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 |