新城会所幕墙设计计算书.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除世贸象山大目湾新城会所幕墙设计计算书设计： 校对： 审核： 批准： 天津市南洋装饰工程公司二一二年十月目录石材幕墙设计计算书11 基本参数11.1 幕墙所在地区11.2 地面粗糙度分类等级11.3 抗震设防12 幕墙承受荷载计算12.1 风荷载标准值的计算方法12.2 计算支撑结构时的风荷载标准值32.3 计算面板材料时的风荷载标准值32.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值32.5 作用效应组合43 幕墙立柱计算43.1 立柱型材选材计算53.2 确定材料的截面参数63.3 选用立柱型材的截面特性73.4 立柱的抗弯强度计算73.5 立柱的挠度计算83.6 立柱的抗剪计算84 幕墙横梁计算94.1 横梁型材选材计算104.2 确定材料的截面参数114.3 选用横梁型材的截面特性124.4 幕墙横梁的抗弯强度计算134.5 横梁的挠度计算134.6 横梁的抗剪计算145 短槽式(托板)连接石材的选用与校核155.1 石材板块荷载计算155.2 石材的抗弯设计155.3 短槽托板在石材中产生的剪应力校核165.4 短槽托板剪应力校核166 连接件计算176.1 横梁与角码间连接176.2 角码与立柱连接186.3 立柱与主结构连接197 幕墙埋件计算(土建预埋)217.1 荷载标准值计算217.2 埋件计算227.3 锚板总面积校核237.4 锚筋长度计算238 幕墙转接件强度计算248.1 受力分析248.2 转接件的强度计算249 幕墙焊缝计算249.1 受力分析249.2 焊缝特性参数计算259.3 焊缝校核计算2510 石材幕墙幕墙胶类及伸缩缝计算2610.1 立柱连接伸缩缝计算2610.2 耐候胶胶缝计算26明框幕墙设计计算书11 基本参数2611.1 幕墙所在地区2611.2 地面粗糙度分类等级2711.3 抗震设防2712 幕墙承受荷载计算2712.1 风荷载标准值的计算方法2712.2 计算支撑结构时的风荷载标准值2912.3 计算面板材料时的风荷载标准值2912.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值2912.5 作用效应组合2913 幕墙立柱计算3013.1 立柱型材选材计算3013.2 确定材料的截面参数3213.3 选用立柱型材的截面特性3313.4 立柱的抗弯强度计算3313.5 立柱的挠度计算3413.6 立柱的抗剪计算3414 幕墙横梁计算3514.1 横梁型材选材计算3514.2 确定材料的截面参数3714.3 选用横梁型材的截面特性3814.4 幕墙横梁的抗弯强度计算3814.5 横梁的挠度计算3914.6 横梁的抗剪计算3915 玻璃板块的选用与校核4015.1 玻璃板块荷载计算：4115.2 玻璃的强度计算：4215.3 玻璃最大挠度校核：4316 连接件计算4416.1 横梁与角码间连接4416.2 角码与立柱连接4516.3 立柱与主结构连接4617 幕墙埋件计算(土建预埋)4817.1 荷载标准值计算4817.2 埋件计算4917.3 锚板总面积校核5017.4 锚筋长度计算5018 幕墙转接件强度计算5118.1 受力分析5118.2 转接件的强度计算5119 幕墙焊缝计算5119.1 受力分析5119.2 焊缝特性参数计算5219.3 焊缝校核计算5220 明框玻璃幕墙伸缩及紧固计算5320.1 立柱连接伸缩缝计算5320.2 玻璃镶嵌槽紧固螺钉抗拉强度计算5320.3 玻璃边缘到边框槽底间隙计算54此文档仅供学习与交流石材幕墙设计计算书1 基本参数1.1 幕墙所在地区 象山县石浦地区；1.2 地面粗糙度分类等级 幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2012) 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A类地形考虑。1.3 抗震设防 按建筑工程抗震设防分类标准，建筑工程应分为以下四个抗震设防类别： 1.特殊设防类：指使用上有特殊设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑，简称甲类； 2.重点设防类：指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑，简称乙类； 3.标准设防类：指大量的除1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑，简称丙类； 4.适度设防类：指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害，允许在一定条件下适度降低要求的建筑，简称丁类； 在围护结构抗震设计计算中： 1.特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施，同时，应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用； 2.重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施，同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用； 3.标准设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用； 4.适度设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用； 根据国家规范建筑抗震设计规范GB50011-2010，象山县石浦地区地震基本烈度为：6度，地震动峰值加速度为0.05g，由于本工程是标准设防类，因此实际抗震计算中的水平地震影响系数最大值应按本地区抗震设防烈度选取，也就是取：max=0.04；2 幕墙承受荷载计算2.1 风荷载标准值的计算方法 幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2012年版)计算： wk=gzzs1w0 7.1.1-2GB50009-2012年版上式中： wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)； Z：计算点标高：20.35m； gz：瞬时风压的阵风系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m按5m计算)： gz=K(1+2f) 其中K为地面粗糙度调整系数，f为脉动系数 A类场地： gz=0.92(1+2f) 其中：f=0.387(Z/10)-0.12 B类场地： gz=0.89(1+2f) 其中：f=0.5(Z/10)-0.16 C类场地： gz=0.85(1+2f) 其中：f=0.734(Z/10)-0.22 D类场地： gz=0.80(1+2f) 其中：f=1.2248(Z/10)-0.3对于A类地形，20.35m高度处瞬时风压的阵风系数： gz=0.92(1+2(0.387(Z/10)-0.12)=1.5739 z：风压高度变化系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算： A类场地： z=1.379(Z/10)0.24 当Z300m时，取Z=300m，当Z350m时，取Z=350m，当Z400m时，取Z=400m，当Z450m时，取Z=450m，当Z30m时，取Z=30m；对于A类地形，20.35m高度处风压高度变化系数： z=1.379(Z/10)0.24=1.6354 s1：局部风压体型系数； 按建筑结构荷载规范GB50009-2012年版)第7.3.3条：验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数s1： 一、外表面 1. 正压区 按表7.3.1采用； 2. 负压区 -对墙面， 取-1.0 -对墙角边， 取-1.8 二、内表面 对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。 本计算点为大面位置。 按JGJ102-2003第5.3.2条文说明：风荷载在建筑物表面分布是不均匀的，在檐口附近、边角部位较大。根据风洞试验结果和国外的有关资料，在上述区域风吸力系数可取-1.8，其余墙面可考虑-1.0，由于围护结构有开启的可能，所以还应考虑室内压-0.2。对无开启的结构，建筑结构荷载规范条文说明第7.3.3条指出“对封闭建筑物，考虑到建筑物内实际存在的个别洞口和缝隙，以及机械通风等因素，室内可能存在正负不同的气压，参照国外规范，大多取(0.2-0.25)的压力系数，现取0.2”。即不论有无开启扇，均要考虑内表面的局部体型系数。 另注：上述的局部体型系数s1(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况，当围护构件的从属面积A大于或等于10m2时，局部风压体型系数s1(10)可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时，局部风压体型系数s1(A)可按面积的对数线性插值，即： s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA 在上式中： 当A10m2时，取A=10m2； 当A1m2时，取A=1m2； s1(10)=0.8s1(1) w0：基本风压值(MPa)，根据现行GB50009-2012附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，但不小于0.3KN/m2，按重现期50年，象山县石浦地区取0.0012MPa；2.2 计算支撑结构时的风荷载标准值 计算支撑结构时的构件从属面积： A=0.95.5=4.95m2 LogA=0.695 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =0.861 s1=0.861+0.2 =1.061 wk=gzzs1w0 =1.57391.63541.0610.0012 =0.003277MPa 2.3 计算面板材料时的风荷载标准值 计算面板材料时的构件从属面积： A=0.90.5=0.45m2 LogA=0 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =1 s1=1+0.2 =1.2 wk=gzzs1w0 =1.57391.63541.20.0012 =0.003706MPa 2.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数,取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)； A：幕墙构件的面积(mm2)；2.5 作用效应组合荷载和作用效应按下式进行组合： S=GSGk+wwSwk+EESEk 5.4.1JGJ102-2003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、5.4.4JGJ102-2003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； 地震作用：E：1.3；进行挠度计算时； 重力荷载：G：1.0； 风 荷 载：w：1.0； 地震作用：可不做组合考虑；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；3 幕墙立柱计算基本参数： 1：计算点标高：20.35m； 2：力学模型：双跨梁； 3：立柱跨度：L=5500mm，短跨长L1=350mm，长跨长L2=5150mm； 4：立柱左分格宽：900mm；立柱右分格宽：900mm； 5：立柱计算间距：B=900mm； 6：板块配置：石材； 7：立柱材质：Q235； 8：安装方式：偏心受拉；本处幕墙立柱按双跨梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：3.1 立柱型材选材计算(1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)： qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)； wk：风荷载标准值(MPa)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； qwk=wkB =0.003277900 =2.949N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.42.949 =4.129N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)： qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数，取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：幕墙平面面积(mm2)； qEAk=EmaxG/A 5.3.4JGJ102-2003 =50.040.0011 =0.00022MPa qEk：水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； qEk=qEAkB =0.00022900 =0.198N/mm qE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.198 =0.257N/mm(3)幕墙受荷载集度组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =4.129+0.50.257 =4.257N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =2.949N/mm(4)求支座反力R1及最大弯矩： 由双跨梁弯矩图可知，两支点0，2处弯矩为零，中支点弯矩最大为M1，而在均布荷载作用下，最大挠度在长跨内出现。 M1：中支座弯矩(Nmm)； R1：中支座反力(N)； M1=-q(L13+L23)/8L =-4.257(3503+51503)/8/5500 =-13219315.312Nmm R1=qL1/2-M1/L1+qL2/2-M1/L2 =4.257350/2-(-13219315.312/350)+4.2575150/2-(-13219315.312/5150) =52043.08N3.2 确定材料的截面参数(1)截面的型材惯性矩要求： k2=0 k1=4M1/(qL22) =413219315.312/(4.25751502) =0.468查建筑结构静力计算手册第二版表3-9附注说明： x0=A/4+2R1/3cos(+240)其中： A=2+k1-k2=2.468 R=(A/4)2-k1/2)3/2=0.056 =1/3arccos(A3-12k1A-8(1-2k1-k2)/64R)=26.479 x0=A/4+2R1/3cos(+240) =2.468/4+20.0561/3cos(26.479+240) =0.57 =x0(1-2k1+3k1x0-2x02-k1x02+x03) =0.1411代入df,lim=qkL24/24EIxmin上式中： df,lim：按规范要求，立柱的挠度限值(mm)； qk：风荷载线荷载集度标准值(N/mm)； L2：长跨长度(mm)； E：型材的弹性模量(MPa)，对Q235取206000MPa； Ixmin：材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm4)； L2/250=5150/250=20.6 按5.1.1.2建筑幕墙GB/T21086-2007的规定，对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙（其它形式幕墙或外围护结构无绝对挠度限制）： 当跨距4500mm时，绝对挠度不应该大于20mm； 当跨距4500mm时，绝对挠度不应该大于30mm；对本例取： df,lim=20.6mm代入上式： Ixmin=qkL24/24Edf,lim =0.14112.94951504/24/206000/20.6 =2873988.46mm4(2)截面的型材抵抗矩要求： Wnx：立柱净截面抵抗矩预选值(mm3)； Mx：弯矩组合设计值即M1(Nmm)； ：塑性发展系数： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，取1.00； fs ：型材抗弯强度设计值(MPa)，对Q235取215； Wnx=Mx/fs =13219315.312/1.05/215 =58557.321mm33.3 选用立柱型材的截面特性 按上一项计算结果选用型材号：钢管120806 型材的抗弯强度设计值：215MPa 型材的抗剪强度设计值：s=125MPa 型材弹性模量：E=206000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=4381600mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=2290100mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=73030mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=73030mm3 型材净截面面积：An=2256mm2 型材线密度：g=0.177096N/mm 型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=12mm 型材受力面对中性轴的面积矩：Sx=44860mm3 塑性发展系数：=1.053.4 立柱的抗弯强度计算(1)立柱轴向拉力设计值： Nk：立柱轴向拉力标准值(N)； qGAk：幕墙单位面积的自重标准值(MPa)； A：立柱单元的面积(mm2)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； Nk=qGAkA =qGAkBL =0.00119005500 =5445N N：立柱轴向拉力设计值(N)； N=1.2Nk =1.25445 =6534N(2)抗弯强度校核：按双跨梁(受拉)立柱强度公式，应满足： N/An+Mx/Wnxfs 6.3.7JGJ102-2003上式中： N：立柱轴力设计值(N)； Mx：立柱弯矩设计值(Nmm)； An：立柱净截面面积(mm2)； Wnx：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3)； ：塑性发展系数： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，取1.00； fs：型材的抗弯强度设计值，取215MPa；则： N/An+Mx/Wnx=6534/2256+13219315.312/1.05/73030 =175.289MPa215MPa立柱抗弯强度满足要求。3.5 立柱的挠度计算 因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的立柱惯性矩大于预选值，挠度就满足要求： 实际选用的型材惯性矩为：Ix=4381600mm4 预选值为：Ixmin=2873988.46mm4 实际挠度计算值为： df=qkL24/24EIx =0.14112.94951504/24/206000/4381600 =13.512mm 而df,lim=20.6mm所以，立柱挠度满足规范要求。3.6 立柱的抗剪计算校核依据： maxs=125MPa (立柱的抗剪强度设计值)(1)求中支座剪力设计值：采用Vw+0.5VE组合 Vw1左=-(qL1/2-M1/L1) =-(4.257350/2-(-13219315.312/350) =-38514.447N Vw1右=qL2/2-M1/L2 =4.2575150/2-(-13219315.312/5150) =13528.632N取V=38514.447N(2)立柱剪应力： max：立柱最大剪应力(MPa)； V：立柱所受剪力(N)； Sx：立柱型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)； Ix：立柱型材截面惯性矩(mm4)； t：型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)； max=VSx/Ixt =38514.44744860/4381600/12 =32.86MPa 32.86MPa125MPa立柱抗剪强度满足要求!4 幕墙横梁计算基本参数： 1：计算点标高：20.35m； 2：横梁跨度：B=900mm； 3：横梁上分格高：600mm；横梁下分格高：600mm； 4：横梁计算间距：H=600mm； 5：力学模型：梯形荷载简支梁； 6：板块配置：石材； 7：横梁材质：Q235；因为BH，所以本处幕墙横梁按梯形荷载简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：4.1 横梁型材选材计算(1)横梁在风荷载作用下的线荷载集度(按梯形分布)： qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)； wk：风荷载标准值(MPa)； H：幕墙横梁计算间距(mm)； qwk=wkH =0.003277500 =1.638N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.41.638 =2.293N/mm(2)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用的线荷载集度(按梯形分布)： qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(MPa)； E：动力放大系数，取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(主要指面板组件)； A：幕墙平面面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.00.040.001 =0.0002MPa qEk：横梁受水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； H：幕墙横梁计算间距(mm)； qEk=qEAkH =0.0002600 =0.12N/mm qE：横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.12 =0.156N/mm(3)幕墙横梁受荷载集度组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE组合设计值： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =2.293+0.50.156 =2.371N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =1.638N/mm(4)横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值(按梯形分布)： My：横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值(Nmm)； Mw：风荷载作用下横梁产生的弯矩(Nmm)； ME：地震作用下横梁产生的弯矩(Nmm)； B：横梁跨度(mm)； H：幕墙横梁计算间距(mm)；采用Sw+0.5SE组合： 5.4.1JGJ102-2003 Mw=qwB2(3-(H/B)2)/24 ME=qEB2(3-(H/B)2)/24 My=Mw+0.5ME =qB2(3-(H/B)2)/24 =2.3589002(3-(600/900)2)/24 =214185Nmm(5)横梁在自重荷载作用下的弯矩值(按矩形分布)： Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)； H1：横梁自重荷载作用高度(mm)，对挂式结构取横梁下分格高，对非挂式结构取横梁上分格高； Gk=0.001H1 =0.001600 =0.6N/mm G：横梁自重线荷载设计值(N/mm)； G=1.2Gk =1.20.6 =0.72N/mm Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(Nmm)； B：横梁跨度(mm)； Mx=GB2/8 =0.729002/8 =60750Nmm4.2 确定材料的截面参数(1)横梁抵抗矩预选： Wnx：绕X方向横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)； Wny：绕Y方向横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)； Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩(Nmm)； My：风荷载及地震作用弯矩组合值(Nmm)； x，y：塑性发展系数： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，均取1.00； fs：型材抗弯强度设计值(MPa)，对Q235取215；按下面公式计算： Wnx=Mx/xfs =60750/1.05/215 =269.103mm3 Wny=My/yfs =214185/1.05/215 =948.771mm3(2)横梁惯性矩预选： df1,lim：按规范要求，横梁在水平力标准值作用下的挠度限值(mm)； df2,lim：按规范要求，横梁在自重力标准值作用下的挠度限值(mm)； B：横梁跨度(mm)； 按相关规范，钢材横梁的相对挠度不应大于L/250，铝材横梁的相对挠度不应大于L/180； 建筑幕墙GB/T21086-2007还有如下规定： 按5.1.1.2，对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙（其它形式幕墙或外围护结构无绝对挠度限制）： 当跨距4500mm时，绝对挠度不应该大于20mm； 当跨距4500mm时，绝对挠度不应该大于30mm； 按5.1.9，b，自重标准值作用下挠度不应超过其跨度的1/500，并且不应大于3mm； B/250=900/250=3.6mm B/500=900/500=1.8mm对本例取： df1,lim=3.6mm df2,lim=1.8mm qk：风荷载作用线荷载集度标准值(N/mm)； E：型材的弹性模量(MPa)，对Q235取206000MPa； Iymin：绕Y轴最小惯性矩(mm4)； B：横梁跨度(mm)； df1,lim=qkB4(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240EIymin (受风荷载与地震作用的挠度计算) Iymin=qkB4(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240Edf1,lim =1.6389004(25/8-5(500/2/900)2+2(500/2/900)4)/240/206000/3.6 =16611.549mm4 Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)； Ixmin：绕X轴最小惯性矩(mm4)； df2,lim=5GkB4/384EIxmin (自重作用下产生的挠度计算) Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim =50.59004/384/206000/1.8 =11519.645mm44.3 选用横梁型材的截面特性 按照上面的预选结果选取型材： 选用型材号：角钢L55 型材抗弯强度设计值：215MPa 型材抗剪强度设计值：125MPa 型材弹性模量：E=206000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=112100mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=112100mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=7900mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=3130mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny1=7900mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny2=3130mm3 型材净截面面积：An=480.3mm2 型材线密度：g=0.037704N/mm 横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚：t=5mm 横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：tx=5mm 横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度：ty=5mm 型材受力面对中性轴的面积矩(绕X轴)：Sx=3179mm3 型材受力面对中性轴的面积矩(绕Y轴)：Sy=3179mm3 塑性发展系数：x=y=1.054.4 幕墙横梁的抗弯强度计算按横梁强度计算公式，应满足： Mx/xWnx+My/yWnyfs 6.2.4JGJ102-2003上式中： Mx：横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的弯矩设计值(Nmm)； My：横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的弯矩设计值(Nmm)； Wnx：横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的净截面抵抗矩(mm3)； Wny：横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的净截面抵抗矩(mm3)； x、y： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，均取1.00； fs：型材的抗弯强度设计值，取215MPa。采用SG+Sw+0.5SE组合，则： Mx/xWnx+My/yWny=60750/1.05/3130+214185/1.05/3130 =83.656MPa215MPa横梁抗弯强度满足要求。4.5 横梁的挠度计算 因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的横梁惯性矩大于预选值，挠度就满足要求： 实际选用的型材惯性矩为： Ix=112100mm4 Iy=112100mm4 预选值为： Ixmin=11519.645mm4 Iymin=16611.549mm4 横梁挠度的实际计算值如下： df1=qkB4(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240EIy =1.6389004(25/8-5(500/2/900)2+2(500/2/900)4)/240/206000/112100 =0.533mm df2=5GkB4/384EIx =50.59004/384/206000/112100 =0.185mm df1,lim=3.6mm df2,lim=1.8mm所以，横梁挠度满足规范要求。4.6 横梁的抗剪计算校核依据： maxs=125MPa (型材的抗剪强度设计值)(1)Vwk：风荷载作用下剪力标准值(N)； Vwk=qwkB(1-H/2B)/2 =1.638900(1-500/2/900)/2 =532.35N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)； Vw=1.4Vwk =1.4532.35 =745.29N(3)VEk：地震作用下剪力标准值(N)； VEk=qEkB(1-H/2B)/2 =0.1900(1-500/2/900)/2 =32.5N(4)VE：地震作用下剪力设计值(N)； VE=1.3VEk =1.332.5 =42.25N(5)Vx：水平总剪力(N)； 采用Vw+0.5VE组合 Vx=Vw+0.5VE =745.29+0.542.25 =766.415N(6)Vy：垂直总剪力(N)： Vy=1.20.001BH1/2 =1.20.001900500/2 =270N(7)横梁剪应力校核： x：横梁水平方向剪应力(MPa)； Vx：横梁水平总剪力(N)； Sy：横梁型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)(绕Y轴)； Iy：横梁型材截面惯性矩(mm4)； ty：横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度(mm)； x=VxSy/Iyty 6.2.5JGJ102-2003 =766.4153179/112100/5 =4.347MPa 4.347MPa125MPa y：横梁垂直方向剪应力(N)； Vy：横梁垂直总剪力(N)； Sx：横梁型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)(绕X轴)； Ix：横梁型材截面惯性矩(mm4)； tx：横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)； y=VySx/Ixtx 6.2.5JGJ102-2003 =2703179/112100/5 =1.531MPa 1.531MPa125MPa横梁抗剪强度能满足!5 短槽式(托板)连接石材的选用与校核基本参数： 1：计算点标高：20.35m； 2：板块净尺寸：ab=900mm500mm； 3：石材配置：托板式25mm，对边连接；模型简图为：5.1 石材板块荷载计算(1)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值： qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数，取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：石材板块的重力荷载标准值(N)； A：幕墙平面面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =50.040.00075 =0.00015MPa(2)石材板块荷载集度设计值组合：采用Sw+0.5SE设计值组合： 5.4.1JGJ102-2003 q=1.4wk+0.51.3qEAk =1.40.003706+0.51.30.00015 =0.005286MPa5.2 石材的抗弯设计(1)计算边长的确定： a：短槽连接边边长：900mm； b：无槽边边长：500mm； a1：短槽中心到面板边侧距离150mm； a0：计算短边边长(mm)； b0：计算长边边长(mm)；因为：a-2a1=600b=500，所以： a0=500mm b0=600mm(2)石材强度校核： 校核依据：fsc=3.72MPa ：石材中产生的弯曲应力设计值(MPa)； fsc：石材的抗弯强度设计值(MPa)； m：四点支撑石材最大弯矩系数，按短边与长边的边长比0.833，查表得：0.1453； q：石材板块水平荷载集度设计值组合(MPa)； b0：计算长边边长(mm)； t：石材厚度：25mm； 应力设计值为： =6mqb02/t2 5.5.4JGJ133-2001 =60.14530.0052866002/252 =2.654MPa 2.654MPa3.72MPa强度能满足要求。5.3 短槽托板在石材中产生的剪应力校核 校核依据：1sc=1.86MPa 1：短槽托板在石材中产生的剪应力设计值(MPa)； sc：石材的抗剪强度设计值(MPa)； q：石材板块水平荷载集度设计值组合(MPa)； a：短槽连接边边长(mm)； b：无短槽边边长(mm)； ：应力调整系数，按表5.5.5JGJ133-2001，取1.25； n：一个连接边上的短槽数量：2； t：石材厚度：25mm； c：短槽槽口宽度：6mm； s：单个槽底总长度：80mm； 1=qab/(n(t-c)s) 5.5.7-1JGJ133-2001 =0.0052869005001.25/(2(25-6)80) =0.978MPa 0.978MPa1.86MPa石材抗剪强度能满足。5.4 短槽托板剪应力校核 校核依据：2p=140MPa 2：短槽托板的剪应力设计值(MPa)； p：短