石材设计计算书
石材幕墙设计计算
石材幕墙计算（上下固定钢销式）本石材幕墙采用上下固定钢销式连接,抗折强度f_gk=8N/mm2的天然花岗岩板,标高10米处幕墙为不利部位，该处石材最大分格为H(高)×B(宽)=1200mm×1100mm。
1. 荷载的计算风荷载标准值为W_k＝β_gZ·μ_s·μ_z·W_o＝2.098×1.2×.74×.55＝1.025 KN／m2水平分布的地震作用标准值为q_EK＝β_E·αmax·G／A式中： G--石板自重标准值G=γ石·H·B·t·1.05=28×1200×1100×25×10-9×1.05=.97KN其中：γ石--石材密度，取28KN/m3t--石板的厚度(mm)A=B×H=1.1×1.2=1.32m2则 q_EK＝β_E·αmax·G／A＝5×.04×.97/1.32＝.147KN/m2水平荷载组合设计值为q =(1.4×W_k＋1.3×0.6×q_ek)×10-3=(1.4×1.025＋1.3×0.6×.147)×10-3=.002N/mm22. 强度计算(1)抗弯强度验算风荷载作用下石材应力设计值为σ_Wk =6×m×W_k×L2/t2=6×.1332×1.025×10-3×12002/252=1.887N/mm2≤f_g=3.72N/mm2式中： L--H 和 a 的较大者m--四角支撑板在均布荷载作用下的最大弯矩系数，根据a/H查表f_g--石材抗弯强度设计值地震作用下石材应力设计值为σ_Ek =6×m×q_Ek×L2/t2=6×.1332×.147×10-3×12002/252=.271N/mm2石材应力组合设计值为σ=1.4×σ_Wk＋1.3×0.6×σ_Ek=1.4×1.887＋1.3×0.6×.271=2.85N/mm2≤f_g=3.72N/mm2所以石材抗拉承载力满足要求。
石材计算说明
钢结构石材干挂设计计算书基本参数: 抗震8度设防一.设计依据:《建筑钢结构设计规范》 GB 50017-2003《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2001《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ 133-2001《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》 GB 3098.1-2000《建筑幕墙》 JG 3035-96《干挂天然花山岗石，建筑板材及其不锈钢配件》 JC 830.1,830.2-1998 《石材幕墙接缝用密封胶》 JC/T 883-2001《天然花岗石建筑板材》 GB/T 18601-2001二、幕墙立柱计算:幕墙立柱计算:幕墙立柱按单跨梁力学模型进行设计计算：1. 选料:(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)q w: 风荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m)r w: 风荷载作用效应的分项系数：1.4W k: 风荷载标准值: 1.000kN/m2B: 幕墙分格宽: 0.83mq w=1.4×W k×B=1.4×1.000×0.83=1.820kN/m(2)立柱弯矩:M w: 风荷载作用下立柱弯矩(kN·m)q w: 风荷载线分布最大荷载集度设计值: 1.680(kN/m)H sjcg: 立柱计算跨度: 2.000mM w= qL2/8=1.68×2.0002/8=0.840kN·mq EA: 地震作用设计值(KN/M2):G Ak: 幕墙构件的平均自重: 1000N/m2垂直于幕墙平面的分布水平地震作用:q EAk: 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用 (kN/m2) q EAk=5×αmax×G Ak=5×0.160×1000.000/1000=0.800kN/m2γE: 幕墙地震作用分项系数: 1.3q EA=1.3×q EAk=0.83×0.800=0.664kN/m2q E：水平地震作用线分布最大荷载集度设计值(矩形分布) qE=q EA×B=1.040×0.83=1.352kN/mM E: 地震作用下立柱弯矩(kN·m):M E= qL2/8=1.352×2.0002/8=1.136kN·mM: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m) 采用S w+0.5S E组合M=M w+0.5×M E=0.840+0.5×1.136=1.408kN·m(3)W: 立柱抗弯矩预选值(cm3)W=M×103/1.05/215.0=1.408×103/1.05/215.0=6.237cm3q wk: 风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m)q wk=W k×B=1.000×0.83=0.83kN/mq Ek: 水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(kN/m)q Ek=q EAk×B=0.800×0.83=0.664kN/m(4)I1,I2: 立柱惯性矩预选值(cm4)R0=3L2/8×（q wk+0.6×q Ek）/L=1.998KNI1=1000×[1.4355×R0-0.409×(q wk+0.5×q Ek)×L]×L3/(24×2.1)/20 =21.610cm4I2=[1.4355×R0-0.409×(q wk+0.5×q Ek)×L]×L2×180/(24×2.1)=25.932cm4选定立柱惯性矩应大于: 25.932cm42. 选用立柱型材的截面特性:选用型材号: 80*43*5型材强度设计值: 215.000N/mm2型材弹性模量: E=2.1×105N/mm2X轴惯性矩: I x=101.000cm4Y轴惯性矩: I y=16.600cm4X轴抵抗矩: W x1=25.300cm3Y轴抵抗矩: W y2=5.790cm3型材截面积: A=10.248cm2型材计算校核处壁厚: t=5.000mm型材截面面积矩: S s=15.10cm3塑性发展系数: γ=1.053. 幕墙立柱的强度计算:校核依据: N/A+M/γ/W≤ｆa=215.0N/mm2(拉弯构件)B: 幕墙分格宽:0.83mG Ak: 幕墙自重: 1000N/m2幕墙自重线荷载:G k=1000×W fg/1000=1000×0.83/1000=0.83kN/mN k: 立柱受力:N k=G k×H sjcg=0.83×2.000=1.660kNN: 立柱受力设计值:r G: 结构自重分项系数: 1.2N=1.2×N k=1.2×1.660=1.992kNσ: 立柱计算强度(N/mm2)(立柱为拉弯构件) N: 立柱受力设计值: 1.992kNA: 立柱型材截面积: 10.248cm2M: 立柱弯矩: 2.592kN·mW x: 立柱截面抗弯矩: 25.300cm3γ: 塑性发展系数: 1.05σ=N×10/A+M×103/1.05/W x2=1.992×10/10.248+1.408×103/1.05/25.300=56.046N/mm256.046N/mm2≤ｆa=215.0N/mm2立柱强度可以满足4. 幕墙立柱的钢度计算:校核依据: U max≤[U]=15mm 且 U max≤L/300 (JGJ133-2001 4.2.3) U max: 立柱最大挠度U max=1000×[1.4355×R0-0.409×(q Wk+0.5×q Ek)×L]×L3/(24×2.1×I x) 立柱最大挠度U max为: 4.279mm≤15mmD u: 立柱挠度与立柱计算跨度比值:H sjcg: 立柱计算跨度: 2.000mD u=U/H sjcg/1000=4.279/2.000/1000=0.0021≤1/300挠度可以满足要求5. 立柱抗剪计算:校核依据: τmax≤[τ]=125.0N/mm^2(1)Qwk: 风荷载作用下剪力标准值(kN)Qwk=Wk×Hsjcg×B/2=1.000×2.000×1.200/2=1.200kN(2)Qw: 风荷载作用下剪力设计值(kN)Qw=1.4×Qwk=1.4×1.800=2.520kN(3)QEk: 地震作用下剪力标准值(kN)QEk=qEAk×Hsjcg×B/2=0.800×2.000×1.200/2=0.960kN(4)QE: 地震作用下剪力设计值(kN)QE=1.3×QEk=1.3×1.440=1.872kN(5)Q: 立柱所受剪力:采用Qw+0.5QE组合Q=Qw+0.5×QE=2.520+0.5×1.872=3.456kN(6)立柱剪应力:τ: 立柱剪应力:Ss: 立柱型材截面面积矩: 15.100cm^3Ix: 立柱型材截面惯性矩: 101cm^4t: 立柱壁厚: 5.000mmτ=Q×Ss×100/Ix/t=3.456×15.10×100/101/5.000=10.334N/mm^210.334N/mm^2≤125.0N/mm^2立柱抗剪强度可以满足主龙骨与角码连接，角焊缝有效计算长度：ΣLw =40+80+40-30=130mm角焊缝的有效高度h e=0.4 h f=0.4×5=2.0mmσ=N/h e/l w=5452.814/2.0/130=20.97/mm2 ≤ f f w=160 N/mm2故角码与立柱采用焊接连接时，其强度满足要求。
短槽石材计算书
1.0.763×1.275×30mm 厚光面花岗石立面幕墙1.1 基本信息支撑方式：四点支承泊松比 ：γ=0.125弹性模量：E=80000N/mm2有短槽边长：a=0.763mm无短槽边长：b=1.275mm短槽中心到板边距离：c=150mm计算短边 ： a0= -299.237mm计算长边 ：b0=1.275mm重力密度：γg=28KN/m21.2 荷载计算水平风荷载标准值 ：Wk(M) =1.4794 KN/m2地震荷载标准值：qEk(M)=βE×αmax×γg×t=5×0.04×28×30/1000=0.168KN/m2组合荷载设计值 ：S=1.4×W k(M)+0.5×1.3×q Ek(M)=1.4×1.4794+0.5×1.3×0.168= 2.18 KN/m21.3 石材抗弯强度校核a0/b0= -299.237 / 1.275 = -234.7按 <JGJ133-2001> 中 表B.0.2 查的：弯矩系数 ： m = 0.1303最大应力 ：σmax = 6×m×S×b0^2/te^2/1000=6×0.1303×2.18×1.275^2/30^2/1000= 0 Mpa< [fg] = 3.72 Mpa pass !1.4 石材抗剪强度校核β：应力调整系数按表5.5.5[JGJ133-2001]选取β=1.25n：一个连接边上的挂件数量此处取n=2c：短槽槽口宽度mms：单个槽底总长度mm当挂件位于石材截面中心时：τ1=Sabβ/(n×(t-c)s)……5.5.7-1[JGJ133-2001]=2.18×0.763/1000×1.275×1.25/(2×(30-7)×80)=0 Mpa< [fg] = 1.86 Mpa pass !当挂件不位于石材截面中心时：如右图所示正风压作用时τ+=Sabβ/(2n×t1×s)=2.18×0.763/1000×1.275×1.25/(2×2×11.5×80)=0 Mpa< [fg] = 1.86 Mpa pass !负风压作用时τ+=Sabβ/(2n×t2×s)=2.18×0.763/1000×1.275×1.25/(2×2×6.5×80)=0 Mpa< [fg] = 1.86 Mpa pass !1.5 挂件的剪应力校核L1：短槽内的挂件宽度mmG：石材面板自重荷载设计值G=1.35γg tab=1.35×28×30/1000×0.763/1000×1.275=0N只考虑下面一排挂件承重，每个挂件的自重荷载设计值：g=G/n=0/2=0N挂件材质：铝合金6063-T5θ1：短槽内的挂件厚度mm短槽内的挂件截面积Ap=L1×θ1=50×4=200mmτ2=Sabβ/(2n×A p)=2.18×0.763/1000×1.275×1.25/(2×2×200)=0MPa< [fg]=55Mpa pass !1.6 挂件的弯剪综合应力校核L2：短槽外的挂件宽度mmθ2：短槽外的挂件厚度mmIx：短槽外挂件截面惯性矩Wx：短槽外挂件截面抵抗矩B：重力作用点到挂件根部的距离mm正应力σ=M/Wx=0/133=0MPaSx：短槽外挂件对x轴面积矩mm3挂件根部的剪力V=g=0N剪应力τ=VSx/Ix/L2=0×100/267/50=0MPa综合应力σw=(σ^2+3τ^2)^0.5=(0^2+3×0^2)^0.5=0MPa< [fg]=99Mpa pass !。
石材结构计算书
第一部分、海德广场T型挂件四点支撑石材结构计算书第一章、建筑工程概况及设计参数和依据一、建筑概况1、项目名称：海德广场一T型挂件四点支撑石材结构计算书2、建设地点：东莞二、设计采用规范及依据●《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003●《金属、石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001●《建筑结构静力计算手册》(第二版)●《钢结构设计规范》GB50017－2003●《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006版)●《建筑结构抗震规范》GB50011-2010●《点支式玻璃幕墙工程技术规程》 CECS127－2001三、设计使用年限按照《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003，此幕墙设计使用年限为：25年第二章、计算说明此部分位于塔楼立面，标高位于22.150-133.550m之间，为石材板块，后面支撑为钢结构支撑，石材板块大小为1.000×1.267m,石材厚度为30mm。
第三章、荷载计算一、风载作用最大计算高度133.550米，以133.550米计算风荷载标准值。
W K :作用在幕墙上的风荷载标准值 (kN/m 2) βgZ :瞬时风压阵风系数,βgZ =1.556按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）表7.5.1 石材面板的大小为1.000×1.267=1.267m 2，按照1.267m 2计算。
μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]×logA-0.2=-1.0-[1.0×0.8-1.0]×log1.267-0.2 =-1.179μS1:局部风压体型系数,此处取-1.179按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）表7.3.3 μZ :风荷载高度变化系数:1.927按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.2.1 W 0:东莞地区基本风压,W 0=0.650kN/m 2 取50年一遇，C 类地区计算 风荷载标准值 W K =βgz μZ μS1W 0=1.556×1.927×1.179×0.650 =2.298kN/m 2 风荷载设计值设计值W=1.4×2.298=3.217kN/m 2. 二、石材面板自重荷载作用1、单位面积石材幕墙自重荷载标准值计算按《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133-2001规定采用G AK : 石材幕墙构件自重标准值 G A : 石材幕墙构件自重设计值 30mm 厚石材板单位面积重力标准值 0.030×28.0=0.840KN/m 2考虑各种框架、零部件自重影响，幕墙自重面荷载标准 G AK =1.100N/m 22、单位面积石材幕墙自重荷载设计值计算 r G ：自重作用效应分项系数，取r G =1.2按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.2.1条规定 G G ：考虑龙骨和各种零部件后的幕墙面板自重面荷载设计值 G G =r G ·G GK =1.2×1.100 =1.320KN/m 2三、石材板块承受的水平地震荷载计算1、幕墙石材面板承受的水平地震荷载标准值计算 αmax ：水平地震影响系数最大值，取αmax =0.04按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.4条规定 βE ：动力放大系数，取βE =5.0按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.4条规定 q EK ：作用在幕墙上的地震荷载标准值计算 q EK =αmax ·βE ·G GK =0.04×5.0×1.320=0.264KN/m 2 2、幕墙石材面板承受的水平地震荷载设计值计算 r E ：地震荷载作用效应分项系数，取r E =1.3按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.2.1条规定 q E ：作用在幕墙上的地震荷载设计值 q E =r E ·q EK =1.3×0.264=0.3432KN/m 2四、荷载组合 1、风荷载标准值计算ψW :风荷载作用效应分项系数,取ψW =1.0按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.3条规定 ψE :地震荷载作用效应分项系数，取ψE =0.5按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.3条规定 q K =ψW ×W K =1.0×2.298 =2.298KN/m 22、风荷载和水平地震作用组合设计值计算 q=ψW ×W+ψE ×q E=1.0×3.217+0.5×0.3432 =3.389KN/m 2第四章、石材面板及连接件计算一、计算说明石材面板选用30mm 厚的花岗岩，采用短槽形式的连接方式，石材幕墙的分格尺寸: 宽度1000mm,高度1267mm 。
石材干挂拉拔值计算书
装饰设计工程
化学锚栓设计值
根据国家建筑标准设计图集J502-1 室内干挂石材计算公式计算如下：干挂石材墙面米黄石材板最大尺寸为1200*800*25，选用8#槽钢为钢立柱@1200，50*50*5角钢为钢横梁，验算钢横梁的刚度：
【解】石材自重为：
q1=（1.2m*0.80m*0.025m）28KN/m³÷1.20m=0.672KN/m
钢横梁自重为：
Q2=0.08KN/m
静荷载自重为：
Q0=q1+q2=0.752KN/m
静荷载系数取1.2
计算荷载：
q=1.2*0. 752 KN/m =0.9024kn/m
本案设计中最高石材干挂高度为7.20m，
在层高范围内每米
0. 9024/0.80*7.20=8.1216kn/m
设计中每米范围内固定点位4个固定点，每个固定点承受拉力为
8.1216/4≈2.0304kn
采用m12化学锚栓满足设计要求。
山东中亚建设集团有限公司
2016年1月10日。
石材幕墙计算书示例
幕墙示例1北立面80m处石材幕墙设计计算书计算:校核:幕墙公司名称二〇〇四年八月十四日目录一、风荷载计算 (1)1. 风荷载标准值: (1)2. 风荷载设计值: (1)二、石材计算 (1)1. 石材面板荷载计算: (1)2. 石材面板强度计算: (1)3. 石材剪应力计算: (2)4. 石材挂件剪应力计算: (2)三、立柱计算 (2)1. 立柱材料预选: (2)2. 选用立柱型材的截面特性: (3)3. 立柱的强度计算: (4)4. 立柱的稳定性验算: (4)5. 立柱的刚度计算: (5)6. 立柱抗剪计算: (5)四、立梃与主结构连接计算 (6)1. 立柱与主结构连接计算: (6)五、预埋件计算 (7)1. 预埋件受力计算: (7)2. 预埋件面积计算: (7)3. 预埋件焊缝计算: (8)六、横梁计算 (8)1. 选用横梁型材的截面特性: (8)2. 横梁的强度计算: (9)3. 横梁的刚度计算: (10)4. 横梁的抗剪强度计算: (11)七、横梁与立柱连接件计算 (12)1. 横梁与角码连接计算: (12)2. 角码与立柱连接计算: (12)北立面80m处石材幕墙设计计算书一、风荷载计算1.风荷载标准值:μz=0.616×(z/10)0.44=1.53794μf=0.5×35(1.8×(0.22-0.16))×(z/10)-0.22=0.464568βgz=к×(1+2×μf) = 1.63977Wk=βgz×μz×μs×W0 (JGJ102-2003 5.3.2)=1.63977×1.53794×1.5×0.45=1.70226kN/m22.风荷载设计值:W=rw×Wk=1.4×1.70226=2.38316kN/m2二、石材计算1.石材面板荷载计算:B: 该处石板幕墙分格宽: 0.6mH: 该处石板幕墙分格高: 0.6mA: 该处石板板块面积:A=B×H=0.36m2GAK: 石板板块平均自重:t : 石板板块厚度: 25mmGAK=2.8×t/1000=0.07kN/m2αmax: 水平地震影响系数最大值:0.16qEAk=βE×αmax×GAK (JGJ102-2003 5.3.4)=5×0.16×0.07=0.056kN/m2qEA=rE×qEAk=0.0728kN/m2水平荷载设计值：Sz=W+ψE×qEA=2.38316+0.5×0.0728=2.41956kN/m22.石材面板强度计算:校核依据：σ≤4N/mm2a: 短边计算长度: 0.4mb: 长边计算长度: 0.6mt: 石材厚度: 25mmm: 四点支撑板弯矩系数, 按短边与长边的边长比(a/b=0.666667) 查表得: 0.136767Sz: 风荷载标准值: 2.41956kN/m2按四点支撑板计算,应力设计值为：σ=6×m×Sz×b2×103/t2 (JGJ133-2001 5.5.4)=6×0.136767×2.41956×0.62×103/252=1.90607N/mm21.90607N/mm2≤4N/mm2强度满足要求3.石材剪应力计算:校核依据: τ≤ 2N/mm2n: 连接边上的钢销数量: 2β: 应力调整系数: 查表5.5.5 得到 1.25c: 槽口宽度: 7mms: 单个槽底总长度: 100mmτ=Sz×a×b×β/n/(t-c)/s (JGJ133-2001 5.5.7-1)=2.41956×0.6×0.6×1.25/2/(25-7)/100×103=0.302446N/mm20.302446N/mm2≤2N/mm2石材剪应力满足要求4.石材挂件剪应力计算:校核依据: τp ≤ 125N/mm2Ap: 挂件截面面积: 19.6mmτp: 挂件承受的剪应力τp=Sz×a×b×β/2/n/Ap (JGJ133-2001 5.5.5-1)=2.41956×0.6×0.6×1.25/2/2/19.6×103=13.8878N/mm213.8878N/mm2≤125N/mm2石材剪应力满足要求三、立柱计算1.立柱材料预选:(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)Bl: 幕墙左分格宽: 0.6mBr: 幕墙右分格宽: 1.2mqwk=Wk×(Bl+Br)/2=1.70226×(0.6+1.2)/2=1.53203kN/mqw=1.4×qwk=2.14485kN/m(2)分布水平地震作用设计值GAkl: 立柱左边玻璃幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 700N/m2 GAkr: 立柱右边玻璃幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 700N/m2 qEAkl=5×αmax×GAkl=0.56kN/m2qEAkr=5×αmax×GAkr=0.56kN/m2qek=(qEkl×Bl+qEkr×Br)/2=(0.56×0.6+0.56×1.2)/2=0.504kN/mqe=1.3×qek=0.6552kN/m(3)立柱弯矩:Mw: 风荷载作用下立柱弯矩(kN.m)Hvcal: 立柱计算跨度: 4mMw=qw×Hvcal2/8=2.14485×42/8=4.2897kN·mME: 地震作用下立柱弯矩(kN·m):ME=qe×Hvcal2/8=0.6552×42/8=1.3104kN·mM: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m)采用SW+0.6SE组合M=Mw+0.5×ME=4.9449kN·m(4)W: 立柱抗弯矩预选值(cm3)W=M×103/γ/215.0=4.9449×103/1.05/215=21.9043cm3(5)Ivcal: 立柱惯性矩预选值(cm4)Ivcal=5×105×(qwk+0.5×qek)×Hvcal3/384/206000/0.004 =5×105×(1.53203+0.5×0.504)×43/384/206000/0.004 =180.424cm4选定立柱惯性矩应大于: 180.424cm42.选用立柱型材的截面特性:选用立柱型材名称: C20型材强度设计值: 215N/mm2型材弹性模量: E=206000N/mm2X轴惯性矩: Ix=1913.71cm4Y轴惯性矩: Iy=143.63cm4X轴上部抵抗矩: Wx1=191.371cm3X轴下部抵抗矩: Wx2=191.371cm3y轴左部抵抗矩: Wy1=73.68cm3y轴右部抵抗矩: Wy2=25.8764cm3型材截面积: A=32.8275cm2型材计算校核处壁厚: t=11mm型材截面面积矩: Ss=114.726cm3塑性发展系数: γ=1.05C203.立柱的强度计算:校核依据: N/A+M/γ/w≤ｆa (JGJ102-2003 6.3.7)Hv: 立柱长度GAkl: 幕墙左分格自重: 700N/m2GAKr: 幕墙右分格自重: 700N/m2幕墙自重线荷载:Gk=(GAkl×Bl+GAkr×Br)/2000=(700×0.6+700×1.2)/2000=0.63kN/mNk: 立柱受力:Nk=Gk×Hv=2.52kNN: 立柱受力设计值:N=1.2×Nk=3.024kNσ=N×10/A+M×103/1.05/Wx2=3.024×10/32.8275+4.9449×103/1.05/191.371=25.5301N/mm225.5301N/mm2≤ｆa=215N/mm2立柱强度满足要求4.立柱的稳定性验算:校核依据: N/φ/A+M/(γ×w×(1-0.8×N/Ne))≤ｆa (JGJ102-2003 6.3.8-1)立柱临界轴压力计算: Ne=π2×E×A/1.1/λ2 (JGJ102-2003 6.3.8-2)λ : 立柱长细比iv: 立柱回转半径iv =√(Iz/A)=√(1913.71/32.8275)=7.63518cmλ = Hvcal/iv= 4/7.63518×100= 52.3891φ: 轴心受压稳定系数查表6.3.8求得 0.844249Ne = π2×E×A/1.1/λ2= π2×206000×32.8275/1.1/52.38912/10=2210.7N: 立柱受力设计值:3.024kNσs: 立柱计算强度(N/mm2)σs=N/φ/A+M/(γ×Wx2×(1-0.8×N/Ne))=3.024×10/32.8275/0.844249+4.9449×103/(1.05×191.371×(1-0.8×3.024/2210.7)) =25.727N/mm225.727N/mm2≤ｆa=215N/mm2立柱稳定性满足要求5.立柱的刚度计算:校核依据: Umax≤L/250Dfmax: 立柱最大允许挠度:Dfmax=Hvcal/250×1000=4/250×1000=16mmUmax: 立柱最大挠度Umax=5×(qwk+qek×ψE)×Hvcal4×108/384/E/Ix=5×(1.53203+0.504×0.5)×44×108/384/206000/1913.71=1.50848mm≤16mm立柱最大挠度Umax为: 1.50848挠度满足要求6.立柱抗剪计算:校核依据: τmax≤[τ]=125N/mm2(1)Qw: 风荷载作用下剪力设计值(kN)Qw=γw×qwvk×Hvcal/2=1.4×1.53203×4/2=4.2897kN(2)QE: 地震作用下剪力设计值(kN)QEk=γE×qevk×Hvcal/2=1.3×0.504×4/2=1.3104kN(3)Q: 立柱所受剪力:采用Qw+0.5QE组合Q=Qw+0.5×QE=4.2897+0.5×1.3104=4.9449kN(4)立柱剪应力:τ=Q×Ss×100/Ix/t=4.9449×114.726×100/1913.71/11=2.69495N/mm22.69495N/mm2≤125N/mm2立柱抗剪强度可以满足四、立梃与主结构连接计算1.立柱与主结构连接计算:连接处角码材料 : 钢-Q235Lct: 连接处角码壁厚: 5mmDv: 连接螺栓直径: 12mmDe: 连接螺栓直径: 10.36mm采用SG+SW+0.5SE组合Nw: 连接处风荷载总值(kN):Nw=Qw×2=8.57939kNNE: 连接处地震作用(kN):NE=QE×2=2.6208kNNh: 连接处水平总力(N):Nh=Nw+0.5×NE=8.57939+0.5×2.6208=9.88979kNNg: 连接处自重总值设计值(N):Ng=γG×(GAKVl×Bl+GAKVr×Br)/2000×Hvcal=1.2×(700×0.6+700×1.2)×4/2000=3.024kNN: 连接处总合力(N):N=(Ng2+Nh2)0.5=(3.0242+1.947562)0.5×1000=5796.26NNb=2×3.14×De2×140/4 (GBJ17-88 7.2.1-1) =2×3.14×10.362×140/4=23603NNnum: 立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数:Nnum=N/Nb=0.245573个取2个Ncbl: 立梃型材壁抗承压能力(N):Ncbl=Dv×2×325×t×Nnum (GBJ17-88 7.2.1) =12×2×325×11×2=171600N5796.26N ≤ 171600N立梃型材壁抗承压能力满足Ncbg=Dv×2×325×Lct×Nnum (GBJ17-88 7.2.1)=12×2×325×5×2=78000N5796.26N ≤ 78000N角码型材壁抗承压能力满足五、预埋件计算1.预埋件受力计算:V: 剪力设计值: 3024NN: 法向力设计值: 9889.79Ne2: 螺孔中心与锚板边缘距离: 60mmM: 弯矩设计值(N·mm):M=V×e2=3024×60=181440N·m2.预埋件面积计算:Nsnum: 锚筋根数: 4根锚筋层数: 2层Kr: 锚筋层数影响系数: 1混凝土级别：混凝土-C40锚筋强度设计值:fy=210N/mm2d: 钢筋直径: Φ12mmαv: 钢筋受剪承载力系数:αv=(4-0.08×d)×(fc/fy)0.5 (JGJ102-2003 C.0.1-5)=(4-0.08×12)×(1/210)0.5=0.91441αv 取 0.7t: 锚板厚度: 10mmαb: 锚板弯曲变形折减系数:αb=0.6+0.25×t/d (JGJ102-2003 C.0.1-6)=0.6+0.25×10/12=0.808333Z: 外层钢筋中心线距离: 120mmAs: 锚筋实际总截面积:As=Nsnum×3.14×d2/4=4×3.14×122/4=452.389mm2锚筋总截面积计算值:As1=(V/Kv/Kr+N/0.8/Kb+M/1.3/Kr/Kb/Z)/fy (JGJ102-2003 C.0.1-1) =(3024/0.7/1+9889.79/0.8/0.808333+181440/1.3/1/0.808333/120)/210 =100.249mm2As2=(N/0.8/Kb+M/0.4/Kr/Kb/Z)/fy (JGJ102-2003 C.0.1-2)=(9889.79/0.8/0.808333+181440/0.4/1/0.808333/120)/210=95.0942mm2100.249mm2≤452.389mm295.0942mm2≤452.389mm24根Φ12锚筋满足要求A : 锚板面积: 30000 mm2幕墙示例1北立面80m处石材幕墙设计计算书0.5fcA=0.5×19×30000=285000NN=9889.79N≤285000N锚板尺寸满足要求3.预埋件焊缝计算:Hf:焊缝厚度8mmL :焊缝长度100mmHe = Hf×0.7 = 5.6mmLw = L - 10 = 90mmσm=6×M/(2×He×Lw2×1.22) (GBJ17-88 7.1.2)=9.83607N/mm2σn =N/(2×He×Lw×1.22) (GBJ17-88 7.1.2)=8.04205N/mm2τ=V/(2×He×Lw) (GBJ17-88 7.1.2)=3N/mm2σ:总应力σ=((σm+σn)2+τ2)0.5 (GBJ17-88 7.1.2-3)=18.128118.1281N/mm2≤160N/mm2焊缝强度满足!六、横梁计算1.选用横梁型材的截面特性:选用横梁型材名称: L63X5型材强度设计值: 215N/mm2型材弹性模量: E=206000N/mm2X轴惯性矩: Ix=9.57401cm4Y轴惯性矩: Iy=36.7729cm4X轴上部抵抗矩: Wx1=5.07957cm3X轴下部抵抗矩: Wx2=13.334cm3y轴左部抵抗矩: Wy1=13.334cm3y轴右部抵抗矩: Wy2=5.07957cm3型材截面积: A=6.14323cm2型材计算校核处壁厚: t=5mm型材截面面积矩: Ss=5.17618cm3塑性发展系数: γ=1.05L63X52.横梁的强度计算:校核依据: Mx/γWx+My/γWy≤ｆa=215 (JGJ102-2003 6.2.4) (1)横梁在自重作用下的弯矩(kN·m)Hh: 幕墙分格高: 2mBh: 幕墙分格宽: 1.2mGAkh: 横梁自重: 700N/m2Ghk=700×Hh/1000=1.4kN/mGh: 横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m)Gh=γG×Ghk=1.68kN/mMhg: 横梁在自重荷载作用下的弯矩(kN·m)Mhg=Gh×Bh2/8=1.68×1.22/8=0.3024kN·m(2)横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m)横梁上部风荷载线分布最大荷载集度标准值(三角形分布)横梁下部风荷载线分布最大荷载集度标准值(梯形分布)分横梁上下部分别计算Hhu: 横梁上部面板高度 2mHhd: 横梁下部面板高度 1mqwku=Wk×Bh/2=1.70226×1.2/2=1.02136kN/mqwkd=Wk×Hhd/2=0.85113kN/m风荷载线分布最大荷载集度设计值qwu=γw×qwku=1.4299kN/mqwd=γw×qwkd=1.19158kN/mMhw: 横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m)Mhwu=qwu×Bh2/12=1.4299×1.22/12=0.171588kN·mMhwd=qwd×Bh2×(3-Hhd2/Bh2)/24=1.19158×1.22×(3-12/1.22)/24=0.164836kN·mMhw=Mhwu+Mhwd=0.336423kN.m(3)地震作用下横梁弯矩qEAk: 横梁平面外地震荷载:GAkhd: 横梁下部面板自重: 700N/m2qEAku=βE×αmax×700/1000 (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.16×700/1000=0.56kN/m2qEAkd=βE×αmax×700/1000 (JGJ102-2003 5.3.4) =0.56kN/m2qek: 水平地震作用线分布最大荷载集度标准值水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(三角形分布)qeku=qEAku×Bh/2=0.56×1.2/2=0.336kN/mqekd=qEAkd×Hhd/2=0.28kN/mγE: 地震作用分项系数: 1.3qEu=γE×qeku=0.4368kN/mqEd=γE×qekd=0.364kN/mMhe: 地震作用下横梁弯矩:Mheu=qEu×Bh2/12=0.4368×1.22/12=0.052416kN·mMhed=qEd×Bh2×(3-Hhd2/Bh2)/24=0.364×1.22×(3-12/1.22)/24=0.0503533kN·mMhe=Mheu+Mhed=0.102769kN.m(4)横梁强度:σ: 横梁计算强度(N/mm2):采用SG+SW+0.5SE组合σ=(Mhg/Wx2+Mhw/Wy2+0.5×Mhe/Wy2)×103/γ=(0.3024/13.334+0.336423/5.07957+0.5×0.102769/5.07957)×103/1.05 =94.31N/mm294.31N/mm2≤ｆa=215N/mm2横梁正应力强度满足要求3.横梁的刚度计算:校核依据: Umax≤L/250横梁承受分布线荷载作用时的最大荷载集度：qwk ：风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m)qek ：水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(kN/m)Uhu : 横梁上部水平方向由风荷载和地震作用产生的弯曲:Uhu=(qwku+ψE×qeku)×Bh4/(120×E×Iy)=(1.02136+0.5×0.336)×1.24/(120×206000×36.7729)×108=0.271307mmUhd : 横梁下部水平方向由风荷载和地震作用产生的弯曲:Uhd=(qwkd+ψE×qekd)×Bh4×(25/8-5×(Hhd/2/Bh)2+2×(Hhd/2/Bh)4)/E/Iy/240=(0.85113+0.5×0.28)×1.24×(25/8-5×(1/2/1.2)2+2×(1/2/1.2)4)/206000/36.7729/240×108=0.26195mmUhg : 自重作用产生的弯曲:Uhg=5×Ghk×Bh4×108/384/E/Ix=5×1.4×1.24×108/384/206000/9.57401=1.9166mm综合产生的弯曲为:U=((Uhu+Uhd)2+Uhg2)0.5=1.9894mmDu=U/Bh/1000=0.00165783≤ 1/250挠度满足要求4.横梁的抗剪强度计算:校核依据: τmax≤125N/mm2(1)Qwk: 风荷载作用下横梁剪力标准值(kN)需要分别计算横梁上下部分面板的风荷载所产生的剪力标准值横梁上部风荷载线分布呈三角形分布横梁下部风荷载线分布呈梯形分布Qwku=qwku×Bh/4=1.02136×1.2/4=0.306407kNQwkd=qwkd×Bh/2×(1-Hhd/Bh/2)=0.85113×1.2/2×(1-1/1.2/2)=0.297896kN(2)Qw: 风荷载作用下横梁剪力设计值(kN)Qw=γw×(Qwku + Qwkd)=0.846023kN(3)QEk: 地震作用下横梁剪力标准值(kN)QEku=qeku×Bh/4=0.336×1.2/4=0.1008kNQEkd=qekd×Bh/2×(1-Hhd/Bh/2)=0.28×1.2/2×(1-1/1.2/2)=0.098kN(4)QE: 地震作用下横梁剪力设计值(kN)γE: 地震作用分项系数: 1.3QE=γE×(QEku+QEkd)=0.27832kN(5)Q: 横梁所受剪力:采用Qw+0.5QE组合Q=Qw+0.5×QE=0.985183kN(6)τ: 横梁剪应力τ=Q×Ss×100/Iy/t (JGJ102-2003 6.2.5-2)=0.985183×5.17618×100/36.7729/5=2.7735N/mm22.7735N/mm2≤ 125N/mm2横梁抗剪强度满足要求七、横梁与立柱连接件计算1.横梁与角码连接计算:Q: 连接部位受总剪力:采用Sw+0.5SE组合Q=Qw+0.5×QE=0.846023+0.5×0.27832=0.985183kN普通螺栓连接的抗剪强度计算值: 140N/mm2D : 螺栓公称直径: 6mmDe: 螺栓有效直径: 5.06mmNvbh=3.14×De2×140/4 (GBJ17-88 7.2.1-1) =3.14×5.062×140/4=2815.26NNnum=Q/Nvbh=0.349944横梁与角码连接螺栓取2个Ncb: 连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力计算:Ncb=D×t×325×Nnum=6×5×325×2=19500N985.183N ≤19500N横梁与角码连接强度满足要求2.角码与立柱连接计算:Gh: 自重荷载(N):Gh=1.68kNN: 连接处组合荷载:N=(Gh2+Q2)0.5=(1.682+0.9851832)0.5=1.94756kNNnum2=N/Nvbh=0.691786立柱与角码连接螺栓取2个Lct1: 角码壁厚:4mmNcbj=D×Lct1×133×Nnum2 (GBJ17-88 7.2.1) =6×4×133×2=6384N985.183N ≤ 6384N立柱与角码连接强度满足要求。
石材幕墙计算书讲解
石材幕墙设计计算书基本参数: 南昌地区地面粗糙度 C 类基本风压W0=0.450KN/m2计算单元:标高16m跨度 4.8m分格尺寸0.8x8m石材规格25mm石材抗震设防烈度6度设计基本地震加速度0.05g一、风荷载计算标高为16m处风荷载计算W0:基本风压W0=0.450 kN/m2βgz:16m高处阵风系数(按C类区计算)βgz=0.85×[1+350.108×(Z/10)-0.22]=2.303μz: 16m高处风压高度变化系数(按C类区计算):(GB50009-2001)(2006年版) μz=0.616×(Z/10)0.44(C类区，16米计算)=0.616×(16/10)0.44=0.740μsl:局部风压体型系数该处局部风压体型系数μsl=1.800其中：取W0=0.3 kN/m2(GB50009-2001)（2006年版）风荷载标准值:W k=βgz×μz×μsl×W0(GB50009-2001)（2006年版）=2.303×0.740×1.800×0.300=0.920 kN/m2因为W k≤1.0kN/m2，取W k=1.0 kN/m2，按JGJ102-2003第5.3.2条采用。
风荷载设计值:W: 风荷载设计值(kN/m2)γw: 风荷载作用效应的分项系数：1.4按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 3.2.5 规定采用W=γw×W k=1.4×1.000=1.400kN/m2二、板强度校核:1.石材强度校核用MU110级石材，其抗弯强度标准值为：8.0N/mm2石材抗弯强度设计值：3.70N/mm2石材抗剪强度设计值：1.90N/mm2校核依据：σ≤[σ]=3.700N/mm2A o: 石板短边长：0.8mB o: 石板长边长：0.8ma: 计算石板抗弯所用短边长度: 0.8mb: 计算石板抗弯所用长边长度:0.8mt: 石材厚度: 25.0mmG AK:石板自重=700.00N/m2m1: 四角支承板弯矩系数, 按短边与长边的边长比(a/b=1) 查表得: 0.1435W k: 风荷载标准值: 1.000kN/m2垂直于平面的分布水平地震作用:q EAk: 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(kN/m2)q EAk=5×αmax×G AK=5×0.040×700/1000=0.14kN/m2荷载组合设计值为：S z=1.4×W k+1.3×0.5×q EAk=1.509kN/m2应力设计值为：σ=6×m1×S z×b2×103/t2=6×0.1435×1.509×0.9502×103/30.02=1.303N/mm21.303N/mm2≤3.700N/mm2强度可以满足要求2.石材剪应力校核校核依据: τmax≤[τ]τ:石板中产生的剪应力设计值(N/mm2)n:一个连接边上的挂钩数量: 2t:石板厚度: 25.0mmd:槽宽: 7.0mms:槽底总长度: 60.0mmβ:系数,取1.25对边开槽τ=S z×A o×B o×β×1000/[n×(t-d)×s]=0.590N/mm20.590N/mm2≤1.900N/mm2石材抗剪强度可以满足3.挂钩剪应力校核校核依据: τmax≤[τ]τ:挂钩剪应力设计值(N/mm2)A p:挂钩截面面积: 19.600mm2n:一个连接边上的挂钩数量: 2对边开槽τ=S z×A o×B o×β×1000/(2×n×A p)=20.754N/mm220.754N/mm2≤125.000N/mm2挂钩抗剪强度可以满足三、幕墙立柱计算:幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算：1. 荷载计算:(1)风荷载均布线荷载设计值(矩形分布)计算q w: 风荷载均布线荷载设计值(kN/m)W: 风荷载设计值: 1.400kN/m2B: 幕墙分格宽: 1.150mq w=W×B=1.400×1.150=1.610 kN/m(2)地震荷载计算q EA: 地震作用设计值(KN/m2):G Ak: 幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 1000N/m2垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值:q EAk: 垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值(kN/m2)q EAk=5×αmax×G Ak=5×0.040×1000.000/1000=0.200 kN/m2γE: 幕墙地震作用分项系数: 1.3q EA=1.3×q EAk=1.3×0.200=0.260 kN/m2q E：水平地震作用均布线作用设计值(矩形分布) q E=q EA×B=0.260×1.150=0.299 kN/m(3)立柱弯矩:M w: 风荷载作用下立柱弯矩(kN.m)q w: 风荷载均布线荷载设计值: 1.610(kN/m)H sjcg: 立柱计算跨度: 3.600mM w=q w×H sjcg2/8=1.610×3.6002/8=2.608 kN·mM E: 地震作用下立柱弯矩(kN·m):M E=q E×H sjcg2/8=0.299×3.6002/8=0.484kN·mM: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m)采用S W+0.5S E组合M=M w+0.5×M E=2.608+0.5×0.484=2.850kN·m2. 选用立柱型材的截面特性:立柱型材号:槽钢[8#选用的立柱材料牌号:Q235 d<=16型材强度设计值: 抗拉、抗压215.000N/mm2抗剪125.0N/mm2型材弹性模量: E=2.10×105N/mm2X轴惯性矩: I x=194.395cm4Y轴惯性矩: I y=30.355cm4立柱型材在弯矩作用方向净截面抵抗矩: W n=38.828cm3立柱型材净截面积: A n=12.163cm2立柱型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度: LT_x=6.000mm立柱型材计算剪应力处以上(或下)截面对中和轴的面积矩: S s=22.823cm3塑性发展系数: γ=1.053. 幕墙立柱的强度计算:校核依据: N/A n+M/(γ×W n)≤ｆa=215.0N/mm2(拉弯构件)B: 幕墙分格宽: 1.150mG Ak: 幕墙自重: 1000N/m2幕墙自重线荷载:G k=1000×B/1000=1000×1.150/1000=1.150kN/mN k: 立柱受力:N k=G k×L=1.150×3.600=4.140kNN: 立柱受力设计值:r G: 结构自重分项系数: 1.2N=1.2×N k=1.2×4.140=4.968kNσ: 立柱计算强度(N/mm2)(立柱为拉弯构件)N: 立柱受力设计值: 4.968kNA n: 立柱型材净截面面积: 12.163cm2M: 立柱弯矩: 2.850kN·mW n: 立柱在弯矩作用方向净截面抵抗矩: 38.828cm3γ: 塑性发展系数: 1.05σ=N×10/A n+M×103/(1.05×W n)=4.968×10/12.163+2.850×103/(1.05×38.828)=73.999N/mm273.999N/mm2 < ｆa=215.0N/mm2立柱强度可以满足4. 幕墙立柱的刚度计算:校核依据: d f≤L/250d f: 立柱最大挠度D u: 立柱最大挠度与其所在支承跨度(支点间的距离)比值:L: 立柱计算跨度: 3.600md f=5×q Wk×H sjcg4×1000/(384×2.1×I x)=6.161mmD u=U/(L×1000)=6.161/(3.600×1000)=1/5841/584 < 1/250挠度可以满足要求！5. 立柱抗剪计算:校核依据: τmax≤[τ]=125.0N/mm2(1)Q wk: 风荷载作用下剪力标准值(kN)Q wk=W k×H sjcg×B/2=1.000×3.600×1.150/2=2.070kN(2)Q w: 风荷载作用下剪力设计值(kN)Q w=1.4×Q wk=1.4×2.070=2.898kN(3)Q Ek: 地震作用下剪力标准值(kN)Q Ek=q EAk×H sjcg×B/2=0.200×3.600×1.150/2=0.414kN(4)Q E: 地震作用下剪力设计值(kN)Q E=1.3×Q Ek=1.3×0.414=0.538kN(5)Q: 立柱所受剪力:采用Q w+0.5Q E组合Q=Q w+0.5×Q E=2.898+0.5×0.538=3.167kN(6)立柱剪应力:τ: 立柱剪应力:S s: 立柱型材计算剪应力处以上(或下)截面对中和轴的面积矩: 22.823cm3立柱型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度: LT_x=6.000mmI x: 立柱型材截面惯性矩: 194.395cm4τ=Q×S s×100/(I x×LT_x)=3.167×22.823×100/(194.395×6.000)=6.197N/mm2τ=6.197N/mm2 < 125.0N/mm2立柱抗剪强度可以满足四、立柱与主结构连接L ct2: 连接处热轧钢角码壁厚: 6.0mmJ y: 连接处热轧钢角码承压强度: 305.0N/mm2D2: 连接螺栓公称直径: 12.0mmD0: 连接螺栓有效直径: 10.4mm选择的立柱与主体结构连接螺栓为:不锈钢螺栓C1组50级L_L:连接螺栓抗拉强度:230N/mm2L_J:连接螺栓抗剪强度:175N/mm2采用S G+S W+0.5S E组合N1wk: 连接处风荷载总值(N):N1wk=W k×B×H sjcg×1000=1.000×1.150×3.600×1000=4140.0N连接处风荷载设计值(N) :N1w=1.4×N1wk=1.4×4140.0=5796.0NN1Ek: 连接处地震作用(N):N1Ek=q EAk×B×H sjcg×1000=0.200×1.150×3.600×1000=828.0NN1E: 连接处地震作用设计值(N): N1E=1.3×N1Ek=1.3×828.0=1076.4NN1: 连接处水平总力(N):N1=N1w+0.5×N1E=5796.0+0.5×1076.4=6334.2NN2: 连接处自重总值设计值(N): N2k=1000×B×H sjcg=1000×1.150×3.600=4140.0NN2: 连接处自重总值设计值(N): N2=1.2×N2k=1.2×4140.0=4968.0NN: 连接处总合力(N):N=(N12+N22)0.5=(6334.2002+4968.0002)0.5=8050.0NN vb: 螺栓的受剪承载能力:N v: 螺栓受剪面数目: 2N vb=2×π×D02×L_J/4=2×3.14×10.3602×175/4=29488.8N立柱型材种类: Q235 d<=16N cbl: 用一颗螺栓时，立柱型材壁抗承压能力(N):D2: 连接螺栓直径: 12.000mmN v: 连接处立柱承压面数目: 2t: 立柱壁厚: 4.8mmXC_y: 立柱局部承压强度: 305.0N/mm2N cbl=D2×t×2×XC_y=12.000×4.8×2×305.0=35136.0NN um1: 立柱与建筑物主结构连接的螺栓个数:计算时应取螺栓受剪承载力和立柱型材承压承载力设计值中的较小者计算螺栓个数。
石材计算书
石材幕墙项目设 计 计来自算 书二〇一六年四月[工程名称]设计计算书
目
录
第一部分、 石材幕墙....................................................................................................................... 2 一、 计算依据及说明............................................................................................................... 2 1、 工程概况说明............................................................................................................. 2 2、 设计依据..................................................................................................................... 2 3、 基本计算公式............................................................................................................. 4 二、 荷载计算........................................................................................................................... 6 1、 水平地震作用计算..................................................................................................... 6 2、 荷载组合计算............................................................................................................. 6 三、 面板计算........................................................................................................................... 7 1、 面板荷载计算............................................................................................................. 7 2、 面板强度计算............................................................................................................. 7 3、 面板剪应力计算......................................................................................................... 8 4、 面板挂件剪应力计算................................................................................................. 8 5、 挂件在重力作用下的剪应力计算 ............................................................................. 8 6、 挂件在重力作用下的强度验算 ................................................................................. 9 四、 横梁计算......................................................................................................................... 10 1、 选用横梁型材的截面特性 ....................................................................................... 10 2、 横梁的强度计算....................................................................................................... 11 3、 横梁的刚度计算....................................................................................................... 14 4、 横梁的抗剪强度计算............................................................................................... 14 5、 横梁的各种强度效核及构造 ................................................................................... 15 五、 横梁与立柱连接件计算 ................................................................................................. 15 1、 横梁与角码连接计算............................................................................................... 15 2、 角码与立柱连接计算............................................................................................... 16 六、 化学锚栓计算................................................................................................................. 17 1、 锚栓计算信息描述................................................................................................... 17 2、 锚栓承受拉力计算................................................................................................... 17 3、 锚栓承受剪力计算................................................................................................... 19 4、 锚栓受拉承载力校核............................................................................................... 20 5、 锚栓混凝土锥体受拉破坏承载力校核 ................................................................... 21 6、 混凝土劈裂破坏承载力校核 ................................................................................... 24 7、 锚栓钢材受剪破坏校核 ........................................................................................... 26 8、 构件边缘受剪混凝土楔形体破坏校核 ................................................................... 27 9、 混凝土剪撬破坏承载能力计算 ............................................................................... 30 10、 拉剪复合受力承载力计算 ..................................................................................... 30 11、 锚栓构造要求校核 ................................................................................................. 32
石材幕墙工程结构设计计算书
石材幕墙工程结构设计计算书ﻩ设计日期___＿________＿__ﻩ设计者__________＿__ﻩﻩ校对者___＿＿_＿______ﻩﻩ审核者__＿__＿___＿＿__ﻩﻩﻩ批准者＿_＿＿__＿______ﻩﻩﻩ目录一. 计算引用的规范、标准及资料ﻩﻩ1。
幕墙设计规范ﻩﻩ 2.建筑设计规范ﻩ３.铝材规范4。
金属板及石材规范5。
玻璃规范6.幕墙设计规范ﻩ７。
胶类及密封材料规范ﻩ8。
门窗及五金件规范9．《建筑结构静力计算手册》ﻩ10。
土建图纸二、基本参数ﻩ 1.幕墙所在地区ﻩ2。
地区粗糙度分类等级ﻩ 3.抗震烈度ﻩ三、幕墙承受荷载计算ﻩﻩ１.风荷载标准值计算:ﻩ２。
垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值: ﻩ3。
作用效应组合：ﻩ四、幕墙立柱计算ﻩﻩ１。
立柱型材选材计算:ﻩ2。
选用立柱型材的截面特性:ﻩ３。
立柱的内力分析：4。
幕墙立柱的抗弯强度及抗剪强度验算:ﻩ5。
幕墙立柱的挠度验算：五、幕墙横梁计算ﻩﻩ1。
横梁型材选材计算：ﻩ２．确定材料的截面参数:ﻩ3．选用横梁型材的截面特性：4.幕墙横梁的抗弯强度计算：ﻩ5。
横梁的挠度计算：ﻩﻩ６．横梁的抗剪计算：ﻩ六、石板的选用与校核ﻩ1。
石板板块荷载计算：ﻩ２．石板的抗弯设计：ﻩ３.石板的剪应力校核:ﻩ七、连接件计算1.横梁与角码间连结:ﻩ2。
角码与立柱连接:3.立柱与主结构连接ﻩ八、幕墙埋件计算（土建预埋)ﻩ１。
荷载及受力分析计算:２.埋件计算:ﻩﻩ３。
锚板总面积校核:ﻩﻩ４.锚筋长度计算:九、幕墙焊缝计算ﻩ 1.受力分析:ﻩ 2.焊缝特性参数计算：ﻩ３.焊缝校核计算：十、立柱连接伸缩缝计算ﻩ十一、耐候胶胶缝计算一。
计算引用的规范、标准及资料ﻩﻩ1。
幕墙设计规范ﻩﻩ《建筑幕墙》ＪG3035-1９９6 《玻璃幕墙工程技术规范》ＪＧJ10２-2003《金属与石材幕墙工程技术规范》ＪＧJ133—20０1《建筑幕墙物理性能分级》ＧB/T１522５—94ﻩ《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 ﻩ《建筑幕墙雨水渗透性能测试方法》GB/Ｔ15228-９４ﻩﻩ《建筑幕墙保温性能测试方法》GB8４８4ﻩ《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—２０01２.建筑设计规范:ﻩ《建筑结构荷载规范》ＧB50009-2001ﻩ《钢结构设计规范》GB50017—2003ﻩ《高层民用钢结构技术规程》ＪGＪ99—98ﻩ《建筑设计防火规范》GBＪ16—２001 《高层民用建筑设计防火规范》GB50０4５—2０01 ﻩ《建筑物防雷设计规范》GB５00５7-20０0ﻩ《中国地震烈度表》GB/T１77４2-19９９ﻩ《建筑抗震设计规范》ＧB50０1１—２001 《建筑抗震设防分类标准》GB502２３－19９5 ﻩﻩ《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ３-２00２《混凝土结构设计规范》GB5００1０—2002《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068—200１《建筑装饰工程施工质量验收规范》GB50210—2001ﻩ《建筑钢结构焊接规程》ＧB／T8162 ﻩ《碳钢焊条》GＢ/T５１17—１995 ﻩ《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T４３7—2000ﻩ3。
石材幕墙计算书示例
幕墙示例1北立面80m处石材幕墙设计计算书计算:校核:幕墙公司名称二〇〇四年八月十四日目录一、风荷载计算 (1)1. 风荷载标准值: (1)2. 风荷载设计值: (1)二、石材计算 (1)1. 石材面板荷载计算: (1)2. 石材面板强度计算: (1)3. 石材剪应力计算: (2)4. 石材挂件剪应力计算: (2)三、立柱计算 (2)1. 立柱材料预选: (2)2. 选用立柱型材的截面特性: (3)3. 立柱的强度计算: (4)4. 立柱的稳定性验算: (4)5. 立柱的刚度计算: (5)6. 立柱抗剪计算: (5)四、立梃与主结构连接计算 (6)1. 立柱与主结构连接计算: (6)五、预埋件计算 (7)1. 预埋件受力计算: (7)2. 预埋件面积计算: (7)3. 预埋件焊缝计算: (8)六、横梁计算 (8)1. 选用横梁型材的截面特性: (8)2. 横梁的强度计算: (9)3. 横梁的刚度计算: (10)4. 横梁的抗剪强度计算: (11)七、横梁与立柱连接件计算 (12)1. 横梁与角码连接计算: (12)2. 角码与立柱连接计算: (12)北立面80m处石材幕墙设计计算书一、风荷载计算1.风荷载标准值:μz=0.616×(z/10)0.44=1.53794μf=0.5×35(1.8×(0.22-0.16))×(z/10)-0.22=0.464568βgz=к×(1+2×μf) = 1.63977Wk=βgz×μz×μs×W0 (JGJ102-2003 5.3.2)=1.63977×1.53794×1.5×0.45=1.70226kN/m22.风荷载设计值:W=rw×Wk=1.4×1.70226=2.38316kN/m2二、石材计算1.石材面板荷载计算:B: 该处石板幕墙分格宽: 0.6mH: 该处石板幕墙分格高: 0.6mA: 该处石板板块面积:A=B×H=0.36m2GAK: 石板板块平均自重:t : 石板板块厚度: 25mmGAK=2.8×t/1000=0.07kN/m2αmax: 水平地震影响系数最大值:0.16qEAk=βE×αmax×GAK (JGJ102-2003 5.3.4)=5×0.16×0.07=0.056kN/m2qEA=rE×qEAk=0.0728kN/m2水平荷载设计值：Sz=W+ψE×qEA=2.38316+0.5×0.0728=2.41956kN/m22.石材面板强度计算:校核依据：σ≤4N/mm2a: 短边计算长度: 0.4mb: 长边计算长度: 0.6mt: 石材厚度: 25mmm: 四点支撑板弯矩系数, 按短边与长边的边长比(a/b=0.666667) 查表得: 0.136767Sz: 风荷载标准值: 2.41956kN/m2按四点支撑板计算,应力设计值为：σ=6×m×Sz×b2×103/t2 (JGJ133-2001 5.5.4)=6×0.136767×2.41956×0.62×103/252=1.90607N/mm21.90607N/mm2≤4N/mm2强度满足要求3.石材剪应力计算:校核依据: τ≤ 2N/mm2n: 连接边上的钢销数量: 2β: 应力调整系数: 查表5.5.5 得到 1.25c: 槽口宽度: 7mms: 单个槽底总长度: 100mmτ=Sz×a×b×β/n/(t-c)/s (JGJ133-2001 5.5.7-1)=2.41956×0.6×0.6×1.25/2/(25-7)/100×103=0.302446N/mm20.302446N/mm2≤2N/mm2石材剪应力满足要求4.石材挂件剪应力计算:校核依据: τp ≤ 125N/mm2Ap: 挂件截面面积: 19.6mmτp: 挂件承受的剪应力τp=Sz×a×b×β/2/n/Ap (JGJ133-2001 5.5.5-1)=2.41956×0.6×0.6×1.25/2/2/19.6×103=13.8878N/mm213.8878N/mm2≤125N/mm2石材剪应力满足要求三、立柱计算1.立柱材料预选:(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)Bl: 幕墙左分格宽: 0.6mBr: 幕墙右分格宽: 1.2mqwk=Wk×(Bl+Br)/2=1.70226×(0.6+1.2)/2=1.53203kN/mqw=1.4×qwk=2.14485kN/m(2)分布水平地震作用设计值GAkl: 立柱左边玻璃幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 700N/m2 GAkr: 立柱右边玻璃幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 700N/m2 qEAkl=5×αmax×GAkl=0.56kN/m2qEAkr=5×αmax×GAkr=0.56kN/m2qek=(qEkl×Bl+qEkr×Br)/2=(0.56×0.6+0.56×1.2)/2=0.504kN/mqe=1.3×qek=0.6552kN/m(3)立柱弯矩:Mw: 风荷载作用下立柱弯矩(kN.m)Hvcal: 立柱计算跨度: 4mMw=qw×Hvcal2/8=2.14485×42/8=4.2897kN·mME: 地震作用下立柱弯矩(kN·m):ME=qe×Hvcal2/8=0.6552×42/8=1.3104kN·mM: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m)采用SW+0.6SE组合M=Mw+0.5×ME=4.9449kN·m(4)W: 立柱抗弯矩预选值(cm3)W=M×103/γ/215.0=4.9449×103/1.05/215=21.9043cm3(5)Ivcal: 立柱惯性矩预选值(cm4)Ivcal=5×105×(qwk+0.5×qek)×Hvcal3/384/206000/0.004 =5×105×(1.53203+0.5×0.504)×43/384/206000/0.004 =180.424cm4选定立柱惯性矩应大于: 180.424cm42.选用立柱型材的截面特性:选用立柱型材名称: C20型材强度设计值: 215N/mm2型材弹性模量: E=206000N/mm2X轴惯性矩: Ix=1913.71cm4Y轴惯性矩: Iy=143.63cm4X轴上部抵抗矩: Wx1=191.371cm3X轴下部抵抗矩: Wx2=191.371cm3y轴左部抵抗矩: Wy1=73.68cm3y轴右部抵抗矩: Wy2=25.8764cm3型材截面积: A=32.8275cm2型材计算校核处壁厚: t=11mm型材截面面积矩: Ss=114.726cm3塑性发展系数: γ=1.05C203.立柱的强度计算:校核依据: N/A+M/γ/w≤ｆa (JGJ102-2003 6.3.7)Hv: 立柱长度GAkl: 幕墙左分格自重: 700N/m2GAKr: 幕墙右分格自重: 700N/m2幕墙自重线荷载:Gk=(GAkl×Bl+GAkr×Br)/2000=(700×0.6+700×1.2)/2000=0.63kN/mNk: 立柱受力:Nk=Gk×Hv=2.52kNN: 立柱受力设计值:N=1.2×Nk=3.024kNσ=N×10/A+M×103/1.05/Wx2=3.024×10/32.8275+4.9449×103/1.05/191.371=25.5301N/mm225.5301N/mm2≤ｆa=215N/mm2立柱强度满足要求4.立柱的稳定性验算:校核依据: N/φ/A+M/(γ×w×(1-0.8×N/Ne))≤ｆa (JGJ102-2003 6.3.8-1)立柱临界轴压力计算: Ne=π2×E×A/1.1/λ2 (JGJ102-2003 6.3.8-2)λ : 立柱长细比iv: 立柱回转半径iv =√(Iz/A)=√(1913.71/32.8275)=7.63518cmλ = Hvcal/iv= 4/7.63518×100= 52.3891φ: 轴心受压稳定系数查表6.3.8求得 0.844249Ne = π2×E×A/1.1/λ2= π2×206000×32.8275/1.1/52.38912/10=2210.7N: 立柱受力设计值:3.024kNσs: 立柱计算强度(N/mm2)σs=N/φ/A+M/(γ×Wx2×(1-0.8×N/Ne))=3.024×10/32.8275/0.844249+4.9449×103/(1.05×191.371×(1-0.8×3.024/2210.7)) =25.727N/mm225.727N/mm2≤ｆa=215N/mm2立柱稳定性满足要求5.立柱的刚度计算:校核依据: Umax≤L/250Dfmax: 立柱最大允许挠度:Dfmax=Hvcal/250×1000=4/250×1000=16mmUmax: 立柱最大挠度Umax=5×(qwk+qek×ψE)×Hvcal4×108/384/E/Ix=5×(1.53203+0.504×0.5)×44×108/384/206000/1913.71=1.50848mm≤16mm立柱最大挠度Umax为: 1.50848挠度满足要求6.立柱抗剪计算:校核依据: τmax≤[τ]=125N/mm2(1)Qw: 风荷载作用下剪力设计值(kN)Qw=γw×qwvk×Hvcal/2=1.4×1.53203×4/2=4.2897kN(2)QE: 地震作用下剪力设计值(kN)QEk=γE×qevk×Hvcal/2=1.3×0.504×4/2=1.3104kN(3)Q: 立柱所受剪力:采用Qw+0.5QE组合Q=Qw+0.5×QE=4.2897+0.5×1.3104=4.9449kN(4)立柱剪应力:τ=Q×Ss×100/Ix/t=4.9449×114.726×100/1913.71/11=2.69495N/mm22.69495N/mm2≤125N/mm2立柱抗剪强度可以满足四、立梃与主结构连接计算1.立柱与主结构连接计算:连接处角码材料 : 钢-Q235Lct: 连接处角码壁厚: 5mmDv: 连接螺栓直径: 12mmDe: 连接螺栓直径: 10.36mm采用SG+SW+0.5SE组合Nw: 连接处风荷载总值(kN):Nw=Qw×2=8.57939kNNE: 连接处地震作用(kN):NE=QE×2=2.6208kNNh: 连接处水平总力(N):Nh=Nw+0.5×NE=8.57939+0.5×2.6208=9.88979kNNg: 连接处自重总值设计值(N):Ng=γG×(GAKVl×Bl+GAKVr×Br)/2000×Hvcal=1.2×(700×0.6+700×1.2)×4/2000=3.024kNN: 连接处总合力(N):N=(Ng2+Nh2)0.5=(3.0242+1.947562)0.5×1000=5796.26NNb=2×3.14×De2×140/4 (GBJ17-88 7.2.1-1) =2×3.14×10.362×140/4=23603NNnum: 立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数:Nnum=N/Nb=0.245573个取2个Ncbl: 立梃型材壁抗承压能力(N):Ncbl=Dv×2×325×t×Nnum (GBJ17-88 7.2.1) =12×2×325×11×2=171600N5796.26N ≤ 171600N立梃型材壁抗承压能力满足Ncbg=Dv×2×325×Lct×Nnum (GBJ17-88 7.2.1)=12×2×325×5×2=78000N5796.26N ≤ 78000N角码型材壁抗承压能力满足五、预埋件计算1.预埋件受力计算:V: 剪力设计值: 3024NN: 法向力设计值: 9889.79Ne2: 螺孔中心与锚板边缘距离: 60mmM: 弯矩设计值(N·mm):M=V×e2=3024×60=181440N·m2.预埋件面积计算:Nsnum: 锚筋根数: 4根锚筋层数: 2层Kr: 锚筋层数影响系数: 1混凝土级别：混凝土-C40锚筋强度设计值:fy=210N/mm2d: 钢筋直径: Φ12mmαv: 钢筋受剪承载力系数:αv=(4-0.08×d)×(fc/fy)0.5 (JGJ102-2003 C.0.1-5)=(4-0.08×12)×(1/210)0.5=0.91441αv 取 0.7t: 锚板厚度: 10mmαb: 锚板弯曲变形折减系数:αb=0.6+0.25×t/d (JGJ102-2003 C.0.1-6)=0.6+0.25×10/12=0.808333Z: 外层钢筋中心线距离: 120mmAs: 锚筋实际总截面积:As=Nsnum×3.14×d2/4=4×3.14×122/4=452.389mm2锚筋总截面积计算值:As1=(V/Kv/Kr+N/0.8/Kb+M/1.3/Kr/Kb/Z)/fy (JGJ102-2003 C.0.1-1) =(3024/0.7/1+9889.79/0.8/0.808333+181440/1.3/1/0.808333/120)/210 =100.249mm2As2=(N/0.8/Kb+M/0.4/Kr/Kb/Z)/fy (JGJ102-2003 C.0.1-2)=(9889.79/0.8/0.808333+181440/0.4/1/0.808333/120)/210=95.0942mm2100.249mm2≤452.389mm295.0942mm2≤452.389mm24根Φ12锚筋满足要求A : 锚板面积: 30000 mm2幕墙示例1北立面80m处石材幕墙设计计算书0.5fcA=0.5×19×30000=285000NN=9889.79N≤285000N锚板尺寸满足要求3.预埋件焊缝计算:Hf:焊缝厚度8mmL :焊缝长度100mmHe = Hf×0.7 = 5.6mmLw = L - 10 = 90mmσm=6×M/(2×He×Lw2×1.22) (GBJ17-88 7.1.2)=9.83607N/mm2σn =N/(2×He×Lw×1.22) (GBJ17-88 7.1.2)=8.04205N/mm2τ=V/(2×He×Lw) (GBJ17-88 7.1.2)=3N/mm2σ:总应力σ=((σm+σn)2+τ2)0.5 (GBJ17-88 7.1.2-3)=18.128118.1281N/mm2≤160N/mm2焊缝强度满足!六、横梁计算1.选用横梁型材的截面特性:选用横梁型材名称: L63X5型材强度设计值: 215N/mm2型材弹性模量: E=206000N/mm2X轴惯性矩: Ix=9.57401cm4Y轴惯性矩: Iy=36.7729cm4X轴上部抵抗矩: Wx1=5.07957cm3X轴下部抵抗矩: Wx2=13.334cm3y轴左部抵抗矩: Wy1=13.334cm3y轴右部抵抗矩: Wy2=5.07957cm3型材截面积: A=6.14323cm2型材计算校核处壁厚: t=5mm型材截面面积矩: Ss=5.17618cm3塑性发展系数: γ=1.05L63X52.横梁的强度计算:校核依据: Mx/γWx+My/γWy≤ｆa=215 (JGJ102-2003 6.2.4) (1)横梁在自重作用下的弯矩(kN·m)Hh: 幕墙分格高: 2mBh: 幕墙分格宽: 1.2mGAkh: 横梁自重: 700N/m2Ghk=700×Hh/1000=1.4kN/mGh: 横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m)Gh=γG×Ghk=1.68kN/mMhg: 横梁在自重荷载作用下的弯矩(kN·m)Mhg=Gh×Bh2/8=1.68×1.22/8=0.3024kN·m(2)横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m)横梁上部风荷载线分布最大荷载集度标准值(三角形分布)横梁下部风荷载线分布最大荷载集度标准值(梯形分布)分横梁上下部分别计算Hhu: 横梁上部面板高度 2mHhd: 横梁下部面板高度 1mqwku=Wk×Bh/2=1.70226×1.2/2=1.02136kN/mqwkd=Wk×Hhd/2=0.85113kN/m风荷载线分布最大荷载集度设计值qwu=γw×qwku=1.4299kN/mqwd=γw×qwkd=1.19158kN/mMhw: 横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m)Mhwu=qwu×Bh2/12=1.4299×1.22/12=0.171588kN·mMhwd=qwd×Bh2×(3-Hhd2/Bh2)/24=1.19158×1.22×(3-12/1.22)/24=0.164836kN·mMhw=Mhwu+Mhwd=0.336423kN.m(3)地震作用下横梁弯矩qEAk: 横梁平面外地震荷载:GAkhd: 横梁下部面板自重: 700N/m2qEAku=βE×αmax×700/1000 (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.16×700/1000=0.56kN/m2qEAkd=βE×αmax×700/1000 (JGJ102-2003 5.3.4) =0.56kN/m2qek: 水平地震作用线分布最大荷载集度标准值水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(三角形分布)qeku=qEAku×Bh/2=0.56×1.2/2=0.336kN/mqekd=qEAkd×Hhd/2=0.28kN/mγE: 地震作用分项系数: 1.3qEu=γE×qeku=0.4368kN/mqEd=γE×qekd=0.364kN/mMhe: 地震作用下横梁弯矩:Mheu=qEu×Bh2/12=0.4368×1.22/12=0.052416kN·mMhed=qEd×Bh2×(3-Hhd2/Bh2)/24=0.364×1.22×(3-12/1.22)/24=0.0503533kN·mMhe=Mheu+Mhed=0.102769kN.m(4)横梁强度:σ: 横梁计算强度(N/mm2):采用SG+SW+0.5SE组合σ=(Mhg/Wx2+Mhw/Wy2+0.5×Mhe/Wy2)×103/γ=(0.3024/13.334+0.336423/5.07957+0.5×0.102769/5.07957)×103/1.05 =94.31N/mm294.31N/mm2≤ｆa=215N/mm2横梁正应力强度满足要求3.横梁的刚度计算:校核依据: Umax≤L/250横梁承受分布线荷载作用时的最大荷载集度：qwk ：风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m)qek ：水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(kN/m)Uhu : 横梁上部水平方向由风荷载和地震作用产生的弯曲:Uhu=(qwku+ψE×qeku)×Bh4/(120×E×Iy)=(1.02136+0.5×0.336)×1.24/(120×206000×36.7729)×108=0.271307mmUhd : 横梁下部水平方向由风荷载和地震作用产生的弯曲:Uhd=(qwkd+ψE×qekd)×Bh4×(25/8-5×(Hhd/2/Bh)2+2×(Hhd/2/Bh)4)/E/Iy/240=(0.85113+0.5×0.28)×1.24×(25/8-5×(1/2/1.2)2+2×(1/2/1.2)4)/206000/36.7729/240×108=0.26195mmUhg : 自重作用产生的弯曲:Uhg=5×Ghk×Bh4×108/384/E/Ix=5×1.4×1.24×108/384/206000/9.57401=1.9166mm综合产生的弯曲为:U=((Uhu+Uhd)2+Uhg2)0.5=1.9894mmDu=U/Bh/1000=0.00165783≤ 1/250挠度满足要求4.横梁的抗剪强度计算:校核依据: τmax≤125N/mm2(1)Qwk: 风荷载作用下横梁剪力标准值(kN)需要分别计算横梁上下部分面板的风荷载所产生的剪力标准值横梁上部风荷载线分布呈三角形分布横梁下部风荷载线分布呈梯形分布Qwku=qwku×Bh/4=1.02136×1.2/4=0.306407kNQwkd=qwkd×Bh/2×(1-Hhd/Bh/2)=0.85113×1.2/2×(1-1/1.2/2)=0.297896kN(2)Qw: 风荷载作用下横梁剪力设计值(kN)Qw=γw×(Qwku + Qwkd)=0.846023kN(3)QEk: 地震作用下横梁剪力标准值(kN)QEku=qeku×Bh/4=0.336×1.2/4=0.1008kNQEkd=qekd×Bh/2×(1-Hhd/Bh/2)=0.28×1.2/2×(1-1/1.2/2)=0.098kN(4)QE: 地震作用下横梁剪力设计值(kN)γE: 地震作用分项系数: 1.3QE=γE×(QEku+QEkd)=0.27832kN(5)Q: 横梁所受剪力:采用Qw+0.5QE组合Q=Qw+0.5×QE=0.985183kN(6)τ: 横梁剪应力τ=Q×Ss×100/Iy/t (JGJ102-2003 6.2.5-2)=0.985183×5.17618×100/36.7729/5=2.7735N/mm22.7735N/mm2≤ 125N/mm2横梁抗剪强度满足要求七、横梁与立柱连接件计算1.横梁与角码连接计算:Q: 连接部位受总剪力:采用Sw+0.5SE组合Q=Qw+0.5×QE=0.846023+0.5×0.27832=0.985183kN普通螺栓连接的抗剪强度计算值: 140N/mm2D : 螺栓公称直径: 6mmDe: 螺栓有效直径: 5.06mmNvbh=3.14×De2×140/4 (GBJ17-88 7.2.1-1) =3.14×5.062×140/4=2815.26NNnum=Q/Nvbh=0.349944横梁与角码连接螺栓取2个Ncb: 连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力计算:Ncb=D×t×325×Nnum=6×5×325×2=19500N985.183N ≤19500N横梁与角码连接强度满足要求2.角码与立柱连接计算:Gh: 自重荷载(N):Gh=1.68kNN: 连接处组合荷载:N=(Gh2+Q2)0.5=(1.682+0.9851832)0.5=1.94756kNNnum2=N/Nvbh=0.691786立柱与角码连接螺栓取2个Lct1: 角码壁厚:4mmNcbj=D×Lct1×133×Nnum2 (GBJ17-88 7.2.1) =6×4×133×2=6384N985.183N ≤ 6384N立柱与角码连接强度满足要求。
石材计算书
石材幕墙强度计算盘锦市公安局兴隆台分局办公楼地处盘锦市，其基本风压值W＝0.6kN/m2。
按照国家行业标准《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133—2001针对本工程的实际情况，对幕墙的受力杆件、连接结构的强度、石板的许用面积和许用强度等方面进行计算和校核。
一、设计荷载与作用幕墙设计计算中需要考虑的荷载与作用有：结构自重、风荷载、地震作用和温度作用，分别计算如下：1、风荷载标准值：Wk ＝βZ×μS×μZ×W式中：Wk：为作用于幕墙上的风荷载标准值，（kN/m2）βZ ：为瞬时风压的阵风压系数，取βZ＝1.84。
μS：风载荷的体型系数，按国家现行标准《建筑结构荷载规范》GB50009-2001采用，取μS＝-1.2μZ：为风压高度变化系数,按国家现行标准《建筑结构荷载规范》GB50009-2001采用，取μZ＝0.98 (按C类地区29米高度取值)W：为基本风压值（kN/m2）,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》采用为W＝0.6 kN/m2。
Wk＝1.84×1.2×0.98×0.6＝1.298 kN/m2因为1.298大于1.0所以取Wk＝1.2982、结构自重石材单位面积重量为： qGK＝28×25×10-3＝0.700kN/m2幕墙所用钢材、附件面积重量为： 0.3kN/m2幕墙单位面积自重载荷： G＝0.700＋0.3＝1.000kN/m2幕墙单元构件重量： Pk＝1.000×10-3×3450×1100＝3795.0N最大分格板块重： Pb ＝0.700×10-3×1090×1200＝915.6N3、地震作用垂直于幕墙平面的分布水平地震作用：qEk＝βE·αmax·G /A式中：qEk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(kN/m2)；βE：动力放大系数，可取5.0；αmax：地震影响系数最大值，按 7 度抗震设计，取αmax＝0.08；G：幕墙构件（包括板材和框架）的重量(kN)；A：石材幕墙平面面积(m2)qE＝5.0×0.08×1.000＝0.400kN/m24、温度作用：幕墙杆件在温度变化过程中产生热胀冷缩，最大温差取80℃，故极限变化量为：△L＝L·α·△T式中：△L：受温度影响产生的变化量。
石材结构计算书
第一章、建筑工程概况及设计参数和依据一、建筑概况1、项目名称：海德广场一T型挂件四点支撑石材结构计算书2、建设地点：东莞二、设计采用规范及依据●《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003●《金属、石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001●《建筑结构静力计算手册》(第二版)●《钢结构设计规范》GB50017－2003●《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006版)●《建筑结构抗震规范》GB50011-2010●《点支式玻璃幕墙工程技术规程》 CECS127－2001三、设计使用年限按照《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003，此幕墙设计使用年限为：25年第二章、计算说明此部分位于塔楼立面，标高位于22.150-133.550m之间，为石材板块，后面支撑为钢结构支撑，石材板块大小为1.000×1.267m,石材厚度为30mm。
第三章、荷载计算一、风载作用最大计算高度133.550米，以133.550米计算风荷载标准值。
WK:作用在幕墙上的风荷载标准值 (kN/m2)βgZ:瞬时风压阵风系数,βgZ=1.556按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）表7.5.1 石材面板的大小为1.000×1.267=1.267m2，按照1.267m2计算。
μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]×logA-0.2=-1.0-[1.0×0.8-1.0]×log1.267-0.2=-1.179μS1:局部风压体型系数,此处取-1.179按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）表7.3.3 μZ:风荷载高度变化系数:1.927按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.2.1W 0:东莞地区基本风压,W=0.650kN/m2取50年一遇，C类地区计算风荷载标准值W K =βgzμZμS1W=1.556×1.927×1.179×0.650=2.298kN/m2风荷载设计值设计值W=1.4×2.298=3.217kN/m2.二、石材面板自重荷载作用1、单位面积石材幕墙自重荷载标准值计算按《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133-2001规定采用GAK: 石材幕墙构件自重标准值GA: 石材幕墙构件自重设计值30mm厚石材板单位面积重力标准值0.030×28.0=0.840KN/m2考虑各种框架、零部件自重影响，幕墙自重面荷载标准GAK=1.100N/m22、单位面积石材幕墙自重荷载设计值计算r G ：自重作用效应分项系数，取rG=1.2按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.2.1条规定GG：考虑龙骨和各种零部件后的幕墙面板自重面荷载设计值G G =rG·GGK=1.2×1.100=1.320KN/m2三、石材板块承受的水平地震荷载计算1、幕墙石材面板承受的水平地震荷载标准值计算αmax：水平地震影响系数最大值，取αmax=0.04按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.4条规定βE：动力放大系数，取βE=5.0按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.4条规定qEK：作用在幕墙上的地震荷载标准值计算q EK =αmax·βE·GGK=0.04×5.0×1.320=0.264KN/m22、幕墙石材面板承受的水平地震荷载设计值计算r E ：地震荷载作用效应分项系数，取rE=1.3按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.2.1条规定qE：作用在幕墙上的地震荷载设计值q E =rE·qEK=1.3×0.264=0.3432KN/m2四、荷载组合 1、风荷载标准值计算ψW :风荷载作用效应分项系数,取ψW =1.0按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.3条规定 ψE :地震荷载作用效应分项系数，取ψE =0.5按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.3条规定 q K =ψW ×W K =1.0×2.298 =2.298KN/m 22、风荷载和水平地震作用组合设计值计算 q=ψW ×W +ψE ×q E=1.0×3.217+0.5×0.3432 =3.389KN/m 2第四章、石材面板及连接件计算一、计算说明石材面板选用30mm 厚的花岗岩，采用短槽形式的连接方式，石材幕墙的分格尺寸: 宽度1000mm,高度1267mm 。
标准层3600mm石材计算书
外墙装饰工程石材幕墙设计计算书（标准层3600mm，计算模式为单支承点）目录1 计算引用的规范、标准及资料 (1)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 相关物理性能等级测试方法： (4)1.10 《建筑结构静力计算手册》(第二版) (5)1.11 土建图纸： (5)2 基本参数 (5)2.1 幕墙所在地区 (5)2.2 地面粗糙度分类等级 (5)2.3 抗震设防 (5)3 幕墙承受荷载计算 (6)3.1 风荷载标准值的计算方法 (6)3.2 计算支撑结构时的风荷载标准值 (7)3.3 计算面板材料时的风荷载标准值 (7)3.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 (7)3.5 作用效应组合 (8)4 幕墙立柱计算 (8)4.1 立柱型材选材计算 (9)4.2 确定材料的截面参数 (10)4.3 选用立柱型材的截面特性 (11)4.4 立柱的抗弯强度计算 (11)4.5 立柱的挠度计算 (12)4.6 立柱的抗剪计算 (12)5 幕墙横梁计算 (13)5.1 横梁型材选材计算 (13)5.2 确定材料的截面参数 (15)5.3 选用横梁型材的截面特性 (16)5.4 幕墙横梁的抗弯强度计算 (17)5.5 横梁的挠度计算 (17)5.6 横梁的抗剪计算 (17)6 短槽式(托板)连接石材的选用与校核 (19)6.1 石材板块荷载计算 (19)6.2 石材的抗弯设计 (19)6.3 短槽托板在石材中产生的剪应力校核 (20)6.4 短槽托板剪应力校核 (20)7 连接件计算 (21)7.1 横梁与立柱间焊接强度计算 (21)7.2 立柱与主结构连接 (22)8 幕墙埋件计算(后锚固结构) (24)8.1 荷载值计算 (24)8.2 锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算 (25)8.3 群锚受剪内力计算 (26)8.4 锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载力计算 (26)8.5 混凝土锥体受拉破坏承载力计算 (27)8.6 锚栓或植筋钢材受剪破坏承载力计算 (29)8.7 混凝土楔形体受剪破坏承载力计算 (29)8.8 混凝土剪撬破坏承载能力计算 (31)8.9 拉剪复合受力承载力计算 (31)9 幕墙转接件强度计算 (31)9.1 受力分析 (32)9.2 转接件的强度计算 (32)10 幕墙焊缝计算 (32)10.1 受力分析 (32)10.2 焊缝特性参数计算 (32)10.3 焊缝校核计算 (33)11 石材幕墙幕墙胶类及伸缩缝计算 (34)11.1 立柱连接伸缩缝计算 (34)11.2 耐侯胶胶缝计算 (34)12 附录常用材料的力学及其它物理性能 (35)石材幕墙设计计算书1计算引用的规范、标准及资料1.1幕墙设计规范：《铝合金结构设计规范》GB50429-2007《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS127-2001《玻璃幕墙点支承装置》JG138-2010《吊挂式玻璃幕墙支承装置》JG139-2001《建筑瓷板装饰工程技术规范》CECS101：98《建筑幕墙》GB/T21086-2007《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001《小单元建筑幕墙》JG/T216-20081.2建筑设计规范：《地震震级的规定》GB/T17740-1999《钢结构防火涂料》GB14907-2002《钢结构设计规范》GB50017-2003《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)《高处作业吊蓝》GB19155-2003《工程抗震术语标准》JGJ/T97-2010《工程网络计划技术规程》JGJ/T121-99《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》JG160-2004《建筑表面用有机硅防水剂》JC/T902-2002《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2010《建筑防火封堵应用技术规程》CECS154：2003《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008《建筑工程预应力施工规程》CECS180：2005《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版、局部修订) 《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《建筑设计防火规范》GB50016-2006《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002《民用建筑设计通则》GB50352-2005 《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-20101.3铝材规范：《变形铝及铝合金化学成份》GB/T3190-2008 《建筑用隔热铝合金型材》JG175-2011《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》JG/T133-2000《铝合金建筑型材第1部分基材》GB5237.1-2008 《铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材》GB5237.2-2008 《铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材》GB5237.3-2008 《铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材》GB5237.4-2008 《铝合金建筑型材第5部分氟碳漆喷涂型材》GB5237.5-2008 《铝合金建筑型材第6部分隔热型材》GB5237.6-2004 《铝及铝合金彩色涂层板、带材》YS/T431-2000《一般工业用铝及铝合金板、带材》GB/T3880.1～3-2006 《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T437-2009《有色电泳涂漆铝合金建筑型材》YS/T459-20031.4金属板及石材规范：《干挂饰面石材及其金属挂件》JC830.1、2-2005 《建筑装饰用微晶玻璃》JC/T872-2000《建筑幕墙用瓷板》JG/T217-2007《建筑装饰用搪瓷钢板》JG/T234-2008《微晶玻璃陶瓷复合砖》JC/T994-2006《超薄天然石材复合板》JC/T1049-2007 《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 《建筑幕墙用铝塑复合板》GB/T17748-2008 《铝塑复合板用铝带》YS/T432-2000《天然板石》GB/T18600-2009 《天然大理石荒料》JC/T202-2001《天然大理石建筑板材》GB/T19766-2005 《天然花岗石荒料》JC/T204-2001《天然花岗石建筑板材》GB/T18601-2009 《天然石材统一编号》GB/T17670-2008 《天然饰面石材术语》GB/T13890-2008 1.5玻璃规范：《镀膜玻璃第1部分：阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-2002 《镀膜玻璃第2部分：低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-2002 《防弹玻璃》GB17840-1999 《平板玻璃》GB11614-2009 《建筑用安全玻璃第3部分：夹层玻璃》GB15763.3-2009 《建筑用安全玻璃第2部分：钢化玻璃》GB15763.2-2005《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2009《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》GB17841-2008《热弯玻璃》JC/T915-2003《压花玻璃》JC/T511-2002《中空玻璃》GB/T11944-2002 1.6钢材规范：《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178-2005《不锈钢棒》GB/T1220-2007《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226-2009《不锈钢冷轧钢板及钢带》GB/T3280-2007《不锈钢热轧钢板及钢带》GB/T4237-2007《不锈钢小直径无缝钢管》GB/T3090-2000《擦窗机》GB19154-2003《彩色涂层钢板和钢带》GB/T12754-2006《低合金钢焊条》GB/T5118-1995《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008《建筑幕墙用钢索压管接头》JG/T201-2007《耐候结构钢》GB/T4171-2008《高碳铬不锈钢丝》YB/T096—1997《合金结构钢》GB/T3077-1999《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》GB/T13912-2002《冷拔异形钢管》GB/T3094-2000《碳钢焊条》GB/T5117-1999《碳素结构钢》GB/T700-2006《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-2008《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-2007《优质碳素结构钢》GB/T699-19991.7胶类及密封材料规范：《丙烯酸酯建筑密封膏》JC484-2006《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-2001《彩色涂层钢板用建筑密封胶》JC/T884-2001《丁基橡胶防水密封胶粘带》JC/T942-2004《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》JC887-2001《工业用橡胶板》GB/T5574-1994《混凝土建筑接缝用密封胶》JC/T881-2001《建筑窗用弹性密封剂》JC485-2007《建筑密封材料试验方法》GB/T13477.1～20-2002 《建筑用防霉密封胶》JC/T885-2001《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2005《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》GB/T19686-2005《建筑用硬质塑料隔热条》JG/T174-2005《建筑装饰用天然石材防护剂》JC/T973-2005《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-2003《聚硫建筑密封胶》JC/T483-2006 《绝热用岩棉、矿棉及其制品》GB/T11835-2007 《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》GB/T529-1999 《石材用建筑密封胶》JC/T883-2001 《橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法》GB/T531-1999 《修补用天然橡胶胶粘剂》HG/T3318-2002 《中空玻璃用弹性密封胶》JC/T486-2001 《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-2003 1.8五金件规范：《封闭型沉头抽芯铆钉》GB/T12616-2004 《封闭型平圆头抽芯铆钉》GB/T12615-2004 《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/T3103.1-2002 《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB/T3098.15-2000 《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》GB/T3098.6-2000 《紧固件机械性能抽芯铆钉》GB/T3098.19-2004 《紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹》GB/T3098.2-2000 《紧固件机械性能螺母、细牙螺纹》GB/T3098.4-2000 《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.1-2010 《紧固件机械性能自攻螺钉》GB/T3098.5-2000 《紧固件术语盲铆钉》GB/T3099-2004 《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/T818-2000 《铜合金铸件》GB/T13819-1992 《锌合压铸件》GB/T13821-1992 《铝合金压铸件》GB/T15114-2009 《铸件尺寸公差与机械加工余量》QB/T6414-1999 《电动采光排烟窗》JG189-20061.9相关物理性能等级测试方法：《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-2001 《玻璃幕墙光学性能》GB/T18091-2000 《彩色涂层钢板和钢带试验方法》GB/T13448-2006 《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002 《建筑防水材料老化试验方法》GB/T18244-2000 《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T15227-2007 《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T18575-2001 《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250-2000 《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2001 《金属材料室温拉伸试验方法》GB/T228-20021.10《建筑结构静力计算手册》(第二版)1.11土建图纸：2基本参数2.1幕墙所在地区广州地区；2.2地面粗糙度分类等级幕墙属于外围护构件，按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)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类地形考虑。
石材计算书12.5
XXXXXX石材幕墙设计计算书(1-10F后置板式埋件)设计：校对：审核：批准：XXXXXXXXXXXXX目录一、计算引用的规范、标准及资料 (1)1.幕墙设计规范： (1)2.建筑设计规范： (1)3.铝材规范： (2)4.金属板及石材规范： (2)5.玻璃规范： (2)6.钢材规范： (2)7.胶类及密封材料规范： (3)8.门窗及五金件规范： (3)9.《建筑结构静力计算手册》(第二版) (4)10.土建图纸： (4)二、基本参数 (4)1.幕墙所在地区： (4)2.地面粗糙度分类等级： (4)3.抗震烈度： (4)三、幕墙承受荷载计算 (4)1.风荷载标准值计算： (4)2.垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值： (5)3.作用效应组合： (5)四、幕墙立柱计算 (6)1.立柱型材选材计算： (6)2.选用立柱型材的截面特性： (7)3.立柱的内力分析： (7)4.幕墙立柱的抗弯强度及抗剪强度验算： (10)5.幕墙立柱的挠度验算： (12)五、幕墙横梁计算 (12)1.横梁型材选材计算： (13)2.确定材料的截面参数： (14)3.选用横梁型材的截面特性： (15)4.幕墙横梁的抗弯强度计算： (16)5.横梁的挠度计算： (16)6.横梁的抗剪计算：(梯形荷载作用下) (16)六、背栓连接石材的选用与校核 (17)1.石材板块荷载计算： (18)2.石材的抗弯设计： (18)3.石材的剪应力校核： (19)4.背栓在负风压作用下抗拉承载力计算： (19)5.背栓自身强度计算： (20)七、连接件计算 (20)1.横梁与角码间连结： (21)2.角码与立柱连接： (22)3.立柱与主结构连接 (23)八、幕墙埋件计算(后补锚栓) (24)1.荷载及受力分析计算： (24)2.拉拔实验拉拔力计算： (25)九、幕墙焊缝计算 (25)1.受力分析： (25)2.焊缝特性参数计算： (26)3.焊缝校核计算： (26)十、石材幕墙幕墙胶类及伸缩缝计算 (27)1.立柱连接伸缩缝计算： (27)2.耐侯胶胶缝计算： (27)石材幕墙设计计算书一、计算引用的规范、标准及资料1.幕墙设计规范：《建筑幕墙》 JG3035-1996《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-2003《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/CT014-2001 《玻璃幕墙光学性能》 GB/T18091-2000 《建筑幕墙物理性能分级》 GB/T15225-94《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/T18575-2001 《点支式玻璃幕墙支承装置》 JG138-2001《吊挂式玻璃幕墙支承装置》 JG139-20012.建筑设计规范：《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001《钢结构设计规范》 GB50017-2003《冷弯薄壁型钢结构设计规范》 GB50018-2002《高层民用钢结构技术规程》 JGJ99-98《建筑设计防火规范》 GBJ16-87(2001版) 《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/T17742-1999 《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001《建筑抗震设防分类标准》 GB50223-2004《中国地震动参数区划图》 GB18306-2000《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》 JGJ3-2002《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002《民用建筑热工设计规范》 GB50176-93《民用建筑隔声设计规范》 GBJ118-88《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068-2001《建筑装饰工程施工质量验收规范》 GB50210-2001《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/T5117-1995 《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》 YS/T437-20003.铝材规范：《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/T431-2000 《铝塑复合板用铝带》 YS/T432-2000 《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/T5237.3-2004 《建筑铝型材粉末喷涂型材》 GB/T5237.4-2004 《建筑铝型材氟碳漆喷涂型材》 GB/T5237.5-2004 《变形铝及铝合金化学成份》 GB/T3190-1996 《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.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/T18600-2001 《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/T887-2001 《天然饰面石材术语》 GB/T13890-92 《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》 CECS101：98《建筑装饰用微晶玻璃》 JC/T872-20005.玻璃规范：《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ113-2003《普通平板玻璃》 GB4871-1995《浮法玻璃》 GB11614－1999 《钢化玻璃》 GB/T9963-1998 《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》 GB/T17841-1999 《建筑用安全玻璃防火玻璃》 GB15763.1-2001 《中空玻璃》 GB/T11944-2002 《夹层玻璃》 GB9962-1999《镀膜玻璃第一部分阳光控制镀膜玻璃》 GB/T18915.1-2002 《镀膜玻璃第二部分低辐射镀膜玻璃》 GB/T18915.2-2002 《热反射玻璃》 JC693-1998《热弯玻璃》 JC/T915-20036.钢材规范：《不锈钢棒》 GB/T1220-1992 《不锈钢冷加工钢棒》 GB/T4226-1984 《不锈钢冷扎钢板》 GB/T3280-1992 《不锈钢热扎钢板》 GB/T4237-1992《不锈钢热扎钢带》 GB/T5090《冷拔异形钢管》 GB/T3094-2000 《碳素结构钢》 GB/T700-1988 《优质碳素结构钢》 GB/T699-1999 《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/T4172-2000 《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》 GB/T3274-1988 《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/T13912-1992 7.胶类及密封材料规范：《混凝土接缝用密封胶》 JC/T881-2001 《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》 JC483-1992 《中空玻璃用弹性密封剂》 JC486- 2001 《幕墙玻璃接缝用密封胶》 JC/T882-2001 《石材幕墙接缝用密封胶》 JC/T883-2001 《中空玻璃用丁基热熔密封胶》 JC/T914-2003 《彩色钢板用建筑密封胶》 JC/T884-2001 《工业用橡胶板》 GB/T5574-1994 《绝热用岩棉、矿棉及其制品》 GB/T11835-98 《建筑用防霉密封胶》 JC/T885-2001 《建筑表面用有机硅防水剂》 JC/T902-2002 《聚氨酯建筑密封胶》 JC/T482-2003 8.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/T7106-2002 《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/T7108-2002 《建筑外窗空气隔声性能分级及检测方法》 GB/T8485-2002 《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/T11976-2002 《地弹簧》 GB/T9296-1988 《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/T9302-1988 《铝合金门锁》 GB/T9303-1988《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/T818-2000《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》 GB3098.1-2000《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》 GB3098.2-2000《紧固件机械性能螺母细牙螺纹》 GB3098.4-2000《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》 GB3098.6-2000《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/T16823.1-19979.《建筑结构静力计算手册》(第二版)10.土建图纸：二、基本参数1.幕墙所在地区：阿合奇地区；2.地面粗糙度分类等级：幕墙属于外围护构件，按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)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D类地区考虑。
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中国赛鼎工程有限公司大厦石材幕墙工程设计计算书编制:校对:审核:太原市东方德隆装饰设计工程有限公司2008年12月7日目录目录 (I)一概述 (1)1 工程概况 (1)2 结构计算理论依据 (2)3 材料力学特性 (2)二石材幕墙承受荷载计算 (4)1 风荷载标准值计算 (4)2 风荷载设计值 (4)3 石材幕墙构件重量荷载 (4)4 地震作用 (5)三石材的选用与校核 (6)1 石材板块自重计算 (6)2 垂直于石材平面的分布水平地震作用 (6)3 石材抗弯强度计算 (6)4 石材抗剪强度计算 (8)5 不锈钢挂件挂板抗剪强度计算 (8)四石材幕墙杆件计算 (10)(一) 标准层幕墙杆件计算 (10)1 选料 (10)2 选用立柱型材的截面特性 (12)3 幕墙立柱强度计算 (13)4 幕墙立柱刚度计算 (14)5 幕墙立柱抗剪计算 (14)(二) 横梁计算 (16)1 选用横梁型材的截面特性 (16)2 横梁抗弯强度计算 (17)3 横梁抗剪强度计算 (19)4 横梁刚度计算 (20)(三) 9.6m以下两层幕墙杆件计算 (21)1 选料 (21)2 选用立柱型材的截面特性 (23)3 幕墙立柱强度计算 (24)4 幕墙立柱刚度计算 (25)5 立柱抗剪计算 (26)(四) 横梁计算 (27)1 选用横梁型材的截面特性 (27)2 横梁抗弯强度计算 (28)3 横梁抗剪强度计算 (31)4 横梁刚度计算 (31)五连接件计算 (33)1 横梁与立柱连接 (33)2 立柱与连接件的焊缝计算 (33)六幕墙预埋板计算 (36)一、工程概况：基本参数: 太原地区石材幕墙总高=75.820m设计层高:一、二层4.800m,标准层3.600m石材幕墙最大分格: B×H=1.300m×0.8m抗震8度设防基本说明:中国赛鼎有限公司大厦位于太原地区，故按照C类地区进行计算，风压按50年一遇考虑，石材幕墙标准层最大分格主楼宽1.300m,高0.8m。
按国家现行行业标准针对本工程的实际情况，对石材幕墙的石板，支撑受力杆件以及各种相关连接件进行强度计算和校核。
本设计依据以下规范：《钢结构设计规范》 GBJ50017-2001《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ133-2001 J-2001《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB 50068-2001《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145-2004《建筑幕墙》 JG 3035-1996《建筑结构静力计算手册 (第二版) 》《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001，2006年版《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》 GB/T 18250-2000《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》 GB/T 18575-2001《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》 GB 3098.1-2000《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》 GB 3098.2-2000《紧固件机械性能螺母细牙螺纹》 GB 3098.4-2000《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》 GB 3098.6-2000《紧固件机械性能不锈钢螺母》 GB 3098.15-2000《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》 GB/T 16823.1-1997《焊接结构用耐候钢》 GB/T 4172-2000《干挂天然花山岗石，建筑板材及其不锈钢配件》 JC 830.1,830.2-1998《混凝土接缝用密封胶》 JC/T 881-2001《石材幕墙接缝用密封胶》 JC/T 883-2001《天然花岗石建筑板材》 GB/T 18601-2001参考：《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-96《混凝土结构设计规范》 GB 50010-2002《机械设计手册》建设单位提供的图纸2．结构计算理论依据：线弹性计算理论、小挠度变形计算理论3．材料力学特性：钢材材质为Q235A：弹性模量 E=2.06×10^5 N/mm^2 抗拉、压、弯强度 fa=215N/mm^2 线膨胀系数α=1.2×10^-6 l/c0抗剪强度 fv=125 N/mm^2石材材质为花岗岩：弹性模量 E=0.8×10^5 N/mm^2 抗拉、弯强度fa=3.7N/mm^2 线膨胀系数α=0.8×10^-6 l/c0抗剪强度 fv=1.9 N/mm^2钢筋一级钢筋：抗拉强度fy =210N/mm^2混凝土 C30混凝土：轴心抗压fc =15 N/mm^2螺栓采用不锈钢螺栓：抗拉强度：ftb=180 N/mm^2 抗剪强度：fvb =130N/mm^2化学锚栓：￠12抗拉强度：ftb=17020 N/mm^2 抗剪强度：fvb =17600 N/mm^2二、石材幕墙承受荷载计算1. 风荷载标准值计算:本幕墙设计按50年一遇风压计算Wk: 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/ m2)Wo: 太原当地基本风压: 0.40kN/ m2根据现行<<建筑结构荷载规范>>GBJ9-87附图(全国基本风压分布图)中数值采用βz: 瞬时风压的阵风系数: 取2.25μs: 风荷载体型系数: 1.5μz:75.82m高处风压高度变化系数(按C类区计算):1.45按<<建筑结构荷载规范>>GBJ9-87表6.2.1 则75.82米处风荷载标准值为: Wk=βz×μz×μs×W0×1.1 =2.25×1.45×1.5×0.40×1.1 =2.153kN/m22. 风荷载设计值:W: 风荷载设计值: kN/m2rw: 风荷载作用效应的分项系数：1.4 JGJ133-2001 按《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001 J-2001(5.1.6)条规定采用W=rw×Wk=1.4×2.153=3.014kN/m23. 石材幕墙构件重量荷载：GAk: 石材幕墙构件(包括石材和钢龙骨)的平均自重: 900N/m2GA: 石材幕墙构件(包括石材和钢龙骨)的平均自重荷载设计值:GA=GAk×1.2=900N/ m2×1.2=1080 N/m24. 地震作用: (1)垂直于石材幕墙平面的分布水平地震作用:幕墙考虑8度设防qEAk: 垂直于石材幕墙平面的分布水平地震作用 (kN/m2) βE: 动力放大系数: 可取5.0 按《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001 J-2001（5.2.5）条规定采用αhmax: 水平地震影响系数最大值: 0.16 按《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ133-2001 J-2001（5.2.5）条规定及《建筑抗震设计规范》采用Gk: 石材幕墙构件的重量qEAK=βE×αmax×GAK =5.0×0.16×0.9 =0.72kN/m2qEA=1.3×GEAK=1.3×0.72=0.94 kN/m2(2)平行于石材幕墙平面的均布竖向地震作用: QEAk: 平行于石材幕墙平面的均布竖向地震作用 (kN) βE: 动力放大系数: 可取5.0 Gk: 石材幕墙构件的重量QEAK=β E ×αvmax×Gk 按《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001 J-2001=5×0.16×0.9=0.72kN/m2QEA=1.3×GEAk =1.3×0.72 =0.94kN/m2三、石材的选用与校核1. 石材板块自重计算: GAk: 石材板块平均自重(不包括钢龙骨): t: 石材板块计算厚度: 25mm石材的体积密度为: 28(kN/m3) GAk=28×t/1000=28×25/1000 =0.70kN/m22. 垂直于石材平面的分布水平地震作用:αmax: 水平地震影响系数最大值: 0.16 qEAk: 垂直于石材平面的分布水平地震作用(kN/m2) qEAk=5×αmax×GAk =5×0.16×0.70 =0.56kN/m2qEA: 垂直于石材平面的分布水平地震作用设计值(kN/m2) qEA=rE×qEAk =1.3×0.56 =0.73kN/m23. 石材的抗弯强度计算:石板材抗弯按照四点固定板材进行计算，校核依据: σ≤ｆg=3.7N/mm2石材板块由四个不锈钢挂件支承，挂件中心距分格两端0.2m q: 石材所受组合荷载: t: 石材计算厚度: 25mma,b:最大石材板块的计算宽度和高度分别为1.300m和0.8mm: 四角支撑板在均布荷载作用下最大弯矩系数, 按边长比a/b查表得: 0.1177 （JGJ133-2001,附录B.0.2）σw: 石材所受应力: 采用Sw+0.6SE组合:q1=W+0.6×qEA =3.014+0.6×0.73 =3.452kN/m2取最大石材板进行验算σw=6×ψ1×q1×ab2×1000/t2=6×0.1177×3.452×0.832×1000/252=3.245N/mm2＜ｆg=3.7N/mm2故石材的抗弯强度均满足要求（石材板面不能超过900mm）4. 石材抗剪强度计算:校核依据: τmax≤[τ]=1.9N/mm2计算图如下：标准层以上最大板块抗剪强度验算:每块石材由四个不锈钢挂件与龙骨连接,由风荷载和地震荷载所产生的垂直于石材板面的均布面荷载设计值为3.452kN/m2,每个不锈钢挂件长50mm,则石材在水平荷载作用下的受剪面积为A=(50+19×2)×19×4=6688mmτ=q1×B×H×1000/A=3.452×1.3×0.8×1000/6688=0.54 N/mm2 <[τ]=1.9N/mm2石板抗剪强度满足使用要求上述结果说明50mm长不锈钢挂件满足要求,石板抗剪强度满足使用要求.5. 不锈钢挂件挂板抗剪强度计算:校核依据: τmax≤[τ]=120N/mm2标准层以上最大板块B×H=1.3m×0.8m不锈钢挂件挂钩抗剪强度验算,不锈钢挂件挂钩厚2mm,所受的最大剪应力为:τ=q1×B×H×1000/A=3.452×1.3×0.8×1000/2×50×2=17.95N/mm2<[τ]=120N/mm2不锈钢挂件挂钩抗剪强度满足使用要求综上所述,对于本工程的板材,采用50mm宽不锈钢挂件,可以满足抗剪要求四、石材幕墙杆件计算（一）、标准层幕墙杆件计算:幕墙立柱按双跨连续梁力学模型进行设计计算：计算简图如下：1. 选料:(1)风荷载设计值的线密度:qw: 风荷载设计值的线密度rw: 风荷载作用效应的分项系数：1.4Ｗk: 风荷载标准值: 2.153kN/m^2B: 幕墙龙骨分格宽: 1.3mqw=1.4×Wk×B=1.4×2.153×1.3=3.918kN/m(2)立柱弯矩:Mw: 风荷载作用下立柱弯矩(kN·m)qw: 风荷载设计值的线密度: 3.918kN/mHsjcg: 立柱计算跨度: 3.600m按《机械设计手册》第三版第一卷表1-1-80采用Mw=(L1^3+L2^3)/8/(L1+L2)×qw=(3.000^3+0.600^3)/8/(3.000+0.600)×3.918=3.702kN·mqEA: 地震作用设计值:qEAK: 地震作用: 0.72kN/m^2γE: 幕墙地震作用分项系数: 1.3qEA=1.3×qEAk=1.3×0.72=0.94kN/m^2qE: 地震作用设计值的线密度:qE=qEA×B=0.94×1.3=1.22kN·mME: 地震作用下立柱弯矩(kN·m):按《机械设计手册》第三版第一卷表1-1-80采用ME=(L1^3+L2^3)/8/(L1+L2)×qE=(3.000^3+0.600^3)/8/(3.000+0.600)×1.22=0.683kN·mM: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m) 采用Sw+0.6SE组合M=Mw+0.6×ME=3.702+0.6×0.683=4.112kN·m(3)W: 立柱抗弯矩预选值(cm^3)W=M×10^3/1.05/215=4.112×10^3/1.05/215=18.215cm^3qWk: 风荷载标准值线密度(kN/m)qwk=Wk×B=2.153×1.3=2.80kN/mqEk: 地震作用标准值线密度(kN/m)qEk=qEAk×B=0.72×1.3=0.936kN/m(4)I1,I2: 立柱惯性矩预选值(cm^4)R0=[L1^2/2-(l1^3+l2^3)/8(L1+L2)]×(qwk+0.6×qEk)/L1=3.980KNI1=1000×[1.4355×R0-0.409×(qwk+0.6×qEk)×L1]×L1^3/(24×2.06)/19 =35.07cm^4I2=[1.4355×R0-0.409×(qwk+0.6×qEk)×L1]×L1^2×300/(24×2.06)=66.66cm^42. 选用立柱型材的截面特性:型材强度设计值: 215N/mm^2型材弹性模量: E=2.06×10^7N/cm^2X轴惯性矩: Ix=198cm^4Y轴惯性矩: Iy=25.6cm^4X轴抵抗矩: Wx1=39.7cm^3Y轴抵抗矩: WY=7.8cm^3型材截面积: A=12.748cm^2型材计算校核处壁厚: t=5.300mm塑性发展系数: γ=1.053. 幕墙立柱的强度计算:校核依据: N/A+m/γW≤ｆa=215N/mm^2(拉弯构件) (5.5.3) 幕墙立柱受荷宽: 1.000mGAk: 幕墙自重: 900N/m^2幕墙自重线荷载:Gk=900×Wfg/1000=900×1.000/1000=0.90kN/mNK: 立柱受力:Nk=Gk×Hsjcg=0.90×3.6=3.24kNN: 立柱受力设计值:rG: 结构自重分项系数: 1.2N=1.2×Nk=1.2×3.24=3.89kNσ: 立柱计算强度(N/mm^2)(立柱为拉弯构件)N: 立柱受力设计值: 3.89kN A: 立柱型材截面积: 12.75cm^2m: 立柱弯矩: 4.112kN·mWx: 立柱截面抗弯矩: 25.3cm^3γ: 塑性发展系数: 1.05σ=N×10/A+M×10^3/1.05/Wx2=3.89×10/12.748+4.112×10^3/1.05/39.7=101.70N/mm^2101.70N/mm^2 <ｆa=215N/mm^2立柱强度能满足4. 幕墙立柱的刚度计算:校核依据: Umax≤[U]=15mm 且 Umax≤L/300 (5.5.5)Umax: 立柱最大挠度Umax=1000×[1.4355×R0-0.409×(qwk+0.6×qEk)×L1]×L1^3/(24×2.06×Ix)=6.94mm <15mmDu: 立柱挠度与立柱计算跨度比值:Hsjcg: 立柱计算跨度: 3.600mDu=U/L1/1000=6.94/3.600/1000=0.0015 < L /300挠度能满足要求5. 立柱抗剪计算:校核依据: τmax≤[τ]=125N/mm^2(1)Qwk: 风荷载作用下剪力标准值(kN)Qwk=[L1^2/2-(l1^3+l2^3)/8(L1+L2)]×qwk/L1 =1.29KN(2)Qw: 风荷载作用下剪力设计值(kN)Qw=1.4×Qwk=1.4×2.80=3.92N(3)QEk: 地震作用下剪力标准值(kN)(4)QE: 地震作用下剪力设计值(kN)QE=1.3×QEk=1.3×0.72=0.936kN(5)Q: 立柱所受剪力:采用Qw+0.6QE组合Q=Qw+0.6×QE=3.92+0.6×0.936=4.48kN(6)立柱剪应力:τ: 立柱剪应力:Ss: 立柱型材截面面积矩:12.748cm^3Ix: 立柱型材截面惯性矩: 198cm^4t: 立柱壁厚: 5.300mmτ=Q×Ss×100/Ix/t=4.48×12.748×100/198/5.300=5.44N/mm^25.44N/mm^2 〈 125N/mm^2立柱抗剪强度可以满足（二）、横梁计算1. 选用横梁型材的截面特性:选用型材号: 角钢63X63X5mm等边角钢横梁截面图X轴惯性矩: Ix=23.17cm4Y轴惯性矩: Iy=9.57cm4X轴抵抗矩: Wx1=5.08cm3X轴抵抗矩: Wx2=13.33cm3Y轴抵抗矩: Wy1=5.08cm3Y轴抵抗矩: Wy2=13.33cm3型材截面积: A=6.14cm2塑性发展系数: γ=1.052. 幕墙横梁的抗弯强度计算:校核依据: A点应力: σA= Mx/γWx1+My/γWy2≤ｆa=215N/mm2A点应力: σB= Mx/γWx2+My/γWy1≤ｆa=215N/mm2(3)横梁在自重作用下的弯矩(kN·m)L: 横梁长度(即分格宽): 1.3m H: 幕墙分格高: 0.8m GAk: 自重: 900N/m2Gk: 横梁所受重力荷载线密度: Gk=900×H/1000 =900×0.8/1000=0.72kN/m竖向地震荷载标准值线密度(kN/m) qevk=5.0×0.052×0.72=0.187G: 横梁自重荷载设计值+竖向地震荷载设计值线密度(kN/m) G=1.2×Gk+ 1.3×qevk =1.2×0.72+1.3×0.187 =1.107kN/m Mx: 横梁在自重荷载作用下的弯矩(kN·m)(立柱位于水平分格处,不锈钢挂件离立柱两边0.2m,横梁按照两点集中荷载计算)竖向集中荷载为Px=G×1.0/2=0.55 kN Mx= Px×0.2 =0.55×0.2 =0.1107kN·m (2)横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m)风荷载作用下的水平集中荷载为Pyw=W×B×H/2 =3.014×1.3×0.8/2 =1.688kN Myw: 横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m)Myw=Pyw×0.2 =1.688×0.2 =0.338kN·m (3) 横梁在水平地震作用下横梁弯矩(kN·m)水平地震作用下的水平集中荷载为PyE=qEA×B×H/2=0.936×1.3×0.8/2 =0.487kN MyE: 横梁在水平地震作用下的弯矩(kN·m)MyE=PyE×0.2 =0.487×0.2 =0.097kN·m (4)横梁强度: Mx: 竖直方向荷载作用下产生弯矩(kN·m):0.01 My: 水平方向荷载作用下产生弯矩(kN·m)My=Myw+0.6×MyE=0.338+0.6×0.097=0.396kN·mA点应力: σA= Mx/γWx1+My/γWy2 = 0.116×1000/1.05/39.7+0.396×1000/1.05/7.80= 51.13N/mm251.13N/mm2〈ｆa=215N/mm2B点应力: σB= Mx/γWx2+My/γWy1 = 0.116×1000/1.05×7.80+0.396×1000/1.05×39.7=23.64N/mm223.64N/mm2〈ｆa=215N/mm2横梁抗弯强度可以满足3. 幕墙横梁的抗剪强度计算:校核依据: 1.5×Vx/Awx≤[τ]=125N/mm21.5×Vy/Awy≤[τ]=125N/mm2式中:Vx: 横梁竖直方向的剪力设计值(N)Vy: 横梁水平方向的剪力设计值(N)Awx: 横梁截面水平方向腹板截面面积(mm2)Awy: 横梁截面竖直方向腹板截面面积(mm2)[τ]:型材抗剪强度设计值Vx=Px=580NVy=Pyw+0.6PyE=1970+0.6×340=2174NAwx=Awy=A/2=614/2=307 mm2故:1.5×Vx/Awx=1.5×580/307=2.834N/mm2〈 [τ]=125N/mm21.5×Vy/Awy=1.5×2174/307=10.622N/mm2〈 [τ]=125N/mm24.幕墙横梁的刚度计算：校核依据: Umax≤[U]=20mm 且 Umax≤L/180 Pyk: 横梁所受的水平集中荷载标准值(kN)Pxk: 横梁所受的竖直集中荷载标准值(kN)Pxk=Wk×B×H+0.6×qEAk×B×H=2.153×1.3×0.8+0.6×0.72×1.3×0.8=2.69KN水平荷载作用下产生的挠度:u1= Pxk×a×B2×(3-4×a2/ B2)/24/E/Iy=2.69×0.2×1.32×1000×(3-4×0.22/1.32)/24/2.1/9.57=5.15mmPyk=GAk×B×H/2=0.9×1.3×0.8/2=0.468KNu2= Pyk×a×B2×(3-4×a2/ B2)/24/E/Ix=0.468×0.2×1.32×1000×(3-4×0.22/1.32)/24/2.1/11.21=0.47mmu= (u12+u22)0.5= (5.152+0.472)0.5=5.17mm<20mmDu=U/L/1000 =5.17/1.4/1000 =0.0037< L/180横梁挠度可以满足要求（三）、9.6m以下两层幕墙杆件计算:幕墙立柱按双跨连续梁力学模型进行设计计算：计算简图如下：1. 选料:(1)风荷载设计值的线密度:qw: 风荷载设计值的线密度rw: 风荷载作用效应的分项系数：1.4Ｗk: 风荷载标准值: 0.75kN/m^2B: 幕墙分格宽: 1.300mqw=1.4×Wk×B=1.4×0.75×1.300=1.05kN/m(2)立柱弯矩:Mw: 风荷载作用下立柱弯矩(kN·m)qw: 风荷载设计值的线密度: 1.05kN/mHsjcg: 立柱计算跨度: 4.8mMw=(L1^3+L2^3)/8×(L1+L2)×qw=2.49kN·mqEA: 地震作用设计值:qEAK: 地震作用: 0.72kN/m^2γE: 幕墙地震作用分项系数: 1.3qEA=1.3×qEAk=1.3×0.72=0.936kN/m^2qE: 地震作用设计值的线密度:qE=qEA×B=0.936×1.3=1.217kN·mME: 地震作用下立柱弯矩(kN·m):ME=(L1^3+L2^3)/8×(L1+L2)×qE=2.222kN·mM: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m) 采用Sw+0.6SE组合M=Mw+0.6×ME=2.49+0.6×2.222=3.82kN·m(3)W: 立柱抗弯矩预选值(cm^3)W=M×10^3/1.05/215=3.82×10^3/1.05/215=16.92cm^3qWk: 风荷载标准值线密度(kN/m)qwk=Wk×B=0.75×1.300=0.975kN/mqEk: 地震作用标准值线密度(kN/m)qEk=qEAk×B=0.72×1.300=0.936kN/m(4)I1,I2: 立柱惯性矩预选值(cm^4)R0=[L1^2/2-(l1^3+l2^3)/8(L1+L2)]×(qwk+0.6×qEk)/L1=2.035KNI1=1000×[1.4355×R0-0.409×(qwk+0.6×qEk)×L1]×L1^3/(24×2.06)/19 =72.339cm^4I2=[1.4355×R0-0.409×(qwk+0.6×qEk)×L1]×L1^2×300/(24×2.06)=91.63cm^42. 选用立柱型材的截面特性:选用型材号: 100X48X5.3mm槽钢截面图如下：X轴惯性矩: Ix=198cm^4Y轴惯性矩: Iy=25.6cm^4X轴抵抗矩: Wx1=39.7cm^3Y轴抵抗矩: WY=7.8cm^3型材截面积: A=12.748cm^2型材计算校核处壁厚: t=5.300mm塑性发展系数: γ=1.053. 幕墙立柱的强度计算:校核依据: N/A+m/γW≤ｆa=215N/mm^2(拉弯构件) (5.5.3) B: 幕墙分格宽: 1.000mGAk: 幕墙自重: 900N/m^2幕墙自重线荷载:Gk=900×Wfg/1000=900×1.000/1000=0.90kN/mNK: 立柱受力:Nk=Gk×Hsjcg=0.90×4.8=4.32kNN: 立柱受力设计值:rG: 结构自重分项系数: 1.2N=1.2×Nk=1.2×4.32=5.184kNσ: 立柱计算强度(N/mm^2)(立柱为拉弯构件)N: 立柱受力设计值:5.184kNA: 立柱型材截面积: 12.748cm^2m: 立柱弯矩: 3.05kN·mWx: 立柱截面抗弯矩: 39.7cm^3γ: 塑性发展系数: 1.05σ=N×10/A+M×10^3/1.05/Wx2=5.184×10/12.748+3.82×10^3/1.05/39.7=125.21N/mm^2125.21N/mm^2 <ｆa=215N/mm^2立柱强度能满足4. 幕墙立柱的刚度计算:校核依据: Umax≤[U]=15mm 且 Umax≤L/300 (5.5.5)Umax: 立柱最大挠度Umax=1000×[1.4355×R0-0.409×(qwk+0.6×qEk)×L1]×L1^3/(24×2.06×Ix)=6.94mm <15mmDu: 立柱挠度与立柱计算跨度比值:Hsjcg: 立柱计算跨度: 4.800mDu=U/L1/1000=6.94/4.800/1000=0.0015 < L /300挠度能满足要求5. 立柱抗剪计算:校核依据: τmax≤[τ]=125N/mm^2(1)Qwk: 风荷载作用下剪力标准值(kN)Qwk=[L1^2/2-(l1^3+l2^3)/8(L1+L2)]×qwk/L1 =1.29KN(4)Qw: 风荷载作用下剪力设计值(kN)Qw=1.4×Qwk=1.4×1.29=1.806N(3)QEk: 地震作用下剪力标准值(kN)(4)QE: 地震作用下剪力设计值(kN)QE=1.3×QEk=1.3×0.72=0.936kN(5)Q: 立柱所受剪力:采用Qw+0.6QE组合Q=Qw+0.6×QE=1.806+0.6×0.936=2.37kN(6)立柱剪应力:τ: 立柱剪应力:Ss: 立柱型材截面面积矩: 4.200cm^3Ix: 立柱型材截面惯性矩: 198cm^4t: 立柱壁厚: 5.300mmτ=Q×Ss×100/Ix/t=2.37×4.200×100/198/5.300=0.95N/mm^20.95N/mm^2 〈 125N/mm^2立柱抗剪强度可以满足（四）、横梁计算1. 选用横梁型材的截面特性:选用型材号: 角钢50X50X5mm等边角钢横梁截面图X轴惯性矩: Ix=11.21cm4Y轴惯性矩: Iy=11.21cm4X轴抵抗矩: Wx1=3.13cm3X轴抵抗矩: Wx2=7.90cm3Y轴抵抗矩: Wy1=3.13cm3Y轴抵抗矩: Wy2=7.90cm3型材截面积: A=4.80cm2塑性发展系数: γ=1.052. 幕墙横梁的抗弯强度计算:校核依据: A点应力: σA= Mx/γWx1+My/γWy2≤ｆa=215N/mm2A点应力: σB= Mx/γWx2+My/γWy1≤ｆa=215N/mm2(5)横梁在自重作用下的弯矩(kN·m)L: 横梁长度(即分格宽): 1.0m H: 幕墙分格高: 0.6m GAk: 自重: 900N/m2Gk: 横梁所受重力荷载线密度: Gk=900×H/1000=900×0.6/1000 =0.72kN/m竖向地震荷载标准值线密度(kN/m) qevk=5.0×0.052×0.72=0.187G: 横梁自重荷载设计值+竖向地震荷载设计值线密度(kN/m) G=1.2×Gk+ 1.3×qevk =1.2×0.72+1.3×0.187 =1.107kN/mMx: 横梁在自重荷载作用下的弯矩(kN·m)(立柱位于水平分格处,不锈钢挂件离立柱两边0.2m,横梁按照两点集中荷载计算)竖向集中荷载为Px=G×1.0/2=0.55 kN Mx= Px×0.2 =0.55×0.2 =0.11kN·m (2)横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m)风荷载作用下的水平集中荷载为Pyw=W1×B×H/2 =1.05×1.3×0.8/2 =0.42kN Myw: 横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m)Myw=Pyw×0.2 =0.42×0.2 =0.084kN·m(3) 横梁在水平地震作用下横梁弯矩(kN·m)水平地震作用下的水平集中荷载为PyE=qEA×B×H/2 =0.72×1.3×0.8/2 =0.374kN MyE: 横梁在水平地震作用下的弯矩(kN·m)MyE=PyE×0.2 =0.374×0.2 =0.075kN·m(4)横梁强度: Mx: 竖直方向荷载作用下产生弯矩(kN·m):0.11 My: 水平方向荷载作用下产生弯矩(kN·m)My=Myw+0.6×MyE=0.20+0.6×0.07=0.13kN·mA点应力: σA= Mx/γWx1+My/γWy2 = 0.11×1000/1.05×39.7+0.13×1000/1.05×7.80= 18.51N/mm218.51N/mm2〈ｆa=215N/mm2B点应力: σB= Mx/γWx2+My/γWy1 = 0.11×1000/1.05×7.80+0.13×1000/1.05×39.7=16.55N/mm216.55N/mm2〈ｆa=215N/mm2横梁抗弯强度可以满足3. 幕墙横梁的抗剪强度计算:校核依据: 1.5×Vx/Awx≤[τ]=125N/mm21.5×Vy/Awy≤[τ]=125N/mm2式中:Vx: 横梁竖直方向的剪力设计值(N)Vy: 横梁水平方向的剪力设计值(N)Awx: 横梁截面水平方向腹板截面面积(mm2)Awy: 横梁截面竖直方向腹板截面面积(mm2)[τ]:型材抗剪强度设计值Vx=Px=550NVy=Pyw+0.6PyE=420+0.6×374=644.4NAwx=Awy=A/2=480/2=240 mm2故:1.5×Vx/Awx=1.5×550/240=3.44N/mm2〈 [τ]=125N/mm21.5×Vy/Awy=1.5×644.4/240=4.03N/mm2〈 [τ]=125N/mm24.幕墙横梁的刚度计算：校核依据: Umax≤[U]=20mm 且 Umax≤L/180 Pyk: 横梁所受的水平集中荷载标准值(kN)Pxk: 横梁所受的竖直集中荷载标准值(kN)Pxk=Wk1×B×H+0.6×qEAk×B×H=0.75×1.3×0.8+0.6×0.72×1.3×0.8=1.23KN水平荷载作用下产生的挠度:u1= Pxk×a×B2×(3-4×a2/ B2)/24/E/Iy=1.23×0.2×1.32×1000×(3-4×0.22/1.32)/24/2.1/11.21=1.81mmPyk=GAk×B×H/2=0.9×1.3×0.8/2=0.468Knu2= Pyk×a×B2×(3-4×a2/ B2)/24/E/Ix=0.468×0.2×1.32×1000×(3-4×0.22/1.32)/24/2.1/11.21=0.69mmu= (u12+u22)0.5= (1.812+0.692)0.5=1.93mm<15mmDu=U/L/1000 =1.93/1300/1000 =0.0014<L/180 横梁挠度可以满足要求五、连接件计算1. 横梁与立柱连接:横梁与立柱焊接连接由横梁抗剪强度计算可知,连接部位所受的竖直剪力为:Vx=500N连接部位所受的水平剪力为: Vy=1190.4N连接部位所受的总剪力为:V=(Vx2+Vy2)0.5=(5002+1190.42)0.5=1291.1NA:焊缝面积为(有效焊缝长度取为80mm,焊缝高4mm)80×4×0.8=224mm2τ:焊缝所受的剪应力τ=V/A=1291.1/224=5.76N/mm2〈[τ]=160 N/mm2故焊缝强度可以满足2. 立柱与连接件的焊缝计算立柱与主结构通过两个63×63×5等边角钢焊接连接,故只需验算焊缝强度采用SG+SW+0.6SE组合N1wk: 连接处风荷载总值(N): N1wk=Wk×B×Hsjcg×1000×1.1 =2.153×1.3×3.6×1000×1.1=11083.64N N1Ek: 连接处地震作用(N): N1Ek=qEAk×B×Hsjcg×1000×1.1 =0.72×1.3×3.6×1000×1.1 =3706.56N N1E: 连接处地震作用设计值(N): N1E=1.3×N1Ek =1.3×3706.56 =4818.53N N1: 连接处水平总力(N):N1=N1w+0.6×N1E =11083.64+0.6×4818.53 =13974.76N N2k: 连接处自重标准值(N): N2k=900×B×Hsjcg =900×1.3×3.6 =4212NN2: 连接处自重总值及竖向地震作用设计值(N): N2=1.2×N2k+1.3×5×0.052×N2k =1.2×4212+1.3×5×0.052×4212 =6478.056N/m 采用E43XX焊条,立柱与角钢连接件的连接如图示:连接件与埋板有效焊缝截面图在水平荷载作用下的焊缝抗剪强度计算:τ1=1.5N1/2A=1.5×13974.76/2×2×63×5=16.637N/mm2在竖直荷载作用下的焊缝抗剪强度计算:τ2=1.5N2/2A=1.5×6478.056/2×2×63×5=7.712N/mm2τ=sqrt[(τ2)2+(τ2)2]=sqrt[(16.637)2+(7.712)2]=34 N/mm2〈 [τ]=160N/mm2立柱与连接件的焊接强度满足要求六、幕墙预埋板计算本工程预埋件受拉、压力和剪力V: 剪力设计值:V= N2=5482NN: 法向力设计值:N= N1=10984N关于混凝土：混凝土标号C30混凝土强度设计值:fc=15.000N/mm^2按现行国家标准≤混凝土结构设计规范≥GBJ10采用。