铝板幕墙计算

·首都医科大学附属北京友谊医院新门急诊教学综合楼幕墙 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 ·施工文件 设计简介 首都医科大学附属北京友谊医院新门急诊教学综合楼外装饰幕墙工程铝板幕墙部分间隔1200mm设立80x40x4.0镀锌方钢主龙骨，沿横缝设立50x50x5的角钢横龙骨。 根据现行《建筑结构荷载规范》GB50009-2001和《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001的规定，选取50年一遇的设计风荷载,并考虑设计自重,设计地震烈度为8度，设计最大年温度变化为80℃. 3.0mm铝板，不锈钢连接螺栓等,通过结构计算全部满足《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001 规定的设计要求。 A3结构钢等，通过结构计算全部满足《钢结构设计规范》GBJ17-88规定的设计要求。 主要 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 和它们的设计指标 1.0 A3结构钢 屈服强度 fys≥235 N/mm2 局部承压强度设计值 fsbr=320 N/mm2 抗拉压强度设计值 fsb=215 N/mm2 抗剪强度设计值 fss=125 N/mm2 弹性模量 Es=206×103 N/mm2 线膨胀系数 αg=1.2×10-5 重力体积密度 ρs =78.5×103 N/m3 泊松比 ν=0.3 2.0 结构用不锈钢 屈服强度 fys≥205 N/mm2 局部承压强度设计值 fsbr=279 N/mm2 抗拉压强度设计值 fsb=187 N/mm2 抗剪强度设计值 fss=109 N/mm2 弹性模量 Es=206×103 N/mm2 线膨胀系数 αg=1.8×10-5 重力体积密度 ρs =78.5×103 N/m3 泊松比 ν=0.3 3.0 焊缝（A3钢） 角焊缝强度设计值 ffw=160 N/mm2 抗拉压强度设计值 fwb=215 N/mm2 抗剪强度设计值 fws=125 N/mm2 4.0 镀锌六角头螺栓（A3钢） 屈服强度 fys≥235 N/mm2 抗拉强度设计值 ftb=170 N/mm2 抗剪强度设计值 fsb=130 N/mm2 承压强度设计值 (构件) fbrb=305 N/mm2 5.0 奥氏体不锈钢螺栓 屈服强度 fys≥205 N/mm2 抗拉强度设计值 ftb=148 N/mm2 抗剪强度设计值 fsb=113 N/mm2 承压强度设计值(构件) fbrb=266 N/mm2 6.0 I I级钢筋 抗拉强度设计值 frt=310 N/mm2 抗剪强度设计值 frs=190N/mm2 7.0 结构硅酮密封胶 短期强度允许值: f1=0.14 N/mm2 长期强度允许值： f2=0.007 N/mm2 8.0 3003铝板 3.0mm厚 屈服强度 fya≥115 N/mm2 受拉压强度设计值 fab=81 N/mm2 受剪强度设计值 fas=47 N/mm2 局部承压强度设计值 fabr=120N/mm2 弹性模量 Ea=70×103 N/mm2 线膨胀系数 αa=2.35×10-5 重力体积分布 ρa =27.1×103 N/m3 伸长率 δ≥8 % 泊松比 ν=0.33 铝板幕墙结构计算 一、基本参数 工程所在地：北京市宣武区 幕墙计算标高：32.900 m 设计层高：3.900 m 设计最大分格：B×H=2.000x1.200 m 设计地震烈度：8度 地面粗糙度类别：C类 二、荷载计算 1. 风荷载 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 值 Wk: 作用在幕墙上的风荷载标准值 (KN/m2) βz: 瞬时风压的阵风系数: 取1.79 μs: 风荷载体型系数: ±1.5 μz: 风荷载高度变化系数:1.093 北京地区50年一遇基本风压 W0=0.45 kN/m2 Wk = βzμsμz W0 = 1.79×1.5×1.093×0.45 = 1.32 kN/m2 2. 风荷载设计值 W: 风荷载设计值 (KN/m2) rw: 风荷载作用效应的分项系数：1.4 W = rw Wk = 1.4×1.32 =1.85KN/m2 3. 铝板幕墙构件重量荷载 GAk: 铝板幕墙构件(包括铝板和钢框)的平均自重: 300 N/m2 Gk: 铝板幕墙构件(包括铝板和钢框)的重量: H: 铝板幕墙分格高: 2.000 m B: 铝板幕墙分格宽: 1.200m Gk= = =0.72kN 4.垂直于铝板幕墙平面的分布水平地震作用: qEK: 垂直于铝板幕墙平面的分布水平地震作用 (kN/m2) βE: 动力放大系数: 可取5.0 按5.2.4条规定采用 αmax: 水平地震影响系数最大值: 0.16 按5.2.4条规定采用 Gk: 铝板幕墙构件的重量: 0.3KN B: 铝板幕墙分格宽: 1.200 m H: 铝板幕墙分格高: 2.000 m qEK = = =0.24 KN/m2 三、铝板强度计算 受力分析计算简图如下： 1. 荷载计算: 采用Sw+0.6SE组合： q：水平荷载组合设计值 qk：水平荷载组合标准值 qk=1.32+0.6×0.24 =1.414 KN/m2 q=1.85+0.6×1.3×0.24 =2.037 KN/m2 2. 铝板的强度计算: 取左下板为计算单元，两边简支两边固定。 铝板短边长度Lx：0.500m 铝板长边长度Ly：0.593m = =0.84，根据5.4.3规定，查 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 得：弯矩系数 m=0.0835 挠度系数 u=0.00286 铝板的最大弯曲应力: σ= = =25.23N/mm2 25.23N/mm2 < 81N/mm2 铝板强度能满足设计要求 四、铝板挠度计算 刚度 D= = =1.77×105 N·mm μ= = =1.43 mm ＜ =5.9 mm 铝板刚度符合设计要求。 五、幕墙杆件计算 选用立柱为: 80x40x4 mm镀锌方钢，选用横梁为: 50x50x5镀锌角钢。 幕墙立柱 幕墙立柱按双跨梁的力学模型进行设计计算，受力分析计算简图如下： L:立柱跨度 3.900 m L2:立柱短跨 0.650 m L1:立柱长跨 3.250 m M:双跨梁弯矩系数 L2/ L=0.17，查表有：m=0.077, μ=2.98×10-3 1. 荷载计算 (1)风荷载设计值的线分布 qw=1.4×Wk×B rw: 风荷载作用效应的分项系数,1.4 Wk: 风荷载标准值（ kN/m2 ） B: 幕墙立柱计算分格宽: 1.2mm qw=1.4×1.32×1.2 =2.218 kN/m (2)地震作用设计值的线分布 qE=γEqekB qE: 地震作用设计值的线分布(kN/m) qEK: 地震作用，0.24kN/m2 γE: 幕墙地震作用分项系数: 1.3 qE =1.3×0.24×1.2 =0.38 kN/m 采用Sw+0.6SE组合 q=2.218+0.6×0.38 =2.446 kN/m qk=1.564+0.6×0.29 =1.738 kN/m （3）立柱受到的轴力： Nk=0.300×1.200×3.9 =1.404 KN rG:结构分项系数1.2 N=1.2 Nk =1.2×1.404 =1.68 KN 2.选用80x40x4钢立柱型材的截面特性如下: 立柱截面积:A=890.6mm2 立柱对中性轴的惯性矩 Ia =702991 mm4 中性轴到立柱最外缘的距离 Ya =40 mm 材料截面抵抗矩 Wa =17575 mm3 3、内力分析 M: 立柱最大设计弯矩: M = m×q×L2 = 0.077×2.446×3.92 =2.86 kN/m 4.幕墙立柱的强度计算 立柱校核依据: ≤ｆa=215 N/mm2(拉弯构件) (5.5.3) γ: 塑性发展系数: 1.05 σ = = = 156.8 N/mm2 156.8 N/mm2 <ｆa=215 N/mm2 立柱强度能满足 5. 幕墙立柱的刚度计算 校核依据: Uma×≤[U]=15 mm 且 Uma×≤L/300 Umax = = =8.27 mm ≤[U]=15 mm fmax: 立柱最大挠度 8.27mm ≤[U]=15 mm Du: 立柱挠度与立柱计算跨度比值: L: 立柱计算跨度: 3900 mm Du= = = < 挠度能满足要求 幕墙横梁 （1）幕墙横梁的强度计算: 校核依据: ≤ｆs=215 N/mm2 (5.5.2) 横梁在风荷载作用下的弯矩(KN-m) 风荷载线分布: 横梁承受上部三角形荷载和下部梯形形荷载作用，均看作均布荷载 上部三角形荷载 qfswk=WkH =1.32×0.6 =0.792 KN/m 风荷载设计值的线分布: qfsw=1.4 qwk =1.4×0.792 =1.109 KN/m 下部梯形荷载 qftwk=WkH =1.32×0.315 =0.416 KN/m 风荷载设计值的线分布: qftw=1.4 qwk =1.4×0.416 =0.582 KN/m 自重荷载线分布(矩形荷载): qzg=0.3×1.2×(0.6+0.315) =0.33KN/m （2） 风荷载作用下的横梁弯矩M 三角形荷载 Mfs = = =0.133 KN-m 梯形荷载 Mft = = =0.095 KN-m （3） 自重荷载作用下的横梁弯矩M 矩形荷载 Mz = = =0.059 KN-m （4）横梁型材的截面特性如下： 横梁的规格：50x50x5 （方钢） 横梁的强度设计值: 215 N/mm2 弹性模量: E=20.6×104 N/ mm2 ×轴惯性矩: I×=11.2×104 mm4 Y轴惯性矩: I y=11.2×104 mm4 ×轴抵抗矩: W ×=3.13×103 mm3 Y轴抵抗矩: W Y=3.13×103 mm3 型材截面积: A=479mm2 塑性发展系数: γ=1.05 (5)横梁强度: σ: 横梁计算强度(N/mm2) 采用Sw组合 γ: 塑性发展系数: 1.05 风荷载 三角形荷载作用 σfs = = =40.47N/mm2 梯形荷载作用 σft = = =28.91 N/mm2 自重荷载（矩形荷载） σz = = =17.95N/mm2 横梁所受应力 σ=σfs+σft+σz =40.47+28.91+17.95=87.33 N/mm2<ｆa=215 N/mm2 (6) 幕墙横梁的抗剪强度计算 校核依据: τmax≤[τ]= 125 N/mm2 横梁剪力设计值(KN) 风荷载 三角形荷载 VHs = = 0.733 KN 梯形荷载 VHt = = 0.568 KN 自重荷载(矩形荷载) VZH = = 0.198 KN τ: 横梁剪应力 风荷载作用 τH= = =4.074N/mm2 自重荷载作用 τZ= = =0.62N/mm2 τ= = =4.074 N/mm2 <[τ]=125 N/mm2 横梁抗剪强度可以满足设计要求 (7) 幕墙横梁的刚度计算 校核依据: Uma×≤[U]=15 mm 且 Uma×≤L/300 横梁承受水平荷载作用时 Ux= = =1.81 mm 自重荷载 Uy= = =0.385 mm UMAX = =1.85< 15 mm Du: 横梁挠度与横梁计算跨度的比值: B: 横梁计算跨度: 1200 mm Du= = = < 挠度满足要求 六、主要连接螺栓计算 横梁与立柱间连结 角码与立柱间连