石材与瓷板幕墙工程结构设计计算书

未命名公司 未命名工程 石材与瓷板幕墙工程结构设计计石材与瓷板幕墙工程结构设计计 算书算书 项目名称 未命名工程 设计日期 设 计 者 校 对 者 审 核 者 批 准 者 设计单位 未命名公司 未命名公司 未命名工程 目 录 一 计算引用的规范 标准及资料 1 幕墙设计规范 2 建筑设计规范 3 铝材规范 4 金属板及石材规范 5 玻璃规范 6 幕墙设计规范 7 胶类及密封材料规范 8 门窗及五金件规范 9 建筑结构静力计算手册 10 土建图纸 二 基本参数 1 幕墙所在地区 2 地区粗糙度分类等级 3 抗震烈度 三 幕墙承受荷载计算 1 风荷载标准值计算 2 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 3 作用效应组合 四 幕墙立柱计算 1 立柱型材选材计算 2 选用立柱型材的截面特性 3 立柱的内力分析 4 幕墙立柱的抗弯强度及抗剪强度验算 5 幕墙立柱的挠度验算 五 幕墙横梁计算 1 横梁型材选材计算 2 确定材料的截面参数 3 选用横梁型材的截面特性 未命名公司 未命名工程 4 幕墙横梁的抗弯强度计算 5 横梁的挠度计算 6 横梁的抗剪计算 六 石板的选用与校核 1 石板板块荷载计算 2 石板的抗弯设计 3 石板的剪应力校核 七 连接件计算 1 横梁与角码间连结 2 角码与立柱连接 3 立柱与主结构连接 八 幕墙埋件计算 土建预埋 1 荷载及受力分析计算 2 埋件计算 3 锚板总面积校核 4 锚筋长度计算 九 幕墙焊缝计算 1 受力分析 2 焊缝特性参数计算 3 焊缝校核计算 十 立柱连接伸缩缝计算 十一 耐候胶胶缝计算 未命名公司 未命名工程 一 计算引用的规范 标准及资料 1 幕墙设计规范 建筑幕墙 JG3035 1996 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ133 2001 建筑幕墙物理性能分级 GB T15225 94 建筑幕墙空气渗透性能测试方法 GB T15226 94 建筑幕墙风压变形性能测试方法 GB T15227 94 建筑幕墙雨水渗透性能测试方法 GB T15228 94 建筑幕墙保温性能测试方法 GB8484 建筑幕墙平面内变形性能检测方法 GB T18250 2000 建筑幕墙抗震性能振动台试验方法 GB T18575 2001 2 建筑设计规范 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 钢结构设计规范 GB50017 2003 高层民用钢结构技术规程 JGJ99 98 建筑设计防火规范 GBJ16 2001 高层民用建筑设计防火规范 GB50045 2001 建筑物防雷设计规范 GB50057 2000 中国地震烈度表 GB T17742 1999 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 建筑抗震设防分类标准 GB50223 1995 高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3 2002 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068 2001 建筑装饰工程施工质量验收规范 GB50210 2001 建筑钢结构焊接规程 GB T8162 碳钢焊条 GB T5117 1995 铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求 YS T437 2000 3 铝材规范 铝合金建筑型材 GB T5237 2000 建筑铝型材 基材 GB T5237 1 2000 建筑铝型材 阳极氧化 着色型材 GB T5237 2 2000 铝及铝合金阳极氧化 阳极氧化膜的总规范 GB8013 1987 4 金属板及石材规范 天然花岗石荒料 JC T204 2001 天然大理石荒料 JC T202 2001 天然板石 GB T18600 2001 天然花岗石建筑板材 GB T18601 2001 天然大理石建筑板材 JC T79 2001 未命名公司 未命名工程 干挂石材幕墙用环氧胶粘剂 JC T887 2001 天然饰面石材术语 GB T13890 92 建筑材料放射性核素限量 GB6566 2001 干挂天然花岗岩 建筑板材及其不锈钢配件 JC830 1998 建筑瓷板装饰工程技术规范 CECS101 98 建筑装饰用微晶玻璃 JC T872 2000 5 钢材规范 不锈钢冷扎钢板 GB T3280 不锈钢热扎钢板 GB T4237 92 不锈钢热扎钢带 GB T5090 碳素结构钢 GB T700 1988 优质碳素结构钢 GB T699 合金结构钢 GB T3077 不锈钢和耐热钢冷扎带钢 GB T4239 高耐候结构钢 GB T4171 2000 碳素结构和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带 GB T912 碳素结构和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带 GB T3274 金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求 GB T13912 1992 6 胶类及密封材料规范 硅酮建筑密封胶 GB 14683 2003 建筑用硅酮结构密封胶 GB16776 2003 石材幕墙接缝用密封胶 JC T883 2001 工业用橡胶板 GB T5574 1994 绝热用岩棉 矿棉及其制品 GB T11835 98 建筑用防霉密封胶 JC T885 2001 建筑表面用有机硅防水剂 JC T902 2002 7 土建图纸 未命名公司 未命名工程 二 基本参数 1 幕墙所在地区 2 地区粗糙度分类等级 幕墙属于薄壁外围护构件 按 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 A 类 指近海海面和海岛 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 依照上面分类标准 本工程按 C 类类地区考虑 3 抗震烈度 按照国家规范 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 中国地震动参数区 划图 GB18306 2000 规定 该地区地震基本烈度为 8 度抗震 水平地震影响系数最大值为 8 度抗震 max 0 000 未命名公司 未命名工程 三 幕墙承受荷载计算 1 风荷载标准值计算 幕墙属于薄壁外围护构件 按建筑结构荷载规范 GB50009 2001 计算 wk gz z s w0 7 1 1 2 GB50009 2001 上式中 wk 作用在幕墙上的风荷载标准值 kN m2 z 瞬时风压的阵风系数 取 2 250 s 风荷载体型系数 竖直幕墙外表面取 1 500 Z 风荷载作用点离地面高度 Z m 40 000 地区粗糙度分类等级 C 类 z 风荷载高度变化系数 并与建筑的地区类别有关 按 建筑结构荷载 规范 GBJ9 取值 高度变化系数为 1 130 W 基本风压 取 0 550 所以 风荷载标准值为 wk 2 250 1 500 1 130 0 550 2 098 风荷载设计值为 2 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值按下式计算 qEk E max G G1 5 3 4 JGJ102 2003 式中 qEK 垂直幕墙平面的分布水平地震作用 kN m2 E 地震动力放大系数 取 5 000 max 水平地震影响系数最大值 取 0 000 G 单位面积的幕墙结构自重 取 0 560 kN m2 G1 单位面积的幕墙结构附件重 取 0 000 kN m2 所以 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值为 qEk 5 000 0 000 0 560 0 000 KN m2 3 作用效应组合 荷载和作用效应按下式进行组合 S GSGk w wSwk E ESEk 5 4 1 JGJ102 2003 上式中 S 作用效应组合的设计值 SGk 重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值 Swk SEk 分别为风荷载 地震作用作为可变荷载产生的效应标准值 G w E 各效应的分项系数 w E 分别为风荷载 地震作用效应的组合系数 上面的 G w E 为分项系数 按 5 4 2 5 4 3 5 4 4 JGJ102 2003 规定 如下 进行幕墙构件强度 连接件和预埋件承载力计算时 重力荷载 G 1 2 风 荷 载 w 1 4 未命名公司 未命名工程 地震作用 E 1 3 进行位移及挠度计算时 重力荷载 G 1 0 风 荷 载 w 1 0 地震作用 E 1 0 上式中 风荷载的组合系数 w 为 1 0 地震作用的组合系数 E 为 0 5 未命名公司 未命名工程 四 石板的选用与校核 当前计算板数 n 0 未命名公司 未命名工程 五 横梁强度 刚度校核 模型简图为 横梁名 材料 钢 Q235 抗弯强度 f 215 0 MPa 1 横梁截面特征 L 形高 H 0 0 mm L 形宽 B 0 0 mm L 形厚 t 0 0 mm 2 荷载 分布荷载 水平地震荷载标准值 qE kN m 0 000 kN m 水平风载标准值 qw kN m 0 000 kN m 竖向恒载标准值 qG kN m 0 000 kN m 集中荷载 3 各跨强度 刚度校核 强度计算公式 f Mx Wx 1 05 My Wy 1 05 f end 未命名公司 未命名工程 六 立柱强度 刚度校核 模型简图为 立柱名 column 材料 钢 Q235 抗弯强度 f 215 0 MPa 1 立柱截面特征 L 形高 H 200 0 mm L 形宽 B 200 0 mm L 形厚 t 8 0 mm 2 荷载 水平地震荷载标准值 qE kN m 0 538 kN m 水平风载标准值 qw kN m 2 517 kN m 竖向恒载集中力标准值 NG kN 2 419 kN 3 各跨强度 刚度校核 强度计算公式 f N A fa My Wy 1 05 f MPa 单元序号 1 高度为 1 200 m 强度校核 立柱弯矩 轴力 M1 2 x 0 547 kM m N 3 758 kM 强度校核 抗压弯强度 f 3 530 MPa 180 刚度满足要求 未命名公司 未命名工程 单元序号 2 高度为 1 200 m 强度校核 立柱弯矩 轴力 M1 2 x 0 547 kM m N 3 758 kM 强度校核 抗压弯强度 f 3 530 MPa 180 刚度满足要求 单元序号 3 高度为 1 200 m 强度校核 立柱弯矩 轴力 M1 2 x 0 547 kM m N 3 758 kM 强度校核 抗压弯强度 f 3 530 MPa 180 刚度满足要求 end 未命名公司 未命名工程 七 连接件设计 基本参数 1 计算点标高 40 000 2 立柱计算间距 B 指立柱左右分格平均宽度 1200 000 3 横梁计算分格尺寸 指横梁上下分格平均高度 1200 000 4 立柱预埋件间距 L mm 1200 00 5 横梁总跨数 n 跨 4 6 立柱总跨数 m 跨 3 A 横梁与立柱 1 横梁与角码间连结 计算参数 横梁与角码连接螺栓公称直径 d mm 6 00 螺栓抗剪强度设计值 fv1b MPa 215 000 1 风荷载作用下横梁剪力设计值 Vw 1 4 Wk a b 4 734 147 N 2 地震作用下横梁剪力标准值 VEk E max Gk A a b 4 0 000 N 3 地震作用下横梁剪力设计值 VE 1 3 0 5 VEk 0 000 N 4 连接部位总剪力 N1 N1 Vw VE 734 150 N 5 连接螺栓计算 Nv1b nv1 d d fv1b 4 7 2 1 1 GBJ17 88 6078 982 Nv1b 螺栓受剪承载能力设计值 N nv1 剪切面数 取 1 螺栓个数 Nnum1 N1 Nv1b 0 121 实际螺栓个数取 Nnum1 2 6 连接部位横梁型材壁抗承压能力计算 Nc1 连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力设计值 N t1 连接部位横梁壁厚 mm fc1 型材抗压强度设计值 MPa Nc1 Nnum1 d t1 fc1 7 2 1 3 GB50017 2003 20640 000 N N1 734 150 N 连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力验算满足要求 2 角码与立柱连接 计算参数 立柱与角码连接螺栓直径 d mm 6 00 螺栓抗剪强度设计值 fv2b MPa 215 000 立柱与横梁连接处铝角码厚度 t3 mm 5 00 1 自重荷载计算 未命名公司 未命名工程 竖向自重荷载设计值 G1 1 2 Gk 1322 173 N 水平荷载设计值 G2 1 4 B H Wk 1 3 0 5 B H qEk 4228 686 N 2 连接处螺栓剪力设计值 N2 sqrt G1 G1 G2 G2 4430 600 N 3 连接处螺栓强度计算 Nv2b nv2 d d fv2b 4 7 2 1 1 GBJ17 88 6078 982 Nv2b 螺栓受剪承载能力设计值 N nv2 剪切面数 取 1 螺栓个数 Nnum2 N2 Nv2b 0 729 实际螺栓个数取 Nnum2 2 4 连接部位立柱型材壁抗承压能力计算 t2 连接部位立柱壁厚 mm fc2 型材抗压强度设计值 MPa N21 Nnum2 d t2 fc2 7 2 1 3 GB50017 2003 20640 000 N N2 4430 600 N 连接部位立柱型材壁抗承压能力验算满足要求 5 连接部位铝角码壁抗承压能力计算 fc3 型材的承压强度设计值 对 6063 T5 取 85 5 MPa Nc3 Nnum2 d t3 fc3 7 2 1 3 GB50017 2003 5130 000 N N2 4430 600 N 连接部位铝角码壁抗承压能力验算满足要求 B 立柱与主结构连接 计算参数 立柱与主体连接螺栓直径 d mm 12 00 螺栓抗剪强度设计值 fv3b MPa 215 000 立柱与主体连接钢角码壁厚 t4 mm 5 000 1 连接处水平剪切总力计算 水平剪切总力 Qv 4228 686 N 2 连接处重力总力计算 竖向剪力 Qh 1676 667 N 3 连接处总剪力计算 总剪力 Q sqrt Qv Qv Qh Qh 4549 000 N 4 螺栓承载力计算 Nv3b nv3 d d fv3b 4 7 2 1 1 GBJ17 88 48 632 螺栓个数 num Q Nv2b 0 094 实际螺栓个数取 num 2 5 立柱型材壁抗承压能力计算 fc4 立柱型材的承压强度设计值 Nc4 立柱型材壁抗承压能力 N Nc4 2 Nnum3 d t2 fc4 7 2 1 3 GB50017 2003 82560 000 N Q 4549 000 N 未命名公司 未命名工程 立柱型材壁抗承压能力验算满足要求 6 钢角码型材壁抗承压能力计算 fc5 钢角码的抗压强度设计值 Nc5 2 Nnum2 d t4 fc5 7 2 1 3 GB50017 2003 51600 000 N Q 4549 000 N 钢角码型材壁抗承压能力验算满足要求 未命名公司 未命名工程 七 预埋件设计 计算公式 轴力受压为正 规范 C 0 1 受拉时 As V v fs N 0 8 b fs M 1 3 b fs Z As N 0 8 b fs M 0 4 b fs Z 受压时 As V 0 3N v fs M 0 4 N Z 1 3 b fs Z As M 0 4 N Z 0 4 b fs Z 预埋件名称 ymj 1 轴力 N kN 1 0000 剪力 V kN 1 0000 弯矩 M kN m 1 0000 锚板厚度 t mm 10 0000 混凝土等级 C15 钢筋级别 HPB235 所需锚筋的截面面积 mm mm 92 8962 所需锚筋总的根数 4 end 未命名公司 未命名工程 九 幕墙预埋件与调节件的焊缝计算 1 基本参数 设计轴力 N 0 000 N 设计剪力 V 0 000 N 设计弯矩 M 0 000 N m