华远石材幕墙设计计算书

1、密云华远澜悦工程石材幕墙设计计算书设计： 校对： 2014年6月22日目 录 TOC o 1-3 f h z u HYPERLINK l _Toc390957041 .设计依据 PAGEREF _Toc390957041 h 2 HYPERLINK l _Toc390957042 .基本计算公式 PAGEREF _Toc390957042 h 7 HYPERLINK l _Toc390957043 .工程信息概述 PAGEREF _Toc390957043 h 10 HYPERLINK l _Toc390957044 1 工程所在地区信息 PAGEREF _Toc390957044 h 10

2、HYPERLINK l _Toc390957045 2 板材选用信息 PAGEREF _Toc390957045 h 10 HYPERLINK l _Toc390957046 3 型材选用信息 PAGEREF _Toc390957046 h 10 HYPERLINK l _Toc390957047 一、风荷载计算 PAGEREF _Toc390957047 h 11 HYPERLINK l _Toc390957048 1 板块风载荷计算 PAGEREF _Toc390957048 h 11 HYPERLINK l _Toc390957049 2 支撑结构风载荷计算 PAGEREF _Toc39

3、0957049 h 11 HYPERLINK l _Toc390957050 二、板强度校核: PAGEREF _Toc390957050 h 12 HYPERLINK l _Toc390957051 1 石材强度校核 PAGEREF _Toc390957051 h 12 HYPERLINK l _Toc390957052 2 石材剪应力校核 PAGEREF _Toc390957052 h 13 HYPERLINK l _Toc390957053 3 挂钩剪应力校核 PAGEREF _Toc390957053 h 13 HYPERLINK l _Toc390957054 三、幕墙立柱计算 PA

4、GEREF _Toc390957054 h 13 HYPERLINK l _Toc390957055 1 荷载计算 PAGEREF _Toc390957055 h 14 HYPERLINK l _Toc390957056 2 选用立柱型材的截面特性 PAGEREF _Toc390957056 h 15 HYPERLINK l _Toc390957057 3 幕墙立柱的强度计算 PAGEREF _Toc390957057 h 15 HYPERLINK l _Toc390957058 4 幕墙立柱的刚度计算 PAGEREF _Toc390957058 h 16 HYPERLINK l _Toc39

5、0957059 5 立柱抗剪计算 PAGEREF _Toc390957059 h 16 HYPERLINK l _Toc390957060 四、立柱与主结构连接 PAGEREF _Toc390957060 h 17 HYPERLINK l _Toc390957061 1 连接处荷载计算 PAGEREF _Toc390957061 h 17 HYPERLINK l _Toc390957062 2 连接处螺栓个数计算 PAGEREF _Toc390957062 h 18 HYPERLINK l _Toc390957063 3 螺栓抗剪强度验算 PAGEREF _Toc390957063 h 19

6、HYPERLINK l _Toc390957064 4 型材壁的强度验算 PAGEREF _Toc390957064 h 19 HYPERLINK l _Toc390957065 5 角码抗承压承载能力计算 PAGEREF _Toc390957065 h 19 HYPERLINK l _Toc390957066 五、幕墙后锚固连接设计计算 PAGEREF _Toc390957066 h 19 HYPERLINK l _Toc390957067 1 后锚固载荷计算 PAGEREF _Toc390957067 h 20 HYPERLINK l _Toc390957068 2 锚栓钢材受拉破坏承载力

7、 PAGEREF _Toc390957068 h 22 HYPERLINK l _Toc390957069 3 混凝土锥体受拉破坏承载力 PAGEREF _Toc390957069 h 23 HYPERLINK l _Toc390957070 4 锚栓钢材受剪破坏承载力 PAGEREF _Toc390957070 h 24 HYPERLINK l _Toc390957071 5 混凝土楔形体受剪破坏承载力 PAGEREF _Toc390957071 h 24 HYPERLINK l _Toc390957072 6 混凝土剪撬破坏承载力 PAGEREF _Toc390957072 h 25 HY

8、PERLINK l _Toc390957073 7 拉剪复合受力承载力 PAGEREF _Toc390957073 h 25 HYPERLINK l _Toc390957074 六、幕墙预埋件焊缝计算 PAGEREF _Toc390957074 h 26 HYPERLINK l _Toc390957075 1 焊缝截面参数计算 PAGEREF _Toc390957075 h 26 HYPERLINK l _Toc390957076 2 焊缝强度计算 PAGEREF _Toc390957076 h 27 HYPERLINK l _Toc390957077 七、幕墙横梁计算 PAGEREF _To

9、c390957077 h 27 HYPERLINK l _Toc390957078 1 选用横梁型材的截面特性 PAGEREF _Toc390957078 h 28 HYPERLINK l _Toc390957079 2 幕墙横梁的强度计算 PAGEREF _Toc390957079 h 28 HYPERLINK l _Toc390957080 3 幕墙横梁的抗剪强度计算 PAGEREF _Toc390957080 h 30 HYPERLINK l _Toc390957081 4 幕墙横梁的刚度计算 PAGEREF _Toc390957081 h 31 HYPERLINK l _Toc3909

10、57082 八、横梁与立柱连接件计算 PAGEREF _Toc390957082 h 32 HYPERLINK l _Toc390957083 1 单个螺栓受剪承载力计算 PAGEREF _Toc390957083 h 32 HYPERLINK l _Toc390957084 2 横向节点连结(横梁与角码) PAGEREF _Toc390957084 h 32 HYPERLINK l _Toc390957085 3 竖向节点(角码与立柱) PAGEREF _Toc390957085 h 33 HYPERLINK l _Toc390957086 附录 材料力学性能 PAGEREF _Toc390

11、957086 h 35华远澜悦工程石材幕墙设计计算书 .设计依据 幕墙设计规范： 铝合金结构设计规范 GB50429-2007 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-2003 点支式玻璃幕墙工程技术规程 CECS127-2001 点支式玻璃幕墙支承装置 JG138-2001 吊挂式玻璃幕墙支承装置 JG139-2001 建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2009 建筑瓷板装饰工程技术规程 CECS101：98 建筑幕墙 GB/T21086-2007 采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003 地震震级的规定 GB/T17740-1999 钢结构防火涂料 GB14907-2002 钢结

12、构设计规范 GB50017-2003 高层民用建筑钢结构技术规范 JGJ99-98 高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2002 高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95(2005年版) 高处作业吊蓝 GB19155-2003 金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ133-2001 建筑设计规范： 工程抗震术语标准 JGJ/T97-95 工程网络计划技术规程 JGJ/T121-99 公共建筑节能设计标准 GB50189-2005 混凝土结构后锚固技术规程 JGJ145-2004 混凝土结构设计规范 GB50010-2002 混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓 JG160-2004 既有居住建筑

13、节能改造技术规程 JGJ129-2004 建筑表面用有机硅防水剂 JC/T902-2002 建筑材料放射性核素限量 GB6500-2010 建筑防火封堵应用技术规程 CECS154：2003 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002 建筑隔声评价标准 GB/T50121-2005 建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008 建筑工程预应力施工规程 CECS180：2005 建筑结构荷载规范 GB50009-2001(2006年版) 建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001 建筑抗震设防分类标准 GB50223-2008 建筑抗震设计规范 GB50011-2010 建筑设

14、计防火规范 GB50016-2006 建筑物防雷设计规范 GB50057-94(2000年版) 冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB50018-2002 民用建筑隔声设计规范 GB50018-2010 民用建筑热工设计规范 GB50176-93 民用建筑设计通则 GB50352-2005 膜结构技术规程 CECS158：2004 夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准 JGJ134-2010 夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准 JGJ75-2003 预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程 JGJ85-2010 中国地震动参数区划图 GB18306-2001 中国地震烈度表 GB/T17742-2008 建

15、筑制图标准 GB/T 50104-2001 建筑结构静力计算手册 (第二版) 铝材规范： 建筑用隔热铝合金型材-穿条式 JG/T175-2005 建筑用铝型材、铝板氟碳涂层 JG/T133-2000 铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材 铝及铝合金彩色涂层板、带材 YS/T431-2000 一般工业用铝及铝合金板、带材 GB/T3880.13-2006 铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求 YS/T437-2000 有色电泳涂漆铝合金建筑型材 YS/T459-2003 变形铝及铝合金牌号表示方法 GB/T16474-1996 变形铝及铝合金状态代号 GB/T16475-2008 变形铝及

16、铝合金化学成份 GB/T3190-2008 建筑装饰用铝单板 GB/T23443-2009 金属板及石材规范： 干挂饰面石材及其金属挂件 JC830.1、2-2005 建筑装饰用微晶玻璃 JC/T872-2000 建筑幕墙用瓷板 JG/T217-2007 铝幕墙板、板基 建筑幕墙用铝塑复合板 GB/T17748-2008 铝塑复合板用铝带 YS/T432-2000 天然板石 GB/T18600-2001 天然大理石荒料 JC/T202-2001 天然大理石建筑板材 GB/T19766-2005 天然花岗石荒料 JC/T204-2001 天然花岗石建筑板材 GB/T18601-2001 天然花岗

17、石板材 GB/T18601-2009 天然石材统一编号 GB/T17670-2008 天然石材术语 GB/T13890-2008 钢材规范： 钢分类 GB/T13304.1、2-2008 钢铁牌号表示方法 GB/T221 -2008 钢及合金术语 GB/T20566-2006 建筑结构用冷弯矩形钢管 JG/T178-2005 不锈钢棒 GB/T1220-2007 不锈钢冷轧钢板和钢带 GB/T3280-2007 不锈钢冷加工钢棒 GB/T4226-1984 不锈钢热轧钢板和钢带 GB/T4237-2007 不锈钢丝 GB/T4240-2009 建筑用不锈钢绞线 JG/T200-2007 不锈钢

18、小直径无缝钢管 GB/T3090-2000 擦窗机 GB19154-2003 彩色涂层钢板及钢带 GB/T12754-2006 低合金钢焊条 GB/T5118-1995 低合金高强度结构钢 GB/T1591-2008 建筑幕墙用钢索压管接头 JG/T201-2007 耐候结构钢 GB/T4171-2008 高碳铬不锈钢丝 YB/T0961997 焊接结构用耐候钢 GB/T4172-2000 合金结构钢 GB/T3077-1999 结构用无缝钢管 GB/T8162-2008 金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求 GB/T13912-2002 冷拔异形钢管 GB/T3094-2000 碳钢焊条 GB

19、/T5117-1999 碳素结构钢 GB/T700-2006 碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带 GB912-2008 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带 GB/T3274-2007 优质碳素结构钢 GB/T699-1999 预应力筋用锚具、夹具和连接器 GB/T14370-2000 不锈钢和耐热钢牌号及化学成分 GB/T20878-2007 碳素结构钢冷轧钢板和钢带 GB/T11253-2007 建筑装饰用搪瓷钢板 JG/T234-2008 胶类及密封材料规范： 建筑密封材料术语 GB/T14682-2006 建筑密封胶分级及要求 GB/T22083-2008 丙烯酸酯建筑密封胶

20、 JC/T484-2006 幕墙玻璃接缝用密封胶 JC/T882-2001 彩色涂层钢板用建筑密封胶 JC/T884-2001 石材用建筑密封胶 GB/T23261-2009 丁基橡胶防水密封胶粘带 JC/T942-2004 干挂石材幕墙用环氧胶粘剂 JC/T887-2001 非结构承载用石材粘胶剂 JC/T989-2006 工业用橡胶板 GB/T5574-1994 混凝土建筑接缝用密封胶 JC/T881-2001 建筑窗用弹性密封剂 JC485-2007 建筑密封材料试验方法 GB/T13477.120-2002 建筑用防霉密封胶 JC/T885-2001 建筑用硅酮结构密封胶 GB1677

21、6-2005 建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品 GB/T19686-2005 建筑用硬质塑料隔热条 JG/T174-2005 建筑装饰用天然石材防护剂 JC/T973-2005 聚氨酯建筑密封胶 JC/T482-2003 聚硫建筑密封胶 JC/T483-2006 丙烯酸建筑密封胶 JC/T484-2006 绝热用岩棉、矿棉及其制品 GB/T11835-2007 绝热用硬质酚醛泡沫制品(PF) GB/T20974-2007 建筑绝热用聚氨酯泡沫塑料 GB/T21558-2008 硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定 GB/T529-1999 石材用建筑密封胶 GB23261-2009 橡胶袖珍硬度计压入

22、硬度试验方法 GB/T531-1999 修补用天然橡胶胶粘剂 HG/T3318-2002 中空玻璃用弹性密封胶 JC/T486-2001 中空玻璃用丁基热熔密封胶 JC/T914-2003 中空玻璃用复合密封胶条 JC/T1022-2007 门窗及五金件规范： 封闭型沉头抽芯铆钉 GB/T12616-2004 封闭型平圆头抽芯铆钉 GB/T12615-2004 紧固件螺栓和螺钉 GB/T5277-1985 紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹 紧固件机械性能抽芯铆钉 GB/T 紧固件术语盲铆钉 GB/T3099-2004 紧固件 螺栓、螺钉、螺柱和螺母通用技术条件GB/T16938 -2008 铝合金

23、门窗 GB/T8478-2008 十字槽盘头螺钉 GB/T818-2000 地弹簧 QB/T3884-1999 铝合金门插锁 QB/T3885-1999 平开铝合金窗把手 QB/T3886-1999 铝合金撑挡 QB/T3887-1999 铝合金窗不锈钢滑撑 QB/T3888-1999 铝合金门窗拉手 QB/T3889-1999 铝合金窗锁 QB/T3900-1999 铝合金门锁 QB/T3901-1999 推拉铝合金门用滑轮 QB/T3902-1999 闭合器 QB/T3893-1999 外装门锁 QB/T2473-2000 弹子插芯门锁 GB/T2474-2000 叶片门锁 QB/T247

24、5-2000 球型门锁 QB/T2476-2000 铜合金铸件 GB/T13819-1992 锌合压铸件 GB/T13821-1992 铝合金压铸件 GB/T15114-2009 铸件尺寸公差与机械加工余量 QB/T6414-1999 建筑门窗五金件 插销 JG214-2007 建筑门窗五金件 传动机构用执手 JG124-2007 建筑门窗五金件 旋压执手 JG213-2007 建筑门窗五金件 合页(铰链) JG125-2007 建筑门窗五金件 传动锁闭器 JG126-2007 建筑门窗五金件 滑撑 JG127-2007 建筑门窗五金件 滑轮 JG129-2007 建筑门窗五金件 多点锁闭器

25、JG215-2007 建筑门窗五金件 撑挡 JG128-2007 建筑门窗五金件 通用要求 JG212-2007 建筑门窗五金件 单点锁闭器 JG130-2007 建筑门窗内平开下悬五金系统 JG168-2004 钢塑共挤门窗 JG207-2007 电动采光排烟窗 JG189-2006 相关物理性能级测试方法： 玻璃幕墙工程质量检验标准 JGJ/T139-2001 玻璃幕墙光学性能 GB/T18091-2000 采暖居住建筑节能检验标准 JGJ132-2001 彩色涂层钢板及钢带试验方法 GB/T13448-2006 钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2001 混凝土结构工程施工质量

26、验收规范 GB50204-2002 建筑防水材料老化试验方法 GB/T18244-2000 建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法 GB/T15227-2007 建筑幕墙抗震性能振动台试验方法 GB/T18575-2001 建筑幕墙平面内变形性能检测方法 GB/T18250-2000 建筑外门窗保温性能分级及检测方法 GB/T8484-2008 建筑外窗采旋光性能分级及检测方法 GB/T11976-2008 建筑外窗抗风压性能分级及检测方法 GB/T7106-2002 建筑门窗空气声隔声性能分级及检测方法 GB/T8485-2008 建筑外窗气密性能分级及检测方法 GB/T7107-2002

27、建筑外窗水密性能分级及检测方法 GB/T7108-2002 建筑装饰装修工程质量验收规范 GB50210-2001 金属材料室温拉伸试验方法 GB/T228-2002.基本计算公式 (1).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。(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

28、：当计算主要承重结构时Wk=zszW0 （GB50009 -1）当计算围护结构时 Wk=gzs1zW0 （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: gz1+35(Z/10) B类场地: gz1+(Z/10)-0.16 C类场地: gz1+35(Z/10) D类场地: gz1+35(Z/10) z风压高度变化系数,按建筑结构荷载规范GB50009

29、-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(Z/10) B类场地: z(Z/10) C类场地: z(Z/10) D类场地: z(Z/10) 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：外表面1. 正压区 按表采用；2. 负压区 对墙面， 取 对墙角边， 取内表面 对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取或。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，

30、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(Z/10) W02.(3).地震作用计算: qEAk=EmaxGAK 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，根据相应抗震设防烈度和设计基本地震加速度, 按照建筑抗震设计规范GB50011-2010表5.1.4-1采用.表-1 水平地震影响系数最大值地震影响6度7度8度9度多遇地震0.08(0.12)0.16(0.24)罕遇地震0.50(0.72)0.

31、90()注:括号内数值分别用于设计基本地震速度为和的地区。根据建筑工程抗震设防分类标准GB 502232008规定：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；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。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；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 设计基本地震加速度为0.05g，抗震设防烈度6度： max 设计基本

32、地震加速度为0.10g，抗震设防烈度7度： max 设计基本地震加速度为0.15g，抗震设防烈度7度： max 设计基本地震加速度为0.20g，抗震设防烈度8度： max 设计基本地震加速度为0.30g，抗震设防烈度8度： max 设计基本地震加速度为0.40g，抗震设防烈度9度： max 设计基本地震加速度为0.60g，抗震设防烈度9度： max 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

33、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+EESEK 2 无地震作用效应组合时，应按下式进行： S=GSGK+wwSWK S作

34、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

35、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。.工程信息概述 1 工程所在地区信息 幕墙类型:石材幕墙 工程所在地区:北京2 地面粗糙度类别:C类 抗震设防烈度:8度 设计地震分组:第1组 抗震设防类别:标准设防类 标准反应谱法(水平地震影响系数最大值max2 板材选用信息 板材料:石材 石板名称:MU190 石板支撑形式:短槽式3 型材选

36、用信息 立柱型材类型:单一型材 立柱型材号:8#槽钢 立柱材料牌号:Q235 d=16 立柱安装方式:吊挂式,角码连接 立柱计算模型:简支单跨梁 预埋件类型:侧埋式 后锚固连接类型:化学植筋 横梁型材类型:单一型材 横梁型材号:50*5角钢 横梁材料牌号:Q235 d=16 横梁受力方式:均布受力 横梁立柱连接形式:角码连接一、风荷载计算 W0:基本风压 W0=0.45 kN/m2 gz: 11.6m高处阵风系数(按C类区计算) gz1+35(Z/10) z: 11.6m高处风压高度变化系数(按C类区计算): (GB50009-2001)(2006年版) z(Z/10) (C类区，在15米以下

37、按15米计算)(15.0/10) sl:局部风压体型系数(墙面区)1 板块风载荷计算 板块（第1处） 600.00mm22 该处局部风压体型系数sl 风荷载标准值: Wk=gzzslW0 (GB50009-2001)（2006年版） =0.822 kN/m2 因为Wk2，取Wk=1.0 kN/m2，按JGJ102-2003第5.3.2条采用。 风荷载设计值: W: 风荷载设计值(kN/m2) w 按建筑结构荷载规范GB50009-2001 3.2.5 规定采用 W=wWk22 支撑结构风载荷计算 支承结构（第1处） 2900mm22 sl (A)=sl (1)+sl (10)-sl (1)lo

38、g(A)1.00.241 sl 该处局部风压体型系数sl 风荷载标准值: Wk=gzzslW0 (GB50009-2001)（2006年版） =0.789 kN/m2 因为Wk2，取Wk=1.0 kN/m2，按JGJ102-2003第5.3.2条采用。 风荷载设计值: W: 风荷载设计值(kN/m2) w 按建筑结构荷载规范GB50009-2001 3.2.5 规定采用 W=wWk2二、板强度校核: 1 石材强度校核 222 校核依据：=5.600N/mm2 Ao Bo GAK2 m1: 四角支承板弯矩系数, 按短边与长边的边长比(a/b=0.567) Wk2 垂直于平面的分布水平地震作用:

39、qEAk: 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用 (kN/m2) qEAk=5maxGAK =52 荷载组合设计值为： SzWkqEAk2 应力设计值为： =6m1Szb2103/t2 =621032222 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 对边开槽 =SzAoBo1000/n(t-d)s222 石材抗剪强度可以满足 3 挂钩剪应力校核 校核依据: max :挂钩剪应力设计值(N/mm2) Ap2 n:一个连接边上的挂钩数量: 2 对边开槽 =SzAoBo1000/(2nAp)222 挂钩抗剪强度可

40、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)2 qw=WB =0.840 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: 500N/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=5maxGAk =5 =0.400 kN/m2 E qEAqEAk =0.520 kN/m2 qE：水平地震作用均布线作用设计值(矩形分布) qE=q

41、EAB =0.312 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: 0.840(kN/m) Hsjcg Mw=qwHsjcg2/82/8 =0.883 kNm ME: 地震作用下立柱弯矩(kNm): ME=qEHsjcg2/82/8m M: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kNm) 采用SWE组合 M=MwMEm2 选用立柱型材的截面特性 立柱型材号: 8#槽钢 选用的立柱材料牌号:Q235 d=1622105N/mm2 立柱型材毛截面对X轴惯性矩: Ix4 立柱型材对x轴的净截面模量: Wnx3 立柱型材净截面积: An2 立柱型

42、材腹板厚度: tw3 截面塑性发展系数: x 截面塑性发展系数: y3 幕墙立柱的强度计算 校核依据: N/An+Mx/(xWnx)+My/(yWny)fs2(拉弯构件) (GB 50017-2003 5.2.1) GAk: 幕墙自重: 500N/m2 幕墙自重线荷载: Gk=500B/1000 =500 Nk: 立柱受力: Nk=GkL N: 立柱受力设计值: rGNk : 立柱计算强度(N/mm2)(立柱为拉弯构件) Mx、My: 同一截面处绕x轴和y轴的弯矩: Mx=M=1047045.000Nmm,My=0Nmm An: 立柱的净截面面积: An2 Wnx,Wny: 对x轴和y轴的净截

43、面模量: Wnx3 x:截面塑性发展系数: x y:截面塑性发展系数: y =N/An+Mx/(xWnx)+My/(yWny) (GB 50017-2003 5.2.1) =N/An+Mx/(xWnx)5790.000)22 fs2 立柱强度满足 4 幕墙立柱的刚度计算 校核依据: dfL/250 (GB/T 21086-2007) 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，即相对挠度: df=5qWkHsjcg41000/(384Ix Du=df/(L1000)1000) =1/1113 1/1113 1/250 挠度可以满足要求！ 5 立柱抗剪计算 校

44、核依据: =VS/(Ixtw) fv (GB 50017-2003 4.1.2)(1)Qwk: 风荷载作用下剪力标准值(kN) Qwk=WkHsjcgB/2(2)Qw: 风荷载作用下剪力设计值(kN) QwQwk(3)QEk: 地震作用下剪力标准值(kN) QEk=qEAkHsjcgB/2(4)QE: 地震作用下剪力设计值(kN) QEQEk(5)Q: 立柱所受剪力: 采用QwE组合 Q=QwQE(6)立柱剪应力: : 立柱剪应力:3 Ix: 毛截面对X轴惯性矩: Ix4 tw: 腹板厚度: tw =VS/(Ixtw)6.000)2 2 fv2 立柱抗剪强度可以满足 四、立柱与主结构连接 1

45、连接处荷载计算 Hsjcg 采用SG+SWE组合 风荷载计算 N1wk: 连接处风荷载总值(N): N1wk=WkBHsjcg10001000 连接处风荷载设计值(N) : N1wN1wk 地震作用计算 N1Ek: 连接处地震作用(N): N1Ek=qEAkBHsjcg10001000 N1E: 连接处地震作用设计值(N): N1EN1Ek 连接处总合力计算 N1: 连接处水平总力(N): N1=N1wN1E N2k: 连接处自重总值(N): N2k=500BHsjcg =500 N2: 连接处自重总值设计值(N): N2N2k N: 连接处总合力(N): N=(N12+N22)22)2 连接

46、处螺栓个数计算 de fbv:连接螺栓抗剪强度:320N/mm2 Nbv:单个螺栓的受剪承载能力 nv: 螺栓受剪面数目: 2 Nbv=nvde2fbv/4 =22320/4 Num1: 立柱与建筑物主结构连接的螺栓个数: Num1=N/Nbv =1个 取2个3 螺栓抗剪强度验算 nbv:根据选择的螺栓数目,连接处螺栓的受剪承载能力 nbv=Num1Nbv =2 nbv 螺栓抗剪强度可以满足！ 4 型材壁的强度验算 立柱型材种类: Q235 d=Nhsd 锚栓钢材受拉破坏承载力满足要求！ 3 混凝土锥体受拉破坏承载力 开裂混凝土单根锚栓受拉，理想混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值；单根锚栓或群

47、锚受拉，混凝土实有破坏锥体投影面面积；间距边距很大时，单根锚栓受拉，理想混凝土锥体破坏锥体投影面面积；边距c对受拉承载力的降低影响系数； 表层混凝土因密集配筋的剥离作用对受拉承载力的降低影响系数；荷载偏心对受拉承载力的降低影响系数；未裂混凝土对受拉承载力的提高系数； fcu,k混凝土立方体抗压强度标准值=40.00； scr,N混凝土锥体破坏情况下，无间距效应和边缘效应，确保每根锚栓受拉承载力标准值的临界间距=330.00； ccr,N混凝土锥体破坏，无间距效应和边缘效应，确保每根锚栓受拉承载力标准值的临界边距=165.00； 由于是开裂混凝土 NoRk,c(fcu,k)(hef-30)=13

48、.5765KN； Aoc,N=(scr,N)22； Ac,N2； Mss,N=0.85； Msre,N=1.00； Msec,N=1.00； Msucr,N=1.00； NRk,c=22.229KN； NRd,c=NRk,c/Rc,N =10.339KN； NRd,c=Ngsd 混凝土锥体受拉破坏承载力满足要求！ 4 锚栓钢材受剪破坏承载力 本设计考虑纯剪无杠杆臂状态，锚栓受剪承载力标准值VRk,s按下式计算：螺杆c=Vhsd 锚栓钢材受剪破坏承载力满足要求！ 5 混凝土楔形体受剪破坏承载力 开裂混凝土，单根锚栓垂直构件边缘受剪，理想混凝土楔形体破坏时的受剪承载力标准值；群锚受剪，混凝土破坏理

49、想楔形体在侧向的投影面面积；单根锚栓受剪，在无平面剪力方向的边界影响构件厚度影响或相邻锚栓影响，混凝土破坏理想楔形体在侧向的投影面面积；边距c2/c1对受剪承载力的降低影响系数；边距与厚度比c/h对受剪承载力的提高影响系数；剪力角度对受剪承载力的影响系数；荷载偏心对群锚受剪承载力的降低影响系数；未裂混凝土及锚区配筋对受剪承载力的提高影响系数； dnom锚栓外径=12.00mm； lf剪切荷载下锚栓的有效长度=96.00mm； VoRk,cdnom*(lf/dnom)0.2*fcu,k*c1/1000=10.693KN； Aoc,Vc122； Ac,V2； Mss,v=1.00； Msh,v=1

50、.00； Ms,v=1.00； Msec,v=0.63； Msucr,v=1.20； VRk,c=16.208KN； VRd,c=VRk,c/Rc,V =9.004KN； VRd,c=Vgsd 混凝土楔形体受剪破坏承载力满足要求！ 6 混凝土剪撬破坏承载力 VRd,cp混凝土剪撬破坏时的受剪承载力设计值 VRk,cp混凝土剪撬破坏时的受剪承载力标准值 K锚固深度h_ef对V_rk_cp影响系数 当hef VRk,cp=kNRk,c =44.459KN； VRd,cp=VRk,cp/Rcp =24.699KN； VRd,cp=Vgsd 混凝土剪撬破坏承载力满足要求！ 7 拉剪复合受力承载力 拉剪

51、复合受力下，混凝土破坏时的承载力，应按照下列公式计算： (Nhsd/NRd,s)2+(Vhsd/VRd,s)2 =0.011 锚栓钢材能够满足要求！ (Ngsd/NRd,c)+(Vgsd/VRd,c) =0.1871 混凝土能够满足要求！ 六、幕墙预埋件焊缝计算 mm 焊缝参数： 焊接形式：L型围焊 水平焊缝长度Lx 竖直焊缝长度Ly 焊角高度hf 角焊缝的计算厚度:hehf1 焊缝截面参数计算 有效面积: A=he(Lx-2hf)+he(Ly-2hf)10.0)2 形心到竖直焊缝轴线距离: dx=(Lx-2hf)(Lx-he)/(2(Lx-2hf+Ly-2hf)10.0)(150.0-7.1

52、)/(210.0) 形心到水平焊缝轴线距离: dy=(Ly-2hf)(Ly-he)/(2(Lx-2hf+Ly-2hf)10.0)(200.0-7.1)/(2 -210.0) Ix=he(Lx-2hf)dy2+he2(Lx-2hf)/12+(Ly-2hf)3/12+(Ly-2hf)(Ly-he)/2-dy)210.0)22 -210.0)310.0)(200.0-7.1)/2-56.0)24 Iy=he(Ly-2hf)dx2+he2(Ly-2hf)/12+(Lx-2hf)3/12+(Lx-2hf)(Lx-he)/2-dx)210.0)22 -210.0)310.0)(150.0-7.1)/2-3

53、0.0)24 J=Ix+Iy42 焊缝强度计算 f m:弯矩引起的正应力： m=M(LX-(dx+he/2)/J2 n:正应力 n=N/A2 M:弯矩引起的剪应力: M=M(Ly-(dy+he/2)/J2 V:剪力引起的剪应力: V=V/A2 总正应力f=M+N2 总切应力f=M+V2 角焊缝强度设计值ffw2 强度校核： (f/f)2+f2) =(2.003/1.22)22) =2.095 N/mm2160.000 N/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: 50*5角钢 选用的横梁材料牌号: Q235 d=16 横

54、梁型材抗弯强度设计值: fs2 横梁型材抗剪强度设计值: fv2105N/mm2 Wnx:对X轴的净截面模量: Wnx3 Wny:对Y轴的净截面模量: Wny3 截面塑性发展系数: x 截面塑性发展系数: y Sx:横梁截面计算剪应力处以上(或下)截面对中性轴(X轴)的面积矩:Sx3 Sy:横梁截面计算剪应力处左边(或右边)截面对中性轴(Y轴)的面积矩:Sy3 Ix:毛截面对X轴惯性矩:Ix4 Iy:毛截面对Y轴惯性矩:Iy4 txw:横梁截面垂直于X轴腹板厚度:txw tyw:横梁截面垂直于Y轴腹板厚度:tyw2 幕墙横梁的强度计算 校核依据: Mx/(xWnx)+My/(yWny)fs=2

55、15.0 (GB 50017-2003 4.1.1) l横梁跨度,l=1m(1)横梁在自重作用下的弯矩(kNm) 横梁受力方式:均布受力 GAk: 横梁自重,400N/m2 Gk: 横梁自重荷载线分布均布荷载标准值(kN/m): Gk=400H/1000 =400 G: 横梁自重荷载线分布均布荷载设计值(kN/m)Gk My: 横梁在自重荷载作用下的弯矩(kNm) My=GB2/82/8m(2)横梁在风荷载作用下的弯矩(kNm) 风荷载线分布最大集度标准值(三角形分布) qwk=WkB 风荷载线分布最大集度设计值 qwqwk Mxw: 横梁在风荷载作用下的弯矩(kNm) Mxw=qwB2/12

56、2/12m(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 GAk: 幕墙构件自重: 400 N/m2 qEAk=5max 400/1000 =5 400/10002 qex: 水平地震作用最大集度标准值 水平地震作用最大集度标准值(三角形分布) qex=qEAkB qE: 水平地震作用最大集度设计值 E qEqex MxE: 地震作用下横梁弯矩: MxE=qEB2/122/12m(4)横梁强度: : 横梁计算强度(N/mm2): 采用SG+SWE组合 Mx:横梁同一截面处绕x轴的弯矩:Mx=SWE My:横梁同一截面处绕y轴的弯矩:My Wnx3

57、Wny3 截面塑性发展系数: x 截面塑性发展系数: y =Mx/(xWnx)+My/(yWny)7890.000)2 fs2 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=VySx/(Ixtxw)fv2 (GB 50017-2003 4.1.2) 校核依据: y=VxSy/(Iytyw)fv2 (GB 50017-2003 4.1.2) Vx:计算截面沿腹板竖直方向(X轴)的剪力:N Vy:计算截面沿腹板水平方向(Y轴)的剪力:N Sx:横梁截面计算剪应力处以上(或下)截面对中性轴(X轴)的面积矩:Sx3 Sy:横梁截面计算剪应力处左边(或右边)截面对中性轴(Y轴)的面

58、积矩:Sy3 Ix:毛截面对X轴惯性矩:Ix4 Iy:毛截面对Y轴惯性矩:Iy4 txw:横梁截面垂直于X轴腹板厚度:txw tyw:横梁截面垂直于Y轴腹板厚度:tyw(1)Qwk: 风荷载作用下横梁剪力标准值(kN) Wk2 风荷载呈三角形分布时： Qwk=WkB2/42/4(2)Qw: 风荷载作用下横梁剪力设计值(kN) QwQwk(3)QEk: 地震作用下横梁剪力标准值(kN) 地震作用呈三角形分布时： QEk=qEAkB2/42/4(4)QE:地震作用下横梁剪力设计值(kN) E QEQEk(5)Vy: 横梁水平方向(y轴)的剪力设计值(kN): 采用Vy=QwE组合 Vy=QwQE(

59、6)Vx: 横梁竖直方向(x轴)的剪力设计值(kN): Vx=GB/2(7)横梁剪应力 x=VySx/(Ixtxw)50.0)2 y=VxSy/(Iytyw)50.0)2 x2 fv2 y2 fv2 横梁抗剪强度可以满足！ 4 幕墙横梁的刚度计算 钢型材校核依据: dfL/250 (GB/T 21086-2007) 横梁承受呈三角形分布风荷载作用时的最大荷载集度： qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(KN/m) qwk=WkB 水平方向由风荷载作用产生的挠度: dfw=qwkWfg4Ix120) 自重作用产生的挠度: dfG=5GKWfg41000/(384Iy) =541000/(384

60、11.2) 在风荷载标准值作用下，横梁的挠度为: dfw 在重力荷载标准值作用下，横梁的挠度为: dfG l横梁跨度,l=600mm 钢型材 dfw/l 1/250 钢型材 dfG/l 1/500 且 dfG不大于3mm 挠度可以满足要求！ 八、横梁与立柱连接件计算 1 单个螺栓受剪承载力计算 fbv:连接螺栓的抗剪强度设计值:320N/mm2 fbt:连接螺栓的抗拉强度设计值:400N/mm2 nv: 剪切面数: 1 de Nbv:单个螺栓的受剪承载能力 Nbv=nv(de2/4)fbv =12/4)3202 横向节点连结(横梁与角码) 连接部位荷载计算 N1: 连接部位受总剪力: 采用Sw