铝板幕墙设计计算.docx

1、铝板幕墙设计计算铝板幕墙板面的强度和刚度计算(单板) 取10米处幕墙为计算部位，一个分格尺寸为1100mm500mm 荷载计算风荷载标准值为：WkgZszWo 2.0981.2.74.55 1.025 KNm2一个铝板区格重量为： GHBt3 1100500310-9273 .134KN水平分布地震作用为：qEkemaxGA 5.04.134/(110050010-6) .049KN/m2 强度计算风荷载作用下铝板的弯曲应力标准值按下式计算wk6mWka2/t2 式中 a板区格的较小边长(mm) t板的板厚(mm) m板的弯矩系数，按其边界条件分别查取 大挠度变形影响的应力折减系数，按查表 (

2、Wk0.5qEk)a4/(Et4) (1.0250.5.049)10-35500004/(0.721054) 11.6 查表取.942则 wk6mWka2/t2 6.102241.0255002.942/32 16.45(N/mm2)水平地震作用下铝板的弯曲应力标准值按下式计算Ek6mqEka2/t2 式中：取风荷载作用下应力计算时的值则 Ek6mWka2/t2 6.102241.0255002.942/32 .79(N/mm2)应力组合设计值按下式计算 wwwkeeEk 则wwwkeeEk 1.01.416.450.61.3.79 23.65N/mm2fa=81(N/mm2)所以铝板的强度满

3、足要求。 刚度计算Wka4/Et4 1.02510-35004/(7000034) 11.3因此取.9435DEt3/12(12) 7000033/12(1-.332) 176747.8Nmmuf1Wka4/D .010131.0255004.9435/176747.8 3.464mm 式中： u铝板区格跨中最大挠度 s垂直于铝板平面方向的极限状态组合荷设计值(N/mm2)； f1跨中最大挠度系数，查表 泊松比 u/a1/1441/100所以铝板的挠度满足要求。铝板幕墙板面的强度和刚度计算（复合板） 取10米处幕墙为计算部位，一个分格尺寸为1100mm500mm 荷载计算风荷载标准值为：Wkg

4、ZszWo 2.0981.2.74.55 1.025 KNm2一个铝板区格重量为： GHBt3 1100500410-93.4383 .023KN水平分布地震作用为：qEkemaxGA 5.04.023/(110050010-6) .008KN/m2 强度计算风荷载作用下铝板的弯曲应力标准值按下式计算wk6mWka2/t2 式中 a板区格的较小边长(mm) t板的板厚(mm) m板的弯矩系数，按其边界条件分别查取 大挠度变形影响的应力折减系数，按查表 (Wk0.5qEk)a4/(Et4) (1.0250.5.008)10-35500004/(0.721054) 6.2 查表取.988则 wk6

5、mWka2/t2 6.100851.0255002.988/42 9.57(N/mm2)水平地震作用下铝板的弯曲应力标准值按下式计算Ek6mqEka2/t2 式中：取风荷载作用下应力计算时的值则 Ek6mWka2/t2 6.100851.0255002.988/42 .07(N/mm2)应力组合设计值按下式计算 wwwkeeEk 则wwwkeeEk 1.01.49.570.61.3.07 13.45N/mm2fa=70(N/mm2)所以铝板的强度满足要求。 刚度计算Wka4/Et4 1.02510-35004/(4060044) 6.2因此取.988DEt3/12(12) 4060043/12

6、(1-.252) 230968.9Nmmuf1Wka4/D .010131.0255004.988/230968.9 2.776mm 式中： u铝板区格跨中最大挠度 s垂直于铝板平面方向的极限状态组合荷设计值(N/mm2)； f1跨中最大挠度系数，查表 泊松比 u/a1/1801/100所以铝板的挠度满足要求。铝板幕墙板面的强度和刚度计算（蜂窝铝板） 取10米处幕墙为计算部位，一个分格尺寸为1100mm500mm 荷载计算风荷载标准值为：WkgZszWo 2.0981.2.74.55 1.025 KNm2一个铝板区格重量为： GHBt3 11005001010-95.33 .087KN水平分布

7、地震作用为：qEkemaxGA 5.04.087/(110050010-6) .032KN/m2 强度计算风荷载作用下铝板的弯曲应力标准值按下式计算wk6mWka2/t2 式中 a板区格的较小边长(mm) t板的板厚(mm) m板的弯矩系数，按其边界条件分别查取 大挠度变形影响的应力折减系数，按查表 (Wk0.5qEk)a4/(Et4) (1.0250.5.032)10-35500004/(0.721054) .2 查表取1则 wk6mWka2/t2 6.100851.02550021/102 1.55(N/mm2)水平地震作用下铝板的弯曲应力标准值按下式计算Ek6mqEka2/t2 式中：取

8、风荷载作用下应力计算时的值则 Ek6mWka2/t2 6.100851.02550021/102 .05(N/mm2)应力组合设计值按下式计算 wwwkeeEk 则wwwkeeEk 1.01.41.550.61.3.05 2.21N/mm2fa=15.4(N/mm2)所以铝板的强度满足要求。 刚度计算Wka4/Et4 1.02510-35004/(35000104) .2因此取1DEt3/12(12) 35000103/12(1-.252) 3111111.1Nmmuf1Wka4/D .010131.02550041/3111111.1 .209mm 式中： u铝板区格跨中最大挠度 s垂直于铝

9、板平面方向的极限状态组合荷设计值(N/mm2)； f1跨中最大挠度系数，查表 泊松比 u/a1/23921/100所以铝板的挠度满足要求。铝板加强筋计算 幕墙中的危险部位位于10米,铝板厚t1=2.5mm，铝板分格尺寸为1950mm950mm，背后有槽型加强筋，加强筋厚t2=3mm，高H1=30mm，宽L1=50mm，加强筋间距B=390mm，加强筋材料许用强度为81 Nmm2。1)荷载计算a. 风荷载标准值的计算WkgZszWo 2.0981.2.74.55 1.025 KNm2b. y轴方向(垂直于幕墙表面)的地震作用为qEyemax板t1 式中：qEy作用于幕墙平面外水平分布地震作用(K

10、Nm2)； 板板的密度，取27 KNm3 t1板厚度 m； max水平地震影响系数最大值，取.04； e动力放大系数，取5 。则 qEyemax板t1 5.04272.5 .013KNm2c. Y轴方向挠度荷载组合如下：qy1Wk0.6qEy 11.0250.6.013 1.033KNm2在矩形荷载作用下，加强筋所受线荷载和作用组合值为 q刚度yqyB1.033390 .403KNmd.强度荷载组合如下q1.41Wk1.30.6qEy 1.411.0251.30.6.013 1.445KNm2加强筋所受线荷载为q强度qB1.445390 .564KNm2)加强筋刚度和强度验算加强肋的局部压屈应

11、力为:fc=0.4E(t2/H1)2=0.470000(3/30)2=81 (N/mm2)面板参与宽度为:Be =t1(KE/fc)0.5=2.5(6.370000/81)0.5=184.5 (mm)加筋肋钉间距为:L=1.9t1(E/fs)0.5=1.92.5(70000/81)0.5=139.64 (mm)加筋肋面积为:A2=(2H1+L1-2t2)t2=(230+50-23)3=312(mm2)加筋肋静矩为:Fy2 =(L1-2t2)t22/2+H12t2=(50-23)32/2+3023=2808(mm3)加筋肋重心为:Yc2=Fy2/A2=2808/312=9(mm)加筋肋惯性矩为:

12、I2=t2H13/6+(L1-2t2)t2(Yc2-t2/2)2+(H1/2-Yc2)22t2H1=3303/6+(50-23)3(9-3/2)2+(30/2-9)22330=24030(mm4)面板参与面积为:A1=Bet1=184.52.5=461.25(mm2)组合截面面积为:A=A1+A2=461.25+312=773.25(mm2)截面静矩为:fy=A2Yc2+A1t1/2=3129+461.252.5/2=3384.56 (mm3)截面形心为:Yc=fy/A=3384.56/773.25=4.38 (mm)截面的惯性矩为:Ix=I2+A2(Yc-Yc2)2+A1(Yc+t1/2)2

13、=24030+312(4.38-9)2+461.25(4.38+2.5/2)2=45309.65 (mm4)加强肋最大挠度为:f=q刚度yb4(25/8-5(B/2b)2+2(B/2b)4)/(240EIx) =.4039504(25/8-5(390/(2950)2+2(390/(2950)4)/(2407000045309.65)=1.26(mm)f=3.2mm所以加强筋的挠度满足要求。截面的抵抗矩为:Wx=Ix/(H1-Yc)=45309.65/(30-4.38)=1768.53 (mm3)最大弯矩为:Mmax=Q强度b2(-3+(B/b)2)/24=.5649502(-3+(390/950)2/24=-60051.9(Nmm)应力为:=|Mmax/Wx|=|-60051.9/1768.53|=33.96(N/mm2)fs=81N/mm2)所以加强筋的强度满足要求。