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铝幕墙计算方式(第十五部分)

发布时间:2014/10/10 8:58:50    点击率:341   

 σ: 横梁计算强度(N/mm2):
   采用SG+SW+0.5SE组合
   Wnx: 横梁截面绕截面X轴的净截面抵抗矩: 15.445cm3
   Wny: 横梁截面绕截面Y轴的净截面抵抗矩: 15.445cm3
   γ: 塑性发展系数: 1.00
   σ=103×My/(1.00×Wny)+103×Mxw/(1.00×Wnx)+0.5×103×MxE/(1.00×Wnx)
     =25.353N/mm2
   25.353N/mm2 < fa=215.0N/mm2
   横梁正应力强度可以满足   
3. 幕墙横梁的抗剪强度计算:
   校核依据: τx=Vy×Sx/(Ix×tx)≤125.0N/mm2
   校核依据: τy=Vx×Sy/(Iy×ty)≤125.0N/mm2
   Vx----横梁竖直方向(X轴)的剪力设计值N;
   Vy----横梁水平方向(Y轴)的剪力设计值N;
   Sx----横梁截面计算剪应力处以上(或下)截面对中性轴(X轴)的面积矩=9.760cm3;
   Sy----横梁截面计算剪应力处左边(或右边)截面对中性轴(Y轴)的面积矩=9.760cm3;
   Ix----横梁绕截面X轴的毛截面惯性矩=46.340cm4;
   Iy----横梁绕截面y轴的毛截面惯性矩=46.340cm4;
   tx----横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度=6.0mm;
   ty----横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度=7.0mm;
   f----型材抗剪强度设计值=125.0N/mm2;
(1)Qwk: 风荷载作用下横梁剪力标准值(kN)
   Wk: 风荷载标准值: 1.812kN/m2
   B: 幕墙分格宽: 1.100m
   风荷载呈三角形分布时:
   Qwk=Wk×B2/4
      =1.812×1.1002/4
      =0.548kN
(2)Qw: 风荷载作用下横梁剪力设计值(kN)
   Qw=1.4×Qwk
     =1.4×0.548
     =0.767kN
(3)QEk: 地震作用下横梁剪力标准值(kN)
   地震作用呈三角形分布时:
   QEk=qEAk×B2/4
      =0.320×1.1002/4
      =0.097kN
(4)QE: 地震作用下横梁剪力设计值(kN)
   γE: 地震作用分项系数: 1.3
   QE=1.3×QEk
     =1.3×0.097
     =0.126kN
(5)Vy: 横梁水平方向(y轴)的剪力设计值(kN):
   采用Vy=Qw+0.5QE组合
   Vy=Qw+0.5×QE
    =0.767+0.5×0.126
    =0.830kN
(6)Vx: 横梁竖直方向(x轴)的剪力设计值(kN):
   Vx=G×B/2
    =0.317kN
(7)横梁剪应力
   τx=Vy×Sx/(Ix×tx)
      =0.830×9.760×100/(46.340×6.0)
      =2.915N/mm2
   τy=Vx×Sy/(Iy×ty)
      =0.317×9.760×100/(46.340×7.0)
      =0.953N/mm2
   τx=2.915N/mm2 < f=125.0N/mm2
   τy=0.953N/mm2 < f=125.0N/mm2
   横梁抗剪强度可以满足!   
4.幕墙横梁的刚度计算
   钢型材校核依据: df≤L/250
   横梁承受呈三角形分布风荷载作用时的最大荷载集度:
   qwk:风荷载线分布最大荷载集度标准值(KN/m)
   qwk=Wk×B
      =1.812×1.100
      =1.993KN/m
   水平方向由风荷载作用产生的挠度:
   dfw=qwk×Wfg4×1000/(2.1×Ix×120)
     =0.256mm
   自重作用产生的挠度:
   dfG=5×GK×Wfg4×1000/(384×2.1×Iy)
     =0.096mm
   在风荷载标准值作用下,横梁的挠度为: dfw=0.256mm
   在重力荷载标准值作用下,横梁的挠度为: dfG=0.096mm
   l----横梁跨度,l=1100mm
   钢型材    dfw/l < 1/250
   钢型材    dfG/l < 1/500 且 dfG不大于3mm
   挠度可以满足要求!   

十、横梁与立柱连接件计算   
1. 横梁与立柱间连结
(1)横向节点(横梁与角码)
   N1: 连接部位受总剪力:
   采用Sw+0.5SE组合
   N1=(Qw+0.5×QE)×1000
     =(0.767+0.5×0.126)×1000
     =830.302N
   选择的横梁与立柱连接螺栓为:不锈钢螺栓 C1组 50级
   Huos_J:连接螺栓的抗剪强度设计值:175N/mm2
   Huos_L:连接螺栓的抗拉强度设计值:230N/mm2
   Nv: 剪切面数: 1
   D1: 螺栓公称直径: 6.000mm
   D0: 螺栓有效直径: 5.060mm
   Nvbh: 螺栓受剪承载能力计算:
   Nvbh=1×(π×D02/4)×Huos_J
       =1×(3.14×5.0602/4)×175
       =3517.295N
   Num1: 螺栓个数:
   Num1=N1/Nvbh
       =830.302/3517.295
       =1.000
     取 2 个
   Ncb: 连接部位幕墙横梁铝型材壁抗承压能力计算:
   横梁材料牌号:Q235  d<=16
   HL_Y:横梁材料局部抗承压强度设计值:305.0N/mm2
   t: 幕墙横梁壁厚:4.000mm
   Ncb=D1×t×HL_Y ×Num1
      =6.000×4.000×305.0×2.000
      =14640.000N
   14640.000N≥830.302N
   强度可以满足   
(2)竖向节点(角码与立柱)
   Gk: 横梁自重线荷载(N/m):
   Gk=400×H
     =400×1.800
     =720.000N/m
   横梁自重线荷载设计值(N/m)
   G=1.2×Gk
    =1.2×720.000
    =864.000N/m
   N2: 自重荷载(N):
   N2=G×B/2
     =864.000×1.100/2
     =475.200N
   N: 连接处组合荷载:
   采用SG+SW+0.5SE
   N=(N12+N22)0.5
   N=(830.3022+475.2002)0.5
    =956.669N
   Num2: 螺栓个数:
   Num2=N/Nvbh
       =1.000
    取  2 个
   Ncbj: 连接部位钢角码壁抗承压能力计算:
   HLjm_Y:连接部位角码壁抗承压强度设计值=305N/mm2
   连接部位角码材料牌号:Q235钢  ( C级螺栓 )
   Lct1: 连接热轧钢角码壁厚:5.000mm
   Ncbj=D1×Lct1×HLjm_Y×Num2
       =6.000×5.000×305× 2.000
       =18300.000N
   18300.000N≥956.669N
   强度可以满足!   


V附录 材料力学性能   
材料力学性能,主要参考JGJ 102-2003  《玻璃幕墙工程技术规范》。
(1).玻璃的强度设计值应按表5.2.1的规定采用。

表5.2.1  玻璃的强度设计值 fg(N/mm2)
种    类 厚度(mm) 大     面 侧    面
普通玻璃 5 28.0 19.5
浮法玻璃 5~12 28.0  19.5
 15~19 24.0  17.0
 ≧20 20.0  14.0
钢化玻璃 5~12 84.0  58.8
 15~19 72.0  50.4
 ≧20 59.0  41.3

注:
1.夹层玻璃和中空玻璃的强度设计值可按所采用的玻璃类型确定;
2.当钢化玻璃的强度标准达不到浮法玻璃强度标准值的3倍时,表中数值             应根据实测结果予于调整;
3.半钢化玻璃强度设计值可取浮法玻璃强度设计值的2倍。当半钢化玻璃             的强度标准值达不到浮法玻璃强度标准值的2倍时,其设计值应根据实             测结果予于调整;
4.侧面玻璃切割后的断面,其宽度为玻璃厚度。

 

 

 

 

 

 

(2).JGJ102-2003铝合金型材的强度设计值应按表5.2.2的规定采用。
表5.2.2  铝合金型材的强度设计值fa(N/mm2)
铝合金牌号 状    态 壁厚(mm) 强度设计值fa
   抗拉、抗压 抗剪 局部承压
6061 T4 不区分 85.5  49.6  133.0
 T6 不区分 190.5  110.5  199.0
6063 T5 不区分 85.5  49.6  120.0
 T6 不区分 140.0  81.2  161.0
6063A T5 ≦10 124.4  72.2  150.0
  〉10 116.6  67.6  141.5
 T6 ≦10 147.7  85.7  172.0
  〉10 140.0  81.2  163.0

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