干挂石材幕墙工程设计计算书

干挂石材幕墙工程设计计算书内容摘要：

maxG/A …… [JGJ1022020] =5 = qEk：水平地震作用线荷载集度标准值 (N/mm)； B：幕墙立柱计算间距 (mm)； qEk=qEAkB = 1150 = qE：水平地震作用线荷载集度设计值 (N/mm)； qE= = =(3)幕墙受荷载集度组合： 用于强度计算时，采用 Sw+： …… [JGJ1022020] q=qw+ =+ =用于挠度计算时，采用 Sw标准值： …… [JGJ1022020] qk=qwk =(4)求支座反力 R1及最大弯矩： 由双跨梁弯矩图可知 ,两支点 0,2 处弯矩为零 ,中支点弯矩最大为 M1，而在均布荷载作用下 ,最大挠度在长跨内出现。 M1：中支座弯矩 (N mm)； R1：中支座反力 (N)； M1=q(L13+L23)/8L = (3003+39003)/8/4200 = mm R1=qL1/2M1/L1+qL2/2M1/L2 = 300/2()+ 3900/2() = ： (1)截面的型材惯性矩要求： k2=0 k1=4M1/(qL22) 石材幕墙设计计算书 6 =4 ( 39002) = 查《建筑结构静力计算手册》第二版表 39附注说明： x0=A/4+2R1/3cos(θ +240) 其中： A=2+k1k2= R=((A/4)2k1/2)3/2= θ =1/3arccos((A312k1A8(12k1k2))/64R)= x0=A/4+2R1/3cos(θ +240) =+2 (+240) = λ =x0(12k1+3k1x02x02k1x02+x03) = 代入 df,lim=λ qkL24/24EIxmin 上式中： df,lim：按规范要求，立柱的挠度限值 (mm)； qk：风荷载线荷载集度标准值 (N/mm)； L2：长跨长度 (mm)； E：型材的弹性模量 (MPa)，对 Q235 取 206000MPa； Ixmin：材料需满足的绕 X轴最小惯性矩 (mm4)； L2/250=3900/250= 取： df,lim= 代入上式 : Ixmin=λ qkL24/24Edf,lim = 39004/24/206000/ = (2)截面的型材抵抗矩要求： Wnx：立柱净截面抵抗矩预选值 (mm3)； Mx：弯矩组合设计值即 M1(N mm)； γ：塑性发展系数：取 ； fs ：型材抗弯强度设计值 (MPa)，对 Q235 取 215； Wnx=Mx/γ fs = = ： 按上一项计算结果选用型材号： 型材的抗弯强度设计值： 215MPa 型材的抗剪强度设计值：τ s=125MPa 型材弹性模量： E=206000MPa 绕 X轴惯性矩： Ix=512270mm4 绕 Y轴惯性矩： Iy=118870mm4 绕 X轴净截面抵抗矩： Wnx1=16263mm3 绕 X轴净截面抵抗矩： Wnx2=16263mm3 型材净截面面积： An= 石材幕墙设计计算书 7 型材线密度：γ g= 型材截面垂直于 X轴 腹板的截面总宽度： t=5mm 型材受力面对中性轴的面积矩： Sx=9824mm3 塑性发展系数：γ = ： (1)立柱轴向拉力设计值： Nk：立柱轴向拉力标准值 (N)； qGAk：幕墙单位面积的自重标准值 (MPa)； A：立柱单元的面积 (mm2)； B：幕墙立柱计算间距 (mm)； L：立柱跨度 (mm)； Nk=qGAkA =qGAkBL = 1150 4200 =5313N N：立柱轴向拉力设计值 (N)； N= = 5313 = (2)抗弯强度校核： 按双跨梁 (受拉 )立柱强度公式 ,应满足： N/An+Mx/γ Wnx≤ fs …… [JGJ1022020] 上式中： N：立柱轴力设计值 (N)； Mx：立柱弯矩设计值 (N mm)； An：立柱净截面面积 (mm2)； Wnx：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩 (mm3)； γ：塑性发展系数，取 ； fs：型材的抗弯强度设计值，取 215MPa； 则： N/An+Mx/γ Wnx=+ =≤ 215MPa 立柱抗弯强度满足要求。 ： 因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的立柱惯性矩大于预选值，挠度就满足要求： 实际选用的型材惯性矩为： Ix=512270mm4 预选值为： Ixmin= 实 际挠度计算值为： df=λ qkL24/24EIx = 39004/24/206000/512270 = 而 df,lim= 所以，立柱挠度满足规范要求。 ： 石材幕墙设计计算书 8 校核依据： τ max≤τ s=125MPa (立柱的抗剪强度设计值 ) (1)求中支座剪力设计值： 采用 Vw+ Vw1左 =(qL1/2M1/L1) =( 300/2()) = Vw1右 =qL2/2M1/L2 = 3900/2() = 取 V= (2)立柱剪应力： τ max：立柱最大剪应力 (MPa)； V：立柱所受剪力 (N)； Sx：立柱型材受力面对中性轴的面积矩 (mm3)； Ix：立柱型材截面惯性矩 (mm4)； t：型材截面垂直于 X轴腹板的截面总宽度 (mm)； τ max=VSx/Ixt = 9824/512270/5 = ≤ 125MPa 立柱抗剪强度满足要求 ! 五、幕墙横梁计算 基本参数： 1：计算点标高： ； 2：横梁跨度： B=1150mm； 3：横梁上分格高： 638mm；横梁下分格高： 638mm； 4：横梁计算间距 (指横梁上下分格平均高度 )： H=638mm； 5：力学模型：梯形荷载简支梁； 6：板块配置：石材； 7：横梁材质： Q235； 因为 BH，所以本处幕墙横梁按梯形荷载简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下： 石材幕墙设计计算书 9 ： (1)横梁在风荷载作用下的线荷载集度 (按梯形分布 )： qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值 (N/mm)； wk：风荷载标准值 (MPa)； H：幕墙横梁计算间距 (mm)； qwk=wkH = 638 = qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值 (N/mm)； qw= = =(2)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用的线荷载集度 (按梯形分布 )： qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用 (MPa)； β E：动力放大系数 ,取 ； α max：水平地震影响系数最大值，取 ； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值 (N)， (主要指面板组件 )； A：幕墙平面面积 (mm2)； qEAk=β Eα maxGk/A …… [JGJ1022020] = = qEk：横梁受水平地震作用线荷载集度标准值 (N/mm)； H：幕墙横梁计算间距 (mm)； qEk=qEAkH = 638 = qE：横梁受水平地震作用线荷载集度设计值 (N/mm)； qE= 石材幕墙设计计算书 10 = =(3)幕墙横梁受荷载集度组合： 用于强度计算时，采用 Sw+： …… [JGJ1022020] q=qw+ =+ =用于挠度计算时，采用 Sw标准值： …… [JGJ1022020] qk=qwk =(4)横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值 (按梯形分布 )： My：横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值 (N mm)； Mw：风荷载作用下横梁产生的弯矩 (N mm)； ME：地震作用 下横梁产生的弯矩 (N mm)； B：横梁跨度 (mm)； H：幕墙横梁计算间距 (mm)； 采用 Sw+： …… [JGJ1022020] Mw=qwB2(3(H/B)2)/24 ME=qEB2(3(H/B)2)/24 My=Mw+ =qB2(3(H/B)2)/24 = 11502 (3(638/1150)2)/24 = mm (5)横梁在自重 荷载作用下的弯矩值 (按矩形分布 )： Gk：横梁自重线荷载标准值 (N/mm)； H：横梁计算间距 (mm)； Gk= H = 638 = G：横梁自重线荷载设计值 (N/mm)； G= = = Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值 (N mm)； B：横梁跨度 (mm)； Mx=GB2/8 = 11502/8 = mm ： (1)横梁抵抗矩预选： Wnx：绕 X方向横梁净截面抵抗矩预选值 (mm3)； Wny：绕 Y方向横梁净截面抵抗矩预选值 (mm3)； Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩 (N mm)； My：风荷载及地震作用弯矩组合值 (N mm)； γ：塑性发展系数：取 ；。