建筑幕墙结构计算基础

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1、建筑幕墙结构计算基础企业内部培训讲座第四部分第一章概述1、幕墙计算现状传统的计算原理手工计算各类计算软件发展迅速大型软件受青睐手工计算与软件联合、互补。应用规范2、目前存在问题计算人员实际经验不足过渡依赖计算软件形式主义距离优化设计很远。3、今后发展趋势有限元软件功能细化计算人员更专业。计算规范与标准更详细、准确。第二章杆件计算第一节、概述与计算对象（1）单根杆件-框架幕墙的立柱、横梁选用横梁型材的截面特性:选用型材材质:铝合金6063-T5，断面如图：型材强度设计值:85.500N/mm2型材弹性模量:E=0.7×105N/mm2X轴惯性矩:Ix=

2、156.662cm4Y轴惯性矩:Iy=85.870cm4X轴抵抗矩:Wx1=30.412cm3X轴抵抗矩:Wx2=32.311cm3Y轴抵抗矩:Wy1=23.424cm3Y轴抵抗矩:Wy2=13.243cm3型材截面积:A=11.383cm2型材计算校核处壁厚:t=2.000mm型材截面面积矩:Ss=19.604cm3塑性发展系数:γ=1.05幕墙横梁的强度计算校核依据:Mx/γWx+My/γWy≤fa=85.5(N/mm2)幕墙横梁的抗剪强度计算校核依据:τmax≤[τ]=49.6N/mm2幕墙横梁的刚度计算校核依据:Umax≤L/180横梁承受呈

3、三角形分布线荷载作用.（2）多根杆件组成的结构体系：-框架窗、单元板（立柱、横梁、中挺）立柱公料材质:铝合金6063-T5，型材断面如图：型材强度设计值:85.500N/mm2型材弹性模量:E=0.7×105N/mm2X轴惯性矩:Ix=401.788cm4Y轴惯性矩:Iy=76.622cm4X轴抵抗矩:Wx1=55.325cm3X轴抵抗矩:Wx2=38.866cm3型材截面积:A=15.945cm2型材计算校核处壁厚:t=3.000mm型材截面面积矩:Sx=36.070cm3塑性发展系数:γ=1.05公立柱母立柱立柱母料材质:铝合金6063-T5，型

4、材断面如图：型材强度设计值:85.500N/mm2型材弹性模量:E=0.7×105N/mm2X轴惯性矩:Ix=381.848cm4Y轴惯性矩:Iy=26.989cm4X轴抵抗矩:Wx1=52.397cm3X轴抵抗矩:Wx2=37.028cm3型材截面积:A=14.111cm2型材计算校核处壁厚:t=3.000mm型材截面面积矩:Sx=33.158cm3塑性发展系数:γ=1.05连续梁内力表：M=系数*qL^2;Q=系数*qL;f=系数*qL^4/100EI简支梁均布荷载作用内力公式简支梁梯形荷载作用内力公式简支梁三角形荷载作用内力公式简支梁集中荷载作

5、用内力公式ω-------分段比1/4-桁架钢桁架、异型桁架、网架一般采用有限元分析软件计算。1、3D3S2、Sap20003、Ansys4、Staad-刚架-壳体第二节、单根杆件计算框架式幕墙：立柱1）荷载-风荷载Wk=βzμsμzW0βgz---高度Z处的阵风系数μz---风压高度变化系数μs1—风压体型系数Wk---垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值(kN/m2)W0---基本风压(kN/m2)场地类别、建筑外轮廓、地区地域有关。2）截面特性外轮廓：整体、组合截面积A0=8311mm2X轴惯性矩IX=11897866mm4X轴抵抗矩WX=865

6、83mm3X轴面积矩SX=91392mm3塑性发展系数γ=1.05型材壁厚t=2.5mm壁厚材质6063-T5,T63）支撑形式简支梁---铰接、固接、滑动铰。4）计算结果横梁1）荷载水平荷载：线性荷载输入。竖向荷载：集中力2）截面特性开口、闭口。3）支撑形式一般采用铰接，钢结构有时会采用固接。4）计算结果最大弯曲应力、最大剪应力，挠度mm。横梁抗弯强度校核校核依据：按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.2.4条==83.195N/mm2＜fa=85.5N/mm2横梁抗弯强度符合规范要求。横梁抗剪强度校核校核依据：按《玻璃幕墙工程技术

7、规范》JGJ102-2003第6.2.5条1、竖直方向剪应力t：横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度，取t=5.0mmτX：横梁承受的竖直荷载产生的剪应力==1.475N/mm2＜fav=49.6N/mm22、水平方向剪应力t：横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度，取t=5.0mmτY：横梁承受的水平荷载产生的剪应力=4.366N/mm2＜fav=49.6N/mm2横梁抗剪强度符合规范要求。第三节、多杆结构体系（1）框架体系-窗：1）荷载梯形荷载、三角形荷载窗竖挺荷载2）截面特性闭口型腔锁五金件3）窗型4）支撑形式5）计算结果-单元板框架计算1）荷载2）

8、截面特性3）分格4）连接形式5）计算结果幕墙框架图单元式幕墙组成单元式幕墙立柱计算载荷分布：按等位移原理，协