σ: 橫梁計(jì)算強(qiáng)度(N/mm2): 采用SG+SW+0.5SE組合 Wnx: 橫梁截面繞截面X軸的凈截面抵抗矩: 15.445cm3 Wny: 橫梁截面繞截面Y軸的凈截面抵抗矩: 15.445cm3 γ: 塑性發(fā)展系數(shù): 1.00 σ=103×My/(1.00×Wny)+103×Mxw/(1.00×Wnx)+0.5×103×MxE/(1.00×Wnx) =25.353N/mm2 25.353N/mm2 < fa=215.0N/mm2 橫梁正應(yīng)力強(qiáng)度可以滿足 3. 幕墻橫梁的抗剪強(qiáng)度計(jì)算: 校核依據(jù): τx=Vy×Sx/(Ix×tx)≤125.0N/mm2 校核依據(jù): τy=Vx×Sy/(Iy×ty)≤125.0N/mm2 Vx----橫梁豎直方向(X軸)的剪力設(shè)計(jì)值N; Vy----橫梁水平方向(Y軸)的剪力設(shè)計(jì)值N; Sx----橫梁截面計(jì)算剪應(yīng)力處以上(或下)截面對中性軸(X軸)的面積矩=9.760cm3; Sy----橫梁截面計(jì)算剪應(yīng)力處左邊(或右邊)截面對中性軸(Y軸)的面積矩=9.760cm3; Ix----橫梁繞截面X軸的毛截面慣性矩=46.340cm4; Iy----橫梁繞截面y軸的毛截面慣性矩=46.340cm4; tx----橫梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬度=6.0mm; ty----橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度=7.0mm; f----型材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=125.0N/mm2; (1)Qwk: 風(fēng)荷載作用下橫梁剪力標(biāo)準(zhǔn)值(kN) Wk: 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 1.812kN/m2 B: 幕墻分格寬: 1.100m 風(fēng)荷載呈三角形分布時(shí): Qwk=Wk×B2/4 =1.812×1.1002/4 =0.548kN (2)Qw: 風(fēng)荷載作用下橫梁剪力設(shè)計(jì)值(kN) Qw=1.4×Qwk =1.4×0.548 =0.767kN (3)QEk: 地震作用下橫梁剪力標(biāo)準(zhǔn)值(kN) 地震作用呈三角形分布時(shí): QEk=qEAk×B2/4 =0.320×1.1002/4 =0.097kN (4)QE: 地震作用下橫梁剪力設(shè)計(jì)值(kN) γE: 地震作用分項(xiàng)系數(shù): 1.3 QE=1.3×QEk =1.3×0.097 =0.126kN (5)Vy: 橫梁水平方向(y軸)的剪力設(shè)計(jì)值(kN): 采用Vy=Qw+0.5QE組合 Vy=Qw+0.5×QE =0.767+0.5×0.126 =0.830kN (6)Vx: 橫梁豎直方向(x軸)的剪力設(shè)計(jì)值(kN): Vx=G×B/2 =0.317kN (7)橫梁剪應(yīng)力 τx=Vy×Sx/(Ix×tx) =0.830×9.760×100/(46.340×6.0) =2.915N/mm2 τy=Vx×Sy/(Iy×ty) =0.317×9.760×100/(46.340×7.0) =0.953N/mm2 τx=2.915N/mm2 < f=125.0N/mm2 τy=0.953N/mm2 < f=125.0N/mm2 橫梁抗剪強(qiáng)度可以滿足! 4.幕墻橫梁的剛度計(jì)算 鋼型材校核依據(jù): df≤L/250 橫梁承受呈三角形分布風(fēng)荷載作用時(shí)的最大荷載集度: qwk:風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m) qwk=Wk×B =1.812×1.100 =1.993KN/m 水平方向由風(fēng)荷載作用產(chǎn)生的撓度: dfw=qwk×Wfg4×1000/(2.1×Ix×120) =0.256mm 自重作用產(chǎn)生的撓度: dfG=5×GK×Wfg4×1000/(384×2.1×Iy) =0.096mm 在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下,橫梁的撓度為: dfw=0.256mm 在重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下,橫梁的撓度為: dfG=0.096mm l----橫梁跨度,l=1100mm 鋼型材 dfw/l < 1/250 鋼型材 dfG/l < 1/500 且 dfG不大于3mm 撓度可以滿足要求!
十、橫梁與立柱連接件計(jì)算 1. 橫梁與立柱間連結(jié) (1)橫向節(jié)點(diǎn)(橫梁與角碼) N1: 連接部位受總剪力: 采用Sw+0.5SE組合 N1=(Qw+0.5×QE)×1000 =(0.767+0.5×0.126)×1000 =830.302N 選擇的橫梁與立柱連接螺栓為:不銹鋼螺栓 C1組 50級 Huos_J:連接螺栓的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:175N/mm2 Huos_L:連接螺栓的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:230N/mm2 Nv: 剪切面數(shù): 1 D1: 螺栓公稱直徑: 6.000mm D0: 螺栓有效直徑: 5.060mm Nvbh: 螺栓受剪承載能力計(jì)算: Nvbh=1×(π×D02/4)×Huos_J =1×(3.14×5.0602/4)×175 =3517.295N Num1: 螺栓個(gè)數(shù): Num1=N1/Nvbh =830.302/3517.295 =1.000 取 2 個(gè) Ncb: 連接部位幕墻橫梁鋁型材壁抗承壓能力計(jì)算: 橫梁材料牌號:Q235 d<=16 HL_Y:橫梁材料局部抗承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:305.0N/mm2 t: 幕墻橫梁壁厚:4.000mm Ncb=D1×t×HL_Y ×Num1 =6.000×4.000×305.0×2.000 =14640.000N 14640.000N≥830.302N 強(qiáng)度可以滿足 (2)豎向節(jié)點(diǎn)(角碼與立柱) Gk: 橫梁自重線荷載(N/m): Gk=400×H =400×1.800 =720.000N/m 橫梁自重線荷載設(shè)計(jì)值(N/m) G=1.2×Gk =1.2×720.000 =864.000N/m N2: 自重荷載(N): N2=G×B/2 =864.000×1.100/2 =475.200N N: 連接處組合荷載: 采用SG+SW+0.5SE N=(N12+N22)0.5 N=(830.3022+475.2002)0.5 =956.669N Num2: 螺栓個(gè)數(shù): Num2=N/Nvbh =1.000 取 2 個(gè) Ncbj: 連接部位鋼角碼壁抗承壓能力計(jì)算: HLjm_Y:連接部位角碼壁抗承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=305N/mm2 連接部位角碼材料牌號:Q235鋼 ( C級螺栓 ) Lct1: 連接熱軋鋼角碼壁厚:5.000mm Ncbj=D1×Lct1×HLjm_Y×Num2 =6.000×5.000×305× 2.000 =18300.000N 18300.000N≥956.669N 強(qiáng)度可以滿足!
V附錄 材料力學(xué)性能 材料力學(xué)性能,主要參考JGJ 102-2003 《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》。 (1).玻璃的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按表5.2.1的規(guī)定采用。
表5.2.1 玻璃的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fg(N/mm2) 種 類 厚度(mm) 大 面 側(cè) 面 普通玻璃 5 28.0 19.5 浮法玻璃 5~12 28.0 19.5 15~19 24.0 17.0 ≧20 20.0 14.0 鋼化玻璃 5~12 84.0 58.8 15~19 72.0 50.4 ≧20 59.0 41.3
注: 1.夾層玻璃和中空玻璃的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可按所采用的玻璃類型確定; 2.當(dāng)鋼化玻璃的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到浮法玻璃強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的3倍時(shí),表中數(shù)值 應(yīng)根據(jù)實(shí)測結(jié)果予于調(diào)整; 3.半鋼化玻璃強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可取浮法玻璃強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的2倍。當(dāng)半鋼化玻璃 的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值達(dá)不到浮法玻璃強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的2倍時(shí),其設(shè)計(jì)值應(yīng)根據(jù)實(shí) 測結(jié)果予于調(diào)整; 4.側(cè)面玻璃切割后的斷面,其寬度為玻璃厚度。
(2).JGJ102-2003鋁合金型材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按表5.2.2的規(guī)定采用。 表5.2.2 鋁合金型材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fa(N/mm2) 鋁合金牌號 狀 態(tài) 壁厚(mm) 強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fa 抗拉、抗壓 抗剪 局部承壓 6061 T4 不區(qū)分 85.5 49.6 133.0 T6 不區(qū)分 190.5 110.5 199.0 6063 T5 不區(qū)分 85.5 49.6 120.0 T6 不區(qū)分 140.0 81.2 161.0 6063A T5 ≦10 124.4 72.2 150.0 〉10 116.6 67.6 141.5 T6 ≦10 147.7 85.7 172.0 〉10 140.0 81.2 163.0 |