干掛石材幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

1、承德平泉亮達(dá)國(guó)際酒店綜合項(xiàng)目一期酒店裙樓幕墻裝飾工程干掛石材幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)設(shè)計(jì)： 校對(duì)： 審核： 批準(zhǔn)： 深圳藍(lán)波幕墻及光伏工程有限公司2013年4月目錄一、計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料11.幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范：12.建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：13.鋁材規(guī)范：14.金屬板及石材規(guī)范：25.玻璃規(guī)范：26.鋼材規(guī)范：27.膠類(lèi)及密封材料規(guī)范：38.門(mén)窗及五金件規(guī)范：39.建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè) (第二版)410.土建圖紙：4二、基本參數(shù)41.幕墻所在地區(qū)：42.地區(qū)粗糙度分類(lèi)等級(jí)：43.抗震烈度：4三、幕墻承受荷載計(jì)算41.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：42.垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：53.作用效應(yīng)組合：5四、

2、幕墻立柱計(jì)算61.立柱型材選材計(jì)算：62.確定材料的截面參數(shù)：83.選用立柱型材的截面特性：84.立柱的抗彎強(qiáng)度計(jì)算：85.立柱的撓度計(jì)算：96.立柱的抗剪計(jì)算：9五、幕墻橫梁計(jì)算101.橫梁型材選材計(jì)算：112.確定材料的截面參數(shù)：123.選用橫梁型材的截面特性：134.幕墻橫梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算：145.橫梁的撓度計(jì)算：146.橫梁的抗剪計(jì)算：(三角荷載作用下)14六、短槽式（托板）連接石板的選用與校核151.石板板塊荷載計(jì)算：162.石板的抗彎設(shè)計(jì)：163.短槽托板在石板中產(chǎn)生的剪應(yīng)力校核：174.短槽托板剪應(yīng)力校核：17七、連接件計(jì)算181.橫梁與角碼間連接：182.角碼與立柱連接：193

3、.立柱與主結(jié)構(gòu)連接20八、幕墻埋件計(jì)算(后補(bǔ)錨栓)221.荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：222.拉拔實(shí)驗(yàn)拉拔力計(jì)算：23九、幕墻焊縫計(jì)算231.受力分析：232.焊縫特性參數(shù)計(jì)算：233.焊縫校核計(jì)算：24十、石材幕墻幕墻膠類(lèi)及伸縮縫計(jì)算241.立柱連接伸縮縫計(jì)算：252.耐侯膠膠縫計(jì)算：25石材幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)一、計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料1.幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范：玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ102-2003點(diǎn)支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程 CECS127-2001玻璃幕墻點(diǎn)支承裝置 JG138-2010吊掛式玻璃幕墻支承裝置 JG139-2001建筑幕墻 GB/T21086-2007金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ1

4、33-2001小單元建筑幕墻 JG/T216-20082.建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB14907-2002鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50017-2003高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ3-2002高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB50045-95(2005年版)高處作業(yè)吊藍(lán) GB19155-2003工程抗震術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T97-2010混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程 JGJ145-2004混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010-2010混凝土用膨脹型、擴(kuò)孔型建筑錨栓 JG160-2004建筑表面用有機(jī)硅防水劑 JC/T902-2002建筑材料放射性核素限量 GB6566-2010建筑防火封堵應(yīng)用技術(shù)規(guī)

5、程 CECS154：2003建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 JGJ81-2002建筑工程抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn) GB50223-2008建筑工程預(yù)應(yīng)力施工規(guī)程 CECS180：2005建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-2012建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB50068-2012建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50011-2010建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB50016-2006建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50057-2010冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 GB50018-2002民用建筑設(shè)計(jì)通則 GB50352-2005預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程JGJ85-20103.鋁材規(guī)范：變形鋁及鋁合金化學(xué)成份 GB/T3190-

6、2008建筑用隔熱鋁合金型材 JG175-2011建筑用鋁型材、鋁板氟碳涂層 JG/T133-2000鋁合金建筑型材第1部分基材 GB5237.1-2008鋁合金建筑型材第2部分陽(yáng)極氧化、著色型材 GB5237.2-2008鋁合金建筑型材第3部分電泳涂漆型材 GB5237.3-2008鋁合金建筑型材第4部分粉末噴涂型材 GB5237.4-2008鋁合金建筑型材第5部分氟碳漆噴涂型材 GB5237.5-2008鋁合金建筑型材第6部分隔熱型材 GB5237.6-2004鋁及鋁合金彩色涂層板、帶材 YS/T431-2000一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材 GB/T3880.13-2006鋁型材截面幾何參

7、數(shù)算法及計(jì)算機(jī)程序要求 YS/T437-2009有色電泳涂漆鋁合金建筑型材 YS/T459-20034.金屬板及石材規(guī)范：干掛飾面石材及其金屬掛件 JC830.1、2-2005建筑裝飾用微晶玻璃 JC/T872-2000建筑幕墻用瓷板 JG/T217-2007建筑裝飾用搪瓷鋼板 JG/T234-2008微晶玻璃陶瓷復(fù)合磚 JC/T994-2006超薄天然石材復(fù)合板 JC/T1049-2007鋁幕墻板、板基 YS/T429.1-2000鋁幕墻板、氟碳噴漆鋁單板 YS/T429.2-2000建筑幕墻用鋁塑復(fù)合板 GB/T17748-2008鋁塑復(fù)合板用鋁帶 YS/T432-2000天然板石 GB/

8、T18600-2009天然大理石荒料 JC/T202-2001天然大理石建筑板材 GB/T19766-2005天然花崗石荒料 JC/T204-2001天然花崗石建筑板材 GB/T18601-2009天然石材統(tǒng)一編號(hào) GB/T17670-2008 天然飾面石材術(shù)語(yǔ) GB/T13890-20085.玻璃規(guī)范：鍍膜玻璃 第1部分：陽(yáng)光控制鍍膜玻璃 GB/T18915.1-2002鍍膜玻璃 第2部分：低輻射鍍膜玻璃 GB/T18915.2-2002平板玻璃 GB11614-2009建筑用安全玻璃 第3部分：夾層玻璃 GB15763.3-2009建筑用安全玻璃 第2部分：鋼化玻璃 GB15763.2-2

9、005建筑用安全玻璃 防火玻璃 GB15763.1-2009幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃 GB17841-2008熱彎玻璃 JC/T915-2003壓花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-20026.鋼材規(guī)范：建筑結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管 JG/T178-2005不銹鋼棒 GB/T1220-2007不銹鋼冷加工鋼棒 GB/T4226-2009不銹鋼冷軋鋼板及鋼帶 GB/T3280-2007不銹鋼熱軋鋼板及鋼帶 GB/T4237-2007不銹鋼小直徑無(wú)縫鋼管 GB/T3090-2000擦窗機(jī) GB19154-2003彩色涂層鋼板和鋼帶 GB/T12754-2006低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)

10、鋼 GB/T1591-2008建筑幕墻用鋼索壓管接頭 JG/T201-2007耐候結(jié)構(gòu)鋼 GB/T4171-2008高碳鉻不銹鋼絲 YB/T0961997合金結(jié)構(gòu)鋼 GB/T3077-1999金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術(shù)要求 GB/T13912-2002碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB/T700-2006碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶GB/T912-2008碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板及鋼帶GB/T3274-20077.膠類(lèi)及密封材料規(guī)范：丙烯酸酯建筑密封膏 JC484-2006幕墻玻璃接縫用密封膠 JC/T882-2001彩色涂層鋼板用建筑密封膠 JC/T884-2001丁基橡膠防水密封膠

11、粘帶 JC/T942-2004干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘劑 JC887-2001混凝土建筑接縫用密封膠 JC/T881-2001建筑窗用彈性密封劑 JC485-2007建筑密封材料試驗(yàn)方法 GB/T13477.120-2002建筑用防霉密封膠 JC/T885-2001建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠 GB16776-2005建筑用巖棉、礦渣棉絕熱制品 GB/T19686-2005建筑用硬質(zhì)塑料隔熱條 JG/T174-2005建筑裝飾用天然石材防護(hù)劑 JC/T973-2005聚氨酯建筑密封膠 JC/T482-2003聚硫建筑密封膠 JC/T483-2006絕熱用巖棉、礦棉及其制品 GB/T11835-2007石

12、材用建筑密封膠 JC/T883-2001修補(bǔ)用天然橡膠膠粘劑 HG/T3318-2002中空玻璃用彈性密封膠 JC/T486-2001中空玻璃用丁基熱熔密封膠 JC/T914-20038.門(mén)窗及五金件規(guī)范：封閉型沉頭抽芯鉚釘 GB/T12616-2004封閉型平圓頭抽芯鉚釘 GB/T12615-2004緊固件公差螺栓、螺釘、螺柱和螺母 GB/T3103.1-2002緊固件機(jī)械性能不銹鋼螺母 GB/T3098.15-2000緊固件機(jī)械性能不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱 GB/T3098.6-2000緊固件機(jī)械性能抽芯鉚釘 GB/T3098.19-2004緊固件機(jī)械性能螺母、粗牙螺紋 GB/T3098.2

13、-2000緊固件機(jī)械性能螺母、細(xì)牙螺紋 GB/T3098.4-2000緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘和螺柱 GB/T3098.1-2010緊固件機(jī)械性能自攻螺釘 GB/T3098.5-2000緊固件術(shù)語(yǔ)盲鉚釘 GB/T3099-2004十字槽盤(pán)頭螺釘 GB/T818-2000鋁合金壓鑄件 GB/T15114-20099.相關(guān)物理性能等級(jí)測(cè)試方法：玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T139-2001玻璃幕墻光學(xué)性能 GB/T18091-2000彩色涂層鋼板和鋼帶試驗(yàn)方法 GB/T13448-2006鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50205-2001混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50204-20

14、02建筑防水材料老化試驗(yàn)方法 GB/T18244-2000建筑幕墻氣密、水密、抗風(fēng)壓性能檢測(cè)方法 GB/T15227-2007建筑幕墻抗震性能振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)方法 GB/T18575-2001建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測(cè)方法 GB/T18250-2000建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50210-2001金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法 GB/T228-200210.建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè) (第二版)11.土建圖紙：二、基本參數(shù)1.幕墻所在地區(qū)： 承德市地區(qū)；2.地區(qū)粗糙度分類(lèi)等級(jí)： 幕墻屬于薄壁外圍護(hù)構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2012) A類(lèi)：指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)； B類(lèi)：

15、指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)； C類(lèi)：指有密集建筑群的城市市區(qū)； D類(lèi)：指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)；依照上面分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，本工程按C類(lèi)地區(qū)考慮。3.抗震烈度： 按照國(guó)家規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2011)、中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖(GB18306-2001)規(guī)定，承德市地區(qū)地震基本烈度為6度，地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，水平地震影響系數(shù)最大值為：max=0.04。三、幕墻承受荷載計(jì)算1.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：幕墻屬于薄壁外圍護(hù)構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2012)計(jì)算： wk=gzzsw0 7.1.1-2GB50009-2012上式中： wk

16、：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； Z：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：16.3m； gz：瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)； 根據(jù)不同場(chǎng)地類(lèi)型,按以下公式計(jì)算: gz=K(1+2f) 其中K為地區(qū)粗糙度調(diào)整系數(shù)，f為脈動(dòng)系數(shù) A類(lèi)場(chǎng)地: gz=0.92×(1+2f) 其中：f=0.387×(Z/10)-0.12 B類(lèi)場(chǎng)地: gz=0.89×(1+2f) 其中：f=0.5(Z/10)-0.16 C類(lèi)場(chǎng)地: gz=0.85×(1+2f) 其中：f=0.734(Z/10)-0.22 D類(lèi)場(chǎng)地: gz=0.80×(1+2f) 其中：f=1.2248(Z/10)-0.3對(duì)于C類(lèi)地

17、區(qū)，16.3m高度處瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)： gz=0.85×(1+2×(0.734(Z/10)-0.22)=1.971 z：風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 根據(jù)不同場(chǎng)地類(lèi)型,按以下公式計(jì)算: A類(lèi)場(chǎng)地: z=1.379×(Z/10)0.24 當(dāng)Z>300m時(shí)，取Z=300m，當(dāng)Z<5m時(shí)，取Z=5m； B類(lèi)場(chǎng)地: z=(Z/10)0.32 當(dāng)Z>350m時(shí)，取Z=350m，當(dāng)Z<10m時(shí)，取Z=10m； C類(lèi)場(chǎng)地: z=0.616×(Z/10)0.44 當(dāng)Z>400m時(shí)，取Z=400m，當(dāng)Z<15m時(shí)，取Z=15m； D類(lèi)場(chǎng)地: z

18、=0.318×(Z/10)0.60 當(dāng)Z>450m時(shí)，取Z=450m，當(dāng)Z<30m時(shí)，取Z=30m；對(duì)于C類(lèi)地區(qū)，16.3m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)： z=0.616×(Z/10)0.44=0.764 s：風(fēng)荷載體型系數(shù)，根據(jù)計(jì)算點(diǎn)體型位置取1.2； w0：基本風(fēng)壓值(MPa)，根據(jù)現(xiàn)行<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2012附表D.4(全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖)中數(shù)值采用，按重現(xiàn)期50年，承德市地區(qū)取0.00045MPa； wk=gzzsw0 =1.971×0.764×1.2×0.00045 =0.0008

19、13MPa 因?yàn)閣k<0.001MPa,所以取wk=0.001MPa.2.垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； E：動(dòng)力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)； A：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)；3.作用效應(yīng)組合：荷載和作用效應(yīng)按下式進(jìn)行組合： S=GSGk+wwSwk+EESEk 5.4.1JGJ102-2003上式中： S：作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值； SGk：重力荷載作為永久荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； S

20、wk、SEk：分別為風(fēng)荷載，地震作用作為可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； G、w、E：各效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)； w、E：分別為風(fēng)荷載，地震作用效應(yīng)的組合系數(shù)。上面的G、w、E為分項(xiàng)系數(shù)，按5.4.2、5.4.3、5.4.4JGJ102-2003規(guī)定如下：進(jìn)行幕墻構(gòu)件強(qiáng)度、連接件和預(yù)埋件承載力計(jì)算時(shí)： 重力荷載：G：1.2； 風(fēng) 荷 載：w：1.4； 地震作用：E：1.3；進(jìn)行位移及撓度計(jì)算時(shí)； 重力荷載：G：1.0； 風(fēng) 荷 載：w：1.0； 地震作用：E：1.0；上式中，風(fēng)荷載的組合系數(shù)w為1.0； 地震作用的組合系數(shù)E為0.5；四、幕墻立柱計(jì)算基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：16.3m； 2：力學(xué)模型：?jiǎn)?/p>

21、跨簡(jiǎn)支梁； 3：立柱跨度：L=5100mm； 4：立柱左分格寬：450mm；立柱右分格寬：450mm； 5：立柱計(jì)算間距（指立柱左右分格平均寬度）：B=450mm； 6：板塊配置：石材； 7：立柱材質(zhì)：Q235； 8：安裝方式：偏心受拉；本處幕墻立柱按單跨簡(jiǎn)支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下：1.立柱型材選材計(jì)算：(1)風(fēng)荷載作用的線(xiàn)荷載集度(按矩形分布)： qwk：風(fēng)荷載線(xiàn)分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)； qwk=wkB =0.001×450 =0.45N/mm qw：風(fēng)荷載線(xiàn)分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)

22、； qw=1.4qwk =1.4×0.45 =0.63N/mm(2)水平地震作用線(xiàn)荷載集度(按矩形分布)： qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； E：動(dòng)力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)，(含面板和框架)； A：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.0×0.04×0.0011 =0.00022MPa qEk：水平地震作用線(xiàn)荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)； qEk=qEAkB =0.00

23、022×450 =0.099N/mm qE：水平地震作用線(xiàn)荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.3×0.099 =0.129N/mm(3)幕墻受荷載集度組合：用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用Sw+0.5SE設(shè)計(jì)值組合： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =0.63+0.5×0.129 =0.694N/mm用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw+0.5SE標(biāo)準(zhǔn)值組合： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk+0.5qEk =0.45+0.5×0.099 =0.5N/mm(4)立柱在組合荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值： Mx：彎矩組合設(shè)計(jì)值(N

24、·mm)； Mw：風(fēng)荷載作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)； ME：地震作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)； L：立柱跨度(mm)；采用Sw+0.5SE組合： Mw=qwL2/8 ME=qEL2/8 Mx=Mw+0.5ME =qL2/8 =0.694×51002/8 =2256367.5N·mm2.確定材料的截面參數(shù)：(1)立柱抵抗矩預(yù)選值計(jì)算： Wnx：立柱凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； Mx：彎矩組合設(shè)計(jì)值(N·mm)； ：塑性發(fā)展系數(shù)：取1.05； fs：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，對(duì)Q235取215MPa； Wnx=

25、Mx/fs =2256367.5/1.05/215 =9994.983mm3(2)立柱慣性矩預(yù)選值計(jì)算： qk：風(fēng)荷載與地震作用線(xiàn)荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值組合(N/mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對(duì)Q235取206000MPa； Ixmin：材料需滿(mǎn)足的繞X軸最小慣性矩(mm4)； L：計(jì)算跨度(mm)； df,lim：按規(guī)范要求，立柱的撓度限值(mm)； df,lim=5qkL4/384EIxmin L/250=5100/250=20.4mm?。?df,lim=20.4mm Ixmin=5qkL4/384Edf,lim =5×0.5×51004/384/206000/20.

26、4 =1048074.37mm43.選用立柱型材的截面特性： 按上一項(xiàng)計(jì)算結(jié)果選用型材號(hào)：8#槽鋼 型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fs=215MPa 型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：s=125MPa 型材彈性模量：E=206000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=1065000mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=166000mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=25300mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=25300mm3 型材凈截面面積：An=1020mm2 型材線(xiàn)密度：g=0.08007N/mm 型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=10mm 型材受力面對(duì)中性軸的靜矩：Sx=15100mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：=1.05

27、4.立柱的抗彎強(qiáng)度計(jì)算：(1)立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值： Nk：立柱軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值(N)； qGAk：幕墻單位面積的自重標(biāo)準(zhǔn)值(N)； A：立柱單元的面積(mm2)； B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)； L：立柱跨度(mm)； Nk=qGAkA =qGAkBL =0.0011×450×5100 =2524.5N N：立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值(N)； N=1.2Nk =1.2×2524.5 =3029.4N(2)抗彎強(qiáng)度校核：按單跨簡(jiǎn)支梁(受拉)立柱抗彎強(qiáng)度公式,應(yīng)滿(mǎn)足： N/An+Mx/Wnxfs 6.3.7JGJ102-2003上式中： N：立柱軸力設(shè)計(jì)值(N)； Mx：立柱彎

28、矩設(shè)計(jì)值(N·mm)； An：立柱凈截面面積(mm2)； Wnx：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)； ：塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05； fs：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取215MPa；則： N/An+Mx/Wnx=3029.4/1020+2256367.5/1.05/25300 =87.908MPa215MPa立柱抗彎強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。5.立柱的撓度計(jì)算： 因?yàn)閼T性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計(jì)算的，所以只要選擇的立柱慣性矩大于預(yù)選值，撓度就滿(mǎn)足要求： 實(shí)際選用的型材慣性矩為：Ix=1065000mm4 預(yù)選值為：Ixmin=1048074.37mm4所以，立柱撓度滿(mǎn)足規(guī)范要求。6.立柱的抗剪計(jì)算

29、：校核依據(jù)： maxs=125MPa (立柱的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值)(1)Vwk：風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)： Vwk=wkBL/2 =0.001×450×5100/2 =1147.5N(2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)： Vw=1.4Vwk =1.4×1147.5 =1606.5N(3)VEk：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)： VEk=qEAkBL/2 =0.00022×450×5100/2 =252.45N(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)： VE=1.3VEk =1.3×252.45 =328.185N(5)V：立柱所受剪力設(shè)

30、計(jì)值組合： 采用Vw+0.5VE組合： V=Vw+0.5VE =1606.5+0.5×328.185 =1770.592N(6)立柱剪應(yīng)力校核： max：立柱最大剪應(yīng)力(N)； V：立柱所受剪力(N)； Sx：立柱型材受力面對(duì)中性軸的靜矩(mm3)； Ix：立柱型材截面慣性矩(mm4)； t：型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度(mm)； max=VSx/Ixt =1770.592×15100/1065000/10 =2.51MPa 2.51MPa125MPa立柱抗剪強(qiáng)度滿(mǎn)足要求!五、幕墻橫梁計(jì)算基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：16.3m； 2：橫梁跨度：B=450mm； 3：橫

31、梁上分格高：1200mm；橫梁下分格高：1200mm； 4：橫梁間距（指橫梁上下分格平均高度）：H=1200mm； 5：力學(xué)模型：三角荷載簡(jiǎn)支梁； 6：板塊配置：石材； 7：橫梁材質(zhì)：Q235；因?yàn)锽H，所以本處幕墻橫梁按三角形荷載簡(jiǎn)支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下：1.橫梁型材選材計(jì)算：(1)橫梁在風(fēng)荷載作用下的線(xiàn)荷載集度(按三角形分布)： qwk：風(fēng)荷載線(xiàn)分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； B：橫梁跨度(mm)； qwk=wkB =0.001×450 =0.45N/mm qw：風(fēng)荷載線(xiàn)分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qw=1.4qwk

32、 =1.4×0.45 =0.63N/mm(2)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用的線(xiàn)荷載集度(按三角形分布)： qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(MPa)； E：動(dòng)力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)，(主要指面板組件)； A：幕墻平面面積(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.0×0.04×0.001 =0.0002MPa qEk：橫梁受水平地震作用線(xiàn)荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； B：橫梁跨度(mm)； qEk=qEAkB =0.0002

33、15;450 =0.09N/mm qE：橫梁受水平地震作用線(xiàn)荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.3×0.09 =0.117N/mm(3)幕墻橫梁受荷載集度組合：用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用Sw+0.5SE設(shè)計(jì)值組合： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =0.63+0.5×0.117 =0.688N/mm用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw+0.5SE標(biāo)準(zhǔn)值組合： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk+0.5qEk =0.45+0.5×0.09 =0.495N/mm(4)橫梁在風(fēng)荷載及地震組合作用下的彎矩值(按三角形分布)： My：橫

34、梁受風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合設(shè)計(jì)值(N·mm)； Mw：風(fēng)荷載作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(N·mm)； ME：地震作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(N·mm)； B：橫梁跨度(mm)； Mw=qwB2/12 ME=qEB2/12采用Sw+0.5SE組合： My=Mw+0.5ME =qB2/12 =0.688×4502/12 =11610N·mm(5)橫梁在自重荷載作用下的彎矩值(按矩形分布)： Gk：橫梁自重線(xiàn)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)； H：橫梁間距(mm)； Gk=0.001×H =0.001×1200 =1.2N/mm G：橫梁自重線(xiàn)荷載設(shè)計(jì)值(

35、N)； G=1.2Gk =1.2×1.2 =1.44N/mm Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)； B：橫梁跨度(mm)； Mx=GB2/8 =1.44×4502/8 =36450N·mm2.確定材料的截面參數(shù)：(1)橫梁抵抗矩預(yù)選： Wnx：繞X軸橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； Wny：繞Y軸橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)； My：風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合設(shè)計(jì)值(N·mm)； ：塑性發(fā)展系數(shù)：取1.05； fs：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，對(duì)Q235取21

36、5；按下面公式計(jì)算： Wnx=Mx/fs =36450/1.05/215 =161.462mm3 Wny=My/fs =11610/1.05/215 =51.429mm3(2)橫梁慣性矩預(yù)選： df,lim：按規(guī)范要求，橫梁的撓度限值(mm)； B：橫梁跨度(mm)； B/250=450/250=1.8mm?。?df,lim=1.8mm qk：風(fēng)荷載與地震作用線(xiàn)荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值組合(N/mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對(duì)Q235取206000MPa； Iymin：繞Y軸最小慣性矩(mm4)； B：橫梁跨度(mm)； df,lim=qkB4/120EIymin (受風(fēng)荷載與地震作用的撓度計(jì)

37、算) Iymin=qkB4/120Edf,lim =0.495×4504/120/206000/1.8 =456.178mm4 Ixmin：繞X軸最小慣性矩(mm4)； G：橫梁自重線(xiàn)荷載設(shè)計(jì)值(N)； df,lim=5GB4/384EIxmin (自重作用下產(chǎn)生的撓度計(jì)算) Ixmin=5GB4/384Edf,lim =5×1.44×4504/384/206000/1.8 =2073.536mm43.選用橫梁型材的截面特性： 按照上面的預(yù)選結(jié)果選取型材： 選用型材號(hào)：L50x4角鋼 型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：215MPa 型材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：125MPa 型材彈性模量

38、：E=206000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=112100mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=112100mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=7890mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=7890mm3 繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny1=7890mm3 繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny2=7890mm3 型材凈截面面積：An=480mm2 型材線(xiàn)密度：g=0.03768N/mm 橫梁與立柱連接時(shí)角片與橫梁連接處橫梁壁厚：t=5mm 橫梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：tx=10mm 橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度：ty=10mm 型材受力面對(duì)中性軸的靜矩(繞X軸)：Sx=14300mm3 型材受力面對(duì)中性

39、軸的靜矩(繞Y軸)：Sy=14300mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：=1.054.幕墻橫梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算：按橫梁抗彎強(qiáng)度計(jì)算公式,應(yīng)滿(mǎn)足： Mx/Wnx+My/Wnyfs 6.2.4JGJ102-2003上式中： Mx：橫梁繞X軸方向(幕墻平面內(nèi)方向)的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)； My：橫梁繞Y軸方向(垂直于幕墻平面方向)的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)； Wnx：橫梁繞X軸方向(幕墻平面內(nèi)方向)的凈截面抵抗矩(mm3)； Wny：橫梁繞Y軸方向(垂直于幕墻平面方向)的凈截面抵抗矩(mm3)； ：塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05； fs：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取215MPa。采用SG+Sw+0.5SE

40、組合,則： Mx/Wnx+My/Wny=36450/1.05/7890+11610/1.05/7890 =5.801MPa215MPa橫梁抗彎強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。5.橫梁的撓度計(jì)算： 因?yàn)閼T性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計(jì)算的，所以只要選擇的橫梁慣性矩大于預(yù)選值，撓度就滿(mǎn)足要求： 實(shí)際選用的型材慣性矩為： Ix=112100mm4 Iy=112100mm4 預(yù)選值為： Ixmin=2073.536mm4 Iymin=456.178mm4所以，橫梁撓度滿(mǎn)足規(guī)范要求。6.橫梁的抗剪計(jì)算：(三角荷載作用下)校核依據(jù)： maxs=125MPa (型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值)(1)Vwk：風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)： V

41、wk=qwkB/4 =0.45×450/4 =50.625N(2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)： Vw=1.4Vwk =1.4×50.625 =70.875N(3)VEk：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)： VEk=qEkB/4 =0.09×450/4 =10.125N(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)： VE=1.3VEk =1.3×10.125 =13.162N(5)Vx：水平總剪力(N)； Vx：橫梁受水平總剪力(N)： 采用Vw+0.5VE組合： Vx=Vw+0.5VE =70.875+0.5×13.162 =77.456N(6)V

42、y：垂直總剪力(N)： Vy=1.2×0.001×BH/2 =1.2×0.001×450×1200/2 =324N(7)橫梁剪應(yīng)力校核： x：橫梁水平方向剪應(yīng)力(N)； Vx：橫梁水平總剪力(N)； Sy：橫梁型材受力面對(duì)中性軸的靜矩(mm3)(繞Y軸)； Iy：橫梁型材截面慣性矩(mm4)； ty：橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度(mm)； x=VxSy/Iyty 6.2.5JGJ102-2003 =77.456×14300/112100/10 =0.988MPa 0.988MPa125MPa y：橫梁垂直方向剪應(yīng)力(N)； Vy

43、：橫梁垂直總剪力(N)； Sx：橫梁型材受力面對(duì)中性軸的靜矩(mm3)(繞X軸)； Ix：橫梁型材截面慣性矩(mm4)； tx：橫梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬度(mm)； y=VySx/Ixtx 6.2.5JGJ102-2003 =324×14300/112100/10 =4.133MPa 4.133MPa125MPa橫梁抗剪強(qiáng)度能滿(mǎn)足!六、短槽式（托板）連接石板的選用與校核基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：16.3m； 2：板塊凈尺寸：a×b=1200mm×1000mm； 3：石板配置：托板式25mm，對(duì)邊連接；模型簡(jiǎn)圖為：1.石板板塊荷載計(jì)算：(1)垂直于幕墻平面

44、的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； E：動(dòng)力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04； Gk：石板板塊的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)； A：幕墻平面面積(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5×0.04×0.00075 =0.00015MPa(2)石板板塊荷載集度設(shè)計(jì)值組合：采用Sw+0.5SE設(shè)計(jì)值組合： 5.4.1JGJ102-2003 q=1.4wk+0.5×1.3qEAk =1.4×0.001+0.5×1.3×0.00

45、015 =0.001498MPa2.石板的抗彎設(shè)計(jì)：(1)計(jì)算邊長(zhǎng)的確定： a：短槽連接邊邊長(zhǎng)：1200mm； b：無(wú)槽邊邊長(zhǎng)：1000mm； a1：短槽中心到面板邊側(cè)距離150mm； a0：計(jì)算短邊邊長(zhǎng)(mm)； b0：計(jì)算長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)(mm)；因?yàn)椋篴-2a1=900b=1000，所以： a0=900mm b0=1000mm(2)石板強(qiáng)度校核： 校核依據(jù)：fsc=3.72MPa ：石板中產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力設(shè)計(jì)值(MPa)； fsc：石板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)； m：四點(diǎn)支撐石板最大彎矩系數(shù), 按短邊與長(zhǎng)邊的邊長(zhǎng)比0.9，查表得：0.1494； q：石板板塊水平荷載集度設(shè)計(jì)值組合(MPa)； b0：