铝单板幕墙设计计算书

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:

wkgzμzμsw0 ……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;

wkgzμzμsw0

=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:

qEAkEαmaxGk/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=γGSGkwγwSwkEγESEk ……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);

qEAkEαmaxGk/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);

qEAkEαmaxGk/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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