悬臂、双跨或多跨立柱计算资料

本工程位于所以按照类地区50年一遇的风压计算按年一遇计算8.5m高的风荷载标准值玻璃幕墙的风荷载标准值应按下式计算，并且不应小于1.00KN/m2wk=βgzμsμzw0=1.59(KN/m2)式中wk风荷载标准值(KN/m2)βgz=2.143阵风系数，按GB-50009-2001规定采用μs=2风荷载体型系数，一般墙面区取1.2,墙角区取2.0μz=0.740风压高度变化系数，按GB-50009-2001规定采用w0=0.5基本风压(KN/m2),按GB-50009-2001规定采用1.591.00(KN/m2)1.59(KN/m2)由上述计算可知，wk=所以风荷载标准值wk=本工程按度设防垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用标准值按下式计算qEk=βEаmaxGk/A=0.200(KN/m2)式中qEk垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用标准值(KN/m2)Gk玻璃幕墙构件的重力荷载标准值(KN)(其它材料相对玻璃可忽略不计,故计算时只考虑玻璃的重力)A玻璃幕墙平面面积(m2)βE=5动力放大系数，可取5.0;аmax=0.08水平地震影响系数量大值Gk/A=500幕墙单位面积自重(N/m2)γg=256玻璃的重力密度(KN/m3)所以垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用标准值=0.200(KN/m2)立柱应根据其实际支承条件，分别按单跨、双跨梁或多跨铰接梁计算由风荷载或地震作用产生的弯矩，并按其支承条件计算立柱的轴向力。采有标准值:Nk=GLB=2700设计值:N=1.2Nk=3240式中：N=2700轴力标准值(N)Nk=3240轴力设计值(N)G=500幕墙单位面积自重(N/m2)企料承载单片玻璃自重取400，中空玻璃取500，石材取1100L=3000跨度(mm)B1=1800分格宽度(mm)B2=1800分格宽度(mm)B=1800分格宽度(mm)qw=ωB=4.0068N/mmqE线=qE(面)B=0.468N/mmq线荷载标准值=qwk+0.5qE线k=3.042KN/mq线荷载设计值=qw+0.5qE线=4.241KN/m根据钢结构计算软件结果确定最大弯矩=14.34KNmω=0.002226风压设计值(N/mm2)ωk=0.00159风压标准值(N/mm2)qE=0.00026地震作用设计值(N/mm2)qEk=0.0002地震作用标准值(N/mm2)验算双跨或多跨Ix=4553621.20lYmaxl=101.99IxlYmaxlσ=N/A0+M/1.05W≤fa(fs)σ=307.29N/mm2式中：σ材料截面设计最大应力值N=2700轴力设计值(N)A0=1936构件净截面积(mm2)M=14340000弯矩(Nmm)W=44646.98截面抵抗矩(mm3)fa(fs)=215铝型材(钢材)强度设计值(N/mm2)[6063-T5铝料取85.5,Q235钢材取215]E=206000铝型材的弹性模量307.29215所以企料强度计算NOTOK!在风荷载或重力荷载标准值作用下，企料的挠度限值df,lim宜按下列规定采用：铝合金df,lim=L/180钢型材df,lim=L/250简支L=3000mmdf,lim=12df=8.29mmOK！企料抗剪采用下列计算：τ=VSs/It≤fvτ=134.93N/mm2式中：V=25.45剪力设计值(KN)τ=134.93材料截面设计最大剪应力(N/mm)Ss=72424.80验算截面形心轴以上面积对形心轴面积矩(mm3)t=3fv=125材料抗剪强度设计值(N/mm)τ=134.93125.00mm=fvNOTOK！由上述计算可知,企料抗剪强度计算由上述计算可知：σ=由上述计算可知,企料挠度计算Wx==44647.0立柱应根据其实际支承条件，分别按单跨、双跨梁或多跨铰接梁计算由风荷载或地震作用产生的弯矩，并按其支承条件计算立柱的轴向力。采有标准值:Nk=GLB=2848设计值:N=1.2Nk=3417.6式中：N=2848轴力标准值(N)Nk=3417.6轴力设计值(N)G=500幕墙单位面积自重(N/m2)企料承载单片玻璃自重取400，中空玻璃取500，石材取1100L=3200跨度(mm)B1=1780分格宽度(mm)B2=1780分格宽度(mm)B=1780分格宽度(mm)qw=ωB=3.96228N/mmqE线=qE(面)B=0.4628N/mmq线荷载标准值=qwk+0.5qE线k=3.008KN/mq线荷载设计值=qw+0.5qE线=4.194KN/m根据钢结构计算软件结果确定最大弯矩=21.45Nmmω=0.002226风压设计值(N/mm2)ωk=0.00159风压标准值(N/mm2)qE=0.00026地震作用设计值(N/mm2)qEk=0.0002地震作用标准值(N/mm2)验算悬臂梁Ix=7120000.00lYmaxl=94.80IxlYmaxlσ=N/A0+M/1.05W≤fa(fs)σ=202.55N/mm2式中：σ材料截面设计最大应力值N=2848轴力设计值(N)A0=1664构件净截面积(mm2)M=21450000弯矩(Nmm)W=101714.29截面抵抗矩(mm3)fa(fs)=215铝型材(钢材)强度设计值(N/mm2)[6063-T5铝料取85.5,Q235钢材取215]E=206000铝型材的弹性模量202.55215所以企料强度计算OK!在风荷载或重力荷载标准值作用下，企料的挠度限值df,lim宜按下列规定采用：铝合金悬臂：df,lim=2L/180=L/90钢型材悬臂：df,lim=L/250=L/125悬臂L=3200mmdf悬臂=25.6df=26.88mmNOTOK！企料抗剪采用下列计算：τ=VSs/It≤fvτ=8.46N/mm2式中：V=13.41剪力设计值(KN)τ=8.46材料截面设计最大剪应力(N/mm)Ss=35944.06验算截面形心轴以上面积对形心轴面积矩(mm3)t=8fv=125材料抗剪强度设计值(N/mm)τ=8.46125.00mm=fvOK！由上述计算可知,企料悬臂梁挠度计算Wx==75105.5由上述计算可知,企料抗剪强度计算由上述计算可知：σ=表5.2.1.玻璃的强度设计值fg(N/mm2)种类厚度大面侧面普通玻璃52819.55~122819.515~192417≥2020145~128458.815~197250.4≥205941.3表5.2.2.铝合金型材的强度设计值fa(N/mm2)铝合金壁厚牌号(mm)抗拉，抗压抗剪T4不区分85.549.6T6不区分190.5110.5T5不区分85.549.6T6不区分14081.2≤10124.472.210116.667.6≤10147.785.71014081.2表5.2.3.钢材的强度设计值fs(N/mm2)钢材牌号厚度或直径d(mm)抗拉，抗压，抗弯抗剪端面承压d≤1621512516d≤4020512040d≤60200115d≤1631018016d≤3529517035d≤50265155单层铝合金板强度设计值(Mpa)牌号试样状态厚度(mm)抗拉强度fa1t抗剪强度fa1v0.5~2.9129.575.12.9~10.0136.579.20.5~2.9171.599.54002A11T422A12T42浮法玻璃钢化玻璃6063AT5T6状态强度设计值fa60616063Q235325Q3452.9~10.0185.5107.60.5~2.9273158.42.9~10.0287166.50.5~2.9273158.42.9~10.0287166.5铝塑复合板强度设计值(Mpa)板厚(mm)抗拉强度fa2t抗剪强度fa2v47020蜂窝铝板强度设计值(Mpa)板厚(mm)抗拉强度fa3t抗剪强度fa3v2010.51.4不锈钢板强度设计值(Mpa)序号屈服强度标准值σ抗弯、抗拉强度fs1t抗剪强度fs1v1170154120220018014032202001554250226176表5.2.8.材料的弹性模量E(N/mm2)材料E玻璃0.72x105铝合金0.70x105钢，不锈钢2.06x105消除应力的高强钢丝2.05x105单层铝板0.7x105铝塑复合板(4mm)0.2x105铝塑复合板(6mm)0.3x105蜂窝铝板(10mm)0.35x105蜂窝铝板(15mm)0.27x105蜂窝铝板(20mm)0.21x105花岗石0.8x105不锈钢绞线1.2x105~1.5x105高强钢绞线1.95x105钢丝绳0.8x105~1.0x1057A09T622A12T427A04T62表5.2.9.材料的泊松比v村料v玻璃0.20铝合金0.33钢、不锈钢0.30高强钢绞线、钢绞线0.30铝塑复合板0.25蜂窝铝板0.25花岗石0.125表5.2.10.材料的线膨胀系数а(1/0C)材料а玻璃0.8x10-5~1.0x10-5铝合金2.35x10-5钢材1.20x10-5不锈钢板1.80x10-5混凝土1.00x10-5砖砌体0.5x10-5单层铝板2.35x10-5铝塑复合板≤4x10-5蜂窝铝板2.4x10-5花岗石0.8x10-5表5.3.1材料的重力密度rg(KN/m3)材料rg宽度(mm)高度(mm)厚度(mm)普通玻璃、夹层玻璃钢化玻璃、半钢化玻璃25.61650275012钢材78.5铝合金28花岗石28夹丝玻璃26矿棉1.2~1.5玻璃棉0.5~1.0局部承压133199120161150141.5172163强度设计值fa142.2367