龍骨荷載計算

1、第一章、荷載計算一、計算說明該金屬屋面距地面12m高。屋面龍骨采用鋼結(jié)構(gòu)支撐體系。面板采用金屬面板。金屬面板分格為1219×4823mm。采光頂中間采用主受力桿件，采用一根120x60x4的方鋼管。次龍骨采用60×60×4的矩形方鋼管。玻璃面板選用金屬面板。二、設(shè)計依據(jù)1、 鋁及鋁合金軋制板材GB3880-19972、 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009-20123、 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB 50010-20104、 建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB 50011-20105、 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB 50017-20036、 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB 50068-20017、

2、 碳素結(jié)構(gòu)鋼GB/T 700-20068、 建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠GB 16776-20059、 中國地震烈度表GB/T 17742-200810、 建筑采光設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB50033-201311、 鋁合金建筑型材GB 5237.1-200812、 建筑幕墻GB/T 21086-200713、 玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ 102-200314、 建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程JG/J 113-200915、 金屬、石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ133-200116、 建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊（第二版）17、 甲方所供建筑招標(biāo)圖紙及電子版圖紙18、 甲方所供招標(biāo)文件三、基本參數(shù)及主要材料設(shè)計指標(biāo)1、6063-T5鋁型

3、材（壁厚10 mm）抗拉抗壓強度設(shè)計值 fa =85.5 N/mm2抗剪強度設(shè)計值 fav=49.6 N/mm2局部承壓強度設(shè)計值 fab=120.0 N/mm2彈性模量 E =0.7×105 N/mm2線膨脹系數(shù) =2.35×10-5泊松比 =0.332、鋼化玻璃（厚度512 mm）重力體積密度： rg=25.6 KN/m3大面強度設(shè)計值： fg1=84.0 N/mm2側(cè)面強度設(shè)計值： fg2=58.8 N/mm2彈性模量 E =0.72×105 N/mm2線膨脹系數(shù) =0.80×10-51.00×10-5泊松比 =0.203、3003鋁單板

4、（2.5 mm厚）重力面積密度： GK =67.5 N/m2（3.0 mm厚）重力面積密度： GK =81.0 N/m2（4.0 mm厚）重力面積密度： GK =112.0 N/m2抗拉強度設(shè)計值 fa =81 N/mm2抗剪強度設(shè)計值 fav=47 N/mm2局部承壓強度設(shè)計值 fab=120 N/mm2彈性模量 E =0.7×105 N/mm2線膨脹系數(shù) a=2.35×10-5泊松比 =0.334、結(jié)構(gòu)硅酮密封膠短期強度允許值: f1=0.20 N/mm2長期強度允許值： f2=0.01 N/mm25、Q235B鋼 重力體積密度 =78.5×103 N/m3抗

5、拉、抗壓、抗彎強度設(shè)計值 f =215 N/mm2抗剪強度設(shè)計值 fv =125 N/mm2局部承壓強度設(shè)計值 fab=325 N/mm2彈性模量 E =2.06×105 N/mm2線膨脹系數(shù) =1.2×10-5泊松比 =0.306、（316、304）不銹鋼重力體積密度 s=78.5 KN/m3屈服強度 0.2=205 N/mm2抗拉壓強度設(shè)計值 fb =180 N/mm2抗剪強度設(shè)計值 fss=105 N/mm2彈性模量 E=2.06×105 N/mm2線膨脹系數(shù) g=1.8×10-5泊松比 =0.307、奧氏體不銹鋼螺栓（A2-70）抗拉強度設(shè)計值

6、fa =230 N/mm2抗剪強度設(shè)計值 fv =175 N/mm28、對接焊縫抗拉壓強度設(shè)計值 fcw=185 N/mm2抗剪強度設(shè)計值 fww=125 N/mm29、角焊縫抗拉、壓、剪強度設(shè)計值 fcw=160 N/mm2軸心抗壓強度設(shè)計值 fc=14.3 N/mm2抗拉強度設(shè)計值 ft=1.43 N/mm2線膨脹系數(shù) g=1.0×10-5四、荷載計算本工程計算金屬幕墻的構(gòu)件自重荷載和風(fēng)荷載。1、金屬幕墻構(gòu)件重量荷載GAK：金屬面板自重面荷載標(biāo)準(zhǔn)值金屬面板按照0.4 KN/m2 取值GAK=0.4 KN/m2GGK1：考慮各種零部件后的幕墻面板自重面荷載標(biāo)準(zhǔn)值GGK1=0.45

7、KN/m2GGK2：金屬面板龍骨自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值GGK2=0.4 KN/m2GGK：金屬面板自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值GGK=GGK1+GGK2=0.45+0.4=0.85 KN/m2 2、風(fēng)荷載作用（負(fù)風(fēng)壓）gz：陣風(fēng)系數(shù)，取gz=1.99按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012表8.6.1 S：風(fēng)荷載體型系數(shù)，取S=-2.0按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012第8.3.3條Z：風(fēng)壓高度變化系數(shù)，取Z=0.74按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012表8.2.1 W0：作用在幕墻上的風(fēng)荷載基本值 0.45 KN/m2按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012附表E.5（按50年一遇）qK：作用在

8、幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qK=gz·S·Z·W0=1.99×（-2.0）×0.74×0.45=-1.332 KN/m2（表示負(fù)風(fēng)壓）rW：風(fēng)荷載分項系數(shù)，取rW=1.4按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012第3.2.5條q：作用在幕墻上的風(fēng)荷載設(shè)計值 q=rW·WK=1.4×（-1.332）=-1.865 KN/m2第三章、龍骨計算一、計算說明選用120×60×4鋼方通，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)特點，每根幕墻立柱簡支在主體結(jié)構(gòu)上,立柱高度H=5.6 m，最大橫向計算分格寬度B=2240 mm。二、力學(xué)模型

9、采用簡支梁力學(xué)模型，荷載按均布線荷載計算。水平方向和豎直方向均承受矩形荷載。計算簡圖如下圖：三、荷載作用值1、立柱承受的豎直方向面荷載 標(biāo)準(zhǔn)值 GGK=0.85 KN/m2設(shè)計值 GG=1.19 KN/m22、立柱承受的水平方向面荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qK=1.332 KN/m2設(shè)計值 q=1.865 KN/m23、立柱承受的水平線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q線k=qK×B=1.332×1.12=1.492 KN/m設(shè)計值 q線=q×B=1.865×1.12=2.09 KN/m4、立柱所受的彎矩M=1/8×q線×H2=0.125×2.09×

10、;5.62=8.2 KN·m5、受力最不利處立柱承受的偏心拉力設(shè)計值(立柱中心處)N= GG ×B×H= 1.19×1.12×5.6=14.9 KN四、立柱截面參數(shù)立柱強度設(shè)計值 215N/mm2鋼彈性模量 E=2.1×105 N/mm2 鋼方通截面積 A0=1362 mm2 X軸慣性矩 Ix=2.5x106 mm4X軸到最外緣距離 YX=60 mmX軸抵抗矩 Wx =41733 mm3X軸面積矩 SX=40860mm3塑性發(fā)展系數(shù) =1.05五、立柱強度校核校核依據(jù)fa=215 N/mm2金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ133-2001第5.7.6條規(guī)定=198.1 N/mm2fa=215N/mm2立柱強度滿足設(shè)計要求。六、立柱抗剪強度校核校核依據(jù)maxfav=125 N/mm2t：立柱壁厚，取t=4 mmX：立柱承受的水平荷載產(chǎn)生的剪應(yīng)力X=19.2 N/mm2fav=125 N/mm2立柱抗剪強度滿足設(shè)計要求。七、立柱撓度校核由水平風(fēng)荷載下引起的撓度線荷載