结构书111.docx

毕业设计香谷广场幕墙工程设计幕墙1202班 郗一轩长春建筑学院土木工程学院2016年6月毕业论文香谷广场幕墙工程设计结构设计书 学 生：郗一轩 指导老师：连勇先专 业：土木工程专业（幕墙工程方向） 班 级：幕墙1202 01号 日 期：2016年6月长春建筑学院土木工程学院毕业设计摘要一：建筑部分:本工程名称为香谷广场幕墙工程设计，是商业写字楼用途，该项目是一座57.2米高，建筑面积为13910平方米，楼层高度为18层该建筑座落于德清市。幕墙面积约8100m2 ，裙楼主要由铝板幕墙、玻璃幕墙、石材幕墙、微晶玻璃幕墙组成，塔楼主要由单元体幕墙组成。二、结构部分根据建筑的使用功能，房屋的高度与层数，场地条件，结构材料以及施工技术等因素综合考虑，采用单元式结构，工厂制作和组装、现场安装。对于单元板块，考虑采用最佳的受力方式即竖料挂接受力。采用分层排水，降低防水难度。在每个单元板块的四周均采用三道三元乙丙胶条密封从而形成两个密封的腔体，在板块接缝处设置吸水海绵体，以便吸附室外可能渗漏雨水并排向室外，使上层单元板块的可能渗漏水不累积到下一层，形成分层排水。减小雨水在幕墙表面的停留时间，防止了雨水在幕墙表面的累积，降低了幕墙的防水难度，从而提高幕墙的防水性能。采用多腔技术，提高幕墙的水密性。通过单元幕墙横竖框料的胶条对接，形成了一道腔体，但通过在位于室外侧设置披水胶条，其形成了2个等压腔，大大提高了幕墙的密封性能。三、施工部分工程名称：香谷广场幕墙工程设计 建设单位：浙江XX地产开发有限公司 设计单位：浙江省建工建筑设计院有限公司 施工单位：浙江XX建筑集团 本项目的建筑高度57.2米，结构为短肢剪力墙结构，属于高层办公建筑，其中底部裙楼为联体建筑。作为施工单位要做好本工程，必须具有高层建筑结构施工和高层建筑幕墙设计、施工经验。本工程施工根据建筑设计特点，结构设计特点和现有的施工条件制定施工方案。根据工期要求和场地条件编制施工进度计划和设计施工现场平面图。 关键词 混凝土框架结构；单元式幕墙结构；超高层建筑幕墙；防水能力；密封性能II目录摘要I第1章 主楼石材幕墙计算依据及说明111 工程概况说明112设计依据113基本计算公式3第2章 主楼石材幕墙荷载计算621风荷载标准值计算622风荷载设计值计算823水平地震作用计算924荷载组合计算9第3章 主楼石材幕墙水密性指标值计算1031水密性计算10第4章 主楼石材幕墙石材计算1141石材面板荷载计算1142石材面板强度计算11第5章 主楼石材幕墙立柱计算1351立柱荷载计算1352选用立柱型材的截面特性1553立柱强度计算1654立柱的刚度计算1755立柱抗剪计算17第6章 主楼石材幕墙立柱与主结构连接计算1961立柱与主结构连接计算19第7章 主楼石材幕墙横梁计算2171选用横梁型材的截面特性2172横梁的强度计算2173横梁的刚度计算2574横梁的抗剪强度计算27第8章 主楼石材幕墙横梁与立柱连接件计算2981横梁与角码连接计算2982角码与立柱连接计算30第9章 主楼石材幕墙横梁连接焊缝强度计算3291连接焊缝基本信息3292焊缝强度计算32第10章 主楼石材幕墙化学锚拴计算35101锚栓计算信息描述35102锚栓承受拉力计算35103锚栓承受剪力计算37104锚栓受拉承载力校核37105锚栓混凝土锥体受拉破坏承载力校核38106锚栓钢材受剪破坏校核42107构件边缘受剪混凝土楔形体破坏校核43108混凝土剪撬破坏承载能力计算4610.9拉剪复合受力承载力计算47 1010锚栓构造要求校核48第11章 主楼石材幕墙伸缩缝计算50111立柱伸缩缝设计计算50第12章 主楼明框玻璃幕墙计算依据及说明51121工程概况说明51122设计依据51123基本计算公式53第13章 主楼明框玻璃幕墙荷载计算56131风荷载标准值计算56132风荷载设计值计算59133水平地震作用计算59134荷载组合计算59第14章 主楼明框玻璃幕墙水密性指标值计算61141水密性计算61第15章 主楼明框玻璃幕墙玻璃计算62151玻璃面积62152块自重62153玻璃强度计算62154玻璃跨中挠度计算65第16章 主楼玻璃板明框玻璃幕墙立柱计算67161立柱材料预选67162选用立柱型材的截面特性69163立柱的强度计算70164立柱的稳定性验算71165立柱的刚度计算72166立柱抗剪计算73第17章 主楼明框玻璃幕墙立柱与主结构连接计算75171立柱与主结构连接计算75第18章 主楼明框玻璃幕墙横梁计算77181选用横梁型材的截面特性77182横梁的强度计算77183横梁的刚度计算81184横梁的抗剪强度计算83第19章 主楼明框玻璃幕墙横梁与立柱连接件计算85191横梁与角码连接计算85192角码与立柱连接计算86第20章 主楼明框玻璃幕墙化学锚拴计算88201锚栓计算信息描述88202锚栓承受拉力计算88203锚栓承受剪力计算89204锚栓受拉承载力校核90205锚栓混凝土锥体受拉破坏承载力校核91206锚栓钢材受剪破坏校核94207构件边缘受剪混凝土楔形体破坏校核96 208混凝土剪撬破坏承载能力计算99209拉剪复合受力承载力计算1002010锚栓构造要求校核101第21章 玻璃雨蓬计算依据及说明103211工程概况说明103212设计依据103213基本计算公式105第22章 玻璃雨蓬荷载计算108221风荷载标准值计算108222风荷载设计值计算109223雪荷载标准值计算109224雪荷载设计值计算109225自重荷载设计值109226竖向均布地震作用计算110227荷载组合计算110第23章 玻璃雨蓬玻璃计算112231玻璃面积112232玻璃板块自重112233玻璃强度计算112234玻璃跨中挠度计算115第24章 玻璃雨蓬杆件计算117241雨蓬杆件承受组合荷载计算117242雨蓬杆件型材截面信息118243雨蓬杆件强度验算118244雨蓬杆件剪应力计算119245雨蓬杆件挠度计算120第25章 玻璃雨蓬端部连接焊缝强度计算121251端接焊缝基本信息121252焊缝强度计算121第26章 玻璃雨蓬化学锚拴计算124261锚栓计算信息描述124262锚栓承受拉力计算124263锚栓承受剪力计算126264锚栓受拉承载力校核127265锚栓混凝土锥体受拉破坏承载力校核128266锚栓钢材受剪破坏校核131267构件边缘受剪混凝土楔形体破坏校核133268混凝土剪撬破坏承载能力计算136269拉剪复合受力承载力计算1372610锚栓构造要求校核138VII第1章 主楼石材幕墙计算依据及说明11 工程概况说明 工程名称:香谷广场楼立面幕墙工程 工程所在城市:德清市 工程所属建筑物地区类别:B类 工程所在地区抗震设防烈度:六度 工程基本风压:0.45kN/m2 工程强度校核处标高:60.2m 12设计依据 表1-1序号标准名称标准号1建筑结构荷载规范GB 50009-20122建筑工程用索JG T 330-20113铝合金门窗工程技术规范JGJ 214-20104混凝土结构设计规范GB 50010-20105吊挂式玻幕墙支承装置JG 139-20106点支式玻幕墙支承装置JG 138-20107建筑抗震设计规范GB 50011-20108天然花岗石建筑板材GB/T 18601-20099石材幕墙接缝用密封胶GB/T 23261-200910铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求YS/T 437-200911建筑用安全玻璃 防火玻璃GB 15763.1-200912建筑抗震加固技术规程JGJ/T116-200913公共建筑节能改造技术规范JGJ176-200914浮法玻璃GB11614.2-200915建筑陶瓷薄板应用技术规程JGJ/T 172-200916夹层玻璃GB15763.3-200917建筑玻璃应用技术规程JGJ 113-200918平板玻璃GB11614-200919铝合金建筑型材 基材GB/T 5237.1-200820耐候结构钢GB/T4171-200821干挂空心陶瓷板JC/T1080-200822搪瓷用冷轧低碳钢板及钢带GB/T13790-200823铝合金建筑型材 隔热型材GB/T 5237.6-200824铝合金建筑型材 氟碳漆喷涂型材GB/T 5237.5-200825铝合金建筑型材 粉末喷涂型材GB/T 5237.4-200826半钢化玻璃GB/T17841-200827铝合金建筑型材 阳极氧化、着色型材GB/T 5237.2-200828陶瓷板GB/T23266-200829中空玻璃稳态U值（传热系数）的计算和测定GB/T 22476-200830塑料门窗工程技术规程JGJ 103-200831建筑玻璃采光顶JG/T 231-200832建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程JGJ/T 151-200833铝合金建筑型材 电泳涂漆型材GB/T 5237.3-200834热轧型钢GB/T706-200835建筑物防雷检测技术规范GB/T21434-200836小单元建筑幕墙JG/T 217-200837铝合金门窗GB/T 8478-200838冷弯型钢GB/T6725-200839建筑外门窗保温性能分级及检测方法GB/T8484-200840中国地震烈度表GB/T17742-200841普通装饰用铝塑复板GB/T22412-200842不锈钢棒GB/T 1220-200743不锈钢和耐热钢 牌号及化学成份GB/T20878-200744建筑用不锈钢绞线JG/T 200-200745民用建筑能耗数据采集标准JG/T 154-200746建筑幕墙GB/T 21086-200747铝合金结构设计规范GB 50429-200748百页窗用铝合金带材YS/T621-200749建筑外窗气密、水密、抗风压性能现场检测方法JGJ/T 211-200750中空玻璃用复合密封胶条JC/T 1022-200751建筑幕墙用瓷板JG/T217-200752绿色建筑评价标准GB/T50378-200653建筑设计防火规范GB 50016-200654混凝土加固设计规范GB50367-200655铝及铝合金轧制板材GB/T 3880-200656干挂饰面石材及其金属挂件JC83018302-200557建筑用隔热铝合金型材 穿条式JG/T 175-200558钢化玻璃 GB15763.2-200559建筑隔声评价标准GB/T50121-200560公共建筑节能设计标准GB 50189-200561建筑用硬质塑料隔热条JG/T 174-200562建筑结构用冷弯矩形钢管JG/T 178-200563混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓JG 160-200464混凝土结构后锚固技术规程JGJ 145-200465玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-200366钢结构设计规范GB 50017-200367中空玻璃GB/T11944-200268建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-200269混凝土接缝用密封胶JC/T 881-200170幕墙玻璃接缝用密封胶JC/T 882-200171中空玻璃用弹性密封胶JC/T 486-200172金属与石材幕墙工程技术规范JGJ 133-200173建筑结构可靠度设计统一标准GB 50068-200174玻璃幕墙工程质量检验标准JGJ/T 139-200175建筑制图标准GB/T 50104-200176全玻璃幕墙工程技术规程DBJ/CT 014-200177点支式玻璃幕墙工程技术规程CECS 127-200178建筑幕墙抗震性能振动台试验方法GB/T 18575-200179建筑幕墙平面内变形性能检测方法GB/T 18250-200080紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹GB 3098.2-200081建筑用铝型材、铝板氟碳涂层JC 133-200082紧固件机械性能 不锈钢 螺母GB 3098.15-200083紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱GB 3098.1-200084紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉、螺柱GB 3098.6-200085紧固件机械性能 自攻螺钉GB 3098.5-200086紧固件机械性能 螺母 细牙螺纹 GB 3098.4-200087螺纹紧固件应力截面积和承载面积GB/T 16823.1-1997 13基本计算公式(1).场地类别划分: 根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别: A类近海面,海岛,海岸,湖岸及沙漠地区; B类指田野,乡村,丛林,丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区; C类指有密集建筑群的城市市区; D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区; 香谷广场幕墙工程按B类地区计算风压(2).风荷载计算: 幕墙属于薄壁外围护构件，根据建筑结构荷载规范GB50009-2012 8.1.1-2 采用 风荷载计算公式: = 其中: -作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2) -瞬时风压的阵风系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2012 条文说明8.6.1取定 根据不同场地类型,按以下公式计算:=1+2g()(-) 其中g为峰值因子取为2.5，I10为10米高名义湍流度,为地面粗糙度指数 A类场地: =0.12 ,=0.12 B类场地: =0.14 ,=0.15 C类场地: =0.23 ,=0.22 D类场地: =0.39 ,=0.30 -风压高度变化系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2012取定, 根据不同场地类型,按以下公式计算: A类场地: =1.284()0.24 B类场地: =1.000()0.30 C类场地: =0.544()0.44 D类场地: =0.262()0.60 本工程属于B类地区 -风荷载体型系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2012取定 -基本风压,按全国基本风压图,德清市地区取为0.45kN/m2(3).地震作用计算: = 其中: -水平地震作用标准值 -动力放大系数,按 5.0 取定 -水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定: 6度(0.05g): =0.04 7度(0.1g): =0.08 7度(0.15g): =0.12 8度(0.2g): =0.16 8度(0.3g): =0.24 9度(0.4g): =0.32 德清市地区设防烈度为六度,根据本地区的情况,故取=0.04 -幕墙构件的自重(N/m2)(4).荷载组合: 结构设计时，根据构件受力特点，荷载或作用的情况和产生的应力(内力)作用方向，选用最不利的组合，荷载和效应组合设计值按下式采用： + 各项分别为永久荷载：重力；可变荷载：风荷载、温度变化；偶然荷载：地震 水平荷载标准值: =+0.5，维护结构荷载标准值不考虑地震组合 水平荷载设计值: q=1.4+0.51.3 荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用: 对永久荷载采用标准值作为代表值，其分项系数满足： a.当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合，取1.2；对有永久荷载效应控制的组合，取1.35 b.当其效应对结构有利时：一般情况取1.0； 可变荷载根据设计要求选代表值，其分项系数一般情况取1.4162第2章 主楼石材幕墙荷载计算21风荷载标准值计算 : 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2) z : 计算高度60.2m : 60.2m高处风压高度变化系数(按B类区计算): (GB50009-2012 条文说明8.2.1) =1()0.3=1.71348 : 10米高名义湍流度,对应A、B、C、D类地面粗糙度，分别取0.12、0.14、0.23、0.39。 (GB50009-2012 条文说明8.4.6) : 阵风系数 : (GB50009-2012 8.1.1-2) = 1 + 2g()(-) (GB50009-2012 条文说明8.6.1) = 1 + 22.50.14()(-0.15) = 1.53476 :局部正风压体型系数 :局部负风压体型系数,通过计算确定 :建筑物表面正压区体型系数，按照(GB50009-2012 8.3.3)取1 :建筑物表面负压区体型系数，按照(GB50009-2012 8.3.3-2)取-1.4 对于封闭式建筑物，考虑内表面压力，按照(GB50009-2012 8.3.5)取-0.2或0.2 :立柱构件从属面积取3.6m2 :横梁构件从属面积取0.6m2 :维护构件面板的局部体型系数 =+0.2 =1.2 =-0.2 =-1.6 维护构件从属面积大于或等于25m2的体型系数计算 =0.8+0.2 (GB50009-2012 8.3.4) =1 =0.8-0.2 (GB50009-2012 8.3.4) =-1.32 对于直接承受荷载的面板而言，不需折减有 =1.2 =-1.6 同样，取立柱面积对数线性插值计算得到 =+(0.8-)+0.2 =1+(0.8-1)+0.2 =1.12053 =+(0.8-)-0.2 =-1.4+(-1.12)-(-1.4)-0.2 =-1.48874 按照以上计算得到 对于面板有: =1.2 =-1.6 对于立柱有: =1.12053 =-1.48874 对于横梁有: =1.2 =-1.6 面板正风压风荷载标准值计算如下 = (GB50009-2012 8.1.1-2) =1.534761.21.713480.45 =1.42008 kN/m2 面板负风压风荷载标准值计算如下 = (GB50009-2012 8.1.1-2) =1.53476(-1.6)1.713480.45 =-1.89344 kN/m2 同样，立柱正风压风荷载标准值计算如下 = (GB50009-2012 8.1.1-2) =1.534761.120531.713480.45 =1.32603 kN/m2 立柱负风压风荷载标准值计算如下 = (GB50009-2012 8.1.1-2) =-1.76178 kN/m2 同样，横梁正风压风荷载标准值计算如下 = (GB50009-2012 8.1.1-2) =1.42008 kN/m2 横梁负风压风荷载标准值计算如下 = (GB50009-2012 8.1.1-2) =-1.89344 kN/m2 22风荷载设计值计算 W: 风荷载设计值: kN/m2 w : 风荷载作用效应的分项系数：1.4 按玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-2003 5.1.6条规定采用 面板风荷载作用计算 Wp=wWkp=1.41.42008=1.98811kN/m2 Wn=wWkn=1.4(-1.89344)=-2.65082kN/m2 立柱风荷载作用计算 Wvp=wWkvp=1.41.32603=1.85645kN/m2 Wvn=wWkvn=1.4(-1.76178)=-2.46649kN/m2 横梁风荷载作用计算 Whp=wWkhp=1.41.42008=1.98811kN/m2 Whn=wWkhn=1.4(-1.89344)=-2.65082kN/m2 23水平地震作用计算 GAK: 面板平米重量取0.7kN/m2 max: 水平地震影响系数最大值:0.04 qEk: 分布水平地震作用标准值(kN/m2) qEk=EmaxGAK (JGJ102-2003 5.3.4) =50.040.7 =0.14kN/m2 rE: 地震作用分项系数: 1.3 qEA: 分布水平地震作用设计值(kN/m2) qEA=rEqEk =1.30.14 =0.182kN/m224荷载组合计算 幕墙承受的荷载作用组合计算，按照规范，考虑正风压、地震荷载组合: Szkp=Wkp =1.42008kN/m2 Szp=Wkpw+qEkEE =1.420081.4+0.141.30.5 =2.07911kN/m2 考虑负风压、地震荷载组合: Szkn=Wkn =-1.89344kN/m2 Szn=Wknw-qEkEE =-1.893441.4-0.141.30.5 =-2.74182kN/m2 综合以上计算，取绝对值最大的荷载进行强度演算 采用面板荷载组合标准值为1.89344kN/m2 面板荷载组合设计值为2.74182kN/m2 立柱承受风荷载标准值为1.76178kN/m2 横梁承受风荷载标准值为1.89344kN/m2 第3章 主楼石材幕墙水密性指标值计算31水密性计算 根据建筑幕墙GB/T 20186-2007 5.1.2.1要求,水密性能指标应按照如下方法确定,对于A和A地区，即热带风暴和台风多发地区，水密性能指标P按照下面公式计算： P = 1000 GB/T 20186-2007 5.1.2.1 z : 计算高度60.2m : 60.2m高处风压高度变化系数(按B类区计算): (GB50009-2012 条文说明8.2.1) =1()0.3=1.71348 : 风力系数，可取1.2 : 德清市地区基本风压，取0.45kN/m2，德清市地区所属气候区域为IA类气候 所以有： P = 1000 = 10001.713481.20.45 = 925.279Pa 由于该地区所属气候区域为IA类气候，根据GB/T 20186-2007 5.1.2.1(b)规定，实际水密性能按照上式的75%进行设计，即 P0.75 = 693.959Pa第4章 主楼石材幕墙石材计算41石材面板荷载计算 B: 该处石板幕墙分格宽: 1.2m H: 该处石板幕墙分格高: 0.6m A: 该处石板板块面积: A=BH =1.20.6 =0.72m2 GAK: 石板板块平均自重: 石板的体积密度为: 28(kN/m3) t: 石板板块厚度: 25mm GAK=28t/1000 =2825/1000 =0.7kN/m2 实际板块以及框架重量取为0.7kN/m2。 水平荷载设计值：Sz=2.74182kN/m2 水平荷载标准值：Szk=1.89344kN/m2 42石材面板强度计算 选定面板材料为:花岗石-MU150 校核依据：4.7N/mm2 H: 石板高度: 0.6m B: 石板宽度: 1.2m a0: 短边计算长度: 0.5m b0: 长边计算长度: 1.1m t: 石材厚度: 25mm m: 四点支撑板弯矩系数, 按短边与长边的边长比(a0/b0=0.454545) 查表得: 0.1303 Sz: 组合荷载设计值: 2.74182kN/m2 按四点支撑板计算,应力设计值为： = (JGJ133-2001 5.5.4) = =4.14992N/mm2 4.14992N/mm24.7N/mm2 强度满足要求第5章 主楼石材幕墙立柱计算51立柱荷载计算(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布) qw: 风荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m) rw: 风荷载作用效应的分项系数：1.4 Wk: 风荷载标准值: 1.76178kN/m2 Bl: 幕墙左分格宽: 1.2m Br: 幕墙右分格宽: 1.2m qwk=Wk =1.76178 =2.11413kN/m qw=1.4qwk =1.42.11413 =2.95978kN/m(2)分布水平地震作用设计值 GAkl: 立柱左边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 1.1kN/m2 GAkr: 立柱右边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 1.1kN/m2 qEAkl=5maxGAkl (JGJ102-2003 5.3.4) =50.041.1 =0.22kN/m2 qEAkr=5maxGAkr (JGJ102-2003 5.3.4) =50.041.1 =0.22kN/m2 qek= = =0.264kN/m qe=1.3qek =1.30.264 =0.3432kN/m(3)立柱荷载组合 立柱所受组合荷载标准值为: qk=qwk =2.11413kN/m 立柱所受组合荷载设计值为: q =qw+Eqe =2.95978+0.50.3432 =3.13138kN/m 立柱计算简图如下: 图5-1 图5-2(4)立柱弯矩: 通过有限元分析计算得到立柱的弯矩图如下: 图5-3 立柱弯矩分布如下表: 表5-1列表条目12345678910偏移(m)0.0000.3370.6751.0121.3501.6501.9882.3252.6633.000弯矩(kN.m)0.0001.4072.4573.1514.4883.4883.1512.4571.4070.000 最大弯矩发生在1.5m处 M: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kNm) M=3.52281kNm 立柱在荷载作用下的轴力图如下: 图5-4 立柱在荷载作用下的支座反力信息如下表: 表5-2支座编号X向反力(kN)Y向反力(kN)转角反力(kN.m)n0-4.697-n1-4.697-4.752- 52选用立柱型材的截面特性 选定立柱材料类别: 钢-Q235 选用立柱型材名称: FT90x60x4 型材强度设计值: 215N/mm2 型材弹性模量: E=206000N/mm2 X轴惯性矩: Ix=117.513cm4 Y轴惯性矩: Iy=62.3991cm4 X轴上部抵抗矩: Wx1=26.1139cm3 X轴下部抵抗矩: Wx2=26.1139cm3 Y轴左部抵抗矩: Wy1=20.7997cm3 Y轴右部抵抗矩: Wy2=20.7997cm3 型材截面积: A=10.948cm2 型材计算校核处抗剪壁厚: t=4mm 型材截面面积矩: Ss=16.1324cm3 塑性发展系数: =1.05 图5-553立柱强度计算 校核依据: +a Bl: 幕墙左分格宽: 1.2m Br: 幕墙右分格宽: 1.2m Hv: 立柱长度 GAkl: 幕墙左分格自重: 1.1kN/m2 GAKr: 幕墙右分格自重: 1.1kN/m2 幕墙自重线荷载: Gk= = =1.32kN/m rG: 结构自重分项系数: 1.2 G:幕墙自重线荷载设计值1.584kN/m f: 立柱计算强度(N/mm2) A: 立柱型材截面积: 10.948cm2 Nl: 当前杆件最大轴拉力(kN) Ny: 当前杆件最大轴压力(kN) 校核依据: Umax Dfmax: 立柱最大允许挠度: 通过有限元分析计算得到立柱的挠度图如下: 图5-6 Mmax:当前杆件最大弯矩(kN.m) Wz: 立柱截面抵抗矩(cm3) : 塑性发展系数: 1.05 立柱通过有限元计算得到的应力校核数据表格如下: 表5-3编号NlNyMmaxWzAfzb04.7520.0003.52326.113910.948132.818 通过上面计算可知,立柱杆件b0的应力最大,为132.818N/mm2a=215N/mm2,所以立柱承载力满足要求54立柱的刚度计算 立柱挠度分布如下表: 表5-4列表条目12345678910偏移(m)0.0000.3370.6751.0121.3501.6501.9882.3252.6633.000挠度(mm)0.0003.2376.0368.0649.1019.1018.0646.0363.2370.000 最大挠度发生在1.5m处,最大挠度为9.21091mm Dfmax=1000 =1000 =12mm 立柱最大挠度Umax为: 9.21091mm12mm 挠度满足要求55立柱抗剪计算 校核依据: max=125N/mm2 通过有限元分析计算得到立柱的剪力图如下: 图5-7 立柱剪力分布如下表: 表5-5列表条目12345678910偏移(m)0.0000.3370.6751.0121.3501.6501.9882.3252.6633.000剪力(kN)-4.697-3.640-2.583-1.527-0.4700.4701.5272.5833.6404.697最大剪力发生在0m处 : 立梃剪应力: Q: 立梃最大剪力: 4.69707kN Ss: 立柱型材截面面积矩: 16.1324cm3 Ix: 立柱型材截面惯性矩: 117.513cm4 t: 立柱抗剪壁厚: 4mm = = =16.1206N/mm2 16.1206N/mm2125N/mm2 立柱抗剪强度可以满足第6章 主楼石材幕墙立柱与主结构连接计算61立柱与主结构连接计算 连接处角码材料 : 钢-Q235 连接螺栓材料 : C级普通螺栓-4.8级 : 连接处角码壁厚: 5mm : 连接螺栓直径: 12mm : 连接螺栓有效直径: 10.36mm : 连接处水平总力(N): =Q =-4.69707kN : 连接处自重总值设计值(N): =-4.752kN N: 连接处总合力(N): N= =1000 =6681.62N : 螺栓的承载能力: : 连接处剪切面数: 2 =23.14140 (GB 50017-2003 7.2.1-1) =23.14140 =23603N : 立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数: = = =0.283083个 取2个 : 立梃型材壁抗承压能力(N): : 连接处剪切面数: 22 t: 立梃壁厚: 4mm =2325t (GB 50017-2003 7.2.1-3) =12232542 =62400N 6681.62N 62400N 立梃型材壁抗承压能力满足 : 角码型材壁抗承压能力(N): =2325 (GB 50017-2003 7.2.1-3) =12232552 =78000N 6681.62N 78000N 角码型材壁抗承压能力满足第7章 主楼石材幕墙横梁计算71选用横梁型材的截面特性 选定横梁材料类别: 钢-Q235 选用横梁型材名称: L50X5 型材强度设计值: 215N/mm2 型材弹性模量: E=206000N/mm2 X轴惯性矩: Ix=11.2129cm4 Y轴惯性矩: Iy=11.2129cm4 X轴上部抵抗矩: Wx1=3.13215cm3 X轴下部抵抗矩: Wx2=7.896cm3 Y轴左部抵抗矩: Wy1=7.896cm3 Y轴右部抵抗矩: Wy2=3.13215cm3 型材截面积: A=4.80299cm2 型材计算校核处抗剪壁厚: t=5mm 型材截面绕X轴面积矩: Ss=3.18286cm3 型材截面绕Y轴面积矩: Ssy=3.18286cm3 塑性发展系数: =1.05 图7-172横梁的强度计算 校核依据: + =215 (JGJ102-2003 6.2.4) (1)横梁在自重作用下的弯矩(kNm) : 幕墙分格高: 0.5m : 幕墙分格宽: 1.2m : 横梁上部面板自重: 1.1kN/m2 : 横梁下部面板自重: 1.1kN/m2 : 横梁自重荷载线分布均布荷载集度标准值(kN/m): =1.1 =1.10.5 =0.55kN/m : 横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m) = =1.20.55 =0.66kN/m 横梁端部承受重力荷载为 = =0.661.2 =0.396kN : 横梁在自重荷载作用下的弯矩(kNm) =2 =0.661.22 =0.1188kNm(2)横梁承受的组合荷载作用计算 横梁承受风荷载作用 =1.89344kN/m2 : 横梁平面外地震荷载: : 动力放大系数: 5 : 地震影响系数最大值: 0.04 =1.1 (JGJ102-2003 5.3.4) =50.041.1 =0.22kN/m2 =1.1 (JGJ102-2003 5.3.4) =50.041.1 =0.22kN/m2 荷载组合: 横梁承受面荷载组合标准值: = = 1.89344kN/m2 横梁承受