20150925东坝计石材算书

1、东坝 石材幕墙 设计计算书 设计： 校对： 审核： 批准： 福州联丰建筑工程有限公司 二0五年九月二十五日 目录 错误！未找到目录项。 石材幕墙设计计算书 1部分基材 2部分阳极氧化、着色型材 3部分电泳涂漆型材 4部分粉末喷涂型材 5部分氟碳漆喷涂型材 GB50429-2007 JGJ102-2003 CECS101 : 98 GB/T21086-2007 JGJ133-2001 JG/T216-2007 DGJ08-56-2012 GB/T17740-1999 GB50017-2003 JGJ3-2010 GB50045-95（2005 年版） GB19155-2003 JGJ/T97-2

2、011 JGJ/T121-99 JGJ145-2013 GB50367-2013 GB50010-2010 JG160-2004 GB6566-2010 CECS154 : 2003 JGJ81-2002 GB50223-2008 GB50009-2012 GB50068-2001 GB50011-2010 GB50016-2006 GB50057-2010 GB50018-2002 GB50352-2005 GB19154-2003 GB50661-2011 GB50755-2012 GB/T3190-2008 JG175-2011 JG/T133-2000 GB5237.1-2008 GB

3、5237.2-2008 GB5237.3-2008 GB5237.4-2008 GB5237.5-2008 计算引用的规范、标准及资料 幕墙设计规范： 铝合金结构设计规范 玻璃幕墙工程技术规范 建筑瓷板装饰工程技术规程 建筑幕墙 金属与石材幕墙工程技术规范 小单元建筑幕墙 建筑幕墙工程技术规范 建筑设计规范： 地震震级的规定 钢结构设计规范 高层建筑混凝土结构技术规程 高层民用建筑设计防火规范 高处作业吊蓝 工程抗震术语标准 工程网络计划技术规程 混凝土结构后锚固技术规程 混凝土结构加固设计规范 混凝土结构设计规范 混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓 建筑材料放射性核素限量 建筑防火圭寸堵应用技术

4、规程 建筑钢结构焊接技术规程 建筑工程抗震设防分类标准 建筑结构荷载规范 建筑结构可靠度设计统一标准 建筑抗震设计规范 建筑设计防火规范 建筑物防雷设计规范 冷弯薄壁型钢结构技术规范 民用建筑设计通则 擦窗机 钢结构焊接规范 钢结构工程施工规范 铝材规范： 变形铝及铝合金化学成份 建筑用隔热铝合金型材 建筑用铝型材、铝板氟碳涂层 铝合金建筑型材第 铝合金建筑型材第 铝合金建筑型材第 铝合金建筑型材第 铝合金建筑型材第 铝合金建筑型材第6部分隔热型材 铝及铝合金彩色涂层板、带材 铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求 有色电泳涂漆铝合金建筑型材 变形铝和铝合金牌号表示方法 金属板及石材规范： 干

5、挂饰面石材及其金属挂件 建筑装饰用微晶玻璃 建筑幕墙用瓷板 建筑装饰用搪瓷钢板 微晶玻璃陶瓷复合砖 超薄天然石材复合板 铝幕墙板板基 铝幕墙板第2部分：有机聚合物喷涂铝单板 建筑幕墙用铝塑复合板 建筑幕墙用陶板 建筑装饰用石材蜂窝复合板 建筑幕墙用氟碳铝单板制品 纤维增强水泥外墙装饰挂板 建筑用泡沫铝板 金属装饰保温板 外墙保温用锚栓 聚碳酸酯（PC ）中空板 聚碳酸酯（PC ）实心板 铝塑复合板用铝带 天然板石 天然大理石荒料 天然大理石建筑板材 天然花岗石荒料 天然花岗石建筑板材 天然石材统一编号 天然饰面石材术语 玻璃规范： 镀膜玻璃第1部分：阳光控制镀膜玻璃 镀膜玻璃第2部分：低辐射镀

6、膜玻璃 防弹玻璃 平板玻璃 建筑用安全玻璃第3部分：夹层玻璃 建筑用安全玻璃第2部分：钢化玻璃 建筑用安全玻璃防火玻璃 半钢化玻璃 热弯玻璃 压花玻璃 中空玻璃 GB5237.6-2012 YS/T431-2009 YS/T437-2009 YS/T459-2003 GB/T16474-2011 JC830.1、2-2005 JC/T872-2000 JG/T217-2007 JG/T234-2008 JC/T994-2006 JC/T1049-2007 YS/T429.1-2000 YS/T429.2-2012 GB/T17748-2008 JG/T324-2011 JG/T328-2011

7、 JG331-2011 JC/T2085-2011 JG/T359-2012 JG/T360-2012 JG/T366-2012 JG/T116-2012 JG/T347-2012 YS/T432-2000 GB/T18600-2009 JC/T202-2011 GB/T19766-2005 JC/T204-2011 GB/T18601-2009 GB/T17670-2008 GB/T13890-2008 GB/T18915.1-2013 GB/T18915.2-2013 GB17840-1999 GB11614-2009 GB15763.3-2009 GB15763.2-2005 GB157

8、63.1-2009 GB/T17841-2008 JC/T915-2003 JC/T511-2002 GB/T11944-2012 钢材规范： 建筑结构用冷弯矩形钢管 不锈钢棒 不锈钢冷加工钢棒 不锈钢冷轧钢板及钢带 不锈钢热轧钢板及钢带 不锈钢小直径无缝钢管 彩色涂层钢板和钢带 低合金钢焊条 低合金高强度结构钢 建筑幕墙用钢索压管接头 耐候结构钢 高碳铬不锈钢丝 合金结构钢 金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求 冷拔异形钢管 碳钢焊条 碳素结构钢 碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带 优质碳素结构钢 胶类及密封材料规范： 丙烯酸酯建筑密封膏 幕墙玻

9、璃接缝用密封胶 彩色涂层钢板用建筑密封胶 丁基橡胶防水密封胶粘带 干挂石材幕墙用环氧胶粘剂 工业用橡胶板 混凝土建筑接缝用密封胶 建筑窗用弹性密封剂 建筑密封材料试验方法 JG/T178-2005 GB/T1220-2007 GB/T4226-2009 GB/T3280-2007 GB/T4237-2007 GB/T3090-2000 GB/T12754-2006 GB/T5118-2012 GB/T1591-2008 JG/T201-2007 GB/T4171-2008 YB/T096 1997 GB/T3077-1999 GB/T13912-2002 GB/T3094-2012 GB/T5

10、117-2012 GB/T700-2006 GB/T912-2008 GB/T3274-2007 GB/T699-1999 JC484-2006 JC/T882-2001 JC/T884-2001 JC/T942-2004 JC887-2001 GB/T5574-2008 JC/T881-2001 JC485-2007 GB/T13477.1 20-2002 建筑用防霉密封胶 建筑用硅酮结构密封胶 建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品 建筑用硬质塑料隔热条 建筑装饰用天然石材防护剂 聚氨酯建筑密封胶 聚硫建筑密封胶 绝热用岩棉、矿棉及其制品 硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定 石材用建筑密封胶 橡胶袖珍

11、硬度计压入硬度试验方法 修补用天然橡胶胶粘剂 中空玻璃用弹性密封胶 中空玻璃用丁基热熔密封胶 JC/T885-2001 GB16776-2005 GB/T19686-2005 JG/T174-2005 JC/T973-2005 JC/T482-2003 JC/T483-2006 GB/T11835-2007 GB/T529-2008 JC/T883-2001 GB/T531-1999 HG/T3318-2002 JC/T486-2001 JC/T914-2003 JC/T902-2002 建筑表面用有机硅防水剂 50 GB14907-2002 GB/T12616-2004 GB/T12615-

12、2004 GB/T5277-1985 GB/T3103.1-2002 GB/T3098.15-2000 GB/T3098.6-2000 GB/T3098.19-2004 GB/T3098.2-2000 GB/T3098.4-2000 GB/T3098.1-2010 GB/T3098.5-2000 GB/T3099.2-2004 GB/T16823.1-1997 GB/T818-2000 GB/T13819-1992 GB/T13821-2009 GB/T15114-2009 GB/T6414-1999 JG189-2006 JGJ/T139-2001 GB/T18091-2000 GB/T13

13、448-2006 GB50205-2001 GB50204-2002（2011 版） GB/T18244-2000 GB/T15227-2007 GB/T18575-2001 GB/T18250-2000 GB50210-2001 GB/T228-2002 钢结构防火涂料 五金件规范： 封闭型沉头抽芯铆钉 封闭型平圆头抽芯铆钉 紧固件螺栓和螺钉通孔 紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母 紧固件机械性能不锈钢螺母 紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱 紧固件机械性能抽芯铆钉 紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹 紧固件机械性能螺母、细牙螺纹 紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱 紧固件机械性能自攻螺钉 紧固件术语

14、盲铆钉 螺纹紧固件应力截面积和承载面积 十字槽盘头螺钉 铜合金铸件 锌合金压铸件 铝合金压铸件 铸件尺寸公差与机械加工余量 电动采光排烟窗 相关物理性能等级测试方法： 玻璃幕墙工程质量检验标准 玻璃幕墙光学性能 彩色涂层钢板和钢带试验方法 钢结构工程施工质量验收规范 混凝土结构工程施工质量验收规范 建筑防水材料老化试验方法 建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法 建筑幕墙抗震性能振动台试验方法 建筑幕墙平面内变形性能检测方法 建筑装饰装修工程质量验收规范 金属材料室温拉伸试验方法 建筑结构静力计算手册(第二版) 土建图纸： 基本参数 幕墙所在地区 北京地区； 地面粗糙度分类等级 幕墙属于外围护

15、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 C类地形考虑。 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

16、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

17、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，北京地区地震基本烈度为：8度，地震动峰值加速度为0.2g，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：amax =o.i6 ； 幕墙承受荷载计算 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)计算： wk=BgZ mS1 mZwO8.1.1 -2GB50009-2012 上式中： wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)； z：计算点标

18、高：3m ； 勾Z： 高度Z处的阵风系数； 根据不同场地类型，按以下公式计算： gZ=1+2gl10 (z/10)-a条文说明部分 8.6.1GB50009-2012 其中A、B、C、D四类地貌类别截断高度分别为：5m、10m、15m、30m ； A、B、C、D四类地貌类别梯度高度分别为：300m、350m、450m、550m ； 也就是： 对A类场地：当z300m 时，取z=300m，当z350m时，取z=350m，当z450m 时，取z=450m，当z550m时，取z=550m，当z0.23 5/10)-0.22 =2.0519 z:风压高度变化系数； 根据不同场地类型，按建筑结构荷载规范

19、条文说明部分 8.2.1提供的公式计算： A 类场地：hZA=1.284 x(z/10) 0.24 B0 30 B 类场地：ZZ =1.000 X(z/10) C0 44 C 类场地：mZC=0.544 x(z/10) 0.44 D 类场地：mZD=0.262 X(z/10) 0.60 公式中的截断高度和梯度高度与计算阵风系数时相同，也就是： 对A类场地：当z300m时，取z=300m，当z350m时，取z=350m，当z450m 时，取z=450m，当z550m 时，取z=550m，当z25时取a=25，当A小于1时取A=1 ； LogA=0.519 则： 心1 (A)=总1 (1)+ si

20、 (25)-冷1 (1)logA/1.4 =1+0.8-1 X.519/1.4 =0.926 按建筑结构荷载规范GB50009-2012第8.3.5条：计算围护结构风荷载时，建筑物内部压力的局部体型系数可按下列规定采用： 1封闭式建筑物，按其外表面风压的正负情况取 -0.2或0.2； 2仅一面墙有主导洞口的建筑物： -当开洞率大于0.02且小于或等于0.10时，取0.4 (Si ； -当开洞率大于0.10且小于或等于0.30时，取0.6(s1 ； -当开洞率大于0.30时，取0.8(Sl ； 3其它情况，应按开放式建筑物的(jS1取值； 注：1 ：主导洞口的开洞率是指单个主导洞口与该墙面全部面

21、积之比； 2： ijsI应取主导洞口对应位置的值； 本计算中建筑物内部压力的局部体型系数为 0.2(封闭式建筑内表面)； 因此，计算非直接承受风荷载的支撑结构时的局部风压体型系数为： MSI =0.926+0.2 =1.126 而对直接承受风压的面板结构来说，其局部风压体型系数为: uSl =1+0.2 =1.2 2 w0：基本风压值（MPa），根据现行建筑结构荷载规范GB50009-2012附表E.5中数值采用，但不小于 0.3KN/m ，按重现期50年，北京地区取 0.00045MPa ； 计算支撑结构时的风荷载标准值 wk=Bgz z ms1 w0 =2.0519 X0.6502 X1.

22、126 XJ.00045 =0.000676MPa 因为 wk0.001MPa，所以按 JGJ102-2003，取 wk=0.001MPa。 计算面板材料时的风荷载标准值 wk=Bgz z ms1 w0 =2.0519 X0.6502 X1.2 X.00045 =0.00072MPa 因为wk0.0011 =0.00088MPa 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 =0.00088 X1100 =0.968N/mm qE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3q Ek = 1.3 X0.968 = 1.2

23、58N/mm (3) 幕墙受荷载集度组合： 用于强度计算时，采用SW+0.5S E设计值组合： 5.4.1JGJ102 -2003 q=qW+0.5q E =1.54+0.5 X1.258 =2.169N/mm 用于挠度计算时，采用SW 标准值： 5.4.1JGJ102 -2003 qk=qwk =1.1N/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。 M 1 :中支座弯矩(Nmm)； R1： 中支座反力 (N)； 33 M1=-q(L13 =-2.169 5003+25003)

24、/8/3000 =-1423406.25N - mm R1=qL1 /2-M 1/L1 +qL 2/2-M 1/L2 =2.169 X500/2-(-1423406.25/500)+2.169500/2-(-1423406.25/2500) =6669.675N 确定材料的截面参数 (1) 截面的型材惯性矩要求： k2=0 k1 =4M 1 /(qL2 ) 2 =4X1423406.25/(2.169 疋5002) =0.42 查建筑结构静力计算手册第二版表 3-9附注说明： 1/3 x0=A/4+2Rcos( 0 +240) 其中： A=2+k 1-k2=2.42 R=(A/4) 2-k1

25、/2)3/2=0.062 +L23)/8L 0 =1/3arccos(A3-12k 1 A-8(1-2k 1 -k2)/64R)=26.654 1/3 xO=A/4+2Rcos( 0 +240 1/3 =2.42/4+2 X0.062cos(26.654+240) =0.559 入=0(1-2k1+3k1x0-2x02-k1x02+x03) =0.1581 代入 df,lim=x(XL24/24EIxmin 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2060

26、00MPa ； .4 Ixmin :材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm )； L2/250=2500/250=10 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=10mm 代入上式： Ixmi n=xqkL24/24Edf,lim 4 =0.1581 X1.1 X2500 /24/206000/10 4 = 137406.136mm 4 (2) 截面的型材抵抗矩要求： 3 W

27、nX：立柱净截面抵抗矩预选值(mm )； MX：弯矩组合设计值即M1(N mm)； 丫塑性发展系数： 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/ rs = 1423406.25/1.05/215 =6305.233mm 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：槽 6.3 型材的抗弯强度设计值：215MPa

28、型材的抗剪强度设计值：is=125MPa 型材弹性模量：E=206000MPa 4 绕X轴惯性矩：lx=508000mm 4 绕Y轴惯性矩：I y=119000mm 3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1 =16100mm 3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=16100mm 2 型材净截面面积：An=845.1mm 型材线密度：Yg=0.06634N/mm 型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=4.8mm 3 型材受力面对中性轴的面积矩：SX=9800mm 塑性发展系数：y =1.05 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

29、值（MPa）； 2 A:立柱单元的面积（mm ）； B ：幕墙立柱计算间距（mm）； L：立柱跨度（mm）； Nk=qGAkA =qGAkBL =0.0011 X1100X3000 =3630N N :立柱轴向拉力设计值（N）； N=1.2N k =1.2 X3630 =4356N （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/ yWIXs6.3.7JGJ 102-2003 上式中： N :立柱轴力设计值（N）； MX：立柱弯矩设计值（N mm）； 2 An：立柱净截面面积（mm ）； 3 Wnx：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩（mm ）； 丫塑性发展系数： 对于

30、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/ YWnx=4356/845.1+1423406.25/1.05/16100 =89.355MPaC215MPa 立柱抗弯强度满足要求。 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： 4 实际选用的型材惯性矩为：IX=50800

31、0mm .4 预选值为：IXmin= 137406.136mm 实际挠度计算值为： df=XqL24/24EIX 4 =0.1581 X1.1 X500 4/24/206000/508000 =2.705mm 而 df,lim =10mm 所以，立柱挠度满足规范要求。 立柱的抗剪计算 校核依据： max 500/2-(-1423406.25/500) =-3389.062N Vw1 右=qL2/2-M1/L2 =2.169 X2500/2-(-1423406.25/2500) =3280.612N 取 V=3389.062N (2) 立柱剪应力： max :立柱最大剪应力(MPa)； V:立柱

32、所受剪力(N)； 3 SX：立柱型材受力面对中性轴的面积矩(mm )； 4 IX:立柱型材截面惯性矩(mm )； t：型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)； max =VSx/Ixt =3389.062 X 9800/508000/4.8 = 13.621MPa 13.621MPaC125MPa 立柱抗剪强度满足要求！ 幕墙横梁计算 基本参数： 1 ：计算点标高：3m ； 2：横梁跨度：B=1100mm ； 3：横梁上分格高：500mm ； 横梁下分格高：500mm ； 4：横梁计算间距：H=500mm ； 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

33、； 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: 弯矩图（I） 臥剧磴丄J 11. iXr H/2 | H/2 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 =0.001 X500 =0.5N/mm qW：风荷载线分布最大荷载集度设计值（N/mm）； qW=1.4q Wk = 1.4 X0.5 =0.7N/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

34、平面的分布水平地震作用 （MPa）； pE:动力放大系数，取5.0 ； max :水平地震影响系数最大值，取0.16 ； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值（N）,（主要指面板组件）； 2 A:幕墙平面面积（mm ）； qEAk = BE maxGk/A5.3.4JGJ102 -2003 =5.0 X0.16 X0.001 =0.0008MPa 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=qEAk H =0.0008 X500 =0.4N/mm qE :横梁受水平地震作用线荷载集度设计值（N/mm）； qE = 1.3q Ek = 1.3

35、X0.4 =0.52N/mm (3) 幕墙横梁受荷载集度组合： 用于强度计算时，采用SW+0.5S E组合设计值： 5.4.1JGJ102 -2003 q=qW+0.5q E =0.7+0.5 XJ.52 =0.96N/mm 用于挠度计算时，采用SW标准值： 5.4.1JGJ102 -2003 qk=qwk =0.5N/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(N mm)； MW :风荷载作用下横梁产生的弯矩(N mm)； ME:地震作用下横梁产生的弯矩(N mm)； B：横梁跨度(mm)； H :幕墙横梁计算间距(mm)；

36、 采用 SW+0.5S E 组合：5.4.1JGJ102 -2003 MW=qWB2(3-(H/B) 2)/24 2 2 ME=qEB2(3-(H/B) 2)/24 My=MW+0.5ME 2 2 =qB (3-(H/B) )/24 =0.96 X11002 (3-(500/1100) 2)/24 = 135200N- mm (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=0.001 XH1 =0.001 X500 =0.5N/mm G：横梁自重线

37、荷载设计值(N/mm)； G=1.2G k =1.2 X0.5 =0.6N/mm MX：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N -mm)； B :横梁跨度(mm)； 2 MX=GB /8 =0.6 x11002/8 =90750N- mm 确定材料的截面参数 (1) 横梁抵抗矩预选： 3 Wnx：绕X方向横梁净截面抵抗矩预选值(mm )； Wny：绕Y方向横梁净截面抵抗矩预选值(mm )； MX：横梁在自重荷载作用下的弯矩(N mm)； My：风荷载及地震作用弯矩组合值(N mm)； 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1.0

38、0 ； 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/ YfS =90750/1.05/215 3 =401.993mm Wny=My/ 猝 = 135200/1.05/215 =598.893mm 3 (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)

39、； 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=1100/250=4.4mm B/500=1100/500=2.2mm 对本例取： df1,lim =4.4mm df2,lim =2.2mm

40、 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 ； .4 lymin :绕丫轴最小惯性矩(mm)； B :横梁跨度(mm)； df1,lim =qkB =21032.438mm 4 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L5X4 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 (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) lymin =qkB4(25/8-5(H/2B) 2+2(

41、H/2B) 4)/240Ed f1,lim =0.5 X11004(25/8-5(500/2/1100) 2+2(500/2/1100) 4)/240/206000/4.4 =9665.067mm 4 Gk： 横梁自重线荷载标准值(N/mm)； 4 IXmin :绕X轴最小惯性矩(mm )； df2,lim =5GkB4/384Ei xmin(自重作用下产生的挠度计算) ixmin =5G kB4/384Ed f2,lim 4 =5X0.5 X100 /384/206000/2.2 4 绕X轴惯性矩：lx=92600mm 4 绕Y轴惯性矩：Iy=92600mm 3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1

42、 =6700mm 3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2 =2560mm 3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny1 =6700mm 3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny2 =2560mm 2 型材净截面面积：An=389.7mm 型材线密度：Q =0.030591N/mm 横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚：t=4mm 横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：tx=4mm 横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度：ty=4mm 3 型材受力面对中性轴的面积矩（绕X轴）：SX=2595mm 3 型材受力面对中性轴的面积矩（绕Y轴）：Sy=2595mm 塑性发展系数：YC=yy=1.05 幕墙横梁的抗弯强度计算 按横梁强

43、度计算公式，应满足： mx/ xWnx+My/ yWnys6.2.4jgj102 -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（N mm）； My：横梁绕Y轴方向（垂直于幕墙平面方向）的弯矩设计值（N -mm）； 3 Wnx：横梁绕X轴方向（幕墙平面内方向）的净截面抵抗矩（mm ）； 3 Wny：横梁绕Y轴方向（垂直于幕墙平面方向）的净截面抵抗矩（mm ）； 汉、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

44、GB 50429-2007，均取1.00 ； fS ：型材的抗弯强度设计值，取215MPa。 采用SG+SW+0.5S E组合，则： mx/ xWnx+My/ yWny=90750/1.05/2560+135200/1.05/2560 =84.059MPaC215MPa 横梁抗弯强度满足要求。 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： 4 Ix=92600mm =0.5mm df1,lim =4.4mm df2,lim =2.2mm 所以，横梁挠度满足规范要求。 横梁的抗剪计算 校核依据： max S=1

45、25MPa （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 =0.5 xi100（1-500/2/1100）/2 =212.5N （2）VW:风荷载作用下剪力设计值（N）； Vw=1.4Vwk =1.4 X212.5 =297.5N （3）VEk:地震作用下剪力标准值（N）； vEk=qEkB（1-H/2B）/2 =0.4 X1100（1-500/2/1100）/2 =170N （4）VE :地震作用下剪力设计值（N）； vE=1.3vEk =1.3 X170 =221N （5）VX：水平总剪力（N）； 采用VW+0.5VE组合 V

46、X=VW+0.5VE =297.5+0.5 X221 =408N （6）V y：垂直总剪力（N）: Vy=1.2 X0.001 XBH1/2 = 1.2 X3.001 X1100X500/2 =330N （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）； 3 Sy： 横梁型材受力面对中性轴的面积矩（mm ）（绕Y轴）； ,4、 Iy:横梁型材截面惯性矩（mm ）； ty :横梁截面垂直于 Y轴腹板的截面总宽度（mm）； X=VXSy/lyty6.2.5JGJ102 -2003 =408X2595/92600/4 =2.858MPa 2.858MPa125M

47、Pa y:横梁垂直方向剪应力（N）； vy：横梁垂直总剪力（N）； 3 Sx：横梁型材受力面对中性轴的面积矩（mm ）（绕X轴）； 4 lx:横梁型材截面惯性矩 tx :横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度（mm）； y=VySX/IXtX6.2.5JGJ102 -2003 =330X2595/92600/4 =2.312MPa 2.312MPab=900mX 800mm ； 3：石材配置：托板式6 25mm对边连接； 模型简图为： 对边托极连接板块 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

48、，取5.0 ； max :水平地震影响系数最大值，取0.16 ； Gk：石材板块的重力荷载标准值（N）； 2 A:幕墙平面面积（mm ）； qEAk = 3E maxGk/A5.3.4jgj102 -2003 =5X0.16 0.00075 =0.0006MPa （2）石材板块荷载集度设计值组合： 采用SW+0.5S E设计值组合：5.4.1JGJ102 -2003 q=1.4w k+0.5 X1.3q EAk =1.4 X0.001+0.5 X1.3 X.0006 =0.00179MPa 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：800mm

49、； al :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-2a 1 =60CKb=800,所以： aO=600mm bO=800mm (2) 石材强度校核： 校核依据：=3.72MPa r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0.75，查表得：0.1408 ； 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： r=6xmXqXb02/t25.5.4JGJ133 -20

50、01 2 2 =6X0.1408 X0.00179 X800 /25 = 1.548MPa 1.548MPafSC=3.72MPa 石材抗弯强度能满足要求。 短槽托板在石材中产生的剪应力校核 校核依据：T (t-c)s)5.5.7 -1JGJ133-2001 =0.00179 X900X800X1.25/(2 X25-6) X0) =0.53MPa 0.53MPaTSC=1.86MPa 石材抗剪强度能满足要求。 短槽托板剪应力校核 校核依据：T2H，所以本处幕墙横梁按梯形荷载模型进行设计计算： 横梁与角码间连接 (1) 风荷载作用下横梁剪力设计值(按梯形分布)： VW=1.4w kHB(1-H

51、/2B)/2 = 1.4 X0.001 X500X1100X(1-500/2/1100)/2 =297.5N (2) 地震作用下横梁剪力标准值(按梯形分布): vEk=BE maxGk/A xhb(1-h/2b)/2 =5.0 X0.16 X0.001 X500X1100X(1-500/2/1100)/2 = 170N (3) 地震作用下横梁剪力设计值： vE=1.3vEk =1.3 X170 =221N (4) 连接部位总剪力 n1 : 采用SW+0.5S E组合： N 1 =VW+0.5V E =297.5+0.5 X221 =408N (5) 连接螺栓计算： b NVl b螺栓受剪承载能

52、力设计值(N)； nv1 :剪切面数：取1 ； d：螺栓杆直径：8mm ； b fv1 b：螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢(A50)取175MPa ； Nv1b=nv1 ndfv1b/4 2 = 1X3.14 X82 X175/4 =8792N Nnum1 ：螺栓个数： Nnum1 =N1/Nv1 b =408/8792 =0.046个实际取2个 (6) 连接部位横梁型材壁承压能力计算： Nc1 :连接部位幕墙横梁型材壁承压能力设计值(N)； Nnu m1 ：横梁与角码连接螺栓数量：2个； d：螺栓公称直径：8mm ； t1 ：连接部位横梁壁厚：4mm ； fC1 :型材承压强度设计

53、值，对 Q235取305MPa ； Nc1 =NnU m1 dt1fc1 =2X8X4X305 =19520N 19520N408N 强度可以满足！ 角码与立柱连接 (1) 自重荷载计算： N2k:自重荷载标准值(N)： B :横梁宽度(mm)； Hg：横梁受自重荷载分格高(mm)； N2k=0.001 XBXHg/2 =0.001 X1100X 500/2 =275N N2：自重荷载(N)： N2=1.2 XN2k = 1.2 X275 =330N (2) 连接处组合荷载N： 采用 SG+SW+0.5S E n=(n12+n22)1/2 =(4082+3302)0.5 =524.751N (

54、3) 连接处螺栓强度计算： b Nv2b：螺栓受剪承载能力设计值(N)； nv2 : 剪切面数：取1 ； d：螺栓杆直径：12mm ； b fv2b:螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢(A50)取175MPa ； Nv2 b=n V2 ndfv2b/4 = 1X3.14 x122x175/4 =19782N Nnum2 :螺栓个数： Nnu m2=N/Nv2b =524.751/19782 =0.027个实际取2个 (4) 连接部位立柱型材壁承压能力计算： Nc2: 连接部位幕墙立柱型材壁承压能力设计值 (N)； Nnum2 :连接处螺栓个数； d：螺栓公称直径：12mm ； t2:连接

55、部位立柱壁厚：4.8mm ； fc2 :型材的承压强度设计值，对Q235取305MPa ； nc2=n num2dt2fc2 =2X12X4.8 X305 =35136N 35136N524.751N 强度可以满足! (5) 连接部位钢角码壁承压能力计算 Nc3 :连接部位幕墙钢角码壁承压能力设计值(N)； Nnum2 :连接处螺栓个数； d：螺栓公称直径：12mm ； t3：角码壁厚：6mm ； fc3: 型材的承压强度设计值，对Q235取305MPa ； nc3=n num2dt3fc3 =2X12X6X305 =43920N 43920 N524.751N 强度可以满足! 立柱与主结构连

56、接 (1)连接处水平剪切总力计算： 对双跨梁，中支座反力 R1,即为立柱连接处最大水平剪切总力。 qW：风荷载线分布集度设计值(N/mm)； qW=1.4w kB 1 = 1.4 X0.001 X1100 = 1.54N/mm qE: 地震作用线分布集度设计值(N/mm)； qE = 1.3 bE maXG/AXBl = 1.3 X5.0 X.16 X0.0011 X1100 = 1.258N/mm 采用SW+0.5S E组合： q=qw+0.5 xqE =1.54+0.5 X1.258 =2.169N/mm N 1:连接处水平剪切总力(N)； R1： 中支座反力 (N)； 22 N 1 =R

57、l=qL(L 1 +3L 1 L2+L2 )/8L 1 l2 2 2 =2.169 X3000X (5002+3X500X2500+2500 2)/8/500/2500 =6669.675N (2) 连接处重力总力： NGk:连接处自重总值标准值(N)； B1 :立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； NGk=0.0011 回 L =0.0011 X1100X3000 =3630N NG :连接处自重总值设计值(N)： NG = 1.2NGk =1.2 X3630 =4356N (3) 连接处总剪力： N :连接处总剪力(N)； n=(n12+nG2)0.5 =(6669.675 2+

58、43562)5 =7966.135N (4) 螺栓承载力计算： b Nv3b：螺栓受剪承载能力设计值(N)； nv3 : 剪切面数：取2； d：螺栓杆直径：12mm ； b fV3b:螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢(A50)取175MPa ； Nv3b=nv3 ndfv3b/4 =2X3.14 x122x175/4 =39564N Nnum3 :螺栓个数： Nnu m3=N/Nv3b =7966.135/39564 =0.201个实际取2个 (5) 立柱型材壁承压能力计算： Nc4:立柱型材壁承压能力(N)； nv3 :剪切面数：取2； Nnum3 :连接处螺栓个数； d：螺栓公称直

59、径：12mm ； t2:连接部位立柱壁厚：4.8mm ； fC4 :型材的承压强度设计值，对Q235取305MPa ； Nc4=nv3 xjnum3 dt2fc4 =2X2X12X4.8 X305 =70272N 70272N7966.135N 强度可以满足要求！ (6) 钢角码型材壁承压能力计算： Nc5 :钢角码型材壁承压能力（N）； nV4 : 剪切面数：取2； Nnum3 :连接处螺栓个数； d：连接螺栓公称直径：12mm ； t4 :幕墙钢角码壁厚：8mm ； fC5 ：钢角码的承压强度设计值，对Q235取305MPa ； Nc5=nv4 num3 dt4fc5 =2X2X12X8X

60、305 =117120N 117120N7966.135N 强度可以满足要求！ 幕墙埋件计算（粘结型化学锚栓） 基本参数： 1:计算点标高：3m ； 3：幕墙立柱跨度：L=3000mm，短跨 l1 =500mm，长跨 L2=2500mm ； 3 :立柱计算间距：B=1100mm ； 4：立柱力学模型：双跨梁，侧埋； 5：板块配置：石材； 6：选用锚栓：慧鱼-化学锚栓FHB-A 20X170/50 锚栓排数X列数：2X2； 锚栓最外排间距X最外列间距：150mrX 200mm ； 混凝土等级：C30 ； 荷载标准值计算 （1）垂直于幕墙平面的分布水平地震作用： qEk=BE maxGk/A =5