深厦高铁HD站铝板龙骨受力分析计算书高等教育理学_论文-毕业文章.pdf

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1、#高铁铝板龙骨受力分析 计算书目录 1 基本参数 .1 1.1 幕墙所在地区 .1 1.2 计算支撑结构时的风荷载标准值 .1 1.3 抗震设防 .1 1.4 作用效应组合 .1 2 铝板龙骨型材选材验算 .2 2.1 型材选材情况 .2 2.2 墙角区域及檐口位置型材验算情况 .2 2.3 大面区域型材验算情况 .3铝板龙骨型材选材验算型材选材情况墙角区域及檐口位置型材验算情况大面区域型材验算情况基本参数幕墙所在地区惠东地区计算支撑结构时的风荷载标准值分两种情况取风荷载值墙角区及檐口位置取局部风压体型系数大面区域取震动峰值加速度为由于本工程是标准设防类因此实际抗震计算中的水平地震影响系数最大

2、值应按本地区抗震设防烈度选取也就是取作用效应组合荷载和作用效应按下式进行组合上式中作用效应组合的设计值重力荷载作为永久荷载产应的组合系数上面的进行幕墙构件强度连接件和预埋件承载力计算时重力荷载风荷载地震作用进行挠度计算时重力荷载为分项系数按规定如下风荷载地震作用可不做组合考虑上式中风荷载的组合系数震作用的组合系数为为地铝板龙1 基本参数 1.1 幕墙所在地区 惠东地区；1.2 计算支撑结构时的风荷载标准值 分两种情况取风荷载值：墙角区及檐口位置取局部风压体型系数-2.0，大面区域取-1.2，地面粗糙度分类等级，本工程按 C 类地形考虑。wk1=gzz s1w0=1.9099 0.85382.0

3、 0.55=1.7937kPa wk2=gzz s1w0=1.9099 0.85381.2 0.55=1.076kPa 1.3 抗震设防 根据国家规范建筑抗震设计规范 GB50011-2010，惠东地区地震基本烈度为：6 度，地震动峰值加速度为 0.05g，由于本工程是标准设防类，因此实际抗震计算中的水平 地震影响系数最大值应按本地区抗震设防烈度选取，也就是取：max=0.04；qEAk=E maxG/A 5.3.4JGJ102-2003=5 0.04 0.4=0.08kPa 1.4 作用效应组合 荷载和作用效应按下式进行组合：S=GSGk+wwSwk+EESEk 5.4.1JGJ102-20

4、03 上式中：S：作用效应组合的设计值；S Gk：重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值；S wk、SEk：分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生的效应标准值；G、w、E：各效应的分项系数；w、E：分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。上面的 G、w、E为分项系数，按 5.4.2、5.4.3、5.4.4JGJ102-2003 规定如下：进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载力计算时：重力荷载：G：1.2；风 荷 载：w：1.4；地震作用：E：1.3；进行挠度计算时；重力荷载：G：1.0；铝板龙骨型材选材验算型材选材情况墙角区域及檐口位置型材验算情况大面区域型材验算情况基本参数幕墙所在地区惠东地区计

5、算支撑结构时的风荷载标准值分两种情况取风荷载值墙角区及檐口位置取局部风压体型系数大面区域取震动峰值加速度为由于本工程是标准设防类因此实际抗震计算中的水平地震影响系数最大值应按本地区抗震设防烈度选取也就是取作用效应组合荷载和作用效应按下式进行组合上式中作用效应组合的设计值重力荷载作为永久荷载产应的组合系数上面的进行幕墙构件强度连接件和预埋件承载力计算时重力荷载风荷载地震作用进行挠度计算时重力荷载为分项系数按规定如下风荷载地震作用可不做组合考虑上式中风荷载的组合系数震作用的组合系数为为地铝板龙风 荷 载：w：1.0；地震作用：可不做组合考虑；上式中，风荷载的组合系数 w 为 1.0；地震作用的组合

6、系数 E为 0.5；2 铝板龙骨型材选材验算 2.1 型材选材情况 龙骨选用 L50*5 角钢，墙角区及檐口位置龙骨布置长度控制在 1000mm之内，大面区 域龙骨长度控制在 1500mm之内，计算间距均取 1000mm，按简支梁分别验算。选用型材的截面特性 选用型材号：L50 x5mm角钢 型材的抗弯强度设计值：f s=215MPa 型材的抗剪强度设计值：s=125MPa 型材弹性模量：E=206000MPa 绕 X 轴惯性矩：I x=112100mm4 绕 Y 轴惯性矩：I y=112100mm4 绕 X 轴净截面抵抗矩：Wnx=3131mm3 塑性发展系数：=1.05 2.2 墙角区域及

7、檐口位置型材验算情况(1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)：q wk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)；w k：风荷载标准值(MPa)；B：幕墙立柱计算间距(mm)；q wk=wk1B=1.7937/1000 1000=1.7937N/mm q w：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)；q w=1.4q wk=1.4 1.7937=2.51N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)：q Ek=qEAkB=0.08/1000 1000=0.08N/mm q E：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)；q E=1.3q Ek=1.3 0.08=0.10N/mm(3)幕

8、墙受荷载集度组合：用于强度计算时，采用 Sw+0.5SE设计值组合：5.4.1JGJ102-2003 q=q w+0.5q E=2.51+0.5 0.10=2.56N/mm 用于挠度计算时，采用 Sw标准值：5.4.1JGJ102-2003 q k=qwk=1.79N/mm(4)求最大弯矩：铝板龙骨型材选材验算型材选材情况墙角区域及檐口位置型材验算情况大面区域型材验算情况基本参数幕墙所在地区惠东地区计算支撑结构时的风荷载标准值分两种情况取风荷载值墙角区及檐口位置取局部风压体型系数大面区域取震动峰值加速度为由于本工程是标准设防类因此实际抗震计算中的水平地震影响系数最大值应按本地区抗震设防烈度选取

9、也就是取作用效应组合荷载和作用效应按下式进行组合上式中作用效应组合的设计值重力荷载作为永久荷载产应的组合系数上面的进行幕墙构件强度连接件和预埋件承载力计算时重力荷载风荷载地震作用进行挠度计算时重力荷载为分项系数按规定如下风荷载地震作用可不做组合考虑上式中风荷载的组合系数震作用的组合系数为为地铝板龙M x：弯矩组合设计值(N mm；)M w：风荷载作用下立柱产生的弯矩设计值(N mm；)M E：地震作用下立柱产生的弯矩设计值(N mm；)L：立柱跨度(mm)；采用 Sw+0.5SE 组合：M x=qL2/8 2=2.56 10002/8=320000N mm(5)抗弯强度校核：按简支梁抗弯强度公

10、式，应满足：M x/Wnx f s M x/Wnx=320000/1.05/3131=97MPa 215MPa 立柱抗弯强度满足要求。(6)挠度计算 d f=5qkL4/384EI x 4=5 1.79 10004/384/206000/112100=1.01mm 而 df,lim=3.33mm 所以，挠度满足规范要求。2.3 大面区域型材验算情况(1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)：q wk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)；w k：风荷载标准值(MPa)；B：幕墙立柱计算间距(mm)；q wk=wk2B=1.076/1000 1000=1.076N/mm q w：风荷载线分

11、布最大荷载集度设计值(N/mm)；q w=1.4q wk=1.4 1.076=1.51N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)：q Ek=qEAkB=0.08/1000 1000=0.08N/mm q E：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)；q E=1.3q Ek=1.3 0.08=0.10N/mm(3)幕墙受荷载集度组合：用于强度计算时，采用 Sw+0.5SE设计值组合：铝板龙骨型材选材验算型材选材情况墙角区域及檐口位置型材验算情况大面区域型材验算情况基本参数幕墙所在地区惠东地区计算支撑结构时的风荷载标准值分两种情况取风荷载值墙角区及檐口位置取局部风压体型系数大面区域取震动峰

12、值加速度为由于本工程是标准设防类因此实际抗震计算中的水平地震影响系数最大值应按本地区抗震设防烈度选取也就是取作用效应组合荷载和作用效应按下式进行组合上式中作用效应组合的设计值重力荷载作为永久荷载产应的组合系数上面的进行幕墙构件强度连接件和预埋件承载力计算时重力荷载风荷载地震作用进行挠度计算时重力荷载为分项系数按规定如下风荷载地震作用可不做组合考虑上式中风荷载的组合系数震作用的组合系数为为地铝板龙5.4.1JGJ102-2003 q=q w+0.5q E=1.51+0.5 0.10=1.56N/mm 用于挠度计算时，采用 Sw标准值：5.4.1JGJ102-2003 q k=qwk=1.51N/

13、mm(4)求最大弯矩：M x：弯矩组合设计值(N mm；)M w：风荷载作用下龙骨产生的弯矩设计值(N mm；)M E：地震作用下龙骨产生的弯矩设计值(N mm；)L：龙骨跨度(mm)；采用 Sw+0.5SE 组合：M x=qL2/8=1.56 15002/8=438750N mm(5)抗弯强度校核：按简支梁抗弯强度公式，应满足：M x/Wnxf s M x/Wnx=438750/1.05/3131=133.40MPa 215MPa 立柱抗弯强度满足要求。(6)挠度计算 4 d f=5qkL4/384EI x=5 1.076 10004/384/206000/112100=3.07mm 而 d

14、f,lim=5.00mm 所以，挠度满足规范要求。综上分析，龙骨选用 L50*5 角钢，墙角及檐口区域的龙骨布置间距控制在 1000*1000 方格 之内，大面区域控制在 1500*1000 方格之内即可保证结构安全。铝板龙骨型材选材验算型材选材情况墙角区域及檐口位置型材验算情况大面区域型材验算情况基本参数幕墙所在地区惠东地区计算支撑结构时的风荷载标准值分两种情况取风荷载值墙角区及檐口位置取局部风压体型系数大面区域取震动峰值加速度为由于本工程是标准设防类因此实际抗震计算中的水平地震影响系数最大值应按本地区抗震设防烈度选取也就是取作用效应组合荷载和作用效应按下式进行组合上式中作用效应组合的设计值重力荷载作为永久荷载产应的组合系数上面的进行幕墙构件强度连接件和预埋件承载力计算时重力荷载风荷载地震作用进行挠度计算时重力荷载为分项系数按规定如下风荷载地震作用可不做组合考虑上式中风荷载的组合系数震作用的组合系数为为地铝板龙