=7523.82N 取V=10546.432N (2)立柱剪应力:
ηmax: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(mm3); Ix:立柱型材截面惯性矩(mm4);
t:型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm);
η=VmaxS/Ixtw =10546.432×32221/3936490/6 6.1.2 GB 50429-2007 =14.387MPa 14.387MPa≤55MPa 立柱抗剪强度满足要求!
有效截面计算
翼板1(均匀受压加劲板件),强硬化 加劲板件 k=8.2/(1+1.05)=4(式5.2.1-1 ψ=1) k0=4 k/= k/ k0 =4/4=1 f0.2 =110N/mm2 ε=(240/110)1/2=1.477 (表5.2.1-1) 构件宽厚比b0/t =(70-6)/3=21.3<有效最大宽厚比 =17(240/110)1/2×(ηk/)1/2=17×1.477×(1×1)1/2=17×1.477×1.0=25.1 翼板2(均匀受压加劲板件),强硬化 加劲肋板件 k=8.2/(1+1.05)=4(式5.2.1-1 ψ=1) k0=4 k/= k/ k0 =4/4=1 f0.2 =110N/mm2 ε=(240/110)1/2=1.477 (表5.2.1-1)
I=[h3(b2+4bb1+b12)]/ [36(b+b1)]=[23×(202+4×20×15+152)]/[36×(20+15)]=11.59 C=[11.59/(3/12)]1/3=3.6
按(式5.2.6-3)η=1+2.5 [(c/t-1)1/2/(b/t)]=1+2.5[(3.6/2.5-1)1/2/(64/3)]=1+2.5×0.03=1.075 构件宽厚比b0/t =(70-6)/2.5=21.3<有效最大宽厚比 =17(240/110)1/2×(ηk/)1/2=17×1.477×(1.075×1)1/2=17×1.477×1.037=26.04 板件截面全部有效,即不要进行板件的有效厚度计算。 腹板 强硬化 加劲板件
ζmin=N/A0+M/(1.0W)=-5040 /1319.25-4163501.825/51186= -85.17 N/mm2 ζmax=N/A0+M/(1.0W)= -5040 /1319.25+4163501.825/51186= -77.51 N/mm2
受弯构件 ψ=ζmin /ζmax =-85.17/77.51=-1.10< -1 (k值按ψ=-1的值采用) 按(式5.2.5-3) k=5.98×[1-(-1)]2=23.92
k0=4 k/= k/ k0 =23.92/4=5.98 ε=(240/110)1/2=1.477 (表5.2.1-1) η=1 构件宽厚比b0/t =(150-6)/3=48<有效最大宽厚比=17(240/110)1/2×(ηk/)1/2 =17×1.477×(1×5.98)1/2=17×1.477×2.445=61.39,板件截面全部有效,即不要进行板件的有效厚度计算。
5 幕墙横梁计算
基本参数:
1:计算点标高:99.85m; 2:横梁跨度:B=2400mm;
3:横梁上分格高:600mm;横梁下分格高:600mm; 4:横梁计算间距:H=600mm; 5:力学模型:梯形荷载简支梁; 6:板块配置:中空玻璃6 +6 mm; 7:横梁材质:6063-T5;
因为B>H,所以本处幕墙横梁按梯形荷载简支梁力学模型进行设计计算,受力模型如下:
5.1 横梁型材选材计算:
(1)横梁在风荷载作用下的线荷载集度(按梯形分布): 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); H:幕墙横梁计算间距(mm); qwk=wkH
=0.001103×600 =0.662N/mm
qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm); qw=1.4qwk
=1.4×0.662 =0.927N/mm
(2)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用的线荷载集度(按梯形分布): qEAk:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(MPa); βE:动力放大系数,取5.0;
αmax: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(mm2);
qEAk=βEαmaxGk/A …… 5.3.4[JGJ102-2003] =5.0×0.08×0.0004 =0.00016MPa
qEk:横梁受水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm); H:幕墙横梁计算间距(mm); qEk=qEAkH
=0.00016×600 =0.096N/mm
qE:横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm); qE=1.3qEk
=1.3×0.096 =0.125N/mm
(3)幕墙横梁受荷载集度组合:
用于强度计算时,采用Sw+0.5SE组合设计值: ……5.4.1[JGJ102-2003] q=qw+0.5qE
=0.927+0.5×0.125 =0.99N/mm
用于挠度计算时,采用Sw标准值: ……5.4.1[JGJ102-2003] qk=qwk
=0.662N/mm
(4)横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值(按梯形分布): 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);
H:幕墙横梁计算间距(mm);
采用Sw+0.5SE组合: ……5.4.1[JGJ102-2003] Mw=qwB2(3-(H/B)2)/24 ME=qEB2(3-(H/B)2)/24 My=Mw+0.5ME
=qB2(3-(H/B)2)/24
=0.99×24002×(3-(600/2400)2)/24 =697950N·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); H:横梁计算间距(mm); Gk=0.0004×H =0.0004×600 =0.24N/mm
G:横梁自重线荷载设计值(N/mm); G=1.2Gk
=1.2×0.24 =0.288N/mm
Mx: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
=0.288×24002/8 =207360N·mm
5.2 确定材料的截面参数:
(1)横梁抵抗矩预选:
Wnx:绕X方向横梁净截面抵抗矩预选值(mm3); Wny:绕Y方向横梁净截面抵抗矩预选值(mm3);