宜城市人民医院外科楼幕墙装饰工程石材幕墙设计计算书

宜都市人民医院外科楼幕墙装饰工程

石材幕墙

设计计算书

设计:

校对:

湖南六建装饰设计工程有限责任企业

二0一0年二月二十四日

目录

I计算引用的规范、原则及资料...............................................

1.1幕墙设计规范：.......................................................................1

1.2建筑设计规范：.......................................................................1

1.3铝材规范:...........................................................................2

1.4金属板及石材规范：..................................................................2

1.5玻璃规范：...........................................................................2

1.6钢材规范：...........................................................................3

1.7胶类及密封材料规范:................................................................3

1.8五金件规范：.........................................................................4

1.9行关物理性能等级测试措施：..........................................................4

1.10《建筑构造静力计算手册》（第二版）..................................

1.11土建图纸：...............................................................................5

2基本参数..................................................................

2.1幕墙所在地区.......................................................

2.2地面粗糙度分类等级................................................

2.3抗震设防...........................................................

3幕墙承受荷载计算..........................................................

3.1风荷载原则值的计算措施............................................

3.2计算支撑构造时的风荷载原则值.....................................

3.3计算面板材料时的风荷载原则值.....................................

3.4垂直于幕墙平面时分布水平地震作用原则值..........................

3.5作用效应组合......................................................

4幕墙立柱计算..............................................................

4.1立柱型材选材计算..................................................

4.2确定材料的截面参数................................................

4.3选用立柱型材的截面特性............................................

4.4立柱的抗弯强度计算................................................

4.5立柱的挠度计算....................................................

4.6立柱的抗剪计算....................................................

5幕墙横梁计算..............................................................

5.1横梁型材选材计算..................................................

5.2确定材料的截面参数................................................

5.3选用横梁型材的截面特性............................................

5.4幕墙横梁的抗弯强度计算............................................

5.5横梁的挠度计算....................................................

5.6横梁的抗剪计算....................................................

6短槽式（托板）连接石材的选用与校核.........................................

6.1石材板块荷载计算..................................................

6.2石材的抗弯设计....................................................

6.3短槽托板在石材中产生H勺剪应力校核.................................

6.4短槽托板剪应力校核................................................

7连接件计算................................................................

7.1横梁与角码间连接..................................................

7.2角码与立柱连接....................................................

7.3立柱与主构造连接..................................................

8幕墙埋件计算（后锚固构造）.................................................

8.1荷载值计算.........................................................

8.2锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算...............................

8.3群锚受剪内力计算..................................................

8.4锚栓或植筋钢材破坏时口勺受拉承载力计算.............................

8.5混凝土锥体受拉破坏承载力计算.....................................

8.6锚栓或植筋钢材受剪破坏承载力计算.................................

8.7混凝土楔形体受剪破坏承载力计算...................................

8.8混凝土剪撬破坏承载能力计算........................................

8.9拉剪复合受力承载力计算............................................

9幕墙转接件强度计算.......................................................

9.1受力分析...........................................................

9.2转接件的强度计算..................................................

10幕墙焊缝计算.............................................................

10.1受力分析..........................................................

10.2焊缝特性参数计算.................................................

10.3焊缝校核计算.....................................................

II石材幕墙幕墙胶类及伸缩缝计算............................................

II.I立柱连接伸缩缝计算................................................

11.2耐侯胶胶缝计算..................................................

12附录常用材料的力学及其他物理性能......................................

石材幕墙设计计算书

1计算引用的规范、原则及资料

幕墙设计规范：

《铝合金构造设计规范》GB50429-2023

《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2023

《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS127-2023

《玻璃幕墙点支承装置》JG138-2023

《吊挂式玻璃幕墙支承装置》JG139-2023

《建筑瓷板装饰工程技术规范》CECS101:98

《建筑幕墙》GB/T21086-2023

《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2023

《小单元建筑幕墙》JG/T216-2023

建筑设计规范：

《地震震级H勺规定》GB/T17740-1999

《钢构造防火涂料》GB14907-2023

《钢构造设计规范》GB50017-2023

《高层建筑混凝土构造技术规程》JGJ3-2023

《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2023年版）

《高处作业吊蓝》GB19155-2023

《工程抗震术语原则》JGJ/T97-2023

《工程网络计划技术规程》JGJ/T121-99

《混凝土构造后锚固技术规程》JGJ145-2023

《混凝土构造设计规范》GB50010-2023

《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》JG160-2023

《建筑表面用有机硅防水剂》JC/T902-2023

《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2023

《建筑防火封堵应用技术规程》CECS154:2023

《建筑钢构造焊接技术规桂》JGJ81-2023

《建筑工程抗震设防分类原则》GB50223-2023

《建筑工程预应力施工规程》CECS180:2023

《建筑构造荷载规范》GB50009-2023（2023年版、局部修订）

《建筑构造可靠度设计统一原则》GB50068-2023

《建筑抗震设计规范》GB50011-2023

《建筑设计防火规范》GB50016-2023

《建筑物防雷设计规范》GB50057-2023

《冷弯薄壁型钢构造技术规范》GB50018-2023

《民用建筑设计通则》GB50352-2023

《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-2023

铝材规范：

《变形铝及铝合金化学成分》GB/T3190-2023

《建筑用隔热铝合金型材》JG175-2023

《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》JG/T133-2023

《铝合金建筑型材第1部分基材》GB5237.1-2023

《铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材》GB5237.2-2023

《铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材》GB5237.3-2023

《铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材》GB5237.4-2023

《铝合金建筑型材第5部分氟碳漆喷涂型材》GB5237.5-2023

《铝合金建筑型材第6部分隔热型材》GB5237.6-2023

《铝及铝合金彩色涂层板、带材》YS/T431-2023

《一般工业用铝及铝合金板、带材》GB/T3880.1-3-2023

《铝型材截面几何参数算法及计算机程序规定》YS/T437-2023

《有色电泳涂漆铝合金建筑型材》YS/T459-2023

金属板及石材规范：

《干挂饰面石材及其金属挂件》JC830.1.2-2023

《建筑装饰用微晶玻璃》JC/T872-2023

《建筑幕墙用瓷板》JG/T217-2023

《建筑装饰用搪在钢板》JG/T234-2023

《微晶玻璃陶瓷复合砖》JC/T994-2023

《超薄天然石材复合板》JC/T1049-2023

《铝幕墙板、板基》YS/T429.1-2023

《铝幕墙板、氟碳喷漆铝单板》YS/T429.2-2023

《建筑幕墙用铝塑复合板》GB/T17748-2023

《铝塑复合板用铝带》YS/T432-2023

《天然板石》GB/T18600-2023

《天然大理石荒料》JC/T202-2023

《天然大理石建筑板材》GB/T19766-2023

《天然花岗石荒料》JC/T204-2023

《天然花岗石建筑板材》GB/T18601-2023

《天然石材统一编号》GB/T17670-2023

《天然饰面石材术语》GB/T13890-2023

玻璃规范：

《镀膜玻璃第1部分：阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-2023

《镀膜玻璃第2部分：低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-2023

《防弹玻璃》GB17840-1999

《平板玻璃》GB11614-2023

《建筑用安全玻璃第3部分：夹层玻璃》GB15763.3-2023

《建筑用安全玻璃第2部分：钢化玻璃》GB15763.2-2023

《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2023

《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》GB17841-2023

《热弯玻璃》JC/T915-2023

《压花玻璃》JC/T511-2023

《中空玻璃》GB/T11944-2023

钢材规范：

《建筑构造用冷弯矩形钢管》JG/T178-2023

《不锈钢棒》GB/T1220-2023

《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226-2023

《不锈钢冷轧钢板及钢带》GB/T3280-2023

《不锈钢热轧钢板及钢带》GB/T4237-2023

《不锈钢小直径无缝钢管》GB/T3090-2023

《擦窗机》GB19154-2023

《彩色涂层钢板和钢带》GB/T12754-2023

《低合金钢焊条》GB/T5118-1995

《低合金高强度构造钢》GB/T1591-2023

《建筑幕墙用钢索压管接头》JG/T201-2023

《耐候构造钢》GB/T4171-2023

《高碳铭不锈钢丝》YB/T096—1997

《合金构造钢》GB/T3077-1999

《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术规定》GB/T13912-2023

《冷拔异形钢管》GB/T3094-2023

《碳钢焊条》GB/T5117-1999

《碳素构造钢》GB/T700-2023

《碳素构造钢和低合金构造钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-2023

《碳素构造钢和低合金构造钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-2023

《优质碳素构造钢》GB/T699-1999

胶类及密封材料规范：

《丙烯酸酯建筑密封膏》JC484-2023

《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-2023

《彩色涂层钢板用建筑密封胶》JC/T884-2023

《丁基橡胶防水密封胶粘带》JC/T942-2023

《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》JC887-2023

《工'业用橡胶板》GB/T5574-1994

《混凝土建筑接缝用密封胶》JC/T881-2023

《建筑窗用弹性密封剂》JC485-2023

《建筑密封材料试验措施》GB/T13477.1〜20-2023

《建筑用防霉密封胶》JC/T885-2023

《建筑用硅酮构造密封胶》GB16776-2023

《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》GB/T19686-2023

《建筑用硬质塑料隔热条》JG/T174-2023

《建筑装饰用天然石材防护剂》JC/T973-2023

《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-2023

《聚硫建筑密封胶》JC/T483-2023

《绝热用岩棉、矿棉及其制品》GB/T11835-2023

《硫化橡胶或热塑性橡胶扯破强度的测定》GB/T529-1999

《石材用建筑密封胶》JC/T883-2023

《橡胶袖珍硬度计压入硬度试验措施》GB/T531-1999

《修补用天然橡胶胶粘剂》HG/T3318-2023

《中空玻璃用弹性密封胶》JC/T486-2023

《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-2023

五金件规范：

《封闭型沉头抽芯抑钉》GB/T12616-2023

《封闭型平圆头抽芯钾钉》GB/T12615-2023

《紧固件螺栓和螺钉》GB/T5277-1985

《紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母》GB/T3103.1-2023

《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB/T3098.15-2023

《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》GB/T3098.6-2023

《紧固件机械性能抽芯钾钉》GB/T3098.19-2023

《紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹》GB/T3098.2-2023

《紧固件机械性能螺母、细牙螺纹》GB/T3098.4-2023

《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.1-2023

《紧固件机械性能自攻螺钉》GB/T3098.5-2023

《紧固件术语盲钾钉》GB/T3099-2023

《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》GB/T16823.1-1997

《十字槽盘头螺钉》GB/T818-2023

《铜合金铸件》GB/T13819-1992

《锌合压铸件》GB/T13821-1992

《铝合金压铸件》GB/T15114-2023

《铸件尺寸公差与机械加工余量》QB/T6414-1999

《电动采光排烟窗》JG189-2023

有关物理性能等级测试措施：

《玻璃幕墙工程质量检查原则》JGJ/T139-2023

《玻璃幕墙光学性能》GB/T18091-2023

《彩色涂层钢板和钢带试验措施》GB/T13448-2023

《钢构造工程施工质量验收规范》GB50205-2023

《混凝土构造工程施工质量验收规范》GB50204-2023

《建筑防水材料老化试验措施》GB/T18244-2023

《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测措施》GB/T15227-2023

《建筑幕墙抗震性能振动台试验措施》GB/T18575-2023

《建筑幕墙平面内变形性能检测措施》GB/T18250-2023

《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2023

《金属材料室温拉伸试验措施》GB/T228-2023

L1《建筑构造静力计算手册》(第二版)

土建图纸：

2基本参数

2.1幕墙所在地区

襄樊地区；

2.2地面粗糙度分类等级

幕墙属于外围护构件，按《建筑构造荷载规范》(GB50009-2023)

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、从林、丘陵以及房屋比较稀疏日勺乡镇和都市郊区；

C类:指有密集建筑群的都市市区；

2.3D类:指有密集建筑群且房屋较高的都市市区；

2.4根据上面分类原则,本工程按B类地形考虑。

2.5抗震设防

按《建筑工程抗震设防分类原则》，建筑工程应分为如下四个抗震设防类别:

1.特殊设防类：指使用上有特殊设施，波及国家公共安全的I重大建筑工程却地震时也许发生

严重次生灾害等尤其重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑，简称甲类;

2.重点设防类：指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复欧J生命线有关建筑，以及地震时也

许导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防原则的建筑，简称乙类；

3.原则设防类：指大量的除1、2、4款以外按原则规定进行设防口勺建筑，简称丙类；

4.适度设防类：指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害，容许在一定条件下适度减少规

定的建筑，简称丁类；

在维护构造抗震设计计算中：

1.特殊设防类，应按高于当地区抗震设防烈度提高一度日勺规定加强其抗震措施，同步，应按

同意日勺地震安全性评价的I成果且高于当地区抗震设防烈度日勺规定确定其地震作用；

2.重点设防类，应按高于当地区抗震设防烈度一度的规定加强其抗震措施，同步，应按当地

区抗震设防烈度确定其地震作用；

3.原则设防类，应按当地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用；

4.适度设防类，应按当地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用；

3根据国家规范《建筑抗震设计规范》GB50011-2023,襄樊地区地震基本烈度为：6度,地震

动峰值加速度为0.05g,由于本工程是原则设防类，因此实际抗震计算中的水平地震影响系

数最大值应按当地区抗震设防烈度选用，也就是取：amax=0.04；

4幕墙承受荷载计算

4.1风荷载原则值的计算措施

幕墙属于外围护构件，按建筑构造荷载规范(GB50009-20232023年版)计算：

年版]

wk=6g2u2u8lw0........7.1.l-2[GB50009-20232023

上式中：

wk:作用在幕墙上的风荷载原则值(MPa)；

Z:计算点标高：21m；

Bgz:瞬时风压的阵风系数；

根据不一样场地类型,按如下公式计算(高度局限性5m按5m计算):

Pgz=K(l+2uf)

其中K为地面粗糙度调整系数，uf为脉动系数

A类场上也：Pgz=O.92X(1+2uf)其中:uf=O.387X(Z/10)-0.12

B类场地:Pgz=O.89X(1+2uf)其中:uf=0.5(Z/10)-0.16

C类场地：Pgz=0.85X(1+2uf)其中:uf=0.734(Z/10)-0.22

D类场地：Bgz=0.80X(1+2uf)其中:uf=1.2248(Z/10)-0.3

对于B类地形，21nl高度处瞬时风压的阵风系数:

01,6

Bg2=0.89X(1+2X(0.5(Z/10)))=1.6804

uz:风压高度变化系数；

根据不一样场地类型,按如下公式计算：

A类场地:uz=1.379X(Z/10)0.24

当Z>300mE寸，取Z=300m,当Z〈5m时，取Z=5m；

B类场地：uz=(Z/19)0.32

当Z〉350mE寸，取Z=350m,当Z〈10m时，取Z=10m；

C类场地：uz=0.615X(Z/10)0.44

当Z〉400nl时，取Z=400m,当Z〈15m时，取Z=15m；

D类场地：uz=0.313X(Z/10)0.60

当Z>450mE寸，JRZ=450m,当Z<30m时，取Z=30m；

对于B类地形，21nl高度处风压高度变化系数：

ux=1.000X(Z/10严二1.268

PS1：局部风压体型系数；

按《建筑构造荷载规范》GB50009-2023(2023年版)第7.3.3条:验算围护构件及其连接日勺

强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数US1:

一、外表面

....1.正压....按表7,3.1采用；

....2.负压区

-对墙面，取T.0

-对墙角边，取T.8

二、内表面

对封闭式建筑物，按表面风压的正负状况取-0.2或0.2。

本计算点为大面位置,

按JGJ102-2023第5.3.2条文阐明：风荷载在建筑物表面分布是不均匀的，在檐口附近、边

角部位较大。根据风洞试验成果和国外的I有关资料，在上述区域风吸力系数可取T.8,其他墙面

可考虑T.0,由于维护构造有启动的也许，因此还应考虑室内压-0.2。对无启动的构造，《建筑

构造荷载规范》条文阐明第7.3.3条指出“对封闭建筑物，考虑到建筑物内实际存在的个别洞口

和缝隙，以及机械通风等原因，室内也许存在正负不一样的气压，参照国外规范，大多取土

(0.2-0.25)日勺压力系数，现取±0.2"。即不管有无启动扇，均要考虑内表面的局部体型系数。

另注：上述H勺局部体型系数usl(l)是合用于围护构件H勺附属面积A不不小于或等于lni2H勺

状况，当围护构件的附属面积A不小于或等于10nl2时，局部风压体型系数usl(lO)可乘以折减

系数0.8,当构件日勺附属面积不不小于10成而不小于Im2时，局部风压体型系数usl(A)可按面

积的I对数线性插值，即：

Psi(A)=n.s.dJ+Ensl(10)-usl(l)]logA

在上式中：

当A210nl2时，取A=10m2；

当AWlm2时，取A=lm2；

ysl(10)=0.8usl(l)

4.2w0:基本风压值(MPa),根据现行《建筑构造荷载规范》GB50009・2023附表D.4(全国基本

风压分布图)中数值采用,但不不不小于0.3KN/m2,按重现期50年,襄樊地区取

0.0003MPa；

4.3计算支撑构造时的风荷载原则值

计算支撑构造时日勺构件附属面积：

A=L2X4.5=5.4m2

LogA=0.732

Usi(A)=usl(l)+[iisl(10)-Psl(l)]logA

=0.854

u5i=0.854+0.2

=1.054

二

Wh68ZUXUalWo

=1.6804XI.268X1.054X0.0003

4.4=0.000674MPa由于wk〈0・001MPa,因此按JGJ102-2023,取wk=0.001MPa.

4.5计算面板材料时的风荷载原则值

计算面板材料时日勺构件附属面积:

A=1.2X0.6=0.72m2

LogA=0

US1(A)=uS1(1)+[LIsl(10)-US1(1)]1OgA

=1

51+0.2

=1.2

Wk=BgzUzHslWo

=1.6804X1.268X1.2X0.0003

4.6=0.000767MPa由于wkvO.OOIMPa,因此按JGJ102-2023,取wk=().001MPa.

4.7垂直于幕墙平面时分布水平地震作用原则值

qF.Ak=BEa吗0"……5.3.4[JGJ102-2023]

qEAk:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用原贝!值(MPa)；

BE:动力放大系数，取5.0；

amax：水平地震影响系数最大值，取0.04；

Gk:幕墙构件的重力荷载原则值(N)；

4.8A:幕墙构件的面积(mm2)；

4.9作用效应组合

荷载和作用效应按下式进行组合：

-

S二yGSGIC+巾vY,Svk+eEYESB(..54.1[JGJ1022023]

上式中：

S:作用效应组合日勺设计值；

SGk:重力荷载作为永久荷载产生的效应原则值;

Swk、SEk：分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生的效应原则值；

yG>YW、YE:各效应的分项系数；

6w、WE:分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。

上面的yG、Yw、YE为分项系数,按5.4.2.5.4.3、5.4.4[JGJ102-2023]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：YG:1.2；

风荷载：yw:1.4；

地震作用：YE:1.3；

进行挠度计算时；

重力荷载：YG:1.0；

风荷载：Yw:1.0；

地震作用：可不做组合考虑；

上式中，风荷载H勺组合系数力w为1.0；

地震作用的组合系数如为0.5；

5幕墙立柱计算

基本参数：

1：计算点标高:21m：

2:力学模型：简支梁；

3:立柱跨度:L=4500mm；

4:立柱左分格宽：1200mm；立柱右分格宽：1200mm；

5:立柱计算间距：B=1200mm；

6:板块配置：石材；

7:立柱材质：Q235；

8:安装方式：偏心受拉；

本处幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下:

弯杷图(M)

剪斓的

q{N/nuii)

简支毅力模型

5.1立柱型材选材计算

⑴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原则值(N/mm)；

wk:风荷载原则值(MPa)；

B:幕墙立柱计算间距(mm)；

qKk=wkB

=0.001X1200

=1.2N/mm

qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)；

q尸1.4口就

=1.4X1.2

=1.68N/mm

(2)水平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水平地震作用原见值(MPa)；

BE:动力放大系数，取5.0；

amax:水平地震影响系数最大值，取0.04；

Gk：幕墙构件的重力荷载原则值(N),(含面板和框架)；

A:幕墙构件的面积(mm2)；

qKAk=B*QmG/A……5.3.4[JGJ102-2023]

=5.0X0.04X0.0011

=0.00022MPa

qEk:水平地震作用线荷载集度原则值(N/mm)；

B:幕墙立柱计算间距(mm)；

Ql：k=QEAkB

=0.00022X1200

=0.264N/mni

qE:水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)；

QR-1.3pEk

=1.3X0.264

=0.343N/mm

(3)幕墙受荷载集度组合：

用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合：……5.4.1[JGJ102-2023]

q=q*+0.5qb：

=1.68+0.5X0.343

=1.852N/mm

用于挠度计算时，采用Sw原则值：……5.4.1EJGJ102-2023]

Qk-Quk

=1.2N/mm

(4)立柱在组合荷载作用下日勺弯矩设计值：

Mx:弯矩组合设计值(N•mm)；

Mw:风荷载作用下立柱产生日勺弯矩设计值(N・mm)；

ME:地震作用下立柱产生的弯矩设计值(N-mm)；

L：立柱跨度(mm)；

采用Sw+0.5SE组合:

此,1?/8

2

ME=qF.L/8

Mx=Mw+0.5ME

=qL78

=1.852X450078

M687875N•mm

5.2确定材料的J截面参数

⑴立柱抵御矩预选值计算：

Wnx:立柱净截面抵御矩预选值(mm3)；

Mx:弯矩组合设计值(N-mm)；

Y：塑性发展系数:

对于冷弯薄壁型钢龙骨，按《冷弯薄壁型钢构造技术规范》GB50018-2023,取1.00：

对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05；

对于铝合金龙骨,按最新《铝合金构造设计规范》GB50429-2023,取1.00；

fs：型材抗弯强度设计值度Pa),对Q235取215Mpa；

Wnx=Mx/yfs

=4687875/1.05/215

=20765.781mm3

(2)立柱惯性矩预选值计算：

qk:风荷载线荷载集度原则值(N/mm)；

E：型材的弹性模量(MPa),对Q235取206000MPa；

Ixmin:材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm4)；

L:计算跨度(mm)；

df,lim：按规范规定，立柱日勺挠度限值(mm)；

d,.lim=5qkL7384EIxnin

L/250=4500/250=18mra

按［5.1.1.2］《建筑幕墙》GB/T21086-2023H勺规定，对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙(其他

形式幕墙或外维护构造无绝对挠度限制)：

当跨距＜4500mn)时，绝对挠度不应当不小于20mm；

当跨距＞4500nlm时，绝对挠度不应当不小于30mm；

对本例取：

山」加=18皿11

Ixl)in=5qkL7384Edt,iim

=5X1.2X45007384/206000/18

=1727946.754mm1

5.3选用立柱型材的截面特性

按上一项计算成果选用型材号：槽12.6

型材日勺抗弯强度设计值：fs=215MPa

型材日勺抗剪强度设计值：Ts=125MPa

型材弹性模量：E=206000MPa

绕X轴惯性矩：Ix=3gi0000nini4

绕Y轴惯性矩:Iy=380000nun4

绕X轴净截面抵御矩:Wnxl=62100mm3

绕X轴净截面抵御矩：Wnx2=62100mm3

型材净截面面积：An=1569.2mm2

型材线密度：Yg=0.123182N/mm

型材截面垂直于X轴腹板日勺截面总宽度：t=5.5nmi

型材受力面对中性轴内面积矩：Sx=36400mm3

5.4塑性发展系数：y=i.O5

5.5立柱的抗弯强度计算

⑴立柱轴向拉力设计值：

Nk:立柱轴向拉力原则值(N)；

qGAk:幕墙单位面积内自重原则值(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-Q(；AkA

-QGAkBL

=0.0011X1200X4500

=5940N

N:立柱轴向拉力设计值(N)；

N=l.2Nk

=1.2X5940

=7128N

(2)抗弯强度校核：

按简支梁(受拉)立柱抗弯强度公式，应满足：

N/An+Mx/丫WnxWf,……6.3.7EJGJ102-2023]

上式中：

N:立柱轴力设计值(N)；

Mx:立柱弯矩设计值(N-mm)；

An:立柱净截面面积(mm2)：

Wnx:在弯矩作用方向的净截面抵御矩(mm3)；

Yx:塑性发展系数：

对于冷弯薄壁型钢龙骨，按《冷弯薄壁型钢构造技术规范》GB50018-2023,取1.00；

对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05；

对于铝合金龙骨，按最新《铝合金构造设计规范》GB50429-2023,®1.00；

fs：型材的抗弯强度设计值，取215MPa；

则:

N/An+Mx/YWn=7128/1569.2+4687875/1.05/62100

=76.437MPa<215MPa

立柱抗弯强度满足规定。

5.6立柱的挠度计算

由于惯性矩预选是根据挠度限值计算的，因此只要选择日勺立柱惯性矩不小于预选值，挠度就

满足规定：

实际选用的型材惯性矩为：Ix=3910000mni4

预选值为：Ixmin=1727946.754mm4

实际挠度计算值为：

dt=5qkL7384EIx

=5X1.2X45007384/206000/3910000

=7.955mm

而df,iiB=18mm

5.7因此，立柱挠度满足规范规定。

5.8立柱的抗剪计算

校核根据：

TaST=125MPa（立柱的抗剪强度设计值）

（DVwk:风荷载作用下剪力原则值力）:

Vwk=wkBL/2

=0.001X1200X4500/2

=2700N

(2)Vw:风荷载作用下剪力设计值(N):

V,=l.4Vwk

=1.4X2700

=3780N

(3)VEk:地震作用下剪力原则值(N):

VEI1二qEAkBL/2

=0.00022X1200X4500/2

=594N

(4)VE:地震作用下剪力设计值(N):

VK=1.3VKk

=1.3X594

=772.2N

(5)V:立柱所受剪力设计值组合：

采用Vw+0.5VE组合：

V=Vw+0.5VE

=3780+0.5X772.2

=4166.IN

(6)立柱剪应力校核：

Tmax: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)；

lx:立柱型材截面惯性矩(加4)；

t:型材微面垂直于X轴腹板欧|截面总宽度(mm)；

T皿=VS/Lt

=4166.1X36400/3910000/5.5

=7.052MPa

7.052MPa^l25MPa

立柱抗剪强度满足规定！

6幕墙横梁计算

基本参数：

1：计算点标高：21m；

2:横梁跨度：B=1200mm；

3:横梁上分格高：1200mm；横梁下分格高：1200mm；

4:横梁计算间距:H=1200mm；

5:力学模型：三角荷载简支梁；

6:板块配置：石材；

7:横梁材质：Q235；

由于BWH,因此本处幕墙横梁按三角形荷载简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下:

弯花图M

I---------1~~~-r-__

剪力图沛一

6.1横梁型材选材计算

(1)横梁在风荷载作用下的线荷载集度(按三角形分布)：

qwk:风荷载线分布最大荷载集度原则值(N/nrni)；

wk:风荷载原则值(MPa)；

B:横梁跨度(mm);

q.k=WkB

=0.001X1200

=1.2N/mm

qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)；

Q»=l.4q*k

=1.4X1.2

=1.68N/mm

(2)垂直于幕墙平面H勺分布水平地震作用的线荷载集度(按三角形分布):

qEAk:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(MPa)；

BE:动力放大系数，取5.0；

amax:水平地震影响系数最大值，取0.04；

Gk：幕墙构件的重力荷载原则值(N),(重要指面板组件)；

A:幕墙平面面积(mm2)；

qEAk=BE。皿GMA……5.3.4[JGJ102-2023]

=5.0X0.04X0.001

=0.0002MPa

qEk:横梁受水平地震作用线荷载集度原则值(N/nun)；

B:横梁跨度(mm)；

QEk=qEAkB

=0.0002X1200

二0.24N/mm

qE:横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)；

QE=1«3QER

=1.3X0.24

=0.312N/mni

(3)幕墙横梁受荷载集度组合：

用于强度计算