宜城市人民醫院外科樓幕墻裝飾工程

石材幕墻

設計計算書

設計：__________

校對：__________

審核：__________

批準：__________

湖南六建裝飾設計工程有限責任公司

二0一0年二月二十四日

目錄

1計算引用的規范、標準及資料...............................................................1

1.1幕墻設計規范：.....................................................................I

1.2建筑設計規范：.....................................................................1

1.3鋁材規范：.........................................................................2

1.4金屬板及石材規范：................................................................2

1.5玻璃規范：.........................................................................2

1.6鋼材規范：.........................................................................3

1.7膠類及密封材料規范：..............................................................3

1.8五金件規范：.......................................................................4

1.9相關物理性能等級測試方法：........................................................4

1.10《建筑結構靜力計算手冊》（第二版）..................................................5

1.11土建圖紙：........................................................................5

2基本參數.................................................................................5

2.1幕墻所在地區.......................................................................5

2.2地面粗糙度分類等級................................................................5

2.3抗震設防...........................................................................5

3幕墻承受荷載計算.........................................................................6

3.1風荷載標準值的計算方法............................................................6

3.2計算支撐結構忖的風荷載標準值......................................................7

3.3計算面板材料時的風荷載標準值......................................................7

3.4垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值...........................................7

3.5作用效應組合.......................................................................8

4幕墻立柱計算.............................................................................8

4.1立柱型材選材計算...................................................................9

4.2確定材料的截面參數...............................................................10

4.3選用立柱型材的截面特性............................................................11

4.4立柱的抗彎強度計算................................................................11

4.5立柱的撓度計算....................................................................12

4.6立柱的抗剪計算....................................................................12

5幕墻橫梁計算............................................................................13

5.1橫梁型材選材計算..................................................................13

5.2確定材料的截面參數...............................................................15

5.3選用橫梁型材的截面特性...........................................................16

5.4幕墻橫梁的抗彎強度計算...........................................................16

5.5橫梁的撓度計算....................................................................17

5.6橫梁的抗剪計算....................................................................17

6短槽式（托板）連接石材的選用與校核........................................................18

6.1石材板塊荷載計算..................................................................19

6.2石材的抗彎設計....................................................................19

6.3短槽托板在石材中產生的剪應力校核.................................................20

6.4短槽托板剪應力校核................................................................20

7連接件計算..............................................................................21

7.1橫梁與角碼間連接..................................................................21

7.2角碼與立柱連接....................................................................22

7.3立柱與主結構連接.................................................................23

8幕墻埋件計算（后錨固結構）................................................................25

8.1荷載值計算........................................................................25

8.2錨栓群中承受拉力最大錨栓的拉力計算..............................................26

8.3群錨受剪內力計算.................................................................27

8.4錨栓或植筋鋼材破壞時的受拉承載力計算............................................27

8.5混凝土錐體受拉破壞承載力計算.....................................................28

8.6錨栓或植筋鋼材受剪破壞承載力計算................................................30

8.7混凝土楔形體受剪破壞承載力計算...................................................30

8.8混凝土剪撬破壞承載能力計算.......................................................32

8.9拉剪復合受力承載力計算...........................................................32

9幕墻轉接件強度計算......................................................................32

9.1受力分析..........................................................................33

9.2轉接件的強度計算.................................................................33

10幕墻焊縫計算...........................................................................33

10.1受力分析.........................................................................33

10.2焊縫特性參數計算................................................................33

10.3焊縫校核計算.....................................................................34

11石材幕墻幕墻膠類及伸縮縫計算..........................................................34

11.1立柱連接伸縮縫計算..............................................................35

11.2耐侯膠膠縫計算..................................................................35

12附錄常用材料的力學及其它物理性能.....................................................36

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石材幕墻設計計算書

1計算引用的規范、標準及資料

1.1幕墻設計規范：

《鋁合金結構設計規范》GB50429-2007

《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ102-2003

《點支式玻璃幕墻工程技術規程》CECS127-2001

《玻璃幕墻點支承裝置》JG138-2010

《吊掛式玻璃幕墻支承裝置》JG139-2001

《建筑瓷板裝飾工程技術規范》CECS101：98

《建筑幕墻》GB/T21086-2007

《金屬與石材幕墻工程技術規范》JGJ133-2001

《小單元建筑幕墻》JG/T216-2008

1.2建筑設計規范：

《地震震級的規定》GB/T17740-1999

《鋼結構防火涂料》GB14907-2002

《鋼結構設計規范》GB50017-2003

《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ3-2002

《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95（2005年版）

《高處作業吊藍》GB19155-2003

《工程抗震術語標準》JGJ/T97-2010

《工程網絡計劃技術規程》JGJ/T121-99

《混凝土結構后錨固技術規程》JGJ145-2004

《混凝土結構設計規范》GB50010-2010

《混凝土用膨脹型、擴孔型建筑錨栓》JG160-2004

《建筑表面用有機硅防水劑》JC/T902-2002

《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2010

《建筑防火封堵應用技術規程》CECS154：2003

《建筑鋼結構焊接技術規程》JGJ81-2002

《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223-2008

《建筑工程預應力施工規程》CECS180：2005

《建筑結構荷載規范》GB50009-2001（2006年版、局部修訂）

《建筑結構可靠度設計統一標準》GB50068-2001

《建筑抗震設計規范》GB50011-2010

《建筑設計防火規范》GB50016-2006

《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010

《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》GB50018-2002

《民用建筑設計通則》GB50352-2005

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《預應力筋用錨具、夾具和連接器應用技術規程》JGJ85-2010

1.3鋁材規范：

《變形鋁及鋁合金化學成份》GB/T3190-2008

《建筑用隔熱鋁合金型材》JG175-2011

《建筑用鋁型材、鋁板氟碳涂層》JG/T133-2000

《鋁合金建筑型材第1部分基材》GB5237.1-2008

《鋁合金建筑型材第2部分陽極氧化、著色型材》GB5237.2-2008

《鋁合金建筑型材第3部分電泳涂漆型材》GB5237.3-2008

《鋁合金建筑型材第4部分粉末噴涂型材》GB5237.4-2008

《鋁合金建筑型材第5部分氟碳漆噴涂型材》GB5237.5-2008

《鋁合金建筑型材第6部分隔熱型材》GB5237.6-2004

《鋁及鋁合金彩色涂層板、帶材》YS/T431-2000

《一般工業用鋁及鋁合金板、帶材》GB/T3880.1-3-2006

《鋁型材截面幾何參數算法及計算機程序要求》YS/T437-2009

《有色電泳涂漆鋁合金建筑型材》YS/T459-2003

1.4金屬板及石材規范：

《干掛飾面石材及其金屬掛件》JC830.k2-2005

《建筑裝飾用微晶玻璃》JC/T872-2000

《建筑幕墻用瓷板》JG/T217-2007

《建筑裝飾用搪瓷鋼板》JG/T234-2008

《微晶玻璃陶瓷復合磚》JC/T994-2006

《超薄天然石材復合板》JC/T1049-2007

《鋁幕墻板、板基》YS/T429.1-2000

《鋁幕墻板、氟碳噴漆鋁單板》YS/T429.2-2000

《建筑幕墻用鋁塑復合板》GB/T17748-2008

《鋁塑復合板用鋁帶》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

《天然花崗石荒料》JC/T204-2001

《天然花崗石建筑板材》GB/T18601-2009

《天然石材統一編號》GB/T17670-2008

《天然飾面石材術語》GB/T13890-2008

1.5玻璃規范：

《鍍膜玻璃第1部分：陽光控制鍍膜玻璃》GB/T18915.1-2002

《鍍膜玻璃第2部分：低輻射鍍膜玻璃》GB/T18915.2-2002

《防彈玻璃》GB17840-1999

《平板玻璃》GB11614-2009

《建筑用安全玻璃第3部分：夾層玻璃》GB15763.3-2009

《建筑用安全玻璃第2部分：鋼化玻璃》GB15763.2-2005

《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2009

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《幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃》GB17841-2008

《熱彎玻璃》JC/T915-2003

《壓花玻璃》JC/T511-2002

《中空玻璃》GB/T11944-2002

1.6鋼材規范：

《建筑結構用冷彎矩形鋼管》JG/T178-2005

《不銹鋼棒》GB/T1220-2007

《不銹鋼冷加工鋼棒》GB/T4226-2009

《不銹鋼冷軋鋼板及鋼帶》GB/T3280-2007

《不銹鋼熱軋鋼板及鋼帶》GB/T4237-2007

《不銹鋼小直徑無縫鋼管》GB/T3090-2000

《擦窗機》GB19154-2003

《彩色涂層鋼板和鋼帶》GB/T12754-2006

《低合金鋼焊條》GB/T5118-1995

《低合金高強度結構鋼》GB/T1591-2008

《建筑幕墻用鋼索壓管接頭》JG/T201-2007

《耐候結構鋼》GB/T4171-2008

《高碳銘不銹鋼絲》YB/T096—1997

《合金結構鋼》GB/T3077-1999

《金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術要求》GB/T13912-2002

《冷拔異形鋼管》GB/T3094-2000

《碳鋼焊條》GB/T5117-1999

《碳素結構鋼》GB/T700-2006

《碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋薄鋼板及鋼帶》GB/T912-2008

《碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋厚鋼板及鋼帶》GB/T3274-2007

《優質碳素結構鋼》GB/T699-1999

1.7膠類及密封材料規范：

《丙烯酸酯建筑密封膏》JC484-2006

《幕墻玻璃接縫用密封膠》JC/T882-2001

《彩色涂層鋼板用建筑密封膠》JC/T884-2001

《丁基橡膠防水密封膠粘帶》JC/T942-2004

《干掛石材幕墻用環氧膠粘劑》JC887-2001

《工業用橡膠板》GB/T5574-1994

《混凝土建筑接縫用密封膠》JC/T881-2001

《建筑窗用彈性密封劑》JC485-2007

《建筑密封材料試驗方法》GB/T13477.1-20-2002

《建筑用防霉密封膠》JC/T885-2001

《建筑用硅酮結構密封膠》GB16776-2005

《建筑用巖棉、礦渣棉絕熱制品》GB/T19686-2005

《建筑用硬質塑料隔熱條》JG/T174-2005

《建筑裝飾用天然石材防護劑》JC/T973-2005

《聚氨酯建筑密封膠》JC/T482-2003

《聚硫建筑密封膠》JC/T483-2006

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《絕熱用巖棉、礦棉及其制品》GB/T11835-2007

《硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強度的測定》GB/T529-1999

《石材用建筑密封膠》JC/T883-2001

《橡膠袖珍硬度計壓入硬度試驗方法》GB/T531-1999

《修補用天然橡膠膠粘劑》HG/T3318-2002

《中空玻璃用彈性密封膠》JC/T486-2001

《中空玻璃用丁基熱熔密封膠》JC/T914-2003

1.8五金件規范：

《封閉型沉頭抽芯釧釘》GB/T12616-2004

《封閉型平圓頭抽芯怫釘》GB/T12615-2004

《緊固件螺栓和螺釘》GB/T5277-1985

《緊固件公差螺栓、螺釘、螺柱和螺母》GB/T3103.1-2002

《緊固件機械性能不銹鋼螺母》GB/T3098.15-2000

《緊固件機械性能不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱》GB/T3098.6-2000

《緊固件機械性能抽芯硼釘》GB/T3098.19-2004

《緊固件機械性能螺母、粗牙螺紋》GB/T3098.2-2000

《緊固件機械性能螺母、細牙螺紋》GB/T3098.4-2000

《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》GB/T3098.1-2010

《緊固件機械性能自攻螺釘》GB/T3098.5-2000

《緊固件術語盲釧釘》GB/T3099-2004

《螺紋緊固件應力截面積和承載面積》GB/T16823.1-1997

《十字槽盤頭螺釘》GB/T818-2000

《銅合金鑄件》GB/T13819-1992

《鋅合壓鑄件》GB/T13821-1992

《鋁合金壓鑄件》GB/T15114-2009

《鑄件尺寸公差與機械加工余量》QB/T6414-1999

《電動采光排煙窗》JG189-2006

1.9相關物理性能等級測試方法：

《玻璃幕墻工程質量檢驗標準》JGJ/T139-2001

《玻璃幕墻光學性能》GB/T18091-2000

《彩色涂層鋼板和鋼帶試驗方法》GB/T13448-2006

《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205-2001

《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2002

《建筑防水材料老化試驗方法》GB/T18244-2000

《建筑幕墻氣密、水密、抗風壓性能檢測方法》GB/T15227-2007

《建筑幕墻抗震性能振動臺試驗方法》GB/T18575-2001

《建筑幕墻平面內變形性能檢測方法》GB/T18250-2000

《建筑裝飾裝修工程質量驗收規范》GB50210-2001

《金屬材料室溫拉伸試驗方法》GB/T228-2002

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1.10《建筑結構靜力計算手冊》(第二版)

1.11土建圖紙：

2基本參數

2.1幕墻所在地區

襄樊地區；

2.2地面粗糙度分類等級

幕墻屬于外圍護構件，按《建筑結構荷載規范》(GB50009-2001)

A類：指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區；

B類：指田野、鄉村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉鎮和城市郊區；

C類：指有密集建筑群的城市市區；

D類：指有密集建筑群且房屋較高的城市市區；

依照上面分類標準，本工程按B類地形考慮。

2.3抗震設防

按《建筑工程抗震設防分類標準》，建筑工程應分為以下四個抗震設防類別：

1.特殊設防類：指使用上有特殊設施，涉及國家公共安全的重大建筑工程和地震時可能發生

嚴重次生災害等特別重大災害后果，需要進行特殊設防的建筑，簡稱甲類；

2.重點設防類：指地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的生命線相關建筑，以及地震時可

能導致大量人員傷亡等重大災害后果，需要提高設防標準的建筑，簡稱乙類；

3.標準設防類：指大量的除1、2、4款以外按標準要求進行設防的建筑，簡稱丙類；

4.適度設防類：指使用上人員稀少且震損不致產生次生災害，允許在一定條件下適度降低要

求的建筑，簡稱丁類；

在維護結構抗震設計計算中：

1.特殊設防類，應按高于本地區抗震設防烈度提高一度的要求加強其抗震措施，同時，應按

批準的地震安全性評價的結果且高于本地區抗震設防烈度的要求確定其地震作用；

2.重點設防類，應按高于本地區抗震設防烈度一度的要求加強其抗震措施，同時，應按本地

區抗震設防烈度確定其地震作用；

3.標準設防類，應按本地區抗震設防烈度確定其抗震措施和地震作用；

4,適度設防類，應按本地區抗震設防烈度確定其抗震措施和地震作用；

根據國家規范《建筑抗震設計規范》GB50011-2010,襄樊地區地震基本烈度為：6度，地震

動峰值加速度為0.05g,由于本工程是標準設防類，因此實際抗震計算中的水平地震影響系數最

大值應按本地區抗震設防烈度選取，也就是取：ama=0.04；

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3幕墻承受荷載計算

3.1風荷載標準值的計算方法

幕墻屬于外圍護構件，按建筑結構荷載規范(GB50009-20012006年版)計算:

wk=Bsz口zUS1WO7.1.1-2EGB50009-20012006年版］

上式中：

wx作用在幕墻上的風荷載標準值(MPa)；

Z：計算點標高：21m；

瞬時風壓的陣風系數；

根據不同場地類型,按以下公式計算(高度不足5m按5m計算)：

0gz=K(l+2u,)

其中K為地面粗糙度調整系數，■為脈動系數

-012

A類場地Pg=0.92X(l+2uf)其中U產0.387X(Z/1O)

B類場地Pgz=0.89X(1+2Pt)其中U產0.5(Z/10)"'6

022

C類場地0g=O.85X(1+2ur)其中Uf=0.734(Z/1O)-

-03

D類場地0g=O.8OX(1+2ur)其中UF1.2248(Z/IO)-

對于B類地形，21m高度處瞬時風壓的陣風系數:

Kz=0.89X(1+2X(0.5(Z/10)-O16))=1.6804

%：風壓高度變化系數；

根據不同場地類型,按以下公式計算：

024

A類場地：U2=1.379X(Z/1O)

當Z〉300m時，取Z=300m,當Z〈5m時，取Z=5m；

B類場地：U=(Z/10)°-32

當Z>350m時,取Z=350m,當ZGOm時,取Z=10m；

C類場地:u,=0.616X(Z/1O)044

當Z〉400m時，取Z=400m,當Z〈15m時，取Z=15m；

060

D類場地:u2=0.318X(Z/10)

當Z>450m時，取Z=450m,當Z〈30m時，取Z=30m；

對于B類地形，211n高度處風壓高度變化系數：

y=1.000X(Z/10)0%1.268

Hsi：局部風壓體型系數；

按《建筑結構荷載規范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3條：驗算圍護構件及其連接的

強度時，可按下列規定采用局部風壓體型系數

一、外表面

1.正壓區按表7.3.1采用；

2.負壓區

-對墻面，取T.0

一對墻角邊，取T.8

二、內表面

對封閉式建筑物，按表面風壓的正負情況取-0.2或0.2。

本計算點為大面位置。

按、口02-2003第5.3.2條文說明：風荷載在建筑物表面分布是不均勻的，在檐口附近、邊

角部位較大。根據風洞試驗結果和國外的有關資料］在上述區域風吸力系數可取-L8,其余墻面

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可考慮T.0,由于維護結構有開啟的可能，所以還應考慮室內壓-0.2。對無開啟的結構，《建筑

結構荷載規范》條文說明第7.3.3條指出“對封閉建筑物，考慮到建筑物內實際存在的個別洞口

和縫隙，以及機械通風等因素，室內可能存在正負不同的氣壓，參照國外規范，大多取±(0.2-

0.25)的壓力系數，現取±0.2"。即不論有無開啟扇，均要考慮內表面的局部體型系數。

另注：上述的局部體型系數口』1)是適用于圍護構件的從屬面積A小于或等于1m?的情況，

當圍護構件的從屬面積A大于或等于10m?時，局部風壓體型系數口410)可乘以折減系數0.8,

當構件的從屬面積小于lOn?而大于In?時，局部風壓體型系數UNA)可按面積的對數線性插值，

即：

usi(A)=usi(l)+[nS,(1O)-USi(l)]logA

在上式中：

當ANKW時,取A=1(W；

當AWlm?時,取A=lm\

usl(10)=0.8iisi(l)

w0：基本風壓值(MPa),根據現行《〈建筑結構荷載規范>>GB50009-2001附表D.4(全國基本風

壓分布圖)中數值采用，但不小于0.3KN/nA按重現期50年，襄樊地區取0.0003MPa；

3.2計算支撐結構時的風荷載標準值

計算支撐結構時的構件從屬面積：

A=l.2X4.5=5.4m2

LogA=0.732

usi(A)=usl(l)+[usl(10)-nsl(l)]logA

=0.854

Us]=0.854+0.2

=1.054

Wk=BBZUz口slWo

=1.6804X1.268X1.054X0.0003

=0.000674MPa因為w《).OOIMPa,所以按因為02-2003,取Wk=O.OOIMPa.

3.3計算面板材料時的風荷載標準值

計算面板材料時的構件從屬面積：

A=1.2X0.6=0.72m2

LogA=0

usi(A)=usl(l)+[usl(10)-usi(1)]logA

=1

口,1=1+0.2

=1.2

wk=BgzUz□slWo

=1.6804X1.268X1.2X0.0003

=0.000767MPa因為wWO.OOIMPa,所以按JG為02-2003,取Wk=0.OOIMPa.

3.4垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值

qeAk=PEamaxGk/A...5.3.4[JGJ102-2003]

q^：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值(MPa)；

BE：動力放大系數，取5.0；

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a陶：水平地震影響系數最大值，取0.04；

Gk：幕墻構件的重力荷載標準值(N)；

A：幕墻構件的面積(mn?)；

3.5作用效應組合

荷載和作用效應按下式進行組合：

S=YeSGlt+V.Y?Swk+VEYESEk...5.4.1[JGJ102-2003]

上式中：

s：作用效應組合的設計值；

Sck：重力荷載作為永久荷載產生的效應標準值；

s.k、s,；k：分別為風荷載，地震作用作為可變荷載產生的效應標準值；

YG>Y.、YE:各效應的分項系數；

5、WE：分別為風荷載，地震作用效應的組合系數。

上面的八、Y,、YE為分項系數,按5.4.2、5.4.3、5.4.4UGJ102-2003]規定如下:

進行幕墻構件強度、連接件和預埋件承載力計算時Y

重力荷載：YG：1.2；

風荷載：Y?:1.4;

地震作用：YE：1.3;

進行撓度計算時；

重力荷載：YG：1.0;

風荷載：Y,:1.0;

地震作用：可不做組合考慮；

上式中，風荷載的組合系數W,為L0;

地震作用的組合系數%為0.5;

4幕墻立柱計算

基本參數：

1：計算點標高：21m；

2：力學模型：簡支梁；

3：立柱跨度：L=4500mm；

4：立柱左分格寬：1200mm；立柱右分格寬：1200mm；

5：立柱計算間距：B=1200mm；

6：板塊配置：石材；

7：立柱材質：Q235；

8：安裝方式：偏心受拉；

本處幕墻立柱按簡支梁力學模型進行設計計算，受力模型如下:

8

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彎矩圖W)

剪力圖(V)

q(N/IDID)

?'IV1VIVVTVfVfVf?'yyyvyvVVfV'fVfV|V?'V

0

L

簡支梁受力模型

4.1立柱型材選材計算

(1)風荷載作用的線荷載集度(按矩形分布)：

q、*：風荷載線分布最大荷載集度標準值(N/mm)；

wk：風荷載標準值(MPa)；

B：幕墻立柱計算間距(mm)；

q?k=wkB

=0.001X1200

=1.2N/mm

q.：風荷載線分布最大荷載集度設計值(N/mm)；

q.=l.4qwk

=1.4X1.2

=1.68N/mm

(2)水平地震作用線荷載集度(按矩形分布)：

qw：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值(MPa)；

M：動力放大系數，取5.0；

ag：水平地震影響系數最大值，取0.04；

Gk：幕墻構件的重力荷載標準值(N),(含面板和框架)；

A：幕墻構件的面積(mn?)；

qEAk=BEa則GMA……5.3.4[JGJ102-2003]

=5.0X0.04X0.0011

=0.00022MPa

q.水平地震作用線荷載集度標準值(N/mm)；

B：幕墻立柱計算間距(mm)；

Qsk=qEAkB

=0.00022X1200

=0.264N/mm

qE：水平地震作用線荷載集度設計值(N/mm)；

QE=1.3qEk

=1.3X0.264

9

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=0.343N/mm

⑶幕墻受荷載集度組合：

用于強度計算時，采用S.+0.5SE設計值組合：……5.4.1[JGJ102-2003]

q=q?+0.5qE

=1.68+0.5X0.343

=1.852N/mm

用于撓度計算時，采用S,標準值：……5.4.1EJGJ102-2003]

Qk=q?k

=1.2N/mm

(4)立柱在組合荷載作用下的彎矩設計值：

Ms：彎矩組合設計值(N?mm)；

扎：風荷載作用下立柱產生的彎矩設計值(N?mm)；

M,：地震作用下立柱產生的彎矩設計值(N?mm)；

L：立柱跨度(mm)；

采用S.+0.5SE組合：

M..=q.I?/8

M^QEL2/8

Mx=M,+0.5Mi：

=qL2/8

=1.852X450078

=4687875N?mm

4.2確定材料的截面參數

(1)立柱抵抗矩預選值計算：

W?s：立柱凈截面抵抗矩預選值(mm3

M*:彎矩組合設計值(N?!!!□);

Y：塑性發展系數：

對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》GB50018-2002,取1.00；

對于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規范,取1.05；

對于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結構設計規范》GB50429-2007,1.00；

fs：型材抗彎強度設計值(MPa),對Q235取215MPa；

W?X=MX/Yfs

=4687875/1.05/215

=20765.781mm3

(2)立柱慣性矩預選值計算：

qu風荷載線荷載集度標準值(N/mm)；

E：型材的彈性模量(MPa),對Q235取206000MPa；

1

L?in：材料需滿足的繞X軸最小慣性矩(mm);

L：計算跨度(mm)；

按規范要求，立柱的撓度限值(mm)；

dr加=5qj7384ELnin

L/250=4500/250=18mm

按[5.1.1.2]《建筑幕墻》GB/T21086-2007的規定，對于構件式玻璃幕墻或單元幕墻(其它

形式幕墻或外維護結構無絕對撓度限制)：

當跨距W4500mm時，絕對撓度不應該大于20mm；

io

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當跨距＞4500mm時，絕對撓度不應該大于30mm；

對本例取：

dr.ii^lSmm

=

Ixniin5qkL'/384Edf,HM

=5X1.2X45007384/206000/18

=1727946.754mm'

4.3選用立柱型材的截面特性

按上一項計算結果選用型材號：槽12.6

型材的抗彎強度設計值：fs=215MPa

型材的抗剪強度設計值：Ts=125MPa

型材彈性模量：E=206000MPa

1

繞X軸慣性矩：Ix=3910000mm

繞Y軸慣性矩：I，=380000mm"

3

繞X軸凈截面抵抗矩：W?xl=62100mm

繞X軸凈截面抵抗矩：取2=62100mm：'

型材凈截面面積：A?=1569.2mm2

型材線密度：Yg=0.123182N/mm

型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=5.5mm

：i

型材受力面對中性軸的面積矩：Sx=36400mm

塑性發展系數：Y=1.05

4.4立柱的抗彎強度計算

(1)立柱軸向拉力設計值：

Nk：立柱軸向拉力標準值(N)；

q?：幕墻單位面積的自重標準值(MPa)；

A：立柱單元的面積(mn?)；

B：幕墻立柱計算間距(mm)；

L：立柱跨度(mm)；

Nk=qoAkA

=QcAkBL

=0.0011X1200X4500

=5940N

N：立柱軸向拉力設計值(N)；

N=l.2Nk

=1.2X5940

=7128N

(2)抗彎強度校核：

按簡支梁(受拉)立柱抗彎強度公式，應滿足：

N/An+M/YWn、Wfs...6.3.7[JGJ102-2003]

上式中：

N：立柱軸力設計值(N)；

立柱彎矩設計值(N,mm)；

A?：立柱凈截面面積(mn?)；

W?x：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm%

11

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丫屋塑性發展系數：

對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》GB50018-2002,取1.00；

對于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規范,取1.05；

對于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結構設計規范》GB50429-2007,取1.00；

fs：型材的抗彎強度設計值，取215MPa；

則：

N/A.+M/YWn=7128/1569.2+4687875/1.05/62100

=76.437MPaW215MPa

立柱抗彎強度滿足要求。

4.5立柱的撓度計算

因為慣性矩預選是根據撓度限值計算的，所以只要選擇的立柱慣性矩大于預選值，撓度就滿

足要求：

實際選用的型材慣性矩為：I*=3910000mm'

預選值為：I,“=1727946.754mm'

實際撓度計算值為：

dl=5qkL7384EIx

=5X1.2X45007384/206000/3910000

=7.955mm

而dr.liro=18mm

所以，立柱撓度滿足規范要求。

4.6立柱的抗剪計算

校核依據：

TT=125MPa(立柱的抗剪強度設計值)

(l)V.k：風荷載作用下剪力標準值(N)：

V**=WkBL/2

=0.001X1200X4500/2

=2700N

(2)Vw：風荷載作用下剪力設計值(N)：

Vw=l.4Vwk

=1.4X2700

=3780N

(3)V1;k：地震作用下剪力標準值(N)：

Vgk=QEAkBL/2

=0.00022X1200X4500/2

=594N

(4)VE：地震作用下剪力設計值(N)：

VE=1.3VEk

=1.3X594

=772.2N

(5)V：立柱所受剪力設計值組合：

采用V,+0.5%組合：

V=V,+0.5VE

=3780+0.5X772.2

12

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=4166.1N

(6)立柱剪應力校核：

Tmax：立柱最大剪應力(MPa)；

V：立柱所受剪力(N)；

Sx：立柱型材受力面對中性軸的面積矩(mm>

L：立柱型材截面慣性矩(mm」)；

t：型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度(mm)；

T?ax=VSs/Lt

=4166.1X36400/3910000/5.5

=7.052MPa

7.052MPa〈125MPa

立柱抗剪強度滿足要求！

5幕墻橫梁計算

基本參數：

1：計算點標高：21m；

2：橫梁跨度:B=1200mm；

3：橫梁上分格高：1200mm；橫梁下分格高：1200mm；

4：橫梁計算間距:H=1200mm；

5：力學模型：三角荷載簡支梁；

6：板塊配置：石材；

7：橫梁材質：Q2