MQ2凤铝型材转角明框玻璃计算书.docx
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1、MQ2凤铝型材转角明框玻璃计算书明框玻璃幕墙设计计算书设计: 校对:- -厦门开联装饰工程二O一三年十二月七日MQ2凤铝型材转角明框玻璃计算书明框玻璃幕墙设计计算书厦门开联装饰工程Usl: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Um1封闭矩形平面房屋的墙面及屋面可按表8. 3.3-1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8. 3.1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:U si (1)=1. 4按建筑结构
2、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25而时、对墙面折减系数取0.8,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当附属面积大于且小于25m2时,墙面和绝对值大于1.0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:Usi (A)=usl(l) + usl (25)-usl(l)logA/l. 48. 3. 4 GB50009-2012其中:usl(25
3、)=0.8usl(l)=0. 8X1.4=1. 12计算支撑结构时的构件附属面积:A=1.4X4. 53=6. 342m2当A25时取a=25,当A小于1时取A=l;LogA=0. 802那么:心(A) + (25) 4 (1) logA/l. 4=1.4+1, 12-1.41 X0. 802/1.4=1.24按建筑结构荷载规范GB50009-2012第8. 3. 5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002且小于或等于0. 10时,取0.44;-当开
4、洞率大于0.10且小于或等于0. 30时,取0.6 5;-当开洞率大于030时,取0.85;3其它情况,应按开放式建筑物的Usi取值;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: Us1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撑结构时的局部风压体型系数为: si=l. 24+0. 2=1. 44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:H si=l. 4+0. 2MQ2凤铝型材转角明框玻璃计算书明框玻璃幕墙设计计算书厦门开联装饰工程=1. 6wo:基本风压值(MPa),根据现行建
5、筑结构荷载规范GB50009-2012附表E. 5中数 值采用,但不小于0.3KN/nA按重现期50年,天津地区取0. 0005MPa;计算支撑结构时的风荷载标准值Wk= B gz u z 口 slWo二1. 5936X 1. 3904XI. 44X0. 0005=0.001595MPa计算面板材料时的风荷载标准值Wk= P gz U Z P slWo二1. 5936X 1. 3904X1. 6X0. 0005二0. 001773MPa垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值qEk= Be a maxGk/A5. 3.4 JGJ102-2003qEk:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MP
6、a);Be:动力放大系数,取5.0;a皿:水平地震影响系数最大值,取0.12;Gk:幕墙构件的重力荷载标准值(N);A:幕墙构件的面积(iW);平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值PEk= Be a maG5. 3. 5 JGJ102-2003PEk:平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值(N);Be:动力放大系数,取5.0;a皿:水平地震影响系数最大值,mO. 12;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。3.2 作用效应组合荷载和作用效应按
7、下式进行组合:s= y GSGk+ 力wy力EYESEk5. 4. 1 JGJ102-2003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;$咏、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;Yg Yw、Ye:各效应的分项系数;力W、力E:分别为风荷载,地震作用效应的组合系数。上面的Yg、Yw、工为分项系数,按、5,4.4JGJ102-2003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: 1.2;风荷载:Y w: 1. 4;MQ2凤铝型材转角明框玻璃计算书明框玻璃幕墙设计计算书厦门开联装饰工程地震作用:Ye: 1.3;
8、进行挠度计算时;重力荷载:Yg: l.o;风荷载:Y w: 1. 0;地震作用:可不做组合考虑;上式中,风荷载的组合系数以为L0;地震作用的组合系数如为0.5;4幕墙立柱计算基本参数:1:计算点标高:30m;2:力学模型:简支梁;3:立柱跨度:L=4530nm1;4:立柱左分格宽:1400nm;立柱右分格宽:1400IDH1;5:立柱计算间距:B=1400mm;6:板块配置:中空玻璃6 +6 mm;7:立柱材质:6063-T5,断热;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)简支梁受力模型立柱型材选材计算(1)风荷载作用的线荷载集
9、度(按矩形分布):qwk:风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm);、限:风荷载标准值(MPa);B:幕墙立柱计算间距(mm);Qwk=WkB=0. 001595X1400MQ2凤铝型材转角明框玻璃计算书明框玻璃幕墙设计计算书厦门开联装饰工程=2. 233N/mmqw:风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm);Qw -1 4qWi=1.4X2. 233=3.126N/mm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);Be:动力放大系数,取5.0;a那么:水平地震影响系数最大值,取0.12;Gk:幕墙构件的重力荷载标准值(N),(含面板和框
10、架);A:幕墙构件的面积(1而);qEAk = Be a aMA5. 3. 4JGJ102-2003=5.0X0. 12X0. 0005二0. 0003MPaqEk: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);Qer-QearB=0. 0003X1400=0. 42N/mmqE:水平地震作用线荷载集度设计值(N/mni);Qe=1. 3qEk=1. 3X0. 42=0.546N/mm幕墙受荷载集度组合:用于强度计算时,采用S.+0.5Se设计值组合:5.4. 1EJGJ102-2003q=qw+0. 5qE=3. 126+0. 5X0. 546=3. 399N/mm
11、用于挠度计算时,采用S.标准值:5. 4. 1 JGJ102-2003Qk-Qwk-2. 233N/mm(4)立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值:M、:弯矩组合设计值(Nmm);Mw:风荷载作用下立柱产生的弯矩设计值(Nmm);Me:地震作用下立柱产生的弯矩设计值(N mm);L:立柱跨度(mm);采用Sw+0.5Se组合:Mw=qwL2/8Me=QeL2/8Mx=Mw+0. 5Me=qL2/8=3. 399X453078=8718817. 388N mmioMQ2凤铝型材转角明框玻璃计算书明框玻璃幕墙设计计算书厦门开联装饰工程确定材料的截面参数立柱抵抗矩预选值计算:Wrlx:立柱净截面抵抗矩预
12、选值(mn?);Mx:弯矩组合设计值(Nmm);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;fa:型材抗弯强度设计值(MPa),对6063-T5,断热取90MPa;Wn=Mx/y fa=8718817. 388/1.00/90=96875. 749mm3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6063-T5,断热取70000MPa;
13、Lmin:材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm1);L:计算跨度(mm);按规范要求,立柱的挠度限值(mm);df, iiin-5qkL4/384EIxminL/180=4530/180=25. 167mm按5.LL2建筑幕墙GB/T21086-2007的规定,对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙 (其它形式幕墙或外围护结构无绝对挠度限制):当跨距(4500mm时,绝对挠度不应该大于20mm;当跨距4500mni时,绝对挠度不应该大于30mm;对本例取:dr,iim=25. 167mmIxmin=5qkL4/384Edf, nm=5X2. 233X45307384/70000/25. 167=69500
14、96.296mm4选用立柱型材的截面特性按上一项计算结果选用型材号:凤铝219转角型材的抗弯强度设计值:fa=90MPa型材的抗剪强度设计值:t a=55MPa型材弹性模量:E=70000MPa绕X轴惯性矩:I=12047410mm4绕Y轴惯性矩:Iy=1622100mm4绕X轴净截面抵抗矩:Wnxl=103259mm3绕X轴净截面抵抗矩:Wnx2=98972mm3型材净截面面积:An=2179. 53mm2型材线密度:yg=0. 058847N/mm型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度:t=6mm型材受力面对中性轴的面积矩:S=76059mm311MQ2凤铝型材转角明框玻璃计算书明框玻璃幕墙设
15、计计算书厦门开联装饰工程塑性开展系数:Y=1.00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(urn?);B:幕墙立柱计算间距(mm);L:立柱跨度(mm);Nk=qc,AkA=QgarBL=0. 0005X1400X4530=3171NN:立柱轴向拉力设计值(N);N=l. 2Nk= 1.2X3171=3805.2N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/YWnxfa6. 3. 7EJGJ102-2003上式中:N:立柱轴力设计值(N);Mx:立柱弯矩设计值(N mm)
16、;An:立柱净截面面积(mm?);Wnx:在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mnf);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;fa:型材的抗弯强度设计值,取90MPa; 那么:N/An+Mx/ y Wn =3805. 2/2179. 53+8718817. 388/1. 00/98972=89. 84MPa90MPa立柱抗弯强度满足要求。4.1 立柱的挠度计算因为惯性矩预选是根据
17、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:L=12047410nrn4预选值为:Ixmm=6950096. 296mm4实际挠度计算值为:dF5qkL7384EIx=5 X 2. 233 X 45307384/70000/12047410=14. 519mm12MQ2凤铝型材转角明框玻璃计算书明框玻璃幕墙设计计算书厦门开联装饰工程而 df,iim=25. 167mm所以,立柱挠度满足规范要求。4.2 立柱的抗剪计算校核依据:t maxt:型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm);工 max=VSx/Lt=7699. 188X76059/12
18、047410/6=8.lOIMPaV . 101MPa55MPa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:30m;13MQ2凤铝型材转角明框玻璃计算书明框玻璃幕墙设计计算书厦门开联装饰工程2:横梁跨度:B= 1400mm;3:横梁上分格高:1700nm;横梁下分格高:1300mm;4:横梁计算间距:H=1500mm;5:力学模型:三角荷载简支梁;6:板块配置:中空玻璃6 +6 mm;7:横梁材质:6063-T5,断热型材;因为BWH,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:弯矩图(M)剪力图(V)三角形荷载简支梁受力模型5.1 横梁型材选材计
19、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/nrni); wk:风荷载标准值(MPa);B:横梁跨度(mm); qwk=wkB=0. 001595X1400=2.233N/mmqw:风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm);Qw -1 4qwk=1.4X2. 233=3.126N/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);Be:动力放大系数,取5.0;amax:水平地震影响系数最大值,a0. 12;Gk:幕墙构件的重力荷载标准值(N),(主要指面板组件);A:幕
20、墙平面面积加而);Qear= B e a maxGk/A5. 3. 4 JGJ102_2003=5.0X0. 12X0. 000414MQ2凤铝型材转角明框玻璃计算书明框玻璃幕墙设计计算书厦门开联装饰工程=0.00024MPaqEk: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. 00024X1400=0. 336N/mmqE:横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm);Qe=1 3qer=1. 3X0. 336=0. 437N/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. 1 JGJ102-200
21、3q=qw+0. 5qE=3. 126+0.5X0. 437=3. 344N/mm用于挠度计算时,采用Sw标准值:5. 4. 1EJGJ102-2003Qk=Qwk=2.233N/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(Nmm);Me:地震作用下横梁产生的弯矩(Nmm);B:横梁跨度(mm);M-qE/12ME=qEB712采用Sw+0. 5Se组合:My=Mw+0. 5Me=qB2/12=3. 344X1400712=546186. 667N mm横梁在自重荷载作用下的弯矩值(按
22、矩形分布):Gk:横梁自重线荷载标准值(N/mm);乩: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. 0004 X Hi=0. 0004X1700=0. 68N/mmG:横梁自重线荷载设计值(N/mm);G=l. 2Gk= 1.2X0. 68=0. 816N/mmMx:横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(Nmm);B:横梁跨度(mm);M=GB2/8=0.816X14007815MQ2凤铝型材转角明框玻璃计算书明框玻璃幕墙设计计算书厦门开联装饰工程=199920N mm5.2 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
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