石材幕墙横框设计计算.doc

石材幕墙横框设计计算 石材厚度为25mm，横框材料采用6061-T4。危险部位取80米标高处，横框长B=1.1米，承担重力方向分格高H1=1.5米，上下分格平均高H2=1.35米。所选用横框型材的截面特性如下：Ix对x轴方向的惯性矩=12.87cm4Iy对y轴方向的惯性矩=11.8cm4Wx对x轴方向的抵抗矩=5.7cm3Wy对y轴方向的抵抗矩=3.69cm3Sx对x轴方向的面积距=3.73cm3Sy对y轴方向的面积距=3.11cm31.荷载计算a,横框受重力作用时横框所承受的重力线荷载标准值为： qxk石tH11.05 28251.51.05/1000 1.102KNm 式中： 石石材的密度，取28 KNm3 t 石材的厚度 m； H1 自重方向分格高度 m；横框所承受的重力线荷载设计值为： qx1.2qxk1.322 KNmb,横框受风荷载和地震作用时：WkgZs1zWo 1.641.21.538.45 1.362KNm2qEyemaxGA 5.161.0911.485 .588KNm2 式中：qEy作用于幕墙平面外水平分布地震作用(KNm2)； G 幕墙分格构件的重量(KN)； A 幕墙分格面积(m2)； max水平地震影响系数最大值，取.16； e动力放大系数，取5 。 其中 GHBt石1.05 1.351.12528 1.05/1000 1.091 AHB1.351.1 1.485m2荷载组合值为qyk(1.0Wk0.6qEy)B (11.3620.6.588)1.1 1.886KNmqy(1.01.4Wk0.61.3qEy)B (11.41.3620.61.3.588)1.1 2.602KNm2.刚度计算横框的许用挠度为f1mm则按简支梁计算，横框所需的最小惯性矩为Iymin5qxkB4384Ef 51.1021.14108(384700006.1) 4.92 cm4Iy11.8cm4IxminqykB4120Ef 1.8861.14108(120700006.1) 5.389 cm4Ix12.87cm4 式中：B分格宽度 m； E弹性模量 N/mm2 所以横框挠度满足要求。3.强度计算横框最大弯矩按下式计算MyqxB28 1.3221.128 .2 KNmMxqyB212 2.6021.1212 .262 KNm横框的抗弯承载力应满足下式要求MxWxMyWyfa则 MxWxMyWy 103.262(1.055.7)103.2(1.053.69) 95.396Nmm2fa85.5Nmm2所以横框的抗弯强度不满足要求。横框的抗剪承载力应满足下式要求VySx(Ixtx)fvVxSy(Iyty)fv式中：Vx、Vy横梁水平方向、竖直方向的剪力设计值(N)； Sx、Sy横梁截面绕X轴、Y轴的面积矩(cm3); tx、ty横梁截面垂直于Y、X方向的腹板截面总宽度(mm)； fv型材抗剪强度设计值(N/mm2);Vx1000qxB/2727.1 NVy1000qyB/4715.55 N 则， VySx(10Ixtx) 715.553.73(1012.876) 3.456fv49.6N/