芜湖地区石材幕墙设计计划书

1 芜湖地区 石材幕墙设计计划书 1 计算引用的规范、标准及资料 墙设计规范： 铝合金结构设计规范 玻璃幕墙工程技术规范 点支式玻璃幕墙工程技术规程 点支式玻璃幕墙支承装置 吊挂式玻璃幕墙支承装置 建筑 玻璃应用技术规程 建筑瓷板装饰工程技术规范 98 建筑幕墙 21086金属与石材幕墙工程技术规范 小单元建筑幕墙 216筑设计规范： 地震震级的规定 17740钢结构防火涂料 钢结构设计规范 高层建筑混凝土结构技术规程 高层民用建筑设计防火规范 005年版 ) 高处作业吊蓝 工程抗震术语标准 97工程网络计划技术规程 121混凝土结构后锚固技术规程 混凝土结构设计规范 混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓 建筑表面用有机硅防水剂 902建筑材料放射性核素限量 建筑防火封堵应用技术规程 2003 建筑钢结构焊接技术规程 建筑工程抗震设防分类标准 建筑工程预应力施工规程 2005 建筑结构荷载规范 006 年版、局部修订 ) 建筑结构可靠度设计统一标准 建筑抗震设计规范 008年版 ) 建筑设计防火规范 建筑物防雷设计规范 000年版 ) 2 冷弯薄壁型钢结构设计规范 民用建筑设计通则 预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程 材规范： 变形铝及铝合金化学成份 3190建筑用隔热铝合金型材 175建筑用铝型材、铝板氟碳涂层 133铝合金建筑型材第 1 部分基材 铝合金建筑型材第 2 部分阳极氧化、着色型材 铝合金建筑型材第 3 部分电泳涂漆型材 铝合金建筑型材第 4 部分粉末喷涂型材 铝合金建筑型材第 5 部分氟碳漆喷涂型材 铝合金建筑型材第 6 部分隔热型材 铝及铝合金彩色涂层板、带材 431一般工 业用铝及铝合金板、带材 3铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求 437有色电泳涂漆铝合金建筑型材 459属板及石材规范： 干挂饰面石材及其金属挂件 2建筑装饰用微晶玻璃 872建筑幕墙用瓷板 217建筑装饰用搪瓷钢板 234微晶玻璃陶瓷复合砖 994超薄天然石材复合板 1049铝幕墙板、板基 铝幕墙板、氟碳喷漆铝单板 建筑幕墙用铝塑复 合板 17748铝塑复合板用铝带 432天然板石 18600天然大理石荒料 202天然大理石建筑板材 19766天然花岗石荒料 204天然花岗石建筑板材 18601天然石材统一编号 17670天然饰面石材术语 13890璃规范： 镀膜玻璃 第 1部分：阳光控制镀膜玻璃 镀膜玻璃 第 2部分：低辐射镀膜玻璃 防弹玻璃 浮法玻璃 夹层玻璃 99623 建筑用安全玻璃 第 2部分：钢化玻璃 建筑用安全玻璃 防火玻璃 幕墙用 钢化玻璃与半钢化玻璃 普通平板玻璃 热弯玻璃 915压花玻璃 511中空玻璃 11944着色玻璃 18701材规范： 建筑结构用冷弯矩形钢管 178不锈钢棒 1220不锈钢冷加工钢棒 4226不锈钢冷轧钢板及钢带 3280不锈钢热轧钢板及钢带 4237不锈钢丝 4240建筑用不锈钢绞线 200不锈钢小直径无缝钢管 3090擦窗机 彩色涂层钢板和钢带 12754低合金钢焊条 5118低合金高强度结构钢 1591建筑幕墙用钢索压管接头 201耐候结构钢 4171高碳铬不锈钢丝 096 1997 合金结构 钢 3077金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求 13912冷拔异形钢管 3094碳钢焊条 5117碳素结构钢 700碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板 及钢带 912碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带 3274优质碳素结构钢 699预应力筋用锚具、夹具和连接器 14370类及密封材料规范： 丙烯酸酯建筑密封膏 幕墙玻璃接缝用密封胶 882彩色涂层钢板用建筑密封 胶 884丁基橡胶防水密封胶粘带 942干挂石材幕墙用环氧胶粘剂 工业用橡胶板 5574混凝土建筑接缝用密封胶 881建筑窗用弹性密封剂 建 筑密封材料试验方法 204 建筑用防霉密封胶 885建筑用硅酮结构密封胶 建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品 19686建筑用硬质塑料隔热条 174建筑装饰用天然石材防护剂 973聚氨酯建筑密封胶 482聚硫建筑密封胶 483绝热用岩棉、矿棉及其制品 11835硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定 529石材用建筑密封胶 883橡胶袖珍硬度计压入硬度试 验方法 531修补用天然橡胶胶粘剂 3318中空玻璃用弹性密封胶 486中空玻璃用丁基热熔密封胶 914窗及五金件规范： 封闭型沉头抽芯铆钉 12616封闭型平圆头抽芯铆钉 12615紧固件螺栓和螺钉 5277紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母 紧固件机械性能不锈钢螺母 紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱 紧固件机械性能抽芯铆钉 紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹 紧固件机械性能螺母、细牙螺纹 紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱 紧固件机械性能自攻螺钉 紧固件术语盲铆钉 3099铝合金门窗 8478螺纹紧固件应力截面积和承载面积 十字槽盘头螺钉 818地弹簧 2697铝合金门插锁 3885平开铝合金窗把手 3886铝合金撑挡 3887铝合金窗不锈钢滑撑 3888铝合金门窗拉手 3889铝合金窗锁 3900铝合金门锁 3901推拉铝合金门用滑轮 3902闭合器 3893外装门锁 2473弹子插芯门锁 2474叶片门锁 2475球型门锁 24765 铜合金铸件 13819锌合压铸件 13821铝合金压铸件 15114铸件尺寸公差与机械加工余量 6414建筑门窗五金件 插销 建筑门窗五金件 传动机构用执手 建筑门窗五金件 旋压执手 建筑门窗五金件 合页（铰链） 建筑门窗五金件 传动锁闭器 建筑门窗五金件 滑撑 建筑门窗五金件 滑轮 建筑门窗五金件 多点锁闭器 建筑门窗五金件 撑挡 建筑门窗五金件 通用要求 建筑门窗五金件 单点锁闭器 建筑门窗内平开下悬五金系统 钢塑共挤门窗 电动采光排烟窗 关物理性能等级测试方法： 玻璃幕墙工程质量检验标准 139玻璃幕墙光学性能 18091采暖居住建筑节能检验标准 彩色涂层钢板和钢带试验方法 13448钢结构工程施工质量验收规范 混凝土结构工程施工质量验收规范 建筑防水材料老化试验方法 18244建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法 15227建筑幕墙抗震性能振动台试验方法 18575建筑幕墙平面内变形性能检测方法 18250建筑外门窗 保温性能分级及检测方法 8484建筑外窗采光性能分级及检测方法 11976建筑门窗空气隔声性能分级及检测方法 8485建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法 7106建筑装饰装修工程施工质量验收规范 金属材料室温拉伸试验方法 228建筑结构静力计算手册 (第二版 ) 建 图纸： 6 2 基本参数 墙所在地区： 芜湖地区； 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 (近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区； 田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区； 有密集建筑群的城市市区； 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 震烈度： 根据国家规范建筑抗震设计规范 (008 版 )，芜湖地区地震基本烈度为 7 度，地震动峰值加速度为 平地震影响系数最大值为： 3 幕墙承受荷载计算 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 (006 年版 )计算： z 006年版 上式中： 用在幕墙上的风荷载标准值 ( Z：计算点标高： 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 5： (1+2 f) 其中 (1+2 f) 其中： f=(Z/10)类场地： (1+2 f) 其中： f=)类场地： (1+2 f) 其中： f=)类场地： (1+2 f) 其中： f=)于 度处瞬时风压的阵风系数： (1+2 ()= z：风压高度变化系数； 根据不同场地类型 ,按以下公式计算： z=(Z/10) Z300m 时，取 Z=300m，当 ，取 Z=350m， 当 ，取 Z=400m，当 ，取 Z=450m，当 Z国基本风压分布图 )中数值采用，但不小于 重现期 50 年，芜湖地区取 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= )= )+ 0)- )1 +1.2 z 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=8 )= )+ 0)- ) z 为 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： 14 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 )： 荷载线分布最大荷载集度标准值 (N/ 荷载标准值 ( H：幕墙横梁计算间距 ( 970 =mm 荷载线分布最大荷载集度设计值 (N/ 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 )： 直于幕墙平面的分布水平地震作用 ( E：动力放大系数，取 平地震影响系数最大值，取 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 ( E =梁受水平地震作用线荷载集度标准值 (N/ H：幕墙横梁计算间距 ( 15 =970 =mm 梁受水平地震作用线荷载集度设计值 (N/ 3)幕墙横梁受荷载集度组合： 用于强度计算时，采用 q=于挠度计算时，采用 qk=4)横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值 (按梯形分布 )： 梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值 (N 荷载作用下横梁产生的弯矩 (N 震作用下横梁产生的弯矩 (N B：横梁跨度 ( H：幕墙横梁计算间距 ( 采用 Mw=-(H/B)2)/24 ME=-(H/B)2)/24 w+-(H/B)2)/24 =11802 (3-(970/1180)2)/24 =5)横梁在自重荷载作用下的弯矩值 (按矩形分布 )： 梁自重线荷载标准值 (N/ 梁自重荷载作用高度 (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； 970 =：横梁自重线荷载设计值 (N/ G=x：横梁在自 重荷载作用下的弯矩设计值 (N B：横梁跨度 ( =11802/8 =16 定材料的截面参数： (1)横梁抵抗矩预选： 梁在自重荷载作用下的弯矩 (N 荷载及地震作用弯矩组合值 (N x， y：塑性发展系数： 对 于钢材龙骨，按 范 ,取 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范 0429 材抗弯强度设计值 (对 15； 按下面公式计算： x/ 15 =y/ 15 =2)横梁惯性矩预选： 规范要求，横梁在水平力标准值作用下的挠度限值 ( 规范要求，横梁在自重力标准值作用下的挠度限值 ( B：横梁跨度 ( 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 21086 按 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 4500，绝对挠度不 应该大于 20 当跨距 4500，绝对挠度不应该大于 30 按 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 3 B/250=1180/250=： 荷载作用线荷载集度标准值 (N/ E：型材的弹性模量 (对 06000 B：横梁跨度 ( 5/8)2+2(H/2B)4)/240 (受风荷载与地震作用的挠度计算 ) 5/8)2+2(H/2B)4)/240 11804(25/8- 17 5(970/2/1180)2+2(970/2/1180)4)/240/206000/k：横梁自重线荷载标准值 (N/ 84 (自重作用下产生的挠度计算 ) 845 11804/384/206000/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：角钢 5 型材抗弯强度设计值： 215材抗剪强度设计值： 125材弹性模量： E=206000 12100 12100 900 130 900 130材净截面面积： 材线密度： g=梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚： t=5梁截面垂直于 梁截面垂直于 材受力面对中性轴的面积矩 (绕 ： 179材受力面对中性轴的面积矩 (绕 ： 179性发展系数： x= y=墙横梁的抗弯强度计算： 按横梁强度计算公式，应满足： y/ 上式中： 梁绕 幕墙平面内方向 )的弯矩设计值 (N 梁绕 Y 轴方向 (垂直于幕墙平面方向 )的弯矩设计值 (N 梁绕 幕墙平面内方向 )的净截面抵抗矩 ( 梁绕 垂直于幕墙平面方向 )的净截面抵抗矩 ( x、 y： 对于钢材龙骨，按 范 ,取 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范 0429 材的抗弯强度设计值，取 215 采用 w+： 18 y/ 130+130 =215梁抗弯强度满足要求。 梁的挠度计算： 因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的横梁惯 性矩大于预选值，挠度就满足要求： 实际选用的型材惯性矩为： 12100y=112100选值为： 梁挠度的实际计算值如下： 5/8)2+2(H/2B)4)/240 11804(25/870/2/1180)2+2(970/2/1180)4)/240/206000/112100 =845 11804/384/206000/112100 =以，横梁挠度满足规范要求。 梁的抗剪计算： (梯形荷载作用下 ) 校核依据： s=125型材的抗剪强度设计值 ) (1)荷载作用下剪力标准值 (N)； B)/2 =1180(1)/2 =2)荷载作用下剪力设计值 (N)； 3)震作用下剪力标准值 (N)； B)/2 =1180(1)/2 =4)震作用下剪力设计值 (N)； 5)平总剪力 (N)； 19 采用 w+6)直总剪力 (N)： =1180 970/2 =7)横梁剪应力校核： x：横梁水平方向剪应力 ( 梁水平总剪力 (N)； 梁型 材受力面对中性轴的面积矩 (绕 ； 梁型材截面惯性矩 ( 梁截面垂直于 x= =3179/112100/5 =125 y：横梁垂直方向剪应力 (N)； 梁垂直总剪力 (N)； 梁型材受力面对中性轴的面积矩 (绕 ； 梁型材截面惯性矩 ( 梁截面垂直于 y= =3179/112100/5 =125梁抗剪强度能满足 ! 6 周边金属框连接石板的选用与校核 基本参数： 1：计算点标高： 2：板块净尺寸： a b=9701180 3：石板配置： 30边金属框； 模型简图为： 20 板板块荷载计算： (1)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值： 直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 ( E：动力放大系数，取 平地震影响系数最大值，取 板板块的重力荷载标准值 (N)； A：幕墙平面面积 ( E =5 2)石板板块荷载集度设计值组合： 采用 q=板的抗弯设计： 校核依据： ：石板中产生的弯曲应力设计值 ( 板的抗弯强度设计值 ( m：四边简支石板跨中弯矩系数， 按短边与长 边的边长比 表得： q：石板板块水平荷载集度设计值组合 ( a：板块短边边长： 970 t：石板厚度： 30 应力设计值为： =6 m q a2/ 21 =6 9702/302 =度能满足要求。 钩抗剪校核： 校核依据： p=104：挂钩 承受的剪应力设计值 ( p：挂钩的抗剪强度设计值 ( q：石板板块水平荷载集度设计值组合 ( L：石板的跨度，即支撑边的距离， 1180 钩厚度： 5 = =1180/2/5 =104板挂钩抗剪强度能满足。 7 连接件计算 基本参数： 1：计算点标高： 2：立柱计算间距： 180 3：横梁计算分格尺寸：宽高 =B H=1180970 4：幕墙立柱跨度： L= 5：板块配置：石材； 6：龙骨材质：立柱为： 梁为： 7：立柱与主体连接钢角码壁厚： 6 8：立柱与主体连接螺栓公称直径： 12 9：立柱与横梁连接处钢角码厚度： 8 10：横梁与角码连接螺栓公称直径： 12 11：立柱与角码 连接螺栓公称直径： 12 12：立柱连接形式：单跨简支； 因为 BH，所以本处幕墙横梁按梯形荷载模型进行设计计算： 梁与角码间连结： (1)风荷载作用下横梁剪力设计值 (按梯形分布 )： B)/2 =970 1180 (1)/2 =2)地震作用下横梁剪力标准值 (按梯形分布 )： E B)/2 =970 1180 (1)/2 22 =3)地震作用下横梁剪力设计值： 4)连接部位总剪力 采用 w+5)连接螺栓计算： 栓受剪承载能力设计值 (N)； 切面数：取 1； d： 螺栓杆直径： 12 栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（ 175 =1 122 175/4 =19782N 栓个数： 1/9782 = 实际取 2个 (6)连接部位横梁型材壁抗承压能力计算： 接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力设计值 (N)； 梁与角码连接螺栓数量： 2个； d：螺栓公称直径： 12 接部位横梁壁厚： 5 材抗压强度设计值，对 05 2 12 5 305 =36600N 36600N 度可以满足 ! 码与立柱连接： (1)自重荷载计算： 梁自重线荷载 (N/ 梁受自重荷载分格高 ( 970 =：横梁自重线荷载设计值 (N/ G=23 重荷载 (N)： B：横梁宽度 ( B/2 =1180/2 =2)连接处组合荷载 N： 采用 w+=(22)(3)连接处螺栓强度计算： 栓受剪承载能力设计值 (N)； 切面数：取 1； d：螺栓杆直径： 12 栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（ 175 =1 122 175/4 =19782N 栓个数： (4)连接部位立柱型材壁抗承压能力计算： 接部位幕墙立柱型材壁抗承压能力设计值 (N)； 接部位立柱壁厚： 5 材的承压强度设计值，对 05 d：螺栓公称直径： 12 接处螺栓个数； 2 12 5 305 =36600