm。选用的支座为1125x880x8mmm角钢,其其材质为钢钢材(Q2335.t≤16mmm);支座端端部的横截截面积A0=8000mm2,横截面面抵抗矩WWmin=1133333mm3。立柱的固定方式式为双系点点,即立柱柱左右两侧侧均与支座座连接。幕墙立柱连接螺螺栓的中心心离支座端端部横截面面形心的水水平距离dd1=85mmm,垂直直距离d2=25mmm。1、荷载计算单独一个支座承承受如下荷荷载:水平荷载:N=B×H××W合/2=15000×39000×10-6×2.40031×103/2=7029..067((N)垂直荷载:V=B×H××1.2GGk/A/22=15000×39000×10-6×1.2×400/2=1404((N)支座端部横截面面所受最大大弯矩值为为:M=N×d22+V×d1=7029..067××25+11404××85=2950666.7((N.mmm)2、支座强度校核核:正应力:=eq\f(N,A0)+eq\f(M,1.05×Wmin)=eq\f(7029.067,800)+eq\f(295066.7,1.05×1133333)=29.86631(NN/mm22)<f=215NN/mm22组合应力:合=eq\r(,2+3×(eq\f(V,A))2))=eq\r(,29.86312+3×((eq\f(1404,800))2)=30.01174(NN/mm22)<1..1×f=2366.5N/mmm2可见支座的设计计安全。九、支座与埋件件连接计算算综合考虑幕墙所所处位置的的标高、分分格尺寸等等因素,对对下列不利利处进行支支座与埋件件连接强度度设计计算算。该处连接位于主主楼石材幕幕墙,标高高取为999.4m,幕幕墙自重按按GK/A=4000N/mm2计;设计计荷载为WW合=2..40311kN/mm2。幕墙分分格宽度BB=15000mm,楼楼层高度为为H=39000mm。立柱的固定方式式为双系点点,即立柱柱左右两侧侧均与支座座连接。支座材质为钢材材(Q2335.t≤16mmm),与预埋埋件采用直直角焊缝焊焊接,焊脚脚高为5mmm(焊脚脚高度在计计算时乘00.7),一一个支座的的焊接焊缝缝的有效计计算横截面面积A0=6766mm2,抵抗矩矩Wmin=1182099mm3。幕墙立柱连接螺螺栓的中心心离支座端端部焊缝横横截面形心心的水平距距离d1=85mmm,垂直直距离d2=25mmm。1、荷载计算单独一个支座的的焊接焊缝缝承受如下下荷载:水平荷载:N=B×H×WW合/2=1500×33900××10-6×2.40031×103/2=7029.0067(NN)垂直荷载:V=B×H××1.2GGK/A/2=1500×33900××10-6×1.2×400/2=1404(NN)焊缝受到的最大大弯矩值为为:M=N×d22+V×d1=7029..067××25+11404××85=2950666.7((N.mmm)2、焊缝强度的校校核:合=eq\r(,(eq\f(f,f))2++(f)2)=eq\r(,(eq\f(N,1.22×A0)+eq\f(M,1.22×Wmin))2+(eq\f(V,A0))2)=eq\r(,(eq\f(7029.067,1.22×676))+eq\f(295066.7,1.22×182009))2+(eq\f(1404,676))2)=21.900399((N/mmm2)<f=1600N/mmm2式中,f11.22为为承受静力力荷载和间间接承受动动力载的结结构中,正正面角焊缝的强度度设计值增增大系数;;可见焊缝强度满满足设计要要求。十、幕墙预埋件件计算综合考虑幕墙所所处位置的的标高、分分格尺寸、预预埋件的埋埋设位置、砼砼标号等因因素,对下下列不利处处进行预埋埋件设计计计算。该处预埋件位于于主楼石材材幕墙,使使用的砼标标号为C330,标高高取为999.4m,幕幕墙自重按按400NN/m2计;标准准组合荷载载为WK合=1.77234kkN/m22;设计组组合荷载为为W合=2.44031kkN/m22。幕墙分分格宽度为为15000mm,楼楼层高度为为39000mm。锚筋选用II级级钢筋,锚锚筋直径112mm,共共4根分2层,外层层锚筋间距距为1000mm;锚锚板为100mm×300mmm×200mmm的Q235钢板。固定立柱的螺栓栓中心至预预埋件锚板板形心的水水平、垂直直距离分别别为:d1=85mm,dd2=25mmm。1、受力分析预埋件采用侧埋埋形式,如如图所示。垂直剪力为:V=B×H×11.2GK/A=15000×39000×10-6×1.2×400=28088(N)水平拉力为:N=B×H××W合=15000×39000×10-6×2.40031×103=140558.133(N)弯矩为:M=V.d1++N.d22=28088×85++140058.113×25=5901133.44(N.mmm)2.锚筋最小截截面积计算算:当有剪力、法向向拉力和弯弯矩共同作作用时,预埋件锚锚筋按下两两式计算,,并应大于于其最大值值:AS=eq\f(V,r.V.fYY)+eq\f(N,0.8b.fY)+eq\f(M,r.b.fY.z)AS=eq\f(N,0.8b.fYY)+eq\f(M,0.4r.b.fY.z)式中V剪力设计计值(N);N法向压力设计值值(N);M弯矩设计值(NN.mm));r锚筋层数影响系系数;v锚筋受剪承载力力系数;b锚板弯曲变形折折减系数;;d锚筋直径(mmm);t锚板厚度(mmm);z外层锚筋中心线线之间的距距离(mm);;fc混凝土轴心受压压强度设计计值15((N/mmm2);fY钢筋抗拉强度设设计值3110(N//mm2);锚筋层数影响系系数r=1;锚板弯曲变形折折减系数b=eq0.6+0.25\f(t,d);=eq0.6+0.25×\f(10,,12))=0.80833锚筋受剪承载力力系数(V>0..7时,取0.7))V=eq(4.0-0.08d)\r(,\f(fc,fY))=eq(4.0-0.08×12)\r(,,\f(115,3110))=0.66877从而,取V=00.66887AS=eq\f(V,r.V.fYY)+eq\f(N,0.8b.fY)+eq\f(M,r.b.fY.z)=eq\f(2808,1×0.6687××310))+eq\f(14058.13,0.8×0.80083×310))+eq\f(590133.4,1×0.8083××310×100))=107..22711(mm22)AS=eq\f(N,0.8b.fYY)+eq\f(M,0.4r.b.fY.z)=eq\f(14058.13,0.8×0.8083××310))+eq\f(590133.4,0.4×1×0.8083××310×100))=129.00083(mmm2)可见,所需锚筋筋最小截面面积为:1129.00083((mm2)3.法向压力校校核按规范要求法向向压力N<0.55fc.A,即::14058.113(N))<0.55×15×600000=44500000(N))4.预埋件锚筋筋确定选择412,锚锚筋总面积积为:eq4×\f(×1222,4)=4522.38994(mmm2)>1129.00083((mm2)十一、立柱伸缩缩缝设计计计算立柱材料为铝材材60633-T5。立柱在年温差影影响下的最最大变形量量为:L=.T.LL=0.00000235××80×34000=6.392((mm)其中,为铝材材的线膨胀胀系数,00.000002355;T年最大温差800℃;L立柱最大长度33400mmm。考虑误差为5mmm,取立立柱伸缩缝缝为20mmm,20-5=155mm>LL=6.3392mmm可见伸缩缝适应应年温差变变化。第五章石材幕幕墙计算一、立柱计算根据大厦的建筑筑结构特点点,幕墙立立柱悬挂在在建筑主体体结构上,如如图所示。综综合考虑幕幕墙标高、幕幕墙的横向向分格宽度度、所选立立柱型材、楼楼层高度以以及对立柱柱的固定方方式,以下下列情况最最为不利,须须作立柱强强度和刚度度的校核。(一)、第一处处立柱计算算1、部位要素该处立柱位于eq主主楼石材幕幕墙大面部部份,最大大计算标高高按eq99.4m计,幕幕墙结构自自重Gk/A=eq900N/mm2,幕墙横横向计算分分格宽度BB=eq1300mm。2、力学模型该处每条立柱与与主体结构构通过两个个钢支座相相连,层高高L=eq3900mm,钢钢支座跨距距分别为bb=EQ500mm,a=EQ3400mm;采采用双跨梁梁力学模型型,如图所所示。3、荷载确定按该处幕墙横向向分格宽度度B,取出一一个纵向的的计算单元元,立柱受受均布载作作用,对eqC类类地区,该该处风压高高度变化系系数取:zz=eq1.6921;阵风系系数取:ggz=11.60229;体体型系数取取:s=1..2。(参考《建建筑结构荷荷载规范》第41页。)根据公式(2..1)~((2.6))可得:WK=1.60299×EQ1.2×eq1.6921×eq0.5=eq1.6274(KN/m2)W=1.4WK==eq2.2784(KN/mm2)取地震动力放大大系数:EE=55qEk=5×eq0.08×eq900//10000=eq0.36(KNN/m2)qE=1.3qEKK=eq0.468(KN/mm2)WK合=1.0×eq1.6274+00.6×EQ0.36=EQ1.8434(KKN/m22)W合=1.0×eq2.2784+00.6×EQ0.468=EQ2.5592(KKN/m22)从而,作用于立立柱上的线线荷载标准准值和设计计值分别为为:qK=eq1300/1000×eq1.8434==eq2.3964(N/mmm)q=eq1300/1000×eq2.5592==eq3.3269(N/mmm)4、幕墙钢立柱(1)参数:该处幕墙的立柱柱的横截面面参数如下下:主惯性矩:I=eq879050mm4净截面面积:A=eq1014.7mm2弯矩作用方向的的净截面抵抵抗矩:WWmin=eq21976mm3型材壁厚:t=eq4mm型材材料为:eq钢材(Q2335.t≤20mmm);强度设计值为::ff=eq215N/mmm2;弹性模量为:E=eq210000N/mmm2。5、立柱强度校核核根据规范,幕墙墙立柱截面面最大应力力满足:EQmax=\ff(N,AA0)+\f(MM,.W))≤f式中:maxx立柱中的的最大应力力(N//mm2)N立柱中的的拉力设计计值(NN)A0立柱净截截面面积(mm22)M立柱弯矩矩设计值(N.mmm)塑性发展展系数,取取为1.005;W弯矩作用用方向的净净截面抵抗抗矩;(mm3)根据结构力学可可得A、B、C各支座反反力分别为为:EQRb=\f(L3-2a2L+a3,4b((L2-aa2-bb2))·qLeq=\f(39003-2×344002×39000+340003,4×500((390002-3340022-55002))eq·3.3269××39000eq=16132.7734(N)eqRa=\f(qL,,2)--\f((b,L)).Rbeq=\f(3.3269×3900,2))-\\f(5000,39900)××161332.77734eq=4419.1509(N)eqRc=\f(qL,,2)--\f((a,L)).Rbeq=\f(3.3269×3900,2))-\\f(34400,33900))×161332.77734eq=-7577.0142(N)该处立柱跨中弯弯矩最大值值位于ABB段,弯矩矩方程为::eqM(z)=Ra.z-\ff(1,22)qz22eq=4419.1509.z-\f(1,2)×3.3269zz2令弯矩的一阶导导数M’(z)=0,,得跨中弯弯矩最大值值位置:eqzo=\f(RRa,q)=13328.33088((mm)从而跨中最大弯弯距:EQMmax中=229349998.225(NN.mm))该处立柱中间支支座B的负弯矩矩为:eqMB=Rcb-\f(11,2)qqb2eq=-7577.0142×500-\\f(1,,2)×3.32269×5002eq=-4204370.5(N.mm)可见,立柱弯矩矩设计值为为:eqM=4204370.5(N.mm)立柱承受拉力设设计值为::eqN=1.2eq\f(Gk,A)×L××B错误!未定义义书签。=1.2×eq900××39000×13000/100000000=eq5475.6001(N)则立柱中最大正正应力为::EQmax=\f((N,A00)+\f(MM,.W))EQ=\f(5475.6001,1014.7)+\f(4204370.5,1.05×21976)EQ=187.6024(N/mm2)可见:eqmax≤f所选立柱的强度度满足设计计要求。6、立柱刚度校核核根据规范在作立立柱的刚度度校核时,采采用荷载的的标准值,因因此下面采采用支座反反力Ra、Rb、Rc的值时应应乘上系数数qk/q。立柱柱的最大挠挠度位于AAB段,AB段的挠挠曲方程为为:equ(z)=-\f(qk,24EI)zz4+\f((qkL2-2Rbb,122EIL))z3+\f((4RbbL2-4Rbb3-qkL4,24EEIL)zz令u(z)的一阶阶导数u’(z)=0,可得得最大挠度度的位置::eqzo=1488.11838mmm把z0代回挠曲线方程程,得到幕幕墙立柱最最大挠度::EQumax=110.98842((mm)根据规范对立柱柱刚度要求求,立柱的的最大允许许挠度eq[u]=\f(L,250),即,eq[u]=13.6mmm可见,umaxx≤[u]所选立柱的刚度度满足设计计要求。(二)、第二处处立柱计算算1、部位要素该处立柱位于eq主主楼eq石材幕墙边边角部位,最最大计算标标高按eq99.4mm计,幕墙墙结构自重重Gk/A=eq900N/mm2,幕墙横横向计算分分格宽度BB=eq1300mm。2、力学模型该处每条立柱与与主体结构构通过两个个钢支座相相连,层高高L=eq3900mm,钢钢支座跨距距分别为bb=EQ500mm,a=EQ3400mm;采采用双跨梁梁力学模型型,如图所所示。3、荷载确定按该处幕墙横向向分格宽度度B,取出一一个纵向的的计算单元元,立柱受受均布载作作用,对eqC类类地区,该该处风压高高度变化系系数取:zz=eq1.6921;阵风系系数取:ggz=11.60229;体体型系数取取:s=2。(参考《建建筑结构荷荷载规范》第41页。按墙角边取,-1.8(外面)+(-0.2)(内表面),故取2.0)根据公式(2..1)~((2.6))可得:WK=1.60299×EQ2×eq1.6921×eq0.5=eq2.7122(KN/m2)W=1.4WK==eq3.7972(KN/mm2)取地震动力放大大系数:EE=55qEk=5×eq0.08×eq900//10000=eq0.36(KNN/m2)qE=1.3qEKK=eq0.468(KN/mm2)WK合=1.0×eq2.7123+00.6×EQ0.36=EQ2.9283(KKN/m22)W合=1.0×eq3.7972+00.6×EQ0.468=EQ4.078(KKN/m22)从而,作用于立立柱上的线线荷载标准准值和设计计值分别为为:qK=eq1300/1000×eq2.9283==eq3.8068(N/mmm)q=eq1300/1000×eq4.078==eq5.3014(N/mmm)4、幕墙钢立柱(2)参数:该处幕墙的立柱柱的横截面面参数如下下:主惯性矩:I=eq1625685mm4净截面面积:A=eq1216mm2弯矩作用方向的的净截面抵抵抗矩:WWmin=eq32513.71mm3型材壁厚:t=4mm型材材料为:eq钢材(Q3445.t≤16mmm);强度设计值为::ff=eq315N/mmm2;弹性模量为:E=eq210000N/mmm2。5、立柱强度校核核根据规范,幕墙墙立柱截面面最大应力力满足:EQmax=\ff(N,AA0)+\f(MM,.W))≤f式中:maxx立柱中的的最大应力力(N//mm2)N立柱中的的拉力设计计值(NN)A0立柱净截截面面积(mm22)M立柱弯矩矩设计值(N.mmm)塑性发展展系数,取取为1.005;W弯矩作用用方向的净净截面抵抗抗矩;(mm3)根据结构力学可可得A、B、C各支座反反力分别为为:EQRb=\f(L3-2a2L+a3,4b((L2-aa2-bb2))·qLeq=\f(39003-2×344002×39000+340003,4×500((390002-3340022-55002))eq·5.3014××39000eq=25707.502(N)eqRa=\f(qL,,2)--\f((b,L)).Rbeq=\f(5.3014×3900,2))-\\f(5000,39900)××257007.5002eq=7041.897(N)eqRc=\f(qL,,2)--\f((a,L)).Rbeq=\f(5.3014×3900,2))-\\f(34400,33900))×257007.5002eq=-12073.9385(N)该处立柱跨中弯弯矩最大值值位于ABB段,弯矩矩方程为::eqM(z)=Ra.z-\ff(1,22)qz22eq=7041.897.z-\f(1,2)×5.3014zz2令弯矩的一阶导导数M’(z)=0,,得跨中弯弯矩最大值值位置:eqzo=\f(RRa,q)=13328.33088((mm)从而跨中最大弯弯距:EQMmax中=446769907.55(N..mm)该处立柱中间支支座B的负弯矩矩为:eqMB=Rcb-\f(11,2)qqb2eq=-12073.9385×500-\\f(1,,2)×5.30014×5002eq=-6699644.5(N.mm)可见,立柱弯矩矩设计值为为:eqM=6699644.5(N.mm)立柱承受拉力设设计值为::eqN=1.2eq\f(Gk,A)×L××B错误!未定义义书签。=1.2×eq900××39000×13000/100000000=eq5475.6001(N)则立柱中最大正正应力为::EQmax=\f((N,A00)+\f(MM,.W))EQ=\f(5475.6001,1216)+\f(6699644.5,1.05×32513.771)EQ=200.7467(N/mm2)可见:eqmax≤f所选立柱的强度度满足设计计要求。6、立柱刚度校核核根据规范在作立立柱的刚度度校核时,采采用荷载的的标准值,因因此下面采采用支座反反力Ra、Rb、Rc的值时应应乘上系数数qk/q。立柱柱的最大挠挠度位于AAB段,AB段的挠挠曲方程为为:equ(z)=-\f(qk,24EI)zz4+\f((qkL2-2Rbb,122EIL))z3+\f((4RbbL2-4Rbb3-qkL4,24EEIL)zz令u(z)的一阶阶导数u’(z)=0,可得得最大挠度度的位置::eqzo=1488.11838mmm把z0代回挠曲线方程程,得到幕幕墙立柱最最大挠度::EQumax=99.43551(mmm)根据规范对立柱柱刚度要求求,立柱的的最大允许许挠度eq[u]=\f(L,250),即,eq[u]=13.6mmm可见,umaxx≤[u]所选立柱的刚度度满足设计计要求。二、横梁计算综合考虑横梁所所处位置的的标高、幕幕墙的横向向分格宽度度、所选横横梁型材,以以下列情况况最为不利利,须作横横梁强度和和刚度的校校核。1、部位基本参数数该处横梁位于eq主主楼石材幕幕墙;最大大标高为eq99.4m;饰面面材料为eq石石材,横梁梁所受到的的重力取为为GK/A=eq900N/mm2;横梁的的计算长度度取B=eq1300mm;幕幕墙的纵向向分格高度度eqH=900mm。2、力学模型横梁与立柱相接接,相当于于两端简支支。在幕墙平面内,横横梁受到饰饰面板材的的重力作用用,可视为为均布线荷荷载qG;qG=1.2GKK/A.HH=1..2×900×900//106=0..972((kN/mm)在幕墙平面外,横横梁受到风风压等荷载载作用,其其受力面积积为上左图图阴影部分分;其中qq是阴影面面积承受的的最大设计计线荷载;;q=1.15116(kNN/m),相应的最大标准准线荷载::qK=0.82955(kNN/m)因此横梁是一个个双弯构件件。3、幕墙钢横梁(1)参数:该处幕墙横梁的的横截面参参数如下::横截面积:AA=eq480.3mm2横截面X-X惯惯性矩:IX=eq112100mm4横截面X-X最最小抵抗矩矩:WX=eq3130mm3横截面Y-Y惯惯性矩:IY=eq112100mm4横截面Y-Y最最小抵抗矩矩:WY=eq3130mm3横梁的材料为::钢材(Q2335.t≤20mmm)其强度设计值为为:f=eq215N/mmm2;其弹性模量为::E=eq210000N/mmm2。4、横梁强度校核核根据规范,幕墙墙横梁截面面最大应力力满足:EQmax=\ff(MX,.WX)+\\f(MYY,.WY)≤f式中:maxx横梁中的的最大应力力(N//mm2)MX绕X轴(幕墙平面内方向向)的弯矩设设计值((N.mmm)MY绕Y轴(垂直幕墙平面方方向)的弯矩设设计值((N.mmm)材料塑性发展系系数,取为为1.055;EQMX=\f(qGG.B2,8)EQ=\f(0.972×13002,88)EQ=205335(N.mm)EQMY=\f(2qqB2,24))(3-\\F(H22,B2))EQ=\f(2×1.1516××130002,24))×(3-\FF(90002,130002))EQ=408818(N.mm)则:EQmaxx=\f((MX,.WX)+\\f(MYY,.WY)EQ=\f(205335,1.05×3130)++\ff(4088818,,1.055×31300)EQ=186.8714(N/mm2)可见:eqmax≤f所选横梁的强度度满足设计计要求。5、横梁刚度校核核EQumaxY=\f(22qkB4,2400EIY)(\ff(25,,8)-\\f(5HH2,4B2)+\ff(H4,8B4))EQ=\f(2×0.8295××130004,2400×2100000×1121100)((\f(225,8))-\f((5×9002,4×130002)+\ff(90004,8×130004))EQ=2.1424(mm)式中:umaaxY横梁在幕幕墙平面外外的最大挠挠度;(mm)qk横梁承受受的标准线线荷载;((N/mmm)B横梁长度度;(mm)E横梁材料料的弹性模模量;(N/mmm2)IY横梁横截截面主惯性性矩(对Y-Y轴);(mm4)横梁在幕墙平面面内由自重重引起的挠挠度umaxXX为:EQumaxX=\f(55qGKB4,3844EIX)=EQ\f(5×0.972/11.2×130004,3844×2100000×1121100)=1.27

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