某工程外墙铝塑板计算书

@vip.qq.com立柱与横梁设计计算1、风荷载标准值WK=βZ×µz×µs×w0式中：WK————作用在幕墙上的风荷载标准值（KN/ｍ2）且其值不小于1.0KN/ｍ2ßZ————瞬时风压的阵风风压系数取1.73（按C类地区高度50米取值）µz——风压高度变化系数，竖直幕墙外表面可按±1.25取——风荷载体型系数，，该建筑可取±1.5WK=1.73×1.25×1.5×0.6=1.946KN/ｍ22、结构自重：铝塑单单位面积重量：qGK=0.055KN幕墙所用钢材附件面积重量0.147KN幕墙单位自重荷载：G=0.055+0.14=0.202KN/ｍ2幕墙单元构件重量：pk=0.202×4×1.1=0.889KN/ｍ2最大分格板块重量为：pb=0.055×1.2×1.6=0.1056KN立柱自重荷载：pG=0.889KN3）地震作用1）垂直于幕墙平面的分布水平地震作用：qEK=ßEɑmaxGK式中：qEK————垂直于幕墙平面外的分布水平地震作用力（KN/ｍ2）GK——铝单幕墙单位面积自重载荷GK=0.202KN/ｍ2ɑmax————地震影响最大值，7度抗震设计取0.08，βE————动力放大系数取5.0qE=5.0×0.08×0.202=0.0808KN/ｍ22）平行于幕墙平面的单元地震作用：pEK=βEɑmaxP幕墙单元地震：pE1=βEɑmaxPK最大分格地震作用：pE2=βEɑmaxPb式中：pE1：平行于幕墙平面的单元地震作用（KN）：平行于幕墙平面的最大分格地震作用（KN）pk：幕墙单元构件重量（KN）pk=0.889KNpb：最大分格板块重量（KN）pb=0.1056KNβE动力放大系数取5.0βE=5.0ɑmax地震影响最大值7度抗震设计取ɑma=x0.08幕墙单元地震：pE1=5.0×0.08×pk=5.0×0.08×0.889=0.3556KN最大分格地震作用：pE2=βEɑmaxPbpE2=5.0×0.08×0.1056=0.0422KN4、温度作用：年温差：最大温差取80℃，极限变化量ΔL=L.α.ΔT式中：LΔ：受温度影响产生的变化量。L竖=3900，L横=1.2α：钢材线膨胀系数。1.2×10-5ΔT：极限温差△T=80℃ΔL竖=3900×1.2×10-5×80=3.744mmΔL横=1.2×1.2×10-5×80=1.152mm为消除温度变化给幕墙构件带来得影响，在两支构件之间留伸缩缝，以消除温度应力。L缝=（2~3）ΔL，故竖缝取：15mm，横缝取：2mm。5、荷载和作用效应组合：1）进行幕墙构件、连接件和预埋件承载力计算时：重力荷载：rG=1.2风荷载：rW=1.4地震作用：rE=1.3进行位移和挠度计算时：重力荷载：rG=1.0风荷载：=1.0地震作用：rE=1.02）水平作用效应组合系数：风荷载：Ψw=1地震作用：ΨE=0.63）组合形式：S1=rGG+rWrEWK+ΨErWqE横梁计算分格宽1.2，高1.6，横梁计算分格高0.8，加肋式沿板材四周边缘：简支边，中肋支承线：固定边一、横梁计算1、横梁型材的截面特性：钢材强度设计值：215N/mm2钢材弹性模量：E=2.1×105N/mm2X轴的惯心矩：IX=13.71cm4Y轴的惯心矩：IY=13.71cm4X轴的抵抗矩：WX=5.48cm3Y轴的抵抗矩：WY=5.48cm3塑性发展系数：1.052、幕墙横梁的荷载计算）竖直方向线荷载由自重和平行于幕墙平面的集中地震作用组成。qG：横梁自重荷载线荷载qG=GAK×H=0.202×0.8=0.1616KN/mqE竖：平行于幕墙平面的集中地震作用下横梁荷载线密度：qE竖=5.0×0.08×0.202=0.0808KN/ｍ21）水平方向线荷载由风荷载和水平地震作用地震作用组风荷载的线密度：qW=WK×H=1.946×0.8=1.5568KN/m水平地震作用下线密度：qE水=qE×B=0.0808×1.2=0.0969KN/mMX：横梁在竖直方向荷载作用下的弯矩KN.mMX=q×B2/8=（1.2×qG+1.3×qE竖）×B2/8=（1.2×0.1616+0.6×1.3×0.0646）×1.22/8=0.0439N.mMy：横梁在水平方向荷载作用下的弯矩KN.mMy=q×B2/8=（1.4×qW+0.6×1.3×qE水）×B2/8=（1.4×1.5568+0.6×1.3×0.0969）×1.22/8=0.40592）梁截面抗弯承载力的校核：校核依据：σ=MX/γWX+My/γWy≤β×fa=0.85×215=182.45N/mm2σ=（MX/WX+My/Wy）×103/r=（0.0439/5.48+0.4059/5.48）×103/1.05=78.17N/mm2≤fa=182.45N/mm2满足要求3）横梁截面抗剪承载力的校核：1.5Vh/Awh≤fa=125N/mm21.5Vy/Awy≤fa=125N/mm2式中：Vh：横梁水平方向的剪力设计值（N）Vy：横梁竖直方向的剪力设计值（N）Awy：横梁截面水平方向腹板截面面积（mm2）fa：型材抗剪强度设计值fa=125N/mm2Awh：横梁截面竖直方向腹板截面面积（mm2）Vh=（1.2×qG+1.3×qE竖）×1.2=330NVy=（1.4×qW+0.6×1.3×qE水）×1.2=2675.8895NAwh=50×3=150mm21.5Vh/Awh=1.5×330/150=3.3N≤fa=125N/mm2Awy=50×3=150mm21.5Vy/Awy=1.5×2675.8895/150=26.75≤fa=125N/mm2）梁刚度计算：水平方向由风荷载和垂直于幕墙平面作用下的弯曲：µ1=5×q×B4/（384×E×IY）=5×（qW+0.6×qE水）×B4/（384×E×IY）=5×（1.5568+0.6×0.0969）×1.24/384×2.1×105×13.71=1.772mm≤15mm1.772mm≤L/300=4竖直方向由自重和平行于幕墙平面的地震作用产生的弯曲：µ2=5×（qE竖+qG）×B4/（384×E×IY）=5×（0.0808+0.1616）×1.24/384×2.1×105×13.71=0.23mm≤15mm0.23mm≤L/300=4mm满足要求一、立柱的计算1、立柱型材的截面特性：钢材强度设计值：215N/mm2钢材抗剪强度设计值：125N/mm2钢材弹性模量：E=2.1×105N/mm2X轴的惯心矩：IX=101.34cm4X轴的抵抗矩：WX=25.33215N/mm2截面积：A0=12.74сm2塑性发展系数：1.052、柱竖直方向的荷载立柱自重荷载：РG=0.202×4×1.1=0.889KN竖直方向地震荷载：pE1=0.3556KN3、立柱水平方向的线荷载：风荷载的线荷载：qW=1.6060KN/m水平地震作用下线荷载：qE水=0.5016KN/m4、立柱的强度计算1）立柱承受弯曲应力校核：校核依据：σ=N/A+M/γW≤fa=215N/mm2（拉弯构件）N：立柱竖直方向拉力设计值N=1.3×pE1+1.2×РG=1.3×0.3556+1.2×0.889=1.5290KN立柱水平方向线荷载设计值：qy=（1.4×qW+0.6×1.3×qE水）=1.4×1.6060+0.6×1.3×0.5016=2.6396KN/m立柱按双跨梁计算My=mqyL2弯矩系数：m=0.05933My=0.05933×2.6396×3.92=2.3817KN.mσ=N/A+M/γW≤fa=215N/mm2（拉弯构件）=1.5290×103/12.74×102+2.3817×103/1.05×25.33=90.749≤fa=215N/mm2）立柱挠度计算µmax=μqL4/EI最大挠度系数。µ=3.92×10-3µmax=μqL4/EI=3.92×10-3×2.6396×3.94×108/2.1×105×101.34=11.5≤L/300=13故刚度满足要求。