鋁單板幕墻工程設計計算書范本(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 作用作為可變荷載產生的效應標準值； γG、γw、γE：各效應的分項系數； ψw、ψE：分別為風荷載，地震作用效應的組合系數。上面的γG、γw、γE為分項系數，、[JGJ1022003]規定如下：進行幕墻構件強度、連接件和預埋件承載力計算時： 重力荷載：γG：； 風 荷 載：γw：； 地震作用：γE：；進行撓度計算時； 重力荷載：γG：； 風 荷 載：γw：； 地震作用：可不做組合考慮；上式中，； ；4 幕墻立柱計算基本參數： 1：計算點標高：； 2：力學模型：簡支梁； 3：立柱跨度：L=2600mm； 4：立柱左分格寬：2100mm； 立柱右分格寬：2100mm； 5：立柱計算間距：B=2100mm； 6：板塊配置：鋁單板； 7：立柱材質：Q235； 8：安裝方式：偏心受拉；本處幕墻立柱按簡支梁力學模型進行設計計算，受力模型如下： 立柱型材選材計算(1)風荷載作用的線荷載集度(按矩形分布)： qwk：風荷載線分布最大荷載集度標準值(N/mm)； wk：風荷載標準值(MPa)； B：幕墻立柱計算間距(mm)； qwk=wkB =2100 = qw：風荷載線分布最大荷載集度設計值(N/mm)； qw= = =(2)水平地震作用線荷載集度(按矩形分布)： qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值(MPa)； βE：動力放大系數，； αmax：水平地震影響系數最大值，； Gk：幕墻構件的重力荷載標準值(N)，(含面板和框架)； A：幕墻構件的面積(mm2)； qEAk=βEαmaxGk/A ……[JGJ1022003] = = qEk：水平地震作用線荷載集度標準值(N/mm)； B：幕墻立柱計算間距(mm)； qEk=qEAkB =2100 = qE：水平地震作用線荷載集度設計值(N/mm)； qE= = =(3)幕墻受荷載集度組合：用于強度計算時，采用Sw+： ……[JGJ1022003] q=qw+ =+ =用于撓度計算時，采用Sw標準值： ……[JGJ1022003] qk=qwk =(4)立柱在組合荷載作用下的彎矩設計值： Mx：彎矩組合設計值(Nmm)； Mw：風荷載作用下立柱產生的彎矩設計值(Nmm)； ME：地震作用下立柱產生的彎矩設計值(Nmm)； L：立柱跨度(mm)；采用Sw+： Mw=qwL2/8 ME=qEL2/8 Mx=Mw+ =qL2/8 =26002/8 =2668510Nmm 確定材料的截面參數(1)立柱抵抗矩預選值計算： Wnx：立柱凈截面抵抗矩預選值(mm3)； Mx：彎矩組合設計值(Nmm)； γ：塑性發展系數： 對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》GB 500182002，；　　　　對于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規范,； 對于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結構設計規范》GB 504292007，； fs：型材抗彎強度設計值(MPa)，對Q235取205MPa； Wnx=Mx/γfs =2668510/1/205 =(2)立柱慣性矩預選值計算： qk：風荷載線荷載集度標準值(N/mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對Q235取206000MPa； Ixmin：材料需滿足的繞X軸最小慣性矩(mm4)； L：計算跨度(mm)； df,lim：按規范要求，立柱的撓度限值(mm)； df,lim=5qkL4/384EIxmin L/250=2600/250= 按[]《建筑幕墻》GB/T210862007的規定，對于構件式玻璃幕墻或單元幕墻（其它形式幕墻或外圍護結構無絕對撓度限制）： 當跨距≤4500mm時，絕對撓度不應該大于20mm； 當跨距＞4500mm時，絕對撓度不應該大于30mm；對本例?。? df,lim= Ixmin=5qkL4/384Edf,lim =526004/384/206000/ = 選用立柱型材的截面特性 按上一項計算結果選用型材號：鋼管80604 型材的抗彎強度設計值：fs=205MPa 型材的抗剪強度設計值：τs=120MPa 型材彈性模量：E=206000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=942600mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=596400mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=23560mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=23560mm3 型材凈截面面積：An=1056mm2 型材線密度：γg= 型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=8mm 型材受力面對中性軸的面積矩：Sx=14300mm3 塑性發展系數：γ=1 立柱的抗彎強度計算(1)立柱軸向拉力設計值： Nk：立柱軸向拉力標準值(N)； qGAk：幕墻單位面積的自重標準值(MPa)； A：立柱單元的面積(mm2)； B：幕墻立柱計算間距(mm)； L：立柱跨度(mm)； Nk=qGAkA =qGAkBL =21002600 =2184N N：立柱軸向拉力設計值(N)； N= =2184 =(2)抗彎強度校核：按簡支梁(受拉)立柱抗彎強度公式，應滿足： N/An+Mx/γWnx≤fs ……[JGJ1022003]上式中： N：立柱軸力設計值(N)； Mx：立柱彎矩設計值(Nmm)； An：立柱凈截面面積(mm2)； Wnx：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)； γx：塑性發展系數： 對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》GB 500182002，；　　　　對于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規范,； 對于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結構設計規范》GB 504292007，； fs：型材的抗彎強度設計值，取205MPa；則： N/An+Mx/γWnx=+2668510/1/23560 =≤205MPa立柱抗彎強度滿足要求。 立柱的撓度計算 因為慣性矩預選是根據撓度限值計算的，所以只要選擇的立柱慣性矩大于預選值，撓度就滿足要求： 實際選用的型材慣性矩為：Ix=942600mm4 預選值為：Ixmin= 實際撓度計算值為： df=5qkL4/384EIx =526004/384/206000/942600 = 而df,lim=所以，立柱撓度滿足規范要求。 立柱的抗剪計算校核依據： τmax≤τs=120MPa (立柱的抗剪強度設計值)(1)Vwk：風荷載作用下剪力標準值(N)： Vwk=wkBL/2 =21002600/2 =2730N(2)Vw：風荷載作用下剪力設計值(N)： Vw= =2730 =3822N(3)VEk：地震作用下剪力標準值(N)： VEk=qEAkBL/2 =21002600/2 =(4)VE：地震作用下剪力設計值(N)： VE= = =(5)V：立柱所受剪力設計值組合： 采用Vw+： V=Vw+ =3822+ =(6)立柱剪應力校核： τmax：立柱最大剪應力(MPa)； V：立柱所受剪力(N)； Sx：立柱型材受力面對中性軸的面積矩(mm3)； Ix：立柱型材截面慣性矩(mm4)； t：型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度(mm)； τmax=VSx/Ixt =14300/942600/8 = ≤120MPa立柱抗剪強度滿足要求!5 幕墻橫梁計算基本參數： 1：計算點標高：； 2：橫梁跨度：B=2100mm； 3：橫梁上分格高：1138mm； 橫梁下分格高：1138mm； 4：橫梁計算間距：H=1138mm； 5：力學模型：梯形荷載簡支梁； 6：板塊配置：鋁單板； 7：橫梁材質：Q235；因為BH，所以本處幕墻橫梁按梯形荷載簡支梁力學模型進行設計計算，受力模型如下： 橫梁型材選材計算(1)橫梁在風荷載作用下的線荷載集度(按梯形分布)： qwk：風荷載線分布最大荷載集度標準值(N/mm)； wk：風荷載標準值(MPa)； H：幕墻橫梁計算間距(mm)； qwk=wkH =1138 = qw：風荷載線分布最大荷載集度設計值(N/mm)； qw= = =(2)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用的線荷載集度(按梯形分布)： qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(MPa)； βE：動力放大系數，； αmax：水平地震影響系數最大值，； Gk：幕墻構件的重力荷載標準值(N)，(主要指面板組件)； A：幕墻平面面積(mm2)； qEAk=βEαmaxGk/A …… [JGJ1022003] = = qEk：橫梁受水平地震作用線荷載集度標準值(N/mm)； H：幕墻橫梁計算間距(mm)； qEk=qEAkH =1138 = qE：橫梁受水平地震作用線荷載集度設計值(N/mm)； qE= = =(3)幕墻橫梁受荷載集度組合：用于強度計算時，采用Sw+： ……[JGJ1022003] q=qw+ =+ =用于撓度計算時，采用Sw標準值： ……[JGJ1022003] qk=qwk =(4)橫梁在風荷載及地震組合作用下的彎矩值(按梯形分布)： My：橫梁受風荷載及地震作用彎矩組合設計值(Nmm)； Mw：風荷載作用下橫梁產生的彎矩(Nmm)； ME：地震作用下橫梁產生的彎矩(Nmm)； B：橫梁跨度(mm)； H：幕墻橫梁計算間距(mm)；采用Sw+： ……[JGJ1022003] Mw=qwB2(3(H/B)2)/24 ME=qEB2(3(H/B)2)/24 My=Mw+ =qB2(3(H/B)2)/24 =21002(3(1138/2100)2)/24 =mm(5)橫梁在自重荷載作用下的彎矩值(按矩形分布)： Gk：橫梁自重線荷載標準值(N/mm)； H1：橫梁自重荷載作用高度(mm)，對掛式結構取橫梁下分格高，對非掛式結構取橫梁上分格高； Gk=H1 =1138 = G：橫梁自重線荷載設計值(N/mm)； G= = = Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設計值(Nmm)； B：橫梁跨度(mm)； Mx=GB2/8 =21002/8 =mm 確定材料的截面參數(1)橫梁抵抗矩預選： Wnx：繞X方向橫梁凈截面抵抗矩預選值(mm3)； Wny：繞Y方向橫梁凈截面抵抗矩預選值(mm3)； Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩(Nmm)； My：風荷載及地震作用彎矩組合值(Nmm)； γx，γy：塑性發展系數： 對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》GB 500182002，；　　　　對于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規范,； 對于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結構設計規范》GB 504292007，； fs：型材抗彎強度設計值(MPa)，對Q235取215；按下面公式計算： Wnx=Mx/γxfs = = Wny=My/γyfs