大連某續(xù)建工程干掛石材幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書1

1、第三部分干掛花崗巖石材幕墻計(jì)算書目 錄一、計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料351.幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范：372.建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：373.鋁材規(guī)范：384.金屬板及石材規(guī)范：385.玻璃規(guī)范：386.鋼材規(guī)范：387.膠類及密封材料規(guī)范：398.門窗及五金件規(guī)范：399.建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊 (第二版)4010.土建圖紙：40二、基本參數(shù)401.幕墻所在地區(qū)：402.地區(qū)粗糙度分類等級：403.抗震烈度：40三、幕墻承受荷載計(jì)算401.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：402.垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：413.作用效應(yīng)組合：41四、幕墻立柱計(jì)算421.立柱型材選材計(jì)算：422.確定材料的截面參數(shù)：433.選用立柱

2、型材的截面特性：434.立柱的抗彎強(qiáng)度計(jì)算：435.立柱的撓度計(jì)算：446.立柱的抗剪計(jì)算：44五、幕墻橫梁計(jì)算451.橫梁型材選材計(jì)算：452.確定材料的截面參數(shù)：463.選用橫梁型材的截面特性：494.幕墻橫梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算：495.橫梁的撓度計(jì)算：506.橫梁的抗剪計(jì)算：(梯形荷載作用下)50六、短槽式(托板)連接石材的選用與校核511.石材板塊荷載計(jì)算：512.石材的抗彎設(shè)計(jì)：523.短槽托板在石材中產(chǎn)生的剪應(yīng)力校核：524.短槽托板剪應(yīng)力校核：53七、連接件計(jì)算531.橫梁與角碼間連結(jié)：532.角碼與立柱連接：543.立柱與主結(jié)構(gòu)連接56八、幕墻后置埋件計(jì)算571.荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：5

3、82.后埋件計(jì)算：583.錨板總面積校核：594.化學(xué)錨栓設(shè)計(jì)計(jì)算：59九、幕墻焊縫計(jì)算601.受力分析：612.焊縫特性參數(shù)計(jì)算：603.焊縫校核計(jì)算：61十、石材幕墻幕墻膠類及伸縮縫計(jì)算611.立柱連接伸縮縫計(jì)算：612.耐侯膠膠縫計(jì)算：61 石材幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書一、計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料1.幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范：建筑幕墻 jg3035-1996玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 jgj102-2003金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范 jgj133-2001點(diǎn)支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程 cecs127-2001全玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程 dbj/ct014-2001玻璃幕墻光學(xué)性能 gb/t18091-2000建筑幕墻物

4、理性能分級 gb/t15225-94建筑幕墻空氣滲透性能測試方法 gb/t15226-94建筑幕墻風(fēng)壓變形性能測試方法 gb/t15227-94建筑幕墻雨水滲透性能測試方法 gb/t15228-94建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測方法 gb/t18250-2000建筑幕墻抗震性能振動臺試驗(yàn)方法 gb/t18575-2001點(diǎn)支式玻璃幕墻支承裝置 jg138-2001吊掛式玻璃幕墻支承裝置 jg139-20012.建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 gb50009-2001鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 gb50017-2003冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 gb50018-2002高層民用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 jgj99-98建筑

5、設(shè)計(jì)防火規(guī)范 gbj16-87(2001版)高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 gb50045-2001建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 gb50057-2000工程抗震術(shù)語標(biāo)準(zhǔn) jgj/t97-95中國地震烈度表 gb/t17742-1999建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 gb50011-2001建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn) gb50223-2004中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖 gb18306-2000采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范 gb50019-2003高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 jgj3-2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 gb50010-2002民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范 gb50176-93民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范 gbj118-88建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一

6、標(biāo)準(zhǔn) gb50068-2001建筑裝飾工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 gb50210-2001建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 jgj81-2002鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 gb14907-2002碳鋼焊條 gb/t5117-1995低合金鋼焊條 gb/t5118-1995鋁型材截面幾何參數(shù)算法及計(jì)算機(jī)程序要求 ys/t437-20003.鋁材規(guī)范：鋁幕墻板 板基 ys/t429.1-2000鋁幕墻板 氟碳噴漆鋁單板 ys/t429.2-2000鋁及鋁合金彩色涂層板、帶材 ys/t431-2000鋁塑復(fù)合板用鋁帶 ys/t432-2000鋁合金建筑型材 gb/t5237-2000建筑鋁型材 基材 gb/t5237.1-20

7、04建筑鋁型材 陽極氧化、著色型材 gb/t5237.2-2004建筑鋁型材 電泳涂漆型材 gb/t5237.3-2004建筑鋁型材 粉末噴涂型材 gb/t5237.4-2004建筑鋁型材 氟碳漆噴涂型材 gb/t5237.5-2004變形鋁及鋁合金化學(xué)成份 gb/t3190-1996鋁及鋁合金軋制板材 gb/t3880-1997建筑用鋁型材、鋁板氟碳涂層 jg/t133-20004.金屬板及石材規(guī)范：天然花崗石荒料 jc/t204-2001天然大理石荒料 jc/t202-2001天然板石 gb/t18606-2001天然花崗石建筑板材 gb/t18601-2001天然大理石建筑板材 jc/t

8、79-2001干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘劑 jc/t887-2001天然飾面石材術(shù)語 gb/t13890-92建筑材料放射性核素限量 gb6566-2001鋁塑復(fù)合板 gb/t17748-1999建筑瓷板裝飾工程技術(shù)規(guī)范 cecs101：98建筑裝飾用微晶玻璃 jc/t872-20005.玻璃規(guī)范：建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 jgj113-2003普通平板玻璃 gb4871-1995浮法玻璃 gb116141999鋼化玻璃 gb/t9963-1998幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃 gb/t17841-1999建筑用安全玻璃 防火玻璃 gb15763.1-2001中空玻璃 gb/t11944-2002夾層玻璃

9、 gb9962-1999鍍膜玻璃 第一部分 陽光控制鍍膜玻璃 gb/t18915.1-2002鍍膜玻璃 第二部分 低輻射鍍膜玻璃 gb/t18915.2-2002熱反射玻璃 jc693-1998熱彎玻璃 jc/t915-20036.鋼材規(guī)范：不銹鋼棒 gb/t1220-1992不銹鋼冷加工鋼棒 gb/t4226-1984不銹鋼冷扎鋼板 gb/t3280-1992不銹鋼熱扎鋼板 gb/t4237-1992不銹鋼熱扎鋼帶 gb/t5090冷拔異形鋼管 gb/t3094-2000碳素結(jié)構(gòu)鋼 gb/t1079-1988優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 gb/t699-1999合金結(jié)構(gòu)鋼 gb/t3077-1999不銹鋼

10、和耐熱鋼冷扎帶鋼 gb/t4239-1991高耐候結(jié)構(gòu)鋼 gb/t4171-2000焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼 gb/t4172-2000低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 gb/t1591-1994碳素結(jié)構(gòu)和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶 gb/t912-1989碳素結(jié)構(gòu)和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板及鋼帶 gb/t3274-1988結(jié)構(gòu)用無縫鋼管 jbj102金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術(shù)要求 gb/t13912-19927.膠類及密封材料規(guī)范：混凝土接縫用密封膠 jc/t881-2001硅酮建筑密封膠 gb/14683-2003建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠 gb16776-2003聚硫建筑密封膠 jc483-1992中空玻璃用彈

11、性密封劑 jc486- 2001幕墻玻璃接縫用密封膠 jc/t882-2001石材幕墻接縫用密封膠 jc/t883-2001中空玻璃用丁基熱熔密封膠 jc/t914-2003彩色鋼板用建筑密封膠 jc/t884-2001工業(yè)用橡膠板 gb/t5574-1994絕熱用巖棉、礦棉及其制品 gb/t11835-98建筑用防霉密封膠 jc/t885-2001建筑表面用有機(jī)硅防水劑 jc/t902-2002聚氨酯建筑密封膠 jc/t482-20038.門窗及五金件規(guī)范：鋁合金門 gb/t8478-2003鋁合金窗 gb/t8479-2003建筑外窗抗風(fēng)壓性能分級及檢測方法 gb/t7106-2002建筑

12、外窗氣密性能分級及檢測方法 gb/t7107-2002建筑外窗水密性能分級及檢測方法 gb/t7108-2002建筑外窗空氣隔聲性能分級及檢測方法 gb/t8485-2002鋁合金門窗工程設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范 dbj15-30-2002建筑外窗采光性能分級及檢測方法 gb/t11976-2002地彈簧 gb/t9296-1988平開鋁合金窗執(zhí)手 gb/t9298-1988鋁合金窗不銹鋼滑撐 gb/t9300-1988鋁合金門插銷 gb/t9297-1988鋁合金窗撐擋 gb/t9299-1988鋁合金門窗拉手 gb/t9301-1988鋁合金窗鎖 gb/t9302-1988鋁合金門鎖 gb/t

13、9303-1988閉門器 gb/t9305-1988推拉鋁合金門窗用滑輪 gb/t9304-1988緊固件 螺栓和螺釘 gb/t5277十字槽盤頭螺釘 gb/t818-2000緊固件機(jī)械性能 螺栓、螺釘和螺柱 gb3098.1-2000緊固件機(jī)械性能 螺母 粗牙螺紋 gb3098.2-2000緊固件機(jī)械性能 螺母 細(xì)牙螺紋 gb3098.4-2000緊固件機(jī)械性能 自攻螺釘 gb3098.5-2000緊固件機(jī)械性能 不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱 gb3098.6-2000緊固件機(jī)械性能 不銹鋼螺母 gb3098.15-2000螺紋緊固件應(yīng)力截面積和承載面積 gb/t16823.1-19979.建筑結(jié)

14、構(gòu)靜力計(jì)算手冊 (第二版)10.土建圖紙：二、基本參數(shù)1.幕墻所在地區(qū)： 大連地區(qū)；2.地區(qū)粗糙度分類等級： 幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(gb50009-2001) a類：指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)； b類：指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)； c類：指有密集建筑群的城市市區(qū)； d類：指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)；依照上面分類標(biāo)準(zhǔn)，本工程按b類地區(qū)考慮。3.抗震烈度： 按照國家規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50011-2001)、中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(gb18306-2000)規(guī)定，大連地區(qū)地震基本烈度為7度，地震動峰值加速度為0.10g，水平地

15、震影響系數(shù)最大值為：max=0.08。三、幕墻承受荷載計(jì)算1.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(gb50009-2001)計(jì)算： wk=gzzsw0 7.1.1-2gb50009-2001上式中： wk：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(mpa)； z：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：9.754m； gz：瞬時風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計(jì)算: gz=k(1+2f) 其中k為地區(qū)粗糙度調(diào)整系數(shù)，f為脈動系數(shù) a類場地: gz=0.92*(1+2f) 其中：f=0.387*(z/10)-0.12 b類場地: gz=0.89*(1+2f) 其中：f=0.5(z/10)-0.16 c

16、類場地: gz=0.85*(1+2f) 其中：f=0.734(z/10)-0.22 d類場地: gz=0.80*(1+2f) 其中：f=1.2248(z/10)-0.3對于b類地區(qū)，9.754m；高度處瞬時風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)： gz=0.89*(1+2*(0.5(z/10)-0.16)=1.7836 z：風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計(jì)算: a類場地: z=1.379*(z/10)0.24 當(dāng)z300m時，取z=300m，當(dāng)z350m時，取z=350m，當(dāng)z400m時，取z=400m，當(dāng)z450m時，取z=450m，當(dāng)z30m時，取z=30m；對于b類地區(qū)，9.754m高度處風(fēng)壓

17、高度變化系數(shù)： z= (z/10)0.32=1.000 s：風(fēng)荷載體型系數(shù)，根據(jù)計(jì)算點(diǎn)體型位置取2.0； w0：基本風(fēng)壓值(mpa)，根據(jù)現(xiàn)行g(shù)b50009-2001附表d.4(全國基本風(fēng)壓分布圖)中數(shù)值采用，按重現(xiàn)期50年，大連地區(qū)取0.00065mpa； wk=gzzsw0 =1.7836*1.000*2.0*0.00065 =0.mpa 2.垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： qeak=emaxgk/a 5.3.4jgj102-2003 qeak：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(mpa)； e：動力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.08； gk：幕

18、墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(n)； a：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)；3.作用效應(yīng)組合：荷載和作用效應(yīng)按下式進(jìn)行組合： s=gsgk+wwswk+eesek 5.4.1jgj102-2003上式中： s：作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值； sgk：重力荷載作為永久荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； swk、sek：分別為風(fēng)荷載，地震作用作為可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； g、w、e：各效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)； w、e：分別為風(fēng)荷載，地震作用效應(yīng)的組合系數(shù)。上面的g、w、e為分項(xiàng)系數(shù)，按5.4.2、5.4.3、5.4.4jgj102-2003規(guī)定如下：進(jìn)行幕墻構(gòu)件強(qiáng)度、連接件和預(yù)埋件承載力計(jì)算時： 重力荷載：g：1.2； 風(fēng) 荷 載：w：

19、1.4； 地震作用：e：1.3；進(jìn)行撓度計(jì)算時； 重力荷載：g：1.0； 風(fēng) 荷 載：w：1.0； 地震作用：可不做組合考慮；上式中，風(fēng)荷載的組合系數(shù)w為1.0； 地震作用的組合系數(shù)e為0.5；四、幕墻立柱計(jì)算基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：9.754m； 2：力學(xué)模型：單跨簡支梁； 3：立柱跨度：l=4100mm； 4：立柱左分格寬：1150mm；立柱右分格寬：1150mm； 5：立柱計(jì)算間距(指立柱左右分格平均寬度)：b=1150mm； 6：板塊配置：石材； 7：立柱材質(zhì)：q235； 8：安裝方式：偏心受拉；本處幕墻立柱按單跨簡支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下：1.立柱型材選材計(jì)算：(1

20、)風(fēng)荷載作用的線荷載集度(按矩形分布)： qwk：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(n/mm)； wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(mpa)； b：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)； qwk=wkb =0.*1150 =2.6669n/mm qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(n/mm)； qw=1.4qwk =1.4*2.6669 =3.7337n/mm(2)水平地震作用線荷載集度(按矩形分布)： qeak：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(mpa)； e：動力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.08； gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(n)，(含面板和框架)； a：幕墻構(gòu)件的面積(m

21、m2)； qeak=emaxgk/a 5.3.4jgj102-2003 =5.0*0.08*0.0011 =0.00044mpa qek：水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(n/mm)； b：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)； qek=qeakb =0.00044*1150 =0.506n/mm qe：水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(n/mm)； qe=1.3qek =1.3*0.506 =0.6578n/mm(3)幕墻受荷載集度組合：用于強(qiáng)度計(jì)算時，采用sw+0.5se設(shè)計(jì)值組合： 5.4.1jgj102-2003 q=qw+0.5qe =3.7337+0.5*0.6578 =4.0626n/mm用于撓度計(jì)

22、算時，采用sw標(biāo)準(zhǔn)值： 5.4.1jgj102-2003 qk=qwk =2.6669n/mm(4)立柱在組合荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值： mx：彎矩組合設(shè)計(jì)值(nmm)； mw：風(fēng)荷載作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值(nmm)； me：地震作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值(nmm)； l：立柱跨度(mm)；采用sw+0.5se組合： mw=qwl2/8 me=qel2/8 mx=mw+0.5me =ql2/8 =4.0626*41002/8 =nmm2.確定材料的截面參數(shù)：(1)立柱抵抗矩預(yù)選值計(jì)算： wnx：立柱凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； mx：彎矩組合設(shè)計(jì)值(nmm)； ：塑性發(fā)展系數(shù)：取1.05；

23、 fs：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(mpa)，對q235取215mpa； wnx=mx/fs =/1.05/215 =37814.12mm3(2)立柱慣性矩預(yù)選值計(jì)算： qk：風(fēng)荷載線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(n/mm)； e：型材的彈性模量(mpa)，對q235取mpa； ixmin：材料需滿足的繞x軸最小慣性矩(mm4)； l：計(jì)算跨度(mm)； df,lim：按規(guī)范要求，立柱的撓度限值(mm)； df,lim=5qkl4/384eixmin l/250=4100/250=16.4mm?。?df,lim=16.4mm ixmin=5qkl4/384edf,lim =5*2.6669*41004/384/16

24、.4 =mm43.選用立柱型材的截面特性： 按上一項(xiàng)計(jì)算結(jié)果選用型材號：80*120*4方通 型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fs=215mpa 型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：s=125mpa 型材彈性模量：e=mpa 繞x軸慣性矩：ix=mm4 繞y軸慣性矩：iy=mm4 繞x軸凈截面抵抗矩：wnx=51507.2mm3 繞x軸凈截面抵抗矩：wny=40908.8mm3 型材凈截面面積：an=1536mm2 型材線密度：g=118.164n/mm 型材截面垂直于x軸腹板的截面總寬度：t=8mm 型材受力面對中性軸的面積矩：sx=23424mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：=1.054.立柱的抗彎強(qiáng)度計(jì)算：(1)立柱軸向拉

25、力設(shè)計(jì)值： nk：立柱軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值(n)； qgak：幕墻單位面積的自重標(biāo)準(zhǔn)值(n)； a：立柱單元的面積(mm2)； b：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)； l：立柱跨度(mm)； nk=qgaka =qgakbl =0.0011*1150*4100 =5816.5n n：立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值(n)； n=1.2nk =1.2*5816.5 =6979.8n(2)抗彎強(qiáng)度校核：按單跨簡支梁(受拉)立柱抗彎強(qiáng)度公式,應(yīng)滿足： n/an+mx/wnxfs 6.3.7jgj102-2003上式中： n：立柱軸力設(shè)計(jì)值(n)； mx：立柱彎矩設(shè)計(jì)值(nmm)； an：立柱凈截面面積(mm2)； wnx：在彎

26、矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)； ：塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05； fs：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取215mpa；則： n/an+mx/wnx=6979.8/1536+/1.05/51507.2 =162.3869mpa215mpa立柱抗彎強(qiáng)度滿足要求。5.立柱的撓度計(jì)算： 因?yàn)閼T性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計(jì)算的，所以只要選擇的立柱慣性矩大于預(yù)選值，撓度就滿足要求： 實(shí)際選用的型材慣性矩為：ix=mm4 預(yù)選值為：ixmin=mm4所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。6.立柱的抗剪計(jì)算：校核依據(jù)： maxs=125mpa (立柱的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值)(1)vwk：風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(n)： vwk=wkbl

27、/2 =0.*1150*4100/2 =5467.043n(2)vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值(n)： vw=1.4vwk =1.4*5467.043 =7653.86n(3)vek：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(n)： vek=qeakbl/2 =0.00044*1150*4100/2 =1037.3n(4)ve：地震作用下剪力設(shè)計(jì)值(n)： ve=1.3vek =1.3*1037.3 =1348.49n(5)v：立柱所受剪力設(shè)計(jì)值組合： 采用vw+0.5ve組合： v=vw+0.5ve =7653.86+0.5*1348.49 =8328.105n(6)立柱剪應(yīng)力校核： max：立柱最大剪應(yīng)力(n)

28、； v：立柱所受剪力(n)； sx：立柱型材受力面對中性軸的面積矩(mm3)； ix：立柱型材截面慣性矩(mm4)； t：型材截面垂直于x軸腹板的截面總寬度(mm)； max=vsx/ixt =8328.105*23424/8 =7.8904mpa 7.8904mpa125mpa立柱抗剪強(qiáng)度滿足要求!五、幕墻橫梁計(jì)算基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：9.754m； 2：橫梁跨度：b=1150mm； 3：橫梁上分格高：536mm；橫梁下分格高：536mm； 4：橫梁計(jì)算間距(指橫梁上下分格平均高度)：h=536mm； 5：力學(xué)模型：梯形荷載簡支梁； 6：板塊配置：25mm石材； 7：橫梁材質(zhì)：q235

29、；因?yàn)閎h，所以本處幕墻橫梁按梯形荷載簡支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下：1.橫梁型材選材計(jì)算：(1)橫梁在風(fēng)荷載作用下的線荷載集度(按梯形分布)： qwk：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(n/mm)； wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(mpa)； h：幕墻橫梁計(jì)算間距(mm)； qwk=wkh =0.*536 =1.2430n/mm qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(n/mm)； qw=1.4qwk =1.4*1.2430 =1.7402n/mm(2)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用的線荷載集度(按梯形分布)： qeak：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(mpa)； e：動力放大系數(shù),取5.0；

30、 max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.08； gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(n)，(主要指面板組件)； a：幕墻平面面積(mm2)； qeak=emaxgk/a 5.3.4jgj102-2003 =5.0*0.08*0.001 =0.0004mpa qek：橫梁受水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(n/mm)； h：幕墻橫梁計(jì)算間距(mm)； qek=qeakh =0.0004*536 =0.2144n/mm qe：橫梁受水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(n/mm)； qe=1.3qek =1.3*0.2144 =0.27872n/mm(3)幕墻橫梁受荷載集度組合：用于強(qiáng)度計(jì)算時，采用sw+0.5s

31、e組合設(shè)計(jì)值： 5.4.1jgj102-2003 q=qw+0.5qe =1.7402+0.5*0.27872 =1.87956n/mm用于撓度計(jì)算時，采用sw標(biāo)準(zhǔn)值： 5.4.1jgj102-2003 qk=qwk =1.2430n/mm(4)橫梁在風(fēng)荷載及地震組合作用下的彎矩值(按梯形分布)： my：橫梁受風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合設(shè)計(jì)值(nmm)； mw：風(fēng)荷載作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(nmm)； me：地震作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(nmm)； b：橫梁跨度(mm)； h：幕墻橫梁計(jì)算間距(mm)；采用sw+0.5se組合： 5.4.1jgj102-2003 mw=qwb2(3-(h/b)2)/2

32、4 me=qeb2(3-(h/b)2)/24 my=mw+0.5me =qb2(3-(h/b)2)/24 =1.87956*11502*(3-(536/1150)2)/24 =.2nmm(5)橫梁在自重荷載作用下的彎矩值(按矩形分布)： gk：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(n)； h：橫梁計(jì)算間距(mm)； gk=0.*h =0.*536 =1.2430n/mm g：橫梁自重線荷載設(shè)計(jì)值(n)； g=1.2gk =1.2*1.2430 =1.4916n/mm mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值(nmm)； b：橫梁跨度(mm)； mx=gb2/8 =1.4916*11502/8 =.1nmm2.確

33、定材料的截面參數(shù)：(1)橫梁抵抗矩預(yù)選： wnx：繞x方向橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； wny：繞y方向橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩(nmm)； my：風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合值(nmm)； ：塑性發(fā)展系數(shù)：取1.05； fs：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(mpa)，對q235取215；按下面公式計(jì)算： wnx=mx/fs =.1/1.05/215 =1092.271mm3 wny=my/fs =.2/1.05/215 =1276.701mm3(2)橫梁慣性矩預(yù)選： df,lim：按規(guī)范要求，橫梁的撓度限值(mm)； b/250=1150/250=4.6mm

34、取： df,lim=4.6mm qk：風(fēng)荷載作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(n/mm)； e：型材的彈性模量(mpa)，對q235取mpa； iymin：繞y軸最小慣性矩(mm4)； b：橫梁跨度(mm)； df,lim=qkb4(25/8-5(h/2b)2+2(h/2b)4)/240eiymin (受風(fēng)荷載與地震作用的撓度計(jì)算) iymin=qkb4(25/8-5(h/2b)2+2(h/2b)4)/240edf,lim =1.2430*11504*(25/8-5*(536/2/1150)2+2*(536/2/1150)4)/240/4.6 =27333.42mm4 gk：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(n)；

35、ixmin：繞x軸最小慣性矩(mm4)； df,lim=5gkb4/384eixmin (自重作用下產(chǎn)生的撓度計(jì)算) ixmin=5gkb4/384edf,lim =5*0.6*11504/384/4.6 =14419.7mm43.選用橫梁型材的截面特性： 按照上面的預(yù)選結(jié)果選取型材： 選用型材號：50*5角鋼 型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：215mpa 型材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：125mpa 型材彈性模量：e=mpa 繞x軸慣性矩：ix=mm4 繞y軸慣性矩：iy=mm4 繞x軸凈截面抵抗矩：wnx1=71150mm3 繞x軸凈截面抵抗矩：wnx2=7900mm3 繞y軸凈截面抵抗矩：wny1=7900mm

36、3 繞y軸凈截面抵抗矩：wny2=7900mm3 型材凈截面面積：an=480mm2 型材線密度：g=0.0377n/mm 橫梁與立柱連接時角片與橫梁連接處橫梁壁厚：t=5mm 橫梁截面垂直于x軸腹板的截面總寬度：tx=5mm 橫梁截面垂直于y軸腹板的截面總寬度：ty=5mm 型材受力面對中性軸的面積矩(繞x軸)：sx=3150mm3 型材受力面對中性軸的面積矩(繞y軸)：sy=3150mm3 塑性發(fā)展系數(shù)：=1.054.幕墻橫梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算：按橫梁強(qiáng)度計(jì)算公式,應(yīng)滿足： mx/wnx+my/wnyfs 6.2.4jgj102-2003上式中： mx：橫梁繞x軸方向(幕墻平面內(nèi)方向)的彎矩設(shè)

37、計(jì)值(nmm)； my：橫梁繞y軸方向(垂直于幕墻平面方向)的彎矩設(shè)計(jì)值(nmm)； wnx：橫梁繞x軸方向(幕墻平面內(nèi)方向)的凈截面抵抗矩(mm3)； wny：橫梁繞y軸方向(垂直于幕墻平面方向)的凈截面抵抗矩(mm3)； ：塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05； fs：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取215mpa。采用sg+sw+0.5se組合,則： mx/wnx+my/wny=.1/1.05/7900+.2/1.05/7900 =64.472mpa215mpa橫梁抗彎強(qiáng)度滿足要求。5.橫梁的撓度計(jì)算： 因?yàn)閼T性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計(jì)算的，所以只要選擇的橫梁慣性矩大于預(yù)選值，撓度就滿足要求： 實(shí)際選用的型材慣

38、性矩為： ix=mm4 iy=mm4 預(yù)選值為： ixmin=14419.7mm4 iymin=27333.42mm4所以，橫梁撓度滿足規(guī)范要求。6.橫梁的抗剪計(jì)算：(梯形荷載作用下)校核依據(jù)： maxs=125mpa (型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值)(1)vwk：風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(n)； vwk=qwkb(1-h/2b)/2 =1.2430*1150*(1-536/2/1150)/2 =548.163n(2)vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值(n)； vw=1.4vwk =1.4*548.163 =767.4282n(3)vek：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(n)； vek=qekb(1-h/2b)/2 =

39、0.2144*1150*(1-536/2/1150)/2 =94.5504n(4)ve：地震作用下剪力設(shè)計(jì)值(n)； ve=1.3vek =1.3*94.5504 =122.9155n(5)vx：水平總剪力(n)； 采用vw+0.5ve組合 vx=vw+0.5ve =767.4282+0.5*122.9155 =828.886n(6)vy：垂直總剪力(n)： vy=1.2*0.*bh/2 =1.2*0.*1150*536/2 =857.659n(7)橫梁剪應(yīng)力校核： x：橫梁水平方向剪應(yīng)力(n)； vx：橫梁水平總剪力(n)； sy：橫梁型材受力面對中性軸的面積矩(mm3)(繞y軸)； iy：

40、橫梁型材截面慣性矩(mm4)； ty：橫梁截面垂直于y軸腹板的截面總寬度(mm)； x=vxsy/iyty 6.2.5jgj102-2003 =828.886*3150/5 =4.6583mpa 4.6583mpa125mpa y：橫梁垂直方向剪應(yīng)力(n)； vy：橫梁垂直總剪力(n)； sx：橫梁型材受力面對中性軸的面積矩(mm3)(繞x軸)； ix：橫梁型材截面慣性矩(mm4)； tx：橫梁截面垂直于x軸腹板的截面總寬度(mm)； y=vysx/ixtx 6.2.5jgj102-2003 =857.659*3150/5 =4.82mpa 4.82mpa125mpa橫梁抗剪強(qiáng)度能滿足!六、短槽式(托板)連接石材的選用與校核基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：9.754m； 2：板塊凈尺寸：a*b=1150mm*536mm； 3：石材配置：托板式25mm，對邊連接；模型簡圖為：1.石材板塊荷載計(jì)算：(1)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： qeak：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(mpa)； e：動力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.08； gk：石材板塊的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(n)； a：幕墻平面面積(mm2)； qeak=emaxgk/a 5.3.4jg