玻璃幕墙荷载设计计算书Word下载.docx
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(z/10)0.44=1.19397
μf:
脉动系数:
(GB50009-20017.4.2-8)
μf=0.5×
35(1.8×
(0.22-0.16))×
(z/10)-0.22=0.527257
βgz:
阵风系数:
(GB50009-20017.5.1-1)
βgz=к×
(1+2×
μf)=1.74634
Wk=γ0×
βgz×
μz×
μs×
W0(JGJ102-20035.3.2)
=1.1×
1.74634×
1.19397×
1.2×
0.45
=1.23854kN/m2
W:
风荷载设计值:
kN/m2
rw:
风荷载作用效应的分项系数:
1.4
按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-20035.1.6条规定采用
W=rw×
Wk=1.4×
1.23854=1.73395kN/m2
二、立柱计算
(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)
qw:
风荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m)
rw:
1.4
风荷载标准值:
1.23854kN/m2
Bl:
幕墙左分格宽:
1.5m,玻璃选用6+12a+6
Br:
幕墙右分格宽:
1.2m,玻璃选用6+12a+6
qwk=Wk×
(Bl+Br)/2
=1.23854×
(1.5+1.2)/2
=1.67202kN/m
qw=1.4×
qwk
=1.4×
1.67202
=2.34083kN/m
(2)分布水平地震作用设计值
GAkl:
立柱左边玻璃幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:
玻璃选用6+12a+6,自重为0.45kN/m2,
GAkr:
立柱右边玻璃幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:
qEAkl=γ0×
5×
αmax×
GAkl(JGJ102-20035.3.4)
0.16×
=0.396kN/m2
qEAkr=γ0×
GAkr(JGJ102-20035.3.4)
qek=(qEkl×
Bl+qEkr×
Br)/2
=(0.396×
1.5+0.396×
1.2)/2
=0.5346kN/m
qe=1.3×
qek
=1.3×
0.5346
=0.69498kN/m
(3)立柱所受组合荷载:
组合线荷载标准值:
qzk=qwk
组合线荷载设计值:
qz=qw+0.5×
qe
=2.34083+0.5×
0.69498
=2.68832kN/m
(4)立柱弯矩:
通过有限元分析计算得到立柱的弯矩图如下:
立柱弯矩分布如下表:
列表条目
2
3
4
5
6
7
8
9
10
偏移(m)
0.000
0.135
0.270
0.405
0.540
0.660
0.795
0.930
1.065
1.200
弯矩(kN.m)
-0.000
-0.381
-0.762
-1.143
-1.524
-1.960
-2.559
-3.157
-3.756
-4.355
1.200
1.402
1.605
1.800
2.010
2.190
2.400
2.595
2.797
3.000
-4.355
-3.539
-2.722
-1.936
-1.428
-0.992
-0.484
-0.327
-0.163
0.000
3.000
3.203
3.405
3.600
3.810
3.990
4.200
4.395
4.597
4.800
4.800
4.935
5.070
5.205
5.340
5.460
5.595
5.730
5.865
6.000
-0.000
最大弯矩发生在1.2m处
M:
幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·
m)
M=4.35508kN·
m
选定立柱材料类别:
铝-120065-T5
选用立柱型材名称:
EA2629
型材强度设计值:
85.5N/mm2
型材弹性模量:
E=70000N/mm2
X轴惯性矩:
Ix=634.118cm4
Y轴惯性矩:
Iy=133.448cm4
X轴上部截面矩:
Wx1=66.8552cm3
X轴下部截面矩:
Wx2=78.1409cm3
y轴左部截面矩:
Wy1=38.1279cm3
y轴右部截面矩:
Wy2=38.1279cm3
型材截面积:
A=17.8269cm2
型材计算校核处壁厚:
t=3.5mm
型材截面面积矩:
Ss=47.8233cm3
塑性发展系数:
γ=1.05
校核依据:
N/A+M/γ/w≤fa(JGJ102-20036.3.7)
1.2m,玻璃选用6+12a+6
Hv:
立柱长度
幕墙左分格自重:
0.45kN/m2
GAKr:
幕墙右分格自重:
幕墙自重线荷载:
Gk=(GAkl×
Bl+GAkr×
=(0.45×
1.5+0.45×
=0.6075kN/m
Nk:
立柱受力:
Nk=γ0×
Gk×
Hv
0.6075×
=4.0095kN
N:
立柱受力设计值:
rG:
结构自重分项系数:
1.2
N=1.2×
Nk
=1.2×
4.0095
=4.8114kN
σ:
立柱计算强度(N/mm2)
A:
立柱型材截面积:
17.8269cm2
立柱弯矩:
4.35508kN·
Wx2:
立柱截面抗弯矩:
66.8552cm3
γ:
1.05
σ=N×
10/A+M×
103/1.05/Wx2
=4.8114×
10/17.8269+4.35508×
103/1.05/66.8552
=64.739N/mm2
64.739N/mm2≤fa=85.5N/mm2
立柱强度满足要求
Umax≤L/180
Dfmax:
立柱最大允许挠度:
通过有限元分析计算得到立梃的挠度图如下:
立柱挠度分布如下表:
挠度(mm)
-0.136
-0.262
-0.368
-0.445
-0.482
-0.475
-0.402
-0.249
0.570
1.344
2.237
3.317
4.314
5.533
6.694
7.919
9.153
9.153
7.789
6.497
5.316
4.115
3.154
2.129
1.287
0.554
最大挠度发生在3m处
Dfmax=Hvmax/180×
1000
=1.8/180×
=10mm
立柱最大挠度Umax为:
9.15336mm≤10mm
挠度满足要求
τmax≤[τ]=49.6N/mm2
通过有限元分析计算得到立柱的剪力图如下:
立柱剪力分布如下表:
剪力(kN)
2.016
2.823
4.436
6.049
-4.032
-4.032
-2.419
-0.806
0.806
0.806
2.419
4.032
-6.049
-4.436
-2.823
-2.016
最大剪力发生在4.8m处
τ:
立梃剪应力:
Q:
立梃最大剪力:
6.04873kN
Ss:
立柱型材截面面积矩:
47.8233cm3
Ix:
立柱型材截面惯性矩:
634.118cm4
t:
立柱壁厚:
3.5mm
τ=Q×
Ss×
100/Ix/t
=6.04873×
47.8233×
100/634.118/3.5
=13.0336N/mm2
13.0336N/mm2≤49.6N/mm2
立柱抗剪强度可以满足
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