石材钢横梁

第三章、石材幕墙横梁计算

综合考虑横梁所处位置的标高、幕墙的横向分格宽度,横梁选用,须作横梁强度和挠度校核,计算标高为13.0 m，横梁跨度L=1200 mm。

一、部位基本参数

横梁计算标高为13.0 m，饰面材料为石材，所受重力GAK=1.00 KN/m2，横梁的计算长度取L=1.20 m，幕墙分格高度H=1.20 m，计算模型如下所示:

二、荷载计算

1、在幕墙平面内弯矩计算

横梁受到饰面材料重力作用，可看作是两个集中力传递到横梁上。

GAK: 幕墙自重(石材): 1.00 KN/m2

qGK=GAK·B·H

=1.00×1.2×0.80

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=0.96 KN

qG=1.2 GGK

=1.2×0.96

=1.15 KN

集中荷载标准值

1P1K=2qGK

1=20.96

=0.48 KN

集中荷载设计值

1P=2q1G

1=21.15

=0.58 KN

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可得： Mx= P1 a

0.580.15

=0.087 KN·m

2、横梁在幕墙平面外的弯矩计算

横梁受到风荷载、地震荷载的作用，可看作是两个集中力传递到横梁上。

垂直于幕墙平面的荷载组合采用

荷载组合标准值

wK =1.1 KN/m2

荷载组合设计值

q =1.80 KN/m2

荷载组合集中力标准值

1w2K =2qK·B·H

=1.1×1.2×0.80/2

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=0.53 KN

荷载组合集中力设计值

1P2 =2q·B·H

1=2×1.80×1.20×0.80

=0.86 KN

横梁在水平荷载P2=0.86 KN作用下的最大弯矩:

可得： Mx= P2 a

0.860.15

=0.13 KN·m

三、横梁截面特性

横梁强度设计值: 215 N/mm2

弹性模量: E=2.06×105 N/mm2

x轴惯性矩: Ix=109265 mm4

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Y轴惯性矩: Iy=109265 mm4

x轴抵抗矩: Wx=3035 mm3

Y轴抵抗矩: Wy=3035 mm3

型钢截面积: A=472 mm2

塑性发展系数: γ=1.05

四、横梁强度校核

校核依据: =

maxMXMYWXWY≤f=215 N/mm2

式中：

max: 横梁计算强度

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γ: 塑性发展系数: 1.05

MXMYmax=WXWY

0.0871060.13106=1.0530531.053053

=67.7 N/mm2＜f=215 N/mm2

S横梁强度满足设计要求.

五、横梁挠度校核

1、由自重引起的挠度

PGKaL2(34a2/L2)μx=24EIX

0.481031501200222(34150/1200)5=242.0610109265

=0.56 mm

2、由水平风荷载引起的挠度

PGKaL2(34a2/L2)μx=24EIX

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0.531031501200222(34150/1200)5=242.0610109265

=0.62 mm

u=0.62 mm＜H/500=1200/500=2.40 mm

横梁挠度满足要求。

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