石笋街小学改扩建工程--餐梯铝板计算书.docx
石笋街小学改扩建工程铝单板幕墙设计计算书目录1计算引用的规范、标准及资料11.1 幕墙设计规范：11.2 建筑设计规范： 11.3 铝材规范：21.4 金属板及石材规范： 21.5 玻璃规范：21.6 钢材规范：31.7 胶类及密封材料规范： 31.8 五金件规范：41. 9相关物理性能等级测试方法： 41.10建筑结构静力计算手册（第二版）51. 11 土建图纸：5石笋街小学改扩建工程铝单板幕墙设计计算书对B类场地：当z>350m时，取z=350m,当zvlOm时，取z=10m；对C类场地：当z>450m时，取z=450m,当zvl5m时，取z=15m；对D类场地：当z>550m时，取z=550m,当z<30m时，取z=30m；对于B类地形，25m高度处风压高度变化系数：|iz= 1.000x(25/10)°-30= 1.3164|lsl：局部风压体型系数；按建筑结构荷载规范GB50009-2012第条：计算围护结构及其连接的风荷载时， 可按以下规定采用局部体型系数|lsl：1封闭矩形平面房屋的墙面及屋面可按表的规定采用；2檐口、雨篷、遮阳板、边棱处的装饰条等突出构件，取-2.0；3其它房屋和构筑物可按本规范第条规定体型系数的1.25倍取值。本计算点为墙面转角位置，按如上说明，查表得：内|=1.4按建筑结构荷载规范GB50009-2012第条：计算非直接承受风荷载的围护构件风 荷载时，局部体型系数可按构件的附属面积折减，折减系数按以下规定采用：1当附属面积不大于In?时，折减系数取1.0；2当附属面积大于或等于25m2时，对墙面折减系数取08对局部体型系数绝对值大于 1.0的屋面区域折减系数取0.6,对其它屋面区域折减系数取1.0；3当附属面积大于In?且小于25m2时，墙面和绝对值大于L0的屋面局部体型系数可 采用对数插值，即按下式计算局部体型系数：国 i(A尸国 1(1)+禹1(25)-同 i(l)k)gA/1.48.3.4GB50009-2012其中：内i(25)=0.8内1= 1.12计算支承结构时的构件附属面积：A=1.15x2=2.3m2当A>25时取a=25,当A小于1时取A=1 ；LogA=0.362那么：pisi(A)=si(l)+|isi(25)-|isi(l)logA/1.4=1.4+1.12-1.4x0.362/1.4= 1.328按建筑结构荷载规范GB50009-2012第条：计算围护结构风荷载时，建筑物内部 压力的局部体型系数可按以下规定采用：1封闭式建筑物，按其外外表风压的正负情况取-0.2或0.2；2仅一面墙有主导洞口的建筑物：-当开洞率大于0.02且小于或等于0.10时，取0.4|isi;-当开洞率大于0.10且小于或等于0.30时，取0.6|isi;-当开洞率大于0.30时，取0.8国1；3其它情况，应按开放式建筑物的四取值；石笋街小学改扩建工程铝单板幕墙设计计算书注：1:主导洞口的开洞率是指单个主导洞口与该墙面全部面积之比；2：阳1应取主导洞口对应位置的值；本计算中建筑物内部压力的局部体型系数为0.2(封闭式建筑内外表)；因此，计算非直接承受风荷载的支承结构时的局部风压体型系数为：|isi=1.328+0.2= 1.528而对直接承受风压的面板结构来说，其局部风压体型系数为：|isi=l.4+0.2= 1.6wo：基本风压值(MPa),根据现行建筑结构荷载规范GB50009-2012附表E.5中数值采用，但不小于0.3KN/m2,按重现期50年,四川成都地区取0.0003MPa；3. 2计算支承结构时的风荷载标准值Wk=3gz|lz|lslW0=1.6101X1.3164X1.528x0.0003=0.000972MPa 因为 Wk0.001MPa,所以按 JGJ102-2003,取 Wk=0.001MPa。4. 3计算面板材料时的风荷载标准值Wk=Pgz|lzgslWo=0.001017MPa4垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值qEk=PEdmaxGk/A5.3.4JGJ102-2003qEk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)；Pe：动力放大系数，取5.0；amax：水平地震影响系数最大值，取0.08；Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)；A：幕墙构件的面积(mrrP)；5平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值PEk=PEdmaxGk5.3.5 JGJ102-2003PEk：平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值(N)；Pe：动力放大系数，取5.0；amax：水平地震影响系数最大值，取0.08；Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)；按照JGJ102规范5.4节条文说明局部的规定，对于竖向幕墙和与水平面夹角大于75度、小于90度的斜玻璃幕墙，可不考虑竖向地震作用效应的计算和组合。5. 6作用效应组合荷载和作用效应按下式进行组合：S =ygS Gk+V wY wS wk+V eYeS Ek 5.4.1JGJ102-2003上式中：S：作用效应组合的设计值；SGk：重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值；Swk、sEk：分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生的效应标准值；石笋街小学改扩建工程铝单板幕墙设计计算书YG> Yw> YE：各效应的分项系数；Ww、WE：分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。上面的 YG> Yw、YE 为分项系数，按 、543、5.4.4JGJ102-2003及表 8.2.9GB50068- 2018规定如下：进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载力计算时：重力荷载：YG： 1.3；风荷载：Yw： 1.5；地震作用：Ye： 1.3；进行挠度计算时；重力荷载：YG： 1.0;风荷载：Yw： 1.0；地震作用：可不做组合考虑；上式中，风荷载的组合系数Ww为地震作用的组合系数VE为0.5；4幕墙立柱计算基本参数：1：计算点标高：25m；2：力学模型：简支梁；3：立柱跨度：L=2000mm；4：立柱左分格宽：1150mm；立柱右分格宽：1150mm；5：立柱计算间距：B=1150mm；6：板块配量铝单板；7：立柱材质：Q235；8：安装方式：偏心受拉；本处幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下:剪力图(V)q(N/mm)TTtTZ简支梁受力模型石笋街小学改扩建工程铝单板幕墙设计计算书4.1 立柱型材选材计算风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)：qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)； wk：风荷载标准值(MPa)；B：幕墙立柱计算间距(mm)； qwk=WkB =0.001x1150 = 1.15N/mmqw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)；qw = 1.5qwk =1.5x1.15 = 1.725N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)：qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)；Pe：动力放大系数，取5.0；amax：水平地震影响系数最大值，取0.08；Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N),(含面板和框架)；A：幕墙构件的面积(mn?)；qEAk=pEamaxGk/A 5.3.4JGJ 102-2003=0.00016MPaqEk：水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)；B：幕墙立柱计算间距(mm)；qEk=qEAkB=0.00016x1150 =0.184N/mmqE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)；qE= 1 .3qEk =1.3x0.184 =0.239N/mm 幕墙受荷载集度组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5Se设计值组合：5.4.1JGJ 102-2003 q=qw+0.5qE= 1.844N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值：5.4.1JGJ102-2003qk = qwk= L15N/mm立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值：Mx：弯矩组合设计值(N.mm)；Mw：风荷载作用下立柱产生的弯矩设计值(N.mm)；Me：地震作用下立柱产生的弯矩设计值L：立柱跨度(mm)；10石笋街小学改扩建工程铝单板幕墙设计计算书采用Sw+0.5Se组合：Mw=qwL2/8ME=qEL2/8Mx=Mw+0.5Me=qL2/8= 1.844x200()2/8二922000Nmm6. 2确定材料的截面参数立柱抵抗矩预选值计算：Wnx：立柱净截面抵抗矩预选值(mn?)；Mx：弯矩组合设计值(N.mm)；Y：塑性开展系数：对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002,取1.00 对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范，取1.05；对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007,取1.00；fs：型材抗弯强度设计值(MPa),对Q235取215Mpa；WnxMx/yfs=922000/1.05/215=4084.164mm3立柱惯性矩预选值计算：qk：风荷载线荷载集度标准值(N/mm)；E：型材的弹性模量(MPa),对Q235取206000MPa；Ixmin：材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm4)；L：计算跨度(mm)；dfjim：按规范要求，立柱的挠度限值(mm)；关于幕墙龙骨挠度限值问题，由于目前JGJ133-2001 > JGJ102-2003 > JGJ336-2016、 GB/T21086-2007等多部规范同时作用，这些规范制定年限跨度很大，限于规范制定时的上位 法以及当时的行业情况不同，这些规范对幕墙龙骨的挠度要求各有不同，具体要求分别如下：I .按金属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-2001：当跨度W7.5m时：铝型材取跨度的1/180且不大于20mm,钢型材取跨度的1/300且不大 于 15mm；当跨度>7.5m时：取跨度的1/500；H.按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003：对铝型材取跨度的1/180,钢型材取跨度的1/250；III .按人造板材幕墙工程技术规范JGJ336-2016：当跨度S4500mm时，挠度限值为跨度的1/180；当4500mmV跨度二7000mm时，挠度限值为跨度的1/250+7；当跨度>7000mm时，挠度限值为跨度的1/200；IV .按建筑幕墙GB/T21086-2007：对铝型材取跨度的1/180,钢型材取跨度的1/250；对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙：11石笋街小学改扩建工程铝单板幕墙设计计算书当跨距S4500mm时,绝对挠度不应该大于20mm；当跨距4500mm时,绝对挠度不应该大于30mm；(其它形式幕墙或外围护结构无绝对挠度限制)外表上看上述规范应用范围各有不同，但是实际上这些幕墙形式的龙骨受力并无区别， JGJ133及JGJ102也在按JGJ336进行修订。按不同规范中对相同事物的规定，应以最新规定 为准的原那么：理论上无论是哪种幕墙，其龙骨挠度限值均应以最新的JGJ336-2016的要求(与 待公布的新JGJ133及新102规范要求是相同的)来执行，结合本工程实际情况，对本例中的 挠度限值按JGJ336-2016取：相对挠度限值为：17180=2000/180=11.111mm实际挠度限值为：dfjim=l 1.111mmdfjim5qkL/384EIxminIxmin=5 qkL，/384Edf, 1 i m=5x1.15x20004/384/206000/11.111=104673.377mm43选用立柱型材的截面特性按上一项计算结果选用型材号：60x60x4钢矩管型材的抗弯强度设计值：fs=215MPa型材的抗剪强度设计值：B=125MPa型材弹性模量：E=206000MPa绕X轴惯性矩：Ix=470700mm4绕Y轴惯性矩：Iy=470700mm4绕X轴净截面抵抗矩：Wnxi=15690mm3绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2= 15690mm3型材净截面面积：An=896mm2型材线密度：yg=0.070336N/mm型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：匚8mm型材受力面对中性轴的面积矩：Sx=9424mm3塑性开展系数：丫=1.054立柱的抗弯强度计算立柱轴向拉力设计值：Nk：立柱轴向拉力标准值(N)；qGAk：幕墙单位面积的自重标准值(MPa)；A：立柱单元的面积(mn?)；B：幕墙立柱计算间距(mm)；L：立柱跨度(mm)；Nk=qGAkA二 qGAkBL=0.0004x1150x2000二920NN：立柱轴向拉力设计值(N)；12石笋街小学改扩建工程铝单板幕墙设计计算书N=1.3Nk=1.3x920=1196N抗弯强度校核：按简支梁(受拉)立柱抗弯强度公式，应满足：N/An+Mx/yWnx<6.3.7JGJ102-2003上式中：N：立柱轴力设计值(N)；Mx：立柱弯矩设计值(N.mm)；An：立柱净截面面积(mn?)；Wnx：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mn?)；Yx：塑性开展系数：对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002,取1.00对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范，取1.05；对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007, MX 1.00；fs：型材的抗弯强度设计值，取215Mpa；那么：N/An+Mx/yWnx= 1196/896+922000/1.05/15690=57.3MPa<215MPa立柱抗弯强度满足要求。4. 5立柱的挠度计算因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的立柱惯性矩大于预选值，挠度就 满足要求：实际选用的型材惯性矩为：Ix=470700mm4预选值为：kmin=104673.377mm4实际挠度计算值为：df=5qkL4/384EIx=5x1.15 x20004/384/206000/470700=2.471mm而 df,Hm=ll.lllmm所以，立柱挠度满足规范要求。5. 6立柱的抗剪计算校核依据：Tmax<Ts=125MPa (立柱的抗剪强度设计值) (l)Vwk：风荷载作用下剪力标准值(N)：Vwk = WkBL/2=0.001x1150x2000/2=1150N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)：Vw=1.5VWk=1.5x115013石笋街小学改扩建工程铝单板幕墙设计计算书二 1725N(3)VEk：地震作用下剪力标准值(N)：VEk=qEAkBL/2=0.00016x1150x2000/2二 184N(4)Ve：地震作用下剪力设计值(N)：Ve=1.3Vek = 1.3x184 =239.2N(5)V：_立柱所受剪力设计值组合： 采用Vw+0.5Ve组合：V二Vw+0.5Ve 二 1844.6N(6)立柱剪应力校核：_Tmax：立柱最大剪应力(MPa)；V：立柱所受剪力(N)；Sx：立柱型材受力面对中性轴的面积矩(mn?)； lx：立柱型材截面惯性矩(mm，；t：型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)；Tmax=VSx/Ixt=1844,6x9424/470700/8=4.616MPa4.616MPa<125MPa 立柱抗剪强度满足要求！5幕墙横梁计算基本参数：1：计算点标高：25m；2：横梁跨度:B= 1150mm；3：横梁上分格高：1775mm；横梁下分格高：1775mm；4：横梁计算间距：H=1775mm；5：力学模型：三角荷载简支梁；6：板块配置：铝单板；7：横梁材质:Q235；因为BSH,所以本处幕墙横梁按三角形荷载简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下:14石笋街小学改扩建工程铝单板幕墙设计计算书弯矩图(M)剪力图(V)q(N/mm)I v I v v v v v I v I I v v v v v v I i FFTVVVv-v.三角形荷载简支梁受力模型5.1横梁型材选材计算横梁在风荷载作用下的线荷载集度(按三角形分布)： qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)； wk：风荷载标准值(MPa)；B：横梁跨度(mm)； qWk=WkB =0.001x1150 = 1.15N/mmqw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)；qw = 1 .5qwk =1.5x1.15 = 1.725N/mm垂直于幕墙平面的分布水平地震作用的线荷载集度(按三角形分布): qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(MPa)；Pe：动力放大系数，取5.0；amax：水平地震影响系数最大值，取0.08；Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N),(主要指面板组件)；A：幕墙平面面积(mn?)；qEAk=pEdmaxGk/A5.3.4JGJ102-2003=5.0x0.08x0.0003 =0.00012MPaqEk：横梁受水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)；B：横梁跨度(mm)； qEk = qEAkB =0.00012x1150 =0.138N/mmqE：横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk=1.3x0,13815石笋街小学改扩建工程铝单板幕墙设计计算书=0.179N/mm幕墙横梁受荷载集度组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5Se设计值组合：5.4.1JGJ 102-2003q=qw+0.5qE=1.814N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值：5.4.1JGJ 102-2003Qk-Qwk= 1.15N/mm(4)横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值(按三角形分布)：My：横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N.mm)；Mw：风荷载作用下横梁产生的弯矩(N.mm)；Me：地震作用下横梁产生的弯矩(N.mm)；B：横梁跨度(mm)；Mw=qwB2/12ME=qEB2/12采用Sw+0.5Se组合：My=Mw+0.5ME=qB2/12= 1.814x11502/12=199917.917N-mm(5)横梁在自重荷载作用下的弯矩值(按矩形分布)：Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)；日：横梁自重荷载作用高度(mm),对挂式结构取横梁下分格高，对非挂式结构取横梁上 分格高；Gk=0.0003xHi=0.0003x1775二0.532N/mmG：横梁自重线荷载设计值(N/mm)；G=1.3Gk=0.692N/mmMx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N.mm)；B：横梁跨度(mm)；Mx=GB2/8=0.692x115()2/8= 114396.25N-mm2确定材料的截面参数横梁抵抗矩预选：Wnx：绕X轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm)Wny：绕Y轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)；Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N.mm)；My：风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N.mm)；162基本参数52.1 幕墙所在地区52.2 地面粗糙度分类等级52.3 抗震设防53幕墙承受荷载计算63.1 风荷载标准值的计算方法63.2 计算支承结构时的风荷载标准值83.3 计算面板材料时的风荷载标准值83.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值83.5 平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值83.6 作用效应组合84幕墙立柱计算94.1 立柱型材选材计算104.2 确定材料的截面参数114.3 选用立柱型材的截面特性124.4 立柱的抗弯强度计算124.5 立柱的挠度计算134.6 立柱的抗剪计算135幕墙横梁计算145.1 横梁型材选材计算155.2 确定材料的截面参数165.3 选用横梁型材的截面特性185.4 幕墙横梁的抗弯强度计算185.5 横梁的挠度计算195.6 横梁的抗剪计算196铝单板的选用与校核206.1 铝单板荷载计算216.2 B板的强度、挠度校核216.3 铝单板的加强肋（支座）强度、挠度校核237连接件计算241.1 横梁与角码间连接241.2 角码与立柱连接251.3 横梁与立柱连接焊接强度计算271.4 立柱与主结构连接278幕墙转接件强度计算298. 1受力分析298.1 转接件的强度计算298.2 转接件的挠度计算299幕墙焊缝计算309. 1受力分析309.1 焊缝特性参数计算309.2 焊缝校核计算3110铝单板幕墙胶类及伸缩缝计算311.1 1立柱连接伸缩缝计算311.2 2耐候胶胶缝计算32石笋街小学改扩建工程铝单板幕墙设计计算书Yx，Yy：塑性开展系数：对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002,取1.00*9对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范，取1.05；对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007,均取1.00；fs：型材抗弯强度设计值(MPa),对Q235取215；按下面公式计算：Wnx=Mx/xfs= 114396.25/1.05/215=506.739mm3W nyMy/yyfs= 199917.917/1.05/215=885.572mm3横梁惯性矩预选：dfijim：按规范要求，横梁在水平力标准值作用下的挠度限值(mm)；df2,iim：按规范要求，横梁在自重力标准值作用下的挠度限值(mm)；B：横梁跨度(mm)；不同的幕墙规范对横梁的挠度限值要求与立柱是相同的，悬臂构件跨度按其挑出长度2倍 取值； 此外：GB/T 21086-2007 H勺要求自重标准值作用下挠度不应超过其跨度的1/500,并且不应 大于3mm；JGJ336-2016中第那么要求自重标准值作用下挠度不应超过其跨度的1/250,且无绝对按不同规范中对相同事物的规定，应以最新规定为准的原那么：理论上无论是哪种幕墙，其 龙骨挠度限值均应以最新的JGJ336-2016的要求(与待公布的新JGJ133及新102规范要求是 相同的)来执行；结合本工程的实际情况，按JGJ336-2016取：本工程的挠度限值取值为：dfi,iim=B/l 80=6.389mmdf2im二B/250=4.6mmqk：风荷载作用线荷载集度标准值(N/mm)；E：型材的弹性模量(MPa),对Q235取206000MPa；lymin：绕丫轴最小惯性矩(mH?);B：横梁跨度(mm)；dfUim=qkB4/120EIymin(受风荷载与地震作用的挠度计算)lyminQkB4/120Edf 1 Jim= 1.15x11504/120/206000/6.389= 12735.261mm4Ixmin：绕X轴最小惯性矩(mn?)；Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)；df2,iim=5GkB4/384EIxmin(自重作用下产生的挠度计算)17石笋街小学改扩建工程铝单板幕墙设计计算书Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim=5xO.532x 11504/384/206000/4.6= 12785.471mm43选用横梁型材的截面特性按照上面的预选结果选取型材：选用型材号：角钢L5x5型材抗弯强度设计值：215MPa型材抗剪强度设计值：125MPa型材弹性模量：E=206000MPa绕X轴惯性矩：k=U2100mm4绕Y轴惯性矩：Iy=112100mm4绕X轴净截面抵抗矩：Wnxi=7900mm3绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=3130mm3绕Y轴净截面抵抗矩：Wnyi=7900mm3绕Y轴净截面抵抗矩：Wny2=3130mm3型材净截面面积：An=480.3mm2型材线密度：yg=0.037704N/mm横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚：匚5mm横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：tx=5mm横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度：ty=5mm型材受力面对中性轴的面积矩（绕X轴）：Sx=3179mm3型材受力面对中性轴的面积矩（绕Y轴）：Sy=3179mm3塑性开展系数：Yx=Yy=L054幕墙横梁的抗弯强度计算按横梁抗弯强度计算公式，应满足：Mx/yxWnx+My/yyWnyW6.2.4JGJ 102-2003上式中：Mx：横梁绕X轴方向（幕墙平面内方向）的弯矩设计值（Nmm）；My：横梁绕Y轴方向（垂直于幕墙平面方向）的弯矩设计值（N.mm）；Wnx：横梁绕X轴方向（幕墙平面内方向）的净截面抵抗矩（mn?）；Wny：横梁绕Y轴方向（垂直于幕墙平面方向）的净截面抵抗矩（mn?）；Yx，Yy：塑性开展系数：对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002,取1.00对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范，取1.05；对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007,1.00；_ fs：型材的抗弯强度设计值，取215Mpa。采用Sg+Sw+0.5Se组合,那么：Mx/YxWnx+My/yyWny= 114396.25/1.05/3130+199917.917/1.05/3130=95.638MPaS215MPa横梁抗弯强度满足要求。18石笋街小学改扩建工程铝单板幕墙设计计算书5. 5横梁的挠度计算因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的横梁惯性矩大于预选值，挠度就 满足要求：实际选用的型材惯性矩为：Ix= 112100mm4Iy=112100mm4预选值为：Ixmin= 12785.471mm4lymin = 12735.26 Imn?横梁挠度的实际计算值如下：dfi=qkB4/120EIy= 1.15x11504/120/206000/112100=0.726mmdt2=5GkB4/384EIx=5x0.532x11504/384/206000/112100=0.525mmdfi,iim=6.389mmdf2,iim=4.6mm所以，横梁挠度满足规范要求。6. 6横梁的抗剪计算校核依据：Tmax<Ts=125MPa (型材的抗剪强度设计值) (l)vwk：风荷载作用下剪力标准值(N)：Vwk二qwkB/4= 1.15x1150/4 =330.625N(2)VW：风荷载作用下剪力设计值(N)：Vw= 1.5 V wk =1.5x330.625 =495.938N(3)VEk：地震作用下剪力标准值(N)：V Ek = qEkB/4 =0.138x1150/4 =39.675N(4)Ve：地震作用下剪力设计值(N)：VE=1.3VEk = 1.3x39.675 =51.578N(5)Vx：水平总剪力(N)；Vx：横梁受水平总剪力(N)： 采用Vw+0.5Ve组合：Vx=Vw+0.5Ve 19石笋街小学改扩建工程铝单板幕墙设计计算书二52L727N(6)Vy：垂直总剪力(N)：Vy=398.044N横梁剪应力校核：tx：横梁水平方向剪应力(MPa)；Vx：横梁水平总剪力(N)；Sy：横梁型材受力面对中性轴的面积矩(mm-"绕Y轴);Iy：横梁型材截面惯性矩(mm，)；ty：横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度(mm)；Tx=VxSy/Iyty 6.2.5JGJ102-2003=521.727x3179/112100/5=2.959MPa2.959MPa<125MPaTy：横梁金直方向剪应力(MPa)；Vy：横梁垂直总剪力(N)；Sx：横梁型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)(绕X轴);lx：横梁型材截面惯性矩(mn?)；tx：横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)；Ty=VySx/Ixtx 6.2.5JGJ102-2003=398.044x3179/112100/5=2.258MPa2.258MPa<125MPa横梁抗剪强度能满足！6铝单板的选用与校核基本参数：1：板块分格尺寸：axb= 1150mmx 1775mm；2：铝单板厚度：t=3mm；模型简图为：20石笋街小学改扩建工程铝单板幕墙设计计算书金属板(B板为三边简支、一边固定) (C板为对边简支、对边固定)6.1铝单板荷载计算板块自重：GAk：板块单位面积自重(MPa)； GAk=0.000081MPa垂直于幕墙平面的分布水平地震作用：qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(MPa)；Pe：动力放大系数，取5.0；amax：水平地震影响系数最大值，取0.08；GAk：铝单板单位面积自重(MPa)；qEAk=pEamaxGAk5.3.4JGJ102-2003=0.000032MPa作用在板块上的风荷载及地震作用荷载组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5Se设计值组合：5.4.1JGJ 102-2003q= 1.5 Wk+0.5 x 1.3qEAk =101=0.001546MPaSw+0.5Se标准值组合：qk = Wk+0.5qEAk=0.001033MPa用于挠度计算时，采用Sw标准值：5.4.1JGJ 102-2003Wk=0.001017MPa2 B板的强度、挠度校核Lx=443.75mm, Ly=l 150mm强度校核：校核依据： o=6mqa2r|/t2<f5.4.3JGJ133-2001上式中：a：板块在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)；21石笋街小学改扩建工程铝单板幕墙设计计算书m：弯矩系数，按边长比a/b查表，因为相邻两板支承条件不同，需要采用下面方式平衡 折算求弯矩系数：B区隔长宽比为Lx/Ly=0.386查表得B区隔弯矩系数为mB°=0.1212C区隔长宽比为Lx/Ly=0.386查表得C区隔弯矩系数为mc°=0.0843支座弯矩系数为 m=(mB°+mc°)/2=0.10275；q：作用在幕墙上的荷载组合设计值(MPa)；a：板分格的短边边长(mm)；b：板分格的长边边长(mm)； n：板块的折减系数； t：板的厚度(mm)；f：铝单板抗弯强度(MPa)；首先按下面公式计算。值：9=qka4/Et4 5.4.3-3 JGJ133-2001其中：0：计算参数；qk：作用在板块上的荷载组合标准值(MPa)；a：分格短边长度(mm)；E：铝单板的弹性模量(MPa)； t：铝单板的厚度(mm)；0=qka4/Et44/70000/34 =7.064按系数 0,查表 543JGJ133-2001,0.97936；o=6mqa2r|/t25.4.3 JGJ 133-20012x0.97936/32=20.423MPa20.423MPaSa58MPa(铝单板)强度满足要求！挠度校核：校核依据：df-r|iWka4/D<df,iim 6.1.3-2JGJ102-2003上面公式中：df：铝单板挠度计算值(mm)；n：铝单板挠度的折减系数，按O=wka4/Et4查表，为0.98045；|1：铝单板挠度系数，按边长比a/b查表，得(1=0.00504；wk：风荷载标准值(MPa) a：短边尺寸(mm)；D：弯曲刚度(Nmm)；许用挠度，取短边长的1/60, % 7.396mm；其中：22石笋街小学改扩建工程铝单板幕墙设计计算书D=Et3/(l 2(1 -B2)6.1.3-1 JGJ102-2003上式中：E：铝单板的弹性模量(MPa)；t：铝单板的厚度(mm)；v：铝单板材料泊松比,为0.3；D=Et3/(12(l-x)2)=70000x33/(12x(1-0.32)=173076.923N-mmdt=r|iWka4/D4/173076.923= 1.126mm1.126mmsdfim=7.396mm(专吕单板)挠度满足要求！6. 3铝单板的加强肋(支座)强度、挠度校核(1)强度校核：校核依据：G=M/yW<fa.支座弯矩计直M：支座中点弯矩计算值(N.mm)；q：作用在肋上的水平线荷载集度设计值(N/mm)；L：板分格的短边边长(mm)；Lx：板格宽度(mm)；因为Lx<L,所以肋承受的是梯形荷载；M=qL2/24x(3-(Lx/L)2)=0.001546x443.75x11502/24x(3-(443.75/l 150)2)=107781.806N-mmb.支座的抗弯强度计算：支座跨中最大应力设计值(MPa)；M：支座中点弯矩计算值(N.mm)；W：加强肋的截面抵抗矩(mnP)；y：塑性开展系数：对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002,取1.00 *对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范，取1.05；对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007,取1.00；此处取：Y=1.00；o=M/yW= 107781.806/1.00/2028=53.147MPa53.147MPa<f90MPa(6063-T5)支座强度满足妻求。挠度校核：23石笋街小学改扩建工程铝单板幕墙设计计算书校核依据：d尸qkL4/240EIx(25/8-5x(Lx/2/L)2+2x(Lx L)4)(梯形荷载)上面公式中：df：支座的挠度计算值(mm)；qk：作用在肋上的水平线荷载集度标准值(N/mm)；Ly：支座的跨度(mm)；E：支座材料的弹性模量：70000MPa；I：支座材料的惯性矩(mm，)；df-qkL4/240EIx(25/8-5x(Lx/2/L)24-2x(Lx/2/L)4)4/240/70000/25340x(25/8-5x(443.75/2/1150)2+2x(443.75/2/1150)4) =5.454mmdf,iim：支座的极限挠度,取跨度的1/180,为6.389mm；df5.454mm<df,iim=6.389mm支座挠度满足叠度要求。7连接件计算基本参数：1：计算点标高：25m；2：
