裙楼石材幕墙计算书.docx

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裙楼石材幕墙计算书裙楼石材幕墙计算书石材幕墙设计计算书目录1计算引用的规范、标准及资料11.1幕墙设计规范：

11.2建筑设计规范：

11.3铝材规范：

21.4金属板及石材规范：

21.5玻璃规范：

21.6钢材规范：

31.7胶类及密封材料规范：

31.8五金件规范：

41.9相关物理性能等级测试方法：

41.10建筑结构静力计算手册（第二版）51.11土建图纸：

52基本参数52.1幕墙所在地区52.2地面粗糙度分类等级52.3抗震设防53幕墙承受荷载计算63.1风荷载标准值的计算方法63.2计算支撑结构时的风荷载标准值73.3计算面板材料时的风荷载标准值73.4垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值73.5作用效应组合84幕墙立柱计算84.1立柱型材选材计算94.2确定材料的截面参数104.3选用立柱型材的截面特性114.4立柱的抗弯强度计算114.5立柱的挠度计算124.6立柱的抗剪计算125幕墙横梁计算135.1横梁型材选材计算145.2确定材料的截面参数155.3选用横梁型材的截面特性165.4幕墙横梁的抗弯强度计算175.5横梁的挠度计算175.6横梁的抗剪计算186短槽式（托板）连接石材的选用与校核196.1石材板块荷载计算196.2石材的抗弯设计196.3短槽托板在石材中产生的剪应力校核206.4短槽托板剪应力校核207连接件计算217.1横梁与立柱间焊接强度计算217.2立柱与主结构间焊接强度计算228幕墙埋件计算（后锚固结构）238.1荷载标准值计算238.2锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算248.3群锚受剪内力计算268.4锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载力计算268.5混凝土锥体受拉破坏承载力计算268.6锚栓或植筋钢材受剪破坏承载力计算288.7混凝土楔形体受剪破坏承载力计算298.8混凝土剪撬破坏承载能力计算308.9拉剪复合受力承载力计算309幕墙转接件强度计算319.1受力分析319.2转接件的强度计算3110幕墙焊缝计算3210.1受力分析3210.2焊缝特性参数计算3210.3焊缝校核计算3311石材幕墙幕墙胶类及伸缩缝计算3311.1立柱连接伸缩缝计算3311.2耐侯胶胶缝计算3312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石材幕墙设计计算书11计算引用的规范、标准及资料计算引用的规范、标准及资料11.1幕墙设计规范：

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/T216-200811.2建筑设计规范：

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JGJ85-201011.3铝材规范：

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/T3880.13-2006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/T459-200311.4金属板及石材规范：

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/T13890-200811.5玻璃规范：

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/T11944-200211.6钢材规范：

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/T0961997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/T699-199911.7胶类及密封材料规范：

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/T13477.120-2002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/T914-200311.8五金件规范：

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JG189-200611.9相关物理性能等级测试方法：

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/T228-200211.10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）11.11土建图纸：

土建图纸：

12基本参数基本参数12.1幕墙所在地区幕墙所在地区西安地区；12.2地面粗糙度分类等级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C类地形考虑。

12.3抗震设防抗震设防按建筑工程抗震设防分类标准，建筑工程应分为以下四个抗震设防类别：

1.特殊设防类：

指使用上有特殊设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑，简称甲类；2.重点设防类：

指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑，简称乙类；3.标准设防类：

指大量的除1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑，简称丙类；4.适度设防类：

指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害，允许在一定条件下适度降低要求的建筑，简称丁类；在维护结构抗震设计计算中：

1.特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施，同时，应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用；2.重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施，同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用；3.标准设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用；4.适度设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用；根据国家规范建筑抗震设计规范GB50011-2010，西安地区地震基本烈度为：

8度，地震动峰值加速度为0.2g，由于本工程是标准设防类，因此实际抗震计算中的水平地震影响系数最大值应按本地区抗震设防烈度选取，也就是取：

max=0.16；13幕墙承受荷载计算幕墙承受荷载计算13.1风荷载标准值的计算方法风荷载标准值的计算方法幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范（GB50009-20012006年版）计算：

wk=gzzs1w07.1.1-2GB50009-20012006年版上式中：

wk：

作用在幕墙上的风荷载标准值（MPa）；Z：

计算点标高：

9.6m；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（高度不足5m按5m计算）：

gz=K（1+2f）其中K为地面粗糙度调整系数，f为脉动系数A类场地：

gz=0.92（1+2f）其中：

f=0.387（Z/10）-0.12B类场地：

gz=0.89（1+2f）其中：

f=0.5（Z/10）-0.16C类场地：

gz=0.85（1+2f）其中：

f=0.734（Z/10）-0.22D类场地：

gz=0.80（1+2f）其中：

f=1.2248（Z/10）-0.3对于C类地形，9.6m高度处瞬时风压的阵风系数：

gz=0.85（1+2（0.734（Z/10）-0.22）=2.1091z：

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Z450m时，取Z=450m，当Z30m时，取Z=30m；对于C类地形，9.6m高度处风压高度变化系数：

z=0.616（Z/10）0.44=0.7363s1：

局部风压体型系数；按建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006年版）第7.3.3条：

验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数s1：

一、外表面1.正压区按表7.3.1采用；2.负压区-对墙面，取-1.0-对墙角边，取-1.8二、内表面对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。

本计算点为大面位置。

按JGJ102-2003第5.3.2条文说明：

风荷载在建筑物表面分布是不均匀的，在檐口附近、边角部位较大。

根据风洞试验结果和国外的有关资料，在上述区域风吸力系数可取-1.8，其余墙面可考虑-1.0，由于维护结构有开启的可能，所以还应考虑室内压-0.2。

对无开启的结构，建筑结构荷载规范条文说明第7.3.3条指出“对封闭建筑物，考虑到建筑物内实际存在的个别洞口和缝隙，以及机械通风等因素，室内可能存在正负不同的气压，参照国外规范，大多取（0.2-0.25）的压力系数，现取0.2”。

即不论有无开启扇，均要考虑内表面的局部体型系数。

另注：

上述的局部体型系数s1

（1）是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况，当围护构件的从属面积A大于或等于10m2时，局部风压体型系数s1（10）可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时，局部风压体型系数s1（A）可按面积的对数线性插值，即：

s1（A）=s1

（1）+s1（10）-s1

（1）logA在上式中：

当A10m2时，取A=10m2；当A1m2时，取A=1m2；s1（10）=0.8s1

（1）w0：

基本风压值（MPa），根据现行GB50009-2001附表D.4（全国基本风压分布图）中数值采用，但不小于0.3KN/m2，按重现期50年，西安地区取0.00035MPa；13.2计算支撑结构时的风荷载标准值计算支撑结构时的风荷载标准值计算支撑结构时的构件从属面积：

A=1.24.2=5.04m2LogA=0.702s1（A）=s1

（1）+s1（10）-s1

（1）logA=0.86s1=0.86+0.2=1.06wk=gzzs1w0=2.10910.73631.060.00035=0.000576MPa因为wk0.001MPa,所以按JGJ102-2003，取wk=0.001MPa.13.3计算面板材料时的风荷载标准值计算面板材料时的风荷载标准值计算面板材料时的构件从属面积：

A=0.90.63=0.567m2LogA=0s1（A）=s1

（1）+s1（10）-s1

（1）logA=1s1=1+0.2=1.2wk=gzzs1w0=2.10910.73631.20.00035=0.000652MPa因为wkH，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：

15.1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=0.001900=0.9N/mmqw：

风荷载线分布最大荷载集度设计值（N/mm）；qw=1.4qwk=1.40.9=1.26N/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0.16；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/A5.3.4JGJ102-2003=5.00.160.001=0.0008MPaqEk：

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=0.0008900=0.72N/mmqE：

横梁受水平地震作用线荷载集度设计值（N/mm）；qE=1.3qEk=1.30.72=0.936N/mm（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：

5.4.1JGJ102-2003q=qw+0.5qE=1.26+0.50.936=1.728N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值：

5.4.1JGJ102-2003qk=qwk=0.9N/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：

5.4.1JGJ102-2003Mw=qwB2（3-（H/B）2）/24ME=qEB2（3-（H/B）2）/24My=Mw+0.5ME=qB2（3-（H/B）2）/24=1.72812002（3-（900/1200）2）/24=252720Nmm（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/mm）；H1：

横梁自重荷载作用高度（mm），对挂式结构取横梁下分格高，对非挂式结构取横梁上分格高；Gk=0.001H1=0.001900=0.9N/mmG：

横梁自重线荷载设计值（N/mm）；G=1.2Gk=1.20.9=1.08N/mmMx：

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=1.0812002/8=194400Nmm15.2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）；Wny：

绕Y方向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（Nmm）；My：

风荷载及地震作用弯矩组合值（Nmm）；x，y：

塑性发展系数：

对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05；对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB50429-2007，均取1.00；fs：

型材抗弯强度设计值（MPa），对Q235取215；按下面公式计算：

Wnx=Mx/xfs=194400/1.05/215=861.13mm3Wny=My/yfs=252720/1.05/215=1119.468mm3

（2）横梁惯性矩预选：

df1,lim：

按规范要求，横梁在水平力标准值作用下的挠度限值（mm）；df2,lim：

按规范要求，横梁在自重力标准值作用下的挠度限值（mm）；B：

横梁跨度（mm）；按相关规范，钢材横梁的相对挠度不应大于L/250，铝材横梁的相对挠度不应大于L/180；建筑幕墙GB/T21086-2007还有如下规定：

按5.1.1.2，对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙（其它形式幕墙或外维护结构无绝对挠度限制）：

当跨距4500mm时，绝对挠度不应该大于20mm；当跨距4500mm时，绝对挠度不应该大于30mm；按5.1.9，b，自重标准值作用下挠度不应超过其跨度的1/500，并且不应大于3mm；B/250=1200/250=4.8mmB/500=1200/500=2.4mm对本例取：

df1,lim=4.8mmdf2,lim=2.4mmqk：

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）；df1,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）Iymi