大连某续建工程干挂石材幕墙设计计算书.pdf
第三部分干挂花岗岩石材幕墙计算书Page34目录一、计算引用的规范、标准及资料.351。幕墙设计规范：.372。建筑设计规范：.373.铝材规范:.384。金属板及石材规范：.385.玻璃规范:.386.钢材规范：.387。胶类及密封材料规范：.398。门窗及五金件规范：.399.建筑结构静力计算手册（第二版）.4010。土建图纸:.40二、基本参数.401.幕墙所在地区：.402.地区粗糙度分类等级:.403。抗震烈度：.40三、幕墙承受荷载计算.401。风荷载标准值计算：.402。垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值：.413。作用效应组合：.41四、幕墙立柱计算.421.立柱型材选材计算：.422.确定材料的截面参数:.433。选用立柱型材的截面特性:.434.立柱的抗弯强度计算：.435。立柱的挠度计算：.446。立柱的抗剪计算:.44五、幕墙横梁计算.451。横梁型材选材计算：.452.确定材料的截面参数:.463。选用横梁型材的截面特性：.494.幕墙横梁的抗弯强度计算:.495.横梁的挠度计算：.506。横梁的抗剪计算:(梯形荷载作用下).50六、短槽式(托板)连接石材的选用与校核.511。石材板块荷载计算：.512.石材的抗弯设计：.523。短槽托板在石材中产生的剪应力校核:.524。短槽托板剪应力校核：.53七、连接件计算.531.横梁与角码间连结：.532.角码与立柱连接：.543.立柱与主结构连接.56Page35八、幕墙后置埋件计算.571。荷载标准值计算：.582。后埋件计算：.583.锚板总面积校核:.594。化学锚栓设计计算:.59九、幕墙焊缝计算.601。受力分析：.612.焊缝特性参数计算：.603。焊缝校核计算：.61十、石材幕墙幕墙胶类及伸缩缝计算.611.立柱连接伸缩缝计算:.612.耐侯胶胶缝计算:.61Page36石材幕墙设计计算书石材幕墙设计计算书一、计算引用的规范、标准及资料一、计算引用的规范、标准及资料1 1。幕墙设计规范：。幕墙设计规范：建筑幕墙 JG30351996玻璃幕墙工程技术规范 JGJ1022003金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ133-2001点支式玻璃幕墙工程技术规程 CECS127-2001全玻璃幕墙工程技术规程 DBJ/CT014玻璃幕墙光学性能 GB/T18091-2000建筑幕墙物理性能分级 GB/T15225建筑幕墙空气渗透性能测试方法 GB/T15226-94建筑幕墙风压变形性能测试方法 GB/T15227-94建筑幕墙雨水渗透性能测试方法 GB/T15228-94建筑幕墙平面内变形性能检测方法 GB/T18250-2000建筑幕墙抗震性能振动台试验方法 GB/T18575点支式玻璃幕墙支承装置 JG138吊挂式玻璃幕墙支承装置 JG139-20012.2.建筑设计规范：建筑设计规范：建筑结构荷载规范 GB50009钢结构设计规范 GB50017冷弯薄壁型钢结构设计规范 GB50018高层民用钢结构技术规程 JGJ99建筑设计防火规范 GBJ16-87高层民用建筑设计防火规范 GB50045-2001建筑物防雷设计规范 GB50057-2000工程抗震术语标准 JGJ/T97-95中国地震烈度表 GB/T17742建筑抗震设计规范 GB50011建筑抗震设防分类标准 GB50223中国地震动参数区划图 GB18306采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3混凝土结构设计规范 GB50010-2002民用建筑热工设计规范 GB50176民用建筑隔声设计规范 GBJ118建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068建筑装饰工程施工质量验收规范 GB50210建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002钢结构防火涂料 GB14907-2002碳钢焊条 GB/T5117低合金钢焊条 GB/T5118-1995铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求3.3.铝材规范：铝材规范：Page372001942001200120012003200298（2001 版)1999200120042000200293882001200119952000 YS/T437铝幕墙板板基 YS/T429。1-2000铝幕墙板氟碳喷漆铝单板 YS/T429。2-2000铝及铝合金彩色涂层板、带材 YS/T4312000铝塑复合板用铝带 YS/T4322000铝合金建筑型材 GB/T5237-2000建筑铝型材基材 GB/T5237.1-2004建筑铝型材阳极氧化、着色型材 GB/T5237.2-2004建筑铝型材电泳涂漆型材 GB/T5237.32004建筑铝型材粉末喷涂型材 GB/T5237。42004建筑铝型材氟碳漆喷涂型材 GB/T5237变形铝及铝合金化学成份 GB/T3190铝及铝合金轧制板材 GB/T3880-1997建筑用铝型材、铝板氟碳涂层 JG/T133-20004.4.金属板及石材规范：金属板及石材规范：天然花岗石荒料 JC/T204-2001天然大理石荒料 JC/T202-2001天然板石 GB/T18606-2001天然花岗石建筑板材 GB/T18601-2001天然大理石建筑板材 JC/T79-2001干挂石材幕墙用环氧胶粘剂 JC/T887天然饰面石材术语 GB/T13890建筑材料放射性核素限量 GB6566-2001铝塑复合板 GB/T17748-1999建筑瓷板装饰工程技术规范 CECS101建筑装饰用微晶玻璃 JC/T872-20005.5.玻璃规范：玻璃规范：建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2003普通平板玻璃 GB4871浮法玻璃 GB11614钢化玻璃 GB/T9963幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃 GB/T17841建筑用安全玻璃防火玻璃 GB15763.1-2001中空玻璃 GB/T11944-2002夹层玻璃 GB9962-1999镀膜玻璃 第一部分 阳光控制镀膜玻璃镀膜玻璃 第二部分 低辐射镀膜玻璃 GB/T18915热反射玻璃 JC693-1998热弯玻璃 JC/T915-20036.6.钢材规范：钢材规范：不锈钢棒 GB/T1220不锈钢冷加工钢棒 GB/T4226不锈钢冷扎钢板 GB/T3280-1992不锈钢热扎钢板 GB/T4237锈钢热扎钢带 GB/T5090Page38。520041996200192：981995199919981999。22002199219841992 GB/T18915.1-2002冷拔异形钢管 GB/T30942000碳素结构钢 GB/T1079-1988优质碳素结构钢 GB/T6991999合金结构钢 GB/T3077-1999不锈钢和耐热钢冷扎带钢 GB/T4239-1991高耐候结构钢 GB/T4171-2000焊接结构用耐候钢 GB/T41722000低合金高强度结构钢 GB/T1591-1994碳素结构和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带 GB/T912-1989碳素结构和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带结构用无缝钢管 JBJ102金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求 GB/T13912-19927 7。胶类及密封材料规范：。胶类及密封材料规范：混凝土接缝用密封胶 JC/T881硅酮建筑密封胶 GB/14683-2003建筑用硅酮结构密封胶 GB16776-2003聚硫建筑密封胶 JC483中空玻璃用弹性密封剂 JC486幕墙玻璃接缝用密封胶 JC/T882-2001石材幕墙接缝用密封胶 JC/T883中空玻璃用丁基热熔密封胶 JC/T914彩色钢板用建筑密封胶 JC/T884工业用橡胶板 GB/T5574绝热用岩棉、矿棉及其制品 GB/T11835建筑用防霉密封胶 JC/T885建筑表面用有机硅防水剂 JC/T902聚氨酯建筑密封胶 JC/T482-20038.8.门窗及五金件规范：门窗及五金件规范：铝合金门 GB/T8478-2003铝合金窗 GB/T8479-2003建筑外窗抗风压性能分级及检测方法 GB/T7106建筑外窗气密性能分级及检测方法 GB/T7107-2002建筑外窗水密性能分级及检测方法 GB/T7108建筑外窗空气隔声性能分级及检测方法 GB/T8485铝合金门窗工程设计、施工及验收规范 DBJ15-30-2002建筑外窗采光性能分级及检测方法 GB/T11976地弹簧 GB/T9296平开铝合金窗执手 GB/T9298-1988铝合金窗不锈钢滑撑 GB/T9300-1988铝合金门插销 GB/T9297-1988铝合金窗撑挡 GB/T9299-1988铝合金门窗拉手 GB/T9301-1988铝合金窗锁 GB/T9302铝合金门锁 GB/T9303Page39198820011992 2001200120032001199498200120022002200220022002198819881988 GB/T3274闭门器 GB/T9305-1988推拉铝合金门窗用滑轮 GB/T9304-1988紧固件 螺栓和螺钉 GB/T5277十字槽盘头螺钉 GB/T8182000紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱 GB3098。12000紧固件机械性能螺母粗牙螺纹 GB3098.22000紧固件机械性能螺母细牙螺纹 GB3098.42000紧固件机械性能自攻螺钉 GB3098。5-2000紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱 GB3098.62000紧固件机械性能不锈钢螺母 GB3098.15-2000螺纹紧固件应力截面积和承载面积 GB/T16823。119979.9.建筑结构静力计算手册建筑结构静力计算手册(第二版）第二版）1010。土建图纸：。土建图纸：二、基本参数二、基本参数1.1.幕墙所在地区幕墙所在地区:大庆地区；2.2.地区粗糙度分类等级：地区粗糙度分类等级：幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB500092001)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;依照上面分类标准，本工程按 B 类地区考虑。3 3。抗震烈度。抗震烈度:按照国家规范建筑抗震设计规范（GB50011-2001）、中国地震动参数区划图(GB18306-2000)规定，大庆地区地震基本烈度为 6 度，地震动峰值加速度为 0。05g，水平地震影响系数最大值为:max=0。08。三、幕墙承受荷载计算三、幕墙承受荷载计算1.1.风荷载标准值计算风荷载标准值计算:幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范（GB500092001）计算：wk=gzzsw07.1。12GB50009-2001上式中:wk:作用在幕墙上的风荷载标准值（MPa）;Z：计算点标高:9.754m；gz：瞬时风压的阵风系数；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 A 类场地：gz=0。92*（1+2f)其中：f=0。387*（Z/10）-0。12 B 类场地：gz=0。89(1+2f）其中：f=0。5(Z/10)0。16 C 类场地：gz=0。85*（1+2f）其中：f=0.734（Z/10)0。22 D 类场地：gz=0。80*（1+2f)其中：f=1。2248（Z/10）0。3对于 B 类地区，9.754m；高度处瞬时风压的阵风系数：Page40gz=0.89(1+2*(0。5(Z/10)-0。16）)=1。7836z：风压高度变化系数；根据不同场地类型,按以下公式计算：A 类场地：z=1.379*（Z/10)0。24当 Z300m 时,取 Z=300m，当 Z350m 时,取 Z=350m，当 Z400m 时，取 Z=400m，当 Z15m 时，取 Z=15m；D 类场地:z=0.318*（Z/10）0。60当 Z450m 时,取 Z=450m，当 Z30m 时,取 Z=30m;对于 B 类地区，9.754m 高度处风压高度变化系数：0。32z=(Z/10)=1。000s：风荷载体型系数，根据计算点体型位置取 2。0；w0:基本风压值(MPa），根据现行GB500092001 附表 D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，按重现期50 年，大庆地区取 0。00065MPa；wk=gzzsw0 =1.7836*1。000*2.00.00065 =0.002319MPa2.2.垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值:qEAk=EmaxGk/A5。3.4JGJ102-2003 qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)；E：动力放大系数，取 5。0;max:水平地震影响系数最大值，取 0.08；Gk：幕墙构件的重力荷载标准值（N)；A:幕墙构件的面积（mm2）;3 3。作用效应组合：。作用效应组合：荷载和作用效应按下式进行组合：S=GSGk+wwSwk+EESEk5。4。1JGJ1022003上式中：S:作用效应组合的设计值；SGk：重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值;Swk、SEk：分别为风荷载,地震作用作为可变荷载产生的效应标准值；G、w、E：各效应的分项系数；w、E：分别为风荷载,地震作用效应的组合系数。上面的G、w、E为分项系数,按 5。4。2、5.4。3、5.4.4JGJ1022003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:G:1。2；风 荷 载：w：1.4；地震作用：E：1.3；进行挠度计算时；重力荷载：G:1。0；Page41风 荷 载：w:1。0；地震作用:可不做组合考虑;上式中，风荷载的组合系数w为 1。0；地震作用的组合系数E为 0.5；四、幕墙立柱计算四、幕墙立柱计算基本参数：1：计算点标高：9。754m；2：力学模型：单跨简支梁;3：立柱跨度：L=4200mm;4：立柱左分格宽：1500mm；立柱右分格宽：1500mm；5：立柱计算间距(指立柱左右分格平均宽度):B=1500mm；6：板块配置:石材；7：立柱材质：Q235；8：安装方式：偏心受拉；本处幕墙立柱按单跨简支梁力学模型进行设计计算,受力模型如下：1 1。立柱型材选材计算：。立柱型材选材计算：(1）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标准值（N/mm)；wk：风荷载标准值(MPa）；B：幕墙立柱计算间距(mm）;qwk=wkB =0。0023191500 =3.4785N/mm qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm）；qw=1。4qwk =1.4*3.4785 =4。8699N/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标准值（MPa）；E:动力放大系数，取 5.0；max:水平地震影响系数最大值,取 0.08；Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N）,（含面板和框架）；2 A:幕墙构件的面积(mm)；qEAk=EmaxGk/A5。3.4JGJ1022003 =5。0*0.08*0。0011 =0。00044MPa qEk：水平地震作用线荷载集度标准值（N/mm）；B：幕墙立柱计算间距(mm）；qEk=qEAkB =0。000441500 =0。66N/mm qE:水平地震作用线荷载集度设计值（N/mm);qE=1。3qEk =1.30.66Page42 =0。858N/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。4.1JGJ1022003 q=qw+0.5qE =4.8699+0.5*0.858 =5。2989N/mm用于挠度计算时,采用 Sw标准值：5.4。1JGJ1022003 qk=qwk =3。4785N/mm（4）立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值：Mx:弯矩组合设计值（Nmm）;Mw：风荷载作用下立柱产生的弯矩设计值(Nmm)；ME：地震作用下立柱产生的弯矩设计值（Nmm）;L:立柱跨度（mm)；采用 Sw+0.5SE组合:Mw=qwL2/8 ME=qEL2/8 Mx=-qk（L13+L23)/8L =-3.4785(300342003）/8 =6143900.625Nmm2.2.确定材料的截面参数：确定材料的截面参数：（1）立柱抵抗矩预选值计算：Wnx：立柱净截面抵抗矩预选值（mm3）；Mx：弯矩组合设计值（Nmm)；：塑性发展系数：取 1。05；fs：型材抗弯强度设计值(MPa)，对 Q235 取 215MPa;Wnx=Mx/fs =11134314/1.05/215 =49321.41mm3（2）立柱惯性矩预选值计算：qk:风荷载线荷载集度标准值（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：按规范要求,立柱的挠度限值（mm);df,lim=5qkL4/384EIxmin L/250=4100/250=16.4mm取:df，lim=16。4mm Ixmin=5qkL4/384Edf，lim =5*3.4785*41004/384/206000/16.4 =3788394mm43.3.选用立柱型材的截面特性：选用立柱型材的截面特性：按上一项计算结果选用型材号:63#Page43型材的抗弯强度设计值:fs=215MPa型材的抗剪强度设计值：s=125MPa型材弹性模量：E=206000MPa绕 X 轴惯性矩：Ix=512270mm4绕 Y 轴惯性矩:Iy=118870mm4绕 X 轴净截面抵抗矩：Wnx=16263mm3绕 X 轴净截面抵抗矩:Wny=16263mm3型材净截面面积：An=844。6mm2型材线密度：g=0.066301N/mm型材截面垂直于 X 轴腹板的截面总宽度：t=5mm型材受力面对中性轴的面积矩:Sx=9824mm3塑性发展系数:=1。05截面面积：A=8.45xx轴:=1。39=51.2 =16。3 =9。8 =2.46y-y轴:=11.9 =8.5 =4。6 =1。19轴:=28。34.4.立柱的抗弯强度计算：立柱的抗弯强度计算：(1）立柱轴向拉力设计值：Nk：立柱轴向拉力标准值(N）；qGAk:幕墙单位面积的自重标准值（N）；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=qGAkA =qGAkBL =0.0011*1500*4100 =6765N N:立柱轴向拉力设计值(N）；N=1.2Nk =1.26765 =8118N（2)抗弯强度校核：按单跨简支梁(受拉)立柱抗弯强度公式，应满足：N/An+Mx/Wnxfs6。3.7JGJ1022003上式中：N:立柱轴力设计值（N);Mx：立柱弯矩设计值（Nmm)；An：立柱净截面面积(mm2）；Wnx:在弯矩作用方向的净截面抵抗矩（mm3);Page44：塑性发展系数，取 1.05；fs：型材的抗弯强度设计值，取 215MPa；则:N/An+Mx/Wnx=8118/844.6+11134314/1。05/16263 =162。3869MPa215MPa立柱抗弯强度满足要求。5.5.立柱的挠度计算：立柱的挠度计算：因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的立柱惯性矩大于预选值，挠度就满足要求:实际选用的型材惯性矩为：Ix=3090432mm4预选值为：Ixmin=2904490mm4所以，立柱挠度满足规范要求。6.6.立柱的抗剪计算：立柱的抗剪计算：校核依据：maxs=125MPa(立柱的抗剪强度设计值）（1）Vwk：风荷载作用下剪力标准值（N）：Vwk=wkBL/2 =0。0023191150*4100/2 =5467。043N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值（N):Vw=1。4Vwk =1。4*5467。043 =7653。86N(3)VEk：地震作用下剪力标准值(N）：VEk=qEAkBL/2 =0。00044*11504100/2 =1037。3N(4）VE：地震作用下剪力设计值(N）：VE=1。3VEk =1。3*1037.3 =1348。49N(5)V:立柱所受剪力设计值组合：采用 Vw+0。5VE组合:V=Vw+0.5VE =7653.86+0.51348.49 =8328.105N(6）立柱剪应力校核：max:立柱最大剪应力（N）；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）；4 Ix：立柱型材截面惯性矩（mm）；t：型材截面垂直于 X 轴腹板的截面总宽度(mm）；max=VSx/Ixt =8328.105*23424/3090432/8Page45 =7.8904MPa 7.8904MPa125MPa立柱抗剪强度满足要求!五、幕墙横梁计算五、幕墙横梁计算基本参数：1：计算点标高：9。754m；2：横梁跨度:B=1150mm；3：横梁上分格高：536mm；横梁下分格高：536mm；4:横梁计算间距（指横梁上下分格平均高度)：H=536mm；5：力学模型：梯形荷载简支梁；6：板块配置：25mm 石材；7:横梁材质：Q235；因为 BH，所以本处幕墙横梁按梯形荷载简支梁力学模型进行设计计算,受力模型如下：1.1.横梁型材选材计算：横梁型材选材计算：(1)横梁在风荷载作用下的线荷载集度(按梯形分布）:qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值（N/mm)；wk：风荷载标准值（MPa）；H:幕墙横梁计算间距（mm）；qwk=wkH =0。002319*536 =1。2430N/mm qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm);qw=1.4qwk =1。4*1。2430 =1。7402N/mm(2）垂直于幕墙平面的分布水平地震作用的线荷载集度（按梯形分布)：qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用（MPa）；E:动力放大系数,取 5.0；max：水平地震影响系数最大值,取 0。08；Gk:幕墙构件的重力荷载标准值(N），（主要指面板组件)；A：幕墙平面面积(mm2）;qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5。00。08*0。001 =0.0004MPa qEk：横梁受水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm）；H：幕墙横梁计算间距（mm)；qEk=qEAkH =0。0004*536 =0。2144N/mm qE：横梁受水平地震作用线荷载集度设计值（N/mm)；qE=1.3qEk =1.30。2144 =0.27872N/mmPage46(3）幕墙横梁受荷载集度组合：用于强度计算时，采用 Sw+0.5SE组合设计值：5。4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =1。7402+0。50。27872 =1。87956N/mm用于挠度计算时,采用 Sw标准值：5。4.1JGJ102-2003 qk=qwk =1。2430N/mm（4)横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值(按梯形分布)：My：横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值(Nmm）；Mw：风荷载作用下横梁产生的弯矩(Nmm);ME：地震作用下横梁产生的弯矩(Nmm）；B：横梁跨度（mm);H：幕墙横梁计算间距(mm）；采用 Sw+0。5SE组合：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 =1.87956*11502*(3-（536/1150）2）/24 =288215.2Nmm(5)横梁在自重荷载作用下的弯矩值(按矩形分布）:Gk:横梁自重线荷载标准值(N）；H：横梁计算间距(mm）；Gk=0.002319H =0.002319*536 =1。2430N/mm G：横梁自重线荷载设计值(N）；G=1。2Gk =1.21.2430 =1。4916N/mm Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(Nmm）；B：横梁跨度(mm）;Mx=GB2/8 =1.4916*11502/8 =246580。1Nmm2.2.确定材料的截面参数：确定材料的截面参数：（1）横梁抵抗矩预选:Wnx：绕 X 方向横梁净截面抵抗矩预选值（mm3）；3 Wny：绕 Y 方向横梁净截面抵抗矩预选值(mm）；Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩(Nmm)；My：风荷载及地震作用弯矩组合值(Nmm);：塑性发展系数:取 1。05；fs：型材抗弯强度设计值（MPa）,对 Q235 取 215;Page47按下面公式计算:Wnx=Mx/fs =246580.1/1.05/215 =1092。271mm3 Wny=My/fs =288215。2/1.05/215 =1276。701mm3(2）横梁惯性矩预选：df,lim：按规范要求，横梁的挠度限值（mm）；B/250=1150/250=4。6mm取：df,lim=4.6mm qk：风荷载作用线荷载集度标准值（N/mm）；E：型材的弹性模量（MPa）,对 Q235 取 206000MPa；Iymin:绕 Y 轴最小惯性矩(mm4)；B:横梁跨度（mm)；df,lim=qkB4(25/8-5(H/2B）2+2（H/2B)4）/240EIymin（受风荷载与地震作用的挠度计算）Iymin=qkB4（25/85（H/2B)2+2（H/2B）4)/240Edf,lim =1.2430 11504(25/8-5 (536/2/1150）2+2*(536/2/1150)4）/240/206000/4.6 =27333.42mm4 Gk：横梁自重线荷载标准值(N）；Ixmin：绕 X 轴最小惯性矩（mm4)；df,lim=5GkB4/384EIxmin(自重作用下产生的挠度计算)Ixmin=5GkB4/384Edf，lim =5*0。611504/384/206000/4。6 =14419。7mm43.3.选用横梁型材的截面特性：选用横梁型材的截面特性：按照上面的预选结果选取型材：选用型材号:505 角钢型材抗弯强度设计值:215MPa型材抗剪强度设计值：125MPa型材弹性模量：E=206000MPa绕 X 轴惯性矩：Ix=112100mm44绕 Y 轴惯性矩:Iy=112100mm绕 X 轴净截面抵抗矩:Wnx1=71150mm3绕 X 轴净截面抵抗矩:Wnx2=7900mm3绕 Y 轴净截面抵抗矩：Wny1=7900mm3绕 Y 轴净截面抵抗矩：Wny2=7900mm3型材净截面面积：An=480mm2型材线密度：g=0。0377N/mm横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚：t=5mm横梁截面垂直于 X 轴腹板的截面总宽度：tx=5mmPage48横梁截面垂直于 Y 轴腹板的截面总宽度:ty=5mm型材受力面对中性轴的面积矩（绕 X 轴)：Sx=3150mm3型材受力面对中性轴的面积矩（绕 Y 轴）：Sy=3150mm3塑性发展系数：=1.054 4。幕墙横梁的抗弯强度计算：。幕墙横梁的抗弯强度计算：按横梁强度计算公式，应满足：Mx/Wnx+My/Wnyfs6。2.4JGJ1022003上式中:Mx:横梁绕 X 轴方向（幕墙平面内方向)的弯矩设计值(Nmm）；My:横梁绕 Y 轴方向（垂直于幕墙平面方向）的弯矩设计值（Nmm)；Wnx：横梁绕 X 轴方向(幕墙平面内方向）的净截面抵抗矩（mm3)；3 Wny：横梁绕 Y 轴方向(垂直于幕墙平面方向)的净截面抵抗矩（mm);：塑性发展系数，取 1。05;fs:型材的抗弯强度设计值，取 215MPa。采用 SG+Sw+0.5SE组合，则：Mx/Wnx+My/Wny=246580。1/1.05/7900+288215。2/1。05/7900 =64.472MPa215MPa横梁抗弯强度满足要求。5 5。横梁的挠度计算：。横梁的挠度计算：因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的,所以只要选择的横梁惯性矩大于预选值,挠度就满足要求：实际选用的型材惯性矩为：Ix=112100mm4 Iy=112100mm4预选值为：Ixmin=14419.7mm4 Iymin=27333.42mm4所以，横梁挠度满足规范要求.6.6.横梁的抗剪计算：横梁的抗剪计算：(梯形荷载作用下梯形荷载作用下)校核依据：maxs=125MPa(型材的抗剪强度设计值）(1)Vwk：风荷载作用下剪力标准值（N)；Vwk=qwkB(1H/2B）/2 =1。24301150*（1536/2/1150）/2 =548。163N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)；Vw=1.4Vwk =1。4548。163 =767。4282N(3）VEk:地震作用下剪力标准值（N）；VEk=qEkB（1H/2B)/2 =0.2144*1150(1536/2/1150)/2 =94。5504NPage49（4）VE:地震作用下剪力设计值(N）;VE=1。3VEk =1。3*94。5504 =122.9155N(5)Vx:水平总剪力（N）；采用 Vw+0。5VE组合 Vx=Vw+0.5VE =767。4282+0.5*122.9155 =828.886N(6）Vy：垂直总剪力（N）：Vy=1.20。002319BH/2 =1.2*0。0023191150536/2 =857。659N（7）横梁剪应力校核：x：横梁水平方向剪应力(N）;Vx：横梁水平总剪力(N）；Sy:横梁型材受力面对中性轴的面积矩（mm3）(绕 Y 轴);Iy：横梁型材截面惯性矩（mm4）；ty:横梁截面垂直于 Y 轴腹板的截面总宽度（mm）;x=VxSy/Iyty6.2。5JGJ1022003 =828.886*3150/112100/5 =4。6583MPa 4。6583MPa125MPay:横梁垂直方向剪应力(N)；Vy：横梁垂直总剪力（N）；Sx：横梁型材受力面对中性轴的面积矩（mm3）（绕 X 轴）；Ix：横梁型材截面惯性矩(mm4)；tx：横梁截面垂直于 X 轴腹板的截面总宽度（mm);y=VySx/Ixtx6.2.5JGJ1022003 =857。6593150/112100/5 =4.82MPa 4.82MPa125MPa横梁抗剪强度能满足!六、短槽式（托板）连接石材的选用与校核六、短槽式（托板）连接石材的选用与校核基本参数:1：计算点标高：9.754m；2：板块净尺寸：ab=1150mm536mm；3：石材配置：托板式25mm，对边连接；模型简图为：1.1.石材板块荷载计算：石材板块荷载计算：（1)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值：qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)；E：动力放大系数，取 5.0；max：水平地震影响系数最大值，取 0.08;Page50 Gk：石材板块的重力荷载标准值(N)；A：幕墙平面面积（mm2);qEAk=EmaxGk/A5。3.4JGJ102-2003 =5*0.08*0。00075 =0.00030MPa(2）石材板块荷载集度设计值组合：采用 Sw+0.5SE设计值组合：5。4.1JGJ102-2003 q=1。4wk+0。5*1。3qEAk =1。4*0.002319+0.5*1.30。00030 =0。003442MPa2.2.石材的抗弯设计：石材的抗弯设计：(1）计算边长的确定:a:短槽连接边边长：1150mm;b:无槽边边长：536mm;a1：短槽中心到面板边侧距离 180mm；a0：计算短边边长(mm）;b0：计算长边边长（mm）；因为：a-2a1=790b=536，所以:a0=536mm b0=790mm（2)石材强度校核：校核依据：fsc=3。72MPa：石材中产生的弯曲应力设计值(MPa)；fsc:石材的抗弯强度设计值（MPa）；m:四点支撑石材最大弯矩系数,按短边与长边的边长比 0。6785,查表得：0.1184;q：石材板块水平荷载集度设计值组合（MPa）；b0：计算长边边长（mm)；t:石材厚度：25mm；应力设计值为：=6*mqb02/t25。5。4JGJ133-2001 =60。11840.003442*5362/252 =1。124MPa 1.124MPa3。72MPa强度能满足要求.3 3。短槽托板在石材中产生的剪应力校核。短槽托板在石材中产生的剪应力校核:校核依据：1sc=1。86MPa1：短槽托板在石材中产生的剪应力设计值(MPa）;sc：石材的抗剪强度设计值(MPa）；q：石材板块水平荷载集度设计值组合(MPa）；a：短槽连接边边长（mm）；b：无短槽边边长（mm）;:应力调整系数，按表 5。5.5JGJ1332001，取 1。25；n:一个连接边上的短槽数量:2;Page51 t:石材厚度：25mm；c：短槽槽口宽度：6mm；s:单个槽底总长度：80mm；1=qab/（n*（tc）s)5。5。71JGJ1332001 =0.003442*1150536*1。25/(2(256)80）=0.8724MPa 0。8724MPa1.86MPa石材抗剪强度能满足。4.4.短槽托板剪应力校核：短槽托板剪应力校核：校核依据：2p=175MPa2：短槽托板的剪应力设计值（MPa)；p：短槽托板的抗剪强度设计值(MPa）;q：石材板块水平荷载集度设计值组合(MPa)；a：短槽连接边边长(mm);b：无短槽边边长(mm)；:应力调整系数，按表 5.5.5JGJ133-2001,取 1。25;n：一个连接边上的短槽数量：2；Ap：短槽托板截面面积:300mm;2=qab/（2n*Ap）5.5.51JGJ133-2001 =0.003442*1150536*1.25/（2*2*300）=2.2101MPa 2.2101MPa175MPa短槽托板抗剪强度能满足。七、连接件计算七、连接件计算基本参数：1:计算点标高：9.754m；2：立柱计算间距(指立柱左右分格平均宽度）：B1=1150；3：横梁计算分格尺寸：宽高=B*H=1150mm*536mm；4：幕墙立柱跨度：L=4100mm；5：板块配置：石材；6：龙骨材质：立柱为：Q235;横梁为：Q235；7：立柱与主体连接钢角码壁厚：8mm；8:立柱与主体连接螺栓公称直径:12mm；9：立柱与横梁连接处钢角码厚度:5mm；10:横梁与角码连接螺栓公称直径:8mm；11：立柱与角码连接螺栓公称直径：8mm；12:立柱连接形式：单跨简支；因为 BH，所以本处幕墙横梁按梯形荷载模型进行设计计算：1 1。横梁与角码间连结：。横梁与角码间连结：（1)风荷载作用下横梁剪力设计值(按梯形分布)：Vw=1。4wkHB(1H/2B)/2 =1.4*0.002319*536*1150*（1536/2/1150)/2 =767。4183N（2)地震作用下横梁剪力标准值(按梯形分布）：Page52 VEk=EmaxGk/AHB（1H/2B）/2 =5。00.080.002319536*1150*（1536/2/1150）/2 =219.2624N（3）地震作用下横梁剪力设计值：VE=1.3VEk =1。3219.2624 =285。0411N（4)连接部位总剪力 N1：采用 Sw+0。5SE组合：N1=Vw+0.5VE =767.4183+0.5285。0411 =909。9389N（5)连接螺栓计算：Nv1b:螺栓受剪承载能力设计值（N)；nv1：剪切面数:取 1；d：螺栓杆直径：8mm；fv1b:螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（C50)取 175MPa;Nv1b=nv1d2fv1b/47.2.11GB50017-2003 =1*3。1482175/4 =8792N Nnum1：螺栓个数：Nnum1=N1/Nv1b =909.9389/8792 =0.1035 个实际取 2 个(6）连接部位横梁型材壁抗承压能力计算：Nc1：连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力设计值(N)；Nnum1:横梁与角码连接螺栓数量：2 个；
