承載力介紹及計(jì)算方法.doc

第一部分 承載力介紹徑向承載力設(shè)計(jì)值：徑向承載力推薦值是指駁接件單爪（駁接頭）抵抗玻璃面板傳至駁接頭的平面內(nèi)作用的能力。用于立面主要承受：玻璃自重； 用于水平的屋頂時(shí)，則沒有此作用。 有斜度時(shí)，則要考慮自重作用在徑向的分力。玻璃面板重量計(jì)算：GK=T*B*H* （1）式中 GK-玻璃面板重量（N）T -玻璃的有效厚度(mm) 注：夾膠玻璃計(jì)算時(shí)考慮膠的厚度特殊情況下可不考慮膠層厚度B -玻璃的寬度（m）H -玻璃的高度（m）-玻璃的重力密度（取25.6）徑向力： Fy=1.2*GK/n （2） 式中 Fy-單爪徑向承載力（N） n-承重孔數(shù)，通常為2，代表一塊玻璃重量由上部兩孔吊掛承載點(diǎn)數(shù) 1.2-自重（永久荷載）分項(xiàng)系數(shù),當(dāng)永久荷載的效應(yīng)起控制作用時(shí)，其分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.35；此時(shí)，參與組合的可變荷載效應(yīng)僅限于豎向荷載效應(yīng)。例1：玻璃分格為2*2m，厚度為25.52（12+1.52PVB+12）mm的玻璃 由式（1）可得，玻璃面板重量： GK=25.52*2*2*25.6=2613.248N由式（2）可得，徑向承載力設(shè)計(jì)值為： Fy=1.2*2613.248/2=1568N所得Fy=1568N即為單爪承受的徑向力。軸向承載力設(shè)計(jì)值： 軸向承載力推薦值是指駁接件單爪（駁接頭）抵抗玻璃面板傳至駁接頭 的平面外作用的能力。 用于立面主要承受 ：風(fēng)荷載、地震作用。 用于屋頂主要承受 ：自重、雪荷載等。FX=q*B*H/n （3）式中 FX-軸向承載力（N）q-面外均布荷載設(shè)計(jì)值，主要指風(fēng)荷載（N/m2）B-玻璃的寬度（m）H-玻璃的高度（m）n-通常為4，代表四點(diǎn)支承。四點(diǎn)以外支承不適用此公式。上式需在客戶提供風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值或風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值時(shí)可知道套用。若沒有提供應(yīng)與客戶溝通，在不知道風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值或風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值時(shí)也可按下式計(jì)算。需提供幕墻標(biāo)高、地區(qū)類別和基本風(fēng)壓。風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值公式：Wk=gzszW0 （4） JGJ 102-20003式中 Wk-風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）gz-陣風(fēng)系數(shù)，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009的規(guī)定取值s -風(fēng)荷載體型系數(shù)，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009的規(guī)定取值z-風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009的規(guī)定取值W0-基本風(fēng)壓（kN/m2），按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009的規(guī)定取值以上數(shù)據(jù)也可用軟件輸入計(jì)算。輸入計(jì)算時(shí)必需提供幕墻標(biāo)高、地區(qū)類別、基本風(fēng)壓（或工程所在地查找）例2：深圳工程，玻璃分格為2*2m，幕墻高度為35m，地區(qū)類別按C類由式（4）可得風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： Wk=1.6183*1.0*1.4931*0.75=1.8123 kN/m2其中，基本風(fēng)壓W0可在工具箱內(nèi)或建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009中查工程所在地的風(fēng)壓、雪壓查詢。體型系數(shù)s按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009的規(guī)定取值，這里按墻面取值-1，對墻邊角區(qū)時(shí)可取2。風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值q = 1.4*Wk （5）式中 Wk-風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）； 1.4-軸向（風(fēng)荷載）分項(xiàng)系數(shù)；由式（5）可得，風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為： q=1.4*1.8123=2.537 kN/m2由式（3）可得，軸向承載力設(shè)計(jì)值為： Fy= 2.53722*2*2/4 =2.537 kN=2537N所得FX=2537N即為單爪承受的軸向力。第二部分 駁接爪計(jì)算介紹第一部分對承載力的計(jì)算做介紹，第二部分將介紹駁接爪的計(jì)算方法。一、標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品開發(fā)的結(jié)構(gòu)分析，應(yīng)遵循以下兩個(gè)原則：1、產(chǎn)品在玻璃自重作用下的應(yīng)力應(yīng)小于材料屈服強(qiáng)度/1.15;2、產(chǎn)品在玻璃自重和風(fēng)荷載共同作用下的應(yīng)力應(yīng)小于材料抗拉強(qiáng)度/1.4。如客戶對我司產(chǎn)品的受力有疑問或要求提供計(jì)算書時(shí)，按上述第2條原則解釋或出具計(jì)算書。二、非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品開發(fā)的結(jié)構(gòu)分析，應(yīng)按以下原則進(jìn)行：1、優(yōu)先采用的方法：產(chǎn)品在玻璃自重和風(fēng)荷載共同作用下的應(yīng)力應(yīng)小于屈服強(qiáng)度/1.15。如客戶反映由上述方法開發(fā)的產(chǎn)品截面太大或成本太高時(shí)，在征得客戶同意的情況下，可采用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)原則進(jìn)行。三、注意事項(xiàng)以上結(jié)構(gòu)分析均需考慮全面，如爪件必須考慮自重偏心對受力的影響。采用有限元軟件分析時(shí)，也應(yīng)遵循上述原則。向客戶提供有限元分析計(jì)算時(shí)，須經(jīng)部門主管同意方可提供。四、計(jì)算分析說明1、先列已知項(xiàng)，在計(jì)算中需知駁接頭的型號、玻璃厚度，由此可得出玻璃中心到截面中心的距離；在取截面時(shí)，截面變化玻璃中心到截面的中心的距離也應(yīng)相應(yīng)的變化。2、駁接爪的規(guī)格（孔中心距），分析受力薄弱位置。一般考慮爪耳與爪臂相交處的截面和爪臂根部的截面；3、需注意爪臂受力方向的角度；1）爪臂與自重方向?yàn)橥环较驎r(shí)按抗拉考慮，2）爪臂與自重方向的角度不在同一方向00900，即考慮自重產(chǎn)生的分力，3）爪臂與自重方向垂直時(shí)僅有自重對爪臂產(chǎn)生彎矩。4、計(jì)算彎矩，將軸向力產(chǎn)生的彎矩、自重產(chǎn)生的彎矩和駁接頭懸挑時(shí)產(chǎn)生的彎矩分清。5、抗彎截面系數(shù)，分清抗彎截面系數(shù)所對應(yīng)的受力是軸向力、徑向力還是駁接頭懸挑時(shí)的重力所產(chǎn)生的彎矩。以免方向錯(cuò)誤造成計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤。抗彎截面系數(shù)的選取需看荷載作用到截面的方向，垂直與荷載的截面即為抗彎截面。6、圖例下圖為250A4標(biāo)準(zhǔn)件，1）、截面B-B:24*25的抗彎截面系數(shù)WX=2500，WZ=2400；抗彎截面系數(shù)WX=2500為風(fēng)壓方向和考慮駁接頭懸挑時(shí)自重的抗彎截面系數(shù)抗彎截面系數(shù)WZ=2400為自重方向的抗彎截面系數(shù)2）、Fx、Fy為徑向力(自重)G的分力，F(xiàn)z為軸向力(風(fēng)荷載)Fx乘以力臂L=149.3為徑向力對爪臂產(chǎn)生的彎矩Fy乘以力臂L1=（駁接頭懸挑長度）89為駁接頭懸挑時(shí)對爪臂產(chǎn)生的彎矩Fz乘以力臂L=149.3為軸向力對爪臂產(chǎn)生的彎矩彎矩M值與1）中對應(yīng)的抗彎截面系數(shù)相除即為應(yīng)力，計(jì)算出每個(gè)彎矩所產(chǎn)生的應(yīng)力和。具體計(jì)算方法見計(jì)算書3)、方截面抗彎截面系數(shù)計(jì)算公式W=b*h2/6 圓截面抗彎截面系數(shù)計(jì)算公式W=*D3/32 若為橢圓截面、梯形截面或其它非常規(guī)截面時(shí)可用軟件(CAD工具箱)輔助設(shè)計(jì)。圓截面爪件可選用第三強(qiáng)度理論公式對其計(jì)算。由于其它截面的應(yīng)力分布不均勻不采用第三強(qiáng)度理論公式計(jì)算。以上計(jì)算同樣適用于H型爪件、肋爪 。計(jì)算前需對爪件的受力形式先做一下分析。計(jì)算書EXCEL計(jì)算模板不做為正式計(jì)算書給客戶,只做為內(nèi)部設(shè)計(jì)、審核依據(jù)！截面 =40 sin=0.6428 cos=0.766單爪徑向承載力FG=1500NA=600mm2Fx=GSin=964.1814NFy=GCos=1149.067NWx=2500b=24單爪軸向承載力Fz=2500NWz=2400h=25爪耳中心到截面距離L=149.5mm玻璃中心到截面中心的距離L1=89mm應(yīng)力計(jì)算:M1=FxL=144145.1NmmM2=FyL1=102266.9NmmM3=FzL=448500N