铝单板幕墙设计计算书
一、计算引用的规范、标准及资料
1.幕墙设计规范:
《建筑幕墙》 JG3035-1996
《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-2003
《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ133-2001
《点支式玻璃幕墙工程技术规程》 CECS127-2001
《全玻璃幕墙工程技术规程》 DBJ/CT014-2001
《玻璃幕墙光学性能》 GB/T18091-2000
《建筑幕墙物理性能分级》 GB/T15225-94
《建筑幕墙空气渗透性能测试方法》 GB/T15226-94
《建筑幕墙风压变形性能测试方法》 GB/T15227-94
《建筑幕墙雨水渗透性能测试方法》 GB/T15228-94
《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》 GB/T18250-2000
《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》 GB/T18575-2001
《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
2.建筑设计规范:
《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001
《钢结构设计规范》 GB50017-2003
《冷弯薄壁型钢结构设计规范》 GB50018-2002
《高层民用钢结构技术规程》 JGJ99-98
《建筑设计防火规范》 GBJ16-87(2001版)
《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045-2001
《建筑物防雷设计规范》 GB50057-2000
《工程抗震术语标准》 JGJ/T97-95
《中国地震烈度表》 GB/T17742-1999
《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001
《建筑抗震设防分类标准》 GB50223-2004
《中国地震动参数区划图》 GB18306-2000
《采暖通风与空气调节设计规范》 GB50019-2003
《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3-2002
《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002
《民用建筑热工设计规范》 GB50176-93
《民用建筑隔声设计规范》 GBJ118-88
《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068-2001
《建筑装饰工程施工质量验收规范》 GB50210-2001
《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-2002
《钢结构防火涂料》 GB14907-2002
《碳钢焊条》 GB/T5117-1995
《低合金钢焊条》 GB/T5118-1995
《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》 YS/T437-2000
3.铝材规范:
《铝幕墙板 板基》 YS/T429.1-2000
《铝幕墙板 氟碳喷漆铝单板》 YS/T429.2-2000
《铝及铝合金彩色涂层板、带材》 YS/T431-2000
《铝塑复合板用铝带》 YS/T432-2000
《铝合金建筑型材》 GB/T5237-2000
《建筑铝型材 基材》 GB/T5237.1-2004
《建筑铝型材 阳极氧化、着色型材》 GB/T5237.2-2004
《建筑铝型材 电泳涂漆型材》 GB/T5237.3-2004
《建筑铝型材 粉末喷涂型材》 GB/T5237.4-2004
《建筑铝型材 氟碳漆喷涂型材》 GB/T5237.5-2004
《变形铝及铝合金化学成份》 GB/T3190-1996
《铝及铝合金轧制板材》 GB/T3880-1997
《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》 JG/T133-2000
4.金属板及石材规范:
《天然花岗石荒料》 JC/T204-2001
《天然大理石荒料》 JC/T202-2001
《天然板石》 GB/T18600-2001
《天然花岗石建筑板材》 GB/T18601-2001
《天然大理石建筑板材》 JC/T79-2001
《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》 JC/T887-2001
《天然饰面石材术语》 GB/T13890-92
《建筑材料放射性核素限量》 GB6566-2001
《铝塑复合板》 GB/T17748-1999
《建筑瓷板装饰工程技术规范》 CECS101:98
《建筑装饰用微晶玻璃》 JC/T872-2000
5.玻璃规范:
《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ113-2003
《普通平板玻璃》 GB4871-1995
《浮法玻璃》 GB11614-1999
《钢化玻璃》 GB/T9963-1998
《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》 GB/T17841-1999
《建筑用安全玻璃 防火玻璃》 GB15763.1-2001
《中空玻璃》 GB/T11944-2002
《夹层玻璃》 GB9962-1999
《镀膜玻璃 第一部分 阳光控制镀膜玻璃》 GB/T18915.1-2002
《镀膜玻璃 第二部分 低辐射镀膜玻璃》 GB/T18915.2-2002
《热反射玻璃》 JC693-1998
《热弯玻璃》 JC/T915-2003
6.钢材规范:
《不锈钢棒》 GB/T1220-1992
《不锈钢冷加工钢棒》 GB/T4226-1984
《不锈钢冷扎钢板》 GB/T3280-1992
《不锈钢热扎钢板》 GB/T4237-1992
《不锈钢热扎钢带》 GB/T5090
《冷拔异形钢管》 GB/T3094-2000
《碳素结构钢》 GB/T700-1988
《优质碳素结构钢》 GB/T699-1999
《合金结构钢》 GB/T3077-1999
《不锈钢和耐热钢冷扎带钢》 GB/T4239-1991
《高耐候结构钢》 GB/T4171-2000
《焊接结构用耐候钢》 GB/T4172-2000
《低合金高强度结构钢》 GB/T1591-1994
《碳素结构和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》 GB/T912-1989
《碳素结构和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》 GB/T3274-1988
《结构用无缝钢管》 JBJ102
《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》 GB/T13912-1992
7.胶类及密封材料规范:
《混凝土接缝用密封胶》 JC/T881-2001
《硅酮建筑密封胶》 GB/14683-2003
《建筑用硅酮结构密封胶》 GB16776-2003
《聚硫建筑密封胶》 JC483-1992
《中空玻璃用弹性密封剂》 JC486- 2001
《幕墙玻璃接缝用密封胶》 JC/T882-2001
《石材幕墙接缝用密封胶》 JC/T883-2001
《中空玻璃用丁基热熔密封胶》 JC/T914-2003
《彩色钢板用建筑密封胶》 JC/T884-2001
《工业用橡胶板》 GB/T5574-1994
《绝热用岩棉、矿棉及其制品》 GB/T11835-98
《建筑用防霉密封胶》 JC/T885-2001
《建筑表面用有机硅防水剂》 JC/T902-2002
《聚氨酯建筑密封胶》 JC/T482-2003
8.门窗及五金件规范:
《铝合金门》 GB/T8478-2003
《铝合金窗》 GB/T8479-2003
《建筑外窗抗风压性能分级及检测方法》 GB/T7106-2002
《建筑外窗气密性能分级及检测方法》 GB/T7107-2002
《建筑外窗水密性能分级及检测方法》 GB/T7108-2002
《建筑外窗空气隔声性能分级及检测方法》 GB/T8485-2002
《铝合金门窗工程设计、施工及验收规范》 DBJ15-30-2002
《建筑外窗采光性能分级及检测方法》 GB/T11976-2002
《地弹簧》 GB/T9296-1988
《平开铝合金窗执手》 GB/T9298-1988
《铝合金窗不锈钢滑撑》 GB/T9300-1988
《铝合金门插销》 GB/T9297-1988
《铝合金窗撑挡》 GB/T9299-1988
《铝合金门窗拉手》 GB/T9301-1988
《铝合金窗锁》 GB/T9302-1988
《铝合金门锁》 GB/T9303-1988
《闭门器》 GB/T9305-1988
《推拉铝合金门窗用滑轮》 GB/T9304-1988
《紧固件 螺栓和螺钉》 GB/T5277
《十字槽盘头螺钉》 GB/T818-2000
《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》 GB3098.1-2000
《紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹》 GB3098.2-2000
《紧固件机械性能 螺母 细牙螺纹 》 GB3098.4-2000
《紧固件机械性能 自攻螺钉》 GB3098.5-2000
《紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》 GB3098.6-2000
《紧固件机械性能 不锈钢螺母》 GB3098.15-2000
《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》 GB/T16823.1-1997
9.《建筑结构静力计算手册》 (第二版)
10.土建图纸:
二、基本参数
1.幕墙所在地区:
北京地区;
2.地区粗糙度分类等级:
幕墙属于外围护构件,按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
A类:指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;
B类:指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;
C类:指有密集建筑群的城市市区;
D类:指有密集建筑群且房屋较高的城市市区;
依照上面分类标准,本工程按C类地区考虑。
3.抗震烈度:
按照国家规范《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)、《中国地震动参数区划图》(GB18306-2000)规定,北京地区地震基本烈度为8度,地震动峰值加速度为0.2g,水平地震影响系数最大值为:αmax=0.16。
三、幕墙承受荷载计算
1.风荷载标准值计算:
幕墙属于外围护构件,按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算:
wk=βgzμzμsw0 ……7.1.1-2[GB50009-2001]
上式中:
wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa);
Z:计算点标高:88m;
βgz:瞬时风压的阵风系数;
根据不同场地类型,按以下公式计算:
βgz=K(1+2μf)
其中K为地区粗糙度调整系数,μf为脉动系数
A类场地: βgz=0.92*(1+2μf) 其中:μf=0.387*(Z/10)-0.12
B类场地: βgz=0.89*(1+2μf) 其中:μf=0.5(Z/10)-0.16
C类场地: βgz=0.85*(1+2μf) 其中:μf=0.734(Z/10)-0.22
D类场地: βgz=0.80*(1+2μf) 其中:μf=1.2248(Z/10)-0.3
对于C类地区,88m高度处瞬时风压的阵风系数:
βgz=0.85*(1+2*(0.734(Z/10)-0.22))=1.623
μz:风压高度变化系数;
根据不同场地类型,按以下公式计算:
A类场地: μz=1.379*(Z/10)0.24
当Z>300m时,取Z=300m,当Z<5m时,取Z=5m;
B类场地: μz=(Z/10)0.32
当Z>350m时,取Z=350m,当Z<10m时,取Z=10m;
C类场地: μz=0.616*(Z/10)0.44
当Z>400m时,取Z=400m,当Z<15m时,取Z=15m;
D类场地: μz=0.318*(Z/10)0.60
当Z>450m时,取Z=450m,当Z<30m时,取Z=30m;
对于C类地区,88m高度处风压高度变化系数:
μz=0.616*(Z/10)0.44=1.604
μs:风荷载体型系数,根据计算点体型位置取1.2;
w0:基本风压值(MPa),根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用,按重现期50年,北京地区取0.00045MPa;
wk=βgzμzμsw0
=1.623*1.604*1.2*0.00045
=0.001406MPa
2.垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值:
qEAk=βEαmaxGk/A ……5.3.4[JGJ102-2003]
qEAk:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa);
βE:动力放大系数,取5.0;
αmax:水平地震影响系数最大值,取0.16;
Gk:幕墙构件的重力荷载标准值(N);
A:幕墙构件的面积(mm2);
3.作用效应组合:
荷载和作用效应按下式进行组合:
S=γGSGk+ψwγwSwk+ψEγESEk ……5.4.1[JGJ102-2003]
上式中:
S:作用效应组合的设计值;
SGk:重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值;
Swk、SEk:分别为风荷载,地震作用作为可变荷载产生的效应标准值;
γG、γw、γE:各效应的分项系数;
ψw、ψE:分别为风荷载,地震作用效应的组合系数。
上面的γG、γw、γE为分项系数,按5.4.2、5.4.3、5.4.4[JGJ102-2003]规定如下:
进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载力计算时:
重力荷载:γG:1.2;
风 荷 载:γw:1.4;
地震作用:γE:1.3;
进行挠度计算时;
重力荷载:γG:1.0;
风 荷 载:γw:1.0;
地震作用:可不做组合考虑;
上式中,风荷载的组合系数ψw为1.0;
地震作用的组合系数ψE为0.5;
四、幕墙立柱计算
基本参数:
1:计算点标高:88m;
2:力学模型:单跨简支梁;
3:立柱跨度:L=3000mm;
4:立柱左分格宽:1100mm;立柱右分格宽:1300mm;
5:立柱计算间距(指立柱左右分格平均宽度):B=1200mm;
6:板块配置:铝单板;
7:立柱材质:6063-T5;
8:安装方式:偏心受拉;
本处幕墙立柱按单跨简支梁力学模型进行设计计算,受力模型如下:
1.立柱型材选材计算:
(1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布):
qwk:风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm);
wk:风荷载标准值(MPa);
B:幕墙立柱计算间距(mm);
qwk=wkB
=0.001406*1200
=1.687N/mm
qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm);
qw=1.4qwk
=1.4*1.687
=2.362N/mm
(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布):
qEAk:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa);
βE:动力放大系数,取5.0;
αmax:水平地震影响系数最大值,取0.16;
Gk:幕墙构件的重力荷载标准值(N),(含面板和框架);
A:幕墙构件的面积(mm2);
qEAk=βEαmaxGk/A ……5.3.4[JGJ102-2003]
=5.0*0.16*0.0004
=0.00032MPa
qEk:水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm);
B:幕墙立柱计算间距(mm);
qEk=qEAkB
=0.00032*1200
=0.384N/mm
qE:水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm);
qE=1.3qEk
=1.3*0.384
=0.499N/mm
(3)幕墙受荷载集度组合:
用于强度计算时,采用Sw+0.5SE设计值组合: ……5.4.1[JGJ102-2003]
q=qw+0.5qE
=2.362+0.5*0.499
=2.612N/mm
用于挠度计算时,采用Sw标准值: ……5.4.1[JGJ102-2003]
qk=qwk
=1.687N/mm
(4)立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值:
Mx:弯矩组合设计值(N·mm);
Mw:风荷载作用下立柱产生的弯矩设计值(N·mm);
ME:地震作用下立柱产生的弯矩设计值(N·mm);
L:立柱跨度(mm);
采用Sw+0.5SE组合:
Mw=qwL2/8
ME=qEL2/8
Mx=Mw+0.5ME
=qL2/8
=2.612*30002/8
=2938500N·mm
2.确定材料的截面参数:
(1)立柱抵抗矩预选值计算:
Wnx:立柱净截面抵抗矩预选值(mm3);
Mx:弯矩组合设计值(N·mm);
γ:塑性发展系数:取1.05;
fa:型材抗弯强度设计值(MPa),对6063-T5取85.5MPa;
Wnx=Mx/γfa
=2938500/1.05/85.5
=32731.83mm3
(2)立柱惯性矩预选值计算:
qk:风荷载线荷载集度标准值(N/mm);
E:型材的弹性模量(MPa),对6063-T5取70000MPa;
Ixmin:材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm4);
L:计算跨度(mm);
df,lim:按规范要求,立柱的挠度限值(mm);
df,lim=5qkL4/384EIxmin
L/180=3000/180=16.667mm
取:
df,lim=16.667mm
Ixmin=5qkL4/384Edf,lim
=5*1.687*30004/384/70000/16.667
=1525047.624mm4
3.选用立柱型材的截面特性:
按上一项计算结果选用型材号:60/125系列
型材的抗弯强度设计值:fa=85.5MPa
型材的抗剪强度设计值:τa=49.6MPa
型材弹性模量:E=70000MPa
绕X轴惯性矩:Ix=2656350mm4
绕Y轴惯性矩:Iy=720390mm4
绕X轴净截面抵抗矩:Wnx1=40905mm3
绕X轴净截面抵抗矩:Wnx2=44216mm3
型材净截面面积:An=1261.5mm2
型材线密度:γg=0.035322N/mm
型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度:t=6mm
型材受力面对中性轴的面积矩:Sx=26247mm3
塑性发展系数:γ=1.05
4.立柱的抗弯强度计算:
(1)立柱轴向拉力设计值:
Nk:立柱轴向拉力标准值(N);
qGAk:幕墙单位面积的自重标准值(N);
A:立柱单元的面积(mm2);
B:幕墙立柱计算间距(mm);
L:立柱跨度(mm);
Nk=qGAkA
=qGAkBL
=0.0004*1200*3000
=1440N
N:立柱轴向拉力设计值(N);
N=1.2Nk
=1.2*1440
=1728N
(2)抗弯强度校核:
按单跨简支梁(受拉)立柱抗弯强度公式,应满足:
N/An+Mx/γWnx≤fa ……6.3.7[JGJ102-2003]
上式中:
N:立柱轴力设计值(N);
Mx:立柱弯矩设计值(N·mm);
An:立柱净截面面积(mm2);
Wnx:在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3);
γ:塑性发展系数,取1.05;
fa:型材的抗弯强度设计值,取85.5MPa;
则:
N/An+Mx/γWnx=1728/1261.5+2938500/1.05/40905
=69.786MPa≤85.5MPa
立柱抗弯强度满足要求。
5.立柱的挠度计算:
因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的,所以只要选择的立柱惯性矩大于预选值,挠度就满足要求:
实际选用的型材惯性矩为:Ix=2656350mm4
预选值为:Ixmin=1525047.624mm4
所以,立柱挠度满足规范要求。
6.立柱的抗剪计算:
校核依据:
τmax≤τa=49.6MPa (立柱的抗剪强度设计值)
(1)Vwk:风荷载作用下剪力标准值(N):
Vwk=wkBL/2
=0.001406*1200*3000/2
=2530.8N
(2)Vw:风荷载作用下剪力设计值(N):
Vw=1.4Vwk
=1.4*2530.8
=3543.12N
(3)VEk:地震作用下剪力标准值(N):
VEk=qEAkBL/2
=0.00032*1200*3000/2
=576N
(4)VE:地震作用下剪力设计值(N):
VE=1.3VEk
=1.3*576
=748.8N
(5)V:立柱所受剪力设计值组合:
采用Vw+0.5VE组合:
V=Vw+0.5VE
=3543.12+0.5*748.8
=3917.52N
(6)立柱剪应力校核:
τmax:立柱最大剪应力(N);
V:立柱所受剪力(N);
Sx:立柱型材受力面对中性轴的面积矩(mm3);
Ix:立柱型材截面惯性矩(mm4);
t:型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm);
τmax=VSx/Ixt
=3917.52*26247/2656350/6
=6.451MPa
6.451MPa≤49.6MPa
立柱抗剪强度满足要求!
五、幕墙横梁计算
基本参数:
1:计算点标高:88m;
2:横梁跨度:B=1300mm;
3:横梁上分格高:1380mm;横梁下分格高:2100mm;
4:横梁计算间距(指横梁上下分格平均高度):H=1740mm;
5:力学模型:三角荷载简支梁;
6:板块配置:铝单板;
7:横梁材质:6063-T5;
因为B≤H,所以本处幕墙横梁按三角形荷载简支梁力学模型进行设计计算,受力模型如下:
1.横梁型材选材计算:
(1)横梁在风荷载作用下的线荷载集度(按三角形分布):
qwk:风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm);
wk:风荷载标准值(MPa);
B:横梁跨度(mm);
qwk=wkB
=0.001406*1300
=1.828N/mm
qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm);
qw=1.4qwk
=1.4*1.828
=2.559N/mm
(2)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用的线荷载集度(按三角形分布):
qEAk:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(MPa);
βE:动力放大系数,取5.0;
αmax:水平地震影响系数最大值,取0.16;
Gk:幕墙构件的重力荷载标准值(N),(主要指面板组件);
A:幕墙平面面积(mm2);
qEAk=βEαmaxGk/A ……5.3.4[JGJ102-2003]
=5.0*0.16*0.0003
=0.00024MPa
qEk:横梁受水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm);
B:横梁跨度(mm);
qEk=qEAkB
=0.00024*1300
=0.312N/mm
qE:横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm);
qE=1.3qEk
=1.3*0.312
=0.406N/mm
(3)幕墙横梁受荷载集度组合:
用于强度计算时,采用Sw+0.5SE设计值组合: ……5.4.1[JGJ102-2003]
q=qw+0.5qE
=2.559+0.5*0.406
=2.762N/mm
用于挠度计算时,采用Sw标准值: ……5.4.1[JGJ102-2003]
qk=qwk
=1.828N/mm
(4)横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值(按三角形分布):
My:横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N·mm);
Mw:风荷载作用下横梁产生的弯矩(N·mm);
ME:地震作用下横梁产生的弯矩(N·mm);
B:横梁跨度(mm);
Mw=qwB2/12
ME=qEB2/12
采用Sw+0.5SE组合:
My=Mw+0.5ME
=qB2/12
=2.762*13002/12
=388981.667N·mm
(5)横梁在自重荷载作用下的弯矩值(按矩形分布):
Gk:横梁自重线荷载标准值(N);
H:横梁计算间距(mm);
Gk=0.0003*H
=0.0003*1740
=0.522N/mm
G:横梁自重线荷载设计值(N);
G=1.2Gk
=1.2*0.522
=0.626N/mm
Mx:横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N·mm);
B:横梁跨度(mm);
Mx=GB2/8
=0.626*13002/8
=132242.5N·mm
2.确定材料的截面参数:
(1)横梁抵抗矩预选:
Wnx:绕X轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm3);
Wny:绕Y轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm3);
Mx:横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N·mm);
My:风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N·mm);
γ:塑性发展系数:取1.05;
fa:型材抗弯强度设计值(MPa),对6063-T5取85.5;
按下面公式计算:
Wnx=Mx/γfa
=132242.5/1.05/85.5
=1473.044mm3
Wny=My/γfa
=388981.667/1.05/85.5
=4332.851mm3
(2)横梁惯性矩预选:
df,lim:按规范要求,横梁的挠度限值(mm);
B:横梁跨度(mm);
B/180=1300/180=7.222mm
取:
df,lim=7.222mm
qk:风荷载作用线荷载集度标准值(N/mm);
E:型材的弹性模量(MPa),对6063-T5取70000MPa;
Iymin:绕Y轴最小惯性矩(mm4);
B:横梁跨度(mm);
df,lim=qkB4/120EIymin ……(受风荷载与地震作用的挠度计算)
Iymin=qkB4/120Edf,lim
=1.828*13004/120/70000/7.222
=86062.277mm4
Ixmin:绕X轴最小惯性矩(mm4);
Gk:横梁自重线荷载标准值(N);
df,lim=5GkB4/384EIxmin ……(自重作用下产生的挠度计算)
Ixmin=5GkB4/384Edf,lim
=5*0.522*13004/384/70000/7.222
=38399.641mm4
3.选用横梁型材的截面特性:
按照上面的预选结果选取型材:
选用型材号:60/60系列
型材抗弯强度设计值:85.5MPa
型材抗剪强度设计值:49.6MPa
型材弹性模量:E=70000MPa
绕X轴惯性矩:Ix=136230mm4
绕Y轴惯性矩:Iy=326950mm4
绕X轴净截面抵抗矩:Wnx1=5339mm3
绕X轴净截面抵抗矩:Wnx2=3935mm3
绕Y轴净截面抵抗矩::Wny1=11757mm3
绕Y轴净截面抵抗矩::Wny2=10136mm3
型材净截面面积:An=574.7mm2
型材线密度:γg=0.016092N/mm
横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚:t=3mm
横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度:tx=5mm
横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度:ty=3mm
型材受力面对中性轴的面积矩(绕X轴):Sx=3672mm3
型材受力面对中性轴的面积矩(绕Y轴):Sy=6379mm3
塑性发展系数:γ=1.05
4.幕墙横梁的抗弯强度计算:
按横梁抗弯强度计算公式,应满足:
Mx/γWnx+My/γWny≤fa ……6.2.4[JGJ102-2003]
上式中:
Mx:横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的弯矩设计值(N·mm);
My:横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的弯矩设计值(N·mm);
Wnx:横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的净截面抵抗矩(mm3);
Wny:横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的净截面抵抗矩(mm3);
γ:塑性发展系数,取1.05;
fa:型材的抗弯强度设计值,取85.5MPa。
采用SG+Sw+0.5SE组合,则:
Mx/γWnx+My/γWny=132242.5/1.05/3935+388981.667/1.05/10136
=68.555MPa≤85.5MPa
横梁抗弯强度满足要求。
来源:十月十一月
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