双跨梁竖框.doc

竖框（双跨梁）计算
1、 建筑基本数据：
所计算的竖框位于标高为H= （m）的位置，竖框两侧的分格宽度分别为B1= （mm）、B2= （mm），与竖框连接的玻璃总厚度t= （mm）。竖框的三支撑点间的距离从上到下分别为L1= mm，L2= mm，详细见下图：

此处请插入需要计算的竖框分格图剖面图及竖框的截面断面图，并且在型材断面图上标出X和Y轴，其中X轴为与玻璃表面平行的轴。

2、 竖框所采用材料的机械性能及截面几何特性

材料名称及型号
抗拉强度(N/mm2)
抗剪强度(N/mm2)
局部承压强度(N/mm2)
弹性模量E
(N/mm2)
泊松比
ν

型材号
截面面积A(mm2)
惯性矩Ix(mm4)
惯性矩Iy(mm4)
抗弯模量
Wx(mm3)
抗弯模量
Wy(mm3)
面积矩
Sx（mm3）

3、 力学模型及荷载简化
竖框简化为双跨梁力学模型来进行计算，其中双跨梁模型的跨度为竖框上中下支撑点分别为A、B、C三点，从上往下支撑点距离分别为L1、L2。模型图如下：

竖框主要承受的荷载包括玻璃的自重、风荷载及水平地震作用。各种荷载标准值计算如下：
（1）、竖框所承受的玻璃的自重按照下式计算：

式中：
—作用在竖框上的玻璃的自重（N）；
—玻璃的重量密度，取 （N/mm3）；
B1、B2—竖框两侧的分格宽度，分别取 ， （mm）；
t—玻璃的总厚度。
则玻璃自重对竖框所产生的轴力标准值为：

式中：
—玻璃自重等效到竖框上的轴力标准值。
（2）、风荷载作用标准值按下式计算：

式中：
—风荷载标准值（N/mm2）；
—阵风系数，按照《建筑结构荷载规范》取 ；
—风荷载体形系数，按照《建筑结构荷载规范》取 ；
—风压高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》取 ；
—基本风压，按照《建筑结构荷载规范》取 （N/mm2）；
注：以上计算根据《玻璃幕墙工程技术规范》第5.3.2条计算
则风荷载标准值等效到竖框上所产生的均布荷载标准值为：

式中：
—作用在竖框上的风荷载所产生的均布荷载标准值（N/mm）。
（3）、作用在竖框上的玻璃所产生水平地震作用均布荷载标准值按下式计算：

式中：
—竖框所承担的玻璃所产生的水平地震作用均布荷载标准值，取 （N/mm2）；
—动力放大系数，按照《玻璃幕墙工程技术规范》取 ；
—水平地震影响系数最大值，根据本工程建筑基本数据及《玻璃幕墙工程技术规范》取 ；
—竖框所承担玻璃的重量（N）。
注：以上计算根据《玻璃幕墙工程技术规范》第5.3.4条计算
4、 竖框构件承载力极限状态设计及强度校核
（1）、荷载组合
根据《玻璃幕墙工程技术规范》第5.4.1条，我们考虑最不利的有地震作用下的荷载作用效应的组合：

式中：
—作用效应组合的设计值；
—永久荷载效应标准值；
—风荷载效应标准值；
—地震作用效应标准值；
—永久荷载分项系数，取 ；
—风荷载分项系数，取 ；
—地震作用分项系数，取 ；
—风荷载的组合值系数，取 ；
—地震作用的组合值系数，取 ；
按照上面的组合，我们可计算竖框所承受的均布荷载组合设计值可按照下式计算得：

式中：
—作用在竖框上的均布荷载设计值（N）；
—作用在竖框上的风荷载所产生的均布荷载标准值（N/mm）；
—竖框所承担的玻璃所产生的水平地震作用均布荷载标准值，取 （N/mm2）。
竖框所承受的轴向拉力设计值为：

式中：
—竖框所承受轴向拉力设计值（N）；
—玻璃自重等效到竖框上的轴力标准值。
（2）、竖框内力计算
根据《机械设计手册》，双跨梁在承受均布荷载作用下的最大弯矩设计值按照下式计算得：
(发生的位置为B点)
式中：
—竖框最大弯矩设计值（N.mm）；（发生在竖框跨中的位置）
—竖框的跨度，为 （mm）；

（3）、承载力验算：
根据《玻璃幕墙工程技术规范》第6.3.7条，竖框最大拉压应力按照下式计算得：

式中：
—竖框承载力极限状态设计时最大拉压应力（N/mm2）；
—截面塑性发展系数取 。

由材料表可知，因此满足要求。
式中：
—构件抗拉强度设计值（N/mm2）；
—结构重要性系数，取 。
5、 在风荷载标准值作用下的竖框的挠度计算校核
根据《机械设计手册》，竖框的最大挠度应按照下式计算得：

式中：
—为在风荷载标准值作用下的竖框的最大挠度（mm）；
—作用在竖框上的风荷载所产生的均布荷载标准值（N/mm）；
—竖框材料的弹性模量，取 （N/mm2）；
—竖框截面惯性矩（mm4）。
根据《玻璃幕墙工程技术规范》第6.3.10条，可知，因此满足变形控制要求。
By QWY