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文档简介

浙江头门港经济开发区安居工程二期设计

幕墙

计算:葛伟

校核:郭才祥

审核:李俊民

天尚设计集团有限公司

二。二二年六月

第一部分、[强度计算信息]石材幕墙

一、计算依据及说明

1、工程概况说明

工程名称:头门港经济开发区安居工程二期

工程所在城市:临海市

工程建筑物所在地地面粗糙度类别:B类

工程所在地区抗震设防烈度:六度

工程基本风压:0.75kN/m2

2、设计依据

序号标准名称标准号

1《工程结构通用规范》GB55001-2021

2《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002-2021

3《钢结构通用规范》GB55006-2021

4《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-2020

5《铝合金门窗》GB/T8478-2020

6《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2(119

7《建筑玻璃采光顶技术要求》JG/T231-2018

8《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018

9《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T437-2018

10《铝合金建筑型材第1部分:基材》GB/T5237.1-2017

11《铝合金建筑型材第2部分:阳极氧化型材》GB/T5237.2-2017

12《铝合金建筑型材第3部分:电泳涂漆型材》GB/T5237.3-2017

13《铝合金建筑型材第4部分:喷粉型材》GB/T5237.4-2017

14《铝合金建筑型材第5部分:喷漆型材》GB/T5237.5-2017

15《铝合金建筑型材第6部分:隔热型材》GB/T5237.6-2017

16《吊挂式玻璃幕墙用吊夹》JG/T139-2017

17《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》3B/T18575-2017

18《钢结构设计标准》GB50017-2017

19《混凝土用机械锚栓》JG/T160-2017

20《冷弯型铜通用技术要求》GB/T6725-2017

21《混凝十.接缝用建筑密封胶》JC/T881-2017

22《普通装饰用铝型复合板》GB/T22412-2(116

23《热轧型钢》GB/T706-2016

24《紧固件机械性能自攻螺钉》GB3098.5-2016

25《民用建筑热工设计规范》GB50176-2016

26《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250-2(115

27《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2015

28《建筑物防雷装置检测技术规范》GB/T21431-2015

29《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015

30《紧固件机械性能螺母》GB/T3098.2-2015

31《建筑铝合金型材用聚醋胺隔热条》JG/T174-2014

32《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》GB3098.6-2014

33《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB3098.15-2014

34《建筑铝合金型材用聚酰胺隔热条》JG/T174-2014

35《混凝土结构加固设计规范(附条文说明)》GB50367-2013

36《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013

37《中空玻璃用弹性密封胶》GB/T29755-2013

38《一般工业用铝及铝合金板、带材第1部分:一般要求?GB/T3880.1-2012

39《中空玻璃》GB/T11944-2012

-10《建筑陶瓷薄板应用技术规程》JGJ/T172-2012

41《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

42《一般工业用铝及铝合金板、带材第2部分:力学性能?GB/T3880.2-2012

43《一股工业用铝及铝合金板、带材第3部分:尺寸偏差》GB/T3880.3-2012

44《建筑工程用索》JG/T330-2011

45《干挂空心陶瓷板》GB/T27972-2011

46《建筑用隔热铝合金型材》JG175-2011

47《铝合金门窗工程技术规范》JGJ214-2010

48《建筑抗震设计规范》(2016年版)GB50011-2010

49《建筑制图标准》GB/T50104-2010

50《建筑玻璃点支承装置》JG/T138-2010

51《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB3098.1-2010

52《混凝土结构设计规范》(2015版)GB50010-2010

53《陶瓷板》GB/T23266-2009

54《天然花岗石建筑板材》GB/T18601-2009

55《建筑抗震加固技术规程》JGJ/T116-20(19

56《公共建筑节能改造技术规范》JGJ176-2009

57《平板玻璃》GB11614-2009

58《夹层玻璃》GB15763.3-2009

59《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2(109

60《石材用建筑密封胶》GB/T23261-2009

61《耐候结构钢》GB/T4171-2008

62《半钢化玻璃》GB/T178-41-2(108

63《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》GB/T8484-20(18

64《中国地震烈度表》GB/T17742-2008

65《搪瓷用冷轧低碳钢板及钢带》GB/T13790-2008

66《塑料门窗工程技术规程》JGJ103-2008

67《中空玻璃稳态U值(传热系数)的计算及测定》GB/T22476-2008

68《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008

69《不锈钢棒》GB/T1220-2007

70《建筑幕墙》GB/T21086-2007

71《铝合金结构设计规范》GB50429-2007

72《建筑幕墙用骁板》JG/T217-2007

73《民用建筑能耗数据采集标准》JGJ/T154-20(17

74《建筑外窗气密、水密、抗风压性能现场检测方法》JG/T211-2007

75《不锈钢和耐热钢牌号及化学成分》GB/T20878-2007

76《百页窗用铝合金带材》YS/T621-2007

77《小单元建筑幕墙》JG/T216-2007

78《中空玻璃用复合密封胶条》JC/T1022-2007

79《干挂饰面石材及其金属挂件》JC830・「830・2-2005

80《钢化玻璃》GB15763.2-2005

81《建筑隔声评价标准》GB/T50121-2005

82《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178-2005

83《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003

84《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001

85《幕墙玻璃接健用密封胶》JC/T882-2001

3、基本计算公式

(1).场地类别划分:

根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别:

A类近海面,海岛,海岸,湖岸及沙漠地区;

B类指田野,乡村,丛林,丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇;

C类指有密集建筑群的城市市区;

I)类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区;

头门港经济开发区安居工程二期按B类地区计算风压

(2).风荷载计算:

幕墙属于薄壁外围护构件

风荷载计算公式:Wk=BgzXK]XK2XuslXuzXw0

其中:WQ一作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/n?)

Bgz"一瞬时风压的阵风系数

根据不同场地类型,按以下公式计算:%尸l+2gho(台2

其中g为峰值因子取为2.5,110为10米高名义湍流度,a为地面粗糙度指数

A类场地:ho:。.12,a=0.12

B类场地:ho=S14,a=0.15

C类场地:Iio=O.23,a=0.22

【)类场地:Iio=O.39,a=0.30

Pz--风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012取定,

根据不同场地类型,按以下公式计算:

A类场地:

030

B类场地:Uz=l.OOOx^j-

C类场地:uz=0.544乂(4)"

D类场地:uz=0.262x(V"

本工程属于B类地区

usl--风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012取定

w(r—基本风压,按全国基本风压图,临海市地区取为0.75kN/n)2

肉:地形修正系数

K2:风向影响系数

(3).地震作用计算:

clEAk=EX01maxXGAk

其中:qEAk——水平地震作用标准值

BE--动力放大系数,按5.0取定

amax一一水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定:

6度(0.05g):amax=0.04

7度(0.1g):amax=0.08

7度(0.15g):amax=0.12

8度(0.2g):amax=0.16

8度(0.3g):amax=0.24

9度(0.4g):amax=0.32

临海市地区设防烈度为六度,根据本地区的情况,故取amax=0.04

(;Ak一一常增构件的自重:(N/m?)

(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:

YGSG+Yw+wSw+YE*ESE+VTTST

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

荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用:

①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1.3

b.当其效应对结构有利时:一般情况取1.0:

②可变荷载根据设计要求选代表值,其分项系数一般情况取1.5

二、荷载计算

1、风荷载标准值计算

限:作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/nO

z:计算高度5.4m

Uz:5.4m高处风压高度变化系数(按B类区计算):(GB50009-2012条文说明8.2.1)

口f1x(存尸3=0.831224由于0.831224<1,取Uz=l

ho:10米高名义湍流度,对应A、B、C、D类地面粗糙度,分别取0.12、0.14、0.23、D.39。

(GB50009-2012条文说明8.4.6)

PKZ:阵风系数:

(a>

Bgz=1+2xgxI10X(^)-

54

=1+2x2.5x0.14'(太)(-0,⑸

=1.767784由于1.767784>L7,取B”=1.7

0.7

按照《工程结构通用规范》要求不小于1+

□spl:局部正风压体型系数

Usnl:局部负风压体型系数,通过计算确定

%z:建筑物表面正压区体型系数,按照(GB50009-20128.3.3)取1

□”:建筑物表面负压区体型系数,按照(GB50009-20128.3.3-2)XV1.4

时于封闭式建筑物,考虑内表面压力,取-0.2或0.2

A、,:立柱构件从属面积取5.04m2

/%:横梁构件从属面枳取0.78m2

%a:维护构件面板的局部体型系数

%lz=%z+S2=1.2

yslf=ysf0-2=T・6

维护构件从属面积大于或等于25n?的体型系数计算

us25z=^szX0-8+。-2=1(GB50009-20128.3.4)

Ms25f=口sfX0.8-0.2=-l.32(GB50009-20128.3.4)

对于直接承受荷载的面板而言,不需折减有

"saz—L2

ysaf=-1-6

同样,取立柱面积对数线性插值计算得到

log(Av)

口savz-口sz+(口szX0.8-USZ)x?

0.702431

=1+(0.8-l)x+0.2

=1.099653

log(Av)

p

savf=口sf+(UsfX0.8-Psf)x^-j-—0.2

一.4+((T.⑵«L4))X^L0.2

1.4

=-1.459514

按照以上计算得到

对于面板有:

u3Pi=L2

UsnLL6

对于立柱有:

usvpl=L099653

nsvnl=-l.459514

对于横梁有:

%hpl=L2

Ushnl=T,6

5:地形修正系数,取I

K2:风向影响系数,取I

面板正风压风荷载标准值计算如下

Wkp=PgZXKiXK2XysplXuzXW0

=1.7xlxlxl.2x1x0.75

=1.53kN/m2

面板负风压风荷载标准值计算如下

Wkn=^gzXKlXK2XwsnlXuzXW0

=1.7xlxlx(-1.6)xlx0.75

=2.04kN/m2

同样,立柱正风压风荷载标准值计算如下

W=

kvp3gzXK1XK2XUsvplXUzX

=1.7x1x1x1.099653x1x0.75

=1.402057kN/m2

立柱负风压风荷载标准值计算如b-

W=

kvnBgzXK]X®X\isvnlXUZXWO

=-1.86088kN/m'

同样,横梁正风压风荷载标准值计算如下

Wkhp=^gzXKlXK2XushplXuzXW0

=1.53kN/m"

横梁负风压风荷载标准值计算如下

=

WkhnPgzXKiXK2XyshnlXpzXW0

=-2.04kN/m2

当前幕墙抗风压等级为3级

2、风荷载设计值计算

W:风荷载设计值:kN/内

Yw:风荷载作用效应的分项系数:L5

面板风荷载作用计算

2

Wp=ywXWkp=l.5x1.53=2.295kN/m

2

Wn=ywXWkn=l.5x(-2.34)=-3.06kN/m

立柱风荷载作用计算

2

Wvp=ywXWkvp=l.5x1.402057=2.103086kN/m

2

Wvn=ywXWkvn=l.5x(-1.86088)=-2.79132kN/m

横梁风荷载作用计算

2

Whp=ywXWkhp=l.5x1.53=2.295kN/m

2

Whn=ywXWkhn=l.5x(-2.04)=-3.06kN/m

3、水平地震作用计算

GAk:面板平米重量取0.7kN/m2

。max:水平地震影响系数最大值:

qEk:分布水平地震作月标准值(kN/耐)

qEk=BE'amax*6ak=5x0.04x0.7—0.14kN/in~

YE:地震作用分项系数:1.4

qEA:分布水平地震作月设计值(kN/nO

J

q£A=Y[?XqEk=l.4x0.14=0.196kN/m

4、荷载组合计算

幕墙承受的荷载作用组合计算,按照规范,考虑正风压、地震荷载组合:

2

Szkp=Wkp=1.53kN/m

Szp="'kpXYw+^EkXYEX力E

=1.53x1.5+0.14x1.4x0.5

=2.393kN/m2

考虑负风压、地震荷载组合:

S,kn=♦2.04kN/m2

Szn=WknX丫wPEkXYE**E

=-2.04x1.5-0.14x1.4x0.5

=-3.158kN/m2

综合以上计算,取绝对值最大的荷载进行强度演算

采用面板荷载组合标准值为2.04kN7m2

面板荷载组合设计值为3.158kN/m2

立柱承受风荷载标准值为1.86088kN/m2

横梁承受风荷载标准值为2.04kN/m2

三、水密性指标值计算

1、水密性计算

根据《建筑幕墙》GB/T21086-20075.1.2.1要求,水密性能指标应按照如下方法确定,

对于IHA和IVA地区,即热带风暴和台风多发地区,水密性能指标P按照下面公式计算:

P=1000xuo7XyVf.XVGB/T21086—20075.1.2.1

z:计算高度5.4m

uz:5.4m高处风压高度变化系数(按B类区计算):(GB50009-2012条文说明8.2.1)

U7=lx(9产=0.831224由于0.831224<1,取u=1

z10L

yc:风力系数,可取1.2

3o:临海市地区基本风压,取0.75kWm2,临海市地区所属气候区域为IA类气候

所以有:

P=1000xuX

=1000x1x1.2x0.75

=900Pa

由于该地区所属气候区域为IA类气候,根据GB/T21086-20075.1.2.1(b)规定,实际

水密性能按照上式的75%进行设计,即

PxO.75=675Pa

四、面板计算

1、面板荷载计算

B:该处面板分格宽:1.2m

H:该处面板分格高:0.65m

A:该处板块面积:

A=BxH

=1.2x0.65

=0.78m2

GAK:面板平均自重:

面板的体积密度为:28(kN/m3)

t:面板厚度:25mm

GAK=28xt/1000

=28x25/1000

=0.7kN/m2

水平荷载设计值:Sz=3.158kN/m2

水平荷载标准值:Szk=2.04kN/m;,

2、面板强度计算

选定面板材料为:花岗石TU150

校核依据:。或4.7*010?

H:面板高度:0.65m

B:面板宽度:1.2m

a0:短边计算长度:0.65m

bO:长边计算长度:Im

t:面板厚度:25mm

m:四点支撑板弯矩系数,按短边与长边的边长比(a0/b0=0.65)查表得:0.136

Sz:组合荷载设计值:3.158kN/m2

按四点支撑板计算,应力设计值为:

6xmxSzxbOX10

(JGJ133-20015.5.4)

6x0.136x3.158xl2X103

=25^

=4.123085N/mm2

4.123085N/mm-<4.7N/mm-强度满足要求

3、面板剪应力计算

2

校核依据:TW2.3N/mm

Sz:组合荷载设计值:3.158kN/m2

a:面板短边长度:0.65m

b:面板长边长度:1.2m

n:连接边上的挂件数量:2

B:应力调整系数:查表5.5.5得到1.25

t:面板厚度:25mm

c:槽口宽度:7mm

s:单个槽底总长度:100mm

T:挂件在面板中产生的剪应力

SzxaxbxB,、

T=~~7~7—(JGJ133-20015.5.7-1)

nx(t-c)xs

3.158x0.65x1.2x1.25

2x(25-7)x100

=0.855292N/mm2

0.855292N/mn]2W2.3N/mm2面板剪应力满足要求

4、面板挂件剪应力计算

校核依据:TPW88.26N/mm2

挂件材料为不锈钢-S30403(304L)

Sz:组合荷载设计值:3.158kN/m2

a:面板短边长度:0.65m

b:面板长边长度:1.2m

n:连接边上的挂件数最:2

B:应力调整系数:查表5.5.5得到1.25

Ap:挂件截面面积:19.6mm2

TP:挂件承受的剪应力

SzxaxbxB.、

2xnxAp(闻133-20015.5.5-1)

3.158x().65xl.2xl.25

=2x2x19.6X1°3

=39.273597N/mm2

39.273597N/mn?W88.26N/mm2面板挂件剪应力满足要求

5、挂件在重力作用下的剪应力计算

2

校核依据:iwpW88.26N/mm

G:面板重力方向设计值

G=yGXGAKxBxH

=0.7098kN

Tp:挂件截面厚度为4mm

Bp:挂件截面宽度为50mm

Ip:挂件截面惯性矩

TBpXT;

【P12

=266.666667mm5

Sp:挂件截面面积矩

=100mm3

Wp:挂件截面抵抗矩

133.333333皿n

所以挂件在重力作用下产生的剪应力如下:

G

;XSP

Twp=IpXBp

0.7098x1000

-----2-----X100

二266.666667x50

=2.66175N/mm2

2.66175N/mmM88.26N/mm2面板挂件在重力作用下的剪应力满足要求

6、挂件在重力作用下的强度验算

校核依据:。“口W152.IN/mm2

Mp:面板板块重力设计值在挂件上产生的弯矩作用

Lp:挂件水平方向悬挑长度

G

MP=;XLP

_0J098

21000

=0.012422kN.m

所以挂件正应力为

Mp

o=--

pWP

0.012422x1(/

=133.333333

=93.16125N/mm2

考虑挂件在重力作用下的剪应力,挂件承受的折算应力计算如下

°wp=yjGp+3xTDp

=-x/93.161252+3x2.661752

=93.275255N/mm2

93.275255N/mm2^1.1X152.1N/mm2面板挂件在重力作用下的正应力满足要求

五、石材密封胶宽度信息

1、石材密封胶宽度计算

(D温度变化效应胶缝宽度的计算:

Ts:温度变化效应密封胶的粘结宽度:mm

81:结构硅酮密封胶的温差变位承受能力:0.125

△T:年温差:80℃

Us:面板板块在年温差作用下与立柱型材相对位移量:mm

(5)

立柱型材线膨胀系数:a1=1.2xl0

面板线膨胀系数:a.0.8x10,⑹

U=bXATX(ai-aJxlOOO

=1.2x80x(l.2xl0(-s)-0.8X10"5))X1000

=0.208mm

%

T->'=(JGJ102-20035.6.5)

sq.3iX(2+6i)

0.208

pO.125x(2+0.125)

=0.403579mm

⑵地震作用下胶缝宽度的计算:

般:地震作用下密封胶的粘结宽度:mm

H:幕墙分格高:0.65m

0:幕墙层间变位设计变位角1/550

诙:硅酮密封胶的地震变位承受能力:0.41

T.?HxlOO°

s7Mx(2+与)

7~x0.65x1000

bbu

X/0.41x(2+0.41)

=1.188912mm

(3)硅酮密封胶的最小计算宽度:2mm,当前采用的宽度为8nlm,由于2W8nim,硅酮密封胶宽度满

足要求

六、立柱计算

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:1.5

Wk:风荷载标准值:1.86088kN/m2

Bp幕墙左分格宽:1.2m

Br:幕墙右分格宽:1.2m

B]+B=

Qwk=WkX

2

1.2+1.2

=1.86088x----

=2.233056kN/m

=1.5x2.233056

=3.349584kN/m

⑵分布水平地震作用设N值

GAkl:立柱左边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:LlkN/n?

GAkr:立柱右边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:LIkN/,

QEAkrSxamaxXGAkl(JGJ102-20035.3.4)

=5x0.04x1.1

=0.22kN/m2

qEAkl=5xamaxXGAkr(JGJ102-20035.3.4)

=5x().04x1.1

=0.22kN/m2

QEklXB[+qEkrXBr

qek=2

0.22xL2+0.22x1.2

=2

=0.264kN/m

=14x

qe-%k

=1.4x0.264

=0.3696kN/m

⑶立柱荷载组合

立柱所受组合荷载标准值为:

Qk二口呱=2.2330o6kN/m

立柱所受组合荷载设计值为:

q=qw+iPEXqe

=3.349584+0.5x0.3696

=3.534384kN/m

立柱计算简图如下:

1—<

Og

C8O

9卫

立柱I镜简图

ql=3.534kN/m

q2=l.716kN/m

q3=3.534kN/m

q4=L716kN/m

立柱受力简图

⑷立柱弯矩:

通过有限元分析计算得到立柱的穹矩图如下:

、\

立柱弯矩图

立柱弯矩分布如卜表:

列表条目12345G789

偏移(m)0.0000.4750.9501.4251.9002.3752.8503.3253.800

弯矩(kN.m)0.0002.1323.4674.0043.7442.6860.831-1.822-5.272

偏移(m)3.8003.9064.0134.1194.2254.3314.4384.5444.650

弯矩(kN.m)-5.272-4.473-3.714-2.996-2.317-1.678-1.079-0.51S0.000

最大弯矩发生在3.8m处

M:幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN-m)

M=5.271755kN•m

立柱在荷载作用下的轼力图如下:

Nl=6.521kN

N2=7.979kN

立柱轴力图

立柱在荷载作用下的支座反力信息如下表:

支座编号X向反力(kN)Y向反力:kN)转角反力(kN.m)

nO-5.328——

nl4.7007.979—

n2-15.807——

2、立柱型材特性

选定立柱材料类别:枢-Q235

选用立柱型材名称:FT90x60x5

型材强度设计值:215001#

型材弹性模量:E=206Ci00N/mm2

X轴惯性矩:I=138.683cm4

Y轴惯性矩:Iy=73.2444cd

X轴上部抵抗矩:Wxi=30.818501?

X轴下部抵抗矩:/2=30.818501?

''轴左部抵抗矩:+1=24.414853

Y轴右部抵抗矩:+2=24.4148cm"

型材截面积:A=13.356201?

型材计算校核处抗剪壁厚:t=5mm

型材截面面积电:S=19.3317cm3

塑性发展系数:Y=1.05

3、立柱强度计算

NM

校核依据:rv五-a

Bl:幕墙左分格宽:L2m

Br:幕墙右分格宽:1.2m

Hv:立柱长度

GAkl:幕墙左分格自重:LlkN/S

GAKr:幕墙右分格自重:LlkN/d

幕墙自重线荷载:

GAklxBl+GAkrxBr

Gk="

1.1X1.2+1.1X1.2

=2

=1.32kN/m

rG:结构自重分项系数:1.3

G:幕墙自重线荷载设计值1.716kN/m

f:立柱计算强度(N/mnZ)

A:立柱型材截面积:13.3562c,

N1:当前杆件最大轴拉力(kN)

Ny:当前杆件最大轴压力(kN)

Umax:当前杆件最大弯矩(kN.m)

Wz:立柱截面抵抗矩(cn?)

Y:塑性发展系数:L05

立柱通过有限元计算得到的应力校核数据表格如下:

编号N1NyMmaxWzAfz

bOG.5210.0005.27230.818513.35621G7.795

bl7.9790.0005.27230.818513.3562168.887

通过上面计算可知,立柱杆件bl的应力最大,为168.886816N/m/WfaYlSN/mm;所以立

柱承载力满足要求

4、立柱的刚度计算

校核依据:DfmaxW嬴

Dfmax:立柱最大允许挠发:

通过有限元分析计算得到立柱的挠度图如下:

§

0C'

立柱位移图

立柱挠度分布如下表:

列表条目1234V66789

偏移(m)0.0000.4750.9501.4251.9002.3752.8503.3253.800

挠度(mm)0.0004.7888.54410.60410.7008.9605.9142.4860.000

偏移(m)3.8003.9064.0134.1194.2254.3314.4384.5444.650

挠度(mm)0.000-0.267-0.423-0.486-0.473-0.403-0.291-0.1520.000

最大挠度发生在1.6625m处,最大挠度为10.898918inui

llvmax

二xi000

Dfmax250

3.8

=旃

=15.2mm

立柱最大挠度Umax为:10.898918mmW15.2mm

挠度满足要求

5、立柱抗剪计算

校核依据:^max<[T]=125N/nim2

通过有限元分析计算得到立柱的剪力图如下:

N

M

8

S

0H6

X

P

U

J

立柱剪力图

立柱剪力分布如下表:

列表条目1234£6789

偏移(m)0.0000.4750.9501.4251.9002.3752.8503.3253.800

剪力(kN)-5.328-3.649-1.970-0.2921.3873.0664.7456.4248.103

偏移(m)3.8003.9064.0134.1194.2254.3314.4384.5444.650

剪力(kN)-7.704-7.329-6.953-6.578-6.202-5.827-5.451-5.075-4.700

最大剪力发生在3.81n处

T:立梃剪应力:

Q:立梃最大剪力:8.102634kN

S•立柱型材截面面积矩:19.3317^3

I:立柱型材截面惯性矩:138.683cm,

Ax

t:立柱抗剪壁厚:5mm

QxSsX100

T=

~IxXt

8.102634x19.3317x10()

二138.683x5

=22.589315N/mm2

22.589315N/mm2<125N./mm2

立柱抗剪强度可以满足

七、立柱与主结构连接计算

1、立柱与主结构连接计算

连接处角码材料:钢-Q235

连接螺栓材料•:不锈钢螺栓-A2-70

Lct:连接处角码壁厚:8mm

Dv:连接螺栓直径:12mm

Dve:连接螺栓有效直径:10.36mm

Nh:连接处水平总力(N):

WQ

=4.699952kN

■:连接处自重总值设计值(N):

N=7.9794kN

N:连接处总合力(N):

Ng+N;

=yf7.9794-+4.699952-X1000

=9260.68946N

《:螺栓的承载能力:

Nv:连接处剪切面数:2

u①

N=2x3.14x--X265(GB50017-201711.4.1-1)

V12;

=2x3.14x管产)x265

=44677.129481N

Nnum:立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数:

N

Nnum^

9260.68946

二44677.129481

=0.20728个

取2个

,]:立梃型材壁抗承压能力(N):

Nvl:连接处剪切面数:2义2

t:立梃壁厚:5mm

b

N=DvX2x320xtxNniim(GB50017-201711.4.1-3)

plV11LIIII

=12x2x320x5x2

=76800N

9260.68946NW76800N

立梃型材壁抗承压能力满足

N,:角码型材壁抗承压能力(N):

eg

Nb=DX2x320xLXN(GB50017-201711.4.1-3)

egvcitluunmi

=12x2x320x8x2

=122880N

9260.68946N(12288ON

角码型材壁抗承压能力满足

八、横梁计算

1、选用横梁型材的截面特性

选定横梁材料类别:枢-Q235

选用横梁型材名称:L£0x5

型材强度设计值:215N/mm2

型材弹性模量:E=206000N/mm2

X轴惯性矩:Ix=lL2064cm'

Y轴惯性矩:Iy=l1.2064cm」

X轴上部抵抗矩:“i=7.88176cn?

X轴下部抵抗矩:取2=3.13189c/

Y轴左部抵抗矩:\Vyi=3.13189cm3

3

Y轴右部抵抗矩:Wy2=7.88176cm

型材截面积:A=4.79173c#

型材计算校核处抗剪壁厚:t=5mm

型材截面绕X轴面积矩:S=3.17973cm;,

3

型材截面绕Y轴面积矩:Ssy=3.17973cm

2、横梁的强度计算

MxMv

校核依据:言1+彳文yWfa=215(JGJ102-20036.2.4)

(1)横梁在自重作用下的弯矩(kN•m)

Hh:幕墙分格高:0.65m

Bh:幕墙分格宽:1.2ir

GAkhu:横梁上部面板自重:LlkN//

GAkhd:横梁下部面板自重:1.IkN/m”

Ghk:横梁自重荷载线分布均布荷载集度标准值(kN/m):

Ghk=l.lxHh

=1.1x0.65

=0.715kN/m

Gh:横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m)

Gh=yGXGhk

=1.3x0.715

=0.9295kN/m

横梁端部承受重力荷载为

Grh=|xGhXBh

=1xo.9295x1.2

=0.5577kN

Mhg:横梁在自重荷载作用下的弯矩(k\・m)

12

Mhg^XGhXBh

=1xo.9295x1.22

o

=0.16731kN・m

⑵横梁承受的组合荷载作用计算

横梁承受风荷载作用

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