某建筑外装修石材幕墙设计计算书原

1、.000：.；石材幕墙设计计算书设计： 校正： 装饰二一年二月目录 TOC f h z t 标题 2,1,标题 3,2 HYPERLINK l _Toc287964085 1 计算援用的规范、规范及资料 石材幕墙设计计算书计算援用的规范、规范及资料幕墙设计规范： JGJ113-2021 GB/T21086-2007 JGJ133-2001建筑设计规范： GB50017-2003 JGJ3-2002 GB50045-95(2005年版) JGJ145-2004 JGJ81-2002 GB50009-2001(2006年版、部分修订) GB50011-2001(2021年版) GB50057-94

2、(2000年版) GB50018-2002 GB50352-2005金属板及石材规范： JC830.1、2-2005 GB/T18600-2021 GB/T19766-2005 GB/T18601-2021钢材规范： JG/T178-2005 GB/T3077-1999 GB/T12-2002 GB/T5117-1999 GB/T700-2006GB/T3274-2007 GB/T699-1999胶类及密封资料规范： JC/T942-2004 JC887-2001 JC/T881-2001 GB16776-2005 GB/T19686-2005 JC/T973-2005 GB/T11835-2

3、007 JC/T883-2001相关物理性能等级测试方法： JGJ132-2021 GB50205-2001 GB50204-2002 GB/T15227-2007 GB/T18575-2001 GB/T18250-2000 GB/T8484-2021 GB/T11976-2002 GB/T8485-2021 GB50210-2001(第二版)土建图纸：根本参数幕墙所在地域 ；地面粗糙度分类等级 幕墙属于外围护构件，按(GB50009-2001) A类：指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地域； 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；

4、D类：指有密集建筑群且房屋较高的城市市区；按照上面分类规范，本工程按C类地形思索。抗震设防 按，建筑工程应分为以下四个抗震设防类别： 1.特殊设防类：指运用上有特殊设备，涉及国家公共平安的艰苦建筑工程和地震时能够发生严重次生灾祸等特别艰苦灾祸后果，需求进展特殊设防的建筑，简称甲类； 2.重点设防类：指地震时运用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时能够导致大量人员伤亡等艰苦灾祸后果，需求提高设防规范的建筑，简称乙类； 3.规范设防类：指大量的除1、2、4款以外按规范要求进展设防的建筑，简称丙类； 4.适度设防类：指运用上人员稀少且震损不致产生次生灾祸，允许在一定条件下适度降低要求

5、的建筑，简称丁类； 在维护构造抗震设计计算中： 1.特殊设防类，应按高于本地域抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施，同时，应按同意的地震平安性评价的结果且高于本地域抗震设防烈度的要求确定其地震作用； 2.重点设防类，应按高于本地域抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施，同时，应按本地域抗震设防烈度确定其地震作用； 3.规范设防类，应按本地域抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用； 4.适度设防类，应按本地域抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用； 根据国家规范(GB50011-2001 2021版)，唐山地域地震根本烈度为：8度，地震动峰值加速度为0.2g，由于本工程是规范设防类，因此实践抗震计

6、算中的程度地震影响系数最大值应按本地域抗震设防烈度选取，也就是取：max=0.16；幕墙接受荷载计算风荷载规范值的计算方法 幕墙属于外围护构件，按建筑构造荷载规范(GB50009-2001 2006年版)计算： wk=gzzs1w0 7.1.1-2GB50009-2001 2006年版上式中： wk：作用在幕墙上的风荷载规范值(MPa)； Z：计算点标高：25m； 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(高度缺乏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.

7、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C类地形，25m高度处瞬时风压的阵风系数： gz=0.85(1+2(0.734(Z/10)-0.22)=1.87 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=45

8、0m，当Z30m时，取Z=30m；对于C类地形，25m高度处风压高度变化系数： z=0.616(Z/10)0.44=0.9219 s1：部分风压体型系数； 按GB50009-2001(2006年版)第7.3.3条：验算围护构件及其衔接的强度时，可按以下规定采用部分风压体型系数s1： 一、外外表 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、内外表 对封锁式建筑物，按外表风压的正负情况取-0.2或0.2。 本计算点为大面位置。 按JGJ102-2003第5.3.2条文阐明：风荷载在建筑物外表分布是不均匀的，在檐口附近、边角部位较大。根据风

9、洞实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，其他墙面可思索-1.0，由于维护构造有开启的能够，所以还应思索室内压-0.2。对无开启的构造，条文阐明第7.3.3条指出“对封锁建筑物，思索到建筑物内实践存在的个别洞口和缝隙，以及机械通风等要素，室内能够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，均要思索内外表的部分体型系数。 另注：上述的部分体型系数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，部分风压体型系数s1(10)可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于

10、10m2而大于1m2时，部分风压体型系数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； w0：根本风压值(MPa)，根据现行GB50009-2001附表D.4(全国根本风压分布图)中数值采用，但不小于0.3KN/m2，按重现期50年，唐山地域取0.0004MPa；计算支撑构造时的风荷载规范值 计算支撑构造时的构件从属面积： A=1.25.1=6.12m2 LogA=0.787 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =0.843 s1=0.843+0.2 =1

11、.043 wk=gzzs1w0 =1.870.92191.0430.0004 =0.000719MPa 由于wk0.001MPa,所以按JGJ102-2003，取wk=0.001MPa.计算面板资料时的风荷载规范值 计算面板资料时的构件从属面积： A=1.20.8=0.96m2 LogA=0 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =1 s1=1+0.2 =1.2 wk=gzzs1w0 =1.870.92191.20.0004 =0.000827MPa 由于wk0.001MPa,所以按JGJ102-2003，取wk=0.001MPa.垂直于幕墙平面的分布程度地震作用规范值 q

12、EAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 qEAk：垂直于幕墙平面的分布程度地震作用规范值(MPa)； E：动力放大系数,取5.0； max：程度地震影响系数最大值，取0.16； Gk：幕墙构件的重力荷载规范值(N)； A：幕墙构件的面积(mm2)；作用效应组合荷载和作用效应按下式进展组合： 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规范值； Swk、SEk：分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生的效应规范值； G、w、E：各效应的分项系数； w、E：分别为风荷载，地震作用

13、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：进展幕墙构件强度、衔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；进展挠度计算时； 重力荷载：G：1.0； 风 荷 载：w：1.0； 地震作用：可不做组合思索；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；幕墙立柱计算根本参数： 1：计算点标高：25m； 2：力学模型：单跨简支梁； 3：立柱跨度：L=5100mm； 4：立柱左分格宽：1200mm；立柱右分格宽：1200mm； 5：立柱计算间距：B=1200m

14、m； 6：板块配置：石材； 7：立柱材质：Q235； 8：安装方式：偏心受拉；本处幕墙立柱按单跨简支梁力学模型进展设计计算，受力模型如下：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规范值(N/mm)； wk：风荷载规范值(MPa)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； qwk=wkB =0.0011200 =1.2N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.41.2 =1.68N/mm(2)程度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程度地震作用规范值(MPa)； E：动力放大

15、系数，取5.0； max：程度地震影响系数最大值，取0.16； Gk：幕墙构件的重力荷载规范值(N)，(含面板和框架)； A：幕墙构件的面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.00.160.0011 =0.00088MPa qEk：程度地震作用线荷载集度规范值(N/mm)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； qEk=qEAkB =0.000881200 =1.056N/mm qE：程度地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.31.056 =1.373N/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

16、组合： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =1.68+0.51.373 =2.366N/mm用于挠度计算时，采用Sw规范值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =1.2N/mm(4)立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值： Mx：弯矩组合设计值(Nmm)； Mw：风荷载作用下立柱产生的弯矩设计值(Nmm)； ME：地震作用下立柱产生的弯矩设计值(Nmm)； L：立柱跨度(mm)；采用Sw+0.5SE组合： Mw=qwL2/8 ME=qEL2/8 Mx=Mw+0.5ME =qL2/8 =2.36651002/8 =7692457.5Nmm确定资料的截面参数(1)立柱

17、抵抗矩预选值计算： Wnx：立柱净截面抵抗矩预选值(mm3)； Mx：弯矩组合设计值(Nmm)； ：塑性开展系数： 对于钢材龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新GB 50429-2007，取1.00； fs：型材抗弯强度设计值(MPa)，对Q235取215MPa； Wnx=Mx/fs =7692457.5/1.05/215 =34075.116mm3(2)立柱惯性矩预选值计算： qk：风荷载线荷载集度规范值(N/mm)； E：型材的弹性模量(MPa)，对Q235取206000MPa； Ixmin：资料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm4)； L：计算跨度(m

18、m)； df,lim：按规范要求，立柱的挠度限值(mm)； df,lim=5qkL4/384EIxmin L/250=5100/250=20.4mm 按5.1.1.2GB/T21086-2007的规定，对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙其它方式幕墙或外维护构造无绝对挠度限制： 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=20.4mm Ixmin=5qkL4/384Edf,lim =51.251004/384/206000/20.4 =2515378.489mm4选用立柱型材的截面特性 按上一项计算结果选用型材号：矩形

19、钢管120604 资料也是L5*4 型材的抗弯强度设计值：fs=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=2552000mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=847700mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=42530mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=42530mm3 型材净截面面积：An=6mm2 型材线密度：g=0.108016N/mm 型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=8mm 型材受力面对中性轴的面积矩：Sx=26460mm3 塑性开展系数：=1.05立柱的抗弯强度计算(1)立柱轴向拉力设计值： Nk：立柱轴向拉力规范

20、值(N)； qGAk：幕墙单位面积的自重规范值(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 =0.001112005100 =6732N N：立柱轴向拉力设计值(N)； N=1.2Nk =1.26732 =8078.4N(2)抗弯强度校核：按单跨简支梁(受拉)立柱抗弯强度公式，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)； x：塑

21、性开展系数： 对于钢材龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新GB 50429-2007，取1.00； fs：型材的抗弯强度设计值，取215MPa；那么： N/An+Mx/Wnx=8078.4/6+7692457.5/1.05/42530 =178.129MPa215MPa立柱抗弯强度满足要求。立柱的挠度计算 由于惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只需选择的立柱惯性矩大于预选值，挠度就满足要求： 实践选用的型材惯性矩为：Ix=2552000mm4 预选值为：Ixmin=2515378.489mm4 实践挠度计算值为： df=5qkL4/384EIx =51

22、.251004/384/206000/2552000 =20.107mm 而df,lim=20.4mm所以，立柱挠度满足规范要求。立柱的抗剪计算校核根据： maxs=125MPa (立柱的抗剪强度设计值)(1)Vwk：风荷载作用下剪力规范值(N)： Vwk=wkBL/2 =0.00112005100/2 =3060N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)： Vw=1.4Vwk =1.43060 =4284N(3)VEk：地震作用下剪力规范值(N)： VEk=qEAkBL/2 =0.0008812005100/2 =2692.8N(4)VE：地震作用下剪力设计值(N)： VE=1.3VEk =

23、1.32692.8 =3500.64N(5)V：立柱所受剪力设计值组合： 采用Vw+0.5VE组合： V=Vw+0.5VE =4284+0.53500.64 =6034.32N(6)立柱剪应力校核： 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 =6034.3226460/2552000/8 =7.821MPa 7.821MPa125MPa立柱抗剪强度满足要求!幕墙横梁计算根本参数： 1：计算点标高：25m； 2：横梁

24、跨度：B=1200mm； 3：横梁上分格高：800mm；横梁下分格高：800mm； 4：横梁计算间距：H=800mm； 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；由于BH，所以本处幕墙横梁按梯形荷载简支梁力学模型进展设计计算，受力模型如下：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规范值(N/mm)； wk：风荷载规范值(MPa)； H：幕墙横梁计算间距(mm)； qwk=wkH =0.001800 =0.8N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.40

25、.8 =1.12N/mm(2)垂直于幕墙平面的分布程度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程度地震作用(MPa)； E：动力放大系数，取5.0； max：程度地震影响系数最大值，取0.16； Gk：幕墙构件的重力荷载规范值(N)，(主要指面板组件)； A：幕墙平面面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.00.160.001 =0.0008MPa qEk：横梁受程度地震作用线荷载集度规范值(N/mm)； H：幕墙横梁计算间距(mm)； qEk=qEAkH =0.0008800 =0.64N/mm qE：横梁受程度地震作

26、用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.64 =0.832N/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 =1.12+0.50.832 =1.536N/mm用于挠度计算时，采用Sw规范值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =0.8N/mm(4)横梁在风荷载及地震组协作用下的弯矩值(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

27、)； 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 =1.53612002(3-(800/1200)2)/24 =235520Nmm(5)横梁在自重荷载作用下的弯矩值(按矩形分布)： Gk：横梁自重线荷载规范值(N/mm)； H1：横梁自重荷载作用高度(mm)，对挂式构造取横梁下分格高，对非挂式构造取横梁上分格高； Gk=0.001H1 =0.001800 =0.8N/mm G：横梁自重线荷载设计值(N/m

28、m)； G=1.2Gk =1.20.8 =0.96N/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 =0.9612002/8 =172800Nmm确定资料的截面参数(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：塑性开展系数： 对于钢材龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新GB 50429-2007，取1.00； fs：型材抗

29、弯强度设计值(MPa)，对Q235取215；按下面公式计算： Wnx=Mx/xfs =172800/1.05/215 =765.449mm3 Wny=My/yfs =235520/1.05/215 =1043.278mm3(2)横梁惯性矩预选： df1,lim：按规范要求，横梁在程度力规范值作用下的挠度限值(mm)； df2,lim：按规范要求，横梁在自重力规范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； 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

30、它方式幕墙或外维护构造无绝对挠度限制： 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，自重规范值作用下挠度不应超越其跨度的1/500，并且不应大于3mm； B/250=1200/250=4.8mm B/500=1200/500=2.4mm对本例取： df1,lim=4.8mm df2,lim=2.4mm qk：风荷载作用线荷载集度规范值(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(

31、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 =0.812004(25/8-5(800/2/1200)2+2(800/2/1200)4)/240/206000/4.8 =18133.765mm4 Gk：横梁自重线荷载规范值(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 =50.812004/384/206000/2.4 =43

32、689.32mm4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L54 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=92600mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=92600mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=6700mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=2560mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny1=6700mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny2=2560mm3 型材净截面面积：An=389.7mm2 型材线密度：g=0.030591N/mm 横梁与立柱衔接时角片与横梁衔接处横梁壁厚：t=4mm 横

33、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 型材受力面对中性轴的面积矩(绕X轴)：Sx=2595mm3 型材受力面对中性轴的面积矩(绕Y轴)：Sy=2595mm3 塑性开展系数：x=y=1.05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

34、(垂直于幕墙平面方向)的净截面抵抗矩(mm3)； x、y： 对于钢材龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新GB 50429-2007，取1.00； fs：型材的抗弯强度设计值，取215MPa。采用SG+Sw+0.5SE组合，那么： Mx/xWnx+My/yWny=172800/1.05/2560+235520/1.05/2560 =151.905MPa215MPa横梁抗弯强度满足要求。横梁的挠度计算 由于惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只需选择的横梁惯性矩大于预选值，挠度就满足要求： 实践选用的型材惯性矩为： Ix=92600mm4 Iy=92600m

35、m4 预选值为： Ixmin=43689.32mm4 Iymin=18133.765mm4 横梁挠度的实践计算值如下： df1=qkB4(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240EIy =0.812004(25/8-5(800/2/1200)2+2(800/2/1200)4)/240/206000/92600 =0.94mm df2=5GkB4/384EIx =50.812004/384/206000/92600 =1.132mm df1,lim=4.8mm df2,lim=2.4mm所以，横梁挠度满足规范要求。横梁的抗剪计算校核根据： maxs=125MPa (型材的抗剪强度设

36、计值)(1)Vwk：风荷载作用下剪力规范值(N)； Vwk=qwkB(1-H/2B)/2 =0.81200(1-800/2/1200)/2 =320N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)； Vw=1.4Vwk =1.4320 =448N(3)VEk：地震作用下剪力规范值(N)； VEk=qEkB(1-H/2B)/2 =0.641200(1-800/2/1200)/2 =256N(4)VE：地震作用下剪力设计值(N)； VE=1.3VEk =1.3256 =332.8N(5)Vx：程度总剪力(N)； 采用Vw+0.5VE组合 Vx=Vw+0.5VE =448+0.5332.8 =614.4N

37、(6)Vy：垂直总剪力(N)： Vy=1.20.001BH1/2 =1.20.0011200800/2 =576N(7)横梁剪应力校核： x：横梁程度方向剪应力(MPa)； Vx：横梁程度总剪力(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 =614.42595/92600/4 =4.304MPa 4.304MPa125MPa 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(

38、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 =5762595/92600/4 =4.035MPa 4.035MPa125MPa横梁抗剪强度能满足!短槽式(托板)衔接石材的选用与校核根本参数： 1：计算点标高：25m； 2：板块净尺寸：ab=1200mm800mm； 3：石材配置：托板式25mm，对边衔接；模型简图为：石材板块荷载计算(1)垂直于幕墙平面的分布程度地震作用规范值： qEAk：垂直于幕墙平面的分布程度地震作用规范值(MPa)； E：动力放大系数，取5.0；

39、max：程度地震影响系数最大值，取0.16； Gk：石材板块的重力荷载规范值(N)； A：幕墙平面面积(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =50.160.00075 =0.0006MPa(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 =1.40.001+0.51.30.0006 =0.00179MPa石材的抗弯设计(1)计算边长确实定： a：短槽衔接边边长：1200mm； b：无槽边边长：800mm； a1：短槽中心到面板边侧间隔 150mm； a0：计算短边边长

40、(mm)； b0：计算长边边长(mm)；由于：a-2a1=900b=800，所以： a0=800mm b0=900mm(2)石材强度校核： 校核根据：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0.889，查表得：0.1487； q：石材板块程度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 =60.14870.001799002/252 =2.07MPa 2.07MPa

41、3.72MPa强度能满足要求。短槽托板在石材中产生的剪应力校核 校核根据：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：石材板块程度荷载集度设计值组合(MPa)； a：短槽衔接边边长(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：一个衔接边上的短槽数量：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 =0.0017912008001.25/(2(

42、25-6)80) =0.707MPa 0.707MPa1.86MPa石材抗剪强度能满足。短槽托板剪应力校核 校核根据：2p=140MPa 2：短槽托板的剪应力设计值(MPa)； p：短槽托板的抗剪强度设计值(MPa)； q：石材板块程度荷载集度设计值组合(MPa)； a：短槽衔接边边长(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：一个衔接边上的短槽数量：2； Ap：短槽托板截面面积：300mm； 2=qab/(2nAp) 5.5.5-1JGJ133-2001 =0.0017912008001.25/(22300) =1.79MP

43、a 1.79MPa140MPa短槽托板抗剪强度能满足。衔接件计算根本参数： 1：计算点标高：25m； 2：立柱计算间距：B1=1200mm； 3：横梁计算分格尺寸：宽高=BH=1200mm800mm； 4：幕墙立柱跨度：L=5100mm； 5：板块配置：石材； 6：龙骨材质：立柱为：Q235；横梁为：Q235； 7：立柱与主体衔接钢角码壁厚：6mm； 8：立柱与主体衔接螺栓公称直径：12mm； 9：立柱受力模型：单跨简支； 10：衔接方式：立柱与主体螺栓衔接； 立柱与横梁焊接衔接；由于BH，所以本处幕墙横梁按梯形荷载模型进展设计计算：横梁与立柱间焊接强度计算(1)风荷载作用下横梁剪力设计值(按

44、梯形分布)： Vw=1.4wkHB(1-H/2B)/2 =1.40.0018001200(1-800/2/1200)/2 =448N(2)地震作用下横梁剪力规范值(按梯形分布)： VEk=EmaxGk/AHB(1-H/2B)/2 =5.00.160.0018001200(1-800/2/1200)/2 =256N(3)地震作用下横梁剪力设计值： VE=1.3VEk =1.3256 =332.8N(4)衔接部位程度总剪力N1：采用Sw+0.5SE组合： N1=Vw+0.5VE =448+0.5332.8 =614.4N(5)自重荷载计算： N2k：自重荷载规范值(N)： B：横梁宽度(mm)；

45、Hg：横梁受自重荷载分格高(mm)； N2k=0.001BHg/2 =0.0011200800/2 =480N N2：自重荷载(N)： N2=1.2N2k =1.2480 =576N(6)衔接处组合荷载V： 采用SG+Sw+0.5SE V=(N12+N22)0.5 =(614.42+5762)0.5 =842.178N(7)衔接焊缝的强度计算： V：衔接处的组合总剪力(N)； Lw：角焊缝的总有效长度(mm)； hf：角焊缝的高度(mm)； ffw：角焊缝的强度设计值(MPa)； f：焊缝最大应力值(MPa)； f=V/0.707/Lw/hf =842.178/0.707/80/4 =3.72

46、2MPa 3.722MPa160MPa焊缝强度可以满足要求!立柱与主构造衔接(1)衔接处风荷载设计值计算： Nwk：衔接处风荷载规范值(N)： B1：立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； Nwk=wkB1L =0.00112005100 =6120N Nw：衔接处风荷载设计值(N)： Nw=1.4Nwk =1.46120 =8568N(2)衔接处地震作用设计值： NEk：衔接处地震作用规范值(N)： B1：立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； NEk=EmaxGk/AB1L =50.160.001112005100 =5385.6N NE：衔接处地震作用设计值(N)： NE

47、=1.3NEk =1.35385.6 =7001.28N(3)衔接处程度剪切总力： N1：衔接处程度总力(N)：采用Sw+0.5SE组合： N1=Nw+0.5NE =8568+0.57001.28 =12068.64N(4)衔接处重力总力： NGk：衔接处自重总值规范值(N)： B1：立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； NGk=0.0011B1L =0.001112005100 =6732N NG：衔接处自重总值设计值(N)： NG=1.2NGk =1.26732 =8078.4N(5)衔接处总剪力： N：衔接处总剪力(N)： N=(N12+NG2)0.5 =(12068.642+

48、8078.42)0.5 =14522.831N(6)螺栓承载力计算： Nv3b：螺栓受剪承载才干设计值(N)； nv3：剪切面数：取2； d：螺栓杆直径：12mm； fv3b：螺栓衔接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢A50取175MPa； Nv3b=nv3d2fv3b/4 =23.14122175/4 =39564N Nnum3：螺栓个数： Nnum3=N/Nv3b =14522.831/39564 =0.367个 实践取2个(7)立柱型材壁抗承压才干计算： Nc4：立柱型材壁抗承压才干(N)： Nnum3：衔接处螺栓个数； d：螺栓公称直径：12mm； t2：衔接部位立柱壁厚：4mm； fc

49、4：型材的承压强度设计值，对Q235取305MPa； Nc4=2Nnum3dt2fc4 =22124305 =58560N 58560N14522.831N强度可以满足要求!(8)钢角码型材壁抗承压才干计算： Nc5：钢角码型材壁抗承压才干(N)： Nnum3：衔接处螺栓个数； d：衔接螺栓公称直径12mm； t4：幕墙钢角码壁厚：6mm； fc5：钢角码的抗压强度设计值，对Q235取305MPa； Nc5=2Nnum3dt4fc5 =22126305 =87840N 87840N14522.831N强度可以满足要求!幕墙埋件计算(土建预埋)根本参数： 1：计算点标高：25m； 2：立柱跨度：

50、L=5100mm； 3：立柱计算间距：B=1200mm； 4：立柱力学模型：单跨简支； 5：埋件位置：侧埋； 6：板块配置：石材； 7：混凝土强度等级：C30；荷载规范值计算(1)垂直于幕墙平面的分布程度地震作用： qEk=EmaxGk/A =5.00.160.0011 =0.00088MPa(2)幕墙受程度荷载设计值组合：采用Sw+0.5SE组合： 5.4.1JGJ102-2003 q=1.4wk+0.51.3qEk =1.40.001+0.51.30.00088 =0.001972MPa(3)立柱单元自重荷载规范值： Gk=0.0011BL =0.001112005100 =6732N(4

51、)校核处埋件受力分析： V：剪力(N)； N：轴向拉力(N)； e0：剪力作用点到埋件间隔 ，即立柱螺栓衔接处到埋件面间隔 (mm)； V=1.2Gk =1.26732 =8078.4N N=qBL =0.00197212005100 =12068.64N M=e0V =1008078.4 =807840Nmm埋件计算校核根据，同时满足以下两个条件： a：ASV/aravfy+N/0.8abfy+M/1.3arabfyz C.0.1-1JGJ102-2003 b：ASN/0.8abfy+M/0.4arabfyz C.0.1-2JGJ102-2003其中： AS：锚筋的总截面面积(mm2)； V

52、：剪力设计值(N)； ar：钢筋层数影响系数，二层取1.0，三层取0.9，四层取0.85； av：钢筋受剪承载力系数，不大于0.7； fy：锚筋抗拉强度设计值(MPa)，按GB50010选取，但不大于300MPa； N：法向拉力设计值(N)； ab：锚板弯曲变形折减系数； M：弯矩设计值(Nmm)； z：沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的间隔 (mm)；另外： d：锚筋直径(mm)； t：锚板厚度(mm)； fc：混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)，按GB50010选取； av=(4.0-0.08d)(fc/fy)0.5 C.0.1-5JGJ102-2003 =(4.0-0.0812)(14

53、.3/300)0.5 =0.664 ab=0.6+0.25t/d C.0.1-6JGJ102-2003 =0.6+0.258/12 =0.767 AS=nd2/4 =43.14122/4 =452.16mm2 V/aravfy+N/0.8abfy+M/1.3arabfyz =8078.4/1/0.664/300+12068.64/0.8/0.767/300+807840/1.3/1/0.767/300/120 =128.621mm2AS=452.16mm2 N/0.8abfyM/0.4arabfyz =12068.64/0.8/0.767/300+807840/0.4/1/0.767/300/120 =.704mm2AS=452.16mm2所以，预埋件锚筋总截面积可以满足承载力要求。锚板总面积校核 A：锚板总面积(mm2)； fc：混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)，按GB50010选取； 0.5fcA=0.514.360000 =429000N N=12068.64N0.5fcA埋板面积满足要求。锚筋长度计算：计算根据： la=1.1(fy/ft)d C.0.5JGJ102-2003在上面的公式中： la：受拉钢筋