2石材的强度满足
3.石材剪应力计算：
校核依据：
τmax≤［τ］
τ：
石板中产生的剪应力设计值；
n:
一个连连线上的螺栓数量：
2
t:
石板厚度：
25mm
d：
孔宽：
7.Omm
s：
孔底总长度：
100.Omm
β：
系数，取1．25
对边开孔
τ＝s：
×a×b×p×1000/[n×（t一d）×s〕
＝0.802×0.8×1.2×1.25/［2×（25一7）×100］
＝0.0002671.8N/mm
2
所以石材抗剪强度满足要求。
7、挂钩剪应力校核
校核依据：
τmax≤［τ］
τ：
挂钩剪应力设计值
A：
挂钩截面面积：
200mm2
n:
一个连接边上的挂钩数量：
2
对边开槽
τ：
＝sz×a×b×0×1000/［n×2×A]
=0.00072≤125.000N/mm
2
所以挂件受剪强度满足要求。
五、幕墙立柱计算基本参数：
基本参数:
1：
计算点标高：
4.5m;
2:
力学模型：
多跨铰接连续静定梁：
3：
立柱跨度：
1.5m；
4：
立柱左分格宽：
1000mm；立柱右分格宽：
1200mm;
5:
立柱计算间距（指立柱左右分格平均宽度）：
B=1200mm;
6:
板块配置：
石材；
7：
立柱材质：
Q235；
8：
安装方式：
偏心受拉：
本处幕墙立柱按多跨铰接连续静定梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：
多跨铰接连续静定梁力学模型
1．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
=0.00056*1200
=0.672N/mm
qw：
风荷载线分布最大荷载集度设计值（N/mm）；
qw=1.4qwk
＝1.4*0.672
=0.94N/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）；
βE:
动力放大系数，取5.0；．
amax：
水平地震影响系数最大值，取0.10；
Gk:
幕墙构件的重力荷载标准值（N），（含面板和框架）：
A：
幕墙平面面积（mm2）：
qEAk=βEamax×Gk/A……5.3.4［JGJ102-2003］
=5*0.10*0.000625
=0.0003125N/mm
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
=0.0003125*1000
=0.3125N/mm
qE:
水平地震作用线荷载集度设计值（N/mm）；
qE=1.3qEk
＝1.3*0.3125=0.41N/mm
（3）幕墙受荷载集度组合：
用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合：
……5.4.1[JGJ102-2003]
q=qW+0.5qE
=0.63+0.5*0.41=0.835N/mm
用于挠度计算时，采用S_+0.5SE标准值组合：
…"""5.4.1〔JGJ102-20031
qk-qk+0.5qEk
=0.45+0.5*0.3125=0.61N/mm
2.选用立柱型材的截面特性：
按上一项计算结果选用型材号：
[8
型材的抗弯强度设计值：
fS=215MPa
型材的抗剪强度设计值：
τs125MPa
型材弹性模量：
E=206000MPa
绕X轴惯性矩：
Ix＝1010000mm4
绕Y轴惯性矩：
Iy＝166000mm4
绕X轴净截面抵抗矩：
Wnx1=25300mm3
绕X轴净截面抵抗矩：
Wnx2=5790mm3
型材净截面面积：
An=1024.8mm2
型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：
t=8.Omm
型材受力面对中性轴的静矩：
Sx=33500mm3
塑性发展系数：
γ=l.05
3.立柱的内力分析：
第1跨内力分析：
RBi=qLi*［1一（Ai/Li）2］／2-Pi*（Ai/Li），i＝1
=0.835*1500*［1一（600／1500）2］／2-0*（600／1500）
＝526.05N
Mi=qLi2*［1一（Ai/Li）2］2／8，i＝1
=0.835*15002*［1一（600／1500）2］2／8
=82852．9N·mm
第2跨内力分析：
Pi:
=RBi-1，i=2
=526.05N
RBi,=qLi*[1-（Ai/Li）/2-Pi*（Ai/Li2）]2,i=2
=0.835*1500*[1-（600／1500）2]/2-526.05*（600／1500）
=315.63N
Mi=qLi2*［1-（Ai/Li）2］2/8-Pi*Ai*[1-（1＋（Ai/Li））2/2+Ai/Li]，i=2
=0.835*15002*［1-（600/1500）2］2/8-526.05*600*[1-（1＋（600/1500）2/2+600／1500]
=-87840.2N·mm
MA2=-（Pi*Ai+qAi2/2），（i=2）
=-465930Nmm
第3跨内力分析：
Pi=RBi-1，i=3
=315.63N
RBi=qLi*［1一（Ai/Li）2］/2-Pi*（Ai/Li），i=3
=0.835*1500*［1-（600/1500）2］/2-315.63*（600／1500）
=399.8N
Mi=qLi2*［1-（Ai/Li）2］2/8-Pi*Ai*［1-（1＋（Ai/Li））2/2+Ai/Li〕,i=3
=0.835*15002*［1-（600/1500）2〕2/8-315.63*600*［1-（1＋（600／1500）2/2+600/1500）
＝162713．57N·mm
MA3（Pi*Ai+qAi2/2），（i=3）
=-339678.ON·mm
4.幕墙立柱的抗弯强度及抗剪强度验算：
按下面强度公式校核抗弯强度：
f=N/An+Mx/γWnx<γWnx≤fs……6.3.7[JGJ102-2003]
上式中：
N:
立柱轴力设计值（N）；
Mx：
立柱弯矩设计值（N·mm）；
An：
立柱净截面面积（mm2）；
Wnx:
在弯矩作用方向的净截面抵抗矩（mm3）；
γ：
塑性发展系数，取1.05；
fs：
型材的抗弯强度设计值，取215MPa;
按下面强度公式校核立柱受剪强度：
τmax：
蕊TS125MPa（立柱的抗剪强度设计值）
（1）第1跨立柱跨中强度验算：
N1＝1.2*0.0011*1000*（600+1500）
=2772N
f1=N1/An+M1/γWnx
=2772/1204.8+82852.9/（1.05*25300）
=5.42MPa
f,=5.42MPa≤215MPa
第1跨立柱抗弯强度满足设计要求！
VBl＝RBl＝526.05N
τ＝VBlSX／IXt
＝526.05*33500／1010000／8.0
＝2.18MPa
τlmax＝2.18MPa≤125MPa
第1跨立柱抗剪强度满足设计要求！
（2）第2跨跨中弯矩最大处的强度验算：
从以上分析可以看到，第2跨后跨中弯矩最大值为：
162713N·IIun，M3为一控制截面
N3＝315.63N
f3＝162713/（1/05*25300）＋315.63／1204.8＝6.43MPa
f3＝6.43MPa≤215MPa
第2跨立柱抗弯强度满足设计要求！
V3mid=Pi*（Ai/Li）＝210.42N（i＝3）
τ3＝V3mid记Sx/Ixt
＝210.42*33500／1010000／8.0
＝0.872MPa
τ3＝0.872MPa≤125MPa
第3跨立柱抗剪强度满足设计要求！
fzs3＝（6.432＋0.8722）0.5＝6.49MPa
fzs3＝≤1.lfs＝236.SMPa
第3跨立柱折算强度满足设计要求！
（3）支座弯矩最大处的强度验算：
从以上分析可以看到，支座弯矩最大处为：
一465930·mm，M2A为一控制截面
N2＝315.63N
f2A＝465930/（1.05*25300）＋315.63/1204.8
=17.85MPa
f2A＝17.5MPa≤215MPa
第2跨立柱支座处抗弯强度满足设计要求！
V2A1＝-（Pi＋q*Ai/2*（2＋Ai/Li））（i＝2）
＝-916.83N
V2A2＝Pi*（Ai/Li＋q*Li/2）（i＝2）
＝323.9glN
｛V2A｝＝593.ON
τ2A＝VZ＾Sx/Ixt
＝593.0*33500／1010000／8.0
＝2.46MPa
T2A＝2.46MPa≤125MPa
第2跨立柱支座处抗剪强度满足设计要求！
fzs2A＝（17.852＋2.462）0.5＝18.02MPa
fzs2A≤1.1fs＝236.5MPa
第2跨立柱支座处折算强度满足设计要求！
5.幕墙立柱的挠度验算：
计算校核依据：
df,lim≤L/250
（1）第1跨立柱跨中挠度验算：
dfl,lim=5qkLi4/384EIx*（1-2.4（Al/Ll）2）
=0.0031mm
df2,c=qkA2L23/24EIx*（-1+4（Al/Ll）2+3（A2/L2）3+（P2A22L2/3EIx）*（1+A2/L2）
=Omm
dfl=dfl，mid+df2,c/2=0.0031mm
dfl=0.0031mm≤df,lim=（L1+a2）/250=13.2mm
第1跨立柱挠度可以满足要求！
（2）第2跨后跨中弯矩最大处的挠度验算：
从以上分析可以看到,第2跨后跨中弯矩最大值为：
465930N·mm,M3为挠度控制截面
df3,mid=5qkLi4/384EIx-qkAi2Li2/32EIx-PiAiLi2/16EIx
＝1.624mm
df4,c=qkAiLi3/24EIx*（-1+4（Ai/Li）2+3（Ai/Li）3）＋（PiAi2Li/3EIx）*（1+Ai/Li）
=0.851mm
df3-dfi，mid+df（i+l）,c/2=2.0495mm（i=3）
df3,mid=2.0495mm≤dfl,lim=L/250=13.2mm
立柱挠度可以满足要求！
六、幕墙横梁计算基本参数：
1：
计算点标高：
13.100m;
2：
横梁跨度：
B=1000mm；
3：
横梁上分格高：
800mm；横梁下分格高：
800mm;
4：
横梁间距（指横梁上下分格平均高度）：
H=800mm；
5:
力学模型：
三角荷载简支梁；
6:
板块配置：
石材；
7：
横梁材质：
Q235；
因为B>H,所以本处幕墙横梁按三角形荷载简支梁力学模型进行设计计算，受力膜型如下：
三角形荷载简支梁受力模型
1．横梁型材选材计算：
（1）横梁在风荷载作用下的线荷载集度（按三角形分布）：
qwk:
风荷载线分布最大荷载集度标准值（N/mm）；
Wk：
风荷载标准值（MPa）；
B：
横梁跨度（mm）；
qwk=wkB
=0.00056*1000
=0.56N/mm
qw:
风荷载线分布最大荷载集度设计值（N/mm）；
qw=1.4qwk
＝1.4*0.56
=0.784N/mm
（2）垂直于幕墙平面的分布水平地震作用的线荷载集度（按三角形分布）：
qEAk:
垂直于幕墙平面的分布水平地震作用（MPa）；
βE：
动力放大系数，取5.0；
amax：
水平地震影响系数最大值，取0.1；
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（2mm）；
qEAk=βEamaxGk/A……5.3.4［JGJ102-20031
=5.0*0.11*0.001
=0.0008MPa
qEk:
横梁受水平地震作用线荷载集度标准值（N/mm）；
B：
横梁跨度（mm）：
qEk=qEAkB
=0.0008*1000
=0.80N/mm
qE:
横梁受水平地震作用线荷载集度设计值（N/mm）；
qE=1.3qEk
＝1.3*0.80＝1.04N/mm
（3）幕墙横梁受荷载集度组合：
用于强度计算时，采用Sw+O.5SE设计值组合：
……5.4.1[JGJ102-2003]
q=qw+0.5qE
=0.784+0.5*1.04
＝1.304N/mm
用于挠度计算时，采用Sw+0.5SE标准值组合：
……5.4.1〔JGJ102-2403〕
qk=qwk+0.5qFk
=0.56+0.5*0.80
=0.96N/mm
（4）横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值（按三角形分布）：
My:
横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值（N·mm）；
Mw:
风荷载作用下横梁产生的弯矩（N·mm）；
ME:
地震作用下横梁产生的弯矩（N·mm）；
B：
横梁跨度（mm）；
Mw=qwB2/12
ME=qEB2/12
采用Sw+0.5SE组合：
My=Mw+O.5ME
=qB2/12
＝1.304*1000z/12
＝108666．7N·mm
（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:
横梁间距（俪）；
Gk=0.001*H
=0.001*900=0.9N/mm
G:
横梁自重线荷载设计值（N）；G=1．2Gk
Gk=1.2*0.9＝1.08N/mm
M：
横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值（N·mm）；
B：
横梁跨度（mm）；
Mx=GB2/8
＝1.08*10002/8
＝135000N·mm
2.确定材料的截面参数：
（1）横梁抵抗矩预选：
Wnx：
绕X轴横梁净截面抵抗矩预选值（mm3）；
Wny：
绕Y轴横梁净截面抵抗矩预选值（mm3）；
Mx:
横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值（N•mm）；
My：
风荷载及地震作用弯矩组合设计值（N·mm）；
γ：
塑性发展系数：
取1.05；
f5:
型材抗弯强度设计值（MPa），对Q235取215：
按下面公式计算：
Wnx=Mx/γfs
＝135000/1.05/215
=598.0mm3
Wny=My/γfs
＝135000/1.05/215
=598.Omm3
（2）横梁惯性矩预选：
df,lim:
按规范要求，横梁的挠度限值（mm）；
B：
横梁跨度（mm）；
B/250=1000/250=4.Omm
取：
df,li=4.Omm
qk:
风荷载与地震作用线荷载集度标准值组合（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,iim=qkB4/120EIymin……（受风荷载与地震作用的挠度计算）Iymin=qkB4/120Edf,lim
=0.96*10004/120/206000/4.0
=9708/7mm4
Ixmin：
绕X轴最小惯性矩（mm4）；
G:
横梁自重线荷载设计值（N）：
df,lim=5GB4/384EIxmin……（自重作用下产生的挠度计算）
Ixmin=5GB4／384Edf,lim
=5*1.656*10004/384/206000/4.0
=26168.08mm4
3.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：
角码片40×40×4.0
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＝112100mm4
绕Y轴惯性矩：
Iy46400mm4
绕X轴净截面抵抗矩：
Wnxl=3130mm3
绕X轴净截面抵抗矩：
Wnx2=3130mm3
绕Y轴净截面抵抗矩：
：
Wnyl=5030mm3
绕Y轴净截面抵抗矩；：
Wny2=5030mm3
型材净截面面积：
An=480.3mm2
横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚：
t=5.Omm
横梁截面垂直于x轴腹板的截面总宽度：
tx=5mm
横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度：
ty=5.Omm
型材受力面对中性轴的静矩（绕X轴）：
Sx=3179mm3
型材受力面对中性轴的静矩（绕Y轴）：
Sy=
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