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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
设
计
计
算
书
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----
乙
=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="
乙
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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