金属石材实用技术c12第五章

1、第五章第一节构件设计计算一般规定JGJ102-2003条文说明第6.2.1条:“受弯薄壁金属梁的截面存在局部稳定问题，为防止产生压应力区的局部屈曲，通常可用下列方法之一加以控制：规定最小壁厚tmin和规定最大宽厚比；对抗压强度设计值或允许应力予以降低。中，幕墙横梁与立柱设计，采用前一种控制方法。1最小壁厚我国现行我国现行冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018规定薄壁型钢受力构件壁厚不宜小于2mm。铝合金建筑型材GBT 5237规定用于幕墙的铝型材最小壁厚为3mm。通常横梁跨度较小，相应的应力也较小，因此规定小跨度(跨度不大于1.2m)的铝型材横粱截面最小厚度为2.0mm，其余情况下截面受力部

2、分厚度不小于2.5mm。为了保证直接受力螺纹连接的可靠性，防止自攻螺钉拉脱，受力连接时，在采用螺纹直接连接的局部，铝型材厚度不应小于螺钉的公称直径。钢材防腐蚀能力较低，型钢横梁的壁厚不应小于2.5mm，并且明确必要时可以预留腐蚀厚度。2最大宽厚比型材杆件相邻两纵边之间的平板部分称为板件(翼板)。一纵边与其他板件相连接，另一纵边为的板件，称为截面的挑出部位；两纵边均与其他板件相连接的板件，称为截面的双侧加劲部位。板件的宽厚比不应超过一定限值，以保证截面受压时保持局部稳定性。截面中不符合宽厚比限值的部分，在计算截面特性时不予考虑。弹性薄板在均匀受压下的稳定临界应力可由下式计算：2222cr= Et

3、 /12（1- ）b0 式中： E弹性模量；t截面厚度； 泊松比；bo截面宽度；(5-1a)弹性屈曲系数，(翼板)挑出部位(边界条件视为三边简支、一边)取0425，(翼板)双侧加劲部位(边界条件视为四边简支)取4O。由上式到型材截面的宽厚比要求，即：21/2b0/tE/12（1- ）f式中：f型材强度设计值。(5-1b)(JGJ102-2003取为17见表5.1)(JGJ102-2003取为50见表5.1)以0.425代入(5-1b)得:b0/t=16以4.0代入(5-1b)得:b0/t=49型材腹板壁厚是构件局部稳定必须考虑。铝合金型材腹板壁厚过薄会导致型材的局部屈曲失稳（皱折失稳），根据弹

4、性理论，板在纵向均匀受压下，屈曲的平衡微分方程为：12(1-2)b式中： E弹性模量；t壁厚； 泊松比； K稳定系数； b型材宽度。当板四边简支，在纵向不均匀受压时稳定系数最小值Kmin近似为：2当032当1.4 34Kmin1-0.54.1Kmin1-0.474Kmin62 Kmin622=24，而较精确值为23.9。，当1.42623N横梁截面抗承压承载力设计值自重标准值GAK=300N/m2b.竖向GK=H GAK=1.5300=450N/m G=1.2GK=1.2450=540N/mN2=GB/2=5401.2/2=324N自重线荷载标准值自重线荷载设计值竖向作用设计值采用SG+SW+

5、0.6SE 组合荷载（作用总值）N=(N12+N22)1/2=26232=2643N角钢截面抗承压承载力设计值Nb =dtf =53305=4575N2643NCacn=N/ Nb =2643/3479=0.76（个） 取 1 个C需螺栓个数A2-7014 螺栓(AS=115mm2)焊脚宽5mmB.立柱与主体结构连接754 角铁L=80mm e0=60 mmL=80mm预埋件T=8mm采用SG+SW+0.6SE 组合风荷载设计值作用设计值水平作用组合值竖向作用设计值荷载(作用)总值双剪连接 nV=2直锚筋d=10mm (A=78.5mm2)fy=210N/mm2fc=15N/mm2 Z=80

6、mmN1w=WBL=71931.23.6=31074N N1E= qEBL=2081.23.6=899NN1= N1w +0.6 N1E= 31074+0.6899=31613NN2=GABL=4801.23.6=2074NN=(N12+N22)1/2316132=31681NNbV= nV AsfV=2115245=56350Nn=N/ Nb = 31728/56350=0.56 个V一个螺栓抗剪承载力设计值需螺栓个数取 1 个立柱截面抗承压承载力设计值NbC=dtfac=1424290=32480N31681N C.预埋件验算(侧埋 e0=60mmL=80mm)剪力拉力弯矩V=N2=207

7、4N N=N1=31613NM=Ve0=207460=124440Nmm锚筋受剪承载力系数 V=(4-0.08d)(fc/fy)1/2=(4-0.0812)(15/210)1/2=0.81锚板弯曲变形折减系数b=0.6+0.25(t/d)=0.6+(0.258/12)=0.77锚筋截面积 AS1=V/Vrfy+N/0.8bfy+M/1.3rbfyZ取 0.7=2074/（0.7210）/（0.80.77210）/（1.30.7721080）=265.89mm278.54=314mm2锚筋截面积 AS2= N/0.8bfy+M/0.4rbfyZ=31613/(0.800.77210）=268.4

8、3mm2314mm2D.焊缝验算/（0.40.7721080）222 1/2焊缝截面最大剪应力设计值=6M/(1.22LW 0.7he )+N/(1.22LW0.7he) +V/(LWhe) =(6124440/1.227020.752)+(31613/1.22700.752)2+(2074/7052)2=70.78N/mm2160N/mm24.面板验算面板用 20 mm 厚蜂窝铝板 1200 mm1500 mm，面板 3003 T14，T=0.8 mm 蜂窝 2024 T=0.04 mm、边长 7 mm，验算抗弯强度、挠度，抗剪强度。A 按复合材料验算面积自重标准值 GAK=74N/m2作用

9、标准值qEK=EmaxG AK =50.0874=30N/m2作用设计值 qE=1.3 qEK =1.330=39N/m2荷载（作用）组合设计值q= qW +0.6 qE 线=7193+0.639=7216N/m2板长宽比Lx/Ly =1.2/1.5=0.8查弯距、剪切、挠度系数m1=0.67m2=1.236m3=1.42板截面设计最大正应力值22-322=2m1qL / t(d+hf)=20.677.21610 1200 /3.14159 0.8（20+18.4）=45.35N/mm281N/mm2板截面设计最大剪应力值-3=2m2qL/(d+hf)=21.2367.21610 1200/（

10、20+18.4）=0.55板中最大挠曲432df=16m3qL /Et /12(1-0.33 )N/mm20.72 N/mm2=161.425.15610-312004/3.141596（0.7105203）/12（1-0.332）=4.82mm相对挠度df/L=4.82/1200=1/2491/100B 假设为整体板验算板长宽比Lx/Ly =0.8查弯距系数m=0.06445板截面最大设计正应力值=6mqL2/t2=60.064457.21610-312002/202=10.05N/mm210.5N/mm2二.按 JGJ102-2003*计算（*面板按 JGJ133-2001 公式计算）(一

11、)区WK=gzZSW0 =1.5621.21.891750=2658N/m2W=1.4WK=1.42658=3721N/m2 qW=BW=1.23721=4465N/m风荷载标准值风荷载设计值风荷载线荷载作用面荷载qE 面=1.3 qEk =1.3160=208N/m2作用线荷载qE 线=B qE 面=1.2208=250N/m荷载(作用)组合值 q= qW +0.5qE =4465+0.5250=4590N/m=4.590N/mm1.立柱A.选料弯矩M=qL2/8=4.59036002/8=7435800Nmm最小截面抵抗矩W=M/fa=7435800/（1.05205）=34545mm3风

12、荷载线荷载标准值qWK=BWK=26581.2=3190N/m=3.19N/mmI=5qWKL4/384E(1/250)=53.1936003/3842.06105(1/250)=2351851mm4最小惯矩立柱选用 120604 方管A=1440mm2IX=2551979mm4A0=1320mm2t=4mmWX=42533mm3SS=26464mm3Ix=143132mm4Wx=7157mm3横梁选用 60403 方管 T=3mmIy=273852mm4 Wy=9128mm3 SS=5607mm3B.强度验算自重标准值重力标准值重力设计值GK=B GAK=1.2400=480N/m NK=

13、LGK=4803.6=1728NN=1.2 NK= 1.21728=2074N采用SG+SW+0.5SE 组合截面设计最大正应力值 =N/A0+M/W=2074/1320C.挠度验算 采用 SW/（1.0542533）=168.07N/mm2205N/mm2风荷载线荷载标准值qWK=WKB=26581.2=3190N/m=3.19N/mm挠曲df=5qWKL4/384EI=53.1936004/(3842.061052551979)=13.27mm相对挠度 df/L=13.27/3600=1/2711/250D. 抗剪强度验算采用 SW+0.5SE 组合VW= qW BH/2=37211.23

14、.6/2=8037N VE= qE 线 BH/2=2081.23.6/2=449N V= VW +0.5 VE = 8307+0.5449=8532N=VSS/Et = 853226464/（25519794）=22.12N/mm2120N/mm2风荷载产生的剪力作用产生剪力剪力组合值截面最大设计剪应力2.横梁验算A.抗弯强度验算GAK=300N/m2重力标准值GK=H GAK=1.5300=450N/m面积自重重力设计值 绕 X 轴弯矩风荷载最大集度G=1.2GK =1.2450=540N/m=0.54N/mm MX=GB2/80.5412002/8=97200 NmmqW=BW=1.237

15、21=4465N绕 Y 轴风荷载产生的弯矩作用标准值作用设计值作用最大集度MYW= qWB2/12=44651.22/12=435.8Nm=435800Nmm qEK=EmaxG AK =50.08300=120N/m2qE 面=1.3 qEK =1.3120=156N/m2 qE=1.2 qE 面=1.2156=187NMYE= qE B2/12=1871.22/12=22.44Nm=22440 Nmm绕 Y 轴作用产生弯矩先进行 SW+0.5SE 组合绕 Y 轴总弯矩采用 SG+SW+0.5SE 组合截面设计最大正应力值MY= MYW +0.5 MYE= 435800+0.522440=4

16、47020Nmm= MX /WX+ MY /WY=97200/（1.057157）=59.57N/mm2205N/mm2/（1.059128）B.抗剪验算风荷载产生的剪力 作用产生的剪力采用 SW+0.5SE 组合剪力组合值截面设计最大剪应力C.挠度验算 X 轴挠曲相对挠度风荷载标准值最大集度VW=WBB/22/4=37211.21.2/4=1340NVE= qE BB/22/4=1561.21.2/4=56NV= VW +0.65VE =1340+0.556=1368N=VSS/Et=13685607/2738523=9.34N/mm2120N/mm2dfX=5 GK B4/384EI=50

17、.4512004/(3842.06105143132)=0.41mm dfX/L=0.41/1200=1/29271/250qWK=1.22658=3190NY 轴挠曲相对挠度3.连接验算A.横梁与立柱 a 横向dfY= qWK B4/（120EI）=31901.24/(1202061090.000000273)=0.0009m=0.9mm dfY/L=0.9/1200=1/13331368NCacb 竖向面积自重重力标准值 重力设计值竖向作用单剪连接 nV=1GAK=300N/m2 GK=HGAK=1.5300=450N/m G=1.2 GK =1.2450=540N/mN2=GB/2=54

18、01.2/2=324N采用 SG+SW+0.5SE 组合总作用力需螺栓个数N=13682=1406Nn=N/ Nb =1406/2151=0.65(个)V取 1 个角码截面抗承压承载力设计值Nb =Dtf =43305=3660N1406 NCacB.立柱与主体结构连接 754 角铁L=80mme0=60 mmA2-7010 螺栓(AS=58mm2),焊脚宽5mmL=80mmfy=210N/mm2预埋件 T=8mm直锚筋 d=8mm(A=50.3mm2)Z=80 mm fC=15N/mm2采用 SG+SW+0.5SE 组合风荷载作用 水平总作用竖向作用 总作用双剪连接 nV=2N1W=WBL=

19、37211.23.6=16075N N1E= qE 面BL=2081.23.6=899NN1= N1W +0.5 N1E =16075+0.5899=16525NN2=GBL=4801.23.6=2074NN=165252=16655N一个螺栓抗剪承载力设计值Nb = n A f =258245=28420NVV S Vn=N/ NbV =16655/28420=0.59（个）取 1 个需螺栓个数立柱截面抗承压承载力设计值 NbC 铝=dtfac=1024290=23200N16655NC.预埋件验算(侧埋 e0=60mmZ=80mm)剪力拉力弯矩V=N2=2074N N=N1=16525NM

20、=V e0=207460=124440 Nmm锚筋承载受剪承载力系数 V=(4-0.08d)(fc/fy)1/2=(4-0.088)(15/210)1/2= 0.90取 0.70锚板弯曲变形折减系数b=0.6+0.25t/d=0.6+0.258/8=0.85钢筋截面积 AS1= V/Vrfy+N/0.8bfy+M/1.3rbfyZ=2074/(0.7210)/(0.80.85210)/(1.30.8521080)=136.53mm250.34=201.2mm2钢筋截面积AS2= N/0.8bfy+M/0.4rbfyZ=16525/(0.80.85210)=137.51mm2201.2mm2/(

21、0.40.8521080)222 1/2D.焊缝验算 焊缝截面最大设计剪应力=6M/(1.22LW 0.7he)+N/(1.22LW0.7he) +V/(LWhe) =6124440/(1.227020.752)=45.58N/mm2160N/mm2/(1.22700.752)2+2074/(7052)24.面板验算用 4mm 厚复合铝板 1200mm1500mm，加横肋（6063T5 铝方管 30 mm50 mm3.5 mmI=160112 mm4W=6404 mm3 ）一道，验算板强度、挠度，板与立柱（横梁）连接强度。板验算查固端弯距系数 m0 =0.1141X板长宽比荷载(作用)Lx/L

22、y =0.75/1.2=0.625标准值组合值q= qWk +0.5qEk=2658+0.5160=2738 N/m2大挠度影响系数=qL4/Et4=2.73810-37504/（210444）=169查折减系数=0.524荷载(作用) 设计值组合值q= qW +0.5qE=1.42658+0.51.3160=3825 N/m2板截面设计最大正应力=（6mqL2/t2）=（60.11413.82510-37502/42）0.524=48.24 N/mm270N/mm2肋验算M=0.125qL2=0.1253.82510-375012002=516375N .mm肋跨中弯距=M/W=516375

23、/6404=80.63 N/mm285.5N/mm2肋截面设计最大正应力值肋跨中挠曲df=5qL4/384EI=52.73810-375012004/(3840.7105160112)=4.95mm相对挠度肋与折边连接肋支座反力df/L=4.95/1200=1/2421721NvNbc=Dtfav=4680=1920N1721N板壁抗承压承载能力板与立柱（横梁）连接验算连接处最大集中力a.耳子连接验算P=qA=1.3238250.30.6=909N6063 T5T=3mmNbv=950N909N06 级抽芯铝铆钉 26.4耳子壁抗承压承载能力 Nb =Dtf =53120=1800 N909N

24、cace板壁抗承压承载能力 Nb = Dtf =5480=1600N909Ncace2b.板与立柱连接用 A2-70 螺栓、3、AS=5.03 mmNb2t=P/As=909/5.03=180.72N/mm 320N/mm2螺抗拉钢螺母抗剪（K2=50.7/3=1.17）钢螺母截面最大设计剪应力值22=P/(K2DpZ)=909/（1.173.1415930.4356）=31.58N/mm 120N/mm(二)墙角区wk=gzZSW0=1.56221.891750=4431N/m2W=1.4 wk =1.44431=6203N/m2 qW=1.26203=1.2W=7444N/m风荷载标准值风

25、荷载设计值风荷载线荷载qE 面=1.3qEK =1.3160=208N/m2 qE 线=1.2 qE 面=1.2208=250N/mq= qW +0.5 qE 线=7444+0.5250=7569N/m=7.569N/mm作用设计值作用线荷载荷载（作用）组合值1.立柱A 选料M= q L2/8=7.56936002/8=12261780Nmm弯矩最小截面抵抗矩W=M/fa=12261780/（1.05205）=56965mm3qWK=BWK=1.24431=5317N/m=5.317N/mm风荷载线荷载标准值最小惯矩 I=5qWKL4/384E(1/250)=55.31736003/3842.

26、06105(1/250)=3919997mm4立柱选用 160604 方管A=1760mm2IX=5262165mm4A0=1620mm2t=4mmWX=65777mm3SS=41824mm3Ix=143132mm4Wx=7157mm3横梁选用 60403 方管 T=3mmIy=273852mm4 Wy=9128mm3 SS=5607mm3B. 强度验算自重线荷载标准值重力作用标准值 重力作用设计值采用 SG+SW+0.5SE 组合截面设计最大正应力值GK=1.2 GAK =1.2400=480N/mNK=B GK =4803.6=1728N N=1.2 NK =1.21728=2074N=

27、N/A0+M/W=2074/1620=178.82N/mm2205N/mm2/（1.0565777）C.挠度验算采用 SW风荷载线荷载标准值 挠曲df=5qWKL4/384EIqWK=1.2WK=1.24431=5317N/m=5.317N/mm=55.31736004/（3842.061055262165）=10.73mm相对挠度df/L=10.73/3600=1/3361/250D.抗剪强度验算 采用 SW+0.5SE 组合风荷载产生的剪力 作用产生的剪力剪力组合值截面设计最大剪应力VW=WBH/2=62031.23.6/2=13398N VE=qEBH/2=2081.23.6/2=499

28、NV= VW+0.5VE =13398+0.5499=13648N=1364841824/（52621654 ）=27.12N/mm2120N/mm22.横梁验算A.抗弯强度验算GAK=300N/m2GK=1.5 GAK =1.5300=450N/mG=1.2 GK =1.2450=540N/m=0.54N/mm MX=GB2/8=0.5412002/8=97200NmmqW=1.2W=1.26203=7444N面积自重标准值自重线荷载标准值 自重线荷载设计值 绕 X 轴弯矩风荷载最大集度绕 Y 轴风荷载产生的弯矩作用标准值作用设计值作用最大集度MYW= qW B2/12=74441.22/1

29、2=893.28Nm=893280 Nmm qEK=EmaxG AK =50.08300=120N/m2qE 面=1.3 qEK =1.3120=156N/m2 qE 线=1.2 qE 面=1.2156=187NMYW qE 线 B2/12=1871.22/12=22 .44Nm=22440 Nmm绕 Y 轴作用产生的弯矩先进行 SW+0.5SE 组合绕 Y 轴弯矩MY= MYW +0.5 MYW =893280+0.522440=904500 Nmm采用 SG+SW+0.5SE 组合截面设计最大正应力值= MX /WX+ MY /WY（/ 1.059128）=107.54N/mm2205N/

30、mm2=97200（/ 1.057157B.抗剪验算风荷载产生的剪力 作用产生的剪力采用 SW+0.6SE 组合剪力组合值VW=WB/22B/4=62031.21.2/4=2233NVE= qE 面 B/22B/4=1561.21.2/4=56NV= VW +0.5 VE =2233+0.556=2261N截面设计最大剪应力值 =VSS/Et=22615607/（2738523 ）=15.43N/mm2120N/mm2C.挠度验算dfX=5 GK B4/384EI=50.4512004/(3842.06105143132)=0.41mmdfX/L=0.41/1200=1/29271/250X

31、轴挠曲相对挠度风荷载标准值最大集度 qWK=1.24431=5317NY 轴挠曲dfY= qWK B4/（120EI）=53171.24/(1202061090.000000273)=0.0016m=1.6mm相对挠度3.连接验算A.横梁与立柱单剪连接 nV=1a.横向dfY/L=1.6/1200=1/752261NNbC= dtfac=53305=4575N2261NGAK=300N/m2GK=H GAK =1.5300=450N/m G=1.2 GK =1.2450=540N/mN2=BG/2=5401.2/2=324NN=22612=2284Nn=N/ Nb = =2284/3479=0

32、.66(个)取 1 个VNbC=54290=6200N2284NNbC= dtfac=53305=4575N2284NB.立柱与主体结构连接.754 角铁 L=80mmA2-7012 螺栓(AS=84.3mm2)L=80mm预埋件 T=8mm直锚筋d=10mm(A=78.54mm2) fc=15N/mm2焊脚宽 5mm fy=210N/mm2采用 SG+SW+0.5SE 组合N1W=WBL=62031.23.6=26797N N1E= qE 面 BL=2081.23.6=899NN1= N1W +0.5 N1W =26797+0.5899=27247NN2=GBL=4801.23.6=2074

33、N风荷载作用水平作用竖向作用总作用N=272472=27326N双剪连接nV=2一个螺栓抗剪承载力设计值NbV= nV ASfac=284.3245=41307Nn=N/ Nb =27326/41307=0.66(个)V需螺栓个数取 1 个立柱截面抗承压承载力设计值NbC 铝=dtfac=1224290=27840N27326NC.预埋件验算(侧埋e0=60mmZ=80mm)V=N2=2074N N=N1=27247NM=207460=124440Nmm剪力拉力弯矩锚筋受剪承载力系数v=(4-0.08d)(fc/fy)1/2=(4-0.0810) (15/210)1/2=0.86锚板弯曲变形折

34、减系数 b=0.6+0.25t/d =0.6+(0.258/10)=0.80取 0.70锚筋截面积AS1= V/Vrfy+N/0.8bfy+M/1.3rbfy=2074/(0.7210)/(0.80.80210)/(1.30.8021080)=223.96mm278.544=314.16mm2锚筋截面积AS2= N/0.8bfy+M/0.4rbfyZ/(0.40.8021080)=225.88mm2314.16mm2=27247/(0.80.80210)222 1/2D.焊缝验算 焊缝截面最大设计剪应力=6M/(1.22LW 0.7he)+N/(1.22LW0.7he ) +V/(LWhe)

35、=6124440/(1.227020.752)=63.49N/mm2160N/mm24. 面板验算/(1.22700.752)2+2074/(7052)21/2面板用 5754 H42T=3mm 单层铝板， 1200mm1500mm ， 加横肋（ 6063T6 铝方管 30mm40mm3mm，I=81392mm4，W=4070mm3）两道。验算板强度，肋强度、挠度，板与立柱（横梁）连接强度。板验算：m0X(B)=m0X(C)=B 板长宽比C 板长宽比支座弯距系数Lx/Ly=0.5/1.2=0.42Lx/Ly=0.5/1.2=0.42查固端弯距系数查固端弯距系数-0.1212-0.0843m0X

36、= -(0.1212+0.0843)/2=-0.10275荷载(作用) 标准值组合值q= qWk +0.5qEk=4431+0.5160=4511N/m2大挠度影响系数 =qL4/ET4=4.51110-35004/(0.710534)=49.7查取折减系数=0.775荷载(作用) 设计值组合值q= qW +0.5qE=1.44431+0.51.3160=6307 N/m2铝板截面设计最大正应力值：=（6mqL2/t2）=(60.102756.30710-35002/32) 0.775=83.71N/mm291N/mm2肋验算肋跨中弯距肋截面设计最大正应力值肋跨中挠曲M=0.125qL2=0.

37、1256.30710-350012002= 567630N/mm2=M/W=567630/4070=139.47 N/mm2140N/mm2df=5qL4/384EI=54.51110-350012004/(3840.710581392)=10.69mm相对挠度肋与折边连接肋支座反力11 级抽芯铝铆钉df/L=10.69/1200=1/1121892Nv壁抗承压承载能力 Nb =Dtf =63120=2160N1892Ncac6063 T5T=3mm 铝角码板与立柱（横梁）连接验算A外扣式连接处最大集中力P=qA=1.3263070.30.6=1499N连接处壁截面设计最大剪应力值=3P/(2

38、t h)=31499/（2316.5）=45.42N/mm21499N11 级抽芯铝铆钉 24.8板壁抗承压承载能力 Nb =Dtf =63125=2250N1499Ncacemm2b.板与立柱（横梁）连接用 A2-70 螺栓、3、AS=5.03A2-70 螺栓受拉 Nb =P/A =1499/5.03=298.01N/mm2320 N/mm2ts钢螺母抗剪（K2=50.7/3=1.17）钢螺母截面设计最大剪应力值2=P/(K2DpZ)=1499/（1.173.1415930.4356）=52.08N/mm 2766Nn=N/ Nb =2766/3479=0.80（个） 取 1 个C755 角

39、铁 L=80mm e0=60 mmA2-7014 螺栓(AS=115mm2)直锚筋 d=12mm (A=113.1mm2)fy=210N/mm2焊脚宽 5mmL=80mm预埋件 T=8mmfc=15N/mm2 Z=80 mm风荷载设计值作用设计值水平作用组合值竖向作用设计值荷载(作用)总值双剪连接 nV=2N1w=WBL=81441.23.6=35182N N1E= qEBL=11441.23.6=4942NN1= N1w +0.6 N1E= 35182+0.64942=38147NN2=GABL=15841.23.6=6843NN=(N12+N22)1/2381472=38756N一个螺栓抗

40、剪承载力设计值 NbV= nV AsfV=2115245=56350Nn=N/ Nb = 38571/56350=0.68 个V取 1 个需螺栓个数立柱截面抗承压承载力设计值NbC=dtfac=1425344=48160N38756N C.预埋件验算(侧埋 e0=60mmL=80mm)V=N2=6843N N=N1=38147NM=Ve0=684360=410580Nmm剪力拉力弯矩锚筋受剪承载力系数 V=(4-0.08d)(fc/fy)1/2=(4-0.0812)(15/210)1/2=0.81取 0.7锚板弯曲变形折减系数b=0.6+0.25(t/d)=0.6+(0.258/12)=0.7

41、7锚筋截面积 AS1=V/Vrfy+N/0.8bfy+M/1.3rbfyZ=6843/（0.7210）/（0.80.77210）/（1.30.7721080）=365.86mm2113.14=452.4mm2锚筋截面积 AS2= N/0.8bfy+M/0.4rbfyZ=38147/(0.800.77210）=374.24mm2452.4mm2D.焊缝验算/（0.40.7721080）222 1/2焊缝截面最大剪应力设计值=6M/(1.22LW 0.7he)+N/(1.22LW0.7he) +V/(LWhe) =6410580/(1.227020.752)=123.07N/mm23.7N/mm2

42、需改用 MU150 级（抗弯强度标准值 10 N/mm2）花岗石板f =4.7 N/mm2T石板抗剪截面最大剪应力设计值=qL/(t-c)=8.66810-3750/(30-6)=0.27N/mm22.3N/mm2钢勾截面设计最大剪应力值-322p=qL/2tP=8.66810 750/(24)=0.81N/mm 49.6 N/mm石板槽口截面设计最大弯曲正应力值=8qLh/(t-c)2=88.66810-375020/(30-6)2=1.81N/mm20.74.7=3.29N/mm2b.四边通槽、通长勾（6063T5 铝合金T=3 mm） 槽深 h=20mm槽宽 c=6mm按四边简支板计算板

43、长宽比a/b=0.75/1.2=0.625m=0.0817石板抗弯截面设计最大正应力值 =6mqa2/t2=60.08178.66810-37502/302=2.66N/mm23.7N/mm2石板抗剪截面设计最大剪应力值=qa/(t-c)=8.66810-3 750/(30-6)=0.27N/mm21.9 N/mm2钢勾截面设计最大剪应力值-322p=qa/2tP=8.66810 750/(24)=0.81N/mm 49.6N/mm石板槽口截面设计最大弯曲正应力值=8qah/(t-c)2=88.66810-375020/(30-6)2 =1.81N/mm20.73.7=2.59N/mm2c.四

44、边胶接（SS621 胶）按四边简支板计算板长宽比a/b=0.75/1.2=0.625 m=0.0817石板抗弯截面设计最大正应力值 =6mqa2/t2=60.08178.66810-37502/302=2.66N/mm23.7N/mm2短期作用胶缝宽度 CS1=qa/2000f1=8.668750/（20000.20）=16.25mm长期作用胶缝宽度CS2=Gab/2000(a+b)f2 =1.2280.037501200/2000(1200+750) 0.01=23.6mm取 24mm由风荷载引起胶缝变位胶缝厚度uS=H=750/450=1.67mmTS= uS/(2+) =1.67/0.1

45、5(2+0.15) =3mm取 12mm二.按 JGJ102-2003*计算（*面板按 JGJ133-2001 公式计算）(一)区WK=gzZSW0 =1.5061.22.089800=3020N/m2 W=1.4WK=1.43020=4228N/m2qW=BW=1.24228=5074N/m风荷载标准值风荷载设计值风荷载线荷载作用面荷载qE 面=1.3 qEk =1.3880=1144N/m2作用线荷载qE 线=B qE 面=1.21144=1373N/m荷载(作用)组合值 q= qW +0.5 qW =5074+0.51373=5761N/m=5.761N/mm1.立柱A.选料弯矩M=qL

46、2/8=5.76136002/8=9332820Nmm最小截面抵抗矩W=M/fa=9332820/(1.05271)=32799mm3风荷载线荷载标准值qWK=BWK=30201.2=3624N/m=3.624N/mmI=5qWKL4/384E(1/250)=53.62436003/3842.06105(1/250)=2671820mm4最小惯矩立柱 选用 140604 矩形管 Ix=3753472mm4-WX=53621mm3 SS=33744mm3 T=4mmA=1600mm2A0=1500mm2横梁 50504 角钢IY=92600mm4B.强度验算T=4mmIX=92600mm4WX1

47、=6710mm3WX2=2560mm3SS=2400mm3WY1=6710mm3WY2=2560mm3自重标准值重力标准值重力设计值GK=B GAK=1.21100=1320N/m NK= LGK=13203.6=4752NN=1.2 NK= 1.24752=5702N采用SG+SW+0.5SE 组合截面设计最大正应力值 =N/A0+M/(1.05W)=5702/1500C.挠度验算 采用 SW+0.6SE 组合/(1.0553621)=169.56N/mm2271N/mm2qWK=WKB=30201.2=3624N/m=3.624N/mm风荷载线荷载标准值挠曲df=5qWKL4/384EI=

48、53.62436004/(3842.061053753472)=10.25mm相对挠度 df/L=10.25/3600=1/3511/250D. 抗剪强度验算采用 SW+0.5SE 组合风荷载产生的剪力作用产生剪力剪力组合值截面最大设计剪应力2.横梁验算 A.抗弯强度验算VW= qW BH/2=42281.23.6/2=9132N VE= qE 线 BH/2=11441.23.6/2=2471N V= VW +0.5VE = 9132+0.52471=10368N=VSS/Et = 1036833744/（37534724）=23.3N/mm21469Nb 竖向面积自重单剪连接 nV=1GAK

49、=1000N/m2GK=H GAK=0.751000=750N/mG=1.2GK=1.2750=900N/m N2=GB/2=9001.2/2=540N自重线荷载标准值自重线荷载设计值竖向作用设计值采用 SG+SW+0.5SE 组合荷载（作用总值）N=(N12+N22)1/2=14692=1565N截面抗承压承载力设计值NbC=dtfac=44344=5504N1565Nn=N/ Nb =1565/2151=0.73（个） 取 1 个C需螺栓个数A2-7010 螺栓(AS=58mm2)B.立柱与主体结构连接 Q235B754 角铁 L=80mme0=60 mm直锚筋 d=10mm (A=78.

50、54mm2)fy=210N/mm2焊脚宽 5mmL=80mm预埋件 T=8mmfc=15N/mm2 Z=80 mm采用 SG+SW+0.5SE 组合风荷载设计值作用设计值水平作用组合值竖向作用设计值荷载(作用)总值双剪连接 nV=2N1w=WBL=42281.23.6=18265N N1E= qEBL=11441.23.6=4942NN1= N1w +0.5 N1E= 18265+0.54942=20736NN2=GABL=15841.23.6=6843NN=(N12+N22)1/2207362=21836N一个螺栓抗剪承载力设计值 NbV= nV AsfV=258245=28420Nn=N/

51、 Nb = 21836/28420=0.77 个V取 1 个需螺栓个数立柱截面抗承压承载力设计值NbC=dtfac=1024344=27520N21836N角钢截面抗承压承载力设计值NbC 钢= dtfac=1024305=24400N21836N C.预埋件验算(侧埋 e0=60mmL=80mm)V=N2=6843N N=N1=20736NM=Ve0=684360=410580Nmm剪力拉力弯矩锚筋受剪承载力系数 V=(4-0.08d)(fc/fy)1/2=(4-0.0810)(15/210)1/2=0.86锚板弯曲变形折减系数b=0.6+0.25(t/d)=0.6+(0.258/10)=0

52、.8锚筋截面积 AS1=V/Vrfy+N/0.8bfy+M/1.3rbfyZ取 0.7=6843/（0.7210）/（0.80.8210）/（1.30.821080）=224.34mm2478.54=314.16mm2锚筋截面积 AS2= N/0.8bfy+M/0.4rbfyZ=20736/(0.80.8210）/（0.40.821080）=230.66mm2478.54=314.16mm2D.焊缝验算222 1/2焊缝截面最大剪应力设计值=6M/(1.22LW 0.7he)+N/(1.22LW0.7he) +V/(LWhe) =6410580/(1.227020.752)=94.07N/mm

53、2160N/mm24. 石板验算/(1.22700.752)2+(6843/7052)2用 MU110 级（抗弯强度标准值 8 N/mm2）1200 mm750 mm30 mm 花岗石板a.水平弧形短槽短勾（0Cr19Ni9 不锈钢）勾锚深 H1=10mm槽长 B1=140mm槽边至板边 B2=90mm面积自重标准值 GAK=280000.03=840N/m2槽宽 c=6mm 弧长 s=144mm作用标准值 qEK=EmaxG AK =50.16840=672N/m2作用设计值 qE=1.3 qEK =1.3672=874N/m2荷载（作用）组合值q= qW +0.5 qE=4228+0.58

54、74=4665N/m2按四角支承板计算 b0=1200-(90+140/2）2=880mm，A0=750mm板长宽比a0/b0=0.75/0.88=0.85mOY=0.1464石板抗弯截面设计最大正应力值22-32222=6mqb0 /t =60.14644.66510 880 /30 =3.53N/mm 3.7N/mm石板抗剪截面设计最大剪应力值=qab/n(t-c)s=(46650.751.2)/2(30-6) 144 ) 1.25=0.76N/mm22.8N/mm2钢勾截面设计最大剪应力值22p=qab/2nAP=(46650.751.2)/(22403) 1.25=10.93N/mm

55、3.7N/mm需改用 MU150 级（抗弯强度标准值 10N/mm2）花岗石板石板抗剪截面设计最大剪应力值=q(2b-a) a /2n(t-c)sN/mm2fT=4.7=4665(21.2-0.75) 0.75/22(30-6) 144) 1.32=0.55N/mm21.9N/mm2钢勾截面设计最大剪应力值22P=q(2b-a) a /4nAP=4665(21.2-0.75) 0.75/(42403) 1.32=7.94N/mm 47N/mm(二)墙角区wk=gzZSW0=1.50622.089800=5034N/m2 W=1.4 wk =1.45034=7048N/m2qW=BW =1.27

56、048=8458N/mqE 面=1.3qEK =1.3880=1144N/m2 qE 线=BqE 面=1.21144=1373N/mq= qW 0.5+ qE=8458+0.51373=9145N/m=9.145N/mm风荷载标准值风荷载设计值风荷载线荷载作用设计值作用线荷载荷载（作用）组合值1.立柱A 选料M= q L2/8=9.14536002/8=14814900Nmm弯矩最小截面抵抗矩W=M/fa=14814900/(1.05271)=52064mm3qWK=BWK=1.25034=6041N/m=6.041N/mm风荷载线荷载标准值最小惯矩 I=5qWKL4/384E(1/250)=

57、56.04136003/3842.06105(1/250)=4453771mm4立柱 选用 150604 矩形管Ix=5441667mm4-WX=72556mm3 SS=46250mm3 T=5mmA=2100mm2A0=2000mm2T=4mmIX=190300mm4WX1=11190mm3WY2=4130mm3WX2=4130mm3SS=3800mm3横梁 63634 角钢IY=190300mm4WY1=11190mm3B. 强度验算自重线荷载标准值重力作用标准值 重力作用设计值采用 SG+SW+0.5SE 组合截面设计最大正应力值GK=1.2 GAK =1.21100=1320N/m N

58、K=B GK =13203.6=4752NN=1.2 NK =1.24752=5702N= N/A0+M/(1.05W)=5702/2000=197.31N/mm2271N/mm2/(1.0572556)C.挠度验算采用 SW风荷载线荷载标准值 挠曲df=5qWKL4/384EIqWK=BWK=1.25034=6041N/m=6.041N/mm=56.04136004/（3842.061055441667）=11.79mm相对挠度df/L=11.79/3600=1/3051/250D.抗剪强度验算 采用 SW+0.5SE 组合风荷载产生的剪力 作用产生的剪力剪力组合值截面设计最大剪应力VW=W

59、BH/2=70481.23.6/2=15224N VE=qEBH/2=11441.23.6/2=2471NV= VW+0.5 VE =15224+0.52471=16460N=VSS/Et =1646046250/（54416674 ）=34.97N/mm23068N采用 1 个需螺栓个数截面抗承压承载力设计值b 竖向单剪连接 nV=1面积自重GAK=1000N/m2GK=H GAK=0.751000=750N/mG=1.2GK=1.2750=900N/m N2=GB/2=9001.2/2=540N自重线荷载标准值自重线荷载设计值竖向作用设计值采用 SG+SW+0.5SE 组合荷载（作用总值）

60、N=(N12+N22)1/2=30682=3115N截面抗承压承载力设计值NbC=dtfac=44344=5504N3115Nn=N/ Nb =3115/3479=0.90（个） 取 1 个C需螺栓个数A2-7014 螺栓(AS=113.1mm2)B.立柱与主体结构连接 Q235B754 角铁 L=80mm e0=60 mm焊脚宽 5mmL=80mm预埋件 T=8mm直锚筋 d=10mm (A=78.54mm2)fy=210N/mm2fc=15N/mm2 Z=80 mm采用 SG+SW+0.5SE 组合风荷载设计值作用设计值水平作用组合值竖向作用设计值荷载(作用)总值双剪连接 nV=2N1w=