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                        鋁幕墻計算方式(第十五部分)

                        發布時間:2014/10/10 8:58:50    點擊率:5348   

                         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

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