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      玻璃幕墻結構計算(二)

      來源:中國幕墻網收集整理  作者:*  日期:2009-7-24
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        摘要:隨著建筑業的發展,玻璃幕墻得到了廣泛使用,修訂版《玻璃幕墻工程技術規范》(JGJ 102-2003)的發布,標志我國幕墻行業的技術標準跨上了新臺階。為助于幕墻行業工程技術人員理解、應用此規范,確保幕墻結構的安全性、可靠性,特撰寫此文。本文包括結構設計基本規定、幕墻所受荷載及作用、玻璃計算、結構膠計算、橫梁計算、立柱計算、連接計算等內容。

        5.4橫梁計算實例
         幕墻所受荷載及作用按本文“3.幕墻所受荷載及作用”一章中計算實例取值。已知qgk=0.368kPa,wk=2.27kPa,qek=0.147kPa。玻璃短邊a=橫梁跨度a=1.2m,長邊b=2.0m。

         橫梁截面如圖6.1所示。橫梁截面參數取值如下:

         毛截面慣性矩:Ix=736492(mm4)Iy=468972(mm4)
         凈截面抵抗矩:Wx=18412(mm3)Wy=15632(mm3)

        5.4.1在荷載標準值作用下,橫梁的內力及撓度
        
        5.4.1.1在風荷載標準值作用下,橫梁的內力及撓度

         在風荷載標準值作用下,橫梁的計算簡圖如圖6.2所示。

         線荷載:qwk=2×(wka/2)=2×(2.27×1.2/2)=2.724(kN/m)
         (wka/2乘2倍系因為橫梁上、下三角形荷載疊加) 跨中最大彎矩:

         Mwk=qwka2/12=2.724×1.22/12=0.33(kN?m)
         跨內最大剪力:

         Vwk=qwka/4=2.724×1.2/4=0.82(kN)
         跨中最大撓度:

         uwk=qwka4/(120EIy)=2.724×12004/(120×7.0×104×468972)=1.43(mm)

        5.4.1.2在地震作用標準值作用下,橫梁的內力
         在地震作用標準值作用下,橫梁的計算簡圖如圖6.2所示。

         線荷載:

         qxek=2×(qeka/2)=2×(0.147×1.2/2)=0.176(kN/m)
         跨中最大彎矩:

         Mek=qxeka2/12=0.176×1.22/12=0.021(kN?m)
         跨內最大剪力:

         Vek=qxeka/4=0.176×1.2/4=0.05(kN)

        5.4.1.3在重力荷載標準值作用下,橫梁的內力及撓度
         在重力荷載標準值作用下,橫梁的計算簡圖如圖6.3所示。

         集中荷載:

         Pgk=qgkab/2=0.368×1.2×2.0/2=0.442(kN)
         跨中最大彎矩:

         Mgk=Pgkn=0.442×0.25=0.111(kN?m)
         (n為玻璃墊塊至橫梁端部的距離,按實際取n=0.25m)
         跨內最大剪力:

         Vgk=Pgk=0.442(kN)
         跨中最大撓度:

         ugk=Pgkαa3(3-4α2)/(24EIx)=0.442×103×0.208×12003×(3-4×0.2082)/(24×7.0×104×736492)=0.36(mm)
         (α=n/a=0.25/1.2=0.208)

        5.4.2橫梁驗算
         橫梁材質為鋁合金6063-T5,抗彎強度設計值f=85.5MPa,抗剪強度設計值f=49.6MPa。


        5.4.2.1受彎承載力驗算
         繞x軸(幕墻平面內方向)的彎矩組合設計值:

         Mx=γgMgk=1.2×0.111=0.13(kN?m)
         繞y軸(幕墻平面外方向)的彎矩組合設計值:

         My=ψwγwMwk+ψeγeMek=1.0×1.4×0.33+0.5×1.3×0.021=0.48(kN?m)
         受彎承載力驗算:

         Mx/(γWnx)+My/(γWny) =0.13×106/(1.05×18412)+0.48×106/(1.05×15632)=36.00(MPa)≤f=85.5(MPa)(滿足)

        5.4.2.2受彎承載力驗算
         橫梁水平方向(x軸)的剪力設計值:

         Vx=ψwγwVwk+ψeγeVek=1.0×1.4×0.82+0.5×1.3×0.05=1.18(kN)
         橫梁豎直方向(y軸)的剪力組合設計值:

         Vy=γgVgk=1.2×0.442=0.53(kN)
         橫梁在中性軸x軸一側的部分截面繞x軸的毛截面面積矩(按圖6.1所示):

         Sx=(60-6)×3×38.5+2×40×3×20=11037(mm3)
         橫梁在中性軸y軸一側的部分截面繞y軸的毛截面面積矩:

         Sy=(80-6)×3×28.5+2×30×3×15=9027(mm3)
         受剪承載力驗算:

         VySx/(Ixtx)=0.53×103×11037/[800000×(3+3)]=1.22(MPa)≤f=49.6(MPa)(滿足)
         VxSy/(Iyty)=1.18×103×9027/[500000×(3+3)]=3.55(MPa)≤f=49.6(MPa)(滿足)

        5.4.2.3局部穩定驗算
         橫梁水平方向(x軸)腹板寬厚比b1/t1=(60-6)/3=18.0≤50(滿足)
         橫梁豎直方向(y軸)腹板寬厚比b2/t2=(80-6)/3=24.7≤50(滿足)

        5.4.2.4剛度驗算
         由前計算,在風荷載標準值作用下,橫梁撓度
         uwk=1.43(mm)≤a/180=1200/180=6.67(mm)(滿足)
         由前計算,在重力荷載標準值作用下,橫梁撓度
         ugk=0.36(mm)≤a/180=1200/180 =6.67(mm)(滿足)

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      月精彩評論集錦
      • 膠,一線品牌白云、之江、硅寶、中原,他們都不錯,質量穩定.安泰再好,也只是二線品牌,花再多錢來刷屏都沒用!
        來自 222.210.117.18 的讀者對2010幕墻門窗行業產品選用指南的評論
      • 品質量還是廣州的白云,浙江的之江,上海的港玖,這些都是實力企業,當然有過硬的好產品了
        來自 116.226.66.244 的張猛對2010年度“建筑用硅酮結構密封膠”產品展播的評論
      • 有實力、有思想、有內涵的企業!
        來自 124.207.84.69 的讀者對中建三局裝飾有限公司25周年慶——專題報道的評論
      • 浙江華成有機硅,在幕墻工程是可信任,是性價比最高的,這同企業的理念是一致的,我的一個10萬方的工程就是甲方通過工廠實地考查,最終確認的,HC000耐侯膠,HC7000結構膠,HC9000結構膠(認證)。用下來確實不錯,我有一說一,好就是好,這是我的心得,故向大家推薦
        來自 115.236.39.226 的用過浙江華成有機硅的心得對2010年度“建筑用硅酮結構密封膠”產品展播的評論
      • 安泰膠之所以大家都認可,是因為它的133防水膠價位便宜吧?我以前外墻基本都用它,后來用廣州匯東的682,感覺后者更甚,建議同行朋友試試。
        來自 111.174.152.36 的讀者對2010幕墻門窗行業產品選用指南的評論
      • 很好的專業論文,國內GRC最專業的論文~!
        來自 219.128.8.93 的讀者對幕墻新秀GRC的評論
      • 港玖的硅酮膠也很不錯,到我門店推銷過,我測試過他的產品。色澤好,光潔度好,拉力也很好,結構性很強。就是名氣小,哈哈^_^
        來自 116.226.66.244 的讀者對2010年度“建筑用硅酮結構密封膠”產品展播的評論
      • PEC 雖然只是小公司,但是很努力,我們的目標是與哈芬看齊,望各位前輩多多支持。
        來自 121.239.50.8 的PEC對2010幕墻門窗行業產品選用指南的評論
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