石材幕墻計(jì)算書托板石材

1、xx工程石材幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書設(shè)計(jì)： 校對(duì)： 審核： 批準(zhǔn)： XX有限公司2010年11月25日目錄一、計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料41.幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范：42.建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：43.鋁材規(guī)范：54.金屬板及石材規(guī)范：55.石材規(guī)范：56.鋼材規(guī)范：57.膠類及密封材料規(guī)范：68.門窗及五金件規(guī)范：69.建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè) (第二版)710.土建圖紙：7二、基本參數(shù)71.幕墻所在地區(qū)：72.地區(qū)粗糙度分類等級(jí)：73.抗震烈度：7三、幕墻承受荷載計(jì)算71.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：72.垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：83.作用效應(yīng)組合：8四、幕墻立柱計(jì)算91.立柱型材選材計(jì)算：92.確定材料的截面參數(shù)：

2、103.選用立柱型材的截面特性：114.立柱的抗彎強(qiáng)度計(jì)算：115.立柱的撓度計(jì)算：126.立柱的抗剪計(jì)算：12五、幕墻橫梁計(jì)算131.橫梁型材選材計(jì)算：132.確定材料的截面參數(shù)：153.選用橫梁型材的截面特性：164.幕墻橫梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算：165.橫梁的撓度計(jì)算：166.橫梁的抗剪計(jì)算：(三角荷載作用下)17六、幕墻石材的選用與校核181.石材板塊荷載計(jì)算：182.石材的強(qiáng)度計(jì)算：203.石材最大撓度校核：21七、連接件計(jì)算221.橫梁與角碼間連接：222.角碼與立柱連接：233.立柱與主結(jié)構(gòu)連接24八、幕墻埋件計(jì)算(土建預(yù)埋)261.荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：262.埋件計(jì)算：273.錨板總面積

3、校核：274.錨筋長(zhǎng)度計(jì)算：28九、幕墻焊縫計(jì)算281.受力分析：282.焊縫特性參數(shù)計(jì)算：283.焊縫校核計(jì)算：29十、隱框石材幕墻膠類及伸縮縫計(jì)算291.抗震設(shè)計(jì)下結(jié)構(gòu)硅酮密封膠的寬度計(jì)算：292.結(jié)構(gòu)硅酮密封膠粘接厚度的計(jì)算：303.結(jié)構(gòu)膠設(shè)計(jì)總結(jié)：314.立柱連接伸縮縫計(jì)算：315.耐侯膠膠縫計(jì)算：31十一、幕墻板塊壓板計(jì)算311.壓板的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算：322.壓板的應(yīng)力計(jì)算：323.螺栓抗拉強(qiáng)度驗(yàn)算：32石材幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書一、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：建筑幕墻 JG3035-1996石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ102-2003金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ133

4、-2001點(diǎn)支式石材幕墻工程技術(shù)規(guī)程 CECS127-2001全石材幕墻工程技術(shù)規(guī)程 DBJ/CT014-2001石材幕墻光學(xué)性能 GB/T18091-2000建筑幕墻物理性能分級(jí) GB/T15225-94建筑幕墻空氣滲透性能測(cè)試方法 GB/T15226-94建筑幕墻風(fēng)壓變形性能測(cè)試方法 GB/T15227-94建筑幕墻雨水滲透性能測(cè)試方法 GB/T15228-94建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測(cè)方法 GB/T18250-2000建筑幕墻抗震性能振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)方法 GB/T18575-2001點(diǎn)支式石材幕墻支承裝置 JG138-2001吊掛式石材幕墻支承裝置 JG139-20012.建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：建筑結(jié)

5、構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-2001鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50017-2003冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50018-2002高層民用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ99-98建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GBJ16-87(2001版)高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB50045-2001建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50057-2000工程抗震術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T97-95中國(guó)地震烈度表 GB/T17742-1999建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50011-2001建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn) GB50223-2004中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖 GB18306-2000采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50019-2003高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)

6、程 JGJ3-2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010-2002民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50176-93民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ118-88建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB50068-2001建筑裝飾工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50210-2001建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 JGJ81-2002鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB14907-2002碳鋼焊條 GB/T5117-1995低合金鋼焊條 GB/T5118-1995鋁型材截面幾何參數(shù)算法及計(jì)算機(jī)程序要求 YS/T437-20003.鋁材規(guī)范：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鋁及鋁合金

7、彩色涂層板、帶材 YS/T431-2000鋁塑復(fù)合板用鋁帶 YS/T432-2000鋁合金建筑型材 GB/T5237-2000建筑鋁型材 基材 GB/T5237.1-2004建筑鋁型材 陽(yáng)極氧化、著色型材 GB/T5237.2-2004建筑鋁型材 電泳涂漆型材 GB/T5237.3-2004建筑鋁型材 粉末噴涂型材 GB/T5237.4-2004建筑鋁型材 氟碳漆噴涂型材 GB/T5237.5-2004變形鋁及鋁合金化學(xué)成份 GB/T3190-1996鋁及鋁合金軋制板材 GB/T3880-1997建筑用鋁型材、鋁板氟碳涂層 JG/T133-20004.金屬板及石材規(guī)范：天然花崗石荒料 JC/T

8、204-2001天然大理石荒料 JC/T202-2001天然板石 GB/T18600-2001天然花崗石建筑板材 GB/T18601-2001天然大理石建筑板材 JC/T79-2001干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘劑 JC/T887-2001天然飾面石材術(shù)語(yǔ) GB/T13890-92建筑材料放射性核素限量 GB6566-2001鋁塑復(fù)合板 GB/T17748-1999建筑瓷板裝飾工程技術(shù)規(guī)范 CECS101：98建筑裝飾用微晶石材 JC/T872-20005.石材規(guī)范：建筑石材應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 JGJ113-2003普通平板石材 GB4871-1995浮法石材 GB116141999鋼化石材 GB/T99

9、63-1998幕墻用鋼化石材與半鋼化石材 GB/T17841-1999建筑用安全石材 防火石材 GB15763.1-2001中空石材 GB/T11944-2002夾層石材 GB9962-1999鍍膜石材 第一部分 陽(yáng)光控制鍍膜石材 GB/T18915.1-2002鍍膜石材 第二部分 低輻射鍍膜石材 GB/T18915.2-2002熱反射石材 JC693-1998熱彎石材 JC/T915-20036.鋼材規(guī)范：不銹鋼棒 GB/T1220-1992不銹鋼冷加工鋼棒 GB/T4226-1984不銹鋼冷扎鋼板 GB/T3280-1992不銹鋼熱扎鋼板 GB/T4237-1992不銹鋼熱扎鋼帶 GB/T

10、5090冷拔異形鋼管 GB/T3094-2000碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB/T700-1988優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB/T699-1999合金結(jié)構(gòu)鋼 GB/T3077-1999不銹鋼和耐熱鋼冷扎帶鋼 GB/T4239-1991高耐候結(jié)構(gòu)鋼 GB/T4171-2000焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼 GB/T4172-2000低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 GB/T1591-1994碳素結(jié)構(gòu)和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶 GB/T912-1989碳素結(jié)構(gòu)和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板及鋼帶 GB/T3274-1988結(jié)構(gòu)用無(wú)縫鋼管 JBJ102金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術(shù)要求 GB/T13912-19927.膠類及密封材料規(guī)范：混凝土接縫用

11、密封膠 JC/T881-2001硅酮建筑密封膠 GB/14683-2003建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠 GB16776-2003聚硫建筑密封膠 JC483-1992中空石材用彈性密封劑 JC486- 2001幕墻石材接縫用密封膠 JC/T882-2001石材幕墻接縫用密封膠 JC/T883-2001中空石材用丁基熱熔密封膠 JC/T914-2003彩色鋼板用建筑密封膠 JC/T884-2001工業(yè)用橡膠板 GB/T5574-1994絕熱用巖棉、礦棉及其制品 GB/T11835-98建筑用防霉密封膠 JC/T885-2001建筑表面用有機(jī)硅防水劑 JC/T902-2002聚氨酯建筑密封膠 JC/T482

12、-20038.門窗及五金件規(guī)范：鋁合金門 GB/T8478-2003鋁合金窗 GB/T8479-2003建筑外窗抗風(fēng)壓性能分級(jí)及檢測(cè)方法 GB/T7106-2002建筑外窗氣密性能分級(jí)及檢測(cè)方法 GB/T7107-2002建筑外窗水密性能分級(jí)及檢測(cè)方法 GB/T7108-2002建筑外窗空氣隔聲性能分級(jí)及檢測(cè)方法 GB/T8485-2002鋁合金門窗工程設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范 DBJ15-30-2002建筑外窗采光性能分級(jí)及檢測(cè)方法 GB/T11976-2002地彈簧 GB/T9296-1988平開鋁合金窗執(zhí)手 GB/T9298-1988鋁合金窗不銹鋼滑撐 GB/T9300-1988鋁合金門插銷

13、 GB/T9297-1988鋁合金窗撐擋 GB/T9299-1988鋁合金門窗拉手 GB/T9301-1988鋁合金窗鎖 GB/T9302-1988鋁合金門鎖 GB/T9303-1988閉門器 GB/T9305-1988推拉鋁合金門窗用滑輪 GB/T9304-1988緊固件 螺栓和螺釘 GB/T5277十字槽盤頭螺釘 GB/T818-2000緊固件機(jī)械性能 螺栓、螺釘和螺柱 GB3098.1-2000緊固件機(jī)械性能 螺母 粗牙螺紋 GB3098.2-2000緊固件機(jī)械性能 螺母 細(xì)牙螺紋 GB3098.4-2000緊固件機(jī)械性能 自攻螺釘 GB3098.5-2000緊固件機(jī)械性能 不銹鋼螺栓、

14、螺釘、螺柱 GB3098.6-2000緊固件機(jī)械性能 不銹鋼螺母 GB3098.15-2000螺紋緊固件應(yīng)力截面積和承載面積 GB/T16823.1-19979.建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè) (第二版)10.土建圖紙：二、基本參數(shù)1.幕墻所在地區(qū)： 北京地區(qū)；2.地區(qū)粗糙度分類等級(jí)： 幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001) A類：指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)； B類：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：指有密集建筑群的城市市區(qū)； D類：指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)；依照上面分類標(biāo)準(zhǔn)，本工程按C類地區(qū)考慮。3.抗震烈度： 按照國(guó)家

15、規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001)、中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖(GB18306-2000)規(guī)定，北京地區(qū)地震基本烈度為8度，地震動(dòng)峰值加速度為0.2g，水平地震影響系數(shù)最大值為：max=0.16。三、幕墻承受荷載計(jì)算1.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)計(jì)算： wk=gzzsw07.1.1-2GB50009-2001上式中： wk：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：88m；gz：瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)； 根據(jù)不同場(chǎng)地類型,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類場(chǎng)地: gz=

16、0.92×(1+2f) 其中：f=0.387×(Z/10)-0.12 B類場(chǎng)地: gz=0.89×(1+2f) 其中：f=0.5(Z/10)-0.16 C類場(chǎng)地: gz=0.85×(1+2f) 其中：f=0.734(Z/10)-0.22 D類場(chǎng)地: gz=0.80×(1+2f) 其中：f=1.2248(Z/10)-0.3對(duì)于C類地區(qū)，88m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)=1.623z：風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算: A類場(chǎng)地: z=1.379&

17、#215;(Z/10)0.24 當(dāng)Z>300m時(shí)，取Z=300m，當(dāng)Z<5m時(shí)，取Z=5m； B類場(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類場(chǎng)地: z=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類地區(qū)，88m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)：z=0.616×(Z/10)0.44=1.604s

18、：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>>GB50009-2001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，北京地區(qū)取0.00045MPa； wk=gzzsw0 =1.623×1.604×1.2×0.00045 =0.001406MPa 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

19、值，取0.16； 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+EESEk5.4.1JGJ102-2003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； Swk、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

20、； 風(fēng) 荷 載：w：1.4； 地震作用：E：1.3；進(jìn)行撓度計(jì)算時(shí)； 重力荷載：G：1.0； 風(fēng) 荷 載：w：1.0； 地震作用：可不做組合考慮；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：88m； 2：力學(xué)模型：?jiǎn)慰绾?jiǎn)支梁； 3：立柱跨度：L=3000mm； 4：立柱左分格寬：1100mm；立柱右分格寬：1300mm； 5：立柱計(jì)算間距(指立柱左右分格平均寬度)：B=1200mm； 6：板塊配置：中空石材6+6mm； 7：立柱材質(zhì)：6063-T5； 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

21、型如下：1.立柱型材選材計(jì)算：(1)風(fēng)荷載作用的線荷載集度(按矩形分布)： qwk：風(fēng)荷載線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 =0.001406×1200 =1.687N/mm qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.4×1.687 =2.362N/mm(2)水平地震作用線荷載集度(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0.16； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載

22、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 =5.0×0.16×0.0005 =0.0004MPa qEk：水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)； qEk=qEAkB =0.0004×1200 =0.48N/mm qE：水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.3×0.48 =0.624N/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=q

23、w+0.5qE =2.362+0.5×0.624 =2.674N/mm用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =1.687N/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·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 =2.674×30002/8 =3008250N·mm2

24、.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； fa：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，對(duì)6063-T5取85.5MPa； Wnx=Mx/fa =3008250/1.05/85.5 =33508.772mm3(2)立柱慣性矩預(yù)選值計(jì)算： qk：風(fēng)荷載線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對(duì)6063-T5取70000MPa； Ixmin：材料需滿足的繞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)； d

25、f,lim=5qkL4/384EIxmin L/180=3000/180=16.667mm取： df,lim=16.667mm Ixmin=5qkL4/384Edf,lim =5×1.687×30004/384/70000/16.667 =1525047.624mm43.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)：60/125系列 型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fa=85.5MPa 型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：a=49.6MPa 型材彈性模量：E=70000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=2656350mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=720390mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=4

26、0905mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=44216mm3 型材凈截面面積：An=1261.5mm2 型材線密度：g=0.035322N/mm 型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=6mm 型材受力面對(duì)中性軸的面積矩：Sx=26247mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：=1.054.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 =0.0005×1200×3000 =1800N N：立

27、柱軸向拉力設(shè)計(jì)值(N)； N=1.2Nk =1.2×1800 =2160N(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)滿足： N/An+Mx/Wnxfa6.3.7JGJ102-2003上式中： N：立柱軸力設(shè)計(jì)值(N)； Mx：立柱彎矩設(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； fa：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取85.5MPa；則： N/An+Mx/Wnx=2160/1261.5+3008250/1.05/40905 =71.753MPa85.5MPa立柱抗彎強(qiáng)度滿足要求。

28、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，撓度就滿足要求： 實(shí)際選用的型材慣性矩為：Ix=2656350mm4 預(yù)選值為：Ixmin=1525047.624mm4所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。6.立柱的抗剪計(jì)算：校核依據(jù)：maxa=49.6MPa (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 =0.001406×1200×3000/2 =2530.8N(2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)： Vw=1.4Vwk =1.4×2530.8 =3543.12N(3)VEk：

29、地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)： VEk=qEAkBL/2 =0.0004×1200×3000/2 =720N(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)： VE=1.3VEk =1.3×720 =936N(5)V：立柱所受剪力設(shè)計(jì)值組合： 采用Vw+0.5VE組合： V=Vw+0.5VE =3543.12+0.5×936 =4011.12N(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)中性軸的面積矩(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=V

30、Sx/Ixt =4011.12×26247/2656350/6 =6.606MPa 6.606MPa49.6MPa立柱抗剪強(qiáng)度滿足要求!五、幕墻橫梁計(jì)算基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：88m； 2：橫梁跨度：B=1300mm； 3：橫梁上分格高：1380mm；橫梁下分格高：2100mm； 4：橫梁計(jì)算間距(指橫梁上下分格平均高度)：H=1740mm； 5：力學(xué)模型：三角荷載簡(jiǎn)支梁； 6：板塊配置：中空石材6+6mm； 7：橫梁材質(zhì)：6063-T5；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)荷載作用下的線荷載集度(按

31、三角形分布)： qwk：風(fēng)荷載線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 =0.001406×1300 =1.828N/mm qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.4×1.828 =2.559N/mm(2)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用的線荷載集度(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0.16； 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

32、積(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.0×0.16×0.0004 =0.00032MPa qEk：橫梁受水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； B：橫梁跨度(mm)； qEk=qEAkB =0.00032×1300 =0.416N/mm qE：橫梁受水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.3×0.416 =0.541N/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 =2.559+0.

33、5×0.541 =2.83N/mm用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =1.828N/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 =2.83×13002/12 =398558.333N·

34、mm(5)橫梁在自重荷載作用下的彎矩值(按矩形分布)： Gk：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)； H：橫梁計(jì)算間距(mm)； Gk=0.0004×H =0.0004×1740 =0.696N/mm G：橫梁自重線荷載設(shè)計(jì)值(N)； G=1.2Gk =1.2×0.696 =0.835N/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 =0.835×13002/8 =176393.75N·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)； W

35、ny：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； fa：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，對(duì)6063-T5取85.5；按下面公式計(jì)算： Wnx=Mx/fa =176393.75/1.05/85.5 =1964.843mm3 Wny=My/fa =398558.333/1.05/85.5 =4439.525mm3(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/180=1300/180=7.222

36、mm?。?df,lim=7.222mm qk：風(fēng)荷載作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對(duì)6063-T5取70000MPa； 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)算) Iymin=qkB4/120Edf,lim =1.828×13004/120/70000/7.222 =86062.277mm4 Ixmin：繞X軸最小慣性矩(mm4)； Gk：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)； df,lim=5GkB4/384EIxmin(自重作用下產(chǎn)生的撓度計(jì)算) Ixmin

37、=5GkB4/384Edf,lim =5×0.696×13004/384/70000/7.222 =51199.522mm43.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)：60/60系列 型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：85.5MPa 型材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：49.6MPa 型材彈性模量：E=70000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=136230mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=326950mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=5339mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=3935mm3 繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny1=11757mm3 繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny2=10136

38、mm3 型材凈截面面積：An=574.7mm2 型材線密度：g=0.016092N/mm 橫梁與立柱連接時(shí)角片與橫梁連接處橫梁壁厚：t=3mm 橫梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：tx=5mm 橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度：ty=3mm 型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(繞X軸)：Sx=3672mm3 型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(繞Y軸)：Sy=6379mm3 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)滿足： Mx/Wnx+My/Wnyfa6.2.4JGJ102-2003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)； M

39、y：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； fa：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取85.5MPa。采用SG+Sw+0.5SE組合,則： Mx/Wnx+My/Wny=176393.75/1.05/3935+398558.333/1.05/10136 =80.141MPa85.5MPa橫梁抗彎強(qiáng)度滿足要求。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

40、足要求： 實(shí)際選用的型材慣性矩為： Ix=136230mm4 Iy=326950mm4 預(yù)選值為： Ixmin=51199.522mm4 Iymin=86062.277mm4所以，橫梁撓度滿足規(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)：maxa=49.6MPa (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)： Vwk=qwkB/4 =1.828×1300/4 =594.1N(2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)： Vw=1.4Vwk =1.4×594.1 =831.74N(3)VEk：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)： VEk=qEkB/4 =

41、0.416×1300/4 =135.2N(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)： VE=1.3VEk =1.3×135.2 =175.76N(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 =831.74+0.5×175.76 =919.62N(6)Vy：垂直總剪力(N)： Vy=1.2×0.0004×BH/2 =1.2×0.0004×1300×1740/2 =542.88N(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(

42、N)； Sy：橫梁型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(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/Iyty6.2.5JGJ102-2003 =919.62×6379/326950/3 =5.981MPa 5.981MPa49.6MPay：橫梁垂直方向剪應(yīng)力(N)； Vy：橫梁垂直總剪力(N)； Sx：橫梁型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(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/Ixtx6.2.5JGJ102-2003 =542.88&#

43、215;3672/136230/5 =2.927MPa 2.927MPa49.6MPa橫梁抗剪強(qiáng)度能滿足!六、幕墻石材的選用與校核基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：88m； 2：石材板尺寸：寬×高=B×H=1300mm×2100mm； 3：石材配置：中空石材，外片鋼化石材6mm,內(nèi)片浮法石材6mm；模型簡(jiǎn)圖為：1.石材板塊荷載計(jì)算：(1)外片石材荷載計(jì)算： t1：外片石材厚度(mm)； t2：內(nèi)片石材厚度(mm)； wk：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； GAk1：外片石材單位面積自重標(biāo)準(zhǔn)值(僅指石材)(MPa)； qEAk1：外片石材地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；g1：外片石材的體積密度(N/mm3)； wk1：分配到外片上的風(fēng)荷載作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； qk1：分配到外片石材上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； q1：分配到外片石材上的荷載組合設(shè)計(jì)值(MPa)； GAk1=g1t1 =0.0000256×6 =0.000154MPa qEAk1=EmaxGAk1 =5×0.16×0.000154 =0.000123MPa wk1=1.1wkt13/(t13+t23)