幕墻轉(zhuǎn)角立柱計(jì)算方法

第十三章、補(bǔ)充其他結(jié)構(gòu)計(jì)算第一節(jié)、轉(zhuǎn)角豎料結(jié)構(gòu)受力分析一、計(jì)算說明根據(jù)圖紙分格及幕墻所處的位置，我們選取了最不利的位置進(jìn)行計(jì)算。豎料選用6063T6鋁合金型材，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，幕墻豎料懸掛與主體結(jié)構(gòu)之上，豎料為拉彎構(gòu)件，各層接縫之間設(shè)置伸縮縫，故豎料僅驗(yàn)算其強(qiáng)度和剛度，整體穩(wěn)定不需要考慮。此次主要對西北轉(zhuǎn)角處立柱校核，考慮在負(fù)風(fēng)壓作用下，立柱兩半框?qū)⒉辉傧嗷D壓，而是有相互分離的趨勢，此處我司將插芯與立柱半框的螺釘調(diào)節(jié)為@300mm，同時(shí)采取措施避免了立柱分離至裂開的狀況。豎料荷載分布圖及計(jì)算模型：二、力學(xué)模型及基本假定豎料支撐于主體支座之上，上部豎料對插入下部豎料，實(shí)際受力模型為簡支梁，它將承受風(fēng)荷載、地震作用、自重荷載及其他形式的荷載；水平荷載可簡化為梯形荷載，豎料

自重以軸心拉力形式為集中荷載，而豎料自重簡化為均布荷載。豎料左部荷載寬度 WL=1420mm豎料右部荷載寬度 WR=1500mm該豎料左右邊框均為相同的半框，偏安全考慮取W=1500mm。計(jì)算豎料的最大計(jì)算跨度 Sm=2700mm計(jì)算轉(zhuǎn)角框

三、豎料截面參數(shù)1Wm.I-h21,-I三、豎料截面參數(shù)-廠三--nO.IV/---iVfjl--6.B.981617：IJJ7i回T.5&我330C2,08339cII.1.|-3174097.91323197255.2036JOI-IF.."IIR."-1B79/12 -■)289^10/鋁合金豎梁的截面特性，關(guān)于強(qiáng)軸X-X方向:A=1370mm2mI=3174097mm4x_mI =3197235mm4y_mCycm=69mmW =IXC -1xc_mx_m yc_m期xcm=46013mm3^xc^_Cytm=76mmW 11 XC -1Wxt_m x_mXCyt_mWw =41754mm3^xt^_tlL局部扭曲失穩(wěn)一一截面等級分類:GB50429-2007表5.2.2-1受壓板件全部有效的最大寬厚比硬化程度加勁板件、中間加勁板件非加勁板件、邊緣加勁板件非焊接焊接非焊接焊接弱硬化gy^ik17g麻6g標(biāo)5g9強(qiáng)硬化17￡的k'15g而k75g尿4gjnk'GB50429-2007表5.2.3計(jì)算系數(shù)a1,a2的取值系數(shù)硬化程度加勁板件、中間加勁板件非加勁板件、邊緣加勁板件非焊接焊接非焊接焊接a1弱硬化強(qiáng)硬化a2弱硬化強(qiáng)硬化桿件A—元件類型一加勁肢單元：計(jì)算板件的寬度： b=28.83mm計(jì)算板件的厚度： t=3mm關(guān)于X-X軸為均布應(yīng)力：根據(jù)規(guī)范規(guī)定，對于均布受壓板件：k，=1.0加勁肋修正系數(shù)，對于不帶加勁肋的板件： 丑=1材質(zhì)系數(shù)查表得： f02=180MPa， e=%;'240MPa/f02=1.15加勁板件、中間加勁板件的寬厚比限值： P/。=21.51用k=24.83實(shí)際計(jì)算寬厚比： P=-=9.61<P=24.83滿足要求。t I0結(jié)論：板件A的計(jì)算有效厚度為3.0mm。桿件B—元件類型一加勁肢單元：關(guān)于X-X軸為梯度應(yīng)力：壓應(yīng)力分布不均勻系數(shù)計(jì)算： o =19.99mm o=48.3mmmin max壓力分布不均勻系數(shù)： V===0.42Omax受壓板件局部穩(wěn)定系數(shù)： 1>v>0,k=8.2=5.58V+1.05對于加勁板件或中間加勁板件，計(jì)算系數(shù)： k。=4對于加勁板件或中間加勁板件，計(jì)算系數(shù)： k=k/k°=1.39計(jì)算板件的寬度： b=60.09mm計(jì)算板件的厚度： t=3.0mm材質(zhì)系數(shù)查表得： f02=180MPa， ￡={240MPa/f02=1.15加勁肋修正系數(shù)，對于不帶加勁肋的板件： n=1加勁板件、中間加勁板件的寬厚比限值： PI0=21.5￡4函=29.19實(shí)際計(jì)算寬厚比： P=-=20.03<P=29.19滿足要求。t I0結(jié)論：板件B的計(jì)算有效厚度為3.0mm。桿件C——元件類型一一加勁肢單元：關(guān)于X-X軸為梯度應(yīng)力：壓應(yīng)力分布不均勻系數(shù)計(jì)算： 0 =-19.99mm o =33.61mmmin max壓力分布不均勻系數(shù)： V=J=-0.59omax受壓板件局部穩(wěn)定系數(shù)： 02V>-1, k=7.81-6.29V+9.7卸2=7.5對于加勁板件或中間加勁板件，計(jì)算系數(shù)： k0=4對于加勁板件或中間加勁板件，計(jì)算系數(shù)： k'=k/k0=1.87計(jì)算板件的寬度： b=74.38mm計(jì)算板件的厚度： t=3.0mm材質(zhì)系數(shù)查表得： f02=180MPa， ￡=J240MPa/f=1.15加勁肋修正系數(shù)，對于不帶加勁肋的板件：

加勁板件、中間加勁板件的寬厚比限值： P=21.5eq?=33.810實(shí)際計(jì)算寬厚比： P=-=24.8<P=33.8滿足要求。t /0結(jié)論：板件C的計(jì)算有效厚度為3.0mm。桿件D—元件類型一加勁單元：關(guān)于X-X軸為均布應(yīng)力：根據(jù)規(guī)范規(guī)定，對于均布受壓板件：k，=1.0對于非加勁板件或邊緣加勁板件，計(jì)算系數(shù)：k。=0.425受壓板件局部穩(wěn)定系數(shù):計(jì)算板件的寬度：計(jì)算板件的厚度：加勁肋等效高度：邊緣加勁的板件：受壓板件局部穩(wěn)定系數(shù):計(jì)算板件的寬度：計(jì)算板件的厚度：加勁肋等效高度：邊緣加勁的板件：k=0.425b=46.09mmt=3.0mmc=7.5mm丑=1+0.1(c/1-1)2=1.225材質(zhì)系數(shù)查表得： f材質(zhì)系數(shù)查表得： f02=180MPa，e二；240MPa/f02=1.15TOC\o"1-5"\h\z邊緣加勁板件的寬厚比限值：B=68河=7.64o0 ,、匚，、， b ，一__卜實(shí)際計(jì)算寬厚比： P=-=13.6>P=7.64 不滿足要求。t o0板件寬厚比大于表5.2.1時(shí)，應(yīng)按下式進(jìn)行有效厚度折減：L=a1-a竽<1t18 2k2受壓板件的彈性臨界屈曲應(yīng)力：O=一史巴—=43.8MPacr12(1-V2).02

al板件的換算柔度系數(shù)： 九=\：了二可=2.03計(jì)算板件受壓時(shí)的有效厚度：t/0.96義1-1.0*竽1.t=1.26mme\人 兒2)結(jié)論：板件D的計(jì)算有效厚度為1.26mm。

有效厚度鋁型材截面特性:鋁合金豎梁的截面特性，關(guān)于強(qiáng)軸X-X方向:R科 ??)：1有效厚度鋁型材截面特性:鋁合金豎梁的截面特性，關(guān)于強(qiáng)軸X-X方向:即:：??)；926,E-1■雙界也X??):-：!'.991'--Yri-):--,上-依--7I就為341379339353.276631604一6559的7爻￡7的2852699.34212970556.57^42746B17.75&1.卜；飛F.-1327036.1370Am=1302mrn2U=2852699mmAm=1302mrn2U=2852699mm4Iy_m=2970556mm4Cy#Cy#72.48mmWxcm=39353mm3 Cyt-m=72-51mm Wx二mIX_mX'_mT Wxr_m39341mm3四、荷載計(jì)算1、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行荷載取值1）中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)：GB50009-2001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范2）中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：JGJ102-2003玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范采用以下給定公式計(jì)算風(fēng)荷載設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值W^=P1巴.R1攻0攻——基本風(fēng)壓，取攻=0.5kPaRsl----局部風(fēng)壓體型系數(shù)Rz--風(fēng)壓高度變化系數(shù)， 取Rz=2.14Pg--高度Z處的陣風(fēng)系數(shù)，取pg=1.50豎料計(jì)算荷載寬度W=1500mm計(jì)算豎料的最大計(jì)算跨度 Sm=2700mm計(jì)算參數(shù)AS=min(W,S)x0.5=750mm從屬面積偏于安全考慮取玻璃的分隔面積A=1m2局部風(fēng)壓體型系數(shù)Rsl從小A)=匕,(1)+[R“(10)—R“(1)]xlogA=1.8+[0.8x1.8—1.8]xlog(A)=1.8匕=匕(A)+0.2=2所以，作用在玻璃上風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為W=P「R-R「w=kPa水平分布地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為q=1.2Pxaxyxt=kPa五、水平荷載下豎料的受力分析作用在豎料上的水平線荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=(Wk+0.5xqk)xAS=2.41N/mm作用在豎料上的水平線荷載設(shè)計(jì)值：q=(1.4xWk+0.5x1.3xqk)xAS=3.361N/mm豎料在水平荷載作用下的支座反力：R=qxSx0.5=4540N豎料在水平荷載作用下的最大彎矩M=—xqxS2x(3-4a2)=x106N,mmh24m材料塑性發(fā)展系數(shù)：y=1.05豎料上的最大彎曲應(yīng)力M… …o= h—=63.3MPa<140MPac_hwxyMo= ^i—=69.8MPa<140MPat_hWxy作用在豎料上的最大變形, 5xqxS4 _ d= ~ik m—=7.5mmWS/180=15mmhi384ExI mal x_m故豎料在水平荷載作用下是安全的。六、豎向荷載下豎料的受力分析計(jì)算由面板玻璃自重產(chǎn)生的集中荷載G=0.5x25.6x10-6x((+12)xWxSxyG=1037N橫料自重標(biāo)準(zhǔn)值G=AxyxyxS=豎料自重值G=AxyxyxS=136N作用在單元豎料上的總重