L: B板短边长度:0.400m
t: 板厚度: 2.5mm
E: 弹性模量: 70000.000N/mm2
v: 泊松比: 0.330
D: 板弯曲刚度:
D=E×t3/12/(1-v2)/100000
=1.023
板挠度:
U=104×f1×Wk×L4×η/D
=2.281mm
板挠度与边长比值:
Du=U/L/1000
=0.006
0.006≤1/100 B板挠度可以满足要求
三、C板强度校核:
校核依据：σ=M/W=6×m×q×L2×η/t2≤fa=80.000N/mm2
Lx: C板宽度: 1.200m
Ly: C板高度: 0.400m
L: C板短边长: 0.400m
t: 金属板厚度: 2.5mm
Wk: 风荷载标准值: 1.987kN/m2
垂直于平面的分布水平地震作用:
qEAk: 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用 (kN/m2)
qEAk=5×αmax×GAK
=5×0.160×67.500/1000
=0.054kN/m2
荷载设计值为：
q=1.4×Wk+1.3×0.5×qEAk
=2.817kN/m2
m1: 跨中弯矩系数, 按短边与长边的边长比(0.400/1.200=0.333)
查表得: 0.072
m0: 固端弯矩系数, 按短边与长边的边长比(0.400/1.200=0.333)
查表得: 0.084
θ=(Wk+0.5×qEAk)×L4×109/Et4
=18.86
η: 折减系数，按θ=18.86
查表得:0.91
C板所受的最大弯矩应力值为:
=28.428N/mm2
28.428N/mm2≤80.000N/mm2 强度可以满足要求
C板挠度校核:
校核依据: ｆ/L≤1/100
f1: 挠度系数, 按短边与长边的边长比(0.400/1.200=0.333)
查表得: 0.003
Wk: 风荷载标准值: 1.987kN/m2
Lx: C板宽度: 1.200m
Ly: C板高度: 0.400m
L: C板短边长: 0.400m
t: 板厚度: 2.5mm
E: 弹性模量: 70000.000N/mm2
v: 泊松比: 0.330
D: 板弯曲刚度:
D=E×t3/12/(1-v2)/100000
=1.023
板挠度:
U=104×f1×Wk×L4×η/D
=1.181mm
板挠度与边长比值:
Du=U/L/1000
=0.003
0.003≤1/100 C板挠度可以满足要求
四、支座处强度校核:
1.支座处校核依据：根据一根肋两侧相邻两板格的支承情况，先求肋两侧的固端弯矩系数，平均后为此处弯矩系数：
m支=(m支(i)+m支(j))/2
校核依据：σ=M/W=6×m支×q×L2×η/t2≤fa=80.000N/mm2
2.支座强度校核：
B,C 之间：
肋侧B板格固端弯矩系数=0.121
肋侧C板格支座弯矩系数=0.084
支座弯矩系数:m=(mbx+mcx)/2
=0.103KN·m
σ=6×m支×q×L2×103×η/t2
=40.456N/mm2
40.456N/mm2≤80.000N/mm2 强度可以满足要求
五、加强肋校核:
1. 强度校核:
校核依据：σ=M/W=6×m×q×L2×η/t2≤fa=85.500N/mm2
Lx: B板宽度: 1.200m
Ly: B板长度: 0.400m
t: 加强肋厚度: 3.0mm
Gw: 加强肋宽度: 35.000mm
Gh: 加强肋高度: 35.000mm
加强肋弯矩:
M=q×Ly×Lx2/8
=2.817×0.400×1.2002/8
=0.203kN·m
加强肋抗弯矩:
W=(Gw×Gh3-(Gw-2×t)×(Gh-2×t)3)/6/Gh/103
=3.778cm3
加强肋抗弯矩为:3.778cm3
γ: 承载能力调整系数: 1.05
加强肋强度:
σ=M×103/1.05/W
=51.130N/mm2
51.130N/mm2≤85.500N/mm2
加强肋强度可以满足要求
2. 加强肋刚度校核:
校核依据:ｆ=5qL4/384EI ｆ/L≤1/100
E: 弹性模量: 70000.000N/mm2
加强肋惯性矩:
I=(Gw×Gh3-(Gw-2×t)×(Gh-2×t)3)/12/104
=6.611cm4
加强肋惯性矩为:6.611cm4
加强肋挠度:
U=5×108×qK×Ly×Lx4/384/E/I
=5×108×2.014×0.400×1.2004/384/70000/6.611
=4.700mm
肋挠度与边长比值:
Du=U/Lx/1000
=0.00392
0.004≤1/100 加强肋挠度可以满足要求
六、固定片（压板）计算
Wfg_x: 计算单元总宽为1200.0mm
Hfg_y: 计算单元总高为1200.0mm
Hyb1: 压板上部分高为350.0mm
Hyb2: 压板下部分高为350.0mm
Wyb: 压板长为20.0mm
Hyb: 压板宽为35.0mm
Byb: 压板厚为5.0mm
Dyb: 压板孔直径为5.0mm
Wk: 作用在幕墙上的风荷载标准值为1.987(kN/m2)
qEAk: 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用为0.054(kN/m2)(不包括立柱与横梁传来的地震作用)
A: 每个压板承受作用面积(m2)
A=(Wfg_x/1000/2)×(Hyb1+Hyb2)/1000/2
=(1.2000/2)×(0.3500+0.3500)/2
=0.2100 (m2)
Pwk: 每个压板承受风荷载标准值(KN)
Pwk=Wk×A=1.987×0.2100=0.417(KN)
Pw: 每个压板承受风荷载设计值(KN)
Pw=1.4×Pwk=1.4×0.417=0.584(KN)
Mw: 每个压板承受风荷载产生的最大弯矩(KN.m)
Mw=1.5×Pw×(Wyb/2)=1.5×0.584×(0.0200/2)=0.009 (KN.m)
Pek: 每个压板承受地震作用标准值(KN)
Pek=qEAK×A=0.054×0.2100=0.011(KN)
Pe: 每个压板承受地震作用设计值(KN)
Pe=1.3×Pek=1.3×0.011=0.015(KN)
Me: 每个压板承受地震作用产生的最大弯矩(KN.m)
Me=1.5×Pe×(Wyb/2)=1.5×0.015×(0.0200/2)=0.000 (KN.m)
采用Sw+0.5Se组合
M: 每个压板承受的最大弯矩(KN.m)
M=Mw+0.5×Me=0.009+0.5×0.000=0.009(KN.m)
W: 压板截面抵抗矩(mm3)
W=((Hyh-Dyb)×Byb2)/6
=((35.0-5.0)×5.02)/6
=125.0 (mm3)
I: 压板截面惯性矩(mm4)
I=((Hyh-Dyb)×Byb3)/12
=((35.0-5.0)×5.03)/12
=312.5 (mm4)
σ=106×M/W=106×0.009/125.0=71.0 (N/mm2)
σ=71.0(N/mm2) ≤ 84.2(N/mm2)强度满足要求
U: 压板变形(mm)
U=1.5×1000×2×(Pwk+0.5×Pek)×Wyb3/(48×E×I)
=1.5×1000×(0.417+0.5×0.011)×20.03/(24×0.7×105×312.5)
=0.005mm
Du: 压板相对变形(mm)
Du=U/L=U/(Wyb/2)=0.005/10.0=0.0005
Du=0.0005≤1/180 符合要求
Nvbh: 压板螺栓(受拉)承载能力计算(N):
D: 压板螺栓有效直径为4.250(mm)
Nvbh=(π×D2×170)/4=(3.1416×4.2502×170)/4
=2411.7 (N)
Nvbh=2411.7≥2×(Pw+0.5×Pe)=1183.1(N)满足要求
七、幕墙立柱计算
幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算：
1. 荷载计算:
(1)风荷载均布线荷载设计值(矩形分布)计算
qw: 风荷载均布线荷载设计值(kN/m)
W: 风荷载设计值: 2.536kN/m2
B: 幕墙分格宽: 1.200m
qw=W×B
=2.536×1.200
=3.044 kN/m
(2)地震荷载计算
qEA: 地震作用设计值(KN/m2):
GAk: 幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 450N/m2
垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值:
qEAk: 垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值 (kN/m2)
qEAk=5×αmax×GAk
=5×0.160×450.000/1000
=0.360 kN/m2
γE: 幕墙地震作用分项系数: 1.3
qEA=1.3×qEAk |
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