石材与瓷板幕墙工程结构设计计算书

1、精品资料石材与瓷板幕墙工程结构设计计算书项目名称 : 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 : 未命名公司可编辑精品资料目录一. 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：可编辑精品资料3.作用效应组合：四、幕墙立柱计算1.立柱型材选材计算：2.

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：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：可编辑精品资料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

3、.焊缝校核计算：十、立柱连接伸缩缝计算十一、耐候胶胶缝计算可编辑精品资料一. 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/T18575-20012.建筑

4、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可编辑精品资料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G

5、B/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/T437-20003.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GB8013-19874.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干挂石材幕墙用环氧胶粘剂JC/T887-2001天然

6、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可编辑精品资料建筑瓷板装饰工程技术规范CECS101：98建筑装饰用微晶玻璃JC/T872-20005.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

7、带GB/T3274金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求GB/T13912-19926.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可编辑精品资料7.土建图纸：可编辑精品资料二、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

8、、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。可编辑精品资料三、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*w07.1.1-

9、2GB50009-2001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2.250s风荷载体型系数，竖直幕墙外表面取1.500Z 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1.130W。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

10、下式计算：qEk = E* max*(G+G1)5.3.4JGJ102-2003式中： qEK 垂直幕墙平面的分布水平地震作用（kN/m2 ）可编辑精品资料E地震动力放大系数，取5.000max水平地震影响系数最大值，取0.000G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 ESEk5.4.1JGJ

11、102-003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；进行位移及挠度计算时；重力荷载：G：1.0；可编辑精品资料风 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；

12、地震作用的组合系数 E 为 0.5；可编辑精品资料四 .石板的选用与校核当前计算板数n = 0可编辑精品资料五 .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/(W

13、x*1.05) + My/(Wy*1.05)< f可编辑精品资料+ end +可编辑精品资料六 . * 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*f

14、a + My/(Wy*1.05)< f(MPa)可编辑精品资料单元序号 : 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) <= f=215.0(MPa)( 强度满足要求 )刚度验算：位移 u = 0.024(mm)刚度比= 9049160.7刚度比= 9049160.7 > 180 (刚度满足要求 )-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

15、压弯强度f = 3.530(MPa) <= f=215.0(MPa)( 强度满足要求 )刚度验算：位移 u = 0.005(mm)刚度比= 44745778.8刚度比= 44745778.8 > 180 (刚度满足要求 )-单元序号 : 3高度为1.200(m)可编辑精品资料强度校核 :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) <= f=215.0(MPa)( 强度满足要求 )刚度验算：位移 u = 0.024(mm)刚度比= 9049160.7刚度比= 9049160.7 >

16、; 180 (刚度满足要求 )-+ end +可编辑精品资料七、 * 连接件设计 *基本参数：1：计算点标高： 40.0002：立柱计算间距B （指立柱左右分格平均宽度）： 1200.0003：横梁计算分格尺寸(指横梁上下分格平均高度） ： = 1200.0004：立柱预埋件间距L(mm): 1200.005：横梁总跨数n(跨): 46：立柱总跨数m(跨): 3A: 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

17、 (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：可编辑精品资料Nv1b = nv1* *d*d*fv1b/47.2.1-1GBJ17-88= 6078.982Nv1b ：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

18、：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*fc17.2.1-3GB50017-2003= 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：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.

19、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:可编辑精品资料N2 = sqrt(G1*G1+G2*G2) = 4430.600 (N)(3)连接处螺栓强度计算：Nv2b = nv2* *d*d*fv2b/47.2.1-1GBJ17-88= 6078.982Nv2b：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*

20、d*t2*fc27.2.1-3GB50017-2003= 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*fc37.2.1-3GB50017-2003= 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可编辑精品资料螺栓抗剪强度设计值fv3b(MPa)：215

21、.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/47.2.1-1GBJ17-88= 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)Nc

22、4 = 2 * Nnum3 * d * t2 * fc47.2.1-3GB50017-2003= 82560.000(N) > Q = 4549.000(N)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 * fc57.2.1-3GB50017-2003可编辑精品资料= 51600.000(N) > Q = 4549.000(N)钢角码型材壁抗承压能力验算满足要求!可编辑精品资料七、 * 预埋件设计 *计算公式(轴力受压为正 )（规范 C.0.1）：受拉时： AsV/( ×

23、v fs)+N/(0.8 ×b× fs)+M/(1.3 ××b fs× ZAsN/(0.8 ×b× fs)+M/(0.4 ××bfs×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 ××bfs×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 +可编辑精品资料九、 * 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-mm)焊角高度 hf = 6.00(mm)