铝板幕墙焊缝设计计算（副本）.docVIP

铝板幕墙焊缝设计计算 钢角码与预埋件间采用三边围焊连接，每个水平焊缝长度为Lh=80mm, 竖向焊缝长度为Lv = 120mm, 焊脚尺寸hf=7mm, 钢角码厚度 t = 7mm。 焊缝所受的内力设计值如下： 竖框所受的水平线荷载设计值为： q＝(1.0×1.4×Wk＋0.6×1.3×qEk)×B ＝(1×1.4×1.515＋0.6×1.3×.095)×1 ＝2.195KN/m 则每个钢角码焊缝所受的内力为： 剪力V＝1.2·t·γ板·1.1·B·L/2 ＝1.2×4×27×1.1×1×3.3/2 ＝235.6N 轴力N＝q×L/2 ＝2.195×3.3×103/2 ＝3621.8N 式中： γ板——板的密度，取27 KN/m3 t ——板的总厚度 mm； 焊缝计算 焊缝计算厚度为： he＝0.7·hf 　　　＝0.7×7 　　　＝4.9mm 根据规范对围焊在计算时需在端点减去hf，则实际计算焊缝的宽度为：b0=b-hf=80-7=73，钢角码及焊缝所围成的区域如下图所示： 竖框与钢角码连接螺栓距焊缝形心点距离为： e＝200 mm ef＝b0-b02/(2·b0+h)+hf ＝73-732/(2×73+120)+7 ＝59.966 mm 焊缝所围区域的几何特性为： 焊缝总面积 A＝he×(h＋2·b0) ＝4.9×(120＋2×73) ＝ 1303.4 mm2 对形心点的惯性矩和极惯性矩为： Ix＝h3·he/12＋b0·h2·he/2 ＝1203×4.9/12＋73×1202×4.9/2 ＝ 3281040mm4 Iy＝2·he·[(ef-hf)3＋(b-ef)3]/3+h·he·(b-ef)2 ＝2×4.9×[(59.966-7)3+(80-59.966)3]/3+120×4.9×(80-59.966)2 ＝ 747663.4mm4 Ip＝Ix+Iy ＝3281040+747663.4 ＝ 4028704mm4 把与竖框连接螺栓点部位所受的反力移到形心点，则形心点所受内力为： N＝3621.8 V＝235.6 形心点的弯距为： Mx＝V·e ＝235.6×200 ＝47120N·mm My＝N·ef ＝3621.8×59.966 ＝217184.9N·mm Mz＝V·ef ＝235.6×59.966 ＝14127.99N·mm 根据分析认为焊缝最危险点为图中的A、B两点 A、B两点到形心点的距离分别为： ra＝[ef2+(h/2)2]0.5 ＝[59.9662+(120/2)2]0.5 ＝84.829mm rb＝[(b-ef)2+(h/2)2]0.5 ＝[(80-59.966)2+(120/2)2]0.5 ＝63.256mm A点所受正应力和剪应力分别为： σ＝N/A+Mx·h/2/Ix+My·ef/Iy ＝3621.8/1303.4+47120×120/2/3281040+217184.9×59.966/747663.4 ＝21.06N/mm2 τ＝Mz·ra/Ip ＝14127.99×84.829/4028704 ＝.297N/mm2 B点所受正应力和剪应力分别为： σ＝N/A+Mx·h/2/Ix+My·(b-ef)/Iy ＝3621.8/1303.4+47120×120/2/3281040+217184.9×(80-59.966)/747663.4 ＝9.46N/mm2 τ＝{(Mz·rb/Ip)2+[V/(h·he)]2}0.5 ＝{(14127.99×63.256/4028704)2+[235.6/(120×4.9)]2}0.5 ＝.458N/mm2 这里认为剪力主要由向焊缝承担 焊缝所采用的焊条为E43型手工焊条，则角焊缝的抗拉、抗压和抗剪许可强度为160MPa，因此由上计算结果可知，焊缝强度满足要求。 钢角码根部计算： 钢角码根部截面形状为矩形，矩形截面的宽度为钢角码的厚度t，长度为h。 则矩形截面的面积为： A＝h·t ＝120×7 ＝840mm2 截面的抗弯模量为： Wx＝h·h·t/6 ＝120×120×7/6