幕墙转角立柱计算方法

第十三章、补充其他结构计算第一节、转角竖料结构受力分析一、计算说明根据图纸分格及幕墙所处的位置，我们选取了最不利的位置进行计算。竖料选用6063T6铝合金型材，根据建筑结构特点，幕墙竖料悬挂与主体结构之上，竖料为拉弯构件，各层接缝之间设置伸缩缝，故竖料仅验算其强度和刚度，整体稳定不需要考虑。此次主要对西北转角处立柱校核，考虑在负风压作用下，立柱两半框将不再相互挤压，而是有相互分离的趋势，此处我司将插芯与立柱半框的螺钉调节为@300mm，同时采取措施避免了立柱分离至裂开的状况。竖料荷载分布图及计算模型:二、力学模型及基本假定竖料支撑于主体支座之上，上部竖料对插入下部竖料，实际受力模型为简支梁，它将承受风荷载、地震作用、自重荷载及其他形式的荷载；水平荷载可简化为梯形荷载，竖料

自重以轴心拉力形式为集中荷载，而竖料自重简化为均布荷载。竖料左部荷载宽度 WL=1420mm竖料右部荷载宽度 WR=1500mm该竖料左右边框均为相同的半框，偏安全考虑取W=1500mm。计算竖料的最大计算跨度Sm=2700mm1IIEiiliI~~[FlhiLrl1IIEiiliI~~[FlhiLrl[r.叩』m[IIIIL-ITi~~iTT■■J.J!t.nIl-Il. -LL—H-IEI.T-LEIIIIEPIL~~zVE-1HI■[:L[iL；in-计算转角框三、竖料截面参数1_'\9.I-h21'-I-血辰毘__RQ.肯『刖--68.93161'7：IJJ7i4601^.65^J30C2.08339c11.1-|-3174097.91323197235.20363011447.2754IR."-1B79/12m289^10/铝合金竖梁的截面特性，关于强轴X-X方向:A=1370mm2mA=1370mm2mC=69mmyc_mC=76mmyt_m局部扭曲失稳I=3174097mm4x_mW =I xCxc_mx_m yc_mW =I xC -WxtmIxmCytm截面等级分类：I=3197235mm4y_mWxcm=46013mm3Wxtm41754mm3GB50429-2007表5.2.2-1受压板件全部有效的最大宽厚比硬化程度加劲板件、中间加劲板件非加劲板件、边缘加劲板件非焊接焊接非焊接焊接弱硬化17s尿6S再5S斥强硬化17sjnk'15S戾5S斥4sjnk'GB50429-2007表5.2.3计算系数a,a的取值12系数硬化程度加劲板件、中间加劲板件非加劲板件、边缘加劲板件非焊接焊接非焊接焊接a1弱硬化强硬化a2弱硬化强硬化杆件A—元件类型一加劲肢单元：计算板件的宽度： b二28.83mm计算板件的厚度： t二3mm关于X-X轴为均布应力：根据规范规定，对于均布受压板件：k'二1.0TOC\o"1-5"\h\z加劲肋修正系数，对于不带加劲肋的板件： n=1材质系数查表得：f=180MPa， s=,：240MPa/f-1.15\o"CurrentDocument"0.2 耳 0.2加劲板件、中间加劲板件的宽厚比限值： 卩卩=21.5&訶戸=24.83b实际计算宽厚比： 卩=—=9.61＜卩=24.83 满足要求。\o"CurrentDocument"t I0结论：板件A的计算有效厚度为3.0mm。杆件B 元件类型 加劲肢单元：b =19.99mm c=b =19.99mm c=48.3mm压力分布不均匀系数： 屮二三皿二0.42max受压板件局部稳定系数： 1n屮＞0, k二一82=5.58屮+1.05对于加劲板件或中间加劲板件，计算系数： k=40对于加劲板件或中间加劲板件，计算系数： k'二k/k二1.390计算板件的宽度： b二60.09mm计算板件的厚度： t二3.0mm材质系数查表得：f二180MPa，s=J240MPa/f二1.15TOC\o"1-5"\h\z0.2 书 0.2加劲肋修正系数，对于不带加劲肋的板件： n=1加劲板件、中间加劲板件的宽厚比限值： 卩卩=21.5花诜=29.19b实际计算宽厚比： 卩=-=20.03＜卩=29.19 满足要求。\o"CurrentDocument"t I0结论：板件B的计算有效厚度为3.0mm。杆件C――元件类型一一加劲肢单元:关于X-X轴为梯度应力：压应力分布不均匀系数计算：b=压应力分布不均匀系数计算：b=-19.99mmminb =33.61mmmax压力分布不均匀系数：b压力分布不均匀系数：b屮= min=—0.59bmax受压板件局部稳定系数：k二7.81-6.2刘+9.7紳2受压板件局部稳定系数：k二7.81-6.2刘+9.7紳2二7.5对于加劲板件或中间加劲板件，计算系数：对于加劲板件或中间加劲板件，计算系数：计算板件的宽度：b二74.38mm计算板件的厚度：t二3.0mm材质系数查表得：興=180MPa， £=J240MPa/：=1.15材质系数查表得：加劲肋修正系数，对于不带加劲肋的板件：

加劲板件、中间加劲板件的宽厚比限值： 卩=21.5*扁沪=33.810 '实际计算宽厚比：bB=—=24.8<B=33.8 满足要求。t I0结论：板件C的计算有效厚度为3.0mm。杆件D—元件类型一加劲单元：关于X-X轴为均布应力：根据规范规定，对于均布受压板件：k'二1.0对于非加劲板件或边缘加劲板件，计算系数：k二0.4250受压板件局部稳定系数计算板件的宽度：计算板件的厚度：加劲肋等效高度：边缘加劲的板件：受压板件局部稳定系数计算板件的宽度：计算板件的厚度：加劲肋等效高度：边缘加劲的板件：k二0.425b二46.09mmt二3.0mmc二7.5mm耳二1+0.1(c/1-1)2二1.225材质系数查表得： f=180MPa， s=240MPa/f=1.150.2 7 0.2边缘加劲板件的宽厚比限值： 卩=6s®k'=7.64o0 %b实际计算宽厚比： 卩=-=13.6>卩=7.64 不满足要求。t o0板件宽厚比大于表5.2.1时，应按下式进行有效厚度折减：L=a1-a器<1t1九2九2受压板件的弹性临界屈曲应力：g=E化=43.8MPa受压板件的弹性临界屈曲应力：cr12(1-V2)-P2al板件的换算柔度系数：I板件的换算柔度系数：IfJGcr=2・03计算板件受压时的有效厚度：0.96x1计算板件受压时的有效厚度：0.96x1—1.0x九0.22、九2丿-1=1.26mm结论：板件D的计算有效厚度为1.26mm。有效厚度铝型材截面特性：笊隹視:辭摊:(mm1)：1302.57B7);926.!-1:■:有效厚度铝型材截面特性：笊隹視:辭摊:(mm1)：1302.57B7);926.!-1:■::針拒A.-'jvinX4IIIIr..II-93.99T—灘‘时:-~2丁呼--~7|鸯39541.879339353.276651604.6559⑹如旳2852&99.34212970556.57^42746B17.75B146.-973F/5IS27036.1^7827102.5012铝合金竖梁的截面特性，关于强轴X-X方向:Am=1302mm2Ix_m=2852699mmAm=1302mm2Ix_m=2852699mm4Iy_m=2970556mm4Cyc_m=72.48mmWxc_mIxm yc_mWxcm39353mm3Cyt_mCyt_m=72.51mmWxt_m—39341mm3xtmW —IxCWxt_m—7x_mxCyt_m四、荷载计算1、风荷载标准值计算根据以下标准进行荷载取值中华人民共和国国家标准：GB50009-2001建筑结构荷载规范中华人民共和国行业标准：JGJ102-2003玻璃幕墙工程技术规范采用以下给定公式计算风荷载设计标准值W—P•卩•卩•wkgzslz0w基本风压,取w—0.5kPa00卩厂--局部风压体型系数sl卩风压咼度变化系数，z取卩—2.14z0----高度Z处的阵风系数，gz取0—1.50gz

计算竖料的最大计算跨度 Sm=2700mm计算参数AS二min(W,S)x0.5二750mmm从属面积偏于安全考虑取玻璃的分隔面积A=1m2局部风压体型系数卩,sl卩(A)=卩(1)+[卩(10)—卩(1)]xlogAsl sl sl sl=1.8+[0.8x1.8—1.8]xlog(A)=1.8p=p(A)+0.2=2sl sl所以，作用在玻璃上风荷载标准值为W=P-p-p-w=kPakgzslz0水平分布地震作用标准值为q=1.2Pxa xyxt=kPaEkEmaxglgl五、水平荷载下竖料的受力分析作用在竖料上的水平线荷载标准值q=(W+0.5xq)xAS=2.41N/mmk k Ek作用在竖料上的水平线荷载设计值:q=(1.4xW+0.5x1.3xq)xAS=3.361N/mmk Ek竖料在水平荷载作用下的支座反力:R=qxSx0.5=4540Nhm竖料在水平荷载作用下的最大弯矩1=xq24xS2x(3—4a2)m=x106N•mm材料塑性发展系数: y=1.05竖料上的最大弯曲应力

MQ二h 二63.3MPa<140MPac_hW xyxc_mMg= P—=69.8MPa<140MPat_hWxyxt_m作用在竖料上的最大变形5xqxS4d=Lkm=7.5mmWS/180=15mmh1384ExI malx_m故竖料在水平荷载作用下是安全的。六、竖向荷载下竖料的受力分析计算由面板玻璃自重产生的集中荷载G=0.5x25.6x10-6x(t+1)xWxSxy=1037Ngl 1 2 mG横料自重标准值G=AxyxyxS=ttalGt竖料自重值G=AxyxyxS=136Nmm