立柱计算书.docx

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立柱计算书

J.奥科葡壇设计它理软件

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材科忧化单

工艺摇表

抵面茨数

工程谢

虽轰度计算［玻璃苹壇毁度、挠度计算一立柱］

r悬臂梁r多跨校接连续静定梁r多跨校接连续一次起静定梁

查看受力模型图

eooo

歸度［mm］I

短跨跨度［:

nm〕［2800

立柱选材|计草结果|

吊挂端螺栓直径［mm］

吊挂端连農处型材壁阜血1

中间螺栓宜径:

［mn］

中间苣接处型材壁挥［帧］

立柱型材选择

迭择|

截面参数

立柱选材

网荷栽产生弯矩［N・mn］

童大总弯矩［N.hjtl］

风线荷载标准值［N/mn］

地嚴线荷我标准值曲血］I

9450000

地兼作用产生弯矩［N・md|23080C0长跨跨中最大弩矩［Ned|1913848.3

中间支座最夫穹矩［N・帧］I2820816

至新选择I

查看计算书j

关闭

2820816

1.5

0.48

□亘冈

虚去度计算［玻璃3的S3X度、技度计算立柱］

C简支立柱「简丈钢尙Q敕管粢C三跨粱厂县皆梁C劣跨钱既逢绫静定梁C多時铁接连续一次魁薛定梁

壷工程计算书生成

口旦冈

[GCOOi]辽宁商务犬厦玻璃幕墙工程

全部选择|全部取消|fl质计篡菸关闭|

r幕墙荷载计篡书r屋顶荷我计宜书厂立柱（简支梁）

厂立拄（简支钢■铝）

0立柱取跨梁）

r立柱u跨梁）

厂立柱虑臂梁）

厂鑫鈔连

立柱侈跨較接连

续一次超静定樂）

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立柱计算书

辽宁商务大厦玻璃幕墙工程铝结构横隐立不隐设讣il•算书

工程基本参数：

工程所在地：

辽宁鞍山市抗震8度设防幕墙总高：

15米年最大温差：

80°C

主体结构类型：

钢筋混凝上框架弹性层间位移角限值：

1/550

I、设计计算依据：

1.

辽宁商务大厦玻璃幕墙工程建筑结构施工图

II.基本计算公式：

（1）、地区类型划分：

根据地而粗糙度，地区可划分为以下类别：

A类地区：

近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；

B类地区：

田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;

C类地区：

密集建筑群的城市市区；

D类地区：

密集建筑群且房屋较髙的城市市区。

辽宁商务大厦玻璃幕墙工程在辽宁鞍山市按照D类地区计算

（2）、风荷载计算

根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001规泄:

风荷载标准值（须＞=lKN/m"2）:

Wk

=BgzXUSXuZXwO

其中Wk-—作用在幕墙上的风荷载标准值（不应小于1.0KN/nT2:

《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003

5.3.2））（kN/m*2）

Pgz-一瞬时阵风风压系数，按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001规左

根据地区类型划分不同，按以下公式计算：

3gz=k（l+2uf）

对A,B,C,D类地而粗糙度系数k,

分别为0.92,0.89,0.85,0.80

髙度变化系数：

Uf=0.5X35*（1.8X（a-0.16））X（A/10）*-a

对A,B,C,D类地面粗糙度指数a,

分别为0.12,0.16,0.22,0.30

uS---风荷载体型系数，按GB50009-2001规定

uZ-一风压高度变化系数，按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001规泄

1）A（幕墙高度）=15m

2）地区类二D类地区

UZ（A）=1.379（A/10厂0.24

uZ（B）=（A/10）*0.32

nZ（0=0.616（A/10）*0.44

uZ（D）=O.318（A/10）~0.60

WO—-基本风压：

500N/m*2

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001规泄，采用50年平均最大风压）

（3）、地震荷载计算

qEAK

二BEXamaxXGk

苴中qEAK—垂直于玻璃幕墙平而的分布水平地丧作用标准值（kN/m"2）

BE—-动力放大系数，按5.0取定

«max—水平地震影响系数最大值，按相应抗震烈度取左，《建筑结构荷载规范》GB50009-2001规左取值如下：

6度:

amax=0.04

7度:

amax=0.08

8度:

amax=0・16

9度：

amax=0.32

辽宁鞍山市按照抗丧8度讣算取omax=0.16

Gk—-幕墙构件自重（N/m*2）

（4）、荷载组合

1.幕墙构件承载力极限状态设计时，其作用效应的组合就符合下列规泄:

a.无地震作用效应组合时：

S二YGXSGk+wX丫wXSwk

b.有地震作用效应组合时：

S二YGXSGk+WwXywXSwk+ipEXyEXSEk

2.进行幕墙构件承载力设讣时，作用分项系数应按下列规左取值：

a.—般情况下，永久荷载、风荷载和地箴作用的分项系数

YG、Yw、yE应分别取1.2、1.4和1.3

b.当永久荷载的效应起控制作用时，

英分项系数YG应取1.35

C.当永久荷载的效应对构件有利时，英分项系数丫G的取值不应大于1.0

3.可变作用的组合值系数，一般情况下，

风荷载和地震作用的组合值系数巾w、3E应分別取1.0和0.5

（5）、幕墙结构自重

按规范要求，幕墙结构自重的分项系数取YG二1.2。

（6）、设计荷载确定原则

在作用于幕墙上的各种荷载中，主要有风荷载、地丧作用、幕墙结构自重和由环境温度变化引起的作用效应等等。

在幕墙的节点设计中通过预留一左的间隙，消除了由各种构件和饰面材料热胀冷缩引起的作用效应。

所以，作用于垂直立而幕墙的荷载主要是风荷载、地箴作用，幕墙平而内主要是幕墙结构自重，苴中风荷载引起的效应最大。

在进行幕墙构件、连接件和预埋件承载力计算时，必须考虑各种荷载和作用效应的分项系数，即采用其设讣值：

进行位移和挠度计算时，各分项系数均取1.0,即采用其标准值。

III、工程设计il•算书

玻璃幕墙结构强度立柱（双跨梁）设计计算书

其受力模型如下图所示：

uiuiuunnniuinnuinuuuuunui

双跨梁受力模型

1.立柱选材全跨度

L二6000mm长跨跨度

Lol=3200mm短跨跨度

Lo2=2800mm

温度作用：

幕墙杆件在温度变化过程中产生热胀冷缩，最大温差按80°C考虑，故极限变化量为：

温度作用伸缩量（mm）4L二AT（年最大温差）XLXa（线膨胀系数）二5.76mm

为消除温度变化给幕墙构件带来的影响，在相邻两构件之间需留岀伸缩缝，以消除构件温度应力。

考虑到杆件加工和安装误差，伸缩疑取值按下式计算：

L伸缩缝鼻（2〜3）AL,故伸缩缝取18mm.

所以，在后面的计算中，不必再计入温度应力。

1.1风荷载设计值：

W（N/n/2）

二l・4N/n/2

1.2风线荷载设计值：

qw（N/mm）

二WXaO（幕墙分格短边）

=1.4X1.5

二2・INmm

1.3地震作用设计值：

qea（N/m*2）

二0.416N/nT2

1.4地震线荷载设计值：

qE（N/mm）

二qeaXaO（幕墙分格短边）

=0.416X1.5

=0.624N/mm

1.5风、地震线荷载总值：

q（N/mm）

=qw+0.6XqE

=2.1+0.6X0.624

=2.4744N/mm

1.6风、地震产生弯矩总值：

1）吊挂端支座反力（N）Ra=l/Lo2XqX（Lo2^2/2-（Lol3+Lo2*3）/（8XL））

=1/2800X2.4744X（2800"2/2-（3200「3+2800“3）/（8X6000））

=2456.73N

2）伸缩端支座反力（N）Rb=l/LolXqX（Lor2/2-（Lol3+Lo2*3）/（8XL））

=1/3200X2.4744X（3200°2/2-（3200'3+2800"3）/（8X6000））

=3077.54N

3）中间支座反力（N）Rce=qXL-（Ra+Rb）

=2.4744X6000-（2456.73+3077.54）

=9312.13N

1.7长跨跨中最大弯矩（N.mm）:

Mmax=l/2XRb^2/q

=1/2X3077.54*2/2.4744

=1913848.3N.mm

1.8中间支座最大弯矩（N.mm）:

Mc=l/8XqX（（L0「3+L02'3）/L）

=1/8X2.4744X（（3200"3+2800"3）/6000）

=2820816N.mm

最大总弯矩（N.mm）:

M（N.mm）

二Max（Mmax,Me）

=2820816N.mm

1.9截面抵抗矩：

W（mm3）

=M/（1.05X85.5）

=2820816/（1.05X85.5）

=31420.95mm3

1.10风线荷载标准值：

qWK（N/mm）

二WkXaO（幕墙分格短边）

=1X1.5

=1.5N/mm

1.11地箴线荷载标准值：

qEk（N/mm）

二qEAkXaO（幕墙分格短边）

二0・32X1.5

=0.48N/mm

1.12惯性矩：

Ix（mm4）=4394053.4mm4

1.13惯性矩：

Iy（mm4）=7323422.33mm4

2.立柱强度计算

1）选择立柱型材号：

YJ110-01

2）型材截面参数：

净截而积A0（mnT2）:

1214・67mm2

抗弯矩Wx2（mm3）:

40190.35mm3

2.1幕墙自重线荷载标准值：

Gk（N/m）=600N/m

2.2幕墙每层（单元分格）自重标准值：

Nk（N）

=GkXL

=600X6000

=3600N

2.3幕墙每层（单元分格）自重设计值：

N（N）

=1.2XNk

=1.2X3600

=4320N

1）重力在立柱中产生的轴力设计值（N）NZ:

二aOXLXN

=1.5X6X4320

=38880N

2.4最大压应力计算（N/mm2）：

吊挂端：

螺栓直径（mm）Md=12

连接处型材壁厚（mm）11=5

压力Pa=（NZ“2+Ra"2）"0・5

=（38880“2+2456.73*2）*0.5

=38957.5399928294N

吊挂端压应力tpmaxa=Pa/（MdXtlX2）

二38957.5399928294/（12X5X2）

=324.65N/mm2

中间支座：

螺栓直径（mm）Mdc二12

连接处型材壁厚（mm）tlc=5

压力Pc=Rce

=9312.13N

中间支座压应力Tpmaxc=Pc/（MdcXtlcX2）

=9312.13/（12X5X2）

=77.6N/mm2

最大压应力：

tpmax^Max（tpmaxa,tpmaxc）

=324.65N/mn2

最大压应力比率：

丫pmax/325

=0.998923076923076

最大压应力是否满足：

满足要求！

2.5立柱抗弯强度：

0

二NZ/A0+M/（1.05XWx2）

=38880/1214.67+2820816/（1.05X40190.35）

=98.8499999999999N/mm2

o<=215（N/mm2）吗？

满足要求！

3.立柱挠度计算

1）显示型材截而参数：

惯性矩：

Ix（mml）=1903083.94mm4

材料弹性模量：

E（N/mm2）

=206000N/mm2

2）立柱挠度值：

U（mm）

=5X（qWks+0.6XqEk）XI/4/（384XEsXIxs）

=5X（1.5+0.6X0.48）X3200*4/（384X206000X1903083.94）二6.22703mm

U/Lol=6.22703/3200

=0.001945946875

U/LolW1/250?

满足要求！

4.立柱抗剪计算

型材截面参数：

1）而积矩：

Ss（mm3）=21678.73mm3

2）型材壁厚:

t（mm）=3mm

4.1最大剪力:

Vmax（N）MAX取最大数

二MAX（Ra,Rce,Rb）

=9312N

4.6材料截而设计最大剪应力：

t（N）

=VmaxXSs/（IxXt）

=9312X21678.73/（1903083.94X3）

=35.36N

t<125吗？

满足要求！