明框玻璃幕墙工程均布荷载计算书Word格式.docx

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5.立柱抗剪计算:

9

北立面45m处明框幕墙设计计算书

一、风荷载计算

Wk:

作用在幕墙上的风荷载标准值（kN/m2）

μz:

45m高处风压高度变化系数（按C类区计算）:

（GB50009-20017.2.1）

μz=0.616×

（z/10）0.44=1.19397

μf:

脉动系数:

（GB50009-20017.4.2-8）

μf=0.5×

35（1.8×

（0.22-0.16））×

（z/10）-0.22=0.527257

βgz:

阵风系数:

（GB50009-20017.5.1-1）

βgz=к×

（1+2×

μf）=1.74634

Wk=γ0×

βgz×

μz×

μs×

W0（JGJ102-20035.3.2）

=1.1×

1.74634×

1.19397×

1.2×

0.45

=1.23854kN/m2

W:

风荷载设计值:

kN/m2

rw:

风荷载作用效应的分项系数：

1.4

按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-20035.1.6条规定采用

W=rw×

Wk=1.4×

1.23854=1.73395kN/m2

二、立柱计算

（1）风荷载线分布最大荷载集度设计值（矩形分布）

qw:

风荷载线分布最大荷载集度设计值（kN/m）

rw:

1.4

风荷载标准值:

1.23854kN/m2

Bl:

幕墙左分格宽:

1.5m

Br:

幕墙右分格宽:

1.2m

qwk=Wk×

（Bl+Br）/2

=1.23854×

（1.5+1.2）/2

=1.67202kN/m

qw=1.4×

qwk

=1.4×

1.67202

=2.34083kN/m

（2）分布水平地震作用设计值

GAkl:

立柱左边玻璃幕墙构件（包括面板和框）的平均自重:

450N/m2

GAkr:

立柱右边玻璃幕墙构件（包括面板和框）的平均自重:

qEAkl=γ0×

5×

αmax×

GAkl（JGJ102-20035.3.4）

0.16×

450/1000

=0.396kN/m2

qEAkr=γ0×

GAkr（JGJ102-20035.3.4）

qek=（qEkl×

Bl+qEkr×

Br）/2

=（0.396×

1.5+0.396×

1.2）/2

=0.5346kN/m

qe=1.3×

qek

=1.3×

0.5346

=0.69498kN/m

（3）立柱所受组合荷载:

组合线荷载标准值:

qzk=qwk

组合线荷载设计值:

qz=qw+0.5×

qe

=2.34083+0.5×

0.69498

=2.68832kN/m

（4）立柱弯矩:

通过有限元分析计算得到立梃的弯矩图如下:

最大弯矩发生在4.8m处

M:

幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩（kN·

m）

M=4.35508kN·

m

选用立柱型材名称:

EA2629

型材强度设计值:

85.5N/mm2

型材弹性模量:

E=70000N/mm2

X轴惯性矩:

Ix=634.118cm4

Y轴惯性矩:

Iy=133.448cm4

X轴上部截面矩:

Wx1=66.8552cm3

X轴下部截面矩:

Wx2=78.1409cm3

y轴左部截面矩:

Wy1=38.1279cm3

y轴右部截面矩:

Wy2=38.1279cm3

型材截面积:

A=17.8269cm2

型材计算校核处壁厚:

t=3.5mm

型材截面面积矩:

Ss=47.8233cm3

塑性发展系数:

γ=1.05

校核依据:

N/A+M/γ/w≤ｆa（JGJ102-20036.3.7）

Hv:

立柱长度

幕墙左分格自重:

GAKr:

幕墙右分格自重:

幕墙自重线荷载:

Gk=（GAkl×

Bl+GAkr×

Br）/2000

=（450×

1.5+450×

1.2）/2000

=0.6075kN/m

Nk:

立柱受力:

Nk=γ0×

Gk×

Hv

0.6075×

6

=4.0095kN

N:

立柱受力设计值:

rG:

结构自重分项系数:

1.2

N=1.2×

Nk

=1.2×

4.0095

=4.8114kN

σ:

立柱计算强度（N/mm2）

A:

立柱型材截面积:

17.8269cm2

立柱弯矩:

4.35508kN·

Wx2:

立柱截面抗弯矩:

66.8552cm3

γ:

1.05

σ=N×

10/A+M×

103/1.05/Wx2

=4.8114×

10/17.8269+4.35508×

103/1.05/66.8552

=64.739N/mm2

64.739N/mm2≤ｆa=85.5N/mm2

立柱强度满足要求

Umax≤L/180

Dfmax:

立柱最大允许挠度:

通过有限元分析计算得到立梃的挠度图如下:

最大挠度发生在3m处

Dfmax=Hvmax/180×

1000

=1.8/180×

=10mm

立柱最大挠度Umax为:

8.84825mm≤10mm

挠度满足要求

τmax≤[τ]=49.6N/mm2

通过有限元分析计算得到立柱的剪力图如下:

最大剪力发生在1.2m处

τ:

立梃剪应力:

Q:

立梃最大剪力:

5.24223kN

Ss:

立柱型材截面面积矩:

47.8233cm3

Ix:

立柱型材截面惯性矩:

634.118cm4

t:

立柱壁厚:

3.5mm

τ=Q×

Ss×

100/Ix/t

=5.24223×

47.8233×

100/634.118/3.5

=11.2958N/mm2

11.2958N/mm2≤49.6N/mm2

立柱抗剪强度可以满足