干挂石材幕墙计算书文档格式.docx

1、（Z/10）0.44 z=0.318（Z/10）0.60 本工程属于B类地区,故z=1.000 s-风荷载体型系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006版）第7.3.3条取为：-1.2 W0-基本风压,按建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006版）附表D.4给出的50年一遇的风压采用，但不得小于0.3kN/m2，大连地区取为0.650kN/m2（3）.地震作用计算: qEAk=EmaxGAK qEAk-水平地震作用标准值 E-动力放大系数,按 5.0 取定 max-水平地震影响系数最大值，按相应抗震设防烈度和设计基本地震加速度取定: max选择可按JGJ102-200

2、3中的表5.3.4进行。表5.3.4 水平地震影响系数最大值max抗震设防烈度6度7度8度max0.040.08（0.12）0.16（0.24）注:7、8度时括号内数值分别用于设计基本地震速度为0.15g和0.30g的地区。 设计基本地震加速度为0.05g，抗震设防烈度6度： max=0.04 设计基本地震加速度为0.10g，抗震设防烈度7度： max=0.08 设计基本地震加速度为0.15g，抗震设防烈度7度： max=0.12 设计基本地震加速度为0.20g，抗震设防烈度8度： max=0.16 设计基本地震加速度为0.30g，抗震设防烈度8度： max=0.24 设计基本地震加速度为0.

3、40g，抗震设防烈度9度： max=0.32 大连设计基本地震加速度为0.10g，抗震设防烈度为7度，故取max=0.08 GAK-幕墙构件的自重（N/m2）（4）.作用效应组合:一般规定，幕墙结构构件应按下列规定验算承载力和挠度： a.无地震作用效应组合时，承载力应符合下式要求： 0S R b.有地震作用效应组合时，承载力应符合下式要求： SE R/RE式中 S-荷载效应按基本组合的设计值； SE-地震作用效应和其他荷载效应按基本组合的设计值； R-构件抗力设计值； 0-结构构件重要性系数，应取不小于1.0； RE-结构构件承载力抗震调整系数，应取1.0； c.挠度应符合下式要求： df d

4、f,lim df-构件在风荷载标准值或永久荷载标准值作用下产生的挠度值； df,lim-构件挠度限值； d.双向受弯的杆件，两个方向的挠度应分别符合dfdf,lim的规定。幕墙构件承载力极限状态设计时，其作用效应的组合应符合下列规定： 1 有地震作用效应组合时，应按下式进行： S=GSGK+wwSWK+EESEK 2 无地震作用效应组合时，应按下式进行： S=GSGK+wwSWK S-作用效应组合的设计值； SGk-永久荷载效应标准值； SWk-风荷载效应标准值； SEk-地震作用效应标准值； G-永久荷载分项系数； W-风荷载分项系数； E-地震作用分项系数； W-风荷载的组合值系数； E-

5、地震作用的组合值系数； 进行幕墙构件的承载力设计时，作用分项系数，按下列规定取值： 一般情况下，永久荷载、风荷载和地震作用的分项系数G、W、E应分别取1.2、1.4和1.3； 当永久荷载的效应起控制作用时，其分项系数G应取1.35；此时，参与组合的可变荷载效应仅限于竖向荷载效应； 当永久荷载的效应对构件利时，其分项系数G的取值不应大于1.0。 可变作用的组合系数应按下列规定采用： 一般情况下，风荷载的组合系数W应取1.0，地震作用于的组合系数E应取0.5。 对水平倒挂玻璃及框架，可不考虑地震作用效应的组合，风荷载的组合系数W应取1.0（永久荷载的效应不起控制作用时）或0.6（永久荷载的效应起控

6、制作用时）。幕墙构件的挠度验算时，风荷载分项系数W和永久荷载分项系数均应取1.0，且可不考虑作用效应的组合。.材料力学性能: 材料力学性能，主要参考JGJ 102-2003 玻璃幕墙工程技术规范。（1）.玻璃的强度设计值应按表5.2.1的规定采用。表5.2.1 玻璃的强度设计值 fg（N/mm2）种 类厚度（mm）大 面侧 面普通玻璃528.019.5浮法玻璃51228.0 151924.0 17.0 2020.0 14.0 钢化玻璃84.0 58.872.0 50.459.0 41.3注：1. 夹层玻璃和中空玻璃的强度设计值可按所采用的玻璃类型确定；2. 当钢化玻璃的强度标准达不到浮法玻璃强

7、度标准值的3倍时，表中数值 应根据实测结果予于调整；3. 半钢化玻璃强度设计值可取浮法玻璃强度设计值的2倍。当半钢化玻璃 的强度标准值达不到浮法玻璃强度标准值的2倍时，其设计值应根据实 测结果予于调整；4. 侧面玻璃切割后的断面，其宽度为玻璃厚度。（2）.铝合金型材的强度设计值应按表5.2.2的规定采用。表5.2.2 铝合金型材的强度设计值fa（N/mm2）铝合金牌号状 态壁厚（mm）强度设计值fa抗拉、抗压抗剪局部承压6061T4不区分85.5 49.6 133.0 T6190.5 110.5 199.0 6063T5120.0 140.0 81.2 161.0 6063A10124.4 7

8、2.2 150.0 10116.6 67.6 141.5 147.7 85.7 172.0 163.0 （3）.钢材的强度设计值应按现行国家标准钢结构设计规范GB50017-2003的规定采用，也可按表5.2.3采用。表5.2.3 钢材的强度设计值fs（N/mm2）钢材牌号厚度或直径d（mm）抗拉、抗压、抗弯端面承压Q235d1621512532516d4020512040d60200115Q34531018040016d3529517035d50265155表中厚度是指计算点的钢材厚度；对轴心受力杆件是指截面中较厚钢板的厚度.（4）.玻璃幕墙材料的弹性模量可按表5.2.8的规定采用。表5.2

9、.8 材料的弹性模量 E（N/mm2）材 料E玻 璃0.72105铝合金0.70105钢、不锈钢2.06105消除应力的高强钢丝2.05105不锈钢绞线1.201051.50105高强钢绞线1.95105钢丝绳0.801051.00105 注：钢绞线弹性模量可按实测值采用。（5）.玻璃幕墙材料的泊松比可按表5.2.9的规定采用。表5.2.9 材料的泊松比玻璃0.200.300.33高强钢丝、钢绞线（6）.玻璃幕墙材料的线膨胀系数可按表5.2.10的规定采用。表5.2.10 材料的线膨胀系数（1/）材料 0.8010-51.0010-5不锈钢板1.802.35混凝土1.00铝材1.20砌砖体0.

10、50（7）.玻璃幕墙材料的重力密度标准值可按表5.3.1的规定采用。表5.3.1 材料的重力密度g（kN/m3）g普通玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃25.6矿棉1.21.5玻璃棉0.51.0钢材78.5岩棉0.52.5一、风荷载计算 标高为37.9m处风荷载计算（1）. 风荷载标准值计算: W0:基本风压 W0=0.65 kN/m2 gz: 37.9m高处阵风系数（按B类区计算）1+（Z/10）-0.16=1.609 z: 37.9m高处风压高度变化系数（按B类区计算）: （GB50009-2001（2006版） =1.000（37.9/10）0.32=1.532 s:风荷载体型系数 s

11、=-1.20W0 （GB50009-2001（2006版） =1.6091.5321.20.650 =1.923 kN/m2（2）. 风荷载设计值: W: 风荷载设计值（kN/m2） w: 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=wWk=1.41.923=2.692kN/m2二、板强度校核: 1.石材强度校核 用级石材，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：=3.700N/mm2 Ao: 石板短边长：0.600m Bo: 石板长边长：1.10

12、0m a: 计算石板抗弯所用短边长度: 0.600m b: 计算石板抗弯所用长边长度: 0.900m t: 石材厚度: 25.0mm GAK:石板自重=700.00N/mm2 m1: 四角支承板弯矩系数, 按短边与长边的边长比（a/b=0.667） 查表得: 0.1383 Wk: 风荷载标准值: 1.923kN/m2 垂直于平面的分布水平地震作用: qEAk: 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用 （kN/m2） qEAk=5 =50.080700.000/1000 =0.280kN/m2 荷载组合设计值为： Sz=1.4Wk+1.30.5qEAk =2.874kN/m2 应力设计值为： =6m1

13、Szb2103/t2 =60.13832.8740.9002103/25.02 =3.091N/mm2 3.091N/mm23.700N/mm2 强度可以满足要求 2.石材剪应力校核 校核依据: max :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: 2石板厚度: d:槽宽: 7.0mm s:槽底总长度: 60.0mm :系数,取1.25 对边开槽 =SzAoBo1000/n（t-d）s =1.098N/mm2 1.098N/mm21.900N/mm2 石材抗剪强度可以满足 3.挂钩剪应力校核挂钩剪应力设计值（N/mm2） Ap:挂钩截面面积: 19.600mm2100

14、0/（2nAp） =30.245N/mm2 30.245N/mm2125.000N/mm2 挂板抗剪强度可以满足 三、幕墙立柱计算:1. 荷载计算:（1）风荷载均布线荷载设计值（矩形分布） qw: 风荷载均布线荷载设计值（kN/m） 风荷载设计值: 2.692kN/m2 B: 幕墙分格宽: 1.000m qw=WB =2.6921.000 =2.692 kN/m（2）立柱弯矩: Mw: 风荷载作用下立柱弯矩（kN.m） 风荷载均布线荷载设计值: 2.692（kN/m） Hsjcg: 立柱计算跨度: 3.300m Mw=qwHsjcg2/83.3002/8 =3.664 kNm qEA: 地震作

15、用设计值（KN/m2）: 垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值: 垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值 （kN/m2）GAk =0.280 kN/m2 E: 幕墙地震作用分项系数: 1.3 qEA=1.3 =1.30.280 =0.364 kN/m2 qE：水平地震作用均布线作用设计值（矩形分布） qE=qEA =0.364 =0.364 kN/m ME: 地震作用下立柱弯矩（kNm）: ME=qE =0.495kN M: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩（kNm） 采用SW+0.5SE组合 M=Mw+0.5ME =3.664+0.50.495 =3.912kN2. 选用立柱型材的截面

16、特性: 立柱型材号: XC1HHH 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=2.10105N/mm2 X轴惯性矩: Ix=101.000cm4 Y轴惯性矩: Iy=16.600cm4 立柱型材在弯矩作用方向净截面抵抗矩: Wn=25.300cm3 立柱型材净截面积: An=10.250cm2 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: Ss=37.400cm3 塑性发展系数: =1.053. 幕墙立柱的强度计算: N

17、/An+M/（Wn）a=215.0N/mm2（拉弯构件） 幕墙自重线荷载: Gk=700B/1000 =7001.000/1000 =0.700kN/m Nk: 立柱受力: Nk=GkL =0.7003.300 =2.310kN N: 立柱受力设计值: rG: 结构自重分项系数: 1.2 N=1.2Nk =1.22.310 =2.772kN : 立柱计算强度（N/mm2）（立柱为拉弯构件） 2.772kN An: 立柱型材净截面面积: 10.250cm2 立柱弯矩: 3.912kN Wn: 立柱在弯矩作用方向净截面抵抗矩: 25.300cm3 : 1.05 =N10/An+M103/（1.05

18、Wn） =2.77210/10.250+3.91225.300） =149.965N/mm2 149.965N/mm2 1/250 挠度不满足要求！层间增加一支点，立柱计算跨度：1.65m 计算如下：校核依据:Ix）=0.875mm 1.650m =0.875/（1.650 =1/1886 挠度可以满足要求！5. 立柱抗剪计算: max=125.0N/mm2（1）Qwk: 风荷载作用下剪力标准值（kN） Qwk=WkHsjcgB/2 =1.9233.3001.000/2 =3.173kN（2）Qw: 风荷载作用下剪力设计值（kN） Qw=1.4Qwk =1.43.173 =4.442kN（3）

19、QEk: 地震作用下剪力标准值（kN） QEk=qEAk =0.280 =0.462kN（4）QE: 地震作用下剪力设计值（kN） QE=1.3QEk0.462 =0.601kN（5）Q: 立柱所受剪力: 采用Qw+0.5QE组合 Q=Qw+0.5QE =4.442+0.50.601 =4.743kN（6）立柱剪应力: 立柱剪应力: Ss: 37.400cm3 Ix: 立柱型材截面惯性矩: 101.000cm4 =QSs100/（IxLT_x） =4.74337.400100/（101.0006.000） =29.270N/mm2 =29.270N/mm2 125.0N/mm2 立柱抗剪强度可

20、以满足 四、立柱与主结构连接 采用SG+SW+0.5SE组合 N1wk: 连接处风荷载总值（N）: N1wk=WkB10001.000 =6345.9N 连接处风荷载设计值（N） : N1w=1.4N1wk6345.9 =8884.26N N1Ek: 连接处地震作用（N）: N1Ek=qEAk =924.0N N1E: 连接处地震作用设计值（N）: N1E=1.3N1Ek924.0 =1201.2N N1: 连接处水平总力（N）: N1=N1w+0.5N1E =8884.26+0.51201.2 =9484.86N N2: 连接处自重总值设计值（N）: N2k=700Hsjcg =2310.0N N2=1.2N2k2310.0 =2772.0N 连接处总合力（N）: N=（N12+N22）0.5 =（9484.862+2772.0002）0.5 =9881.63N根据钢结构设计规范GB50017-2003 公式7.1.1-1、7.1.1-2和7.1.1-3计算 hf:角焊缝焊脚尺寸8.000mm角焊缝实际长度80.000mm he:角焊缝的计算厚度=0.7hf=5.6mm