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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:5349   

             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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