铝板幕墙设计计算Word格式文档下载.docx
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G/A
=5×
.04×
.134/(1100×
500×
10^-6)
=.049KN/m2
⑵强度计算
风荷载作用下铝板的弯曲应力标准值按下式计算
σwk=6·
m·
Wk·
a2·
η/t2
式中a——板区格的较小边长(mm)
t——板的板厚(mm)
m——板的弯矩系数,按其边界条件分别查取
η——大挠度变形影响的应力折减系数,按θ查表
θ=(Wk+0.5·
qEk)·
a4/(E·
t4)
=(1.025+0.5×
.049)×
10-3×
5500004/(0.72×
105×
4)
=11.6
查表取η=.942
则σwk=6·
η/t2
=6×
.10224×
1.025×
5002×
.942/32
=16.45(N/mm2)
水平地震作用下铝板的弯曲应力标准值按下式计算
σEk=6·
qEk·
式中:
η——取风荷载作用下应力计算时的值
则σEk=6·
=.79(N/mm2)
应力组合设计值按下式计算
σ=ψw·
γw·
σwk+ψe·
γe·
σEk
则σ=ψw·
=1.0×
1.4×
16.45+0.6×
1.3×
.79
=23.65N/mm2≤fa=81(N/mm2)
所以铝板的强度满足要求。
⑵刚度计算
θ=Wk·
a4/Et4
=1.025×
5004/(70000×
34)
=11.3
因此取η=.9435
D=E·
t3/[12·
(1-ν2)]
=70000×
33/[12×
(1-.332)]
=176747.8N·
mm
u=f1·
a4·
η/D
=.01013×
5004×
.9435/176747.8
=3.464mm
u——铝板区格跨中最大挠度
s——垂直于铝板平面方向的极限状态组合荷设计值(N/mm2);
f1——跨中最大挠度系数,查表
ν——泊松比
u/a=1/144<
1/100
所以铝板的挠度满足要求。
铝板幕墙板面的强度和刚度计算(复合板)
4·
3.438×
=.023KN
.023/(1100×
=.008KN/m2
.008)×
=6.2
查表取η=.988
.10085×
.988/42
=9.57(N/mm2)
=.07(N/mm2)
9.57+0.6×
.07
=13.45N/mm2≤fa=70(N/mm2)
5004/(40600×
44)
因此取η=.988
=40600×
43/[12×
(1-.252)]
=230968.9N·
.988/230968.9
=2.776mm
u/a=1/180<
铝板幕墙板面的强度和刚度计算(蜂窝铝板)
10·
5.3×
=.087KN
.087/(1100×
=.032KN/m2
.032)×
=.2
查表取η=1
1/102
=1.55(N/mm2)
=.05(N/mm2)
1.55+0.6×
.05
=2.21N/mm2≤fa=15.4(N/mm2)
5004/(35000×
104)
因此取η=1
=35000×
103/[12×
=3111111.1N·
1/3111111.1
=.209mm
u/a=1/2392<
铝板加强筋计算
幕墙中的危险部位位于10米,铝板厚t1=2.5mm,铝板分格尺寸为1950mm×
950mm,背后有槽型加强筋,加强筋厚t2=3mm,高H1=30mm,宽L1=50mm,加强筋间距B=390mm,加强筋材料许用强度为81N/mm2。
1)荷载计算
a.风荷载标准值的计算
b.y轴方向(垂直于幕墙表面)的地震作用为
qEy=βe·
γ板·
t1
qEy——作用于幕墙平面外水平分布地震作用(KN/m2);
γ板——板的密度,取27KN/m3
t1——板厚度m;
αmax——水平地震影响系数最大值,取.04;
βe——动力放大系数,取5。
则qEy=βe·
2.5
=.013KN/m2
c.Y轴方向挠度荷载组合如下:
qy=1×
Wk+0.6qEy
=1×
1.025+0.6×
.013
=1.033KN/m2
在矩形荷载作用下,加强筋所受线荷载和作用组合值为
q刚度y=qy×
B=1.033×
390
=.403KN/m
d.强度荷载组合如下
q=1.4×
1×
Wk+1.3×
0.6×
qEy
=1.4×
1.025+1.3×
=1.445KN/m2
加强筋所受线荷载为
q强度=q×
B=1.445×
=.564KN/m
2)加强筋刚度和强度验算
加强肋的局部压屈应力为:
fc=0.4×
E×
(t2/H1)2
=0.4×
70000×
(3/30)2
=81(N/mm2)
面板参与宽度为:
Be=t1×
(K×
E/fc)0.5
=2.5×
(6.3×
70000/81)0.5
=184.5(mm)
加筋肋钉间距为:
L=1.9×
t1×
(E/fs)0.5
=1.9×
2.5×
(70000/81)0.5
=139.64(mm)
加筋肋面积为:
A2=(2×
H1+L1-2×
t2)×
t2
=(2×
30+50-2×
3)×
=312(mm2)
加筋肋静矩为:
Fy2=(L1-2×
t22/2+H12×
=(50-2×
32/2+302×
=2808(mm3)
加筋肋重心为:
Yc2=Fy2/A2=2808/312=9(mm)
加筋肋惯性矩为:
I2=t2×
H13/6+(L1-2×
t2×
(Yc2-t2/2)2+(H1/2-Yc2)2×
2×
H1
=3×
303/6+(50-2×
3×
(9-3/2)2+(30/2-9)2×
30
=24030(mm4)
面板参与面积为:
A1=Be×
=184.5×
=461.25(mm2)
组合截面面积为:
A=A1+A2=461.25+312=773.25(mm2)
截面静矩为:
fy=A2×
Yc2+A1×
t1/2=312×
9+461.25×
2.5/2=3384.56(mm3)
截面形心为:
Yc=fy/A=3384.56/773.25=4.38(mm)
截面的惯性矩为:
Ix=I2+A2×
(Yc-Yc2)2+A1×
(Yc+t1/2)2
=24030+312×
(4.38-9)2+461.25×
(4.38+2.5/2)2
=45309.65(mm4)
加强肋最大挠度为:
f=q刚度y×
b4×
(25/8-5×
(B/2b)2+2×
(B/2b)4)/(240×
Ix)
=.403×
9504×
(390/(2×
950)2+2×
950)4)/(240×
45309.65)
=1.26(mm)≤[f]=3.2mm
所以加强筋的挠度满足要求。
截面的抵抗矩为:
Wx=Ix/(H1-Yc)=45309.65/(30-4.38)=1768.53(mm3)
最大弯矩为:
Mmax=Q强度×
b2×
(-3+(B/b)2)/24
=.564×
9502×
(-3+(390/950)2/24
=-60051.9(N·
mm)
应力为:
σ=|Mmax/Wx|=|-60051.9/1768.53|=33.96(N/mm2)≤fs=81N/mm2)
所以加强筋的强度满足要求。
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