1、(6.000+6.000)/1000 =0.307kN/m2 GAK1=25.6Bt_w/10006.000/1000 =0.154KN/m2 GAK2=25.6Bt_L/10002. 该处垂直于玻璃平面的分布水平地震作用: max: 水平地震影响系数最大值: 0.080 qEAk: 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用(kN/m2) qEk1 中空玻璃外侧玻璃的地震作用标准值 (KN/m2) qEk2 中空玻璃内侧玻璃的地震作用标准值 (KN/m2) qEAk=5maxGAK =50.0800.307 =0.123kN/m2 qEk1=5GAK10.154 =0.061kN/m2 qEk2=5G
2、AK2 E: 地震作用分项系数: 1.3 qEA: 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用设计值(kN/m2) qEA=rEqEAk =1.3qEAK0.123 =0.160kN/m23. 玻璃的强度计算: 内侧玻璃校核依据: g=84.000 N/mm2 外侧玻璃校核依据: Wk: 垂直于玻璃平面的风荷载标准值(KN/m2) 垂直于玻璃平面的地震作用标准值(KN/m2) Wk: 在垂直于玻璃平面的风荷载作用下玻璃截面的最大应力标准值(N/mm2) Ek: 在垂直于玻璃平面的地震作用下玻璃截面的最大应力标准值(N/mm2) : 参数 : 折减系数,可由参数按JGJ102-2003表6.1.2-2采用
3、表 6.1.2-2 折减系数5.010.020.040.060.080.0100.01.000.960.920.840.780.730.68120.0150.0200.0250.0300.0350.0400.00.650.610.570.540.520.510.50 a: 玻璃短边边长: 1300.0mm b: 玻璃长边边长: 2200.0mm 6.000(mm) m: 玻璃板的弯矩系数, 按边长比a/b查 表6.1.2-1得: 0.0880表6.1.2-1 四边支承玻璃板的弯矩系数ma/b0.000.250.330.400.550.60m0.12500.12300.11800.11150.1
4、0000.09340.08680.08040.700.750.800.850.900.950.07420.06830.06280.05760.05280.04830.0442 Wk1 中空玻璃分配到外侧玻璃的风荷载标准值 (KN/m2) Wk2 中空玻璃分配到内侧玻璃的风荷载标准值 (KN/m2) Wk1=1.1WkBT_w3/(BT_w3+BT_L3)=0.767 (kN/m2) Wk2=WkBT_L3/(BT_w3+BT_L3)=0.698 (kN/m2) qEk1=0.061 (kN/m2) qEk2=0.061 (kN/m2) 在垂直于玻璃平面的风荷载和地震作用下玻璃截面的最大应力标准
5、值计算(N/mm2) 在风荷载作用下外侧玻璃参数=(Wk1+0.5qEK1)a4/(Et4) =24.42 折减系数,按=24.42 查JGJ102-2003 6.1.2-2表得:=0.90 在风荷载作用下外侧玻璃最大应力标准值Wk=6mWk1a2/t2 =17.156N/mm2 在地震作用下外侧玻璃参数=(Wk1+0.5 查6.1.2-2表得: 在地震作用下外侧玻璃最大应力标准值Ek=6qEk1 =1.374N/mm2 : 外侧玻璃所受应力: 采用SW+0.5SE组合: =1.4WK+0.51.3EK =1.417.156+0.51.374 =24.911N/mm2 在风荷载作用下内侧玻璃参
6、数=(Wk2+0.5qEK2) =22.29 折减系数,按=22.29=0.91 在风荷载作用下内侧玻璃最大应力标准值Wk=6Wk2 =15.744N/mm2 在地震作用下内侧玻璃参数=(Wk2+0.5 在地震作用下内侧玻璃最大应力标准值Ek=6qEk2 =1.387N/mm2 内侧玻璃所受应力:15.744+0.51.387 =22.943N/mm2 外侧玻璃最大应力设计值=24.911N/mm2 g=84.000N/mm2 内侧玻璃最大应力设计值=22.943N/mm2 中空玻璃强度满足要求!4. 玻璃的挠度计算: df: 在风荷载标准值作用下挠度最大值(mm) D: 玻璃的刚度(N.mm
7、) te: 玻璃等效厚度 0.95(Bt_L3+Bt_w3)1/3=7.2mm : 泊松比,按JGJ 102-2003 5.2.9条采用,取值为 0.20表5.2.9 材料的泊松比材 料玻璃0.20钢、不锈钢0.30铝合金高强钢丝、钢绞线 : 挠度系数:按JGJ102-2003表6.1.3采用 =0.00881表6.1.3 四边支承板的挠度系数0.013020.012970.012820.012230.010130.009400.008670.007960.007270.006630.006030.005470.004960.004490.00406 =Wkte4) =20.80 折减系数,按
8、=20.80=0.92 D=(Ete3)/12(1-2) =2314912.42 (N.mm) df=a4/D =13.9 (mm) df/a 1/60 玻璃的挠度满足!三、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) 1.954kN/m2 B: 幕墙分格宽: 1.300m qw=WB =1.9541.300 =2.539 kN/m(2)地震荷载计算 地震作用设计值(KN/m2): GAk: 玻璃幕墙构件(包括玻璃和框)的平均自重: 500N/m2 垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标
9、准值: 垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值 (kN/m2)GAk500.000/1000 =0.200 kN/m2 幕墙地震作用分项系数: qEA=1.30.200 =0.260 kN/m2 qE:水平地震作用均布线作用设计值(矩形分布) qE=qEA =0.260 =0.338 kN/m(3)立柱弯矩: Mw: 风荷载作用下立柱弯矩(kN.m) 风荷载均布线荷载设计值: 2.539(kN/m) Hsjcg: 立柱计算跨度: 3.100m Mw=qwHsjcg2/8 =2.5393.1002/8 =3.050 kN ME: 地震作用下立柱弯矩(kNm): ME=qE =0.338 =0.4
10、06kN M: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kNm) 采用SW+0.5SE组合 M=Mw+0.5ME =3.050+0.50.406 =3.253kN2. 选用立柱型材的截面特性: 立柱型材号: XC1NH180921 选用的立柱材料牌号:6063 T5 型材强度设计值: 抗拉、抗压90.000N/mm2 抗剪55.0N/mm2 型材弹性模量: E=0.70105N/mm2 X轴惯性矩: Ix=412.676cm4 Y轴惯性矩: Iy=89.132cm4 立柱型材在弯矩作用方向净截面抵抗矩: Wn=50.166cm3 立柱型材净截面积: An=13.810cm2 立柱型材截面垂直于X
11、轴腹板的截面总宽度: LT_x=6.000mm 立柱型材计算剪应力处以上(或下)截面对中和轴的面积矩: Ss=33.916cm3 塑性发展系数: =1.003. 幕墙立柱的强度计算: 校核依据: N/An+M/(Wn)a=90.0N/mm2(拉弯构件) 幕墙自重: 幕墙自重线荷载: Gk=500B/1000 =5001.300/1000 =0.650kN/m Nk: 立柱受力: Nk=GkL =0.6503.100 =2.015kN N: 立柱受力设计值: rG: 结构自重分项系数: 1.2 N=1.2Nk =1.22.015 =2.418kN 立柱计算强度(N/mm2)(立柱为拉弯构件) 2
12、.418kN An: 立柱型材净截面面积: 13.810cm2 立柱弯矩: 3.253kN Wn: 立柱在弯矩作用方向净截面抵抗矩: 50.166cm3 : 1.00 =N10/An+M103/(1.00Wn) =2.41810/13.810+3.25350.166) =66.593N/mm2 66.593N/mm2 a=90.0N/mm2 立柱强度可以满足 4. 幕墙立柱的刚度计算: dfL/180 立柱最大挠度 Du: 立柱最大挠度与其所在支承跨度(支点间的距离)比值: L: df=5qWkHsjcg41000/(3840.7Ix)=7.549mm Du=U/(L1000) =7.549/
13、(3.100 =1/410 1/410 1/180 且 U=20(跨距大于4500mm时此值为30) 挠度可以满足要求!5. 立柱抗剪计算: max=55.0N/mm2(1)Qwk: 风荷载作用下剪力标准值(kN) Qwk=WkHsjcgB/2 =1.3953.1001.300/2 =2.811kN(2)Qw: 风荷载作用下剪力设计值(kN) Qw=1.4Qwk2.811 =3.935kN(3)QEk: 地震作用下剪力标准值(kN) QEk=qEAk =0.200 =0.403kN(4)QE: 地震作用下剪力设计值(kN) QE=1.3QEk0.403 =0.524kN(5)Q: 立柱所受剪力
14、: 采用Qw+0.5QE组合 Q=Qw+0.5QE =3.935+0.50.524 =4.197kN(6)立柱剪应力: : 立柱剪应力: Ss: 33.916cm3 Ix: 立柱型材截面惯性矩: 412.676cm4 =QSs100/(IxLT_x) =4.19733.916100/(412.6766.000) =5.749N/mm2 =5.749N/mm2 8735.8N Ncbl=17280.0N 强度可以满足 角码抗承压能力计算: 角码材料牌号:Q235钢 ( C级螺栓) 角码壁厚: 热轧钢角码承压强度: 305.000N/mm2 Ncbg: 钢角码型材壁抗承压能力(N): Ncbg=D
15、2JyLct2Num13058.0002.000 =117120.0N 117120.0N 五、幕墙横梁计算 幕墙横梁计算简图如下图所示:1. 选用横梁型材的截面特性: 选用型材号: XC1NH11173 选用的横梁材料牌号: 横梁型材抗剪强度设计值: 55.000N/mm2 横梁型材抗弯强度设计值: 90.000N/mm2 横梁型材弹性模量: Mx横梁绕截面X轴(平行于幕墙平面方向)的弯矩(N.mm) My横梁绕截面Y轴(垂直于幕墙平面方向)的弯矩(N.mm) Wnx横梁截面绕截面X轴(幕墙平面内方向)的净截面抵抗矩: Wnx=7.827cm3 Wny横梁截面绕截面Y轴(垂直于幕墙平面方向)
16、的净截面抵抗矩: Wny=10.196cm3 型材截面积: A=5.763cm2 塑性发展系数,可取1.002. 幕墙横梁的强度计算: Mx/Wnx+My/Wnyf=90.0 横梁上分格高: 0.500m 横梁下分格高: 2.200m H-横梁受荷单元高(应为上下分格高之和的一半): 1.350m l-横梁跨度,l=1300mm(1)横梁在自重作用下的弯矩(kN 横梁自重: 400N/m2 Gk: 横梁自重荷载线分布均布荷载标准值(kN/m): 横梁自重受荷按上单元高: Gk=400H/1000 =4000.500/1000 =0.200kN/m G: 横梁自重荷载线分布均布荷载设计值(kN/
17、m) G=1.2Gk =0.240kN/m My: 横梁在自重荷载作用下的弯矩(kN My=GB2/8 =0.2401.3002/8 =0.051kN(2)横梁在风荷载作用下的弯矩(kN 风荷载线分布最大集度标准值(三角形分布) qwk=Wk =1.814kN/m 风荷载线分布最大集度设计值 qw=1.4qwk1.814 =2.539kN/m Mxw: 横梁在风荷载作用下的弯矩(kN Mxw=qwB2/121.3002/12 =0.358kN(3)地震作用下横梁弯矩 横梁平面外地震作用: E: 动力放大系数: 5 地震影响系数最大值: 幕墙构件自重: 400 N/m2 400/1000 qex
18、: 水平地震作用最大集度标准值 水平地震作用最大集度标准值(三角形分布) qex=qEAk =0.160 =0.208KN/m qE: 水平地震作用最大集度设计值 qE=1.3qex0.208 =0.270kN/m MxE: 地震作用下横梁弯矩: MxE=qE =0.270 =0.038kN(4)横梁强度: 横梁计算强度(N/mm2): Wnx: 横梁截面绕截面X轴的净截面抵抗矩: 7.827cm3 Wny: 横梁截面绕截面Y轴的净截面抵抗矩: 10.196cm3 =103My/(1.00Wny)+103Mxw/(1.00Wnx)+0.5103MxE/(1.00Wnx) =53.090N/mm2 53.0
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