承載力介紹及計算方法.doc

第一部分 承載力介紹徑向承載力設計值：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，則沒有此作用。 有斜度時，則要考慮自重作用在徑向的分力。玻璃面板重量計算：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：夾膠玻璃計算時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數(shù) 1.2-自重（永久荷載）分項系數(shù),當永久荷載的效應起控制作用時，其分項系數(shù)應取1.35；此時，參與組合的可變荷載效應僅限于豎向荷載效應。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，徑向承載力設計值為： Fy=1.2*2613.248/2=1568N所得Fy=1568N即為單爪承受的徑向力。軸向承載力設計值： 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-面外均布荷載設計值，主要指風荷載（N/m2）B-玻璃的寬度（m）H-玻璃的高度（m）n-通常為4，代表四點支承。四點以外支承不適用此公式。上式需在客戶提供風荷載標準值或風荷載設計值時可知道套用。若沒有提供應與客戶溝通，在不知道風荷載標準值或風荷載設計值時也可按下式計算。需提供幕墻標高、地區(qū)類別和基本風壓。風荷載標準值公式：Wk=gzszW0 （4） JGJ 102-20003式中 Wk-風荷載標準值（kN/m2）gz-陣風系數(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)也可用軟件輸入計算。輸入計算時必需提供幕墻標高、地區(qū)類別、基本風壓（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）可得風荷載標準值： Wk=1.6183*1.0*1.4931*0.75=1.8123 kN/m2其中，基本風壓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)時可取2。風荷載設計值q = 1.4*Wk （5）式中 Wk-風荷載標準值（kN/m2）； 1.4-軸向（風荷載）分項系數(shù)；由式（5）可得，風荷載設計值為： q=1.4*1.8123=2.537 kN/m2由式（3）可得，軸向承載力設計值為： 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 駁接爪計算介紹第一部分對承載力的計算做介紹，第二部分將介紹駁接爪的計算方法。一、標準產(chǎn)品開發(fā)的結(jié)構(gòu)分析，應遵循以下兩個原則：1、產(chǎn)品在玻璃自重作用下的應力應小于材料屈服強度/1.15;2、產(chǎn)品在玻璃自重和風荷載共同作用下的應力應小于材料抗拉強度/1.4。如客戶對我司產(chǎn)品的受力有疑問或要求提供計算書時，按上述第2條原則解釋或出具計算書。二、非標準產(chǎn)品開發(fā)的結(jié)構(gòu)分析，應按以下原則進行：1、優(yōu)先采用的方法：產(chǎn)品在玻璃自重和風荷載共同作用下的應力應小于屈服強度/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，在征得客戶同意的情況下，可采用標準產(chǎn)品設計原則進行。三、注意事項以上結(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，也應遵循上述原則。向客戶提供有限元分析計算時，須經(jīng)部門主管同意方可提供。四、計算分析說明1、先列已知項，在計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，截面變化玻璃中心到截面的中心的距離也應相應的變化。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）爪臂與自重方向為同一方向時按抗拉考慮，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僅有自重對爪臂產(chǎn)生彎矩。4、計算彎矩，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)所對應的受力是軸向力、徑向力還是駁接頭懸挑時的重力所產(chǎn)生的彎矩。以免方向錯誤造成計算結(jié)果錯誤?？箯澖孛嫦禂?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標準件，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為風壓方向和考慮駁接頭懸挑時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）中對應的抗彎截面系數(shù)相除即為應力，計算出每個彎矩所產(chǎn)生的應力和。具體計算方法見計算書3)、方截面抗彎截面系數(shù)計算公式W=b*h2/6 圓截面抗彎截面系數(shù)計算公式W=*D3/32 若為橢圓截面、梯形截面或其它非常規(guī)截面時可用軟件(CAD工具箱)輔助設計。圓截面爪件可選用第三強度理論公式對其計算。由于其它截面的應力分布不均勻不采用第三強度理論公式計算。以上計算同樣適用于H型爪件、肋爪 。計算前需對爪件的受力形式先做一下分析。計算書EXCEL計算模板不做為正式計算書給客戶,只做為內(nèi)部設計、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應力計算:M1=FxL=144145.1NmmM2=FyL1=102266.9NmmM3=FzL=448500N