玻璃幕墻結構計算

　　 6.4.1.2在地震作用標準值作用下，橫梁的內力
　　  在地震作用標準值作用下，橫梁的計算簡圖如圖6.2所示。

　　      線荷載：

　　 qxek=2×(qeka/2)=2×(0.147×1.2/2)=0.176(kN/m)
　　      跨中最大彎矩：

　　 Mek=qxeka2/12=0.176×1.22/12=0.021(kN·m)
　　 跨內最大剪力：

　　 Vek=qxeka/4=0.176×1.2/4=0.05(kN)

　　 6.4.1.3在重力荷載標準值作用下，橫梁的內力及撓度
　　 在重力荷載標準值作用下，橫梁的計算簡圖如圖6.3所示。

　　 集中荷載：

　　 Pgk=qgkab/2=0.368×1.2×2.0/2=0.442(kN)
　　 跨中最大彎矩：

　　 Mgk=Pgkn=0.442×0.25=0.111(kN·m)
　　  (n為玻璃墊塊至橫梁端部的距離，按實際取n=0.25m)
　　  跨內最大剪力：

　　 Vgk=Pgk=0.442(kN)
　　  跨中最大撓度：

　　 ugk=Pgkαa3(3-4α2)/(24EIx)=0.442×103×0.208×12003×(3-4×0.2082)/(24×7.0×104×736492)=0.36(mm)
　　 （α=n/a=0.25/1.2=0.208）

　　 6.4.2橫梁驗算
　　 橫梁材質為鋁合金6063-T5，抗彎強度設計值f=85.5MPa，抗剪強度設計值f=49.6MPa。


　　 6.4.2.1受彎承載力驗算
　　  繞x軸(幕墻平面內方向)的彎矩組合設計值：

　　  Mx=γgMgk=1.2×0.111=0.13(kN·m)
　　  繞y軸(幕墻平面外方向)的彎矩組合設計值：

　　  My=ψwγwMwk+ψeγeMek=1.0×1.4×0.33+0.5×1.3×0.021=0.48(kN·m)
　　 受彎承載力驗算：

　　 Mx/(γWnx)+My/(γWny) =0.13×106/(1.05×18412)+0.48×106/(1.05×15632)=36.00(MPa)≤f=85.5(MPa)(滿足)

　　 6.4.2.2受彎承載力驗算
　　 橫梁水平方向(x軸)的剪力設計值：

　　 Vx=ψwγwVwk+ψeγeVek=1.0×1.4×0.82+0.5×1.3×0.05=1.18(kN)
　　 橫梁豎直方向(y軸)的剪力組合設計值：

　　 Vy=γgVgk=1.2×0.442=0.53(kN)
　　 橫梁在中性軸x軸一側的部分截面繞x軸的毛截面面積矩(按圖6.1所示)：

　　 Sx=(60-6)×3×38.5+2×40×3×20=11037(mm3)
　　 橫梁在中性軸y軸一側的部分截面繞y軸的毛截面面積矩：

　　 Sy=(80-6)×3×28.5+2×30×3×15=9027(mm3)
　　 受剪承載力驗算：

　　 VySx/(Ixtx)=0.53×103×11037/[800000×(3+3)]=1.22(MPa)≤f=49.6(MPa)(滿足)
　　 VxSy/(Iyty)=1.18×103×9027/[500000×(3+3)]=3.55(MPa)≤f=49.6(MPa)(滿足)

　　 6.4.2.3局部穩定驗算
　　 橫梁水平方向(x軸)腹板寬厚比b1/t1=(60-6)/3=18.0≤50(滿足)
　　 橫梁豎直方向(y軸)腹板寬厚比b2/t2=(80-6)/3=24.7≤50(滿足)

　　 6.4.2.4剛度驗算
　　 由前計算，在風荷載標準值作用下，橫梁撓度
　　 uwk=1.43(mm)≤a/180=1200/180=6.67(mm)(滿足)
　　 由前計算，在重力荷載標準值作用下，橫梁撓度
　　 ugk=0.36(mm)≤a/180=1200/180 =6.67(mm)(滿足)

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