海天國際一期外檐工程施工計算方案

1、海天國際一期期項目外檐工程施工計算方案.設(shè)計依據(jù): 海天國際一期項目外檐工程招標文件 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準 gb 50068-2001 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 gb 50009-2001 建筑抗震設(shè)計規(guī)范 gb 50011-2001 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 gb 50010-2002 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 gb 50017-2003 混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程jgj 145-2004 玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 jgj 102-2003 金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范 jgj 133-2001 建筑幕墻 jg 3035-1996 玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗標準 jgj/t 139-2001 鋁合金建筑型材 基材 gb/t

2、 5237.1-2004 鋁合金建筑型材 陽極氧化、著色型材 gb 5237.2-2004 緊固件機械性能 螺栓、螺釘和螺柱 gb 3098.1-2000緊固件機械性能 螺母 粗牙螺紋 gb 3098.2-2000 緊固件機械性能 自攻螺釘 gb 3098.5-2000 緊固件機械性能 不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱 gb 3098.6-2000 緊固件機械性能 不銹鋼螺母 gb 3098.15-2000 浮法玻璃 gb 11614-1999 鍍膜玻璃 第2部分 低輻射鍍膜玻璃gb/t18915.2-2002 鍍膜玻璃 第1部分 陽光控制鍍膜玻璃gb/t18915.1-2002 建筑用安全玻璃 第2部

3、分：鋼化玻璃 gb 15763.2-2005 幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃 gb 17841-1999 建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊 (第二版) 建筑幕墻 gb/t 21086-2007 bkcadpm集成系統(tǒng)(bkcadpm2007版).基本計算公式: (1).場地類別劃分: 地面粗糙度可分為a、b、c、d四類： -a類指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)； -b類指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)； -c類指有密集建筑群的城市市區(qū)； -d類指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)。 本工程為：海天國際一期，按c類地區(qū)計算風荷載。(2).風荷載計算: 幕墻屬于薄壁外圍護構(gòu)件，根據(jù)建筑

4、結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2001(2006年版)規(guī)定采用，垂直于建筑物表面上的風荷載標準值，應(yīng)按下述公式計算：1 當計算主要承重結(jié)構(gòu)時wk=zszw0 （gb50009 7.1.1-1）2 當計算圍護結(jié)構(gòu)時 wk=gzs1zw0 （gb50009 7.1.1-2）式中： 其中: wk-垂直作用在幕墻表面上的風荷載標準值(kn/m2)； gz-高度z處的陣風系數(shù),按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2001第7.5.1條取定。 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算:gz=k(1+2f) 其中k為地區(qū)粗糙度調(diào)整系數(shù)，f為脈動系數(shù)。經(jīng)化簡，得： a類場地: gz=0.921+35-0.072(z/10

5、)-0.12 b類場地: gz=0.891+(z/10)-0.16 c類場地: gz=0.851+350.108(z/10)-0.22 d類場地: gz=0.801+350.252(z/10)-0.30 z-風壓高度變化系數(shù),按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2001第7.2.1條取定。 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算: a類場地: z=1.379(z/10)0.24 b類場地: z=1.000(z/10)0.32 c類場地: z=0.616(z/10)0.44 d類場地: z=0.318(z/10)0.60 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2001(2006年版)第7.3.3條 驗算圍護

6、構(gòu)件及其連接的強度時，可按下列規(guī)定采用局部風壓體型系數(shù)s1：一、外表面1. 正壓區(qū) 按表7.3.1采用；2. 負壓區(qū) 對墻面， 取-1.0 對墻角邊， 取-1.8二、內(nèi)表面對封閉式建筑物，按表面風壓的正負情況取-0.2或0.2。注：上述的局部體型系數(shù)s1（1）是適用于圍護構(gòu)件的從屬面積a小于或等于1m2 的情況，當圍護構(gòu)件的從屬面積a大于或等于10m2 時，局部風壓體型系數(shù)s1（10）可乘以折減系數(shù)0.8，當構(gòu)件的從屬面積小于10m2 而大于1m2 時，局部風壓體型系數(shù)s1（a）可按面積的對數(shù)線性插值，即s1（a）=s1（1）+s1（10）-s1（1） loga 本工程屬于c類地區(qū),故z=0.

7、616(z/10)0.44 w0-基本風壓,按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2001附表d.4給出的50年一遇的風壓采用，但不得小于0.3kn/m2，河北地區(qū)取為0.600kn/m2(3).地震作用計算: qeak=emaxgak 其中: qeak-水平地震作用標準值 e-動力放大系數(shù),按 5.0 取定 max-水平地震影響系數(shù)最大值，按相應(yīng)抗震設(shè)防烈度和設(shè)計基本地震加速度取定: max選擇可按jgj102-2003中的表5.3.4進行。表5.3.4 水平地震影響系數(shù)最大值max抗震設(shè)防烈度6度7度8度max0.040.08(0.12)0.16(0.24)注:7、8度時括號內(nèi)數(shù)值分別用于設(shè)計

8、基本地震速度為0.15g和0.30g的地區(qū)。 設(shè)計基本地震加速度為0.05g，抗震設(shè)防烈度6度： max=0.04 設(shè)計基本地震加速度為0.10g，抗震設(shè)防烈度7度： max=0.08 設(shè)計基本地震加速度為0.15g，抗震設(shè)防烈度7度： max=0.12 設(shè)計基本地震加速度為0.20g，抗震設(shè)防烈度8度： max=0.16 設(shè)計基本地震加速度為0.30g，抗震設(shè)防烈度8度： max=0.24 設(shè)計基本地震加速度為0.40g，抗震設(shè)防烈度9度： max=0.32河北設(shè)計基本地震加速度為0.20g，抗震設(shè)防烈度為8度，故取max=0.16 gak-幕墻構(gòu)件的自重(n/m2)(4).作用效應(yīng)組合:一

9、般規(guī)定，幕墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)按下列規(guī)定驗算承載力和撓度： a.無地震作用效應(yīng)組合時，承載力應(yīng)符合下式要求： 0s r b.有地震作用效應(yīng)組合時，承載力應(yīng)符合下式要求： se r/re式中 s-荷載效應(yīng)按基本組合的設(shè)計值； se-地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)按基本組合的設(shè)計值； r-構(gòu)件抗力設(shè)計值； 0-結(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性系數(shù)，應(yīng)取不小于1.0； re-結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)，應(yīng)取1.0； c.撓度應(yīng)符合下式要求： df df,lim df-構(gòu)件在風荷載標準值或永久荷載標準值作用下產(chǎn)生的撓度值； df,lim-構(gòu)件撓度限值； d.雙向受彎的桿件，兩個方向的撓度應(yīng)分別符合dfdf,lim的規(guī)定。幕墻構(gòu)件承

10、載力極限狀態(tài)設(shè)計時，其作用效應(yīng)的組合應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 有地震作用效應(yīng)組合時，應(yīng)按下式進行： s=gsgk+wwswk+eesek 2 無地震作用效應(yīng)組合時，應(yīng)按下式進行： s=gsgk+wwswk s-作用效應(yīng)組合的設(shè)計值； sgk-永久荷載效應(yīng)標準值； swk-風荷載效應(yīng)標準值； sek-地震作用效應(yīng)標準值； g-永久荷載分項系數(shù)； w-風荷載分項系數(shù)； e-地震作用分項系數(shù)； w-風荷載的組合值系數(shù)； e-地震作用的組合值系數(shù)； 進行幕墻構(gòu)件的承載力設(shè)計時，作用分項系數(shù)，按下列規(guī)定取值： 一般情況下，永久荷載、風荷載和地震作用的分項系數(shù)g、w、e應(yīng)分別取1.2、1.4和1.3； 當永久

11、荷載的效應(yīng)起控制作用時，其分項系數(shù)g應(yīng)取1.35；此時，參與組合的可變荷載效應(yīng)僅限于豎向荷載效應(yīng)； 當永久荷載的效應(yīng)對構(gòu)件有利時，其分項系數(shù)g的取值不應(yīng)大于1.0。 可變作用的組合系數(shù)應(yīng)按下列規(guī)定采用： 一般情況下，風荷載的組合系數(shù)w應(yīng)取1.0，地震作用于的組合系數(shù)e應(yīng)取0.5。 對水平倒掛玻璃及框架，可不考慮地震作用效應(yīng)的組合，風荷載的組合系數(shù)w應(yīng)取1.0（永久荷載的效應(yīng)不起控制作用時）或0.6(永久荷載的效應(yīng)起控制作用時)。幕墻構(gòu)件的撓度驗算時，風荷載分項系數(shù)w和永久荷載分項系數(shù)均應(yīng)取1.0，且可不考慮作用效應(yīng)的組合。.材料及力學性能:一、石材采用25mm厚花崗巖，石材色系定為 康保紅 石

12、材 二、風荷載計算 標高為商業(yè)樓與1#樓按12.750m處風荷載計算 w0:基本風壓 w0=0.60 kn/m2 gz: 12.75m高處陣風系數(shù)(按c類區(qū)計算) gz=0.851+350.108(z/10)-0.22=1.917 z: 12.75m高處風壓高度變化系數(shù)(按c類區(qū)計算): (gb50009-2001)(2006年版) z=0.616(z/10)0.44 =0.616(20.4/10)0.44=0.843 sl:局部風壓體型系數(shù)(墻面區(qū)) 板塊（第1處） 900.00mm480.00mm=0.432m2 該處從屬面積為：0.432m2 該處局部風壓體型系數(shù)sl=1.200 風荷載

13、標準值: wk=gzzslw0 (gb50009-2001)（2006年版） =1.9170.8431.2000.600 =1.164 kn/m2 風荷載設(shè)計值: w: 風荷載設(shè)計值(kn/m2) w: 風荷載作用效應(yīng)的分項系數(shù)：1.4 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2001 3.2.5 規(guī)定采用 w=wwk=1.41.164=1.630kn/m2 支承結(jié)構(gòu)（第1處） 3300mm700mm=2.31m2 該處從屬面積為：2.31m2 sl (a)=sl (1)+sl (10)-sl (1)log(a) =-1.0+0.81.0-1.00.702 =-0.860 sl=-0.860+(-0

14、.2)=-1.060 該處局部風壓體型系數(shù)sl=1.060 風荷載標準值: wk=gzzslw0 (gb50009-2001)（2006年版） =1.9170.8431.0600.600 =1.027 kn/m2 風荷載設(shè)計值: w: 風荷載設(shè)計值(kn/m2) w: 風荷載作用效應(yīng)的分項系數(shù)：1.4 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2001 3.2.5 規(guī)定采用 w=wwk=1.41.027=1.438kn/m2三、板強度校核: 1.石材強度校核 用mu230級石材，其抗彎強度標準值為：14.0n/mm2 石材抗彎強度設(shè)計值：6.50n/mm2 石材抗剪強度設(shè)計值：3.30n/mm2 校核

15、依據(jù)：=6.500n/mm2 ao: 石板短邊長：0.600m bo: 石板長邊長：0.900m a: 計算石板抗彎所用短邊長度: 0.594m b: 計算石板抗彎所用長邊長度: 0.900m t: 石材厚度: 25.0mm gak:石板自重=700.00n/m2 m1: 四角支承板彎矩系數(shù), 按短邊與長邊的邊長比(a/b=0.600) 查表得: 0.1303 wk: 風荷載標準值: 1.215kn/m2 垂直于平面的分布水平地震作用: qeak: 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用 (kn/m2) qeak=5maxgak =50.160700.000/1000 =0.560kn/m2 荷載組

16、合設(shè)計值為： sz=1.4wk+1.30.5qeak =1.994kn/m2 應(yīng)力設(shè)計值為： =6m1szb2103/t2 =60.13031.9940.9002103/25.02 =2.020n/mm2 2.020n/mm26.500n/mm2 強度可以滿足要求 2.石材剪應(yīng)力校核 校核依據(jù): max :石板中產(chǎn)生的剪應(yīng)力設(shè)計值(n/mm2) n:一個連接邊上的掛鉤數(shù)量: 2 t:石板厚度: 25.0mm d:槽寬: 5.0mm s:槽長: 60.0mm :系數(shù),取1.25 對邊開槽 =szaobo1000/n(t-d)s =0.467n/mm2 0.467n/mm23.300n/mm2 石

17、材抗剪強度可以滿足 3.干掛件計算 校核依據(jù): max :干掛件剪應(yīng)力設(shè)計值(n/mm2) ap:干掛件截面面積: ap=440/2=80mm2 n:一個連接邊上的干掛件數(shù)量: 2 對邊開槽 =szaobo1000/(2nap) =13.46n/mm2 13.46n/mm2125.000n/mm2 干掛件抗剪強度可以滿足 三、幕墻立柱計算: 幕墻立柱按簡支梁力學模型進行設(shè)計計算：1. 荷載計算:(1)風荷載均布線荷載設(shè)計值(矩形分布)計算 qw: 風荷載均布線荷載設(shè)計值(kn/m) w: 風荷載設(shè)計值: 1.438kn/m2 b: 幕墻分格寬: 1.200m qw=wb =1.4381.200

18、 =1.726 kn/m(2)地震荷載計算 qea: 地震作用設(shè)計值(kn/m2): gak: 幕墻構(gòu)件(包括面板和框)的平均自重: 1000n/m2 垂直于幕墻平面的均布水平地震作用標準值: qeak: 垂直于幕墻平面的均布水平地震作用標準值 (kn/m2) qeak=5maxgak =50.1601000.000/1000 =0.800 kn/m2 e: 幕墻地震作用分項系數(shù): 1.3 qea=1.3qeak =1.30.800 =1.040 kn/m2 qe：水平地震作用均布線作用設(shè)計值(矩形分布) qe=qeab =1.0401.200 =1.248 kn/m(3)立柱彎矩: mw:

19、風荷載作用下立柱彎矩(kn.m) qw: 風荷載均布線荷載設(shè)計值: 1.726(kn/m) hsjcg: 立柱計算跨度: 1.200m mw=qwhsjcg2/8 =1.7261.2002/8 =3.806 knm me: 地震作用下立柱彎矩(knm): me=qehsjcg2/8 =1.2481.2002/8 =2.752knm m: 幕墻立柱在風荷載和地震作用下產(chǎn)生彎矩(knm) 采用sw+0.5se組合 m=mw+0.5me =3.806+0.52.752 =5.182knm2. 選用立柱型材的截面特性: 立柱型材號: 8#槽鋼（80*43*4） 選用的立柱材料牌號:q235 d=16

20、型材強度設(shè)計值: 抗拉、抗壓215.000n/mm2 抗剪125.0n/mm2 型材彈性模量: e=2.10105n/mm2 x軸慣性矩: ix=198.380cm4 y軸慣性矩: iy=28.263cm4 立柱型材在彎矩作用方向凈截面抵抗矩: wn=39.781cm3 立柱型材凈截面積: an=14.427cm2 立柱型材截面垂直于x軸腹板的截面總寬度: lt_x=4.000mm 立柱型材計算剪應(yīng)力處以上(或下)截面對中和軸的面積矩: ss=24.842cm3 塑性發(fā)展系數(shù): =1.053. 幕墻立柱的強度計算: 校核依據(jù): n/an+m/(wn)a=215.0n/mm2(拉彎構(gòu)件) b:

21、幕墻分格寬: 1.200m gak: 幕墻自重: 1000n/m2 幕墻自重線荷載: gk=1000b/1000 =10001.200/1000 =1.200kn/m nk: 立柱受力: nk=gkl =1.2004.200 =5.040kn n: 立柱受力設(shè)計值: rg: 結(jié)構(gòu)自重分項系數(shù): 1.2 n=1.2nk =1.25.040 =6.048kn : 立柱計算強度(n/mm2)(立柱為拉彎構(gòu)件) n: 立柱受力設(shè)計值: 6.048kn an: 立柱型材凈截面面積: 14.427cm2 m: 立柱彎矩: 5.182knm wn: 立柱在彎矩作用方向凈截面抵抗矩: 39.781cm3 :

22、塑性發(fā)展系數(shù): 1.05 =n10/an+m103/(1.05wn) =6.04810/14.427+5.182103/(1.0539.781) =128.252n/mm2 128.252n/mm2 a=215.0n/mm2 立柱強度可以滿足 4. 幕墻立柱的剛度計算: 校核依據(jù): dfl/300 df: 立柱最大撓度 du: 立柱最大撓度與其所在支承跨度(支點間的距離)比值: l: 立柱計算跨度: 1.200m df=5qwkhsjcg41000/(3842.1ix)=11.986mm du=u/(l1000) =11.986/(4.2001000) =1/350 1/350 1/300 且

23、 u=20(跨距大于4500mm時此值為30) 撓度可以滿足要求！ 5. 立柱抗剪計算: 校核依據(jù): max=125.0n/mm2(1)qwk: 風荷載作用下剪力標準值(kn) qwk=wkhsjcgb/2 =1.02721.3/2 =0.47kn(2)qw: 風荷載作用下剪力設(shè)計值(kn) qw=1.4qwk =1.41.3 =1.82kn(3)qek: 地震作用下剪力標準值(kn) qek=qeakhsjcgb/2 =0.321.3/2 =0.47kn(4)qe: 地震作用下剪力設(shè)計值(kn) qe=1.3qek =1.3.47 =0.61kn(5)q: 立柱所受剪力: 采用qw+0.6q

24、e組合 q=qw+0.6qe =1.82+0.60.61 =2.19kn(6)立柱剪應(yīng)力: : 立柱剪應(yīng)力: ss: 立柱型材計算剪應(yīng)力處以上(或下)截面對中和軸的面積矩:15.1cm3 立柱型材截面垂直于x軸腹板的截面總寬度: lt_x=4.000mm ix: 立柱型材截面慣性矩: 101cm4 =qss100/(ixlt_x) =2.191.51100101/5 =6.61n/mm2 =10.296n/mm2 =nhsd 錨栓鋼材受拉破壞承載力滿足要求！ b.混凝土錐體受拉破壞承載力 -開裂混凝土單根錨栓受拉，理想混凝土錐體破壞時的受拉承載力標準值；-單根錨栓或群錨受拉，混凝土實有破壞錐體

25、投影面面積；-間距邊距很大時，單根錨栓受拉，理想混凝土錐體破壞錐體投影面面積；-邊距c對受拉承載力的降低影響系數(shù)； -表層混凝土因密集配筋的剝離作用對受拉承載力的降低影響系數(shù)；-荷載偏心 對受拉承載力的降低影響系數(shù)；-未裂混凝土對受拉承載力的提高系數(shù)； fcu,k-混凝土立方體抗壓強度標準值=30.00； scr,n-混凝土錐體破壞情況下，無間距效應(yīng)和邊緣效應(yīng)，確保每根錨栓受拉承載力標準值的臨界間距=330.00； ccr,n-混凝土錐體破壞，無間距效應(yīng)和邊緣效應(yīng)，確保每根錨栓受拉承載力標準值的臨界邊距=165.00； 由于是非開裂混凝土 nork,c=7.3(fcu,k)0.5(hef-30

26、)1.5=28.6100kn； aoc,n=(scr,n)2=108900.00mm2； ac,n=225000.00mm2； mss,n=1.00； msre,n=1.00； msec,n=0.48； msucr,n=1.40； nrk,c=39.579kn； nrd,c=nrk,c/rc,n =18.409kn； nrd,c=ngsd 混凝土錐體受拉破壞承載力滿足要求！ c.錨栓鋼材受剪破壞承載力 本設(shè)計考慮有杠桿臂狀態(tài)的拉、彎、剪復合受力，錨栓受剪承載力標準值vrk,s按下式計算： mork,s=1.2welfstk=0.061knm； mrk,s=mork,s (1-nsd/nrd,s

27、)=0.045knm； vrk,s=mmrk,s/lo =29.974kn； vrd,s=vrk,s/rs,v =14.987kn； vrd,s=vhsd 錨栓鋼材受剪破壞承載力滿足要求！ d.混凝土楔形體受剪破壞承載力-開裂混凝土，單根錨栓垂直構(gòu)件邊緣受剪，理想混凝土楔形體破壞時的受剪承載力標準值；-群錨受剪，混凝土破壞理想楔形體在側(cè)向的投影面面積；-單根錨栓受剪，在無平面剪力方向的邊界影響構(gòu)件厚度影響或相鄰錨栓影響，混凝土破壞理想楔形體在側(cè)向的投影面面積；-邊距c2/c1對受剪承載力的降低影響系數(shù)；-邊距與厚度比c/h對受剪承載力的提高影響系數(shù)；-剪力角度對受剪承載力的影響系數(shù)；-荷載偏心

28、 對群錨受剪承載力的降低影響系數(shù)；-未裂混凝土及錨區(qū)配筋對受剪承載力的提高影響系數(shù)； dnom-錨栓外徑=12.00mm； lf-剪切荷載下錨栓的有效長度=96.00mm； vork,c=0.45dnom0.5*(lf/dnom)0.2*fcu,k0.5*c11.5/1000=27.429kn； aoc,v=4.5c12=122512.50mm2； ac,v=131793.75mm2； mss,v=0.90； msh,v=1.00； ms,v=1.00； msec,v=0.71； msucr,v=1.40； vrk,c=26.480kn； vrd,c=vrk,c/rc,v =14.711kn；

29、 vrd,c=vgsd 混凝土楔形體受剪破壞承載力滿足要求！ e.混凝土剪撬破壞承載力 vrd,cp-混凝土剪撬破壞時的受剪承載力設(shè)計值 vrk,cp-混凝土剪撬破壞時的受剪承載力標準值 k-錨固深度h_ef對v_rk_cp影響系數(shù)當hef=60mm時，取k2.0 vrk,cp=knrk,c =79.158kn； vrd,cp=vrk,cp/rcp =43.977kn； vrd,cp=vgsd 混凝土剪撬破壞承載力滿足要求！ f.拉剪復合受力承載力拉剪復合受力下，混凝土破壞時的承載力，應(yīng)按照下列公式計算：(nhsd/nrd,s)2+(vhsd/vrd,s)2 =0.081 錨栓鋼材能夠滿足要求

30、！ (ngsd/nrd,c)1.5+(vgsd/vrd,c)1.5 =0.4601 混凝土能夠滿足要求！ 六、幕墻預埋件焊縫計算 根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范gb50017-2003 公式7.1.1-1、7.1.1-2和7.1.1-3計算 hf:角焊縫焊腳尺寸6.000mm l:角焊縫實際長度80.000mm he:角焊縫的計算厚度=0.7hf=3.2mm lw:角焊縫的計算長度=l-2hf=80. mm fhf:q235熱軋鋼板角焊縫的強度設(shè)計值:160n/mm2 f:角焊縫的強度設(shè)計值增大系數(shù)，取值為:1.22 m:彎矩引起的應(yīng)力 m=6m/(2helw2f) =35.059n/mm2 n:法向力引

31、起的應(yīng)力 n =n/(2helwf) =8.803n/mm2 :剪應(yīng)力 =v/(2hflw) =4.391n/mm2 :總應(yīng)力 =(m+n)2+2)0.5 =44.081 =44.081n/mm2fhf=160n/mm2 焊縫強度可以滿足! 七、幕墻橫梁計算 幕墻橫梁計算如下所示：1. 選用橫梁型材的截面特性: 選用型材號: l50*4 選用的橫梁材料牌號: q235 d=16 橫梁型材抗剪強度設(shè)計值: 125.000n/mm2 橫梁型材抗彎強度設(shè)計值: 215.000n/mm2 橫梁型材彈性模量: e=2.05105n/mm2 mx橫梁繞截面x軸(平行于幕墻平面方向)的彎矩(n.mm) my

32、橫梁繞截面y軸(垂直于幕墻平面方向)的彎矩(n.mm) wnx橫梁截面繞截面x軸(幕墻平面內(nèi)方向)的凈截面抵抗矩: wnx=3.256cm3 wny橫梁截面繞截面y軸(垂直于幕墻平面方向)的凈截面抵抗矩: wny=19.998cm3 型材截面積: a=13.407cm2 塑性發(fā)展系數(shù)，可取1.052. 幕墻橫梁的強度計算: 校核依據(jù): mx/wnx+my/wnyf=215.0 橫梁上分格高: 0.600m 橫梁下分格高: 0.600m h-橫梁受荷單元高(應(yīng)為上下分格高之和的一半): 0.600m l-橫梁跨度,l=1200mm(1)橫梁在自重作用下的彎矩(knm) gak: 橫梁自重: 10

33、00n/m2 gk: 橫梁自重荷載線分布均布荷載標準值(kn/m): 橫梁自重受荷按上單元高: 0.600m gk=1000h/1000 =10000.600/1000 =0.600kn/m g: 橫梁自重荷載線分布均布荷載設(shè)計值(kn/m) g=1.2gk =1.20.600 =1.020kn/m my: 橫梁在自重荷載作用下的彎矩(knm) my=gb2/8 =1.0201.2002/8 =0.1224knm(2)橫梁在風荷載作用下的彎矩(knm) 風荷載線分布最大集度標準值(梯形分布) qwk=wkh =1.0270.600 =0.7242kn/m 風荷載線分布最大集度設(shè)計值 qw=1.

34、4qwk =1.40.7242 =1.01388kn/m mxw: 橫梁在風荷載作用下的彎矩(knm) mxw=qwb2(3-h2/b2)/24 =1.013881.2002(3-0.9002/1.2002)/24 =0.14226knm(3)地震作用下橫梁彎矩 qeak: 橫梁平面外地震作用: e: 動力放大系數(shù): 5 max: 地震影響系數(shù)最大值: 0.160 gak: 幕墻構(gòu)件自重: 1000 n/m2 qeak=5max 1000/1000 =50.160 1000/1000 =0.800kn/m2 qex: 水平地震作用最大集度標準值 b: 幕墻分格寬: 1.200m 水平地震作用最

35、大集度標準值(梯形分布) qex=qeakh =0.8000.900 =0.720kn/m qe: 水平地震作用最大集度設(shè)計值 e: 地震作用分項系數(shù): 1.3 qe=1.3qex =1.30.720 =0.936kn/m mxe: 地震作用下橫梁彎矩: mxe=qeb2(3-h2/b2)/24 =0.9361.2002(3-0.9002/1.2002)/24 =0.137knm(4)橫梁強度: : 橫梁計算強度(n/mm2): 采用sg+sw+0.5se組合 wnx: 橫梁截面繞截面x軸的凈截面抵抗矩: 3.256cm3 wny: 橫梁截面繞截面y軸的凈截面抵抗矩: 19.998cm3 :

36、塑性發(fā)展系數(shù): 1.05 =103my/(1.05wny)+103mxw/(1.05wnx)+0.5103mxe/(1.05wnx) =83.272n/mm2 83.272n/mm2 a=215.0n/mm2 橫梁正應(yīng)力強度可以滿足 3. 幕墻橫梁的抗剪強度計算: 校核依據(jù): x=vysx/(ixtx)125.0n/mm2 校核依據(jù): y=vxsy/(iyty)125.0n/mm2 vx-橫梁豎直方向(x軸)的剪力設(shè)計值n； vy-橫梁水平方向(y軸)的剪力設(shè)計值n； sx-橫梁截面計算剪應(yīng)力處以上(或下)截面對中性軸(x軸)的面積矩=2.657cm3； sy-橫梁截面計算剪應(yīng)力處左邊(或右邊

37、)截面對中性軸(y軸)的面積矩=16.179cm3； ix-橫梁繞截面x軸的毛截面慣性矩=11.352cm4； iy-橫梁繞截面y軸的毛截面慣性矩=11.306cm4； tx-橫梁截面垂直于x軸腹板的截面總寬度=6.0mm； ty-橫梁截面垂直于y軸腹板的截面總寬度=7.0mm； f-型材抗剪強度設(shè)計值=125.0n/mm2；(1)qwk: 風荷載作用下橫梁剪力標準值(kn) wk: 風荷載標準值: 1.027kn/m2 b: 幕墻分格寬: 1.200m 風荷載呈梯形分布時： qwk=wkhb(1-h/b/2)/2 =1.0270.9001.200(1-0.900/(1.2002)/2 =0.

38、347kn(2)qw: 風荷載作用下橫梁剪力設(shè)計值(kn) qw=1.4qwk =1.40.347 =0.485kn(3)qek: 地震作用下橫梁剪力標準值(kn) 地震作用呈梯形分布時： qek=qeakhb(1-h/b/2)/2 =0.8000.9001.200(1-0.900/(1.2002)/2 =0.270kn(4)qe:地震作用下橫梁剪力設(shè)計值(kn) e: 地震作用分項系數(shù): 1.3 qe=1.3qek =1.30.270 =0.351kn(5)vy: 橫梁水平方向(y軸)的剪力設(shè)計值(kn): 采用vy=qw+0.5qe組合 vy=qw+0.5qe =0.485+0.50.35

39、1 =0.661kn(6)vx: 橫梁豎直方向(x軸)的剪力設(shè)計值(kn): vx=gb/2 =0.648kn(7)橫梁剪應(yīng)力 x=vysx/(ixtx) =0.6612.657100/(11.3526.0) =2.579n/mm2 y=vxsy/(iyty) =0.64816.179100/(11.3067.0) =13.247n/mm2 x=2.579n/mm2 f=125.0n/mm2 y=13.247n/mm2 f=125.0n/mm2 橫梁抗剪強度可以滿足！ 4.幕墻橫梁的剛度計算 鋼型材校核依據(jù): dfl/300 橫梁承受呈梯形分布風荷載作用時的最大荷載集度： qwk：風荷載線分布最大荷載集度標準值(kn/m) qw