σ: 橫梁計算強度(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: 塑性發展系數: 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 橫梁正應力強度可以滿足 3. 幕墻橫梁的抗剪強度計算: 校核依據: τx=Vy×Sx/(Ix×tx)≤125.0N/mm2 校核依據: τy=Vx×Sy/(Iy×ty)≤125.0N/mm2 Vx----橫梁豎直方向(X軸)的剪力設計值N; Vy----橫梁水平方向(Y軸)的剪力設計值N; Sx----橫梁截面計算剪應力處以上(或下)截面對中性軸(X軸)的面積矩=9.760cm3; Sy----橫梁截面計算剪應力處左邊(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----型材抗剪強度設計值=125.0N/mm2; (1)Qwk: 風荷載作用下橫梁剪力標準值(kN) Wk: 風荷載標準值: 1.812kN/m2 B: 幕墻分格寬: 1.100m 風荷載呈三角形分布時: Qwk=Wk×B2/4 =1.812×1.1002/4 =0.548kN (2)Qw: 風荷載作用下橫梁剪力設計值(kN) Qw=1.4×Qwk =1.4×0.548 =0.767kN (3)QEk: 地震作用下橫梁剪力標準值(kN) 地震作用呈三角形分布時: QEk=qEAk×B2/4 =0.320×1.1002/4 =0.097kN (4)QE: 地震作用下橫梁剪力設計值(kN) γE: 地震作用分項系數: 1.3 QE=1.3×QEk =1.3×0.097 =0.126kN (5)Vy: 橫梁水平方向(y軸)的剪力設計值(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)的剪力設計值(kN): Vx=G×B/2 =0.317kN (7)橫梁剪應力 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 橫梁抗剪強度可以滿足! 4.幕墻橫梁的剛度計算 鋼型材校核依據: df≤L/250 橫梁承受呈三角形分布風荷載作用時的最大荷載集度: qwk:風荷載線分布最大荷載集度標準值(KN/m) qwk=Wk×B =1.812×1.100 =1.993KN/m 水平方向由風荷載作用產生的撓度: dfw=qwk×Wfg4×1000/(2.1×Ix×120) =0.256mm 自重作用產生的撓度: dfG=5×GK×Wfg4×1000/(384×2.1×Iy) =0.096mm 在風荷載標準值作用下,橫梁的撓度為: dfw=0.256mm 在重力荷載標準值作用下,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算 1. 橫梁與立柱間連結 (1)橫向節點(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:連接螺栓的抗剪強度設計值:175N/mm2 Huos_L:連接螺栓的抗拉強度設計值:230N/mm2 Nv: 剪切面數: 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算: Nvbh=1×(π×D02/4)×Huos_J =1×(3.14×5.0602/4)×175 =3517.295N Num1: 螺栓個數: Num1=N1/Nvbh =830.302/3517.295 =1.000 取 2 個 Ncb: 連接部位幕墻橫梁鋁型材壁抗承壓能力計算: 橫梁材料牌號:Q235 d<=16 HL_Y:橫梁材料局部抗承壓強度設計值: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 強度可以滿足 (2)豎向節點(角碼與立柱) Gk: 橫梁自重線荷載(N/m): Gk=400×H =400×1.800 =720.000N/m 橫梁自重線荷載設計值(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: 螺栓個數: Num2=N/Nvbh =1.000 取 2 個 Ncbj: 連接部位鋼角碼壁抗承壓能力計算: HLjm_Y:連接部位角碼壁抗承壓強度設計值=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 強度可以滿足!
V附錄 材料力學性能 材料力學性能,主要參考JGJ 102-2003 《玻璃幕墻工程技術規范》。 (1).玻璃的強度設計值應按表5.2.1的規定采用。
表5.2.1 玻璃的強度設計值 fg(N/mm2) 種 類 厚度(mm) 大 面 側 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度設計值可按所采用的玻璃類型確定; 2.當鋼化玻璃的強度標準達不到浮法玻璃強度標準值的3倍時,表中數值 應根據實測結果予于調整; 3.半鋼化玻璃強度設計值可取浮法玻璃強度設計值的2倍。當半鋼化玻璃 的強度標準值達不到浮法玻璃強度標準值的2倍時,其設計值應根據實 測結果予于調整; 4.側面玻璃切割后的斷面,其寬度為玻璃厚度。
(2).JGJ102-2003鋁合金型材的強度設計值應按表5.2.2的規定采用。 表5.2.2 鋁合金型材的強度設計值fa(N/mm2) 鋁合金牌號 狀 態 壁厚(mm) 強度設計值fa 抗拉、抗壓 抗剪 局部承壓 6061 T4 不區分 85.5 49.6 133.0 T6 不區分 190.5 110.5 199.0 6063 T5 不區分 85.5 49.6 120.0 T6 不區分 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 |