幕墙转角立柱计算方法

第十三章、补充其他结构计算

第一节、转角竖料结构受力分析

一、计算说明

根据图纸分格及幕墙所处的位置，我们选取了最不利的位置进行计算。竖料选用6063-T6铝合金型材，根据建筑结构特点，幕墙竖料悬挂与主体结构之上，竖料为拉弯构件，各层接缝之间设置伸缩缝，故竖料仅验算其强度和刚度，整体稳定不需要考虑。

此次主要对西北转角处立柱校核，考虑在负风压作用下，立柱两半框将不再相互挤压，而是有相互分离的趋势，此处我司将插芯与立柱半框的螺钉调节为@300mm，同时采取措施避免了立柱分离至裂开的状况。

竖料荷载分布图及计算模型:

二、力学模型及基本假定

竖料支撑于主体支座之上，上部竖料对插入下部竖料，实际受力模型为简支梁，它将承受风荷载、地震作用、自重荷载及其他形式的荷载；水平荷载可简化为梯形荷载，竖料

自重以轴心拉力形式为集中荷载，而竖料自重简化为均布荷载。竖料左部荷载宽度W L=1420mm

竖料右部荷载宽度W R=1500mm

该竖料左右边框均为相同的半框，偏安全考虑取W＝1500mm。计算竖料的最大计算跨度S m =2700mm

计算转角框

三、竖料截面参数

铝合金竖梁的截面特性，关于强轴X-X 方向:

A m =1370mm 2 I x_m =3174097mm 4 I y_m =3197235mm 4 C yc_m =69mm 1___-⨯=m

yc C m x I m xc W

346013_mm m xc W = C yt_m =76mm 1___-⨯=m yt C m x I m xt W 341754_mm m xt W = 局部扭曲失稳——截面等级分类：

GB 50429-2007表5.2.2-1 受压板件全部有效的最大宽厚比

GB 50429-2007表5.2.3 计算系数21,αα的取值

杆件A ——元件类型——加劲肢单元： 计算板件的宽度： mm b 83.28= 计算板件的厚度： mm t 3=

关于X-X 轴为均布应力：根据规范规定，对于均布受压板件：0.1'=k 加劲肋修正系数，对于不带加劲肋的板件： 1=η

材质系数查表得： MPa f 1802.0=， 15.1/2402.0==f MPa ε 加劲板件、中间加劲板件的宽厚比限值： 83.24'5.210==k I ηεβ 实际计算宽厚比： 83.2461.90=<==

I t

b

ββ 满足要求。 结论：板件A 的计算有效厚度为3.0mm 。

杆件B ——元件类型——加劲肢单元： 关于X-X 轴为梯度应力：

压应力分布不均匀系数计算： mm 99.19min =σ mm 3.48max =σ

压力分布不均匀系数： 42.0max

min

==

σσψ 受压板件局部稳定系数： 01>≥ψ, 58.505

.12

.8=+=

ψk

对于加劲板件或中间加劲板件，计算系数： 40=k 对于加劲板件或中间加劲板件，计算系数： 39.1/'0==k k k 计算板件的宽度： mm b 09.60= 计算板件的厚度： mm t 0.3=

材质系数查表得： MPa f 1802.0=， 15.1/2402.0==f MPa ε 加劲肋修正系数，对于不带加劲肋的板件： 1=η

加劲板件、中间加劲板件的宽厚比限值： 19.29'5.210==k I ηεβ 实际计算宽厚比： 19.2903.200=<==

I t

b

ββ 满足要求。 结论：板件B 的计算有效厚度为3.0mm 。

杆件C ——元件类型——加劲肢单元： 关于X-X 轴为梯度应力：

压应力分布不均匀系数计算： mm 99.19min -=σ mm 61.33max =σ 压力分布不均匀系数： 59.0max

min

-==

σσψ 受压板件局部稳定系数： 10->≥ψ, 5.778.929.681.72=+-=ψψk 对于加劲板件或中间加劲板件，计算系数： 40=k 对于加劲板件或中间加劲板件，计算系数： 87.1/'0==k k k 计算板件的宽度： mm b 38.74= 计算板件的厚度： mm t 0.3=

材质系数查表得： MPa f 1802.0=， 15.1/2402.0==f MPa ε 加劲肋修正系数，对于不带加劲肋的板件： 1=η

加劲板件、中间加劲板件的宽厚比限值： 8.33'5.210==k I ηεβ 实际计算宽厚比： 8.338.240=<==

I t

b

ββ 满足要求。 结论：板件C 的计算有效厚度为3.0mm 。

杆件D ——元件类型——加劲单元：

关于X-X 轴为均布应力：根据规范规定，对于均布受压板件：0.1'=k 对于非加劲板件或边缘加劲板件，计算系数：425.00=k 受压板件局部稳定系数： 425.0=k 计算板件的宽度： mm b 09.46= 计算板件的厚度： mm t 0.3= 加劲肋等效高度： mm c 5.7=

边缘加劲的板件： 225.1)1/(1.012=-+=t c η 材质系数查表得： MPa f 1802.0=， 15.1/2402.0==f MPa ε 边缘加劲板件的宽厚比限值： 64.7'60==k o ηεβ

实际计算宽厚比： 64.76.130=>==

o t

b

ββ 不满足要求。 板件宽厚比大于表5.2.1时，应按下式进行有效厚度折减：122

.01221≤-=λ

αλαt t e

受压板件的弹性临界屈曲应力：MPa v E k al al cr 8.43)1(122

2

2=⋅-=β

πσ

板件的换算柔度系数： 03.2/2.0==

cr f σλ

计算板件受压时的有效厚度： mm t t e 26.122.00.1196.02=⋅⎪⎭⎫ ⎝

⎛

⨯-⨯=λλ

结论：板件D 的计算有效厚度为1.26mm 。