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(shuō)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(duì)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(shì)，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(kāi)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(duì)插入下部豎料，實(shí)際受力模型為簡(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)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)1-].q.I-三、豎料截面參數(shù)關(guān)1…I-?E.r1--nQ.?國(guó)?CT5I—68.931641754.53734601^.65^J30C2.08339c11.1-|-3174097.91323197235.2036

3011447.2754IR."-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 Txc_mx_m yc_mWxcm=46013mm3^xc^_Cytm=76mmW =I XC TWxt_m x_mXCyt_mWw=41754mm3<xt^_m局部扭曲失穩(wěn)一一截面等級(jí)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Ey^ik17E面T67證5E再?gòu)?qiáng)硬化17.應(yīng)'15&再5E林4Eg'GB50429-2007表5.2.3計(jì)算系數(shù)氣,氣的取值系數(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(duì)于均布受壓板件：k，=1.0加勁肋修正系數(shù)，對(duì)于不帶加勁肋的板件： 門(mén)=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/0=21伍崩后=24.83實(shí)際計(jì)算寬厚比： P=-=9.61<p=24.83滿足要求。t 10結(jié)論：板件A的計(jì)算有效厚度為3.0mm。桿件B 元件類型 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： c=19.99mmc =48.3mmmin max壓力分布不均勻系數(shù)： w=旦財(cái)=0.42bmax受壓板件局部穩(wěn)定系數(shù)： 1>w>0,k="=5.58w+1.05對(duì)于加勁板件或中間加勁板件，計(jì)算系數(shù)： k0=4對(duì)于加勁板件或中間加勁板件，計(jì)算系數(shù)： k'=k/k0=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， E=j240MPa/"=1.15加勁肋修正系數(shù)，對(duì)于不帶加勁肋的板件： 門(mén)=1加勁板件、中間加勁板件的寬厚比限值： P/°=21.5叫而=29.19實(shí)際計(jì)算寬厚比： P=b=20.03<p=29.19滿足要求。t 10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： b=-19.99mmb =33.61mmmin max壓力分布不均勻系數(shù)： w=巳m-=-0.59bmax受壓板件局部穩(wěn)定系數(shù)： 0>w>-1, k=7.81-6.29w+9.78w2=7.5對(duì)于加勁板件或中間加勁板件，計(jì)算系數(shù)： k0=4對(duì)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， E=j240MPa/、=1.15加勁肋修正系數(shù)，對(duì)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=21.58,.：^=33.810 七實(shí)際計(jì)算寬厚比： P=-=24.8vP,0=33.8滿足要求。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(duì)于均布受壓板件：k'=1.0對(duì)于非加勁板件或邊緣加勁板件，計(jì)算系數(shù)：k0=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：k=0.425b=46.09mmt=3.0mmc=7.5mm門(mén)=1+0.1(c/1-1)2=1.225材質(zhì)系數(shù)查表得： f02=180MPa，8=.：240MPa/f02=1.15邊緣加勁板件的寬厚比限值：P=68證=7.64。0 ■、 …、一， b 一，?一一，實(shí)際計(jì)算寬厚比： P=b=13.6>P?！?7.64 不滿足要求。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：?=氣1-以2022受壓板件的彈性臨界屈曲應(yīng)力：b=—竺竺a—=43.8MPac12（1-七2）-p2板件的換算柔度系數(shù)： 人=、兀耳=2.03計(jì)算板件受壓時(shí)的有效厚度：te=^0.96xl-1.0x022}t=1.26mm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:=2970556mm4y_mAm=1302mm2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:=2970556mm4y_mAm=1302mm2'xm=28526"mm4Wm=Ix_mxf_m:炯如.-93.99r--83.1323-72 --vI倍二、>■39541.879339353.276651604.6559^732.07^2852&99.34212970556.57^42746B17.75B1局.F二F/5ISCyc_m=72-Cyc_m=72-48mmWxcm=39353mm3 Cyt_mCyt_m=72.51mmW^ =39341mm3<xt mW=I乂C-1Wxt_mIx_m人Cyt_m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(guó)國(guó)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(guó)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——基本風(fēng)壓，取w=0.5kPar「一風(fēng)壓高度變化系數(shù),r=2.14P^^----高度Zr「一風(fēng)壓高度變化系數(shù),r=2.14P^^----高度Z處的陣風(fēng)系數(shù)，P=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=2700mmWLWLWRAS=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四I(A)=R[(1)+[RI(10)-RI(1)]xlogA=1.8+[0.8x1.8-1.8]xlog(A)=1.8Ri=Ri(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q^=叫+0.5xq砍)xAS=2.41N/mm作用在豎料上的水平線荷載設(shè)計(jì)值:q=(1.4xWk+0.5x1.3xq以)xAS=3.361N/mm豎料在水平荷載作用下的支座反力:氣=qxSx0.5=4540N豎料在水平荷載作用下的最大彎矩M=￡xqxS2x(3一4a2)=x106N?mm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… …bh=—一h一=63.3MPa<140MPaxc_mMbh=—―^i—=69.8MPa<140MPaxt_m作用在豎料上的最大變形d= —=7.5mmWS/180=15mmhi384EXI 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(t+1)x—xSxy=1037Ngl 1 2 mG橫料自重標(biāo)準(zhǔn)值G=AxyxyxS=ttalGt豎料自重值G=AxyxyxS=136N作用在單元豎料上的總重量G