《金屬幕墻工程技術(shù)規(guī)范》鋁板強(qiáng)度及撓度計算！

      計算條件：

根據(jù)結(jié)構(gòu)分板及計算對象在建筑中所處的位置，我們按最不利的板材進(jìn)行計算，板材采用四邊簡支模型，板材分格尺寸為1200mm(長邊Ba)×600mm(短邊),鋁單板厚度采用3mm鋁板。

該板材施工標(biāo)高為20米，地面類型為C類。此處板材主要承受作用于面板上的重力荷載、風(fēng)荷載和地震荷載。板材主要承受結(jié)構(gòu)平面法向的荷載。

而由于板材在平面內(nèi)的剛度相對很大，所以本次計算對板材強(qiáng)度和剛度進(jìn)行計算時，不考慮板材在平面內(nèi)荷載下的效應(yīng)，僅作為板殼結(jié)構(gòu)考慮法向荷載下的效應(yīng)。

一、鋁單板信息資料：

      鋁板寬度                           A=1200mm 

      勁筋間距                           B=600mm 

      鋁板厚度                           T=3mm

      計算模型為四邊簡支板。

二、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

      根據(jù)您輸入的數(shù)據(jù)，

      風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值                     Wk =-1.2 kN/m^2

三、水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：

      根據(jù)您輸入的數(shù)據(jù)，       抗震烈度7度(0.15g)

      分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值     qEk=0.2 kN/m^2

四、荷載組合設(shè)計值：

      依據(jù)：《金屬幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133-2001計算公式。

      風(fēng)荷載的分項系數(shù)取1.4，地震作用的分項系數(shù)取1.3.

      風(fēng)荷載的組合系數(shù)取1，地震作用的組合系數(shù)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

五、應(yīng)力設(shè)計值計算過程

      校核依據(jù)：δ=6*m*q*a^2*η/t^2≤[fg]=81kN/m^2

      可查《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133-2001,附錄B 板彎矩系數(shù)B.0.1。

      鋁板計算彎矩系數(shù)

      m=0.1022

      根據(jù)《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133-2001,第5.4.3第四條公式5.4.3-3。

      系數(shù):                              

      θ=q*a ^ 4 / (E * t ^ 4)

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

        =41965.71

      根據(jù)《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133-2001表5.4.3第1條：

      當(dāng)板的撓度大于板的厚度時，應(yīng)本條第四款的規(guī)定考慮大撓度的影響，即將應(yīng)力值乘以應(yīng)折減系統(tǒng)。

      根據(jù)θ，查《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133-2001表5.4.3可得。得應(yīng)力折減系數(shù)η。

      應(yīng)力折減系數(shù):            η=0.4

      鋁板厚度:                    t=3 mm

      鋁板的短邊邊長:         a=600 mm

      在風(fēng)荷載和垂直于板面方向地震作用在板中產(chǎn)生的最大彎曲應(yīng)力設(shè)計值:

      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

六、鋁板面板撓度校核計算過程

      校核依據(jù)：f=μ*Wk*a^4*η/D ≤[μ]=a/100=6mm

      風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

      Wk =-1.2 kN/m^2

      查《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133-2001表5.4.3可得:

      撓度系數(shù):

      μ=0.00488

      根據(jù)鋁板相關(guān)輸入?yún)?shù)，可以計算:

      鋁板剛度:

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

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

        =176747.84

      根據(jù)下面的系數(shù):

      系數(shù):

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

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

        =27.43

      根據(jù)《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133-2001表5.4.3第5條：

      當(dāng)進(jìn)行板的撓度計算時，也應(yīng)考慮大撓度的影響，按小撓度公式計算的撓度值也應(yīng)乘以折減系數(shù)。

      折減系數(shù):

     η=0.84

      鋁板撓度：

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

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

        =3.62mm<6mm

七、計算結(jié)論：

     鋁板強(qiáng)度及撓度符合規(guī)范要求！