幕墙龙骨(横梁及立柱)计算表格
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2.4. 幕墙横梁计算2.4.1. 幕墙横梁基本计算参数H1:横梁上幕墙分格高: 1.950 mH2:横梁下幕墙分格高: 1.950 mB:幕墙分格宽: 1.650 mA上 =B^2/4 (三角形分布)=1.650^2/4 = 0.681 m^2A下 =B^2/4 (三角形分布)=1.650^2/4 = 0.681 m^2A=A上+A下=0.681+0.681 = 1.361 m^22.4.2. 荷载计算:2.4.2.1. 风荷载计算:W k:作用在幕墙上的风荷载标准值 (kN/m^2)W:作用在幕墙上的风荷载设计值 (kN/m^2)W0:基本风压,按全国基本风压图取为: 0.75 kN/m^2βgz:阵风系数,由GB50009-2001表7.5.1得1.78μz:风压高度变化系数,由GB50009-2001表7.2.1得1.00μs1:风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版),取为: 大面处 转角处 μs1(1) =1.0μs1(10) =0.8×μs1(1)=0.8×1.0 = 0.80按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001:横梁从属面积: 1.0m^2 < A=1.361m^2 ≤ 10.0m^2,故μs1(A) =μs1(1) +[μs1(10)-μs1(1)]×logA=1.0+[0.8-1.0]×Log1.361 = 0.97μs1 =0.97+0.2 = 1.17γw:风荷载作用分项系数: 1.4W k=βgz×μz×μs1×W0 (GB50009-2001)=1.78×1.00×1.17×0.75 = 1.566 kN/m^2W=γw×W k=1.4×1.566 = 2.193 kN/m^22.4.2.2. 自重荷载计算:G AK:幕墙构件(包括面板和龙骨)的平均自重标准值: 0.400 kN/m^2G A:幕墙构件(包括面板和龙骨)的平均自重设计值 (kN/m^2)γG:自重荷载作用分项系数: 1.2G A =γG×G AK=1.2×0.400 = 0.480 kN/m^22.4.2.3. 地震荷载计算:q EAK:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(kN/m^2)q EA:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用设计值(kN/m^2)β:动力放大系数,取 5.0α:水平地震影响系数最大值,本工程抗震设防烈度:6 度,取 0.04γ E :地震作用分项系数: 1.3q EAK =β×α×G AK=5.0×0.04×0.400=0.080 kN/m^2q EA =1.3×0.080 = 0.104 kN/m^22.4.2.4. 垂直幕墙面的荷载组合计算:q k:幕墙所受垂直幕墙面的组合荷载标准值(kN/m^2)q:幕墙所受垂直幕墙面的组合荷载设计值(kN/m^2)荷载采用 S W+0.5×S E 组合:q k =W k+0.5×q EAk=1.566+0.5×0.080 = 1.606 kN/m^2q=W+0.5×q EA=2.193+0.5×0.104 = 2.245 kN/m^22.4.3. 横梁计算:2.4.3.1. 弯矩计算:幕墙横梁按简支梁力学模型进行设计计算:(1). 横梁在自重荷载作用下的弯矩计算:q G:横梁所受自重荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m) (矩形分布)q G=G A×H1=0.480 × 1.950 = 0.936 kN/mM x:自重荷载作用下横梁弯矩 (kN.m)M x=q G×B2/8=0.936×1.650^2/8 = 0.319 kN.m(2). 横梁在水平组合荷载作用下的弯矩计算:q.L-1:横梁所受上部水平组合荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m) (三角形分布) q.L-2:横梁所受下部水平组合荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m) (三角形分布) q.L-1=q×B/2=2.245×1.650/2 = 1.852 kN/mq.L-2=q×B/2=2.245×1.650/2 = 1.852 kN/mM y-1:上部水平组合荷载作用下横梁弯矩 (kN.m)M y-2:下部水平组合荷载作用下横梁弯矩 (kN.m)M y:水平组合荷载作用下横梁总弯矩 (kN.m)a1=0.825 m α1= a1 / B =0.500a2=0.825 m α2= a2 / B =0.500M y-1=q.L-1×B^2×(3-4α1^2)/24=1.852×1.650^2×(3-4×0.500^2)/24 = 0.420 kN.mM y-2=q.L-2×B^2×(3-4α2^2)/24=1.852×1.650^2×(3-4×0.500^2)/24 = 0.420 kN.mM y=M y-1 + M y-2=0.420 + 0.420 = 0.840 kN.m2.4.3.2. 选用横梁型材的截面特性:此处横梁选用: Q235b 冷成型钢横梁f:型材强度设计值:205.0 N/mm^2E:型材弹性模量:206000 N/mm^2I x:X 轴惯性矩: 500538 mm^4I y:Y 轴惯性矩: 350998 mm^4w x:X 轴抵抗矩: 13298 mm^3w y:Y 轴抵抗矩: 10202 mm^3A:型材截面积: 776 mm^2t:型材计算校核处壁厚: 2.5 mmS x:型材 X 轴截面面积矩: 8621 mm^3S y:型材 Y 轴截面面积矩: 7548 mm^3γ:塑性发展系数:1.05横梁最大挠度 Umax,小于其计算跨度的 1/2502.4.3.3. 幕墙横梁的强度计算:校核依据: M x/γ/w x+M y/γ/w y ≤f (JGJ102-2003 6.2.4)M x:自重荷载作用下横梁弯矩:0.319 kN.mM y:水平组合荷载作用下横梁弯矩:0.840 kN.mσ:横梁计算强度 (N/mm^2)σ=M x×10^6/γ/wx + M y×10^6/γ/w y=0.319×10^6/1.05/13298 + 0.840×10^6/1.05/10202=101.256 N/mm^2101.256 N/mm^2 < 205.0 N/mm^2横梁强度可以满足2.4.3.4. 幕墙横梁的抗剪强度计算:校核依据: Q×S/I/t ≤fv (JGJ102-2003 6.2.5) f v:型材强度设计值:120.0 N/mm^2Q y:自重荷载作用下横梁的剪力设计值:Q y=q G×B/2=0.936×1.650/2 = 0.772 kNQ x:水平组合荷载作用下横梁的剪力设计值:Q x-1=q.L-1×B×(1-α1)/2=1.852×1.650×(1-0.500)/2 = 0.764 kNQ x-2=q.L-2×B×(1-α2)/2=1.852×1.650×(1-0.500)/2 = 0.764 kNQ x=Q x-1 + Q x-2=0.764 + 0.764 = 1.528 kNt x:横梁截面垂直于 X 轴腹板的截面总宽度:5 mmt y:横梁截面垂直于 Y 轴腹板的截面总宽度:5 mmτ:横梁剪应力 (N/mm^2)τy=Q y×10^3×S x/I x/t x=0.772×10^3×8621/500538/5 = 2.660 N/mm^22.660 N/mm^2 < 120.0 N/mm^2τx=Q x×10^3×S y/I y/t y=1.528×10^3×7548/350998/5 = 6.571 N/mm^26.571 N/mm^2 < 120.0 N/mm^22.4.3.5. 幕墙横梁的刚度计算:校核依据: Umax ≤ B/250 (JGJ102-2003 6.2.7-2)U ≤ 20 mm (招标文件要求)B/250 = 1.650×1000/250 = 6.6 mmU x:横梁自重作用下最大挠度 ( mm )q G.k:横梁所受自重荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m) (矩形分布)q G.k=G Ak×H1=0.400 × 1.950 = 0.780 kN/mU x=5×q G.k×B^4×10^12/(384×E×I x)=5×0.780×1.650^4×10^12/(384×206000×500538)=0.7 mm0.7 mm < 6.6 mm0.7 mm < 20.0 mmU y:横梁水平风荷载作用下最大挠度 ( mm )W k.L-1:横梁所受上部水平风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m) (三角形分布) W k.L-2:横梁所受下部水平风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m) (三角形分布) W k.L-1=Wk×B/2=1.566×1.650/2 = 1.292 kN/mW k.L-2=Wk×B/2=1.566×1.650/2 = 1.292 kN/mU y-1=W k.L-1×B^4×(25/8-5×α1^2+2×α1^4)×10^12/(240×E×I y)=1.10 mmU y-2=W k.L-2×B^4×(25/8-5×α2^2+2×α2^4)×10^4/(240×E×I y)=1.10 mmU y =U y-1+U y-2=1.10+1.10 = 2.2 mm2.2 mm < 6.6 mm2.2 mm < 20.0 mm2.5. 横梁与立柱连接件计算2.5.1. 横向节点(横梁与角码)2.5.1.1. 载荷计算:N1:连接处水平总力设计值 ( kN )N1=Qx = 1.528 kN2.5.1.2. 连接螺栓计算:f v:不锈钢螺栓连接的抗剪强度计算值: 175.0 N/mm^2N v:剪切面数: 1D1:螺栓公称直径: 6 mmD0:螺栓有效直径: 5.059 mmD vbh:螺栓受剪承载能力计算:D vbh=N v×π×D0^2×f v/4 (GB50017-2003 7.2.1-1)=1×π×5.059^2×175.0/4=3518 NN um:螺栓个数:N um=N1×10^3/N vbh=1.528×10^3/3518 = 0.434取 2 个N cbl:连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力计算:f c b:构件承压强度设计值: 185.0 N/mm^2t:横梁型材校核处最小壁厚: 2.5 mmN cbl=D0×∑t×f c b×N um/1000 (GB50017-2003 7.2.1-3) =5.059×2.5×185.0×2/1000= 4.679 kN4.679 kN > 1.528 kN强度可以满足2.5.2. 竖向节点(角码与立柱)N1:连接处水平总力设计值: 1.528 kNN2:连接处自重总值设计值 (N)N2=Qy = 0.772 kNN:连接处总合力设计值 (N)N =(N1^2+N2^2)^0.5=(1.528^2+0.772^2)^0.5 = 1.712 kN2.5.2.2. 连接螺栓计算:f v:不锈钢螺栓连接的抗剪强度计算值: 175.0 N/mm^2N v:剪切面数: 1D1:螺栓公称直径: 6 mmD0:螺栓有效直径: 5.059 mmD vbh:螺栓受剪承载能力计算:D vbh=N v×π×D0^2×f v/4 (GB50017-2003 7.2.1-1)=1×π×5.059^2×175.0/4=3518 NN um:螺栓个数:N um=N×10^3/N vbh=1.712×10^3/3518 = 0.487取 2 个N cbl:连接部位角码壁抗承压能力计算:f c b:构件承压强度设计值: 185.0 N/mm^2t:连接角码校核处最小壁厚: 5.0 mmN cbl=D0×∑t×f c b×N um/1000(GB50017-2003 7.2.1-3) =5.059×5.0×185.0×2/1000=9.359 kN9.359 kN > 1.712 kN强度可以满足2.5.3. 连接角码计算N1k:连接处水平总力标准值: 1.093 kNN2k:连接处自重总值标准值: 0.644 kNN1:连接处水平总力设计值: 1.528 kNN2:连接处自重总值设计值: 0.772 kN2.5.3.2. 选用连接角码的截面特性:此处连接角码选用: Q235b 热轧钢角码f:型材强度设计值:215.0 N/mm^2E:型材弹性模量:206000 N/mm^2γ:塑性发展系数:1.05b:连接角码宽: 80 mmt:连接角码厚: 5 mmL:连接角码计算长度: 40 mmI x:连接角码自重方向截面惯性矩 (mm^4)I x=b×t^3/12=80×5^3/12 = 833 mm^4I y:连接角码水平方向截面惯性矩 (mm^4)I y=t×b^3/12=5×80^3/12 = 213333 mm^4w x:连接角码自重方向抵抗矩 (mm^3)w x=b×t^2/6=80×5^2/6 = 333 mm^3w y:连接角码水平方向抵抗矩 (mm^3)w y=t×b^2/6=5×80^2/6 = 5333 mm^32.5.3.3. 连接角码强度计算:校核依据: M x/γ/w x+M y/γ/w y ≤fM x:自重荷载作用下角码的弯矩 (N.m m)M x=N2×a1( 其中 a1 = L/2 =20 mm )=0.772×20×1000 = 15444 N.mmM y:水平荷载作用下角码的弯矩 (N.m m)M y=N1×a1=1.528×20×1000 = 30556 N.mmσ:连接角码计算强度 (N/mm^2)σ=M x/γ/w x + M y/γ/w y=15444/1.05/333 + 30556/1.05/5333=49.582 N/mm^249.582 N/mm^2 < 215.0 N/mm^2连接角码强度可以满足2.5.3.4. 连接角码刚度计算:校核依据: Umax ≤ 2L/250a1=20 mm b1=20 mmm=1+1.5b1/a1=1+1.5×20/20 = 2.500U max:角码最大挠度U x =N2×a^3×m/(3×E×I x)=0.644×20^3×2.500×10^3/(3×206000×833)=0.02 mmU y =N1×a^3×m/(3×E×I y)=1.093×20^3×2.500×10^3/(3×206000×213333)=0.0002 mmU max=(U x^2+U y^2)^0.5=(0.02^2+0.0002^2)^0.5 = 0.02 mmXX大酒店幕墙工程XXX0.02 mm < 2×40/250 = 0.32 mm连接角码挠度可以满足要求________________________________________________________________________________________________________深圳市三鑫幕墙工程有限公司SANXIN FAÇADE ENGINEERING CO. LTD.120。
LOGO明框玻璃幕墙结构计算在此输入你的公司名称明框玻璃幕墙结构计算第一章、龙骨荷载计算一、计算说明取风荷载计算部分表3-1中明框玻璃幕墙风荷载进行计算,该处位于大面区,体型系数为,该部分玻璃幕墙承受的风荷载为W K= KNM2, W=KN/m2 明框玻璃幕墙水平分格为B=1200 mm竖向分格为H=1600 mm层高为m二、明框玻璃幕墙自重荷载计算1、玻璃面板自重荷载标准值计算G K:玻璃面板自重面荷载标准值玻璃采用TP6+12A+TP6 mrff钢化中空玻璃G AK= (6+6) X 10-3 X = KN/m2G G K:考虑龙骨和各种零部件后的幕墙面板自重面荷载标准值2G G K= KN/m22、玻璃面板自重荷载设计值计算「G:自重作用效应分项系数,取P G=按〈〈玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第条规定G:考虑龙骨和各种零部件后的幕墙面板自重面荷载设计值2G G=r •GG K=X = KN/m三、明框玻璃幕墙承受的水平风荷载计算W:作用在幕墙上的风荷载标准值2W= KN/mW作用在幕墙上的风荷载设计值2W= KN/m四、明框玻璃幕墙承受的水平地震荷载计算1、幕墙玻璃面板承受的水平地震荷载标准值计算a max:水平地震影响系数最大值,取a max=查〈〈玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003表:动力放大系数,取6 E=按〈〈玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第条规定q EK:作用在幕墙上的地震荷载标准值计算q EK= a max • 3 E -GG K= XX = KN/m22、幕墙玻璃面板承受的水平地震荷载设计值计算”:地震荷载作用效应分项系数,取r E=按〈〈玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第条规定q E:作用在幕墙上的地震荷载设计值2q E=r E• q EK=x = KN/m五、荷载组合1、风荷载和水平地震作用组合标准值计算+ w:风荷载作用效应组合系数,取小W按〈〈玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第条规定小E:地震荷载作用效应组合系数,取小E=按〈〈玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第条规定Q K= Ip W • VK+ Ip E , q EK=x +x2=KN/m2、风荷载和水平地震作用组合设计值计算q=小w • W却E - q E=x +x=KN/m2第二章、玻璃面板计算一、计算说明玻璃面板选用TP6+12A+TP6 mmB的中空钢化玻璃。
带悬臂幕墙立柱计算幕墙立柱按双跨梁力学模型进行设计计算:弯矩图(M)剪力图(V)带悬臂梁力学模型(静力计算手册表2-6)1 荷载计算(1)风荷载均布线荷载设计值(矩形分布)计算q w: 风荷载均布线荷载设计值(kN/m)W: 风荷载设计值: 2.133kN/m2B: 幕墙分格宽: 1.100mq w=W×B=2.133×1.100=2.345 kN/m(2)地震荷载计算q EA: 地震作用设计值(KN/m2):G Ak: 幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 500N/m2垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值:q EAk: 垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值 (kN/m2)q EAk=5×αmax×G Ak=5×0.080×500.000/1000=0.200 kN/m2γE: 幕墙地震作用分项系数: 1.3q EA=1.3×q EAk=1.3×0.200=0.260 kN/m2q E:水平地震作用均布线作用设计值(矩形分布)q E=q EA×B=0.260×1.100=0.286 kN/m(3)立柱弯矩:M w: 风荷载作用下立柱胯间弯矩(kN.m)M wA: 风荷载作用下A支座弯矩(kN.m)q w: 风荷载均布线荷载设计值: 2.345(kN/m)l: 梁跨间长度: 4.000mm: 悬臂端长度:2.000mλ:跨距比:m/lM w=q w×l2×(1-λ2)2/8=2.345×4.0002×(1-(2/4)2)2/8=2.638 kN·mM wA=q w×m2/2=2.345×2.0002/2=4.69 kN·mM E: 地震作用下立柱胯间弯矩(kN·m):M EA: 地震作用下A支座弯矩(kN·m):M E=q E×l2×(1-λ2)2/8=0.286×4.0002×(1-(2/4)2)2/8=0.322 kN·mM EA=q E×m2/2=0.286×2.0002/2=0.572 kN·m故:立柱A支座弯矩大于跨间弯矩,取支座处弯矩计算 M: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m) 采用S W+0.5S E组合M=M wA+0.5×M EA=4.69+0.5×0.572=4.976kN·m=4976000.000Nmm2 选用立柱型材的截面特性立柱型材为组合截面。
郑州金水万达中心项目1#、2#楼明框玻璃幕墙设计计算书(一)河南天地装饰工程有限公司2015.04目录1 计算引用的规范、标准及资料 (1)1.1 幕墙设计规范: (1)1.2 建筑设计规范: (1)1.3 铝材规范: (2)1.4 金属板及石材规范: (2)1.5 玻璃规范: (3)1.6 钢材规范: (3)1.7 胶类及密封材料规范: (3)1.8 五金件规范: (4)1.9 相关物理性能等级测试方法: (4)1.10 《建筑结构静力计算手册》(第二版) (5)1.11 土建图纸: (5)2 基本参数 (5)2.1 幕墙所在地区 (5)2.2 地面粗糙度分类等级 (5)2.3 抗震设防 (5)3 幕墙承受荷载计算 (6)3.1 风荷载标准值的计算方法 (6)3.2 计算支撑结构时的风荷载标准值 (8)3.3 计算面板材料时的风荷载标准值 (8)3.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 (8)3.5 平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值 (8)3.6 作用效应组合 (8)4 幕墙立柱计算 (9)4.1 立柱型材选材计算 (9)4.2 确定材料的截面参数 (10)4.3 选用立柱型材的截面特性 (11)4.4 立柱的抗弯强度计算 (12)4.5 立柱的挠度计算 (12)4.6 立柱的抗剪计算 (13)5 幕墙横梁计算 (13)5.1 横梁型材选材计算 (14)5.2 确定材料的截面参数 (16)5.3 选用横梁型材的截面特性 (17)5.4 幕墙横梁的抗弯强度计算 (18)5.5 横梁的挠度计算 (18)5.6 横梁的抗剪计算 (19)6 玻璃板块的选用与校核 (20)6.1 玻璃板块荷载计算: (20)6.2 玻璃的强度计算: (21)6.3 玻璃最大挠度校核: (22)7 连接件计算 (23)7.1 横梁与立柱间焊接强度计算 (24)7.2 立柱与主结构连接 (25)8 幕墙埋件计算(化学锚栓) (27)8.1 荷载值计算 (27)8.2 锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算 (27)8.3 群锚受剪内力计算 (29)8.4 锚栓钢材破坏时的受拉承载力计算 (29)8.5 基材混凝土的受拉承载力计算 (29)8.6 锚栓钢材受剪破坏承载力计算 (30)8.7 基材混凝土受剪承载力计算 (31)8.8 拉剪复合受力情况下的混凝土承载力计算 (32)9 幕墙转接件强度计算 (32)9.1 受力分析 (33)9.2 转接件的强度计算 (33)10 幕墙焊缝计算 (33)10.1 受力分析 (33)10.2 焊缝特性参数计算 (33)10.3 焊缝校核计算 (34)11 明框玻璃幕墙伸缩及紧固计算 (34)11.1 立柱连接伸缩缝计算 (35)11.2 玻璃镶嵌槽紧固螺钉抗拉强度计算 (35)11.3 玻璃边缘到边框槽底间隙计算 (36)明框玻璃幕墙设计计算书1 计算引用的规范、标准及资料1.1 幕墙设计规范《铝合金结构设计规范》GB50429-2007《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003《建筑瓷板装饰工程技术规程》CECS101:98《建筑幕墙》GB/T21086-2007《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001《小单元建筑幕墙》JG/T216-20071.2 建筑设计规范:《地震震级的规定》GB/T17740-1999《钢结构设计规范》GB50017-2003《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版) 《高处作业吊蓝》GB19155-2003《工程抗震术语标准》JGJ/T97-2011《工程网络计划技术规程》JGJ/T121-99《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》JG160-2004《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2010《建筑防火封堵应用技术规程》CECS154:2003《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《建筑设计防火规范》GB50016-2006《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002《民用建筑设计通则》GB50352-2005《擦窗机》GB19154-2003《钢结构焊接规范》GB50661-2011《钢结构工程施工规范》GB50755-2012《变形铝及铝合金化学成份》GB/T3190-2008 《建筑用隔热铝合金型材》JG175-2011《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》JG/T133-2000 《铝合金建筑型材第1部分基材》GB5237.1-2008 《铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材》GB5237.2-2008 《铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材》GB5237.3-2008 《铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材》GB5237.4-2008 《铝合金建筑型材第5部分氟碳漆喷涂型材》GB5237.5-2008 《铝合金建筑型材第6部分隔热型材》GB5237.6-2012 《铝及铝合金彩色涂层板、带材》YS/T431-2009 《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T437-2009 《有色电泳涂漆铝合金建筑型材》YS/T459-2003 《变形铝和铝合金牌号表示方法》GB/T16474-20111.4 金属板及石材规范:《干挂饰面石材及其金属挂件》JC830.1、2-2005 《建筑装饰用微晶玻璃》JC/T872-2000 《建筑幕墙用瓷板》JG/T217-2007 《建筑装饰用搪瓷钢板》JG/T234-2008 《微晶玻璃陶瓷复合砖》JC/T994-2006 《超薄天然石材复合板》JC/T1049-2007 《铝幕墙板板基》YS/T429.1-2000 《铝幕墙板第2部分:有机聚合物喷涂铝单板》YS/T429.2-2012 《建筑幕墙用铝塑复合板》GB/T17748-2008 《建筑幕墙用陶板》JG/T324-2011 《建筑装饰用石材蜂窝复合板》JG/T328-2011 《建筑幕墙用氟碳铝单板制品》JG331-2011《纤维增强水泥外墙装饰挂板》JC/T2085-2011 《建筑用泡沫铝板》JG/T359-2012 《金属装饰保温板》JG/T360-2012 《外墙保温用锚栓》JG/T366-2012 《聚碳酸酯(PC)中空板》JG/T116-2012 《聚碳酸酯(PC)实心板》JG/T347-2012 《铝塑复合板用铝带》YS/T432-2000 《天然板石》GB/T18600-2009 《天然大理石荒料》JC/T202-2011 《天然大理石建筑板材》GB/T19766-2005 《天然花岗石荒料》JC/T204-2011 《天然花岗石建筑板材》GB/T18601-2009 《天然石材统一编号》GB/T17670-2008 《天然饰面石材术语》GB/T13890-2008《镀膜玻璃第1部分:阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-2013 《镀膜玻璃第2部分:低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-2013 《防弹玻璃》GB17840-1999《平板玻璃》GB11614-2009《建筑用安全玻璃第3部分:夹层玻璃》GB15763.3-2009 《建筑用安全玻璃第2部分:钢化玻璃》GB15763.2-2005 《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2009 《半钢化玻璃》GB/T17841-2008 《热弯玻璃》JC/T915-2003《压花玻璃》JC/T511-2002《中空玻璃》GB/T11944-20121.6 钢材规范:《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178-2005《不锈钢棒》GB/T1220-2007 《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226-2009 《不锈钢冷轧钢板及钢带》GB/T3280-2007 《不锈钢热轧钢板及钢带》GB/T4237-2007 《不锈钢小直径无缝钢管》GB/T3090-2000 《彩色涂层钢板和钢带》GB/T12754-2006 《低合金钢焊条》GB/T5118-2012 《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008 《建筑幕墙用钢索压管接头》JG/T201-2007《耐候结构钢》GB/T4171-2008 《高碳铬不锈钢丝》YB/T096—1997 《合金结构钢》GB/T3077-1999 《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》GB/T13912-2002 《冷拔异形钢管》GB/T3094-2012 《碳钢焊条》GB/T5117-2012 《碳素结构钢》GB/T700-2006《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-2008《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-2007 《优质碳素结构钢》GB/T699-19991.7 胶类及密封材料规范:《丙烯酸酯建筑密封膏》JC484-2006《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-2001《彩色涂层钢板用建筑密封胶》JC/T884-2001《丁基橡胶防水密封胶粘带》JC/T942-2004《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》JC887-2001《工业用橡胶板》GB/T5574-2008 《混凝土建筑接缝用密封胶》JC/T881-2001《建筑窗用弹性密封剂》JC485-2007《建筑密封材料试验方法》GB/T13477.1~20-2002 《建筑用防霉密封胶》JC/T885-2001《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2005《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》GB/T19686-2005《建筑用硬质塑料隔热条》JG/T174-2005《建筑装饰用天然石材防护剂》JC/T973-2005《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-2003《聚硫建筑密封胶》JC/T483-2006《绝热用岩棉、矿棉及其制品》GB/T11835-2007《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》GB/T529-2008《石材用建筑密封胶》JC/T883-2001《橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法》GB/T531-1999《修补用天然橡胶胶粘剂》HG/T3318-2002《中空玻璃用弹性密封胶》JC/T486-2001《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-2003《建筑表面用有机硅防水剂》JC/T902-2002《钢结构防火涂料》GB14907-20021.8 五金件规范:《封闭型沉头抽芯铆钉》GB/T12616-2004《封闭型平圆头抽芯铆钉》GB/T12615-2004《紧固件螺栓和螺钉通孔》GB/T5277-1985《紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母》GB/T3103.1-2002《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB/T3098.15-2000 《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》GB/T3098.6-2000《紧固件机械性能抽芯铆钉》GB/T3098.19-2004 《紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹》GB/T3098.2-2000《紧固件机械性能螺母、细牙螺纹》GB/T3098.4-2000《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.1-2010《紧固件机械性能自攻螺钉》GB/T3098.5-2000《紧固件术语盲铆钉》GB/T3099.2-2004《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》GB/T16823.1-1997 《十字槽盘头螺钉》GB/T818-2000《铜合金铸件》GB/T13819-1992《锌合金压铸件》GB/T13821-2009《铝合金压铸件》GB/T15114-2009《铸件尺寸公差与机械加工余量》GB/T6414-1999《电动采光排烟窗》JG189-20061.9 相关物理性能等级测试方法:《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-2001《玻璃幕墙光学性能》GB/T18091-2000《彩色涂层钢板和钢带试验方法》GB/T13448-2006《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(2011版)《建筑防水材料老化试验方法》GB/T18244-2000《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T15227-2007《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T18575-2001《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250-2000《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2001《金属材料室温拉伸试验方法》GB/T228-20021.10 《建筑结构静力计算手册》(第二版)1.11 土建图纸:2 基本参数2.1 幕墙所在地区郑州地区;2.2 地面粗糙度分类等级幕墙属于外围护构件,按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)A类:指近海海面和海岛、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和城市郊区;C类:指有密集建筑群的城市市区;D类:指有密集建筑群且房屋较高的城市市区;依照上面分类标准,本工程按C类地形考虑。
八、横梁计算1、横梁,简支(1)、基本数据标高(m)H e=61.200m 跨度(分格宽度)(mm)Lw=2000.mm 上分格高度(mm)Hws=1800.mm 下分格高度(mm)Hwx=1800.mm 板块安装形式挂式阵风系数βgz=βgz=1.69风荷载体型系数μs= 2.0风压高度变化系数μzμz=1.37(2)、荷载和作用<1>、重力荷载重力荷载标准值(kN/m2)g k=0.3kN/mm^2重力荷载设计值(kN/m2)gg=1.2×g k=0.360kN/m^2<2>、风荷载风荷载标准值(kN/m2)w kw k=βgz×μs×μz×w0=3.000kN/m^2风荷载设计值(kN/m2)ww=1.4×w k=4.200kN/m^2<3>、地震作用地震作用标准值(kN/m2)q Ek=q Ek=βE×αmax×g k=0.120kN/m^2动力放大系数βE=5水平地震影响系数最大值αmax=0.08地震作用设计值(kN/m2)q Eq E=1.3×q Ek=0.156kN/m^2<4>、荷载与作用组合风+地震组合设计值(kN/m2)SS=w+0.5×q E=4.278kN/m^2<5>、线荷载上分格风梯形线荷载标准值(kN/m)qwkLqwkL=wk×Hws/2=2.700kN/m 上分格(风+地震)梯形线荷载设计值(kN/m)qwqLqwqL=S×Hws/2=3.850kN/m 下分格风梯形线荷载标准值(kN/m)qwkL1qwkL1=wk×Hwx/2=2.700kN/m 下分格(风+地震)梯形线荷载设计值(kN/m)qwqL1qwqL1=S×Hws/2=3.850kN/m 重力线荷载标准值(kN/m)qgkLqgkL=gk×Hwx=0.540kN/m 重力线荷载设计值(kN/m)qgLqgL=gk×Hwx=0.648kN/m(3)、材料及其特性材料mat=6063T5弹性模量(N/mm2)E=7.00E+04N/mm^2抗拉、抗压(N/mm2)f at=85.5N/mm^2抗剪(N/mm2)f as=49.6N/mm^2局部承压(N/mm2)f ap=120.0N/mm^2泊松比ν=0.33线膨胀系数(1/o C)α= 2.35E-05(1/oC)重力密度(kN/m3)γ=28.0kN/m^3(4)、设计计算及选用<1>、温度作用伸缩量(mm)ΔLΔL=ΔT×Lw×α=3.76mm<2>、许用挠度(mm)[u]=[u]=Lw/180=11.11mm<3>、内力及支座反力上分格梯形线荷载设计值产生的最大弯矩(N.m)Mmaxs1Mmaxs1=qwqL×Lw^2/24×(3-4×(Hws/2/Lw)^2)=1405.32N.m 下分格梯形线荷载设计值产生的最大弯矩(N.m)MmaxxMmaxx=qwqL1×Lw^2/24×(3-4×(Hwx/2/Lw)^2)=1405.32N.m 风和地震作用在跨中产生的最大弯矩(N.m)M maxM max=Mmaxs1+Mmaxx)=2810.65N.m 重力在跨中产生的最大弯矩(N.m)M maxGMmaxG=1/8×qgL×Lw^2=324.00N.m 上分格梯形线荷载设计值产生的左端支座反力(N)RaRa=qwqL×Lw/2×(1-Hws/2/Lw)=2117.61N 上分格梯形线荷载设计值产生的右端支座反力(N)RbRb=qwqL×Lw/2×(1-Hws/2/Lw)=2117.61N 下分格梯形线荷载设计值产生的左端支座反力(N)RaxRax=qwqL×Lw/2×(1-Hwx/2/Lw)=2117.61N 下分格梯形线荷载设计值产生的右端支座反力(N)RbxRbx=qwqL×Lw/2×(1-Hwx/2/Lw)=2117.61N 重力产生的左端支座反力(N)RaGRaG=1/2×qgL×Lw=648.00N 重力产生的右端支座反力(N)RbGRbG=1/2×qgL×Lw=648.00N 水平方向最大剪力(N)VmaxHVmaxH=max(Ra+Rax,Rb+Rbx)=4235.22N 重力方向最大剪力(N)VmaxVVmaxV=max(RaG,RbG)=648.00N<4>、设计初选抗弯模量(cm3)W dxW dx=(M max2+M maxG2)1/2/f at=33.09cm^3 <5>、选用型材:GHG-1003截面沿中性(x0)轴的厚度(mm)b0= 3.0mm截面沿中性(y0)轴的厚度(mm)b0y= 3.5mm抗弯模量(c m3)W x=15.88cm^3转动惯量(c m4)I x=85.74cm^4抗弯模量(c m3)W y=16.94cm^3转动惯量(c m4)I y=65.72cm^4中性轴(x0)以上(或以下)截面面积静矩S0=13.09cm^3中性轴(y0)以上(或以下)截面面积静矩S0y=12.95cm^3截面积(mm2)A n=12.28cm^2每米重量(kg/m)W L= 3.44kg/m<6>、应力及挠度校核风和地震作用在跨中产生的最大拉应力(N/mm2)σmax1σmax1=M max/(1.05×W y)=158.02N/mm^2重力在跨中产生的最大拉应力(N/mm2)σmax2σmax2=M maxG/(1.05×W x)=19.43N/mm^2最大拉应力(N/mm2)σmaxσmax=σmax1+σmax2=177.45N/mm^2水平方向最大剪应力(N/mm2)τmaxHτmaxH=V maxH×S0y/(I y×b0y)=119.22N/mm^2重力方向最大剪应力(N/mm2)τmaxVτmaxV=V maxV×S0/(I x×b0)=16.49N/mm^2最大剪应力(N/mm2)τmaxτmax=max(τmaxH,τmaxV)=119.22N/mm^2上分格梯形风线荷载标准值产生的水平挠度(mm)umaxH1umaxH1=qwkL×Lw^4/(240×E×Iy)×(25/8-5×(Hws/2/Lw)^2+2×(Hws/2/Lw)^4)=8.59mm下分格梯形风线荷载标准值产生的水平挠度(mm)umaxH2umaxH2=qwkL1×Lw^4/(240×E×Iy)×(25/8-5×(Hwx/2/Lw)^2+2×(Hwx/2/Lw)^4)=8.59mm水平方向最大挠度(mm)um axHum axH=umaxH1+umaxH2=17.17mm 重力方向最大挠度(mm)u maxGu maxG=5×q GKL×L w4/(384×E×I x)=1.87mm最大挠度(mm)u maxu max=max(umaxH,umaxG)=17.17mm<7>、强度及挠度利用率最大拉应力利用率P t=P t=σmax/f at=207.5%最大挠度利用率P u=P u=u max/[u]=154.6%最大剪应力利用率P v=P v=τmax/f as=240.4% (5)、结论所选型材不满足设计要求。
y091.2mm:=上图截面中抵抗矩公式:y0:最远点至型心轴x-x 距离(mm )y :截面任一微单元至型心轴x-x 距离(mm )Ix Ay 2⌠⎮⎮⌡d :=惯性矩公式:dA :截面任一微单元面积(mm2)不对称的截面有两个抵抗矩Wx(上)、Wx(下), 计算时选择较小的一个,所以调节龙骨前后壁厚使得Wx(上)=Wx(下)时,较为经济合理。
计算龙骨强度公式:Wx 是截面x-x 方向的抵抗矩,可以理解为抵抗弯矩的能力,决定龙骨截面是否够强。
Ix 是截面x-x 方向的惯性矩。
EIx 表示龙骨的刚度,决定该龙骨的变形能力。
龙骨截面性质可用CADsteel 工具箱中<计算不规则截面参数>圈出截面性质。
1.2、 截面性质1.1、龙骨材料1、幕墙龙骨μz : 风压高度变化系数μz 1.082= βgz :高度z 处的阵风系数βgz 1.673=γw : 风荷载作用效应的分项系数γw 1.4:= Wk : 风荷载标准值(KN/m 2)Wk βgz μz ⋅μs1⋅W0⋅:=Wk 3.475KN m2−⋅= Wk : 风荷载设计值(KN/m 2)W γw Wk ⋅:=W 4.865KN m2−⋅=Wk 、W 是面荷载。
B11500mm :=B2600mm:=根据公式可知,若想增大截面的抵抗矩,应增加距离型心轴远的微单元dA 面积,或增大微单元至型心轴的距离yi 。
实际中可理解为拉长截面或者加厚上下的壁厚对抵抗矩的增加最为有效。
1.3、 线荷载计算计算标高(m ) z 13:=m 基本风压: W0 1.2KN m 2−⋅:=地面粗糙度类别:B 类μs1:风荷载局部体型系数A :从属面积(m 2)A 1:= μs1(1):从属面积不大于1m 2时的体型系数μs1(1) 1.4:= μs1(25):从属面积大于或等于25m 2时的体型系数μs1(25)0.8μs1(1):= μs1(A):从属面积大于1m 2小于25m 2时的体型系数μs1 1.6=对比以上两种结构形式的最大弯矩值,有悬挑的弯矩反而减小。