某建筑外裝修石材幕墻設(shè)計計算書原

1、.000：.；石材幕墻設(shè)計計算書設(shè)計： 校正： 裝飾二一年二月目錄 TOC f h z t 標(biāo)題 2,1,標(biāo)題 3,2 HYPERLINK l _Toc287964085 1 計算援用的規(guī)范、規(guī)范及資料 石材幕墻設(shè)計計算書計算援用的規(guī)范、規(guī)范及資料幕墻設(shè)計規(guī)范： JGJ113-2021 GB/T21086-2007 JGJ133-2001建筑設(shè)計規(guī)范： GB50017-2003 JGJ3-2002 GB50045-95(2005年版) JGJ145-2004 JGJ81-2002 GB50009-2001(2006年版、部分修訂) GB50011-2001(2021年版) GB50057-94

2、(2000年版) GB50018-2002 GB50352-2005金屬板及石材規(guī)范： JC830.1、2-2005 GB/T18600-2021 GB/T19766-2005 GB/T18601-2021鋼材規(guī)范： JG/T178-2005 GB/T3077-1999 GB/T12-2002 GB/T5117-1999 GB/T700-2006GB/T3274-2007 GB/T699-1999膠類及密封資料規(guī)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相關(guān)物理性能等級測試方法： 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)土建圖紙：根本參數(shù)幕墻所在地域 ；地面粗糙度分類等級 幕墻屬于外圍護構(gòu)件，按(GB50009-2001) A類：指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地域； 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)；

4、D類：指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)；按照上面分類規(guī)范，本工程按C類地形思索。抗震設(shè)防 按，建筑工程應(yīng)分為以下四個抗震設(shè)防類別： 1.特殊設(shè)防類：指運用上有特殊設(shè)備，涉及國家公共平安的艱苦建筑工程和地震時能夠發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)禍等特別艱苦災(zāi)禍后果，需求進(jìn)展特殊設(shè)防的建筑，簡稱甲類； 2.重點設(shè)防類：指地震時運用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的生命線相關(guān)建筑，以及地震時能夠?qū)е麓罅咳藛T傷亡等艱苦災(zāi)禍后果，需求提高設(shè)防規(guī)范的建筑，簡稱乙類； 3.規(guī)范設(shè)防類：指大量的除1、2、4款以外按規(guī)范要求進(jìn)展設(shè)防的建筑，簡稱丙類； 4.適度設(shè)防類：指運用上人員稀少且震損不致產(chǎn)生次生災(zāi)禍，允許在一定條件下適度降低要求

5、的建筑，簡稱丁類； 在維護構(gòu)造抗震設(shè)計計算中： 1.特殊設(shè)防類，應(yīng)按高于本地域抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強其抗震措施，同時，應(yīng)按同意的地震平安性評價的結(jié)果且高于本地域抗震設(shè)防烈度的要求確定其地震作用； 2.重點設(shè)防類，應(yīng)按高于本地域抗震設(shè)防烈度一度的要求加強其抗震措施，同時，應(yīng)按本地域抗震設(shè)防烈度確定其地震作用； 3.規(guī)范設(shè)防類，應(yīng)按本地域抗震設(shè)防烈度確定其抗震措施和地震作用； 4.適度設(shè)防類，應(yīng)按本地域抗震設(shè)防烈度確定其抗震措施和地震作用； 根據(jù)國家規(guī)范(GB50011-2001 2021版)，唐山地域地震根本烈度為：8度，地震動峰值加速度為0.2g，由于本工程是規(guī)范設(shè)防類，因此實踐抗震計

6、算中的程度地震影響系數(shù)最大值應(yīng)按本地域抗震設(shè)防烈度選取，也就是?。簃ax=0.16；幕墻接受荷載計算風(fēng)荷載規(guī)范值的計算方法 幕墻屬于外圍護構(gòu)件，按建筑構(gòu)造荷載規(guī)范(GB50009-2001 2006年版)計算： wk=gzzs1w0 7.1.1-2GB50009-2001 2006年版上式中： wk：作用在幕墻上的風(fēng)荷載規(guī)范值(MPa)； Z：計算點標(biāo)高：25m； gz：瞬時風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算(高度缺乏5m按5m計算)： gz=K(1+2f) 其中K為地面粗糙度調(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.

7、12 B類場地： gz=0.89(1+2f) 其中：f=0.5(Z/10)-0.16 C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C類地形，25m高度處瞬時風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)： gz=0.85(1+2(0.734(Z/10)-0.22)=1.87 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=45

8、0m，當(dāng)Z30m時，取Z=30m；對于C類地形，25m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)： z=0.616(Z/10)0.44=0.9219 s1：部分風(fēng)壓體型系數(shù)； 按GB50009-2001(2006年版)第7.3.3條：驗算圍護構(gòu)件及其銜接的強度時，可按以下規(guī)定采用部分風(fēng)壓體型系數(shù)s1： 一、外外表 1. 正壓區(qū) 按表7.3.1采用； 2. 負(fù)壓區(qū) -對墻面， 取-1.0 -對墻角邊， 取-1.8 二、內(nèi)外表 對封鎖式建筑物，按外表風(fēng)壓的正負(fù)情況取-0.2或0.2。 本計算點為大面位置。 按JGJ102-2003第5.3.2條文闡明：風(fēng)荷載在建筑物外表分布是不均勻的，在檐口附近、邊角部位較大。根據(jù)風(fēng)

9、洞實驗結(jié)果和國外的有關(guān)資料，在上述區(qū)域風(fēng)吸力系數(shù)可取-1.8，其他墻面可思索-1.0，由于維護構(gòu)造有開啟的能夠，所以還應(yīng)思索室內(nèi)壓-0.2。對無開啟的構(gòu)造，條文闡明第7.3.3條指出“對封鎖建筑物，思索到建筑物內(nèi)實踐存在的個別洞口和縫隙，以及機械通風(fēng)等要素，室內(nèi)能夠存在正負(fù)不同的氣壓，參照國外規(guī)范，大多取(0.2-0.25)的壓力系數(shù)，現(xiàn)取0.2。即不論有無開啟扇，均要思索內(nèi)外表的部分體型系數(shù)。 另注：上述的部分體型系數(shù)s1(1)是適用于圍護構(gòu)件的從屬面積A小于或等于1m2的情況，當(dāng)圍護構(gòu)件的從屬面積A大于或等于10m2時，部分風(fēng)壓體型系數(shù)s1(10)可乘以折減系數(shù)0.8，當(dāng)構(gòu)件的從屬面積小于

10、10m2而大于1m2時，部分風(fēng)壓體型系數(shù)s1(A)可按面積的對數(shù)線性插值，即： s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA 在上式中：當(dāng)A10m2時取A=10m2；當(dāng)A1m2時取A=1m2； w0：根本風(fēng)壓值(MPa)，根據(jù)現(xiàn)行GB50009-2001附表D.4(全國根本風(fēng)壓分布圖)中數(shù)值采用，但不小于0.3KN/m2，按重現(xiàn)期50年，唐山地域取0.0004MPa；計算支撐構(gòu)造時的風(fēng)荷載規(guī)范值 計算支撐構(gòu)造時的構(gòu)件從屬面積： 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.計算面板資料時的風(fēng)荷載規(guī)范值 計算面板資料時的構(gòu)件從屬面積： 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.垂直于幕墻平面的分布程度地震作用規(guī)范值 q

12、EAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 qEAk：垂直于幕墻平面的分布程度地震作用規(guī)范值(MPa)； E：動力放大系數(shù),取5.0； max：程度地震影響系數(shù)最大值，取0.16； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載規(guī)范值(N)； A：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)；作用效應(yīng)組合荷載和作用效應(yīng)按下式進(jìn)展組合： S=GSGk+wwSwk+EESEk 5.4.1JGJ102-2003上式中： S：作用效應(yīng)組合的設(shè)計值； SGk：重力荷載作為永久荷載產(chǎn)生的效應(yīng)規(guī)范值； 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)規(guī)范值； G、w、E：各效應(yīng)的分項系數(shù)； w、E：分別為風(fēng)荷載，地震作用

13、效應(yīng)的組合系數(shù)。上面的G、w、E為分項系數(shù)，按5.4.2、5.4.3、5.4.4JGJ102-2003規(guī)定如下：進(jìn)展幕墻構(gòu)件強度、銜接件和預(yù)埋件承載力計算時： 重力荷載：G：1.2； 風(fēng) 荷 載：w：1.4； 地震作用：E：1.3；進(jìn)展撓度計算時； 重力荷載：G：1.0； 風(fēng) 荷 載：w：1.0； 地震作用：可不做組合思索；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；幕墻立柱計算根本參數(shù)： 1：計算點標(biāo)高：25m； 2：力學(xué)模型：單跨簡支梁； 3：立柱跨度：L=5100mm； 4：立柱左分格寬：1200mm；立柱右分格寬：1200mm； 5：立柱計算間距：B=1200m

14、m； 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)展設(shè)計計算，受力模型如下：立柱型材選材計算(1)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規(guī)范值(N/mm)； wk：風(fēng)荷載規(guī)范值(MPa)； B：幕墻立柱計算間距(mm)； qwk=wkB =0.0011200 =1.2N/mm qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.41.2 =1.68N/mm(2)程度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程度地震作用規(guī)范值(MPa)； E：動力放大

15、系數(shù)，取5.0； max：程度地震影響系數(shù)最大值，取0.16； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載規(guī)范值(N)，(含面板和框架)； A：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.00.160.0011 =0.00088MPa qEk：程度地震作用線荷載集度規(guī)范值(N/mm)； B：幕墻立柱計算間距(mm)； qEk=qEAkB =0.000881200 =1.056N/mm qE：程度地震作用線荷載集度設(shè)計值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.31.056 =1.373N/mm(3)幕墻受荷載集度組合：用于強度計算時，采用Sw+0.5SE設(shè)計值

16、組合： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =1.68+0.51.373 =2.366N/mm用于撓度計算時，采用Sw規(guī)范值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =1.2N/mm(4)立柱在組合荷載作用下的彎矩設(shè)計值： Mx：彎矩組合設(shè)計值(Nmm)； Mw：風(fēng)荷載作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值(Nmm)； ME：地震作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值(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 =2.36651002/8 =7692457.5Nmm確定資料的截面參數(shù)(1)立柱

17、抵抗矩預(yù)選值計算： Wnx：立柱凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)； Mx：彎矩組合設(shè)計值(Nmm)； ：塑性開展系數(shù)： 對于鋼材龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對于鋁合金龍骨，按最新GB 50429-2007，取1.00； fs：型材抗彎強度設(shè)計值(MPa)，對Q235取215MPa； Wnx=Mx/fs =7692457.5/1.05/215 =34075.116mm3(2)立柱慣性矩預(yù)選值計算： qk：風(fēng)荷載線荷載集度規(guī)范值(N/mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對Q235取206000MPa； Ixmin：資料需滿足的繞X軸最小慣性矩(mm4)； L：計算跨度(m

18、m)； df,lim：按規(guī)范要求，立柱的撓度限值(mm)； df,lim=5qkL4/384EIxmin L/250=5100/250=20.4mm 按5.1.1.2GB/T21086-2007的規(guī)定，對于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻其它方式幕墻或外維護構(gòu)造無絕對撓度限制： 當(dāng)跨距4500mm時，絕對撓度不應(yīng)該大于20mm； 當(dāng)跨距4500mm時，絕對撓度不應(yīng)該大于30mm；對本例取： df,lim=20.4mm Ixmin=5qkL4/384Edf,lim =51.251004/384/206000/20.4 =2515378.489mm4選用立柱型材的截面特性 按上一項計算結(jié)果選用型材號：矩形

19、鋼管120604 資料也是L5*4 型材的抗彎強度設(shè)計值：fs=215MPa 型材的抗剪強度設(shè)計值：s=125MPa 型材彈性模量：E=206000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=2552000mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=847700mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=42530mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=42530mm3 型材凈截面面積：An=6mm2 型材線密度：g=0.108016N/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=26460mm3 塑性開展系數(shù)：=1.05立柱的抗彎強度計算(1)立柱軸向拉力設(shè)計值： Nk：立柱軸向拉力規(guī)范

20、值(N)； qGAk：幕墻單位面積的自重規(guī)范值(MPa)； A：立柱單元的面積(mm2)； B：幕墻立柱計算間距(mm)； L：立柱跨度(mm)； Nk=qGAkA =qGAkBL =0.001112005100 =6732N N：立柱軸向拉力設(shè)計值(N)； N=1.2Nk =1.26732 =8078.4N(2)抗彎強度校核：按單跨簡支梁(受拉)立柱抗彎強度公式，應(yīng)滿足： N/An+Mx/Wnxfs 6.3.7JGJ102-2003上式中： N：立柱軸力設(shè)計值(N)； Mx：立柱彎矩設(shè)計值(Nmm)； An：立柱凈截面面積(mm2)； Wnx：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)； x：塑

21、性開展系數(shù)： 對于鋼材龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對于鋁合金龍骨，按最新GB 50429-2007，取1.00； fs：型材的抗彎強度設(shè)計值，取215MPa；那么： N/An+Mx/Wnx=8078.4/6+7692457.5/1.05/42530 =178.129MPa215MPa立柱抗彎強度滿足要求。立柱的撓度計算 由于慣性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計算的，所以只需選擇的立柱慣性矩大于預(yù)選值，撓度就滿足要求： 實踐選用的型材慣性矩為：Ix=2552000mm4 預(yù)選值為：Ixmin=2515378.489mm4 實踐撓度計算值為： df=5qkL4/384EIx =51

22、.251004/384/206000/2552000 =20.107mm 而df,lim=20.4mm所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。立柱的抗剪計算校核根據(jù)： maxs=125MPa (立柱的抗剪強度設(shè)計值)(1)Vwk：風(fēng)荷載作用下剪力規(guī)范值(N)： Vwk=wkBL/2 =0.00112005100/2 =3060N(2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計值(N)： Vw=1.4Vwk =1.43060 =4284N(3)VEk：地震作用下剪力規(guī)范值(N)： VEk=qEAkBL/2 =0.0008812005100/2 =2692.8N(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計值(N)： VE=1.3VEk =

23、1.32692.8 =3500.64N(5)V：立柱所受剪力設(shè)計值組合： 采用Vw+0.5VE組合： V=Vw+0.5VE =4284+0.53500.64 =6034.32N(6)立柱剪應(yīng)力校核： max：立柱最大剪應(yīng)力(MPa)； 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 =6034.3226460/2552000/8 =7.821MPa 7.821MPa125MPa立柱抗剪強度滿足要求!幕墻橫梁計算根本參數(shù)： 1：計算點標(biāo)高：25m； 2：橫梁

24、跨度：B=1200mm； 3：橫梁上分格高：800mm；橫梁下分格高：800mm； 4：橫梁計算間距：H=800mm； 5：力學(xué)模型：梯形荷載簡支梁； 6：板塊配置：石材； 7：橫梁材質(zhì)：Q235；由于BH，所以本處幕墻橫梁按梯形荷載簡支梁力學(xué)模型進(jìn)展設(shè)計計算，受力模型如下：橫梁型材選材計算(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規(guī)范值(N/mm)； wk：風(fēng)荷載規(guī)范值(MPa)； H：幕墻橫梁計算間距(mm)； qwk=wkH =0.001800 =0.8N/mm qw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.40

25、.8 =1.12N/mm(2)垂直于幕墻平面的分布程度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程度地震作用(MPa)； E：動力放大系數(shù)，取5.0； max：程度地震影響系數(shù)最大值，取0.16； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載規(guī)范值(N)，(主要指面板組件)； A：幕墻平面面積(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.00.160.001 =0.0008MPa qEk：橫梁受程度地震作用線荷載集度規(guī)范值(N/mm)； H：幕墻橫梁計算間距(mm)； qEk=qEAkH =0.0008800 =0.64N/mm qE：橫梁受程度地震作

26、用線荷載集度設(shè)計值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.30.64 =0.832N/mm(3)幕墻橫梁受荷載集度組合：用于強度計算時，采用Sw+0.5SE組合設(shè)計值： 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =1.12+0.50.832 =1.536N/mm用于撓度計算時，采用Sw規(guī)范值： 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =0.8N/mm(4)橫梁在風(fēng)荷載及地震組協(xié)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

27、)； H：幕墻橫梁計算間距(mm)；采用Sw+0.5SE組合： 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)橫梁在自重荷載作用下的彎矩值(按矩形分布)： Gk：橫梁自重線荷載規(guī)范值(N/mm)； H1：橫梁自重荷載作用高度(mm)，對掛式構(gòu)造取橫梁下分格高，對非掛式構(gòu)造取橫梁上分格高； Gk=0.001H1 =0.001800 =0.8N/mm G：橫梁自重線荷載設(shè)計值(N/m

28、m)； G=1.2Gk =1.20.8 =0.96N/mm Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計值(Nmm)； B：橫梁跨度(mm)； Mx=GB2/8 =0.9612002/8 =172800Nmm確定資料的截面參數(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)； x，y：塑性開展系數(shù)： 對于鋼材龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對于鋁合金龍骨，按最新GB 50429-2007，取1.00； fs：型材抗

29、彎強度設(shè)計值(MPa)，對Q235取215；按下面公式計算： Wnx=Mx/xfs =172800/1.05/215 =765.449mm3 Wny=My/yfs =235520/1.05/215 =1043.278mm3(2)橫梁慣性矩預(yù)選： df1,lim：按規(guī)范要求，橫梁在程度力規(guī)范值作用下的撓度限值(mm)； df2,lim：按規(guī)范要求，橫梁在自重力規(guī)范值作用下的撓度限值(mm)； B：橫梁跨度(mm)； 按相關(guān)規(guī)范，鋼材橫梁的相對撓度不應(yīng)大于L/250，鋁材橫梁的相對撓度不應(yīng)大于L/180； GB/T21086-2007還有如下規(guī)定： 按5.1.1.2，對于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻其

30、它方式幕墻或外維護構(gòu)造無絕對撓度限制： 當(dāng)跨距4500mm時，絕對撓度不應(yīng)該大于20mm； 當(dāng)跨距4500mm時，絕對撓度不應(yīng)該大于30mm； 按5.1.9，b，自重規(guī)范值作用下?lián)隙炔粦?yīng)超越其跨度的1/500，并且不應(yīng)大于3mm； B/250=1200/250=4.8mm B/500=1200/500=2.4mm對本例?。?df1,lim=4.8mm df2,lim=2.4mm qk：風(fēng)荷載作用線荷載集度規(guī)范值(N/mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對Q235取206000MPa； Iymin：繞Y軸最小慣性矩(mm4)； B：橫梁跨度(mm)； df1,lim=qkB4(25/8-5(

31、H/2B)2+2(H/2B)4)/240EIymin (受風(fēng)荷載與地震作用的撓度計算) 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：橫梁自重線荷載規(guī)范值(N/mm)； Ixmin：繞X軸最小慣性矩(mm4)； df2,lim=5GkB4/384EIxmin (自重作用下產(chǎn)生的撓度計算) Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim =50.812004/384/206000/2.4 =43

32、689.32mm4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：角鋼L54 型材抗彎強度設(shè)計值：215MPa 型材抗剪強度設(shè)計值：125MPa 型材彈性模量：E=206000MPa 繞X軸慣性矩：Ix=92600mm4 繞Y軸慣性矩：Iy=92600mm4 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=6700mm3 繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=2560mm3 繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny1=6700mm3 繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny2=2560mm3 型材凈截面面積：An=389.7mm2 型材線密度：g=0.030591N/mm 橫梁與立柱銜接時角片與橫梁銜接處橫梁壁厚：t=4mm 橫

33、梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：tx=4mm 橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度：ty=4mm 型材受力面對中性軸的面積矩(繞X軸)：Sx=2595mm3 型材受力面對中性軸的面積矩(繞Y軸)：Sy=2595mm3 塑性開展系數(shù)：x=y=1.05幕墻橫梁的抗彎強度計算按橫梁強度計算公式，應(yīng)滿足： Mx/xWnx+My/yWnyfs 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)計值(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

34、(垂直于幕墻平面方向)的凈截面抵抗矩(mm3)； x、y： 對于鋼材龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對于鋁合金龍骨，按最新GB 50429-2007，取1.00； fs：型材的抗彎強度設(shè)計值，取215MPa。采用SG+Sw+0.5SE組合，那么： Mx/xWnx+My/yWny=172800/1.05/2560+235520/1.05/2560 =151.905MPa215MPa橫梁抗彎強度滿足要求。橫梁的撓度計算 由于慣性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計算的，所以只需選擇的橫梁慣性矩大于預(yù)選值，撓度就滿足要求： 實踐選用的型材慣性矩為： Ix=92600mm4 Iy=92600m

35、m4 預(yù)選值為： Ixmin=43689.32mm4 Iymin=18133.765mm4 橫梁撓度的實踐計算值如下： 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，橫梁撓度滿足規(guī)范要求。橫梁的抗剪計算校核根據(jù)： maxs=125MPa (型材的抗剪強度設(shè)

36、計值)(1)Vwk：風(fēng)荷載作用下剪力規(guī)范值(N)； Vwk=qwkB(1-H/2B)/2 =0.81200(1-800/2/1200)/2 =320N(2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計值(N)； Vw=1.4Vwk =1.4320 =448N(3)VEk：地震作用下剪力規(guī)范值(N)； VEk=qEkB(1-H/2B)/2 =0.641200(1-800/2/1200)/2 =256N(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計值(N)； VE=1.3VEk =1.3256 =332.8N(5)Vx：程度總剪力(N)； 采用Vw+0.5VE組合 Vx=Vw+0.5VE =448+0.5332.8 =614.4N

37、(6)Vy：垂直總剪力(N)： Vy=1.20.001BH1/2 =1.20.0011200800/2 =576N(7)橫梁剪應(yīng)力校核： x：橫梁程度方向剪應(yīng)力(MPa)； Vx：橫梁程度總剪力(N)； Sy：橫梁型材受力面對中性軸的面積矩(mm3)(繞Y軸)； Iy：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 =614.42595/92600/4 =4.304MPa 4.304MPa125MPa 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(

38、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 =5762595/92600/4 =4.035MPa 4.035MPa125MPa橫梁抗剪強度能滿足!短槽式(托板)銜接石材的選用與校核根本參數(shù)： 1：計算點標(biāo)高：25m； 2：板塊凈尺寸：ab=1200mm800mm； 3：石材配置：托板式25mm，對邊銜接；模型簡圖為：石材板塊荷載計算(1)垂直于幕墻平面的分布程度地震作用規(guī)范值： qEAk：垂直于幕墻平面的分布程度地震作用規(guī)范值(MPa)； E：動力放大系數(shù)，取5.0；

39、max：程度地震影響系數(shù)最大值，取0.16； Gk：石材板塊的重力荷載規(guī)范值(N)； A：幕墻平面面積(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =50.160.00075 =0.0006MPa(2)石材板塊荷載集度設(shè)計值組合：采用Sw+0.5SE設(shè)計值組合： 5.4.1JGJ102-2003 q=1.4wk+0.51.3qEAk =1.40.001+0.51.30.0006 =0.00179MPa石材的抗彎設(shè)計(1)計算邊長確實定： a：短槽銜接邊邊長：1200mm； b：無槽邊邊長：800mm； a1：短槽中心到面板邊側(cè)間隔 150mm； a0：計算短邊邊長

40、(mm)； b0：計算長邊邊長(mm)；由于：a-2a1=900b=800，所以： a0=800mm b0=900mm(2)石材強度校核： 校核根據(jù)：fsc=3.72MPa ：石材中產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力設(shè)計值(MPa)； fsc：石材的抗彎強度設(shè)計值(MPa)； m：四點支撐石材最大彎矩系數(shù)，按短邊與長邊的邊長比0.889，查表得：0.1487； q：石材板塊程度荷載集度設(shè)計值組合(MPa)； b0：計算長邊邊長(mm)； t：石材厚度：25mm； 應(yīng)力設(shè)計值為： =6mqb02/t2 5.5.4JGJ133-2001 =60.14870.001799002/252 =2.07MPa 2.07MPa

41、3.72MPa強度能滿足要求。短槽托板在石材中產(chǎn)生的剪應(yīng)力校核 校核根據(jù)：1sc=1.86MPa 1：短槽托板在石材中產(chǎn)生的剪應(yīng)力設(shè)計值(MPa)； sc：石材的抗剪強度設(shè)計值(MPa)； q：石材板塊程度荷載集度設(shè)計值組合(MPa)； a：短槽銜接邊邊長(mm)； b：無短槽邊邊長(mm)； ：應(yīng)力調(diào)整系數(shù)，按表5.5.5JGJ133-2001，取1.25； n：一個銜接邊上的短槽數(shù)量：2； t：石材厚度：25mm； c：短槽槽口寬度：6mm； s：單個槽底總長度：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石材抗剪強度能滿足。短槽托板剪應(yīng)力校核 校核根據(jù)：2p=140MPa 2：短槽托板的剪應(yīng)力設(shè)計值(MPa)； p：短槽托板的抗剪強度設(shè)計值(MPa)； q：石材板塊程度荷載集度設(shè)計值組合(MPa)； a：短槽銜接邊邊長(mm)； b：無短槽邊邊長(mm)； ：應(yīng)力調(diào)整系數(shù)，按表5.5.5JGJ133-2001，取1.25； n：一個銜接邊上的短槽數(shù)量：2； Ap：短槽托板截面面積：300mm； 2=qab/(2nAp) 5.5.5-1JGJ133-2001 =0.0017912008001.25/(22300) =1.79MP

43、a 1.79MPa140MPa短槽托板抗剪強度能滿足。銜接件計算根本參數(shù)： 1：計算點標(biāo)高：25m； 2：立柱計算間距：B1=1200mm； 3：橫梁計算分格尺寸：寬高=BH=1200mm800mm； 4：幕墻立柱跨度：L=5100mm； 5：板塊配置：石材； 6：龍骨材質(zhì)：立柱為：Q235；橫梁為：Q235； 7：立柱與主體銜接鋼角碼壁厚：6mm； 8：立柱與主體銜接螺栓公稱直徑：12mm； 9：立柱受力模型：單跨簡支； 10：銜接方式：立柱與主體螺栓銜接； 立柱與橫梁焊接銜接；由于BH，所以本處幕墻橫梁按梯形荷載模型進(jìn)展設(shè)計計算：橫梁與立柱間焊接強度計算(1)風(fēng)荷載作用下橫梁剪力設(shè)計值(按

44、梯形分布)： Vw=1.4wkHB(1-H/2B)/2 =1.40.0018001200(1-800/2/1200)/2 =448N(2)地震作用下橫梁剪力規(guī)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)地震作用下橫梁剪力設(shè)計值： VE=1.3VEk =1.3256 =332.8N(4)銜接部位程度總剪力N1：采用Sw+0.5SE組合： N1=Vw+0.5VE =448+0.5332.8 =614.4N(5)自重荷載計算： N2k：自重荷載規(guī)范值(N)： B：橫梁寬度(mm)；

45、Hg：橫梁受自重荷載分格高(mm)； N2k=0.001BHg/2 =0.0011200800/2 =480N N2：自重荷載(N)： N2=1.2N2k =1.2480 =576N(6)銜接處組合荷載V： 采用SG+Sw+0.5SE V=(N12+N22)0.5 =(614.42+5762)0.5 =842.178N(7)銜接焊縫的強度計算： V：銜接處的組合總剪力(N)； Lw：角焊縫的總有效長度(mm)； hf：角焊縫的高度(mm)； ffw：角焊縫的強度設(shè)計值(MPa)； f：焊縫最大應(yīng)力值(MPa)； f=V/0.707/Lw/hf =842.178/0.707/80/4 =3.72

46、2MPa 3.722MPa160MPa焊縫強度可以滿足要求!立柱與主構(gòu)造銜接(1)銜接處風(fēng)荷載設(shè)計值計算： Nwk：銜接處風(fēng)荷載規(guī)范值(N)： B1：立柱計算間距(mm)； L：立柱跨度(mm)； Nwk=wkB1L =0.00112005100 =6120N Nw：銜接處風(fēng)荷載設(shè)計值(N)： Nw=1.4Nwk =1.46120 =8568N(2)銜接處地震作用設(shè)計值： NEk：銜接處地震作用規(guī)范值(N)： B1：立柱計算間距(mm)； L：立柱跨度(mm)； NEk=EmaxGk/AB1L =50.160.001112005100 =5385.6N NE：銜接處地震作用設(shè)計值(N)： NE

47、=1.3NEk =1.35385.6 =7001.28N(3)銜接處程度剪切總力： N1：銜接處程度總力(N)：采用Sw+0.5SE組合： N1=Nw+0.5NE =8568+0.57001.28 =12068.64N(4)銜接處重力總力： NGk：銜接處自重總值規(guī)范值(N)： B1：立柱計算間距(mm)； L：立柱跨度(mm)； NGk=0.0011B1L =0.001112005100 =6732N NG：銜接處自重總值設(shè)計值(N)： NG=1.2NGk =1.26732 =8078.4N(5)銜接處總剪力： N：銜接處總剪力(N)： N=(N12+NG2)0.5 =(12068.642+

48、8078.42)0.5 =14522.831N(6)螺栓承載力計算： Nv3b：螺栓受剪承載才干設(shè)計值(N)； nv3：剪切面數(shù)：取2； d：螺栓桿直徑：12mm； fv3b：螺栓銜接的抗剪強度設(shè)計值，對奧氏體不銹鋼A50取175MPa； Nv3b=nv3d2fv3b/4 =23.14122175/4 =39564N Nnum3：螺栓個數(shù)： Nnum3=N/Nv3b =14522.831/39564 =0.367個 實踐取2個(7)立柱型材壁抗承壓才干計算： Nc4：立柱型材壁抗承壓才干(N)： Nnum3：銜接處螺栓個數(shù)； d：螺栓公稱直徑：12mm； t2：銜接部位立柱壁厚：4mm； fc

49、4：型材的承壓強度設(shè)計值，對Q235取305MPa； Nc4=2Nnum3dt2fc4 =22124305 =58560N 58560N14522.831N強度可以滿足要求!(8)鋼角碼型材壁抗承壓才干計算： Nc5：鋼角碼型材壁抗承壓才干(N)： Nnum3：銜接處螺栓個數(shù)； d：銜接螺栓公稱直徑12mm； t4：幕墻鋼角碼壁厚：6mm； fc5：鋼角碼的抗壓強度設(shè)計值，對Q235取305MPa； Nc5=2Nnum3dt4fc5 =22126305 =87840N 87840N14522.831N強度可以滿足要求!幕墻埋件計算(土建預(yù)埋)根本參數(shù)： 1：計算點標(biāo)高：25m； 2：立柱跨度：

50、L=5100mm； 3：立柱計算間距：B=1200mm； 4：立柱力學(xué)模型：單跨簡支； 5：埋件位置：側(cè)埋； 6：板塊配置：石材； 7：混凝土強度等級：C30；荷載規(guī)范值計算(1)垂直于幕墻平面的分布程度地震作用： qEk=EmaxGk/A =5.00.160.0011 =0.00088MPa(2)幕墻受程度荷載設(shè)計值組合：采用Sw+0.5SE組合： 5.4.1JGJ102-2003 q=1.4wk+0.51.3qEk =1.40.001+0.51.30.00088 =0.001972MPa(3)立柱單元自重荷載規(guī)范值： Gk=0.0011BL =0.001112005100 =6732N(4

51、)校核處埋件受力分析： V：剪力(N)； N：軸向拉力(N)； e0：剪力作用點到埋件間隔 ，即立柱螺栓銜接處到埋件面間隔 (mm)； V=1.2Gk =1.26732 =8078.4N N=qBL =0.00197212005100 =12068.64N M=e0V =1008078.4 =807840Nmm埋件計算校核根據(jù)，同時滿足以下兩個條件： 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：錨筋的總截面面積(mm2)； V

52、：剪力設(shè)計值(N)； ar：鋼筋層數(shù)影響系數(shù)，二層取1.0，三層取0.9，四層取0.85； av：鋼筋受剪承載力系數(shù)，不大于0.7； fy：錨筋抗拉強度設(shè)計值(MPa)，按GB50010選取，但不大于300MPa； N：法向拉力設(shè)計值(N)； ab：錨板彎曲變形折減系數(shù)； M：彎矩設(shè)計值(Nmm)； z：沿剪力作用方向最外層錨筋中心線之間的間隔 (mm)；另外： d：錨筋直徑(mm)； t：錨板厚度(mm)； fc：混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值(MPa)，按GB50010選取； 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，預(yù)埋件錨筋總截面積可以滿足承載力要求。錨板總面積校核 A：錨板總面積(mm2)； fc：混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值(MPa)，按GB50010選取； 0.5fcA=0.514.360000 =429000N N=12068.64N0.5fcA埋板面積滿足要求。錨筋長度計算：計算根據(jù)： la=1.1(fy/ft)d C.0.5JGJ102-2003在上面的公式中： la：受拉鋼筋