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=1.2×759 =910.8N
N2:自重荷载(N): N2=PG
=910.8N
(6)连接处组合荷载V: 采用SG+Sw+0.5SE V=(N12+N22)0.5
=(1583.7292+910.82)0.5 =1826.952N
(7)连接焊缝的强度计算:
V:连接处的组合总剪力(N); Lw:角焊缝的总有效长度(mm); hf:角焊缝的高度(mm);
ffw:角焊缝的强度设计值(MPa); f:焊缝最大应力值(MPa); f=V/0.707/Lw/hf
=1826.952/0.707/100/4 =6.46MPa
6.46MPa≤ffw=160MPa 焊缝强度可以满足要求!
7.2 立柱与主结构间焊接强度计算
(1)连接处风荷载设计值计算: Nwk:连接处风荷载标准值(N): B1:立柱计算间距(mm); L:立柱跨度(mm); Nwk=wkB1L
=0.001119×1100×3700 =4554.33N
Nw:连接处风荷载设计值(N): Nw=1.4Nwk
=1.4×4554.33 =6376.062N
(2)连接处地震作用设计值:
NEk:连接处地震作用标准值(N): B1:立柱计算间距(mm); L:立柱跨度(mm); NEk=βEαmaxGk/A×B1L
=5×0.16×0.0011×1100×3700 =3581.6N
NE:连接处地震作用设计值(N): NE=1.3NEk
=1.3×3581.6 =4656.08N
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(3)连接处水平剪切总力: N1:连接处水平总力(N): 采用Sw+0.5SE组合: N1=Nw+0.5NE
=6376.062+0.5×4656.08 =8704.102N (4)连接处重力总力:
NGk:连接处自重总值标准值(N): B1:立柱计算间距(mm); L:立柱跨度(mm); NGk=0.0011×B1L
=0.0011×1100×3700 =4477N
NG:连接处自重总值设计值(N): NG=1.2NGk
=1.2×4477 =5372.4N (5)连接处总剪力:
N:连接处总剪力(N): N=(N21+N2G)0.5
=(8704.1022+5372.42)0.5 =10228.591N
(6)连接焊缝的强度计算:
N:连接处的组合总剪力(N); Lw:角焊缝的总有效长度(mm); hf:角焊缝的高度(mm);
fwf:角焊缝的强度设计值(MPa); f:焊缝最大应力值(MPa); f=N/0.707/Lw/hf/2
=10228.591/0.707/100/6/2 =12.056MPa
12.056MPa≤fwf=160MPa 焊缝强度可以满足要求!
8 幕墙穿透埋件计算
基本参数:
1:计算点标高:69.5m;
2:立柱计算间距:B=1100mm; 3:立柱长度:L=3700mm; 4:立柱力学模型:单跨梁; 5:埋件位置:侧埋; 6:板块配置:石材;
7:选用螺栓:螺栓行数:2排;
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螺栓列数:2列;
最外排螺栓间距:H=110mm; 最外列螺栓间距:B=200mm; 螺栓材质:HPB235(Q235); 螺栓公称直径:12mm;
螺栓应力截面面积:84.3mm2;
8.1 荷载值计算
(1)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用: qEk=βEαmaxGk/A
=5.0×0.16×0.0011 =0.00088MPa
(2)幕墙受水平荷载设计值组合:
采用Sw+0.5SE组合: ……5.4.1[JGJ102-2003] q=1.4wk+0.5×1.3qEk
=1.4×0.001119+0.5×1.3×0.00088 =0.002139MPa
(3)立柱单元自重荷载标准值: Gk=0.0011×BL
=0.0011×1100×3700 =4477N
(4)校核处埋件受力分析: V:剪力(N);
N:轴向拉力(N);
e0:剪力作用点到埋件距离,即立柱螺栓连接处到埋件面距离(mm); V=1.2Gk
=1.2×4477 =5372.4N N=qBL
=0.002139×1100×3700 =8705.73N M=e0V
=80×5372.4 =429792N·mm
8.2 螺栓群中承受拉力最大螺栓的拉力计算
参考5.2.2[JGJ145-2004]规定,在轴心拉力和弯矩共同作用下(下图所示),进行弹性分析时,受力最大螺栓的拉力计算值应按下列规定计算: 1:当N/n-My1/Σyi2≥0时: Nsdh=N/n+My1/Σyi2
2:当N/n-My1/Σyi2<0时: Nsdh=(NL+M)y1//Σyi/2 在上面公式中:
M:弯矩设计值;
Nsdh:群栓中受拉力最大螺栓的拉力计算值;
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y1,yi:螺栓1及i至群栓形心轴的垂直距离;
y//1,yi:螺栓1及i至受压一侧最外排螺栓的垂直距离; L:轴力N作用点至受压一侧最外排螺栓的垂直距离;
…………
在本例中:
N/n-My1/Σy2i
=8705.73/4-429792×55/12100 =222.832 因为:
222.832≥0 所以:
Nh2sd=N/n+My1/Σyi=4130.032N
8.3 螺栓承受的最大剪切荷载
埋件的剪切荷载由最上排的螺栓分担,本处埋件每排螺栓是2个,因此每个螺栓的剪力是:
Vhsd=V/2
=5372.4/2 =2686.2N
8.4 螺栓抗拉承载力计算
校核依据:
Nbt=Aefbt≥Nhsd 上式中:
Nb
t:单个螺栓的抗拉承载力设计值(N);
Ae:螺栓的应力截面面积,M12螺栓取84.3mm2;
fbt:螺栓的抗拉强度设计值(MPa),对HPB235(Q235),取210MPa; Nhsd:群栓中受拉力最大螺栓的拉力计算值(N); 代入已知参数: Nbt=Aefbt
=84.3×210
=17703N≥Nhsd=4130.032N
所以穿透螺栓的抗拉承受力满足设计要求!
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8.5 螺栓抗剪承载力计算
校核依据:
Nvb=nv×πd2/4×fvb≥Vsdh 上式中:
Nvb:单个螺栓的抗剪承载力设计值(N); nv:剪切面数;
d:螺杆的直径(mm);
fvb:螺栓的抗剪强度设计值(MPa),对HPB235(Q235),取190MPa; Vsdh:群栓中受剪力最大螺栓的剪力计算值(N); 代入已知参数:
Nvb=nv×πd2/4×fvb
2
=1×3.14×12/4×190 =21477.6N≥Vsdh=2686.2N
所以穿透螺栓的抗剪承受力满足设计要求!
8.6 拉剪复合承载力计算
校核依据:
(Nsdh/Ntb)2+(Vsdh/Nvb)2≤1 代入数值得:
(Nsdh/Ntb)2+(Vsdh/Nvb)2
=(4130.032/17703)2+(2686.2/21477.6)2 =0.0701≤1
所以穿透螺栓的拉剪复合承载力满足设计要求!
9 幕墙转接件强度计算
基本参数:
1:转接件断面面积:A=750mm2; 2:转接件断面抵抗矩:W=15625mm3;
9.1 受力分析
转接件的受力情况根据前面埋件的计算结果,有: V:剪力(N) N:轴向拉力(N) M:弯矩(N·mm) V=5372.4N N=8705.73N M=429792N·mm
9.2 转接件的强度计算
校核依据:
σ=N/A/2+M/γW/2≤f
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