某150系列明框幕墙双跨梁计算书gb50009版secretWord文档下载推荐.docx

1、 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; 本工程按C类地区计算风压,幕墙最大标高22.300m（2）.风荷载计算: 幕墙属于薄壁外围护构件，根据建筑结构荷载规范GB50009-2001 7.1.1-2 采用 风荷载计算公式: Wk=gzzslW0 其中: Wk-作用在幕墙上的风荷载标准值（kN/m2） gz-瞬时风压的阵风系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2001取定 根据不同场地类型,按以下公式计算:gz=K（1+2f） 其中K为地区粗糙度调整系数，f为脉动系数 A类场地: gz=0.92（1+2f） 其中：f=0.387（Z/10）（-0.12） B

2、类场地: gz=0.89f=0.5（Z/10）（-0.16） C类场地: gz=0.85f=0.734（Z/10）（-0.22） D类场地: gz=0.80f=1.2248（Z/10）（-0.3） z-风压高度变化系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2001取定, z=1.379（Z/10）0.24 z=（Z/10）0.32 z=0.616（Z/10）0.44 z=0.318（Z/10）0.60 本工程属于C类地区 sl-风荷载体型系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2001取为：1.2 W0-基本风压,按全国基本风压图,广州地区取为0.5kN/m2（3）.地震作用计算: qEAk=E

3、maxGAK qEAk-水平地震作用标准值 E-动力放大系数,按 5.0 取定 max-水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定: 6度: max=0.04 7度: max=0.08 8度: max=0.16 9度: max=0.32 广州地区设防烈度为7度,根据本地区的情况,取max=0.08 GAK-幕墙构件的自重（N/m2）（4）.荷载组合: 结构设计时，根据构件受力特点，荷载或作用的情况和产生的应力（内力）作用方向，选用最不利的组合，荷载和效应组合设计值按下式采用： GSG+wwSw+EESE+TTST 各项分别为永久荷载：重力；可变荷载：风荷载、温度变化；偶然荷载：地震 水平荷载标

4、准值: qk=Wk+0.5qEAk 水平荷载设计值: q=1.4Wk+0.51.3qEAk 荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用: 对永久荷载采用标准值作为代表值，其分项系数满足： a.当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合，取1.2；对有永久荷载效应控制的组合，取1.35 b.当其效应对结构有利时：一般情况取1.0；对结构倾覆、滑移或是漂浮验算，取0.9 可变荷载根据设计要求选代表值，其分项系数一般情况取1.4二、 风荷载计算1. 风荷载标准值:（）0.44=0.876 f=0.535（1.8（0.22-0.16）-0.22=0.615（1+2f） = 1.896 W0 （

5、JGJ102-2003 5.3.2） =1.8960.8761.20.5 =0.997kN/m2 Wk1kN/m2,取Wk=1kN/m22. 风荷载设计值: W=wWk=1.41=1.4kN/m2 三、 玻璃计算1. 玻璃面积: A=BH =11.3 =1.3m2 2. 玻璃板块自重: t: 玻璃板块厚度: 6mm GAK= = =0.1536kN/m23. 分布水平地震作用计算:GAK （JGJ102-2003 5.3.4） =50.080.1536 =0.06144kN/m2 qEA=rEqEAk =1.30.06144 =0.079872kN/m24. 玻璃强度计算: 选定面板材料为:

6、校核依据: g=84N/mm2 q: 玻璃所受组合荷载: a: 玻璃短边边长: 1m b: 玻璃长边边长: 1.3m E: 玻璃弹性模量 : 72000N/mm2 m: 玻璃板面跨中弯曲系数,按边长比a/b查表6.1.2-1得 : 0.0661846 : 折减系数,根据参数查表6.1.2-2 w: 玻璃所受应力: 采用风荷载与地震荷载组合: q=W+EqEA =1.4+0.50.079872 =1.43994kN/m2 参数计算: w=Wka4109/E/t4 （JGJ102-2003 6.1.2-3） =114109/72000/64 =10.7167 e=qEAk =0.06144 =0.

7、658436 查表6.1.2-2 分别得到折减系数 w = 0.957133 e = 1 玻璃应力标准值计算: w=6mwWka21000/t2 （JGJ102-2003 6.1.2-1） =60.06618460.9571331121000/62 =10.5579N/mm2 e=6eqEAk1000/t2 （JGJ102-2003 6.1.2-2） 0.06144 =0.67773N/mm2 玻璃应力设计值为: =rww+EEe =1.410.5579+0.51.30.67773 =15.2216N/mm2g=84N/mm2 玻璃的强度满足 5. 玻璃跨中挠度计算: dfdflim=a/60

8、1000=16.6667mm D: 玻璃刚度（Nmm） : 玻璃泊松比: 0.2 D=Et3/12/（1-2） =7200063/12/（1-0.22） =1.35e+006Nmm qk: qk=Wk =1 =1kN/m2 : 挠度系数,按边长比a/b查 表6.1.3 得 : 0.00639923 =qka4/E/t4 （JGJ102-2003 6.1.2-3） 14/72000/64109 折减系数,根据参数查表6.1.2-2 得 = 0.957133 df: 玻璃在风荷载和地震荷载作用下挠度最大值 df=qka4/D （JGJ102-2003 6.1.3-2） =0.006399230.9

9、57133/1.35e+006 =4.53697mm 4.53697mmdflim=16.6667mm 玻璃的挠度满足四、 立柱计算1. 1. 立柱荷载计算:（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: 风荷载作用效应的分项系数：1.4 Wk: 风荷载标准值: 1kN/m2 Bl: 幕墙左分格宽: Br: 幕墙右分格宽: qwk=Wk（Bl+Br）/2 （1+1）/2 =1kN/m qw=1.4qwk 1 =1.4kN/m （2）分布水平地震作用设计值 GAkl: 立柱左边幕墙构件（包括面板和框）的平均自重: 0.45kN/m2

10、GAkr: 立柱右边幕墙构件（包括面板和框）的平均自重: qEAkl=5GAkl （JGJ102-2003 5.3.4） 0.45 =0.18kN/m2 qEAkr=5GAkr （JGJ102-2003 5.3.4） qek=（qEklBl+qEkrBr）/2 =（0.181+0.181）/2 =0.18kN/m qe=1.3qek 0.18 =0.234kN/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+0.5qe 0.234 =1.517kN/m （4）立柱弯矩: 通过有限元分析计算得到立柱的弯矩图如下: 立柱弯矩分布如下表:列表条目 1

11、2345678910偏移（m） 0.0000.4840.9671.4511.9352.3652.8493.3323.8164.300弯矩（kN.m）1.0461.7382.0742.0551.7411.0520.007-1.392-3.146 4.3004.3564.4124.4694.5254.5754.6314.6874.7444.800 -3.146-2.773-2.405-2.042-1.683-1.369-1.019-0.675-0.3350.000 最大弯矩发生在4.3m处 M: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩（kNm） M=3.14588kNm 立柱在荷载作用下的支座反力信

12、息如下表:支座编号 X向反力（kN） Y向反力（kN） 转角反力（kN.m）n0-2.530-n15.913n2-10.6642. 选用立柱型材的截面特性: :3. 选定立柱材料类别: 铝-6063-T54. 选用立柱型材名称: 150系列明框立柱5. 型材强度设计值: 85.5N/mm26. 型材弹性模量: E=70000N/mm27. X轴惯性矩: Ix=418.385cm48. Y轴惯性矩: Iy=47.945cm49. X轴上部截面矩: Wx1=51.940cm310. X轴下部截面矩: Wx2=60.243cm311. Y轴左部截面矩: Wy1=18.812cm312. Y轴右部截面

13、矩: Wy2=19.559cm313. 型材截面积: A=15.66cm214. 型材计算校核处抗剪壁厚: t=4mm15. 型材截面面积矩: Ss=15.660cm316. 塑性发展系数: =1.05立柱的强度计算:17. 校核依据:+a （JGJ102-2003 6.3.7）18. Bl: 1m19. Br:20. Hv: 立柱长度21. GAkl: 幕墙左分格自重: 0.45kN/m222. GAKr: 幕墙右分格自重:23. 幕墙自重线荷载:24. Gk=（GAklBl+GAkrBr）25. =（0.451+0.451）26. =0.45kN/m27. Nk: 立柱受力:28. Nk=

14、GkHv29. =0.454.830. =2.16kN31. N: 立柱受力设计值:32. rG: 结构自重分项系数: 1.233. N=1.2Nk34. =1.22.1635. =2.592kN36. : 立柱计算强度（N/mm2）37. A: 立柱型材截面积: 15.66cm238. M: 立柱弯矩: 3.14588kNm39. Wx2: 立柱截面抗弯矩: 60.243cm340. : 塑性发展系数: 1.0541. = + 42. 43. =51.388N/mm244. 51.388N/mm2 a=85.5N/mm245. 立柱强度满足要求立柱的刚度计算:46. 4. 立柱的刚度计算:

15、UmaxL/180 Dfmax: 立柱最大允许挠度: 通过有限元分析计算得到立柱的挠度图如下: 立柱挠度分布如下表:挠度（mm）2.9205.3046.7887.1936.6535.2013.2101.230-0.055-0.090-0.107-0.111-0.103-0.086-0.061-0.032 最大挠度发生在1.88125m处,最大挠度为7.20292mm Dfmax=Hvmax/1801000 =4.3/180 =23.8889mm 立柱最大挠度Umax为: 7.20292mm23.8889mm 挠度满足要求 47. 5. 立柱抗剪计算: max=49.6N/mm2 通过有限元分析

16、计算得到立柱的剪力图如下: 立柱剪力分布如下表:剪力（kN） -2.530-1.796-1.062-0.3280.4051.0581.7922.5253.2593.993 -6.671-6.586-6.500-6.415-6.330-6.254-6.169-6.083-5.998-5.913 最大剪力发生在4.3m处 : 立梃剪应力: Q: 立梃最大剪力: 6.67101kN Ss: 立柱型材截面面积矩: 34.9cm3 Ix: 立柱型材截面惯性矩: 418cm4 立柱抗剪壁厚: 4mm =QSs100/Ix/t =6.6710134.9100/418/4 =13.9245N/mm2 13.9

17、245N/mm249.6N/mm2 立柱抗剪强度可以满足五、 立梃与主结构连接计算1. 立柱与主结构连接计算: 连接处角码材料 : 钢-Q235 Lct: 连接处角码壁厚: 8mm Dv: 连接螺栓直径: 12mm Dve: 10.36mm 采用SG+SW+0.5SE组合 Nh: 连接处水平总力（N）: Nh=Q2 =13.342kN Ng: 连接处自重总值设计值（N）: Ng=G（GAKVlBl+GAKVrBr）/2Hv =1.2（0.454.8/2 =2.592kN N: 连接处总合力（N）: N=（Ng2+Nh2）0.5 =（2.5922+13.3422）0.5 =13591.5N Nb

18、: 螺栓的承载能力: Nv: 连接处剪切面数: 2 Nb=23.14De2140/4 （GB 50017-2003 7.2.1-1） =210.362140/4 =23603N Nnum: 立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数: Nnum=N/Nb =13591.5/23603 =0.575836个 取2个 Ncbl: 立梃型材壁抗承压能力（N）: Nvl: 2 立梃壁厚: Ncbl=Dv2120tNnum （GB 50017-2003 7.2.1-3） =124 =23040N 13591.5N 23040N 立梃型材壁抗承压能力满足 Ncbg: 角码型材壁抗承压能力（N）: Ncbg=Dv325Lct8 =124800N 13591.5N 124800N 角码型材壁抗承压能力满足六、 后置埋件计算1. 埋件受力计算 V: 剪力设计值: V=2592N 法向力设计值: N=13342N e2: 螺孔中心与锚板平面距离: 60mm 弯矩设计值（Nmm）: M=Ve2 =259260 =155520Nmm2. 埋件强度计算 螺栓布置示意图如下: d:锚栓直径12mm de:锚栓有效直径为10