商业大厦石材幕墙结构计算书（word55页）

1、石材幕墙结构计算书 77/78商业大厦石材幕墙结构计算书 目录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc2227 第一章、计算依据及说明 PAGEREF _Toc2227 3 HYPERLINK l _Toc7633 一、工程概况说明 PAGEREF _Toc7633 3 HYPERLINK l _Toc31158 二、设计依据 PAGEREF _Toc31158 3 HYPERLINK l _Toc3835 1 相关规范 PAGEREF _Toc3835 3 HYPERLINK l _Toc9282 2 基本计算公式 PAGEREF _Toc9282 3 HYPERLI

2、NK l _Toc13656 3 材料性能 PAGEREF _Toc13656 8 HYPERLINK l _Toc24255 第二章、石材幕墙结构计算 PAGEREF _Toc24255 13 HYPERLINK l _Toc7744 一、幕墙系统承受荷载计算 PAGEREF _Toc7744 13 HYPERLINK l _Toc30604 1 水平风荷载计算 PAGEREF _Toc30604 13 HYPERLINK l _Toc878 2 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用计算： PAGEREF _Toc878 14 HYPERLINK l _Toc15080 二、石材板块的选用与校核

3、(短槽) PAGEREF _Toc15080 15 HYPERLINK l _Toc23502 1 基本参数 PAGEREF _Toc23502 15 HYPERLINK l _Toc22796 2 石材板块荷载计算 PAGEREF _Toc22796 16 HYPERLINK l _Toc24495 3 石材的抗弯设计 PAGEREF _Toc24495 17 HYPERLINK l _Toc13862 4 短槽托板剪应力校核 PAGEREF _Toc13862 18 HYPERLINK l _Toc847 三、幕墙立柱计算(钢型材) PAGEREF _Toc847 19 HYPERLINK

4、 l _Toc15126 1 基本参数 PAGEREF _Toc15126 19 HYPERLINK l _Toc17197 2 立柱型材选材计算 PAGEREF _Toc17197 19 HYPERLINK l _Toc13590 3 确定材料的截面参数 PAGEREF _Toc13590 21 HYPERLINK l _Toc14209 4 选用立柱型材的截面特性 PAGEREF _Toc14209 23 HYPERLINK l _Toc957 5 立柱的抗弯强度计算 PAGEREF _Toc957 23 HYPERLINK l _Toc20674 6 立柱的抗剪计算 PAGEREF _T

5、oc20674 24 HYPERLINK l _Toc4089 7 立柱的挠度计算 PAGEREF _Toc4089 25 HYPERLINK l _Toc27950 四、幕墙横梁计算（钢型材） PAGEREF _Toc27950 26 HYPERLINK l _Toc7155 1 基本参数 PAGEREF _Toc7155 26 HYPERLINK l _Toc14245 2 横梁荷载计算 PAGEREF _Toc14245 27 HYPERLINK l _Toc15100 3 横梁的内力计算 PAGEREF _Toc15100 28 HYPERLINK l _Toc606 4 初选横梁材料

6、的截面参数 PAGEREF _Toc606 29 HYPERLINK l _Toc31218 5 选用的横梁材料的截面特性 PAGEREF _Toc31218 31 HYPERLINK l _Toc9276 6 横梁的截面校核 PAGEREF _Toc9276 32 HYPERLINK l _Toc17342 五、连接件计算 PAGEREF _Toc17342 34 HYPERLINK l _Toc21963 1 基本参数 PAGEREF _Toc21963 34 HYPERLINK l _Toc10971 2 横梁与角码间连接 PAGEREF _Toc10971 34 HYPERLINK l

7、 _Toc13105 3 角码与立柱连接 PAGEREF _Toc13105 35 HYPERLINK l _Toc18444 4 立柱与主结构连接 PAGEREF _Toc18444 37 HYPERLINK l _Toc29333 5 幕墙转接件强度计算 PAGEREF _Toc29333 39 HYPERLINK l _Toc8093 六、幕墙埋件计算（后补锚栓） PAGEREF _Toc8093 39 HYPERLINK l _Toc6856 1 荷载信息 PAGEREF _Toc6856 39 HYPERLINK l _Toc18927 2 群锚受拉内力计算 PAGEREF _Toc

8、18927 40 HYPERLINK l _Toc9271 3 群锚受剪内力计算 PAGEREF _Toc9271 42 HYPERLINK l _Toc16665 4 锚栓钢材破坏受拉承载力计算 PAGEREF _Toc16665 43 HYPERLINK l _Toc32368 5 混凝土锥体破坏受拉承载力计算 PAGEREF _Toc32368 44 HYPERLINK l _Toc1256 6 混凝土劈裂破坏承载力验算 PAGEREF _Toc1256 47 HYPERLINK l _Toc1722 7 锚栓钢材破坏受剪承载力计算 PAGEREF _Toc1722 48 HYPERLI

9、NK l _Toc3972 8 混凝土边缘破坏受剪承载力计算 PAGEREF _Toc3972 48 HYPERLINK l _Toc8344 9 混凝土剪撬破坏受剪承载力计算 PAGEREF _Toc8344 51 HYPERLINK l _Toc10362 10 拉剪复合受力承载力计算 PAGEREF _Toc10362 52 HYPERLINK l _Toc26409 11 焊缝计算 PAGEREF _Toc26409 53石材幕墙结构计算书第一章、计算依据及说明一、工程概况说明工程名称：XXX商业大厦工程所在地：深圳工程所属建筑物地区类别：C类地形工程所在地区抗震设防烈度：7度工程所在

10、地区地震设防分类：标准设防类工程基本风压：0.75kN/m工程基本雪压：0kN/m二、设计依据相关规范参考资料建筑结构静力计算手册（第二版）土建图纸：基本计算公式地形类别划分：地面粗糙度可分为A、B、C、D四类： 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。风荷载计算： 幕墙属于薄壁外围护构件，根据现行国家标准建筑结构荷载规范（GB50009-2012）采用，垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式计算：当计算主要承重结构时EQ Wsdo3(k) =

11、sdo3(z)sdo3(s)sdo3(z)Wsdo3(0) （GB50009-2012 8.1.1-1）当计算围护结构时EQ Wsdo3(k) = sdo3(gz)sdo3(s1)sdo3(z)Wsdo3(0) （GB50009-2012 8.1.1-2）式中：EQ Wsdo3(k) 垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值（N/mm）；EQ sdo3(gz) 高度Z处的阵风系数； 根据不同地面粗糙度类别，按以下公式计算：EQ sdo3(gz) = 1 + 2gIsdo3(10)(Z/10)- （GB50009-2012第8.6.1条文说明）EQ g 峰值因子，按全国GB50009-2012荷载规范

12、取值2.5；EQ 地面粗糙度指数，对应A、B、C、D地面粗糙度，分别取0.12、0.15、0.22和0.30；EQ Isdo3(10) 为10m高名义湍流度，对应A、B、C、D地面粗糙度，分别取0.12、0.14、0.23和0.39；EQ sdo3(gz) = 1 + 2gIsdo3(10)(Z/10)-= 1 + 22.50.23b(f(17.3,10)-0.22=2.0194EQ sdo3(z) 风压高度变化系数，按（GB50009-2012 8.2.1条文说明中公式取定； 根据不同地面粗糙度类别，按以下公式计算： A类：EQ sdo3(z) = 1.284b(f(Z,10)sup3(0.

13、24) B类：EQ sdo3(z) = 1.000b(f(Z,10)sup3(0.30) C类：EQ sdo3(z) = 0.544b(f(Z,10)sup3(0.44) D类：EQ sdo3(z) = 0.262b(f(Z,10)sup3(0.60) 本工程为C类地形：EQ sdo3(z) = 0.544b(f(17.3,10)sup3(0.44) = 0.6924EQ sdo3(s1) 局部风压体型系数，按（GB50009-2012 8.3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：外表面1） 封闭矩形平面房屋的墙面及屋面可按表8.3.3的规定采用；2） 檐口、雨篷、

14、遮阳板、边棱处的装饰条等突出构件，取-2.0；3） 其它房屋和构筑物可按本规范第8.3.1条规定体型系数的1.25倍取值。内表面1） 封闭式建筑物，按其外表面风压的正负情况取0.2或-0.2；（广东荷载规范按0.3或-0.2取值）2） 仅一面墙有主导洞口的建筑物： 当开洞率大于0.02且小于或等于0.10时，取EQ 0.4sdo3(s1)； 当开洞率大于0.10且小于或等于0.30时，取EQ 0.6sdo3(s1)； 当开洞率大于0.30时，取EQ 0.8sdo3(s1)；3） 其它情况，应按开放式建筑物的EQ sdo3(s1)取值； 注：1：主导洞口的开洞率是指单个主导洞口与该墙面全部面积之

15、比； 2：EQ sdo3(s1)应取主导洞口对应位置的值； 计算非直接承受风荷载的维护构件风荷载时，按建筑结构荷载规范（GB50009-2012）第8.3.4条，局部体型系数EQ sdo3(s1)可按构件的从属面积折减，折减系数按下列规定采用： （1）当从属面积不大于1m时，折减系数取1.0； （2）当从属面积大于或等于25m时，对墙面折减系数取0.8，对局部体型系数绝对值大于1.0的屋面区域折减系数取0.6，对其他屋面区域折减系数取1.0； （3）当从属面积大于1m小于25m时，墙面和绝对值大于1.0的屋面局部体型系数可采用对数插值，即按下式计算局部体型系数：EQ sdo3(s1)(A) =

16、 sdo3(s1)(1) + sdo3(s1)(25) - sdo3(s1)(1) logA/1.4EQ Wsdo3(0) 基本风压，按现行国家标准建筑结构荷载规范（GB50009-2012）附表 E.5（全国各城市的雪压和风压值表）给出的风压采用，但不得小于0.3kN/m。地震作用计算：EQ qsdo3(EAk) = sdo3(E)sdo3(max)Gsdo3(Ak)式中：EQ qsdo3(EAk) 水平地震作用标准值EQ sdo3(E) 动力放大系数,按 5.0 取定EQ sdo3(max) 水平地震影响系数最大值，根据相应抗震设防烈度和场地地震动峰值加速度确定。EQ Gsdo3(Ak)

17、幕墙构件单位面积自重（N/mm）GB50011-2010表5.1.4-1 水平地震影响系数最大值地震影响6度7度8度9度多遇地震0.040.08(0.12)0.16(0.24)0.32罕遇地震0.280.50(0.72)0.90(1.20)1.40注: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。 同时，根据GB50011-2010建筑抗震设计规范(2016年版)及GB18306-2015中国地震动参数区划图的要求： 本工程场地类型为：类场地，场地地震动峰值加速度调整，按下式确定：EQ sdo3(max) = Fsdo3(a) sdo3(max) GB18306-2015

18、附录E.1EQ Fsdo3(a) 场地地震动峰值加速度调整系数，可按表E.1所给值分段线性插值确定。EQ sdo3(max) = Fsdo3(a) sdo3(max) = 10.08 = 0.08 根据建筑工程抗震设防分类标准GB 50223-2008规定： 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；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。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。简称甲类。 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；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取

19、抗震措施；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。简称乙类。 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，达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。简称丙类。 4. 适度设防类，允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施，但抗震设防烈度为6度时不应降低。一般情况下，仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。简称丁类。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：EQ sdo3(o)S R b. 有地

20、震作用效应组合时，承载力应符合下式要求：EQ Ssdo3(E) R/sdo3(RE)式中：EQ S 荷载效应按基本组合的设计值；EQ Ssdo3(E) 地震作用效应和其他荷载效应按基本组合的设计值；EQ R 构件强度设计值；EQ sdo3(o) 结构构件重要性系数，应取不小于1.0；EQ sdo3(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：EQ dsdo3(f) dsdo3(fl(,lim)EQ dsdo3(f) 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；EQ dsdo3(fl(,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

21、符合EQ dsdo3(f) dsdo3(fl(,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：EQ S = sdo3(G)Ssdo3(Gk) + sdo3(w)sdo3(w)Ssdo3(Wk) + sdo3(E)sdo3(E)Ssdo3(Ek) 2. 无地震作用效应组合时，应按下式进行：EQ S = sdo3(G)Ssdo3(Gk) + sdo3(w)sdo3(w)Ssdo3(Wk)EQ S 作用效应组合的设计值；EQ Ssdo3(Gk) 永久荷载效应标准值；EQ Ssdo3(Wk) 风荷载效应标准值；EQ Ssdo3

22、(Ek) 地震作用效应标准值；EQ sdo3(G) 永久荷载分项系数；EQ sdo3(w) 风荷载分项系数；EQ sdo3(E) 地震作用分项系数；EQ sdo3(w) 风荷载的组合值系数；EQ sdo3(E) 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EQ sdo3(G)、EQ sdo3(w)、EQ sdo3(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EQ sdo3(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有利时，其分项

23、系数EQ sdo3(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EQ sdo3(w)应取1.0，地震作用于的组合系数EQ sdo3(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EQ sdo3(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制作用时）。 幕墙构件的挠度验算时，风荷载分项系数EQ sdoe(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。材料性能材料力学性能，主要参考玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-2003。1） 玻璃的强度设计值应按表5.2.1的规

24、定采用。表5.2.1 玻璃的强度设计值 fg（N/mm）种类厚度（mm）大面侧面普通玻璃528.019.5浮法玻璃51228.019.5151924.017.02020.014.0钢化玻璃51284.058.8151972.050.42059.041.32） 铝合金型材的强度设计值应参考铝合金结构设计规范GB 50429-2007，按表4.3.4的规定采用。表4.3.4 铝合金型材的强度设计值fa（N/mm）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9055133.0T6不区分200115199.06063T5不区分9055120.0T6不区分150851

25、61.06063AT51013575150.01012570141.5T61016090172.01015080163.03） 部分单层铝合板强度设计值应参考金属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-2001。按表5.3.2采用。表5.3.2 单层铝合金板强度设计值（N/mm）牌号试样状态厚度（mm）抗拉强度fta1抗剪强度fva12A11T420.52.9129.575.12.910.0136.579.22A12T420.52.9171.599.52.910.0185.5107.67A04T620.52.9273.0158.42.910.0287.0158.47A09T620.52.9273.

26、0158.42.910.0287.0166.54） 热轧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，也可按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003表5.2.3采用。表5.2.3 热轧钢材的强度设计值fs（N/mm）钢材牌号厚度或直径d（mm）抗拉、抗压、抗弯抗剪端面承压Q235d1621512532516d4020512040d60200115Q345d1631018040016d3529517035d50265155注：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。5） 冷弯薄壁型钢的钢材的强度设计值应按现行国家标准冷弯薄壁型钢

27、结构技术规范GB 50018-2002的规定，可按表4.2.1采用。表4.2.1 冷成型薄壁型钢的强度设计值（N/mm）钢材牌号抗拉、抗压、抗弯 fts抗剪 fvs端面承压（磨平顶紧）fcsQ235205120310Q3453001754006） 螺栓连接的强度设计值可参考玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-2003表B.0.1-1。表B.0.1-1 螺栓连接的强度设计值（N/mm）类别螺栓的性能等级、锚栓和构件钢材的牌号普通螺栓锚栓高强度螺栓C级螺栓A、B级螺栓承压型连接抗拉抗剪承压抗拉抗剪承压抗拉抗拉抗剪承压ftbfvbfcbftbfvbfcbftbftbfvbfcb普通螺栓4.6、4.8

28、级170140-5.6级-210190-8.8级-400320-锚栓Q235钢-140-Q345钢-180-承压型连接高强度螺栓8.8级-400250-10.9级-500310-构件Q235钢-305-405-470Q345钢-385-510-590Q390钢-400-530-6157） 焊缝的强度设计值可参考玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-2003表B.0.1-3。表B.0.1-3 焊缝的强度设计值（N/mm）焊接方法和焊条型号构件钢材对接焊缝角焊缝牌号厚度或直径d（mm）抗压fcw抗拉和抗弯受拉ftw抗剪fvw抗拉、抗压、抗剪ffw一、二级三级自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊Q2

29、35钢d1621521518512516016d4020520517512016040d60200200170115160自动焊、半自动焊和E50型焊条的手工焊Q345钢d1631031026518020016d3529529525017020035d50265265225155200自动焊、半自动焊和E55型焊条的手工焊Q390钢d1635035030020522016d3533533528519022035d50315315270180220自动焊、半自动焊和E55型焊条的手工焊Q420钢d1638038032022022016d3536036030521022035d5024024029

30、01952208） 玻璃幕墙材料的弹性模量可按表5.2.8的规定采用。表5.2.8 材料的弹性模量 E（N/mm）材 料弹性模量 E玻璃72000铝合金70000钢、不锈钢206000消除应力的高强钢丝205000不锈钢绞线120000150000高强钢绞线195000钢丝绳80000100000注：钢绞线弹性模量可按实测值采用。9）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 材料的泊松比材料材料玻璃0.20钢、不锈钢0.30铝合金0.33高强钢丝、钢绞线0.3010）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/)材料材料玻璃0

31、.0000080.00001不锈钢板0.000018钢材0.000012混凝土0.00001铝材0.0000235砌砖体0.00000511）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)材料g材料g普通、夹层、钢化、半钢化玻璃25.6矿棉1.21.5钢材78.5岩棉0.52.5铝合金28.0玻璃棉0.51.0第二章、石材幕墙结构计算一、幕墙系统承受荷载计算水平风荷载计算 按现行国家标准建筑结构荷载规范（GB50009-2012）附表 E.5（全国各城市的雪压和风压值表）可知：深圳地区，按50年重现期，取基本风压值为：EQ Wsdo3(0)

32、 = 0.75kN/m 该幕墙工程的计算标高为 ：17.3 m，地面粗糙度类别为：C类地形。按现行国家标准建筑结构荷载规范（GB50009-2012）可得： 阵风系数：EQ sdo3(gz) = 2.0194 风压高度变化系数：EQ sdo3(z) = 0.6924面板风载荷计算（直接承受风载荷）1） 面板风荷载标准值： 按现行国家标准建筑结构荷载规范（GB50009-2012）要求，视石材面板为直接承受风荷载的围护构件，体型系数不进行折减，故此，本工程（封闭式建筑物）墙角负压区体型系数取值为：EQ sdo3(s1) = 1.4 + 0.2 = 1.6 按规范JGJ102-2003中5.3.2

33、规定，石材面板风荷载标准值应按下式计算，并且不应小于0.001N/mm；EQ Wsdo3(k) = sdo3(gz)sdo3(z)sdo3(s1)Wsdo3(0) = 2.01940.69241.60.00075EQ = 0.001678N/mm 0.001N/mmEQ Wsdo3(k) = 0.001678 N/mm2） 面板风荷载设计值： 作用于幕墙上的风荷载设计值为：EQ W = sdo3(w) Wsdo3(k)EQ W 作用在幕墙上的风荷载设计值；EQ sdo3(w) 风荷载分项系数； 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）第 5.4.2 条取风荷载分项系数为：1

34、.4； 因此，作用在幕墙上的风荷载设计值为：EQ W = 1.4 0.001678 = 0.002349 N/mm支撑结构风载荷计算（非直接承受风载荷）1） 支撑结构风荷载标准值： 支撑结构的从属面积：EQ A = 4.8m 1.2m = 5.76 m 按建筑结构荷载规范（GB50009-2012）第8.3.4条，当从属面积大于1m小于25m时，墙面和绝对值大于1.0的屋面局部体型系数可采用对数插值，即按下式计算局部体型系数：EQ sdo3(s1)(A) = sdo3(s1)(1) + sdo3(s1)(25) - sdo3(s1)(1) log(A)/1.4EQ sdo3(s1)(25) =

35、 0.8sdo3(s1)(1) = 0.81.4 = 1.12EQ sdo3(s1)(A) = sdo3(s1)(1) + sdo3(s1)(25) - sdo3(s1)(1) log(A)/1.4 = 1.4 + 1.12 - 1.4 0.76/1.4 = 1.248 支撑结构(非直接承受风荷载)的局部风压体型系数取值为：EQ sdo3(s1) = 1.248 + 0.2 = 1.448 按规范JGJ102-2003中5.3.2规定，风荷载标准值应按下式计算，并且不应小于0.001N/mm；EQ Wsdo3(k) = sdo3(gz)sdo3(z)sdo3(s1)Wsdo3(0) = 2.0

36、1940.69241.4480.00075EQ = 0.001518N/mm 0.001N/mmEQ Wsdo3(k) = 0.001518 N/mm2） 支撑结构风荷载设计值： 作用于幕墙上的风荷载设计值为：EQ W = sdo3(w) Wsdo3(k)EQ W 作用在幕墙上的风荷载设计值；EQ sdo3(w) 风荷载分项系数； 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）第 5.4.2 条取风荷载分项系数为：1.4； 因此，作用在幕墙上的风荷载设计值为：EQ W = 1.4 0.001518 = 0.002125 N/mm垂直于幕墙平面的分布水平地震作用计算：垂直于幕墙平面

37、的分布水平地震标准值计算： 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）第 5.3.4 条，垂直于幕墙平面的分布水平地震标准值可按下式计算：EQ qsdo3(Ek) = sdo3(E) sdo3(max) Gsdo3(k)/A式中：EQ qsdo3(Ek) 垂直于幕墙平面的分布水平地震标准值（N/mm）；EQ sdo3(E) 动力放大系数，可取 5.0；EQ sdo3(max) 水平地震影响系数最大值，本工程取值为：0.08；EQ Gsdo3(k) 幕墙构件（仅包括面板）的重力荷载标准值（N）；EQ A 幕墙平面面积（m）。垂直于幕墙平面的分布水平地震设计值计算： 垂直于幕墙平

38、面的分布水平地震设计值为：EQ qsdo3(E) = sdo3(E) qsdo3(Ek)EQ sdo3(E) 水平地震作用分项系数； 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）第 5.4.2 条取地震作用项系数为：1.3；EQ qsdo3(E) 水平地震作用设计值（N/mm）。二、石材板块的选用与校核(短槽)基本参数 （1）石材板块尺寸：ab=925mm900mm； （2）石材配置：(短槽)托板式25mm，对边连接；模型简图为：石材板块荷载计算1） 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值：EQ Gsdo3(k) = abtsdo3(g) = 925 900 25 0.0000

39、3 = 624.375 NEQ qsdo3(EAk) = sdo3(E)sdo3(max)f(Gsdo3(k),A) (JGJ102-2003 5.3.4)式中：EQ qsdo3(EAk) 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值（N/mm）；EQ sdo3(E) 动力放大系数，取5.0；EQ sdo3(max) 水平地震影响系数最大值，取0.08；EQ Gsdo3(k) 石材板块的重力荷载标准值（N）；EQ A 幕墙平面面积（mm）；EQ t 石材厚度：25 mm；EQ sdo3(g) 石材密度：0.00003 N/mm3；EQ qsdo3(EAk) = sdo3(E)sdo3(max)f(G

40、sdo3(k),A) = 5 0.08 f(624.375, 925900) = 0.0003 N/mm2） 石材板块荷载集度设计值组合： 采用EQ Ssdo3(w) + 0.5Ssdo3(E)设计值组合： （JGJ102-2003 5.4.1）EQ q = 1.4wsdo3(k) + 0.5 1.3qsdo3(EAk) = 1.4 0.001678 + 0.5 1.3 0.0003 = 0.002544 N/mm石材的抗弯设计1） 计算边长的确定：EQ a 连接边长边：925mm；EQ b 连接边短边：900mm；EQ asdo3(1) 短槽中心到面板边侧距离150 mm；EQ asdo3(

41、0) 计算短边边长（mm）；EQ bsdo3(0) 计算长边边长（mm）； 由于：EQ a - 2asdo3(1) = 625b = 900，所以：EQ asdo3(0) = 625mmEQ bsdo3(0) = 900mm2） 石材强度校核：校核依据：EQ = f(6mqbsdo3(0),t) fsdo3(sc)=3.72 N/mm （JGJ133-2001 5.5.4）式中：EQ 石材中产生的弯曲应力设计值（N/mm）；EQ fsdo3(sc) 面板的抗弯强度设计值（N/mm）；EQ m 四点支承面板最大弯矩系数，按短边与长边的边长比0.6944，查表得：0.138；JGJ133-2001

42、表B.0.2 四点支承矩形板块的弯矩系数a0/b00.500.550.600.650.700.75m0.13030.13200.13380.13600.13830.1408a0/b00.800.850.900.951.00m0.14350.14630.14940.15260.1559EQ q 石材板块水平荷载集度设计值组合（N/mm）；EQ t 石材厚度：25 mm；EQ = f(60.1380.002544900,25) = 2.7299 N/mm fsdo3(sc)=3.72 N/mm 石材抗弯强度满足要求！3） 短槽托板在石材中产生的剪应力校核校核依据： 1EQ = f(qab,n(t-

43、c)s)sc=1.86N/mm （JGJ133-2001 5.5.7) 1 短槽托板在石材中产生的剪应力设计值 （N/mm）； sc 石材的抗剪强度设计值 （N/mm）； q 石材板块水平荷载集度设计值组合 （N/mm）； a 短槽连接边边长：925 mm； b 无槽边边长：900 mm； 应力调整系数，按表JGJ133-20015.5.5，取1.25； n 一个连接边上的短槽数量：2； t 石材厚度：25 mm； c 短槽槽口宽度：6 mm； s 单个槽底总长度：80 mm； 1EQ = f(0.002544925900, 2(25-6)80)1.25 = 0.871 N/mm sc=1.8

44、6 N/mm 石材抗剪强度满足要求！短槽托板剪应力校核校核依据： 2EQ = f(qab, 2nAsdo3(p) p= 104 N/mm （JGJ133-2001 5.5.5-1）式中： 2 短槽托板的剪应力设计值 （N/mm）； p 短槽托板的抗剪强度设计值 （N/mm）； q 石材板块水平荷载集度设计值组合 （N/mm）； a 短槽连接边边长：925 mm； b 无槽边边长：900 mm； 应力调整系数，按表JGJ133-2001 5.5.5，取1.25； n 一个连接边上的短槽数量：2； Ap 短槽托板截面面积：300mm； 2EQ = f(qab, 2nAsdo3(p)= f(0.00

45、2544925900,22300)1.25 = 2.206 N/mm p= 104 N/mm 短槽托板抗剪强度满足要求！三、幕墙立柱计算(钢型材)基本参数 （1）力学模型：双跨梁； （2）立柱跨度：L=4800mm，短跨L1=500mm，长跨L2=4300mm； （3）立柱左分格宽：1200mm；立柱右分格宽：1200mm； （4）立柱计算间距：B = 1200mm； （5）立柱材质：Q235钢型材； 本处幕墙立柱按双跨梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：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）： 风荷载线分布最大荷载集度标准值（N/mm）EQ qsdo3(wk) = Ws

46、do3(k)B式中：EQ Wsdo3(k) 风荷载标准值（N/mm）；EQ B 幕墙立柱计算间距（mm）；EQ qsdo3(wk) = Wsdo3(k)B = 0.001518 1200 = 1.822N/mm 风荷载线分布最大荷载集度设计值（N/mm）EQ qsdo3(w) = 1.4 qsdo3(wk) = 1.4 1.822 = 2.551N/mm2） 水平地震作用线荷载集度（按矩形分布）： 垂直于面板平面的分布水平地震作用标准值 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）第 5.3.4 条，垂直于幕墙平面的分布水平地震标准值可按下式计算：EQ qsdo3(EAk) =

47、 sdo3(E)sdo3(max)Gsdo3(Ak)式中：EQ qsdo3(EAk) 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值（N/mm）EQ sdo3(E) 动力放大系数，可取 5；EQ sdo3(max) 水平地震影响系数最大值，按表5.3.4采用，本工程取值为：0.08；EQ Gsdo3(Ak) 石材幕墙构件（含面板和框架）的重力荷载标准值（N/mm）则：EQ qsdo3(EAk) = sdo3(E)sdo3(max)Gsdo3(Ak) = 5 0.08 0.0011 = 0.00044N/mm 水平地震作用线荷载集度标准值（N/mm）：EQ qsdo3(Ek) = qsdo3(EAk)B

48、 = 0.00044 1200 = 0.528N/mm 水平地震作用线荷载集度设计值（N/mm）：EQ qsdo3(E) = qsdo3(Ek)sdo3(E) = 0.528 1.3 = 0.686N/mm3） 幕墙所受线荷载集度组合设计值： 依据相关规范及设计资料，进行幕墙构件的承载力计算时，作用于幕墙上的风荷载和地震作用的组合系数分别如下： 风荷载组合系数：EQ sdo3(w) = 1 地震作用组合系数：EQ sdo3(e) = 0.5 幕墙所受线荷载集度组合设计值（N/mm）：EQ q = sdo3(w)qsdo3(w) + sdo3(e)qsdo3(E) = 1 2.551 + 0.5

49、 0.686 = 2.894N/mm 幕墙所受线荷载集度标准值（N/mm）：EQ qsdo3(k) = qsdo3(wk) = 1.822N/mm4） 求支座反力EQ Rsdo3(1)及最大弯矩： 由双跨梁弯矩图可知，两支点0，2处弯矩为零，中支点弯矩最大为EQ Msdo3(1)，而在均布荷载作用下，最大挠度在长跨内出现。EQ Msdo3(1) 中支座弯矩（Nmm）；EQ Rsdo3(1) 中支座反力（N）；EQ Msdo3(1) = f(-q(Lsdo3(1)3+ Lsdo3(2)3),8L) = f(-2.894 (5003+ 43003),8 4800) =-6001432.5NmmEQ

50、 Rsdo3(1) = f(qLsdo3(1),2) - f(Msdo5(1),Lsdo3(1) + f(qLsdo3(2),2) - f(Msdo3(1),Lsdo3(2) = f(2.894 500,2) - f(-6001432.5, 500) + f(2.894 4300,2) - f(-6001432.5, 4300) =20344.147N确定材料的截面参数1） 截面的型材惯性矩要求：EQ Ksdo3(2) = 0EQ Ksdo3(1) = f(4Msdo3(1),qLsdo3(2) = f(4 6001432.5,2.8944300) = 0.449查建筑结构静力计算手册第二版表

51、3-9附注说明：EQ xsdo3(0) = f(A,4) + 2r(3,R) cos(+240)其中：EQ A = 2 + Ksdo3(1) - Ksdo3(2) = 2.449EQ R = r(,b(f(A,16) - f(Ksdo3(1) ,2)sup9(3) = 0.058EQ = f(1,3) arccosb(f(A3- 12Ksdo3(1) A - 8(1 - 2Ksdo3(1) - Ksdo3(2) ),64R) = 26.498EQ xsdo3(0) = f(A,4) + 2r(3,R) cos(+240) = f(2.449,4) + 2 r(3,0.058) cos(26.4

52、98 + 240) = 0.565EQ = xsdo3(0)(1 - 2Ksdo3(1) + 3Ksdo3(1) xsdo3(0) - 2xsdo3(0) - Ksdo3(1) xsdo3(0) + xsdo3(0) = 0.1478 代入EQ dsdo3(fl(,lim) = f(qsdo3(k)Lsdo3(2)4, 24EIsdo3(xmin)式中：EQ dsdo3(fl(,lim) 按规范要求，立柱的挠度限值（mm）；EQ qsdo3(k) 风荷载线荷载集度标准值（N/mm）；EQ Lsdo3(2) 长跨长度（mm）；EQ E 型材的弹性模量（N/mm），对Q235取206000N/mm

53、；EQ Isdo3(xmin) 材料需满足的绕X轴最小惯性矩（mm4）； JGJ133-2001金属与石材幕墙工程技术规范规定：当跨度7500mm时， 钢型材的相对挠度不应大于L/300，铝型材的相对挠度不应大于L/180， 钢型材绝对挠度不应该大于15mm，铝型材绝对挠度不应该大于20mm； 当跨度大于7500mm时，钢型材挠度限值为L/500；EQ f(Lsdo3(2),300) = f(4300,300) = 14.333对本例取：EQ dsdo3(fl(,lim) = Min(14.333，15) = 14.333mm代入上式：EQ Isdo3(xmin) = f(qsdo3(k)Ls

54、do3(2)4, 24Edsdo3(fl(,lim) = f(0.1478 1.822 43004, 24 206000 14.333) =1299215.12mm42） 截面的型材抵抗矩要求：EQ Wsdo3(nx) = f(Msdo3(x), fsdo3(a)式中：EQ Wsdo3(nx) 立柱净截面抵抗矩预选值（mm3）；EQ Msdo3(x) 弯矩组合设计值（Nmm），即EQ Msdo3(1)；EQ 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GB 50018-2002，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，

55、按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，取1.00；EQ fsdo3(a) 型材抗弯强度设计值（N/mm3），对Q235取215N/mm3；EQ Wsdo3(nx) = f(Msdo3(x), fsdo3(a) = f(6001432.5,1.05215) = 26584.419mm3选用立柱型材的截面特性截面几何参数表选用型材号钢管120*60*5净截面面积（An）1700mm型材材质Q235垂直于X轴腹板总厚度（t）10mm抗弯强度设计值（fa）215N/mm绕X轴惯性矩（Ix）3094200mm4抗剪强度设计值（a）125N/mm绕Y轴惯性矩（Iy）1014200mm4型材弹

56、性模量（E）206000N/mm绕X轴净截面抵抗矩（Wnx1）51570mm3型材线密度（g）0.13345N/mm绕X轴净截面抵抗矩（Wnx2）51570mm3型材壁厚5mm受力面对中性轴的面积矩（Sx）32380mm3 塑性发展系数说明： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，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GB 50429-2007，取1.00； 此处取： = 1.05立柱的抗弯强度计算1） 立柱轴向拉力标准值：EQ Nsdo3(k) = qsdo3(GAk)BL

57、式中：EQ Nsdo3(k) 立柱轴向拉力标准值（N）；EQ qsdo3(GAk) 幕墙单位面积的自重标准值（N/mm）；EQ B幕墙立柱计算间距（mm）；EQ L立柱跨度（mm）；EQ Nsdo3(k) = qsdo3(GAk)BL = 0.001112004800 = 6336N2） 立柱轴向拉力设计值：EQ N = 1.2 Nsdo3(k) = 1.2 6336 = 7603.2N立柱弯矩示意图：3） 抗弯强度校核：校核公式：（双跨梁）EQ f(N,Asdo3(n) + f(Msdo3(x),Wsdo3(nx) fsdo3(a) （JGJ102-2003）6.3.7式中：EQ N 立柱轴

58、力设计值（N）；EQ Msdo3(x) 立柱弯矩设计值（Nmm）；EQ Asdo3(n) 立柱净截面面积（mm）；EQ Wsdo3(nx) 在弯矩作用方向的净截面抵抗矩（mm3）；EQ 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GB 50018-2002，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GB 50429-2007，取1.00；EQ fsdo3(a) 型材的抗弯强度设计值，取215N/mm；则：EQ f(N,Asdo3(n) + f(Msdo3(x),Wsdo3(nx) = f(7603

59、.2, 1700) + f(6001432.5,1.05 51570) =115.305N/mm fsdo3(a)=215N/mm 立柱抗弯强度满足要求！立柱的抗剪计算EQ sdo3(max) sdo3(a)EQ sdo3(max) = f(VSsdo3(x),Isdo3(x)t)式中：EQ sdo3(max) 立柱最大剪应力计算值（N/mm）；EQ sdo3(a) 立柱抗剪强度设计值（N/mm），Q235取值为125N/mm；EQ V 立柱所受剪力（N）；EQ Ssdo3(x) 立柱型材受力面对中性轴的面积矩（mm3）；EQ Isdo3(x) 立柱型材截面惯性矩（mm4）；EQ t 型材截面

60、垂直于X轴腹板的截面总宽度（mm）；（1）求中支座剪力设计值，采用EQ Vsdo3(w) + 0.5Vsdo3(E)组合：EQ Vsdo3(w1左) = -b(f(qLsdo3(1),2) - f(Msdo3(1),Lsdo3(1) = - b(f(2.894 500,2) - f(-6001432.5, 500) = -12726.365NEQ Vsdo3(w1右) = f(qLsdo3(2),2) - f(Msdo3(1),Lsdo3(2) = f(2.8944300,2) - f(-6001432.5, 4300) = 7617.782N 取V = 12726.365N（2）立柱剪应力校