深厦高铁HD站铝板龙骨受力分析计算书

1、# # #高铁铝板龙骨受力分析计算书目录1 基本参数 11.1 幕墙所在地区 11.2 计算支撑结构时的风荷载标准值 11.3 抗震设防 11.4 作用效应组合 12 铝板龙骨型材选材验算 22.1 型材选材情况 22.2 墙角区域及檐口位置型材验算情况 22.3 大面区域型材验算情况 31 基本参数1.1 幕墙所在地区惠东地区；1.2 计算支撑结构时的风荷载标准值分两种情况取风荷载值：墙角区及檐口位置取局部风压体型系数 -2.0，大面区域取 -1.2， 地面粗糙度分类等级，本工程按 C 类地形考虑。wk1=gzz s1w0=1.9099 ×0.8538×2.0 ×

2、;0.55=1.7937kPa wk2=gzz s1w0=1.9099 ×0.8538×1.2 ×0.55=1.076kPa1.3 抗震设防根据国家规范建筑抗震设计规范GB50011-2010，惠东地区地震基本烈度为： 6度，地震动峰值加速度为 0.05g ，由于本工程是标准设防类，因此实际抗震计算中的水平 地震影响系数最大值应按本地区抗震设防烈度选取，也就是取：max=0.04 ；qEAk= E maxG/A 5.3.4JGJ102-2003=5 × 0.04 ×0.4=0.08kPa1.4 作用效应组合荷载和作用效应按下式进行组合：S= G

3、SGk+wwSwk+EESEk 5.4.1JGJ102-2003上式中：S ：作用效应组合的设计值；S Gk：重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值；S wk、SEk：分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生的效应标准值； G、w、E：各效应的分项系数； w、 E：分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。上面的 G、w、E为分项系数，按 5.4.2 、5.4.3 、5.4.4JGJ102-2003 规定如下： 进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载力计算时：重力荷载： G：1.2 ；风 荷 载：w：1.4 ；地震作用： E：1.3 ；进行挠度计算时；重力荷载： G： 1.0 ；风 荷 载：w：1.0

4、；地震作用：可不做组合考虑； 上式中，风荷载的组合系数 w 为 1.0 ； 地震作用的组合系数 E为 0.5 ；2 铝板龙骨型材选材验算2.1 型材选材情况龙骨选用 L50*5 角钢，墙角区及檐口位置龙骨布置长度控制在 1000mm之内，大面区 域龙骨长度控制在 1500mm之内，计算间距均取 1000mm，按简支梁分别验算。 选用型材的截面特性选用型材号： L50x5mm角钢 型材的抗弯强度设计值： f s=215MPa 型材的抗剪强度设计值： s=125MPa 型材弹性模量： E=206000MPa 绕 X 轴惯性矩： I x=112100mm4 绕 Y 轴惯性矩： I y=112100m

5、m4 绕 X 轴净截面抵抗矩： Wnx=3131mm3 塑性发展系数： =1.052.2 墙角区域及檐口位置型材验算情况(1) 风荷载作用的线荷载集度 (按矩形分布 )：q wk：风荷载线分布最大荷载集度标准值 (N/mm)；w k：风荷载标准值 (MPa)；B ：幕墙立柱计算间距 (mm)；q wk=wk1B=1.7937/1000 × 1000=1.7937N/mmq w：风荷载线分布最大荷载集度设计值 (N/mm)；q w=1.4q wk=1.4 × 1.7937=2.51N/mm(2) 水平地震作用线荷载集度 ( 按矩形分布 )：q Ek=qEAkB=0.08/10

6、00 × 1000=0.08N/mmq E：水平地震作用线荷载集度设计值 (N/mm)；q E=1.3q Ek=1.3 × 0.08=0.10N/mm(3) 幕墙受荷载集度组合： 用于强度计算时，采用 Sw+0.5SE设计值组合： 5.4.1JGJ102-2003 q=q w+0.5q E=2.51+0.5 × 0.10=2.56N/mm用于挠度计算时，采用 Sw标准值： 5.4.1JGJ102-2003 q k=qwk=1.79N/mm(4) 求最大弯矩：M x：弯矩组合设计值 (N ·mm；)M w：风荷载作用下立柱产生的弯矩设计值 (N·

7、 mm；)M E：地震作用下立柱产生的弯矩设计值 (N· mm；)L ：立柱跨度 (mm)；采用 Sw+0.5SE 组合：M x=qL2/82=2.56 × 10002/8=320000N · mm(5) 抗弯强度校核： 按简支梁抗弯强度公式，应满足：M x/ Wnx f sM x/ Wnx=320000/1.05/3131=97MPa 215MPa立柱抗弯强度满足要求。(6) 挠度计算d f=5qkL4/384EI x4=5 ×1.79 ×10004/384/206000/112100=1.01mm而 df,lim =3.33mm 所以，挠度

8、满足规范要求。2.3 大面区域型材验算情况(1) 风荷载作用的线荷载集度 (按矩形分布 )：q wk：风荷载线分布最大荷载集度标准值 (N/mm)；w k：风荷载标准值 (MPa)；B ：幕墙立柱计算间距 (mm)；q wk=wk2B=1.076/1000 × 1000=1.076N/mmq w：风荷载线分布最大荷载集度设计值 (N/mm)；q w=1.4q wk=1.4 × 1.076=1.51N/mm(2) 水平地震作用线荷载集度 ( 按矩形分布 )：q Ek=qEAkB=0.08/1000× 1000=0.08N/mmq E：水平地震作用线荷载集度设计值 (

9、N/mm)；q E=1.3q Ek=1.3 × 0.08=0.10N/mm(3) 幕墙受荷载集度组合： 用于强度计算时，采用 Sw+0.5SE设计值组合： 5.4.1JGJ102-2003q=q w+0.5q E=1.51+0.5 × 0.10=1.56N/mm 用于挠度计算时，采用 Sw标准值： 5.4.1JGJ102-2003q k=qwk=1.51N/mm(4) 求最大弯矩：M x：弯矩组合设计值 (N ·mm；)M w：风荷载作用下龙骨产生的弯矩设计值 (N· mm；)M E：地震作用下龙骨产生的弯矩设计值 (N· mm；)L ：龙骨跨度 (mm)；采用 Sw+0.5SE 组合：M x=qL2/8=1.56 × 15002/8=438750N · mm(5) 抗弯强度校核： 按简支梁抗弯强度公式，应满足：M x/ Wnxf sM x/ Wnx=438750/1.05/3131 =133.40MPa 215MPa立柱抗弯强度满足要求。(6) 挠度计算4d f=5qkL4/384EI x=5 ×1.0