9.1計算依據(jù)及說明 19.23.6米跨度玻璃幕墻 69.2.1荷載計算 69.2.2水密性指標(biāo)值計算 109.2.3玻璃計算 109.2.4玻璃托塊計算 139.2.5結(jié)構(gòu)膠計算 159.2.6立柱計算 179.2.7立柱與主結(jié)構(gòu)連接計算 239.2.8橫梁計算 259.2.9橫梁與立柱連接件計算 309.2.10幕墻固定壓塊強度計算 359.2.11預(yù)埋件計算 379.2.12端接構(gòu)件強度計算 399.2.13端部連接焊縫強度計算 439.2.14伸縮縫計算 459.2.15小玻璃計算 469.2.16結(jié)構(gòu)膠計算 499.35.4米跨度玻璃幕墻 519.3.1荷載計算 519.3.2水密性指標(biāo)值計算 559.3.3玻璃計算 559.3.4玻璃托塊計算 599.3.5結(jié)構(gòu)膠計算 609.3.6立柱計算 629.3.7立柱與主結(jié)構(gòu)連接計算 699.3.8橫梁計算 709.3.9幕墻固定壓塊強度計算 759.3.10預(yù)埋件計算 779.3.11端接構(gòu)件強度計算 809.3.12端部連接焊縫強度計算 839.3.13伸縮縫計算 859.4點式玻璃欄桿 869.4.1荷載計算 869.4.2欄桿計算信息 889.53.6米跨度支點后置埋件 1049.5.1化學(xué)錨栓計算 1049.65.4米跨度支點后置埋件 1189.6.1化學(xué)錨栓計算 1189.1計算依據(jù)及說明1工程概況說明工程名稱:大連創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)園工程所在城市:大連市工程所屬建筑物地區(qū)類別:A類工程所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度:七度(0.15g)工程基本風(fēng)壓:0.65kN/m2工程強度校核處標(biāo)高:103.45m2設(shè)計依據(jù)序號標(biāo)準名稱標(biāo)準號1《緊固件機械性能自攻螺釘》GB3098.5-20162《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-20163《緊固件機械性能螺母》GB/T3098.2-20154《建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測方法》GB/T18250-20155《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ113-20156《建筑物防雷裝置檢測技術(shù)規(guī)范》GB/T21431-20157《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-20158《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準》GB50189-20159《緊固件機械性能不銹鋼螺母》GB3098.15-201410《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-201411《綠色建筑評價標(biāo)準》GB/T50378-201412《建筑鋁合金型材用聚酰胺隔熱條》JG/T174-201413《緊固件機械性能不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱》GB3098.6-201414《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范(附條文說明)》GB50367-201315《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》JGJ145-201316《中空玻璃用彈性密封膠》GB/T29755-201317《鋁合金建筑型材隔熱型材》GB/T5237.6-201218《中空玻璃》GB/T11944-201219《一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材第1部分：一般要求》GB/T3880.1-201220《一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材第3部分：尺寸偏差》GB/T3880.3-201221《建筑陶瓷薄板應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ/T172-201222《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-201223《一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材第2部分：力學(xué)性能》GB/T3880.2-201224《干掛空心陶瓷板》GB/T27972-201125《建筑用隔熱鋁合金型材》JG175-201126《建筑工程用索》JG/T330-201127《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》GB3098.1-201028《建筑制圖標(biāo)準》GB/T50104-201029《鋁合金門窗工程技術(shù)規(guī)范》JGJ214-201030《建筑玻璃點支承裝置》JG/T138-201031《吊掛式玻璃幕墻支承裝置》JG139-201032《公共建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)范》JGJ176-200933《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》JGJ/T116-200934《鋁型材截面幾何參數(shù)算法及計算機程序要求》YS/T437-200935《天然花崗石建筑板材》GB/T18601-200936《夾層玻璃》GB15763.3-200937《陶瓷板》GB/T23266-200938《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-200939《石材用建筑密封膠》GB/T23261-200940《平板玻璃》GB11614-200941《鋁合金建筑型材氟碳漆噴涂型材》GB/T5237.5-200842《鋁合金建筑型材粉末噴涂型材》GB/T5237.4-200843《鋁合金建筑型材電泳涂漆型材》GB/T5237.3-200844《中空玻璃穩(wěn)態(tài)U值（傳熱系數(shù)）的計算及測定》GB/T22476-200845《塑料門窗工程技術(shù)規(guī)程》JGJ103-200846《鋁合金建筑型材陽極氧化、著色型材》GB/T5237.2-200847《建筑玻璃采光頂》JG/T231-200848《建筑門窗玻璃幕墻熱工計算規(guī)程》JGJ/T151-200849《鋁合金建筑型材基材》GB/T5237.1-200850《熱軋型鋼》GB/T706-200851《普通裝飾用鋁塑復(fù)合板》GB/T22412-200852《鋁合金門窗》GB/T8478-200853《冷彎型鋼》GB/T6725-200854《建筑外門窗保溫性能分級及檢測方法》GB/T8484-200855《半鋼化玻璃》GB/T17841-200856《中國地震烈度表》GB/T17742-200857《耐候結(jié)構(gòu)鋼》GB/T4171-200858《搪瓷用冷軋低碳鋼板及鋼帶》GB/T13790-200859《建筑外窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能現(xiàn)場檢測方法》JG/T211-200760《不銹鋼和耐熱鋼牌號及化學(xué)成分》GB/T20878-200761《不銹鋼棒》GB/T1220-200762《建筑幕墻》GB/T21086-200763《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50429-200764《小單元建筑幕墻》JG/T216-200765《百頁窗用鋁合金帶材》YS/T621-200766《建筑幕墻用瓷板》JG/T217-200767《建筑用不銹鋼絞線》JG/T200-200768《民用建筑能耗數(shù)據(jù)采集標(biāo)準》JGJ/T154-200769《中空玻璃用復(fù)合密封膠條》JC/T1022-200770《建筑結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管》JG/T178-200571《建筑隔聲評價標(biāo)準》GB/T50121-200572《建筑用硬質(zhì)塑料隔熱條》JG/T174-200573《鋼化玻璃》GB15763.2-200574《干掛飾面石材及其金屬掛件》JC830·1~830·2-200575《混凝土用膨脹型、擴孔型建筑錨栓》JG160-200476《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-200377《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017-200378《建筑幕墻抗震性能振動臺試驗方法》GB/T18575-200179《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133-200180《幕墻玻璃接縫用密封膠》JC/T882-200181《點支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程》CECS127-200182《玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準》JGJ/T139-200183《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準》GB50068-200184《混凝土接縫用密封膠》JC/T881-200185《螺紋緊固件應(yīng)力截面積和承載面積》GB/T16823.1-19973基本計算公式(1).場地類別劃分:根據(jù)地面粗糙度,場地可劃分為以下類別:A類近海面,海島,海岸,湖岸及沙漠地區(qū);B類指田野,鄉(xiāng)村,叢林,丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn);C類指有密集建筑群的城市市區(qū);D類指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū);大連創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)園按A類地區(qū)計算風(fēng)壓(2).風(fēng)荷載計算:幕墻屬于薄壁外圍護構(gòu)件，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-20128.1.1-2采用風(fēng)荷載計算公式:EQw\s(,k)=EQβ\s(,gz)×EQμ\s(,sl)×EQμ\s(,z)×EQw\s(,0)其中:EQw\s(,k)作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準值(kN/m2)EQβ\s(,gz)瞬時風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算:EQβ\s(,gz)=1+2gEQI\s(,10)(EQ\f(z,10))(-α)其中g(shù)為峰值因子取為2.5，I10為10米高名義湍流度,α為地面粗糙度指數(shù)A類場地:EQI\s(,10)=0.12,α=0.12B類場地:EQI\s(,10)=0.14,α=0.15C類場地:EQI\s(,10)=0.23,α=0.22D類場地:EQI\s(,10)=0.39,α=0.30EQμ\s(,z)風(fēng)壓高度變化系數(shù),按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012取定,根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算:A類場地:EQμ\s(,z)=1.284×(EQ\f(Z,10))0.24B類場地:EQμ\s(,z)=1.000×(EQ\f(Z,10))0.30C類場地:EQμ\s(,z)=0.544×(EQ\f(Z,10))0.44D類場地:EQμ\s(,z)=0.262×(EQ\f(Z,10))0.60本工程屬于A類地區(qū)EQμ\s(,sl)風(fēng)荷載體型系數(shù),按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012取定EQw\s(,0)基本風(fēng)壓,按全國基本風(fēng)壓圖,大連市地區(qū)取為0.65kN/m2(3).地震作用計算:EQq\s(,EAk)=EQβ\s(,E)×EQα\s(,max)×EQG\s(,Ak)其中:EQq\s(,EAk)水平地震作用標(biāo)準值EQβ\s(,E)動力放大系數(shù),按5.0取定EQα\s(,max)水平地震影響系數(shù)最大值,按相應(yīng)設(shè)防烈度取定:6度(0.05g):EQα\s(,max)=0.047度(0.1g):EQα\s(,max)=0.087度(0.15g):EQα\s(,max)=0.128度(0.2g):EQα\s(,max)=0.168度(0.3g):EQα\s(,max)=0.249度(0.4g):EQα\s(,max)=0.32大連市地區(qū)設(shè)防烈度為七度(0.15g),根據(jù)本地區(qū)的情況,故取EQα\s(,max)=0.12EQG\s(,Ak)幕墻構(gòu)件的自重(N/m2)(4).荷載組合:結(jié)構(gòu)設(shè)計時，根據(jù)構(gòu)件受力特點，荷載或作用的情況和產(chǎn)生的應(yīng)力(內(nèi)力)作用方向，選用最不利的組合，荷載和效應(yīng)組合設(shè)計值按下式采用：EQγ\s(,G)EQS\s(,G)+EQγ\s(,w)EQψ\s(,w)EQS\s(,w)+EQγ\s(,E)EQψ\s(,E)EQS\s(,E)+EQγ\s(,T)EQψ\s(,T)EQS\s(,T)各項分別為永久荷載：重力；可變荷載：風(fēng)荷載、溫度變化；偶然荷載：地震水平荷載標(biāo)準值:EQq\s(,k)=EQW\s(,k)+0.5×EQq\s(,EAk)，維護結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準值不考慮地震組合水平荷載設(shè)計值:q=1.4×EQW\s(,k)+0.5×1.3×EQq\s(,EAk)荷載和作用效應(yīng)組合的分項系數(shù),按以下規(guī)定采用:①對永久荷載采用標(biāo)準值作為代表值，其分項系數(shù)滿足：a.當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時：對由可變荷載效應(yīng)控制的組合，取1.2；對有永久荷載效應(yīng)控制的組合，取1.35b.當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時：一般情況取1.0；②可變荷載根據(jù)設(shè)計要求選代表值，其分項系數(shù)一般情況取1.49.23.6米跨度玻璃幕墻9.2.1荷載計算1風(fēng)荷載標(biāo)準值計算EQW\s(,k):作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準值(kN/m2)z:計算高度103.45mEQμ\s(,z):103.45m高處風(fēng)壓高度變化系數(shù)(按A類區(qū)計算):(GB50009-2012條文說明8.2.1)EQμ\s(,z)=1.284×(EQ\f(z,10))0.24=2.24957EQI\s(,10):10米高名義湍流度,對應(yīng)A、B、C、D類地面粗糙度，分別取0.12、0.14、0.23、0.39。(GB50009-2012條文說明8.4.6)EQβ\s(,gz):陣風(fēng)系數(shù):(GB50009-20128.1.1-2)EQβ\s(,gz)=1+2×g×EQI\s(,10)×(EQ\f(z,10))(-α)=1+2×2.5×0.12×(EQ\f(103.45,10))(-0.12)=1.4533EQμ\s(,sp1):局部正風(fēng)壓體型系數(shù)EQμ\s(,sn1):局部負風(fēng)壓體型系數(shù),通過計算確定EQμ\s(,sz):建筑物表面正壓區(qū)體型系數(shù)，按照(GB50009-20128.3.3)取1EQμ\s(,sf):建筑物表面負壓區(qū)體型系數(shù)，按照(GB50009-20128.3.3-2)取-1.4對于封閉式建筑物，考慮內(nèi)表面壓力，取-0.2或0.2EQA\s(,v):立柱構(gòu)件從屬面積取5.4m2EQA\s(,h):橫梁構(gòu)件從屬面積取2.385m2EQμ\s(,sa):維護構(gòu)件面板的局部體型系數(shù)EQμ\s(,s1z)=EQμ\s(,sz)+0.2=1.2EQμ\s(,s1f)=EQμ\s(,sf)-0.2=-1.6維護構(gòu)件從屬面積大于或等于25m2的體型系數(shù)計算EQμ\s(,s25z)=EQμ\s(,sz)×0.8+0.2(GB50009-20128.3.4)=1EQμ\s(,s25f)=EQμ\s(,sf)×0.8-0.2(GB50009-20128.3.4)=-1.32對于直接承受荷載的面板而言，不需折減有EQμ\s(,saz)=1.2EQμ\s(,saf)=-1.6同樣，取立柱面積對數(shù)線性插值計算得到EQμ\s(,savz)=EQμ\s(,sz)+(EQμ\s(,sz)×0.8-EQμ\s(,sz))×EQ\f(log(A\s(,v)),1.4)+0.2=1+(0.8-1)×EQ\f(0.732394,1.4)+0.2=1.09537EQμ\s(,savf)=EQμ\s(,sf)+(EQμ\s(,sf)×0.8-EQμ\s(,sf))×EQ\f(log(A\s(,v)),1.4)-0.2=-1.4+((-1.12)-(-1.4))×EQ\f(0.732394,1.4)-0.2=-1.45352同樣，取橫梁面積對數(shù)線性插值計算得到EQμ\s(,sahz)=EQμ\s(,sz)+(EQμ\s(,sz)×0.8-EQμ\s(,sz))×EQ\f(log(A\s(,h)),1.4)+0.2=1+(0.8-1)×EQ\f(0.377488,1.4)+0.2=1.14607EQμ\s(,sahf)=EQμ\s(,sf)+(EQμ\s(,sf)×0.8-EQμ\s(,sf))×EQ\f(log(A\s(,h)),1.4)-0.2=-1.4+((-1.12)-(-1.4))×EQ\f(0.377488,1.4)-0.2=-1.5245按照以上計算得到對于面板有:EQμ\s(,sp1)=1.2EQμ\s(,sn1)=-1.6對于立柱有:EQμ\s(,svp1)=1.09537EQμ\s(,svn1)=-1.45352對于橫梁有:EQμ\s(,shp1)=1.14607EQμ\s(,shn1)=-1.5245面板正風(fēng)壓風(fēng)荷載標(biāo)準值計算如下EQW\s(,kp)=EQβ\s(,gz)×EQμ\s(,sp1)×EQμ\s(,z)×EQW\s(,0)(GB50009-20128.1.1-2)=1.4533×1.2×2.24957×0.65=2.55006kN/m2面板負風(fēng)壓風(fēng)荷載標(biāo)準值計算如下EQW\s(,kn)=EQβ\s(,gz)×EQμ\s(,sn1)×EQμ\s(,z)×EQW\s(,0)(GB50009-20128.1.1-2)=1.4533×(-1.6)×2.24957×0.65=-3.40007kN/m2同樣，立柱正風(fēng)壓風(fēng)荷載標(biāo)準值計算如下EQW\s(,kvp)=EQβ\s(,gz)×EQμ\s(,svp1)×EQμ\s(,z)×EQW\s(,0)(GB50009-20128.1.1-2)=1.4533×1.09537×2.24957×0.65=2.32772kN/m2立柱負風(fēng)壓風(fēng)荷載標(biāo)準值計算如下EQW\s(,kvn)=EQβ\s(,gz)×EQμ\s(,svn1)×EQμ\s(,z)×EQW\s(,0)(GB50009-20128.1.1-2)=-3.0888kN/m2同樣，橫梁正風(fēng)壓風(fēng)荷載標(biāo)準值計算如下EQW\s(,khp)=EQβ\s(,gz)×EQμ\s(,shp1)×EQμ\s(,z)×EQW\s(,0)(GB50009-20128.1.1-2)=2.43546kN/m2橫梁負風(fēng)壓風(fēng)荷載標(biāo)準值計算如下EQW\s(,khn)=EQβ\s(,gz)×EQμ\s(,shn1)×EQμ\s(,z)×EQW\s(,0)(GB50009-20128.1.1-2)=-3.23964kN/m22風(fēng)荷載設(shè)計值計算W:風(fēng)荷載設(shè)計值:kN/m2γw:風(fēng)荷載作用效應(yīng)的分項系數(shù)：1.4按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-20035.4.2條規(guī)定采用面板風(fēng)荷載作用計算Wp=γw×Wkp=1.4×2.55006=3.57008kN/m2Wn=γw×Wkn=1.4×(-3.40007)=-4.7601kN/m2立柱風(fēng)荷載作用計算Wvp=γw×Wkvp=1.4×2.32772=3.2588kN/m2Wvn=γw×Wkvn=1.4×(-3.0888)=-4.32432kN/m2橫梁風(fēng)荷載作用計算Whp=γw×Wkhp=1.4×2.43546=3.40964kN/m2Whn=γw×Wkhn=1.4×(-3.23964)=-4.53549kN/m23水平地震作用計算GAK:面板平米重量取0.4096kN/m2αmax:水平地震影響系數(shù)最大值:0.12qEk:分布水平地震作用標(biāo)準值(kN/m2)qEk=βE×αmax×GAK(JGJ102-20035.3.4)=5×0.12×0.4096=0.24576kN/m2rE:地震作用分項系數(shù):1.3qEA:分布水平地震作用設(shè)計值(kN/m2)qEA=rE×qEk=1.3×0.24576=0.319488kN/m24荷載組合計算幕墻承受的荷載作用組合計算，按照規(guī)范，考慮正風(fēng)壓、地震荷載組合:Szkp=Wkp=2.55006kN/m2Szp=Wkp×γw+qEk×γE×ψE=2.55006×1.4+0.24576×1.3×0.5=3.72982kN/m2考慮負風(fēng)壓、地震荷載組合:Szkn=Wkn=-3.40007kN/m2Szn=Wkn×γw-qEk×γE×ψE=-3.40007×1.4-0.24576×1.3×0.5=-4.91985kN/m2綜合以上計算，取絕對值最大的荷載進行強度演算采用面板荷載組合標(biāo)準值為3.40007kN/m2面板荷載組合設(shè)計值為4.91985kN/m2立柱承受風(fēng)荷載標(biāo)準值為3.0888kN/m2橫梁承受風(fēng)荷載標(biāo)準值為3.23964kN/m29.2.2水密性指標(biāo)值計算1水密性計算根據(jù)《建筑幕墻》GB/T21086--20075.1.2.1要求,水密性能指標(biāo)應(yīng)按照如下方法確定,對于ⅢA和ⅣA地區(qū)，即熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng)多發(fā)地區(qū)，水密性能指標(biāo)P按照下面公式計算：P=1000×EQμ\s(,z)×EQμ\s(,c)×EQω\s(,0)GB/T21086--20075.1.2.1z:計算高度103.45mEQμ\s(,z):103.45m高處風(fēng)壓高度變化系數(shù)(按A類區(qū)計算):(GB50009-2012條文說明8.2.1)EQμ\s(,z)=1.284×(EQ\f(z,10))0.24=2.24957EQμ\s(,c):風(fēng)力系數(shù)，可取1.2EQω\s(,0):大連市地區(qū)基本風(fēng)壓，取0.65kN/m2，大連市地區(qū)所屬氣候區(qū)域為IA類氣候所以有：P=1000×EQμ\s(,z)×EQμ\s(,c)×EQω\s(,0)=1000×2.24957×1.2×0.65=1754.67Pa由于該地區(qū)所屬氣候區(qū)域為IA類氣候，根據(jù)GB/T21086--20075.1.2.1(b)規(guī)定，實際水密性能按照上式的75%進行設(shè)計，即P×0.75=1316Pa9.2.3玻璃計算1玻璃面積B:該處玻璃幕墻分格寬:1.8mH:該處玻璃幕墻分格高:1.7mA:該處玻璃板塊面積:A=B×H=1.8×1.7=3.06m22玻璃板塊自重EQG\s(,SAk):中空玻璃板塊平均自重(不包括鋁框):玻璃的體積密度為:25.6(kN/m3)(JGJ102-20035.3.1)EQt\s(,1):外層玻璃厚度8mmEQt\s(,2):內(nèi)層玻璃厚度8mmEQG\s(,SAk)=25.6×EQ\f(t\s(,1)+t\s(,2),1000)=25.6×EQ\f(8+8,1000)=0.4096kN/m23玻璃強度計算選定面板材料為:8(TP)+12+8(TP)中空玻璃校核依據(jù):σ≤EQf\s(,g)q:玻璃所受組合荷載:4.91985kN/m2a:玻璃短邊邊長:1.7mb:玻璃長邊邊長:1.8mEQt\s(,o):中空玻璃外層玻璃厚度:8mmEQt\s(,i):中空玻璃內(nèi)層玻璃厚度:8mmE:玻璃彈性模量:72000N/mm2m:玻璃板面跨中彎曲系數(shù),按邊長比a/b查表6.1.2-1得:0.0488η:折減系數(shù),根據(jù)參數(shù)θ查表6.1.2-2EQσ\s(,w):玻璃所受應(yīng)力:q=4.91985kN/m2荷載分配計算:EQq\s(,o)=1.1×q×EQ\f(t\s(,o)3,t\s(,o)3+t\s(,i)3)=1.1×4.91985×EQ\f(83,83+83)=2.70592EQq\s(,i)=q×EQ\f(t\s(,i)3,t\s(,o)3+t\s(,i)3)=4.91985×EQ\f(83,83+83)=2.45992EQq\s(,ko)=1.1×EQq\s(,k)×EQ\f(t\s(,o)3,t\s(,o)3+t\s(,i)3)=1.1×3.40007×EQ\f(83,83+83)=1.87004EQq\s(,ki)=EQq\s(,k)×EQ\f(t\s(,i)3,t\s(,o)3+t\s(,i)3)=3.40007×EQ\f(83,83+83)=1.70004參數(shù)θ計算:EQθ\s(,o)=EQ\f(q\s(,ko)×a4×109,E×t\s(,o)4)(JGJ102-20036.1.2-3)=EQ\f(1.87004×1.74×109,72000×84)=52.9608查表6.1.2-2得ηo=0.801118EQθ\s(,i)=EQ\f(q\s(,ki)×a4×109,E×t\s(,i)4)=EQ\f(1.70004×1.74×109,72000×84)=48.1461查表6.1.2-2得EQη\s(,i)=0.815562玻璃最大應(yīng)力計算:EQσ\s(,wo)=EQ\f(6×m×q\s(,o)×a2×1000,t\s(,o)2)×EQη\s(,o)(JGJ102-20036.1.2-1)=EQ\f(6×0.0488×2.70592×1.72×1000,82)×0.801118=28.6615N/mm2EQσ\s(,wi)=EQ\f(6×m×q\s(,i)×a2×1000,t\s(,i)2)×ηi=EQ\f(6×0.0488×2.45992×1.72×1000,82)×0.815562=26.5257N/mm228.6615N/mm2≤EQf\s(,g)=84N/mm226.5257N/mm2≤EQf\s(,g)=84N/mm2玻璃的強度滿足4玻璃跨中撓度計算校核依據(jù):EQd\s(,f)≤EQd\s(,flim)=EQ\f(1.7,60)×1000=28.3333mmD:玻璃剛度(N·mm)ν:玻璃泊松比:0.2E:玻璃彈性模量:72000N/mm2EQt\s(,e):中空玻璃的等效厚度EQt\s(,e)=0.95×EQ\r(3,t\s(,o)3+t\s(,i)3)=0.95×EQ\r(3,83+83)=9.5754mmD=EQ\f(E×t\s(,e)3,12×(1-ν2))=EQ\f(72000×9.57543,12×(1-0.22))=5487200.0N·mmEQq\s(,k):玻璃所受組合荷載標(biāo)準值:3.40007kN/m2μ:撓度系數(shù),按邊長比a/b查表6.1.3得:0.00454222參數(shù)θ計算:θ=EQ\f(q\s(,k)×a4,E×t\s(,e)4)(JGJ102-20036.1.2-3)=EQ\f(3.40007×1.74,72000×9.57544)×109=46.9163η:折減系數(shù),根據(jù)參數(shù)θ查表6.1.2-2得η=0.819251EQd\s(,f):玻璃組合荷載標(biāo)準值作用下?lián)隙茸畲笾礒Qd\s(,f)=EQ\f(μ×q\s(,k)×a4,D)×η(JGJ102-20036.1.3-2)=EQ\f(0.00454222×3.40007×1.74,5487200.0)×0.819251×109=19.2583mm19.2583mm≤EQd\s(,flim)=28.3333mm玻璃的撓度滿足9.2.4玻璃托塊計算1托板計算參數(shù)說明玻璃托板采用材料為鋁-6063-T6,托板厚度為5.5,托板寬度為100,計算的玻璃下部有2個托板,玻璃板塊傳遞的重力設(shè)計值為1.69206kN,托板上重力作用點距離托板邊部距離為40mm,托板水平邊總長度45mm,。托板具體見下示意圖2托板強度計算作用在每個托塊上的P=EQ\f(G,N)=EQ\f(1.69206,2)=0.846029kN托塊與主型材接觸角部的截面抵抗矩為EQW\s(,x)=EQ\f(100×5.52,6)=504.167mm3玻璃重力作用產(chǎn)生的彎矩為M=P×L=0.846029×1000×40=33841.2N.mm所以由于彎矩作用產(chǎn)生的正應(yīng)力σ=EQ\f(M,W\s(,x))=EQ\f(33841.2,504.167)=67.1229N/mm2由重力作用產(chǎn)生的剪應(yīng)力τ=EQ\f(P,A)=EQ\f(0.846029×1000,100×5.5)=1.53823N/mm2考慮折算應(yīng)力EQσ\s(,s)=EQ\r(σ2+3×τ2)=EQ\r(67.12292+3×1.538232)=67.1758N/mm2由于EQσ\s(,s)≤1.1×140=154N/mm2,托板強度滿足要求9.2.5結(jié)構(gòu)膠計算1結(jié)構(gòu)膠寬度計算(1)組合荷載作用下結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度的計算:EQC\s(,s1):組合荷載作用下結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度(mm)W:組合荷載設(shè)計值:4.91985kN/m2a:矩形分格短邊長度:1.7mEQf\s(,1):結(jié)構(gòu)膠的短期強度允許值:0.2N/mm2按5.6.2條規(guī)定采用EQC\s(,s1)=EQ\f(W×a,2×f\s(,1))(JGJ102-20035.6.3-1)=EQ\f(4.91985×1.7,2×0.2)=20.9093mm取21mm(2)結(jié)構(gòu)硅酮密封膠的最小計算寬度:21mm2結(jié)構(gòu)膠厚度計算(1)溫度變化效應(yīng)膠縫厚度的計算:EQT\s(,s):溫度變化效應(yīng)結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)厚度:mmEQδ\s(,1):結(jié)構(gòu)硅酮密封膠的溫差變位承受能力:0.125△Ｔ:年溫差:80℃EQU\s(,s):玻璃板塊在年溫差作用下玻璃與鋁型材相對位移量:mm鋁型材線膨脹系數(shù):al=2.35×10-5玻璃線膨脹系數(shù):aw=1×10-5EQU\s(,s)=EQ\f(b×△Ｔ×(2.35-1),100)=EQ\f(1.8×80×(2.35-1),100)=1.944mmEQT\s(,s)=EQ\f(Us,\r(δ\s(,1)×(2+δ\s(,1))))(JGJ102-20035.6.5)=EQ\f(1.944,\r(0.125×(2+0.125)))=3.77191mm(2)荷載作用下膠縫厚度的計算:EQT\s(,s):荷載作用下結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)厚度:mmH:幕墻分格高:1.7mθ:幕墻層間變位設(shè)計變位角1/800EQδ\s(,2):結(jié)構(gòu)硅酮密封膠的地震變位承受能力:0.125EQT\s(,s)=EQ\f(θ×H×1000,\r(δ\s(,2)×(2+δ\s(,2))))=EQ\f(\f(1,800)×1.7×1000,\r(0.125×(2+0.125)))=4.12311mm(3)結(jié)構(gòu)硅酮密封膠的最小計算厚度:5mm3結(jié)構(gòu)膠強度計算(1)設(shè)計選定膠縫寬度和厚度:膠縫選定寬度為:22mm膠縫選定厚度為:8mm幕墻玻璃相對于鋁合金框的位移:Us=θ×EQH\s(,g)=EQ\f(1,800)×1.7×1000=2.125mm(2)短期荷載和作用在結(jié)構(gòu)膠中產(chǎn)生的拉應(yīng)力:W:風(fēng)荷載以及地震荷載組合設(shè)計值:4.91985kN/m2a:矩形分格短邊長度:1.7mEQC\s(,s):結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度:22mmEQσ\s(,1)=EQ\f(W×a,2×C\s(,s))=EQ\f(4.91985×1.7,2×22)=0.190085N/mm2(3)短期荷載和作用在結(jié)構(gòu)膠中產(chǎn)生的總應(yīng)力:考慮托塊作用,不考慮重力作用產(chǎn)生的剪應(yīng)力影響,取σ2=0N/mm2σ=EQ\r(σ\s(,1)2+σ\s(,2)2)=EQ\r(0.1900852+02)=0.190085N/mm2≤0.2N/mm2結(jié)構(gòu)膠短期強度滿足要求9.2.6立柱計算1立柱荷載計算(1)風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計值(矩形分布)qw:風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計值(kN/m)rw:風(fēng)荷載作用效應(yīng)的分項系數(shù)：1.4Wk:風(fēng)荷載標(biāo)準值:3.0888kN/m2Bl:幕墻左分格寬:1.2mBr:幕墻右分格寬:1.8mqwk=Wk×EQ\f(Bl+Br,2)=3.0888×EQ\f(1.2+1.8,2)=4.6332kN/mqw=1.4×qwk=1.4×4.6332=6.48648kN/m(2)分布水平地震作用設(shè)計值GAkl:立柱左邊幕墻構(gòu)件(包括面板和框)的平均自重:0.51kN/m2GAkr:立柱右邊幕墻構(gòu)件(包括面板和框)的平均自重:0.51kN/m2qEAkl=5×αmax×GAkl(JGJ102-20035.3.4)=5×0.12×0.51=0.306kN/m2qEAkr=5×αmax×GAkr(JGJ102-20035.3.4)=5×0.12×0.51=0.306kN/m2qek=EQ\f(qEkl×Bl+qEkr×Br,2)=EQ\f(0.306×1.2+0.306×1.8,2)=0.459kN/mqe=1.3×qek=1.3×0.459=0.5967kN/m(3)立柱荷載組合立柱所受組合荷載標(biāo)準值為:qk=qwk=4.6332kN/m立柱所受組合荷載設(shè)計值為:q=qw+ψE×qe=6.48648+0.5×0.5967=6.78483kN/m立柱計算簡圖如下:(4)立柱彎矩:通過有限元分析計算得到立柱的彎矩圖如下:立柱彎矩分布如下表:列表條目12345678910偏移(m)0.0000.4050.8101.2151.6201.9802.3852.7903.1953.600彎矩(kN.m)-0.0003.4005.6886.8636.9256.0454.0050.852-3.414-8.793偏移(m)3.6003.6113.6233.6343.6453.6553.6663.6783.6893.700彎矩(kN.m)-8.793-8.656-8.520-8.385-8.250-8.132-7.999-7.867-7.736-7.606偏移(m)3.7004.0944.4874.8815.2755.6256.0196.4136.8067.200彎矩(kN.m)-7.606-3.590-0.6261.2852.1452.0270.899-1.279-4.510-8.793偏移(m)7.2007.2117.2237.2347.2457.2557.2667.2777.2897.300彎矩(kN.m)-8.793-8.629-8.465-8.302-8.141-7.997-7.837-7.678-7.519-7.362偏移(m)7.3007.6948.0888.4818.8759.2259.61910.01310.40610.800彎矩(kN.m)-7.362-2.3841.5414.4156.2376.9736.8075.5903.3210.000最大彎矩發(fā)生在3.6m處M:幕墻立柱在風(fēng)荷載和地震作用下產(chǎn)生彎矩(kN·m)M=8.79314kN·m立柱在荷載作用下的軸力圖如下:立柱在荷載作用下的支座反力信息如下表:支座編號X向反力(kN)Y向反力(kN)轉(zhuǎn)角反力(kN.m)n0-9.770n1-9.770-3.213n2-26.868-3.397n3-26.868-3.3052選用立柱型材的截面特性選定立柱材料類別:鋁-6063-T6選用立柱型材名稱:豎向主型材型材強度設(shè)計值:140N/mm2型材彈性模量:E=70000N/mm2X軸慣性矩:Ix=626.904cm4Y軸慣性矩:Iy=183.718cm4X軸上部抵抗矩:Wx1=67.7136cm3X軸下部抵抗矩:Wx2=68.5752cm3Y軸左部抵抗矩:Wy1=48.6966cm3Y軸右部抵抗矩:Wy2=43.4599cm3型材截面積:A=17.2082cm2型材計算校核處抗剪壁厚:t=4mm型材截面面積矩:Ss=46.2175cm3塑性發(fā)展系數(shù):γ=1.053立柱強度計算校核依據(jù):EQ\f(N,A)+EQ\f(M,γ×w)≤ｆaBl:幕墻左分格寬:1.2mBr:幕墻右分格寬:1.8mHv:立柱長度GAkl:幕墻左分格自重:0.51kN/m2GAKr:幕墻右分格自重:0.51kN/m2幕墻自重線荷載:Gk=EQ\f(GAkl×Bl+GAkr×Br,2)=EQ\f(0.51×1.2+0.51×1.8,2)=0.765kN/mrG:結(jié)構(gòu)自重分項系數(shù):1.2G:幕墻自重線荷載設(shè)計值0.918kN/mf:立柱計算強度(N/mm2)A:立柱型材截面積:17.2082cm2Nl:當(dāng)前桿件最大軸拉力(kN)Ny:當(dāng)前桿件最大軸壓力(kN)Mmax:當(dāng)前桿件最大彎矩(kN.m)Wz:立柱截面抵抗矩(cm3)γ:塑性發(fā)展系數(shù):1.05立柱通過有限元計算得到的應(yīng)力校核數(shù)據(jù)表格如下:編號NlNyMmaxWzAfzb03.305-0.0008.79367.713617.2082125.595b1-0.000-0.0928.79367.713617.2082123.727b33.213-0.0008.79367.713617.2082125.541b2-0.000-0.0928.79367.713617.2082123.727b43.213-0.0007.36267.713617.2082105.406通過上面計算可知,立柱桿件b0的應(yīng)力最大,為125.595N/mm2≤ｆa=140N/mm2,所以立柱承載力滿足要求4立柱的穩(wěn)定性驗算校核依據(jù):EQ\f(N,φ×A)+EQ\f(M,γ×w×(1-0.8×\f(N,Ne)))≤ｆa(JGJ102-20036.3.8-1)立柱臨界軸壓力計算:Ne=EQ\f(π2×E×A,1.1×λ2)(JGJ102-20036.3.8-2)λ:立柱長細比λ=EQ\f(L,iv)iz:立柱回轉(zhuǎn)半徑iz=EQ\r(\f(Iz,A))=EQ\r(\f(626.904,17.2082))=6.03577cmiy:立柱回轉(zhuǎn)半徑iy=EQ\r(\f(Iy,A))=EQ\r(\f(183.718,17.2082))=3.26744cm表中各符號意義如下:Nmax:桿件最大軸壓力(kN)Mmax:桿件最大彎矩(kN.m)μz,μy:分別對于桿件兩個軸的計算長度系數(shù)λz,λy:分別對于桿件兩個軸的計算長細比φz,φy:軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)查表6.3.8可知具體系數(shù)Ne:臨界軸壓力(kN)fz,fy:桿件兩個方向的穩(wěn)定性計算強度(N/mm2)γ:塑性發(fā)展系數(shù):1.05立柱通過有限元計算得到的強軸和弱軸方向的應(yīng)力數(shù)據(jù)表格如下:編號NmaxMmaxμλzφzNefzb1-0.0928.7932.03.3140.96098434.230123.730b2-0.0928.7931.01.6570.960393736.921123.730說明:弱軸方向彎矩為0kN.m通過上面計算可知,立柱桿件b1的應(yīng)力最大,為123.73N/mm2≤ｆa=140N/mm2,所以立柱穩(wěn)定性滿足要求5立柱的剛度計算校核依據(jù):Umax≤EQ\f(L,180)且Umax≤20mmDfmax:立柱最大允許撓度:通過有限元分析計算得到立柱的撓度圖如下:立柱撓度分布如下表:列表條目12345678910偏移(m)0.0000.4050.8101.2151.6201.9802.3852.7903.1953.600撓度(mm)0.0004.8318.81811.37612.20711.4759.2295.9832.5440.000偏移(m)3.6003.6113.6233.6343.6453.6553.6663.6783.6893.700撓度(mm)0.000-0.045-0.089-0.131-0.171-0.206-0.243-0.279-0.313-0.345偏移(m)3.7004.0944.4874.8815.2755.6256.0196.4136.8067.200撓度(mm)-0.345-0.714-0.1960.4950.8970.8380.333-0.367-0.7380.000偏移(m)7.2007.2117.2237.2347.2457.2557.2667.2777.2897.300撓度(mm)0.0000.0470.0960.1460.1980.2460.3010.3570.4160.475偏移(m)7.3007.6948.0888.4818.8759.2259.61910.01310.40610.800撓度(mm)0.4753.2636.6489.68211.67212.20311.2278.6304.7050.000最大撓度發(fā)生在9.18125m處,最大撓度為12.2071mm≤20mmDfmax=EQ\f(Hvmax,180)×1000=EQ\f(3.5,180)×1000=19.4444mm立柱最大撓度Umax為:12.2071mm≤19.4444mm撓度滿足要求6立柱抗剪計算校核依據(jù):τmax≤[τ]=81.2N/mm2通過有限元分析計算得到立柱的剪力圖如下:立柱剪力分布如下表:列表條目12345678910偏移(m)0.0000.4050.8101.2151.6201.9802.3852.7903.1953.600剪力(kN)-9.770-7.022-4.274-1.5271.2213.6646.4129.16011.90714.655偏移(m)3.6003.6113.6233.6343.6453.6553.6663.6783.6893.700剪力(kN)-12.213-12.136-12.060-11.984-11.907-11.840-11.763-11.687-11.611-11.534偏移(m)3.7004.0944.4874.8815.2755.6256.0196.4136.8067.200剪力(kN)-11.534-8.863-6.191-3.520-0.8481.5274.1986.8709.54112.213偏移(m)7.2007.2117.2237.2347.2457.2557.2667.2777.2897.300剪力(kN)-14.655-14.579-14.503-14.426-14.350-14.282-14.206-14.129-14.053-13.977偏移(m)7.3007.6948.0888.4818.8759.2259.61910.01310.40610.800剪力(kN)-13.977-11.305-8.634-5.962-3.291-0.9161.7564.4277.0999.770最大剪力發(fā)生在3.6m處τ:立梃剪應(yīng)力:Q:立梃最大剪力:14.6552kNSs:立柱型材截面面積矩:46.2175cm3Ix:立柱型材截面慣性矩:626.904cm4t:立柱抗剪壁厚:4mmτ=EQ\f(Q×Ss×100,Ix×t)=EQ\f(14.6552×46.2175×100,626.904×4)=27.0108N/mm227.0108N/mm2≤81.2N/mm2立柱抗剪強度可以滿足9.2.7立柱與主結(jié)構(gòu)連接計算1立柱與主結(jié)構(gòu)連接計算連接處角碼材料:鋼-Q235連接螺栓材料:不銹鋼螺栓-A2-70EQL\s(,ct):連接處角碼壁厚:6mmEQD\s(,v):連接螺栓直徑:12mmEQD\s(,ve):連接螺栓有效直徑:10.36mmEQN\s(,h):連接處水平總力(N):EQN\s(,h)=Q=-26.8679kNEQN\s(,g):連接處自重總值設(shè)計值(N):EQN\s(,g)=-3.3966kNN:連接處總合力(N):N=EQ\r(N\s(,g)2+N\s(,h)2)=EQ\r(-3.39662+-26.86792)×1000=27081.8NEQN\s(,b):螺栓的承載能力:EQN\s(,v):連接處剪切面數(shù):2EQN\s(,b)=2×3.14×EQ\b(\f(D\s(,e),2))2×265(GB50017-20037.2.1-1)=2×3.14×EQ\b(\f(10.36,2))2×265=44677.1NEQN\s(,num):立梃與建筑物主結(jié)構(gòu)連接的螺栓個數(shù):EQN\s(,num)=EQ\f(N,N\s(,b))=EQ\f(27081.8,44677.1)=0.606166個取2個EQN\s(,cbl):立梃型材壁抗承壓能力(N):EQN\s(,vl):連接處剪切面數(shù):2×2t:立梃壁厚:4mmEQN\s(,cbl)=EQD\s(,v)×2×161×t×EQN\s(,num)(GB50017-20037.2.1-3)=12×2×161×4×2=30912N27081.8N≤30912N立梃型材壁抗承壓能力滿足EQN\s(,cbg):角碼型材壁抗承壓能力(N):EQN\s(,cbg)=EQD\s(,v)×2×325×EQL\s(,ct)×EQN\s(,num)(GB50017-20037.2.1-3)=12×2×325×6×2=93600N27081.8N≤93600N角碼型材壁抗承壓能力滿足9.2.8橫梁計算1選用橫梁型材的截面特性選定橫梁材料類別:鋁-6063-T6選用橫梁型材名稱:橫向主龍骨5型材強度設(shè)計值:140N/mm2型材彈性模量:E=70000N/mm2X軸慣性矩:Ix=91.9179cm4Y軸慣性矩:Iy=111.234cm4X軸上部抵抗矩:Wx1=22.9795cm3X軸下部抵抗矩:Wx2=22.9795cm3Y軸左部抵抗矩:Wy1=21.1666cm3Y軸右部抵抗矩:Wy2=23.9479cm3型材截面積:A=10.79cm2型材計算校核處抗剪壁厚:t=2.5mm型材截面繞X軸面積矩:Ss=13.8001cm3型材截面繞Y軸面積矩:Ssy=15.951cm3塑性發(fā)展系數(shù):γ=1.052橫梁的強度計算校核依據(jù):EQ\f(M\s(,x),γ×W\s(,x))+EQ\f(M\s(,y),γ×W\s(,y))≤EQf\s(,a)=140(JGJ102-20036.2.4)(1)橫梁在自重作用下的彎矩(kN·m)EQH\s(,h):幕墻分格高:1.7mEQB\s(,h):幕墻分格寬:1.8mEQG\s(,Akhu):橫梁上部面板自重:0.5kN/m2EQG\s(,Akhd):橫梁下部面板自重:0.5kN/m2EQG\s(,hk):橫梁自重荷載線分布均布荷載集度標(biāo)準值(kN/m):EQG\s(,hk)=0.5×EQH\s(,h)=0.5×1.7=0.85kN/mEQG\s(,h):橫梁自重荷載線分布均布荷載集度設(shè)計值(kN/m)EQG\s(,h)=EQγ\s(,G)×EQG\s(,hk)=1.2×0.85=1.02kN/m(2)橫梁承受的組合荷載作用計算橫梁承受風(fēng)荷載作用EQw\s(,k)=3.23964kN/m2EQq\s(,EAk):橫梁平面外地震荷載:EQβ\s(,E):動力放大系數(shù):5EQα\s(,max):地震影響系數(shù)最大值:0.12EQq\s(,EAku)=EQβ\s(,E)×EQα\s(,max)×0.5(JGJ102-20035.3.4)=5×0.12×0.5=0.3kN/m2EQq\s(,EAkd)=EQβ\s(,E)×EQα\s(,max)×0.5(JGJ102-20035.3.4)=5×0.12×0.5=0.3kN/m2荷載組合:橫梁承受面荷載組合標(biāo)準值:EQq\s(,Ak)=EQw\s(,k)=3.23964kN/m2橫梁承受面荷載組合設(shè)計值:EQq\s(,Au)=EQγ\s(,w)×EQw\s(,k)+0.5×EQγ\s(,E)×EQq\s(,EAku)=1.4×3.23964+0.5×1.3×0.3=4.73049kN/m2EQq\s(,Ad)=EQγ\s(,w)×EQw\s(,k)+0.5×EQγ\s(,E)×EQq\s(,EAkd)=1.4×3.23964+0.5×1.3×0.3=4.73049kN/m2(3)橫梁在組合荷載作用下的彎矩(kN·m)分橫梁上下部分別計算EQH\s(,hu):橫梁上部面板高度1.7mEQH\s(,hd):橫梁下部面板高度0.95mEQH\s(,eu):橫梁上部面板荷載計算有效高度為0.85mEQH\s(,ed):橫梁下部面板荷載計算有效高度為0.475mEQq\s(,u)=EQq\s(,Au)×EQH\s(,eu)=4.73049×0.85=4.02092kN/mEQq\s(,d)=EQq\s(,Ad)×EQH\s(,ed)=4.73049×0.475=2.24698kN/m組合荷載作用產(chǎn)生的線荷載標(biāo)準值為:EQq\s(,uk)=EQq\s(,Ak)×EQH\s(,eu)=3.23964×0.85=2.75369kN/mEQq\s(,dk)=EQq\s(,Ak)×EQH\s(,ed)=3.23964×0.475=1.53883kN/m(4)橫梁荷載計算:EQq\s(,k)=EQq\s(,uk)+EQq\s(,dk)=4.29252kN/mq=EQq\s(,u)+EQq\s(,d)=6.2679kN/m(5)橫梁強度計算信息:橫梁荷載作用簡圖如下:橫梁在荷載作用下的彎矩圖如下:橫梁在荷載作用下的彎矩以及正應(yīng)力數(shù)據(jù)如下表所示:編號條目123456789101偏移0.0000.2020.4050.6080.8100.9901.1921.3951.5971.8001My0.000-1.014-1.771-2.270-2.513-2.513-2.270-1.771-1.0140.0001Mz0.000-0.186-0.372-0.413-0.413-0.413-0.413-0.372-0.1860.0001σy0.000-45.616-79.667-102.154-113.076-113.076-102.154-79.667-45.6160.0001σz0.000-7.704-15.409-17.121-17.121-17.121-17.121-15.409-7.7040.0001σ0.000-53.320-95.076-119.275-130.197-130.197-119.275-95.076-53.3200.000說明：偏移單位為m；彎矩單位為kN.m；應(yīng)力單位為N/mm2。橫梁在組合荷載作用下的支座反力信息如下表所示:支座編號Y向反力(kN)Z向反力(kN)Y向轉(zhuǎn)角反力(kN.m)Z向轉(zhuǎn)角反力(kN.m)n0-5.641-0.918n1-5.641-0.9183橫梁的剛度計算橫梁在荷載作用下的撓度圖如下:橫梁在荷載作用下的撓度數(shù)據(jù)如下表所示:編號條目123456789101偏移0.0000.2020.4050.6080.8100.9901.1921.3951.5971.8001Dy0.000-2.648-4.938-6.597-7.445-7.445-6.597-4.938-2.6480.0001Dz0.000-0.715-1.331-1.757-1.965-1.965-1.757-1.331-0.7150.0001D0.0002.7435.1146.8277.7007.7006.8275.1142.7430.000說明：偏移單位為m；撓度單位為mm。4橫梁的抗剪強度計算橫梁在荷載作用下的剪力圖如下:橫梁在荷載作用下的剪力以及剪應(yīng)力數(shù)據(jù)如下表所示:編號條目123456789101偏移0.0000.2020.4050.6080.8100.9901.1921.3951.5971.8001Qy5.6414.3723.1031.8330.564-0.564-1.833-3.103-4.372-5.6411Qz0.9180.9180.918-0.000-0.000-0.000-0.000-0.918-0.918-0.9181τy32.35825.07717.79710.5163.236-3.236-10.516-17.797-25.077-32.3581τz5.5135.5135.513-0.000-0.000-0.000-0.000-5.513-5.513-5.5131τ32.82425.67618.63110.5163.2363.23610.51618.63125.67632.824說明：偏移單位為m；剪力單位為kN；剪應(yīng)力單位為N/mm2。5橫梁的各種強度效核及構(gòu)造校核依據(jù):Umax≤L/180且Umax≤20mm,且滿足重力作用下Ugmax≤L/500,Ugmax≤3mm橫梁在各種荷載組和作用下的強度效核表格如下:編號長度(m)σ(N/mm2)τ(N/mm2)D(mm)最大值位置(m)最大值位置(m)最大值位置(m)D/LenDgDgPos(m)Dg/Len11.800131.3390.90032.8240.0007.5350.9000.004191.9860.9000.00110說明：強度驗算不合格的數(shù)據(jù)以紅色標(biāo)明橫梁正應(yīng)力強度滿足要求橫梁抗剪強度滿足要求橫梁撓度滿足要求橫梁寬厚比驗算:橫梁截面主要受力部位的厚度為t=2.5mm,橫梁截面雙側(cè)加肋部位寬度b0為80mm,所以b0/t=80/2.5=32,根據(jù)JGJ102-2003,表6.2.1可知b0/t≤40,所以該橫梁的寬厚比滿足要求9.2.9橫梁與立柱連接件計算橫梁與立柱轉(zhuǎn)接方案本工程橫梁與立柱連接采用的是軸銷式，即橫梁風(fēng)荷載由軸銷傳遞給立柱，橫梁自重由軸銷和轉(zhuǎn)接件共同傳遞給立柱。1橫梁連接軸銷計算Q1:連接部位水平剪力:采用EQS\s(,W)+0.5EQS\s(,E)組合Q1=5.64111kNQ2:連接部位垂直剪力:Q2=0.918kN橫梁與立柱連接材料一:?7不銹鋼軸銷螺栓連接的抗剪強度計算值:265N/mm2EQN\s(,v):剪切面數(shù):1EQD\s(,e):軸銷有效直徑:7mmEQN\s(,vbh):軸銷受剪承載能力計算:EQN\s(,vbh)=EQN\s(,v)×3.14×EQ\b(\f(D\s(,e),2))2×265(GB50017-20037.2.1-1)=1×3.14×EQ\b(\f(7,2))2×265=10193.225NEQN\s(,num):螺栓個數(shù):EQN\s(,num)=EQ\f(（Q12+Q2/22）0.5,N\s(,vbh))=EQ\f(5.65975×1000,10193.225)=0.5553<1不銹鋼軸銷滿足要求2橫梁連接件計算選定連接件材料類別:鋁-6061-T6型材強度設(shè)計值:190.5N/mm2型材彈性模量:E=70000N/mm2X軸慣性矩:Ix=0.726009cm4Y軸慣性矩:Iy=0.122829cm4X軸上部抵抗矩:Wx1=0.605007cm3X軸下部抵抗矩:Wx2=0.605007cm3Y軸左部抵抗矩:Wy1=0.295183cm3Y軸右部抵抗矩:Wy2=0.210363cm3型材截面積:A=1.84265cm2型材計算校核處抗剪壁厚:t=8.5mm型材截面繞X軸面積矩:Ss=0.499395cm3型材截面繞Y軸面積矩:Ssy=0.203008cm3塑性發(fā)展系數(shù):γ=1.053連接件的強度計算校核依據(jù):EQ\f(M\s(,x),γ×W\s(,x))+EQ\f(M\s(,y),γ×W\s(,y))≤EQf\s(,a)=190.5(JGJ102-20036.2.4)連接件只承受橫梁一半自重，不承受水平荷載:Fg1:連接件垂直剪力:Fg1=0.918/2=0.459kN連接件荷載作用簡圖如下:連接件在荷載作用下的彎矩圖如下:連接件在荷載作用下的彎矩以及正應(yīng)力數(shù)據(jù)如下表所示:編號條目123456789101偏移0.0000.0060.0110.0170.0230.0280.0330.0390.0440.0501My0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0001Mz0.0000.0030.0050.0080.0100.0130.0150.0180.0200.0231σy0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0001σz0.0004.0648.12912.19316.25719.87023.93427.99832.06336.1271σ0.0004.0648.12912.19316.25719.87023.93427.99832.06336.1272偏移0.0000.0070.0140.0220.0290.0350.0420.0500.0570.0642My0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0002Mz0.0230.0200.0180.0150.0130.0100.0080.0050.0030.0002σy0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0002σz36.12732.06327.99823.93419.87016.25712.1938.1294.0640.0002σ36.12732.06327.99823.93419.87016.25712.1938.1294.0640.000說明：偏移單位為m；彎矩單位為kN.m；應(yīng)力單位為N/mm2。連接件在組合荷載作用下的支座反力信息如下表所示:支座編號Y向反力(kN)Z向反力(kN)Y向轉(zhuǎn)角反力(kN.m)Z向轉(zhuǎn)角反力(kN.m)n0n10.0000.359n20.000-0.8184轉(zhuǎn)連接件的剛度計算轉(zhuǎn)接件在荷載作用下的撓度圖如下:連接件在荷載作用下的撓度數(shù)據(jù)如下表所示:編號條目123456789101偏移0.0000.0060.0110.0170.0230.0280.0330.0390.0440.0501Dy0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0001Dz-0.086-0.074-0.062-0.051-0.040-0.031-0.022-0.013-0.0060.0001D0.0860.0740.0620.0510.0400.0310.0220.0130.0060.0002偏移0.0000.0070.0140.0220.0290.0350.0420.0500.0570.0642Dy0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0002Dz0.0000.0060.0100.0110.0120.0110.0090.0070.0030.0002D0.0000.0060.0100.0110.0120.0110.0090.0070.0030.000說明：偏移單位為m；撓度單位為mm。5連接件的抗剪強度計算連接件在荷載作用下的剪力圖如下:連接件在荷載作用下的剪力以及剪應(yīng)力數(shù)據(jù)如下表所示:編號條目123456789101偏移0.0000.0060.0110.0170.0230.0280.0330.0390.0440.0501Qy0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0001Qz0.000-0.459-0.459-0.459-0.459-0.459-0.459-0.459-0.459-0.4591τy0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0001τz0.000-3.714-3.714-3.714-3.714-3.714-3.714-3.714-3.714-3.7141τ0.0003.7143.7143.7143.7143.7143.7143.7143.71