幕墙结构计算入门培训ppt课件
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（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/mm2
X轴惯性矩: Ix=401.788cm4 Y轴惯性矩: Iy=76.622cm4 X轴抵抗矩: Wx1=55.325cm3 X轴抵抗矩: Wx2=38.866cm3 型材截面积: A=15.945cm2
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2）截面特性
外轮廓：整体、组合
截面积
A0=8311 mm2
X轴惯性矩 IX=11897866 mm4
X轴抵抗矩 WX=86583 mm3
X轴面积矩 SX=91392 mm3
塑性发展系数 γ=1.05
型材壁厚 t=2.5 mm
壁厚 材质
6063-T5,T6
.
3）支撑形式 简支梁 --- 铰接、固接、滑动铰。
=
=1.475 N/mm2＜fav=49.6 N/mm2
2、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=5.0 mm
τY：横梁承受的水平荷载产生的剪应力
.
横梁挠度校核
校核依据：df≤df,lim= B 180
按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003 第 6.2.7 条
1、竖直方向的挠度计算
幕墙结构计算基础
.
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。
公立柱
母立柱
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
.
立柱母料材质: 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/mm2 X轴惯性矩: Ix=381.848cm4 Y轴惯性矩: Iy=26.989cm4 X轴抵抗矩: Wx1=52.397cm3 X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
.
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。
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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
X轴抵抗矩: Wx1=30.412cm3
来自百度文库
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幕墙横梁的强度计算 校核依据: M x /γ W x+ M y/γ W y≤f a=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: U max≤L/180 横梁承受呈三角形分布线荷载作用.
df，X：竖直方向的挠度 df，X= 5GK线 B 4
384EI X = 5 0.27 2000 4
384 70000 236593 =3.396 mm
2、水平方向的挠度计算
风荷载标准值 WK= 1.000KN/m2
水平方向线荷载标准值 WK 线 1=WK·h1=1.000×0.300=0.300 KN/m WK 线 2=WK·h2=1.000×1.0=1.000 KN/m df，Y1：水平方向矩形荷载产生的挠度 d = f，Y1 5WK线1B 4
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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/mm2
X轴惯性矩: Ix=156.662cm4
Y轴惯性矩: Iy=85.870cm4
-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=βzμsμzW0
βgz---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。
= =83.195 N/mm2＜fa=85.5 N/mm2 横梁抗弯强度符合规范要求。
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横梁抗剪强度校核
校核依据：
按《玻璃幕墙工程技术规范》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=5.0 mm τX：横梁承受的竖直荷载产生的剪应力
.
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
.
ω-------分段比 1/4
简支梁集中荷载 作用内力公式
.
-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、3D3S 2、Sap2000 3、Ansys 4、Staad
df，Y= d + f，Y1 df，Y2=1.779+3.794=5.573 mm
水平及竖直方向综合挠度
df
d2 f ,X
d2 f ,Y
3.396 2 5.573 2 =6.526 mm
384EIY
= 5 0.300 2000 4 384 70000 501988
=1.779 mm
df，Y2：水平方向三角形荷载产生的挠度
d = f，Y2 WK线2 B 4 =
1.000 2000 4
=3.794 mm
120EIY 120 70000 501988
df，Y：水平方向最大挠度
（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/mm2
X轴惯性矩: Ix=401.788cm4 Y轴惯性矩: Iy=76.622cm4 X轴抵抗矩: Wx1=55.325cm3 X轴抵抗矩: Wx2=38.866cm3 型材截面积: A=15.945cm2
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2）截面特性
外轮廓：整体、组合
截面积
A0=8311 mm2
X轴惯性矩 IX=11897866 mm4
X轴抵抗矩 WX=86583 mm3
X轴面积矩 SX=91392 mm3
塑性发展系数 γ=1.05
型材壁厚 t=2.5 mm
壁厚 材质
6063-T5,T6
.
3）支撑形式 简支梁 --- 铰接、固接、滑动铰。
=
=1.475 N/mm2＜fav=49.6 N/mm2
2、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=5.0 mm
τY：横梁承受的水平荷载产生的剪应力
.
横梁挠度校核
校核依据：df≤df,lim= B 180
按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003 第 6.2.7 条
1、竖直方向的挠度计算
幕墙结构计算基础
.
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。
公立柱
母立柱
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
.
立柱母料材质: 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/mm2 X轴惯性矩: Ix=381.848cm4 Y轴惯性矩: Iy=26.989cm4 X轴抵抗矩: Wx1=52.397cm3 X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
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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。
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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
X轴抵抗矩: Wx1=30.412cm3
来自百度文库
.
幕墙横梁的强度计算 校核依据: M x /γ W x+ M y/γ W y≤f a=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: U max≤L/180 横梁承受呈三角形分布线荷载作用.
df，X：竖直方向的挠度 df，X= 5GK线 B 4
384EI X = 5 0.27 2000 4
384 70000 236593 =3.396 mm
2、水平方向的挠度计算
风荷载标准值 WK= 1.000KN/m2
水平方向线荷载标准值 WK 线 1=WK·h1=1.000×0.300=0.300 KN/m WK 线 2=WK·h2=1.000×1.0=1.000 KN/m df，Y1：水平方向矩形荷载产生的挠度 d = f，Y1 5WK线1B 4
.
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/mm2
X轴惯性矩: Ix=156.662cm4
Y轴惯性矩: Iy=85.870cm4
-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=βzμsμzW0
βgz---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。
= =83.195 N/mm2＜fa=85.5 N/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=5.0 mm τX：横梁承受的竖直荷载产生的剪应力
.
连续梁内力表： M=系数*qL^2; Q=系数*qL ; f=系数*qL^4/100EI
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简支梁均布荷载 作用内力公式
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简支梁梯形荷载 作用内力公式
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简支梁三角形荷 载作用内力公式
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ω-------分段比 1/4
简支梁集中荷载 作用内力公式
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-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、3D3S 2、Sap2000 3、Ansys 4、Staad
df，Y= d + f，Y1 df，Y2=1.779+3.794=5.573 mm
水平及竖直方向综合挠度
df
d2 f ,X
d2 f ,Y
3.396 2 5.573 2 =6.526 mm
384EIY
= 5 0.300 2000 4 384 70000 501988
=1.779 mm
df，Y2：水平方向三角形荷载产生的挠度
d = f，Y2 WK线2 B 4 =
1.000 2000 4
=3.794 mm
120EIY 120 70000 501988
df，Y：水平方向最大挠度