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幕墙强度计算总结

杨冠雄编

任媛审

cccpstudio@http://www.wendangku.net/doc/aecb23ee0508763231121299.html

本强度计算总结,的主要目的是记录本人学习有关幕墙强度计算的过程。进而通过参考规范,对计算的方法和过程进行深入理解。

通过阅读本文可以对强度计算有大致了解。同时也可以本文作为线索,来参考查阅计算中使用的规范。因为只看规范是十分枯燥乏味的,没有实例往往会看的一头雾水起不到作用。本文以一个实例贯穿前后从风荷载的计算、到立柱横梁及玻璃面板的校核基本涵盖计算中的主要内容。

由于我的工作经验十分有限在本文的中编写和对强度计算的理解上可能会存在一些问题,希望大家在阅读本文时发现问题能够批评指正。

最后感谢嘉寓河北技术部的同仁对我的关怀,没有大家的帮助不可能写出本文。

编写:杨冠雄

审核:任媛

顾问:刘乐娜

联合出品人:苏文军、李志杰

谨以本文纪念工作壹周年!

二〇一三年八月

一、风荷载计算 (1)

1、风荷载的计算 (1)

2、风荷载局部体形系数 (1)

3、风荷载局部体形系数的折减 (2)

4、建筑内部局部体形系数 (2)

5、风荷载设计值 (2)

二、立柱荷载计算 (4)

1、风荷载均布线荷载设计值(矩形分布)计算: (4)

3、立柱弯矩计算 (5)

4、立柱强度校核 (6)

5、立柱挠度校核 (9)

6、立柱抗剪校核 (10)

三、横梁荷载计算 (12)

1、横梁强度的校核: (12)

2、横梁抗剪强度的校核: (15)

3、横梁挠度的校核: (18)

四、玻璃的计算 (20)

1、玻璃自重计算: (20)

2、玻璃水平地震作用计算: (20)

3、玻璃强度校核: (21)

4、玻璃挠度校核: (25)

参考文献 (27)

嘉寓·河北

一、风荷载计算

在进行校核前,首先要计算风荷载、风荷载局部体形系数及其折减、建筑内部压力局部体形系数和风荷载设计值。

1、风荷载的计算

围护结构风荷载标准值公式:

w k=βgzμs1μz w0

式中:w k——风荷载标准值(kN/m2);

βgz——高度z处的阵风系数①;

μs1——风荷载局部体形系数②;

μz——风压高度变化系数③;

w0——基本风压(kN/m2)④。

2、风荷载局部体形系数

计算围护构件及其连接的风荷载时,可按下列规定采用局部体形系数μs1:

1 封闭式矩形平面房屋的墙面及屋面可按下表规定采用;

2 檐口、雨棚、遮阳板、边棱处的装饰条等突出构件,取-2.0;

3 其他房屋和构筑物可按本规范8.3.1规定体形系数的1.25倍取值。⑤

表1.封闭式矩形平面房屋的局部体形系数(部分)⑥

封闭式

矩形平

面房屋

的墙面

迎风面 1.0

侧面

S a-1.4

S b-1.0

背风面-0.6

E

风宽度

小者

①参见GB50009-2012《建筑结构荷载规范》,第62页,表8.6.1阵风系数βgz,并通过二元一次方程求出

具体数值。

②见本节2、风荷载局部体形系数,3、风荷载局部体形系数的折减,4、建筑内部局部体形系数。

③参见GB50009-2012《建筑结构荷载规范》,第31页,表8.2.1风压高度变化系数μz,并通过二元一次

方程求出具体数值。

④参见GB50009-2012《建筑结构荷载规范》,第103页,表E.5全国各城市雪压、风压和基本气温。

⑤此处引用自GB50009-2012《建筑结构荷载规范》第54页第8.3.3条。

⑥此表引用GB50009-2012《建筑结构荷载规范》第54页,表8.3.3。仅引用其部分内容,此表共三项第

2、3项为屋面体形系数一般无需使用。此处在门窗幕墙计算中一般按迎风面1.0记取。

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3、风荷载局部体形系数的折减

当从属面积(A)≤1m2时,折减系数取1.0;

当从属面积(A)≥25m2时,折减系数对墙面取0.8,①

当从属面积1m2<(A)<25m2时,折减系数对墙面,按下式计算:

μs1(A)=μs1(1)+[μs1(25)?μs1(1)]log A

1.4

4、建筑内部局部体形系数

封闭式建筑,按其外表面风压的正负情况取±0.2②。

5、风荷载设计值

风荷载设计值公式:

w=γw?w k

式中:w——风荷载设计值(kN/m2);

γw——可变荷载分项系数;③

[实例]X楼位于石家庄市区(B类区),层高4m,分格宽1.2m,所处位置标高94.3m。

试计算此处风荷载的设计值。

一、计算风荷载局部体形系数:

已知:层高4m,宽1.2m,故面积为4.8m2

即从属面积(A)为4.8m2,1m2<(A)<25m2

根据公式:

μs1(A)=μs1(1)+

[μs1(25)?μs1(1)]log A

根据:表1可知μs1(A)=1.0

根据:风荷载局部体形系数的折减可知从属面积A=1时折减系数为1.0;从属面积A=25时折减系数为0.8。

所以:μs1(1)=1.0×1.0=1.0;μs1(25)=1.0×0.8=0.8

μs1(4.8)=μs1(1)+

[μs1(25)?μs1(1)]log4.8

μs1(4.8)=1.0+[0.8?1.0]×0.681

=0.903

①此处引用自GB50009-2012《建筑结构荷载规范》第56页8.3.4,减除了对立柱计算无用的部分,如需

查看原版请查阅相关条目。

②此处引用自GB50009-2012《建筑结构荷载规范》第57页8.3.5,正负取值与表面风压正负相同。

③参见GB50009-2012《建筑结构荷载规范》第10页3.2.4,取值一般为1.4。

嘉寓·河北根据:4、建筑内部局部体形系数可知室内体形系数为0.2

μs1=μs1(4.8)+μs1(室内)=0.903+0.2=1.103

二、计算风荷载标准值:

根据公式:

w k=βgzμs1μz w0

先求阵风系数:βgz(94.3)

因为要计算的标高为94.3,且90<94.3<100;

查P62表8.6.1①可知离地高度90m时表面类别为B的阵风系数为1.50,离地高度100m时表面类别为B的阵风系数为1.50。

列出二元一次方程:

{1.50=90a+b 1.50=100a+b →{a=0

b=1.5

βgz(94.3)=94.3×a+b=94.3×0+1.5=1.5

然后求风压高度变化系数:μz(94.3)

因为要计算的标高为94.3,且90<94.3<100;

查P31表8.2.1可知离地高度90m时表面类别为B的风压高度变化系数为1.93,离地高度100m时表面类别为B的风压高度变化系数为2.00。

列出二元一次方程:

{1.93=90a+b 2.00=100a+b →{a=0.007

b=1.3

μz(94.3)=94.3×a+b=94.3×0.007+1.3=1.9601

最后查P99表E.5得石家庄地区基本风压w0=0.35(kN/m2);且由前面计算出的风荷载局部体形系数μs1=1.103;

计算风荷载标准值:

w k=βgzμs1μz w0=1.5×1.103×1.9601×0.35=1.135(kN/m2)

①本实例中查表,均在GB5009-2012《建筑结构荷载规范》中。

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三、计算风荷载设计值

根据公式:

w=γw?w k

γw参考《GB50009-2012建筑结构荷载规范》第10页3.2.4,取值为1.4;

计算风荷载设计值:

w=γw?w k=1.4×1.135=1.589(kN/m2)

二、立柱荷载计算

1、风荷载均布线荷载设计值(矩形分布)计算:

计算公式

q w=w×B

式中:q w——风荷载均布线性荷载设计值(kN/m);

w——风荷载设计值(kN/m2);

B——分格宽度(m)。

2、地震荷载计算

(1) 垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值计算公式:

q EAk=βE×αmax×

G Ak 1000①

式中:q EAk——垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值(kN/m2);

βE——动力放大系数,取5.0;

αmax②——地震影响系数最大值;

G Ak——构件重力(N/m2)。

①参见JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》5.3.4中的相关规定。

此公式为简化版本,完整公式为:

F=γηζ1 ζ2 αmax G

式中:F——沿最不利方向施加于非结构构件重心处的水平地震作用标准值;

γ——非结构构件功能系数,由相关标准确定或按本规范附录M第M.2节执行;

η——非结构构件类别系数,由相关标准确定或按本规范附录M第M.2节执行;

ζ1——状态系数,对预制建筑构件、悬臂类构件、支承点低于质心的任何设备和柔性体系宜取2.0,其余情况可取1.0;

ζ2——位置系数,建筑的顶点宜取2.0,底部宜取1.0,沿高度线性分布;对本规范第5章要求采用时程分析法补充计算的结构,应按其计算结果调整;

αmax——地震影响系数最大值;

G——非结构构件的重力,应包括运行时有关的人员、容器和管道中的介质及储物柜中物品的重力。

摘自GB50011-2010《建筑抗震设计规范》第161页公式13.2.3。详细内容可参阅上述规范第160页13

非结构构件。这里公式中的动力放大系数系数β

E 为上述完整公式γηζ1 ζ2的计算值。

根据规范γ、η取值参见GB50011-2010《建筑抗震设计规范》第244页附录M第M.2节分别取1.4、

0.9。ζ1、ζ2的取值均为2.0。经计算γηζ1 ζ2=1.4×0.9×2.0×2.0=5.04≈5。

②地震影响系数最大值取值参见GB50011-2010《建筑抗震设计规范》第33页表5.1.4-1。JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》5.3.4也做出相关规定。

嘉寓·河北

(2) 地震作用设计值计算公式(kN/m2):

q EA=γE×q EAk

式中:q EA——地震作用设计值(kN/m2);

γE——地震作用分项系数,一般取1.3。

(3)水平地震作用均布线作用设计值(矩形分布)计算:

q E=q EA×B

式中:q E——地震作用均布线性荷载设计值(kN/m);

q EA——地震作用设计值(kN/m2);

B——分格宽度(m)。

3、立柱弯矩计算

(1) 风荷载作用下立柱弯矩计算公式:

M w=q w H2 8①

式中:M w——风荷载作用下立柱弯矩(kN?m);

q w——风荷载均布荷载设计值(kN/m);

H——立柱计算跨度(m)。

(2) 地震作用下立柱弯矩计算公式:

M E=q E H2 8

式中:M E——风荷载作用下立柱弯矩(kN?m);

q E——风荷载均布荷载设计值(kN/m);

H——立柱计算跨度(m)。

(3) 幕墙立柱弯矩:

M=M w+0.5×M E 式中:M——幕墙立柱弯矩(kN?m)。

可将公式综合为:

M=q w H2

8

+q E

H2

16

[实例]X楼位于石家庄市区(B类区),层高4m分格宽1.2m,所处位置标高94.3m,此处风荷载的设计值为1.589(kN/m2)。幕墙构件平均自重:400N/m2。试计算立柱弯矩。

一、计算风荷载均布荷载设计值(矩形分布):

根据公式q w=w×B

①弯矩计算公式,摘自《工程力学.材料力学(第4版)》(高等教育出版社)第100页,具体推导过程详见其99-100页例4-3(2) 。

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q w=1.589×1.2=1.907kN/m

二、计算地震作用均布作用设计值(矩形分布):

根据公式:q EAk=5×αmax×G Ak

1000

q EAk=5×0.08×400

1000

=0.16kN/m2

根据公式:q EA=γE×q EAk

q EA=1.3×0.16=0.208kN/m2根据公式:q E=q EA×B

q E=0.208×1.2=0.250kN/m 三、计算立柱弯矩:

根据公式:M=q w H 2

8+q E H2

16

M=1.907×42

+0.250×

42

=4.064kN?m=4064000N?mm

4、立柱强度校核

立柱强度校核依据《铝合金结构设计规范GB50429-2007》第37页8.1拉弯构件和压弯构件的强度的相关规定。①

弯矩作用在截面主平面内的拉弯构件和压弯构件,其强度应按下式计算:

N en ±

M x

x enx

±

M y

y eny

≤f

式中:N——轴心拉力或轴心压力;

M x,M y——同一截面处绕截面主轴x轴和y轴的弯矩(对工字形截面,x轴为强轴,y轴为弱轴);

A en——有效净截面面积,应同时考虑局部屈曲、焊接影响区以及截面孔洞

的影响;

W enx,W eny——对x轴和y轴的有效净截面模量,应同时考虑局部屈曲、焊接影响区以及截面孔洞的影响;

γx,γy——截面塑形发展系数,应按表6.1.1采用;②

f——铝合金材料的抗拉、抗压和抗弯强度设计值。

①此部分在JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》中6.3框架支撑玻璃幕墙结构设计-立柱,也做出了

相关规定。两者基本一致,且铝合金结构设计规范更为细致,因此采用铝合金结构设计规范进行校核如有特殊要求可参见JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》中相关规定进行校核。

②表6.1.1见GB50429-2007《铝合金结构设计规范》第30-31页表6.1.1 截面塑性发展系数γx,γy由于幕

墙立柱一般可视为方管,查表可知方管的截面塑形发展系数均为1.00。

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计算校核式中需要的参数:

(1)轴心拉力或轴心压力N(N):

G k=G Ak×

B

式中:G k——幕墙自重线荷载(kN/m);

G Ak——幕墙自重(N/m2);

B——幕墙分隔宽度(m)。

N k=G k×L

式中:N k——立柱受力(kN);

L——立柱长度(m);

N=r G×N k×1000

式中:N——立柱受力设计值(N);

r G——结构自重分项系数①。

(2)立柱计算强度σ(N/mm2):

计算公式:

σ=N

en

+

M x

x enx

+

M y

y eny

[实例]X楼位于石家庄市区(B类区),层高4m分格宽1.2m,所处位置标高

94.3m,此处风荷载的设计值为1.589(kN/m2),幕墙构件平均自重:400N/m2。

立柱弯矩为4064000N?mm。立柱参数见[表例-1]。试校核立柱强度是否满足要求。

表例-1 立柱型材参数

①结构自重分项系数一般取值为1.2

幕墙强度计算总结

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一、计算轴心拉力或轴心压力

根据公式: G k=G Ak×B

1000

G k=400×1.2

=0.48kN/m

根据公式:N k=G k×L

N k=0.48×4=1.92kN

根据公式:N=r G×N k×1000 N=1.2×1.92×1000=2304N 二、计算立柱强度

根据公式

σ=N

en

+

M x

x enx

+

M y

y eny

=

N

en

+

M x

x enx

σ=2304.00

1146.00

+

4064000.00

1.00×4345

2.00

=95.538N/mm2

95.538N/mm2>90.0N/mm2立柱强度不满足!

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5、立柱挠度校核

校核依据:

d f≤L/180①

式中:d f——立柱最大挠度(mm);

L——立柱长度(mm);

立柱(简支梁)最大挠度计算公式:

|w|max=

5ql4 384EI②

式中:|w|max——简支梁最大挠度(mm);

q——均布荷载(kN/m);

l——简支梁长度(mm);

E——材料的弹性模量(N/mm2);

I——材料的截面惯性矩(mm4)。

此时,可将计算出的最大挠度|w|max与L/180比较,|w|max应小于L/180。为了方便,也可在此处引入立柱最大挠度与其所在支承跨度(支点间的距离)比值,即相对挠度:D u。这样就可以直接用D u与1/180比较,只要其小于1/180即挠度满足要求。同时,绝对挠度在L<4500mm时应小于20mm、L>4500mm 时应小于30mm。

D u=

d f

L×1000

[实例]X楼位于石家庄市区(B类区),层高4m分格宽1.2m,所处位置标高94.3m,此处风荷载的设计值为1.589(kN/m2),幕墙构件平均自重:400N/m2。立柱弯矩为4064000N?mm。立柱参数见[表例-1]。试校核立柱强度是否满足要求。

一、计算最大挠度。

d f=|w|max=5q wk l4

=

5×1.907×40004

5

=

2.44096×1015

13

=28.62mm

取值来源:q wk风荷载均布荷载设计值。

注意单位:q wk(N/mm)、l(mm)、E(N/mm2)、I(mm4)。

①依据参见GB50429-2007《铝合金结构设计规范》第17页4.4结构或结构变形的规定。同时

GB/T21086-2007《建筑幕墙》第5、6页5.1.1.2及JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》6.3.10也做出相应规定。

②此为简支梁均布荷载下的最大挠度计算公式,摘自《工程力学.材料力学(第4版)》(高等教育出版社)

第168页,具体推导过程详见其167-168页例6-2 。

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二、立柱最大挠度与其所在支承跨度(支点间的距离)比值。

D u=

d f

L×1000

=

28.62

4×1000

1

139

>

1

180

立柱挠度不满足!

6、立柱抗剪校核

校核依据:

τ=V m ax S

It w

≤f v①

式中:V m ax——计算截面沿腹板平面作用的最大剪力值;

S——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩;

I——毛截面惯性矩;

t w——腹板厚度;

f v——材料的抗剪强度设计值。

计算V m ax:

(1) 风荷载作用下的剪力标准值Q wk(kN)与设计值Q w(kN):

Q wk=W k×L×

B

式中:W k——风荷载标准值(kN/m2);

L——立柱长度(m);

B——板块宽度(m)。

Q w=γw Q wk

通常系数取值γw=1.4

(2) 地震作用下的剪力标准值Q Ek(kN)与设计值Q E(kN):

Q Ek=q EAk×L×B 2

式中:q EAk——风荷载标准值(kN/m2);

L——立柱长度(m);

B——板块宽度(m)。

Q w=γE Q wk

通常系数取值γE=1.3

(3) 剪力组合Q(kN):

①公式参见GB50429-2007《铝合金结构设计规范》第31页,6.1.2。

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Q=Q w+0.5×Q E

此时Q的值就是V max。

[实例]X楼位于石家庄市区(B类区),层高4m分格宽1.2m,所处位置标高

94.3m,此处风荷载的设计值为1.589(kN/m2),幕墙构件平均自重:400N/m2。

立柱弯矩为4064000N?mm。立柱参数见[表例-1]。试校核立柱抗剪是否满足要求。

一、计算风荷载作用下的剪力设计值:

Q w=φw Q wk=φw×W k×L×B

=1.4×1.135×4×

1.2

=3.814 kN

二、计算地震作用下的剪力设计值:

Q E=φE Q Ek=φE×q EAk×L×B

2

=1.3×0.16×4×

1.2

2

=0.499 kN

三、计算截面沿腹板平面作用的最大剪力值:

V max=Q=Q w+0.5×Q E=3.814+0.5×0.499=4.064 kN 四、校核立柱抗剪强度:

τ=V max S

It w

=

4064×27276

317287×140

=2.495 N/mm2

立柱抗剪强度可以满足!

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三、横梁荷载计算

1、横梁强度的校核:

横梁强度校核依据《铝合金结构设计规范GB50429-2007》第30页6.1受弯构件的强度的相关规定。①

弯矩作用在截面主平面内的拉弯构件和压弯构件,其强度应按下式计算:

M x γx W enx ±

M y

γy W eny

≤f

式中:M x,M y——同一截面处绕截面主轴x轴和y轴的弯矩(对工字形截面,x 轴为强轴,y轴为弱轴);

W enx,W eny——对x轴和y轴的有效净截面模量,应同时考虑局部屈曲、焊接影响区以及截面孔洞的影响;

γx,γy——截面塑形发展系数,应按表6.1.1采用;②

f——铝合金材料的抗拉、抗压和抗弯强度设计值。

(1) 同一截面处绕截面主轴y轴的弯矩M y:

1横梁自重荷载线分布均布荷载标准值G k(kN/m):

G k=G Ak×

1 1000

×?

式中:G Ak——横梁自重(N/m2);

?——横梁上单元高度(m)。

2横梁自重荷载线分布均布荷载设计值G(kN/m):

G=γD G k

通常系数取值γD=1.2③

3横梁自重荷载标准值N2k(kN)与设计值N2(kN):

N2k=G k×l ; N2=G×l

式中:l——分格宽度(m)。

4横梁在自重荷载作用下的弯矩M y(kN?m):

M y=N2l2 8

①此部分在JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》中第44页6.3框架支撑玻璃幕墙结构设计-立柱,也

做出了相关规定。两者基本一致,且铝合金结构设计规范更为细致,因此采用铝合金结构设计规范进行校核如有特殊要求可参见JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》中相关规定进行校核。

②表6.1.1见GB50429-2007《铝合金结构设计规范》第30-31页表6.1.1 截面塑性发展系数γx,γy由于幕

墙立柱一般可视为方管,查表可知方管的截面塑形发展系数均为1.00。

③此处取值参见GB50009-2012《建筑结构荷载规范》第10页,3.2.4中相关规定。

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(2) 同一截面处绕截面主轴x轴的弯矩M x:

1横梁在风荷载作用下的弯矩M xw(kN?m)

风荷载线分布最大集度标准值(三角形分布) q wk(kN/m)

q wk=W k×l

式中:l——分格宽度(m)。

风荷载线分布最大集度设计值q w(kN/m)

q w=γw×q wk=1.4×q wk

风荷载作用分项系数γw=1.4

横梁在风荷载作用下的弯矩M xw(kN?m)

M xw=q w l2

2 地震作用下横梁弯矩M xE(kN?m)

横梁平面外地震作用q EAk(kN/m2)

q EAk=βE×αmax×

G Ak

水平地震作用最大集度标准值(三角形分布) q Ex(kN/m)

q Ex=q EAk×l

式中:l——分格宽度(m)。

水平地震作用最大集度设计值q E(kN/m)

q E=γE×q Ex=1.3×q Ex 地震作用分项系数γE=1.3

地震作用下横梁弯矩M xE(kN?m)

M xE=q E l2 12

同一截面处绕截面主轴x轴的弯矩

M x=M xw+0.5×M xE (3) 横梁强度校核:

横梁计算强度σ(N/mm2):

σ=

M x

γx W enx

±

M y

γy W eny

≤f

[实例]X楼位于石家庄市区(B类区),层高4m分格宽1.2m高1.9m,所处位置标高94.3m,此处风荷载的标准值为1.135(kN/m2)设计值为

1.589(kN/m2),幕墙构件平均自重:400N/m2。横梁参数见[表例-2]。试校

核横梁强度是否满足要求。

①此为简支梁的三角形荷载下弯矩计算公式,摘自《建筑结构静力计算手册(第二版)》(中国建筑工业出版社)第98页,表2-3(续表)。

CCCP文化藝術工作室

幕墙强度计算总结

一、计算绕截面主轴y轴的弯矩M y:

横梁自重荷载线分布均布荷载标准值G k(kN/m)与设计值G(kN/m)

G k=G Ak×1

×?=

400

×1.9=0.76(kN/m)

G=φD G k=1.2×0.76=0.912(kN/m)横梁自重荷载标准值N2k(kN)与设计值N2(kN):

N2k=G k×l=0.76×1.2=0.912 (kN);

N2=G×l=0.912×1.2=1.094 (kN)横梁在自重荷载作用下的弯矩M y(kN?m):

M y=N2l2

=1.094×

1.22

=0.197 (kN?m)

二、横梁在风荷载作用下的弯矩M xw(kN?m)

(1)风荷载线分布最大集度标准值(三角形分布) q wk(kN/m)

q wk=W k×l=1.589×1.2=1.907 (kN/m)

风荷载线分布最大集度设计值q w(kN/m)

q w=γw×q wk=1.4×q wk=1.4×1.907=2.670 (kN/m)横梁在风荷载作用下的弯矩M xw(kN·m)

M xw=q w l2

=2.67×

1.22

=0.320 (kN·m)

(2)横梁平面外地震作用q EAk(kN/m2)

嘉寓·河北

q EAk=βE×αmax×

G Ak

1000

=5×0.08×

400

1000

=0.16 (kN/m2)

水平地震作用最大集度标准值(三角形分布) q Ex(kN/m)

q Ex=q EAk×l=0.16×1.2=0.192 (kN/m)

水平地震作用最大集度设计值q E(kN/m)

q E=γE×q Ex=1.3×q Ex=1.3×0.192=0.250 (kN/m) 地震作用分项系数γE=1.3

地震作用下横梁弯矩M xE(kN·m)

M xE=q E l2

12

=0.25×

1.22

12

=0.03 (kN·m)

(3)同一截面处绕截面主轴x轴的弯矩

M x=M xw+0.5×M xE=0.32+0.5×0.03=0.335 (kN·m)三、横梁强度校核:

横梁计算强度σ(N/mm2):

σ=

M x

x enx

+

M y

y eny

=

0.335×106

+

0.197×106

=42.21+12.51 =54.72 N/mm2

横梁正应力强度可以满足!

2、横梁抗剪强度的校核:校核依据:

τ=V max S

w

≤f v①

式中:V m ax——计算截面沿腹板平面作用的最大剪力值;

S——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩;

I——毛截面惯性矩;

t w——腹板厚度;

f v——材料的抗剪强度设计值。

计算V m ax:

(1)风荷载作用呈三角形分布时的剪力标准值Q wk(kN)与设计值Q w(kN):①公式参见GB50429-2007《铝合金结构设计规范》第31页,6.1.2。

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