3m跨度石材计算

1、福星惠誉·福星国际城三期幕墙工程石材幕墙设计计算书二（3m跨度 DY.12） 基本参数: 武汉地区基本风压0.400kN/m2 抗震设防烈度6度 设计基本地震加速度0.05g .设计依据: 建筑幕墙 GB/T 21086-2007 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ 102-2003 金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ 133-2001 玻璃幕墙工程质量检验标准 JGJ/T 139-2001 建筑结构可靠度设计统一标准 GB 50068-2001 民用建筑设计通则GB 50352-2005 建筑设计防火规范 GB 50016-2006 高层民用建筑设计防火规范 GB 50045-95（20

2、05年版） 建筑物防雷设计规范GB 50057-94（2000年版） 建筑结构可靠度设计统一标准 GB 50068-2001 中国地震动参数区划图GB18306-2001 建筑制图标准 GB/T 50104-2001 建筑结构荷载规范 GB 50009-2001(2006年版) 建筑抗震设计规范 GB 50011-2008 混凝土结构设计规范 GB 50010-2002 钢结构设计规范 GB 50017-2003 冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB 50018-2002 建筑幕墙平面内变形性能检测方法 GB/T 18250-2000 建筑幕墙抗震性能振动台试验方法 GB/T 18575-2001

3、高耐候结构钢 GB/T 4171-2000 焊接结构用耐候钢 GB/T 4172-2000 不锈钢和耐热钢牌号及化学成分 GB/T 20878-2007 铝合金建筑型材第1部分： 基材 GB/T 5237.1-2008 铝合金建筑型材第2部分： 阳极氧化、着色型材 GB/T 5237.2-2008 铝合金建筑型材第3部分： 电泳涂漆型材 GB/T 5237.3-2008 铝合金建筑型材第4部分： 粉末喷涂型材 GB/T 5237.4-2008 铝合金建筑型材第5部分： 氟碳漆喷涂型材 GB/T 5237.5-2008 铝合金建筑型材第6部分： 隔热型材 GB/T 5237.6-2008 一般工

4、业用铝及铝合金板、带材 第1部分 一般要求 GB/T 3880.1-2006 一般工业用铝及铝合金板、带材 第2部分 力学性能 GB/T 3880.2-2006 一般工业用铝及铝合金板、带材 第1部分 尺寸偏差 GB/T 3880.3-2006 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱 GB 3098.1-2000 紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹 GB 3098.2-2000 紧固件机械性能 螺母 细牙螺纹 GB 3098.4-2000 紧固件机械性能 自攻螺钉 GB 3098.5-2000 紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉、螺柱 GB 3098.6-2000 紧固件机械性能 不锈钢 螺母 GB 30

5、98.15-2000 螺纹紧固件应力截面积和承载面积 GB/T 16823.1-1997 点支式玻幕墙支承装置 JG 138-2001 吊挂式玻幕墙支承装置 JG 139-2001 建筑用铝型材、铝板氟碳涂层 JG 133-2000 混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2004 混凝土用膨胀型、扩孔型锚栓JG160-2004 混凝土接缝用密封胶 JC/T 881-2001 干挂饰面石材及其金属挂件 JC 830.1,830.2-2005 石材用建筑密封胶 JC/T 883-2001 天然花岗石建筑板材 GB/T 18601-2001 建筑结构静力计算手册 (第二版) .基本计算公式: (1)

6、.场地类别划分: 地面粗糙度可分为A、B、C、D四类： -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。 本工程为：福星惠誉·福星国际城三期幕墙工程，按C类地区计算风荷载。(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GB50009-2001(2006年版)规定采用，垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式计算：1 当计算主要承重结构时Wk=zszW0 （GB50009 -1）2 当计算围护结构时 Wk=gzs1zW0

7、 （GB50009 -2）式中： 其中: Wk-垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值(kN/m2)； gz-高度Z处的阵风系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2001第条取定。 根据不同场地类型,按以下公式计算:gz=K(1+2f) 其中K为地区粗糙度调整系数，f为脉动系数。经化简，得： A类场地: gz=0.92×1+35-0.072×(Z/10)-0.12 B类场地: gz=0.89×1+(Z/10)-0.16 C类场地: gz=0.85×1+350.108×(Z/10)-0.22 D类场地: gz=0.80×1+350.252

8、×(Z/10)-0.30 z-风压高度变化系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2001第条取定。 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 B类场地: z=1.000×(Z/10)0.32 C类场地: z=0.616×(Z/10)0.44 D类场地: z=0.318×(Z/10)0.60 按建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006年版)第条 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 按表采用；2. 负压区 对墙面， 取-1.0 对墙角边

9、， 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。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 本工程属于C类地区,故z=0.616×(Z/10)0.44 W0-基本风压,按建筑结构荷载规范GB50009-2001附表D.4给出的100年一遇的风压采用，但不得

10、小于0.3kN/m2，武汉地区取为0.400kN/m2(3).地震作用计算: qEAk=E×max×GAK 其中: qEAk-水平地震作用标准值 E-动力放大系数,按 5.0 取定 max-水平地震影响系数最大值，按相应抗震设防烈度和设计基本地震加速度取定: max选择可按JGJ102-2003中的表进行。表 水平地震影响系数最大值max抗震设防烈度6度7度8度max0.040.08(0.12)0.16(0.24)注:7、8度时括号内数值分别用于设计基本地震速度为0.15g和0.30g的地区。 设计基本地震加速度为0.05g，抗震设防烈度6度： max=0.04 设计基本地

11、震加速度为0.10g，抗震设防烈度7度： max=0.08 设计基本地震加速度为0.15g，抗震设防烈度7度： max=0.12 设计基本地震加速度为0.20g，抗震设防烈度8度： max=0.16 设计基本地震加速度为0.30g，抗震设防烈度8度： max=0.24 设计基本地震加速度为0.40g，抗震设防烈度9度： max=0.32 武汉设计基本地震加速度为0.05g，抗震设防烈度为6度，故取max=0.04 GAK-幕墙构件的自重(N/m2)(4).作用效应组合:一般规定，幕墙结构构件应按下列规定验算承载力和挠度： a.无地震作用效应组合时，承载力应符合下式要求： 0S R b.有地震作

12、用效应组合时，承载力应符合下式要求： SE R/RE式中 S-荷载效应按基本组合的设计值； SE-地震作用效应和其他荷载效应按基本组合的设计值； R-构件抗力设计值； 0-结构构件重要性系数，应取不小于1.0； RE-结构构件承载力抗震调整系数，应取1.0； c.挠度应符合下式要求： df df,lim df-构件在风荷载标准值或永久荷载标准值作用下产生的挠度值； df,lim-构件挠度限值； d.双向受弯的杆件，两个方向的挠度应分别符合dfdf,lim的规定。幕墙构件承载力极限状态设计时，其作用效应的组合应符合下列规定： 1 有地震作用效应组合时，应按下式进行： S=GSGK+wwSWK+E

13、ESEK 2 无地震作用效应组合时，应按下式进行： S=GSGK+wwSWK S-作用效应组合的设计值； SGk-永久荷载效应标准值； SWk-风荷载效应标准值； SEk-地震作用效应标准值； G-永久荷载分项系数； W-风荷载分项系数； E-地震作用分项系数； W-风荷载的组合值系数； E-地震作用的组合值系数； 进行幕墙构件的承载力设计时，作用分项系数，按下列规定取值： 一般情况下，永久荷载、风荷载和地震作用的分项系数G、W、E应分别取1.2、1.4和1.3； 当永久荷载的效应起控制作用时，其分项系数G应取1.35；此时，参与组合的可变荷载效应仅限于竖向荷载效应； 当永久荷载的效应对构件有

14、利时，其分项系数G的取值不应大于1.0。 可变作用的组合系数应按下列规定采用： 一般情况下，风荷载的组合系数W应取1.0，地震作用于的组合系数E应取0.5。 对水平倒挂玻璃及框架，可不考虑地震作用效应的组合，风荷载的组合系数W应取1.0（永久荷载的效应不起控制作用时）或0.6(永久荷载的效应起控制作用时)。幕墙构件的挠度验算时，风荷载分项系数W和永久荷载分项系数均应取1.0，且可不考虑作用效应的组合。.材料力学性能: 材料力学性能，主要参考JGJ 102-2003 玻璃幕墙工程技术规范。(1).玻璃的强度设计值应按表的规定采用。表 玻璃的强度设计值 fg(N/mm2)种 类厚度（mm）大 面侧

15、 面普通玻璃528.019.5浮法玻璃51228.0 19.5151924.0 17.0 2020.0 14.0 钢化玻璃51284.0 58.8151972.0 50.42059.0 41.3注：1. 夹层玻璃和中空玻璃的强度设计值可按所采用的玻璃类型确定；2. 当钢化玻璃的强度标准达不到浮法玻璃强度标准值的3倍时，表中数值 应根据实测结果予于调整；3. 半钢化玻璃强度设计值可取浮法玻璃强度设计值的2倍。当半钢化玻璃 的强度标准值达不到浮法玻璃强度标准值的2倍时，其设计值应根据实 测结果予于调整；4. 侧面玻璃切割后的断面，其宽度为玻璃厚度。(2).铝合金型材的强度设计值应按表的规定采用。表

16、 铝合金型材的强度设计值fa（N/mm2）铝合金牌号状 态壁厚（mm）强度设计值fa抗拉、抗压抗剪局部承压6061T4不区分85.5 49.6 133.0 T6不区分190.5 110.5 199.0 6063T5不区分85.5 49.6 120.0 T6不区分140.0 81.2 161.0 6063AT510124.4 72.2 150.0 10116.6 67.6 141.5 T610147.7 85.7 172.0 10140.0 81.2 163.0 (3).热轧钢材的强度设计值应按现行国家标准钢结构设计规范GB50017-2003的规定采用，也可按表采用。表a 热轧钢材的强度设计值

17、fs（N/mm2）钢材牌号厚度或直径d（mm）抗拉、抗压、抗弯抗剪端面承压Q235d1621512532516d4020512040d60200115Q345d1631018040016d3529517035d50265155注：表中厚度是指计算点的钢材厚度；对轴心受力杆件是指截面中较厚钢板的厚度.(4).冷成型薄壁型钢的钢材的强度设计值应按现行国家标准钢结构设计规范GB50018-2002的规定，可按表b采用。 表 b 冷成型薄壁型钢的强度设计值钢材牌号抗拉、抗压、抗弯 f ts抗剪 f vs端面承压（磨平顶紧） f csQ235205120310Q345300175400(5).不锈钢型材

18、和棒材的强度设计值可按表c采用。表5.2.3c 不锈钢型材和棒材的强度设计值牌号0.2抗拉强度f ts1抗剪强度 f vs1端面承压强度 f cs106Cr19Ni10S3040820517810424606Cr19Ni10NS30458275239139330022Cr19Ni10S3040317515288210022Cr19Ni10NS3045324521312429406Cr17Ni12Mo2S3160820517810424606Cr17Ni12Mo2NS31658275239139330022Cr17Ni12Mo2S3160317515288210022Cr17Ni12Mo2NS3

19、1653245213124294(6).玻璃幕墙材料的弹性模量可按表的规定采用。表 材料的弹性模量 E（N/mm2）材 料E玻 璃0.72105铝合金0.70105钢、不锈钢2.06105消除应力的高强钢丝2.05105不锈钢绞线1.201051.50105高强钢绞线1.95105钢丝绳0.801051.00105 注：钢绞线弹性模量可按实测值采用。(7).玻璃幕墙材料的泊松比可按表的规定采用。表 材料的泊松比材 料材 料玻璃0.20钢、不锈钢0.30铝合金0.33高强钢丝、钢绞线0.30(8).玻璃幕墙材料的线膨胀系数可按表的规定采用。表 材料的线膨胀系数(1/)材料材料 玻璃0.80

20、15;10-51.00×10-5不锈钢板1.80×10-5钢材1.20×10-5混凝土1.00×10-5铝材2.35×10-5砌砖体0.50×10-5(9).玻璃幕墙材料的重力密度标准值可按表的规定采用。表 材料的重力密度g（kN/m3)材料g材料g普通玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃25.6矿棉1.21.5玻璃棉0.51.0钢材78.5岩棉0.52.5铝合金28.0墙面区计算一、风荷载计算 标高为110.0m处风荷载计算 W0:基本风压 W0=0.40 kN/m2 gz: 110.0m高处阵风系数(按C类区计算) gz=0.85

21、×1+350.108×(Z/10)-0.22=1.586 z: 110.0m高处风压高度变化系数(按C类区计算): (GB50009-2001)(2006年版) z=0.616×(Z/10)0.44 =0.616×(110.0/10)0.44=1.769 sl:局部风压体型系数(墙面区) 板块（第1处） 900.00mm×1200.00mm=1.08m2 该处从属面积为：1.08m2 sl (A)=sl (1)+sl (10)-sl (1)×log(A) =-1.0+0.8×1.0-1.0×0.033 =-0.99

22、3 sl=-0.993+(-0.2)=-1.193 该处局部风压体型系数sl=1.193 风荷载标准值: Wk=gz×z×sl×W0 (GB50009-2001)（2006年版） =1.586×1.769×1.193×0.400 =1.340 kN/m2 风荷载设计值: W: 风荷载设计值(kN/m2) w: 风荷载作用效应的分项系数：1.4 按建筑结构荷载规范GB50009-2001 规定采用 W=w×Wk=1.4×1.340=1.876kN/m2 支承结构（第1处） 3000mm×1100mm=3.3

23、0m2 该处从属面积为：3.30m2 sl (A)=sl (1)+sl (10)-sl (1)×log(A) =-1.0+0.8×1.0-1.0×0.519 =-0.896 sl=-0.896+(-0.2)=-1.096 该处局部风压体型系数sl=1.096 风荷载标准值: Wk=gz×z×sl×W0 (GB50009-2001)（2006年版） =1.586×1.769×1.096×0.400 =1.231 kN/m2 风荷载设计值: W: 风荷载设计值(kN/m2) w: 风荷载作用效应的分项系数：1

24、.4 按建筑结构荷载规范GB50009-2001 规定采用 W=w×Wk=1.4×1.231=1.723kN/m2二、板强度校核: 1.石材强度校核 用MU110级石材，其抗弯强度标准值为：8.0N/mm2 石材抗弯强度设计值：3.70N/mm2 石材抗剪强度设计值：1.90N/mm2 校核依据：=3.700N/mm2 Ao: 石板短边长：0.900m Bo: 石板长边长：1.200m a: 计算石板抗弯所用短边长度: 0.700m b: 计算石板抗弯所用长边长度: 1.200m t: 石材厚度: 25.0mm GAK:石板自重=700.00N/m2 m1: 四角支承板弯矩

25、系数, 按短边与长边的边长比(a/b=0.583) 查表得: 0.1303 Wk: 风荷载标准值: 1.340kN/m2 垂直于平面的分布水平地震作用: qEAk: 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用 (kN/m2) qEAk=5×max×GAK =5×0.040×700.000/1000 =0.140kN/m2 荷载组合设计值为： Sz=1.4×Wk+1.3×0.5×qEAk =1.967kN/m2 应力设计值为： =6×m1×Sz×b2×103/t2 =6×0.1303&#

26、215;1.967×1.2002×103/25.02 =3.543N/mm2 3.543N/mm23.700N/mm2 强度可以满足要求 2.石材剪应力校核 校核依据: max :石板中产生的剪应力设计值(N/mm2) n:一个连接边上的挂钩数量: 2 t:石板厚度: 25.0mm d:槽宽: 7.0mm s:槽底总长度: 60.0mm :系数,取1.25 对边开槽 =Sz×Ao×Bo××1000/n×(t-d)×s =1.229N/mm2 1.229N/mm21.900N/mm2 石材抗剪强度可以满足 3.挂钩剪

27、应力校核 校核依据: max :挂钩剪应力设计值(N/mm2) Ap:挂钩截面面积: 19.600mm2 n:一个连接边上的挂钩数量: 2 对边开槽 =Sz×Ao×Bo××1000/(2×n×Ap) =33.871N/mm2 33.871N/mm2125.000N/mm2 挂钩抗剪强度可以满足 三、幕墙立柱计算: 幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算：1. 荷载计算:(1)风荷载均布线荷载设计值(矩形分布)计算 qw: 风荷载均布线荷载设计值(kN/m) W: 风荷载设计值: 1.723kN/m2 B: 幕墙分格宽: 1.100m q

28、w=W×B =1.723×1.100 =1.896 kN/m(2)地震荷载计算 qEA: 地震作用设计值(KN/m2): GAk: 幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 700N/m2 垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值: qEAk: 垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值 (kN/m2) qEAk=5×max×GAk =5×0.040×700.000/1000 =0.140 kN/m2 E: 幕墙地震作用分项系数: 1.3 qEA=1.3×qEAk =1.3×0.140 =0.182 kN/m2 qE：水平地

29、震作用均布线作用设计值(矩形分布) qE=qEA×B =0.182×1.100 =0.200 kN/m(3)立柱弯矩: Mw: 风荷载作用下立柱弯矩(kN.m) qw: 风荷载均布线荷载设计值: 1.896(kN/m) Hsjcg: 立柱计算跨度: 3.000m Mw=qw×Hsjcg2/8 =1.896×3.0002/8 =2.133 kN·m ME: 地震作用下立柱弯矩(kN·m): ME=qE×Hsjcg2/8 =0.200×3.0002/8 =0.225kN·m M: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下

30、产生弯矩(kN·m) 采用SW+0.5SE组合 M=Mw+0.5×ME =2.133+0.5×0.225 =2.245kN·m2. 选用立柱型材的截面特性: 立柱型材号: XC1QY1502 选用的立柱材料牌号:Q235 d<=16 型材强度设计值: 抗拉、抗压215.000N/mm2 抗剪125.0N/mm2 型材弹性模量: E=2.10×105N/mm2 X轴惯性矩: Ix=59.186cm4 Y轴惯性矩: Iy=34.462cm4 立柱型材在弯矩作用方向净截面抵抗矩: Wn=16.910cm3 立柱型材净截面积: An=8.941c

31、m2 立柱型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度: LT_x=8.000mm 立柱型材计算剪应力处以上(或下)截面对中和轴的面积矩: Ss=10.404cm3 塑性发展系数: =1.053. 幕墙立柱的强度计算: 校核依据: N/An+M/(×Wn)a=215.0N/mm2(拉弯构件) B: 幕墙分格宽: 1.100m GAk: 幕墙自重: 700N/m2 幕墙自重线荷载: Gk=700×B/1000 =700×1.100/1000 =0.770kN/m Nk: 立柱受力: Nk=Gk×L =0.770×3.000 =2.310kN N: 立柱受力

32、设计值: rG: 结构自重分项系数: 1.2 N=1.2×Nk =1.2×2.310 =2.772kN : 立柱计算强度(N/mm2)(立柱为拉弯构件) N: 立柱受力设计值: 2.772kN An: 立柱型材净截面面积: 8.941cm2 M: 立柱弯矩: 2.245kN·m Wn: 立柱在弯矩作用方向净截面抵抗矩: 16.910cm3 : 塑性发展系数: 1.05 =N×10/An+M×103/(1.05×Wn) =2.772×10/8.941+2.245×103/(1.05×16.910) =129

33、.558N/mm2 129.558N/mm2 < a=215.0N/mm2 立柱强度可以满足 4. 幕墙立柱的刚度计算: 校核依据: dfL/250 df: 立柱最大挠度 Du: 立柱最大挠度与其所在支承跨度(支点间的距离)比值: L: 立柱计算跨度: 3.000m df=5×qWk×Hsjcg4×1000/(384×2.1×Ix)=11.490mm Du=U/(L×1000) =11.490/(3.000×1000) =1/261 1/261 < 1/250 且 U<=20(跨距大于4500mm时此值为3

34、0) 挠度可以满足要求！ 5. 立柱抗剪计算: 校核依据: max=125.0N/mm2(1)Qwk: 风荷载作用下剪力标准值(kN) Qwk=Wk×Hsjcg×B/2 =1.231×3.000×1.100/2 =2.031kN(2)Qw: 风荷载作用下剪力设计值(kN) Qw=1.4×Qwk =1.4×2.031 =2.844kN(3)QEk: 地震作用下剪力标准值(kN) QEk=qEAk×Hsjcg×B/2 =0.140×3.000×1.100/2 =0.231kN(4)QE: 地震作用下

35、剪力设计值(kN) QE=1.3×QEk =1.3×0.231 =0.300kN(5)Q: 立柱所受剪力: 采用Qw+0.5QE组合 Q=Qw+0.5×QE =2.844+0.5×0.300 =2.994kN(6)立柱剪应力: : 立柱剪应力: Ss: 立柱型材计算剪应力处以上(或下)截面对中和轴的面积矩: 10.404cm3 立柱型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度: LT_x=8.000mm Ix: 立柱型材截面惯性矩: 59.186cm4 =Q×Ss×100/(Ix×LT_x) =2.994×10.404

36、15;100/(59.186×8.000) =6.578N/mm2 =6.578N/mm2 < 125.0N/mm2 立柱抗剪强度可以满足 四、立柱与主结构连接 Lct2: 连接处热轧钢角码壁厚: 6.0mm Jy: 连接处热轧钢角码承压强度: 305.0N/mm2 D2: 连接螺栓公称直径: 12.0mm D0: 连接螺栓有效直径: 10.4mm 选择的立柱与主体结构连接螺栓为:不锈钢螺栓 A1,A2组 50级 L_L:连接螺栓抗拉强度:230N/mm2 L_J:连接螺栓抗剪强度:175N/mm2 采用SG+SW+0.5SE组合 N1wk: 连接处风荷载总值(N): N1wk

37、=Wk×B×Hsjcg×1000 =1.231×1.100×3.000×1000 =4062.3N 连接处风荷载设计值(N) : N1w=1.4×N1wk =1.4×4062.3 =5687.2N N1Ek: 连接处地震作用(N): N1Ek=qEAk×B×Hsjcg×1000 =0.140×1.100×3.000×1000 =462.0N N1E: 连接处地震作用设计值(N): N1E=1.3×N1Ek =1.3×462.0 =600

38、.6N N1: 连接处水平总力(N): N1=N1w+0.5×N1E =5687.2+0.5×600.6 =5987.5N N2: 连接处自重总值设计值(N): N2k=700×B×Hsjcg =700×1.100×3.000 =2310.0N N2: 连接处自重总值设计值(N): N2=1.2×N2k =1.2×2310.0 =2772.0N N: 连接处总合力(N): N=(N12+N22)0.5 =(5987.5202+2772.0002)0.5 =6598.1N Nvb: 螺栓的受剪承载能力: Nv: 螺栓

39、受剪面数目: 2 Nvb=2××D02×L_J/4 =2×3.14×10.3602×175/4 =29488.8N 立柱型材种类: Q235 d<=16 Ncbl: 用一颗螺栓时，立柱型材壁抗承压能力(N): D2: 连接螺栓直径: 12.000mm Nv: 连接处立柱承压面数目: 2 t: 立柱壁厚: 4.0mm XC_y: 立柱局部承压强度: 305.0N/mm2 Ncbl=D2×t×2×XC_y =12.000×4.0×2×305.0 =29280.0N Num1

40、: 立柱与建筑物主结构连接的螺栓个数: 计算时应取螺栓受剪承载力和立柱型材承压承载力设计值中的较小者计算螺栓个数。 螺栓的受剪承载能力Nvb=29488.8N大于立柱型材承压承载力Ncbl=29280.0N Num1=N/Ncbl =6598.059/29280.000 =0个 取2个 根据选择的螺栓数目，计算螺栓的受剪承载能力Nvb=58977.6N 根据选择的螺栓数目，计算立柱型材承压承载能力Ncbl=58560.0N Nvb=58977.6N > 6598.1N Ncbl=58560.0N > 6598.1N 强度可以满足 角码抗承压能力计算: 角码材料牌号:Q235钢 (

41、C级螺栓) Lct2: 角码壁厚: 6.0mm Jy: 热轧钢角码承压强度: 305.000N/mm2 Ncbg: 钢角码型材壁抗承压能力(N): Ncbg=D2×2×Jy×Lct2×Num1 =12.000×2×305×6.000×2.000 =87840.0N 87840.0N > 6598.1N 强度可以满足 五、幕墙预埋件总截面面积计算 本工程预埋件受拉力和剪力 V: 剪力设计值: V=N2 =2772.0N N: 法向力设计值: N=N1 =5987.5N M: 弯矩设计值(N·mm):

42、e2: 螺孔中心与锚板边缘距离: 50.0mm M=V×e2 =2772.0×50.0 =138600.0N·mm Num1: 锚筋根数: 4根 锚筋层数: 2层 r: 锚筋层数影响系数: 1.0 关于混凝土：强度等级C30 混凝土轴心抗压强度设计值:fc=14.300N/mm2 按现行国家标准混凝土结构设计规范 GB50010-2002 表采用。 选用HRB335锚筋 锚筋强度设计值:fy=300.000N/mm2 按规范，锚筋强度设计值不大于300N/mm2 d: 钢筋直径: 12.0mm v: 钢筋受剪承载力系数: v×d)×(fc/fy

43、)0.5 依据GB50010 -5式计算×12.000)×(14.300/300.000)0.5 =0.7 t: 热轧钢板锚板厚度: 8.0mm b: 锚板弯曲变形折减系数: b=0.6+0.25×(t/d) 依据GB50010 -6式计算 =0.6+0.25×(8.0/12.000) =0.8 Z: 外层钢筋中心线距离: 180.0mm As: 锚筋实际总截面积: As=Num1××d2/4 =4.000×3.14×d2/4 =452.2mm2 锚筋的总截面积计算值: 依据GB50010 -1和10.9.1-2等

44、公式计算 As1=V/(r×v×fy)+N/(0.8×b×fy)+M/(1.3×r×b×fy×Z) =49.0mm2 As2=N/(0.8×b×fy)+M/(0.4×r×b×fy×Z) =40.9mm2 49.0mm2 < 452.2mm2 40.9mm2 < 452.2mm2 4根12.000锚筋可以满足要求! 锚板面积 A=45000.0 mm2 0.5fcA=321750.0 N N=5987.5N < 0.5fcA 锚板尺寸可以满

45、足要求! 六、幕墙预埋件焊缝计算 根据钢结构设计规范GB50017-2003 公式-1、7.1.1-2和7.1.1-3计算 hf:角焊缝焊脚尺寸8.000mm L:角焊缝实际长度100.000mm he:角焊缝的计算厚度=0.7hf=5.6mm Lw:角焊缝的计算长度=L-2hf=84.0mm fhf:Q235热轧钢板角焊缝的强度设计值:160N/mm2 f:角焊缝的强度设计值增大系数，取值为:1.22 m:弯矩引起的应力 m=6×M/(2×he×lw2×f) =8.625N/mm2 n:法向力引起的应力 n =N/(2×he×Lw&

46、#215;f) =5.217N/mm2 :剪应力 =V/(2×Hf×Lw) =2.063N/mm2 :总应力 =(m+n)2+2)0.5 =13.995 =13.995N/mm2fhf=160N/mm2 焊缝强度可以满足! 七、幕墙横梁计算 幕墙横梁计算简图如下图所示：1. 选用横梁型材的截面特性: 选用型材号: XC2H723 选用的横梁材料牌号: Q235 d<=16 横梁型材抗剪强度设计值: 125.000N/mm2 横梁型材抗弯强度设计值: 215.000N/mm2 横梁型材弹性模量: E=2.05×105N/mm2 Mx横梁绕截面X轴(平行于幕墙平

47、面方向)的弯矩(N.mm) My横梁绕截面Y轴(垂直于幕墙平面方向)的弯矩(N.mm) Wnx横梁截面绕截面X轴(幕墙平面内方向)的净截面抵抗矩: Wnx=4.885cm3 Wny横梁截面绕截面Y轴(垂直于幕墙平面方向)的净截面抵抗矩: Wny=1.269cm3 型材截面积: A=4.776cm2 塑性发展系数，可取1.052. 幕墙横梁的强度计算: 校核依据: Mx/Wnx+My/Wnyf=215.0 横梁上分格高: 1.200m 横梁下分格高: 1.200m H-横梁受荷单元高(应为上下分格高之和的一半): 1.200m l-横梁跨度,l=1100mm(1)横梁在自重作用下的弯矩(kN&#

48、183;m) GAk: 横梁自重: 700N/m2 Gk: 横梁自重荷载线分布均布荷载标准值(kN/m): 横梁自重受荷按上单元高: 1.200m Gk=700×H/1000 =700×1.200/1000 =0.840kN/m G: 横梁自重荷载线分布均布荷载设计值(kN/m) G=1.2×Gk =1.2×0.840 =1.008kN/m My: 横梁在自重荷载作用下的弯矩(kN·m) My=G×B2/8 =1.008×1.1002/8 =0.152kN·m(2)横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m) 风

49、荷载线分布最大集度标准值(三角形分布) qwk=Wk×B =1.231×1.100 =1.354kN/m 风荷载线分布最大集度设计值 qw=1.4×qwk =1.4×1.354 =1.896kN/m Mxw: 横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m) Mxw=qw×B2/12 =1.896×1.1002/12 =0.191kN·m(3)地震作用下横梁弯矩 qEAk: 横梁平面外地震作用: E: 动力放大系数: 5 max: 地震影响系数最大值: 0.040 GAk: 幕墙构件自重: 700 N/m2 qEAk=5

50、15;max× 700/1000 =5×0.040× 700/1000 =0.140kN/m2 qex: 水平地震作用最大集度标准值 B: 幕墙分格宽: 1.100m 水平地震作用最大集度标准值(三角形分布) qex=qEAk×B =0.140×1.100 =0.154KN/m qE: 水平地震作用最大集度设计值 E: 地震作用分项系数: 1.3 qE=1.3×qex =1.3×0.154 =0.200kN/m MxE: 地震作用下横梁弯矩: MxE=qE×B2/12 =0.200×1.1002/12 =

51、0.020kN·m(4)横梁强度: : 横梁计算强度(N/mm2): 采用SG+SW+0.5SE组合 Wnx: 横梁截面绕截面X轴的净截面抵抗矩: 4.885cm3 Wny: 横梁截面绕截面Y轴的净截面抵抗矩: 1.269cm3 : 塑性发展系数: 1.05 =103×My/(1.05×Wny)+103×Mxw/(1.05×Wnx)+0.5×103×MxE/(1.05×Wnx) =153.656N/mm2 153.656N/mm2 < a=215.0N/mm2 横梁正应力强度可以满足 3. 幕墙横梁的抗剪强度计算: 校核依据: x=Vy×Sx/(Ix×tx)125.0N/mm2 校核依据: y=Vx×Sy/(Iy×ty)