創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)孵化園豎明橫隱幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書-資料下載頁

【導(dǎo)讀】松山湖創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)孵化園-A地塊1#樓、2#樓。顯豎隱橫玻璃幕墻。廣東大潮建筑裝飾工程有限公司。二〇一〇年十月二十日

　　

【正文】 JGJ102 規(guī)范 ,取 ； 對于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 504292020，取； fa：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取 150MPa； 則： N/An+Mx/γ Wnx=+4236335/ =≤ 150MPa 立柱抗彎強(qiáng)度滿足要求。 立柱的撓度計(jì)算： 因?yàn)閼T性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計(jì)算的，所以只要選擇的立柱慣性矩大于預(yù)選值，撓度就滿足要求： 實(shí)際選用的型材慣性矩為： Ix=3088820mm4 預(yù)選值為： Ixmin= 實(shí)際撓度計(jì)算值為： df=5qkL4/384EIx =5 38004/384/70000/3088820 = 而 df,lim=20mm 所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。 立柱的抗剪計(jì)算： 校核依據(jù)： τ max≤τ a=85MPa (立柱的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ) 松山湖工業(yè)南路研發(fā)辦公樓顯豎隱橫玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書 廣東大潮建筑裝飾工程有限公司 13 (1)Vwk：風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值 (N)： Vwk=wkBL/2 = 1560 3800/2 =2964N (2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值 (N)： Vw= = 2964 = (3)VEk：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值 (N)： VEk=qEAkBL/2 = 1560 3800/2 = (4)VE：地震作用下剪力設(shè)計(jì)值 (N)： VE= = = (5)V：立柱所受剪力設(shè)計(jì)值組合： 采用 Vw+： V=Vw+ =+ = (6)立柱剪應(yīng)力校核： τ max：立柱最大剪應(yīng)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)； τ max=VSx/Ixt = 27409/3088820/6 = ≤ 85MPa 立柱抗剪強(qiáng)度滿足要求 ! 5 幕墻橫梁計(jì)算 基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高： ； 2：橫梁跨度： B=1560mm； 3：橫梁上分格高： 800mm；橫梁 下分格高： 3000mm； 4：橫梁計(jì)算間距： H=1900mm； 5：力學(xué)模型：三角荷載簡支梁； 6：板塊配置：單片玻璃 8 mm； 7：橫梁材質(zhì)： 6063T6； 因?yàn)?B≤ H，所以本處幕墻橫梁按三角形荷載簡支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受松山湖工業(yè)南路研發(fā)辦公樓顯豎隱橫玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書 廣東大潮建筑裝飾工程有限公司 14 力模型如下： 橫梁型材選材計(jì)算： (1)橫梁在風(fēng)荷載作用下的線荷載集度 (按三角形分布 )： qwk：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值 (N/mm)； wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (MPa)； B：橫梁跨度 (mm)； qwk=wkB = 1560 = qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)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 (按三角形分布 )： qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用 (MPa)； β E：動力放大系數(shù)，取 ； α max：水平地震影響系數(shù)最大值，取 ； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (N)， (主要指面 板組件 )； A：幕墻平面面積 (mm2)； qEAk=β Eα maxGk/A …… [JGJ1022020] = = qEk：橫梁受水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值 (N/mm)； B：橫梁跨度 (mm)； 松山湖工業(yè)南路研發(fā)辦公樓顯豎隱橫玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書 廣東大潮建筑裝飾工程有限公司 15 qEk=qEAkB = 1560 = qE：橫梁受水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值 (N/mm)； qE= = =(3)幕墻橫梁受荷載集度組合： 用于強(qiáng)度計(jì)算時，采用 Sw+： …… [JGJ1022020] q=qw+ =+ =用于撓度計(jì)算時，采用 Sw標(biāo)準(zhǔn)值： …… [JGJ1022020] qk=qwk =(4)橫梁在風(fēng)荷載及地震組合作用下的彎矩值 (按三角形分布 )： My：橫梁受風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合設(shè)計(jì)值 (N mm)； Mw：風(fēng)荷載作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩 (N mm)； ME：地震作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩 (N mm)； B：橫梁跨度 (mm)； Mw=qwB2/12 ME=qEB2/12 采用 Sw+： My=Mw+ =qB2/12 = 15602/12 = 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(biāo)準(zhǔn)值 (N/mm)； H1：橫梁自重荷載作用高度 (mm)，對掛式結(jié)構(gòu)取橫梁下分格高，對非掛式結(jié)構(gòu)取橫梁上分格高； Gk= H1 = 800 = G：橫梁自重線荷載設(shè)計(jì)值 (N/mm)； G= = = Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值 (N mm)； B：橫梁跨度 (mm)； Mx=GB2/8 = 15602/8 = mm 松山湖工業(yè)南路研發(fā)辦公樓顯豎隱橫玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書 廣東大潮建筑裝飾工程有限公司 16 確定材料的截面參數(shù)： (1)橫梁抵抗矩預(yù)選： Wnx：繞 X 軸橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值 (mm3)； Wny：繞 Y 軸橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值 (mm3)； Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值 (N mm)； My：風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合設(shè)計(jì)值 (N mm)； γ x，γ y：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于鋼材龍骨，按 JGJ133 或 JGJ102 規(guī)范 ,均取 ； 對于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 504292020，均取 ； fa：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 (MPa)，對 6063T6取 150； 按下面公式計(jì)算： Wnx=Mx/γ xfa = = Wny=My/γ yfa = = (2)橫梁慣性矩預(yù)選： df1,lim：按規(guī)范要求，橫梁在水平力標(biāo)準(zhǔn)值作用下的撓度限值 (mm)； df2,lim：按規(guī)范要求，橫梁在自重力 標(biāo)準(zhǔn)值作用下的撓度限值 (mm)； B：橫梁跨度 (mm)； 按相關(guān)規(guī)范，鋼材橫梁的相對撓度不應(yīng)大于 L/250，鋁材橫梁的相對撓度不應(yīng)大于 L/180； 《建筑幕墻》 GB/T210862020 還有如下規(guī)定： 按 []，對于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻（其它形式幕墻或外維護(hù)結(jié)構(gòu)無絕對撓度限制）： 當(dāng)跨距≤ 4500mm 時，絕對撓度不應(yīng)該大于 20mm； 當(dāng)跨距＞ 4500mm 時，絕對撓度不應(yīng)該大于 30mm； 按 [， b]，自 重標(biāo)準(zhǔn)值作用下?lián)隙炔粦?yīng)超過其跨度的 1/500，并且不應(yīng)大于 3mm； B/180=1560/180= B/500=1560/500= 對本例取： df1,lim= df2,lim=3mm qk：風(fēng)荷載作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值 (N/mm)； E：型材的彈性模量 (MPa)，對 6063T6 取 70000MPa； Iymin：繞 Y 軸最小慣性矩 (mm4)； B：橫梁跨度 (mm)； df1,lim=qkB4/120EIymin …… (受風(fēng)荷載與地震作用的撓度計(jì)算 ) Iymin=qkB4/120Edf1,lim = 15604/120/70000/ = 松山湖工業(yè)南路研發(fā)辦公樓顯豎隱橫玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書 廣東大潮建筑裝飾工程有限公司 17 Ixmin：繞 X 軸最小慣性矩 (mm4)； Gk：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (N/mm)； df2,lim=5GkB4/384EIxmin …… (自重作用下產(chǎn)生的撓度計(jì)算 ) Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim =5 15604/384/70000/3 = 選用橫梁型材的截面特性： 按照上面的預(yù)選結(jié)果選取型材： 選用型材號： H093 型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： 150MPa 型材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： 85MPa 型材彈性模量： E=70000MPa 繞 X 軸慣性矩： Ix=216570mm4 繞 Y 軸慣性矩： Iy=331030mm4 繞 X 軸凈截面抵抗矩： Wnx1=7588mm3 繞 X 軸凈截面抵抗矩： Wnx2=5706mm3 繞 Y 軸凈截面抵抗矩：： Wny1=10454mm3 繞 Y 軸凈截面抵抗矩：： Wny2=10301mm3 型材凈截面面積： An= 型材線密度：γ g= 橫梁與立柱連接時角片與橫梁連接處橫梁壁厚： t=2mm 橫梁截面垂直于 X 軸腹板的截面總寬度： tx=4mm 橫梁截面垂直于 Y 軸腹板的截面總寬度： ty=4mm 型材受力面對中性軸的面積矩 (繞 X軸 )： Sx=4754mm3 型材受力面對 中性軸的面積矩 (繞 Y軸 )： Sy=6336mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：γ x=γ y= 幕墻橫梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算： 按橫梁抗彎強(qiáng)度計(jì)算公式，應(yīng)滿足： Mx/γ xWnx+My/γ yWny≤ fa …… [JGJ1022020] 上式中： Mx：橫梁繞 X軸方向 (幕墻平面內(nèi)方向 )的彎矩設(shè)計(jì)值 (N mm)； My：橫梁繞 Y軸方向 (垂直于幕墻平面方向 )的彎矩設(shè)計(jì)值 (N mm)； Wnx：橫梁繞 X 軸方向 (幕墻平面內(nèi)方向 )的凈截面抵抗矩 (mm3)； Wny：橫梁繞 Y 軸方向 (垂直于幕墻平面方向 )的凈截面抵抗矩 (mm3)； γ x，γ y：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于鋼材龍骨，按 JGJ133 或 JGJ102 規(guī)范 ,取 ； 對于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 504292020，取； fa：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取 150MPa。 采用 SG+Sw+，則： Mx/γ xWnx+My/γ yWny=+ =≤ 150MPa 橫梁抗彎強(qiáng)度滿足要求。 松山湖工業(yè)南路研發(fā)辦公樓顯豎隱橫玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書 廣東大潮建筑裝飾工程有限公司 18 橫梁的撓度計(jì)算： 因?yàn)閼T性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計(jì)算的，所以只要選擇的橫梁慣性矩大于預(yù)選值，撓度就滿足要求： 實(shí)際選用的型材慣性矩為： Ix=216570mm4 Iy=331030mm4 預(yù)選值為： Ixmin= Iymin= 橫梁撓度的實(shí)際計(jì)算值如下： df1=qkB4/120EIy = 15604/120/70000/331030 = df2=5GkB4/384EIx =5 15604/384/70000/216570 = df1,lim= df2,lim=3mm 所以，橫梁撓度滿足規(guī)范要求。 橫梁的抗剪計(jì)算： (三角荷載作用下 ) 校核依據(jù)： τ max≤τ a=85MPa (型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ) (1)Vwk：風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)