摘要:本文对幕墙工程的龙骨受力计算进行介绍
关键词:龙骨计算
1.引言
在幕墙设计过程中,幕墙龙骨的设计计算尤为重要,我们都知道幕墙龙骨是承受整个幕墙荷载最重要的骨架,龙骨的设计是否能达到幕墙受力要求,会直接影响到整个幕墙的安全性能,同时幕墙龙骨在整个幕墙造价中占较大的比例,在这里我介绍一下幕墙龙骨计算,让设计人员对幕墙龙骨做出合理的选用,从而实现安全性与经济性的统一。
2、计算说明
下面我们以天津某个工程为例,举例说明幕墙龙骨如何计算;首先确定玻璃幕墙的分格,由图可知左右分格宽度均为2600mm,计算宽度按照B=(2600+2600)/2=2600mm,此处龙骨按照简支结构计算,总跨长为9120mm由剖图可知,此处计算位置按大面位置考虑,高度按照9.8米进行计算,具体计算如下。
截面参数:
材料:钢材
弹性模量:E=206000N/mm^2
弯曲抗弯强度:fa=215N/mm^2
剪切强度:fav=125N/mm^2
4、荷载作用值
(1).风荷载计算:
Wk=βgz×μz×μsl×W0-----(GB50009-2012)
式中:Wk---作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m^2)
βgz---高度Z处的阵风系数
μsl---局部风压体型系数
μz---风压高度变化系数
W0---基本风压(kN/m^2)
本工程---地面粗糙度取:B类;基本风压Wo取:0.5(kN/m^2);此处幕墙计算高度Z取:9.8m
(a)阵风系数βgz计算:
βgz= 1.70
(b)风压高度变化系数μz计算:
μz=1.00
(c)局部风压体型系数μsl计算:
围护构件的从属面积计算:
a:立柱受载从属面分格高a=9.12m
b:立柱受载从属面分格宽b=2.6m
A:立柱受载从属面面积A=a×b=23.7
LgA=Lg9.90=1.375
当围护构件的从属面积1m2≤A≤25m2时,按下述计算局部风压体型系数μsl:
对于建筑物的外表面大面位
μs1(A)=μs1(1)+[μs1(25)-μs1(1)]×logA/1.4
=1+(0.8-1)*1.375/1.4
=0.80
对于建筑物的内表面墙角边μs=0.2
μsl=1.0
(d)风荷载标准值WK和风荷载W设计值计算:
γw:风荷载作用分项系数:1.4
Wk=βgz×μsl×μz×W0
=1.70*1.00*1.0*0.5
故此处风荷载标准值取1.0kN/m^2
W=γw×Wk
=1.4×1.0
=1.40kN/m^2
(2).自重荷载计算:
GAK:玻璃幕墙构件(包括玻璃和框)的平均自重标准值:0.31kN/m^2
GA:玻璃幕墙构件(包括玻璃和框)的平均自重设计值(kN/m^2)
γG:自重荷载作用分项系数:1.2
GA=γG×GAK
=1.2×0.31
=0.372kN/m^2
立柱承受的拉力设计值
N=0.372*2.6*9.12
=8.82KN
(3).地震荷载计算:
qEAK:垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用标准值(kN/m^2)
qEA:垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用设计值(kN/m^2)
β:动力放大系数,取5.0
α:水平地震影响系数最大值,本工程抗震设防烈度:7度,取0.2
γE:地震作用分项系数:1.3
qEAK=β×α×GAK
=5×0.2×0.31
=0.31kN/m^2
qEA=1.3×0.31
=0.403kN/m^2
(4).垂直幕墙面的荷载组合计算:
qk:幕墙所受垂直幕墙面的组合荷载标准值(kN/m^2)
q:幕墙所受垂直幕墙面的组合荷载设计值(kN/m^2)
荷载采用SW+0.5SE组合:
q=W+0.5qEA
=1.4+0.5×0.403
=1.60kN/m^2
立柱承受的水平线荷载
标准值:qK线=qK×B=1.0×2.6=2.60KN/m
设计值:q线=q×B=1.60×2.6=4.16KN/m
5、立柱强度及挠度计算
(1)强度计算:
在风荷载作用下龙骨最大弯矩:
6、结束语
通过上述的幕墙龙骨计算,希望能帮助到幕墙设计人员对于幕墙龙骨计算这一块加强认识,增强结构计算水平,能安全合理地选用幕墙龙骨。
参考文献:
[1]《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2012
[2]王焕定.《结构力学》.北京:清华大学出版社.2004.
[3]黄国忠.《理论力学(上)》.广东:高等教育出版社,1997
论文作者:李业彬
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/27
标签:幕墙论文; 荷载论文; 龙骨论文; 系数论文; 风压论文; 立柱论文; 组合论文; 《基层建设》2017年第10期论文;