《金属幕墙工程技术规范》铝板强度及挠度计算!

2018/10/10 宏铝建材

《金属幕墙工程技术规范》铝板强度及挠度计算!

      计算条件:

根据结构分板及计算对象在建筑中所处的位置,我们按最不利的板材进行计算,板材采用四边简支模型,板材分格尺寸为1200mm(长边Ba)×600mm(短边),铝单板厚度采用3mm铝板。

该板材施工标高为20米,地面类型为C类。此处板材主要承受作用于面板上的重力荷载、风荷载和地震荷载。板材主要承受结构平面法向的荷载。

而由于板材在平面内的刚度相对很大,所以本次计算对板材强度和刚度进行计算时,不考虑板材在平面内荷载下的效应,仅作为板壳结构考虑法向荷载下的效应。

铝单板强度扰度计算

一、铝单板信息资料:

      铝板宽度                           A=1200mm 

      劲筋间距                           B=600mm 

      铝板厚度                           T=3mm

      计算模型为四边简支板。

      

二、风荷载标准值:

      根据您输入的数据,

      风荷载标准值                     Wk =-1.2 kN/m^2

 

三、水平地震作用标准值:

      根据您输入的数据,       抗震烈度7度(0.15g)

      分布水平地震作用标准值     qEk=0.2 kN/m^2

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四、荷载组合设计值:

      依据:《金属幕墙工程技术规范》JGJ133-2001计算公式。

      风荷载的分项系数取1.4,地震作用的分项系数取1.3.

      风荷载的组合系数取1,地震作用的组合系数取0.5.

      q =1.4*Wk+0.5*1.3*qEk

        =1.4 *-1.2+0.5*1.3*0.2

        =1.836 kN/m^2

 

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五、应力设计值计算过程

      校核依据:δ=6*m*q*a^2*η/t^2[fg]=81kN/m^2

      可查《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001,附录B 板弯矩系数B.0.1

      铝板计算弯矩系数

      m=0.1022

      根据《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001,5.4.3第四条公式5.4.3-3

      系数:                              

      θ=q*a ^ 4 / (E * t ^ 4)

        =1.836*600^ 4 / (0.7* 10 ^ 5 *3^ 4)

        =41965.71

      根据《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-20015.4.31条:

      当板的挠度大于板的厚度时,应本条第四款的规定考虑大挠度的影响,即将应力值乘以应折减系统。

      根据θ,查《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-20015.4.3可得。得应力折减系数η。

      应力折减系数:            η=0.4

      铝板厚度:                    t=3 mm

      铝板的短边边长:         a=600 mm

      在风荷载和垂直于板面方向地震作用在板中产生的最大弯曲应力设计值:

      δ=6*m*q*a^2*η/t^2

        =6*0.1022*1.836*600^ 2/3^ 2/ 1000

        =45.03kN/m^2<81 kN/m^2

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六、铝板面板挠度校核计算过程

      校核依据:f=μ*Wk*a^4*η/D [μ]=a/100=6mm

      风荷载标准值:

      Wk =-1.2 kN/m^2

      查《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-20015.4.3可得:

      挠度系数:

      μ=0.00488

      根据铝板相关输入参数,可以计算:

      铝板刚度:

      D=70000* t^ 3 / (12 * (1 - 0.33 ^ 2))

        =70000 *3^ 3 / (12 * (1 - 0.33 ^ 2))

        =176747.84

      根据下面的系数:

      系数:

      θ=Wk * b0^ 4 / (7 * 10 ^ 4 * t^ 4 * 1000)

        =1.2*600^ 4 / (7 * 10 ^ 4 *3^ 4 * 1000)

        =27.43

      根据《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-20015.4.35条:

      当进行板的挠度计算时,也应考虑大挠度的影响,按小挠度公式计算的挠度值也应乘以折减系数。

      折减系数:

     η=0.84

      铝板挠度:

      f=μ* Wk * b0 ^ 4 * η / ( D * 1000)

        =0.00488*1.2*600^ 4 *0.84343/ (176747.84* 1000)

        =3.62mm<6mm

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七、计算结论:

     铝板强度及挠度符合规范要求!