开启扇锁点及窗框计算
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5.2.3.10开启扇锁点和窗框计算:
综合考虑本工程风荷载及板块分格等因素,参见C-304《西塔楼西立面图》、
C-209《西塔楼九层幕墙平面分格图》,取对应6-D轴线37.5米转角处的开启扇
进行验算,开启扇尺寸为1400mm×900mm,验算如下:
1. 两个锁点时的位置确定:
建立力学模型,如图所示:
图5-50 两锁点传动器力学模型图
按照简支梁理论,分别计算悬端与跨中的挠度值,为:
为了充分利用扇料型材,同时保持各项性能优良,应该使各个最大挠度位置
的挠度值接近或相等,所以,将两式联立,解方程得:
b = 0.2195*l
此关系说明,当传动锁闭器存在两个锁柱时,锁柱对称分布传动器的两边,
距离端部为传动器总长的0.2195倍最佳。
2. 强度验算:
(1) 荷载计算:
0.21s−=μ
0
ω
=0.5 kN/m2
地面粗糙度为C类,高度为37.5
阵风系数: gzβ=1.783
风压高度变化系数:zμ=1.102
风荷载标准值:
kω=gzβ×sμ×zμ×0
ω
=1.783×2.0×1.102×0.5=1.9652m/kN
风荷载标准值:ω=1.4×kω=1.4×1.965=2.7512m/kN
玻璃自重标准值:
kAk
Gt1G××=
=1×0.018×25600=0.205kN/m2
窗扇自重标准值取0.60 kN/m2(玻璃自重+铝合金窗扇+其他构件):
地震作用标准值:
AkmaxEEk
Gaqβ==5.0×0.08×0.60=0.24kN/m2
地震作用设计值:
EkE
q3.1q=
=1.3×0.24=0.312kN/m
2
荷载组合标准值:
Ekkk
q5.0S+=
ω
=1.965 +0.5×0.24=2.065kN/m2
荷载组合设计值:
E
q5.0S+ω=
=2.751+0.5×0.312=2.881kN/m
2
(2)
5-51 窗扇受力示意图
5-52 窗扇计算模型图
计算结果:
PRINT REACTION SOLUTIONS PER NODE
***** POST1 TOTAL REACTION SOLUTION LISTING *****
LOAD STEP= 1 SUBSTEP= 1
TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0
THE FOLLOWING X,Y,Z SOLUTIONS ARE IN GLOBAL COORDINATES
NODE FX FY FZ MX MY MZ
10 -907.54
26 -907.54
32 -14.142 67.728 -120.72
50 14.142 67.728 -120.72
51 129.04 -44.761
52 89.136 -54.959
53 50.894 -54.977
54 18.358 -56.325
55 -7.4947 -57.292
56 -26.318 -58.226
57 -38.558 -59.117
58 -45.160 -59.976
59 -47.368 -60.785
60 -46.590 -61.518
61 -44.216 -62.140
62 -41.511 -62.615
63 -39.458 -62.913
64 -38.703 -63.014
65 -39.458 -62.913
66 -41.511 -62.615
67 -44.216 -62.140
68 -46.590 -61.518
69 -47.368 -60.785
70 -45.160 -59.976
71 -38.558 -59.117
72 -26.318 -58.226
73 -7.4947 -57.292
74 18.358 -56.325
75 50.894 -54.977
76 89.136 -54.959
77 129.04 -44.761
TOTAL VALUES
VALUE -0.16643E-08 -1.7446 -3630.7 0.0000 0.0000 0.0000
根据上述计算结果可得,单个锁点承载力F=907.54N
不锈钢锁点安全系数K=1.6;
屈服极限σ=2052mm/N
分荷载分项系数:wγ=1.4
不锈钢抗力分项系数
R
γ
=143.14.16.1==wKγ
35.179143.1205===Rsf
γ
σ
2
mm/N
抗剪设计值
103335.1793===
s
v
f
f
2
mm/N
多点锁锁点受力不均匀系数ξ=1.35
截面面积
A=264.1610354.9074.135.1mmfFvw=××=ξγ
<222mm26.39263.192514.3412R41=×=×××=×π,满足要求。