石材幕墙工程结构设计计算书

张掖市滨河新区肃南县裕苑便民服务中心石材幕墙工程结结构设计计算算书设计日期________________设计者________________校对者________________审核者________________批准者________________目录一.计算引用用的规范、标标准及资料1.幕墙设计规规范2.建筑设计规规范3.铝材规范4.金属板及石石材规范5.玻璃规范6.幕墙设计规规范7.胶类及密封封材料规范8.门窗及五金金件规范9.《建筑结构构静力计算手手册》10.土建图纸纸二、基本参数1.幕墙所在地地区2.地区粗糙度度分类等级3.抗震烈度三、幕墙承受荷荷载计算1.风荷载标准准值计算：2.垂直于幕墙墙平面的分布布水平地震作作用标准值：：3.作用效应组组合：四、幕墙立柱计计算1.立柱型材选选材计算：2.选用立柱型型材的截面特特性：3.立柱的内力力分析：4.幕墙立柱的的抗弯强度及及抗剪强度验验算：5.幕墙立柱的的挠度验算：：五、幕墙横梁计计算1.横梁型材选选材计算：2.确定材料的的截面参数：：3.选用横梁型型材的截面特特性：4.幕墙横梁的的抗弯强度计计算：5.横梁的挠度度计算：6.横梁的抗剪剪计算：六、石板的选用用与校核1.石板板块荷荷载计算：2.石板的抗弯弯设计：3.石板的剪应应力校核：七、连接件计算算1.横梁与角码码间连结：2.角码与立柱柱连接：3.立柱与主结结构连接八、幕墙埋件计计算(土建预埋)1.荷载及受力力分析计算：：2.埋件计算：：3.锚板总面积积校核：4.锚筋长度计计算：九、幕墙焊缝计计算1.受力分析：：2.焊缝特性参参数计算：3.焊缝校核计计算：十、立柱连接伸伸缩缝计算十一、耐候胶胶胶缝计算一.计算引用用的规范、标标准及资料1.幕墙设计规规范《建筑幕墙》JG30335-19996《玻璃幕墙工程程技术规范》JJGJ1022-20033《金属与石材幕幕墙工程技术术规范》JGGJ133--2001《建筑幕墙物理理性能分级》GGB/T155225-994《建筑幕墙空气气渗透性能测测试方法》GB/TT152266-94《建筑幕墙风压压变形性能测测试方法》GB/TT152277-94《建筑幕墙雨水水渗透性能测测试方法》GB/TT152288-94《建筑幕墙保温温性能测试方方法》GB84884《建筑幕墙平面面内变形性能能检测方法》GGB/T188250-22000《建筑幕墙抗震震性能振动台台试验方法》GGB/T188575-220012.建筑设计规规范：《建筑结构荷载载规范》GBB500099-20011《钢结构设计规规范》GB500017-20003《高层民用钢结结构技术规程程》JGJJ99-988《建筑设计防火火规范》GBBJ16-22001《高层民用建筑筑设计防火规规范》GB500045-20001《建筑物防雷设设计规范》GB500057-22000《中国地震烈度度表》GB/T117742--1999《建筑抗震设计计规范》GBB500111-20011《建筑抗震设防防分类标准》GGB502223-19995《高层建筑混凝凝土结构技术术规程》JGGJ3-20002《混凝土结构设设计规范》GB500010-22002《建筑结构可靠靠度设计统一一标准》GBB500688-20011《建筑装饰工程程施工质量验验收规范》GB500210-22001《建筑钢结构焊焊接规程》GB/TT8162《碳钢焊条》GB/T55117-11995《铝型材截面几几何参数算法法及计算机程程序要求》YS/TT437-220003.铝材规范：：《铝合金建筑型型材》GB/T55237-22000《建筑铝型材基材》GBB/T52337.1-22000《建筑铝型材阳极氧化、着着色型材》GGB/T52237.2--2000《铝及铝合金阳阳极氧化-阳极氧化膜膜的总规范》GB88013-119874.金属板及石石材规范：《天然花岗石荒荒料》JC/T2204-20001《天然大理石荒荒料》JC/T2202-20001《天然板石》GB/T118600--2001《天然花岗石建建筑板材》GB/TT186011-20011《天然大理石建建筑板材》JC/TT79-20001《干挂石材幕墙墙用环氧胶粘粘剂》JC/T8887-20001《天然饰面石材材术语》GBB/T138890-922《建筑材料放射射性核素限量量》GB66566-22001《干挂天然花岗岗岩，建筑板板材及其不锈锈钢配件》JC8330-19998《建筑瓷板装饰饰工程技术规规范》CECS1101：98《建筑装饰用微微晶玻璃》JC/TT872-220005.钢材规范：：《不锈钢冷扎钢钢板》GB/T33280《不锈钢热扎钢钢板》GB/T44237-992《不锈钢热扎钢钢带》GB/T55090《碳素结构钢》GGB/T7000-19888《优质碳素结构构钢》GB/T6699《合金结构钢》GGB/T30077《不锈钢和耐热热钢冷扎带钢钢》GB//T42399《高耐候结构钢钢》GB//T41711-20000《碳素结构和低低合金结构钢钢热轧薄钢板板及钢带》GB/TT912《碳素结构和低低合金结构钢钢热轧厚钢板板及钢带》GB/TT3274《金属覆盖层钢钢铁制品热镀镀锌层技术要要求》GB/T113912--19926.胶类及密封封材料规范：：《硅酮建筑密封封胶》GB/144683-22003《建筑用硅酮结结构密封胶》GGB167776-20003《石材幕墙接缝缝用密封胶》JJC/T8883-20001《工业用橡胶板板》GB//T55744-19944《绝热用岩棉、矿矿棉及其制品品》GB/T111835--98《建筑用防霉密密封胶》JCC/T8855-20011《建筑表面用有有机硅防水剂剂》JC//T902--2002二、基本参数1.幕墙所在地地区：2.地区粗糙度度分类等级：：幕墙属于薄壁外外围护构件，按按《建筑结构构荷载规范》(GB500009-20001)A类：指近海海海面和海岛、海海岸、湖岸及及沙漠地区；；B类：指田野、乡乡村、丛林、丘丘陵以及房屋屋比较稀疏的的乡镇和城市市郊区；C类：指有密集集建筑群的城城市市区；D类：指有密集集建筑群且房房屋较高的城城市市区；依照上面分类标标准，本工程程按C类类地区考考虑。3.抗震烈度：：按照国家规范《建建筑抗震设计计规范》(GB500011-22001)、《中国地地震动参数区区划图》(GB118306--2000))规定，该地地区地震基本本烈度为8度抗震水平地震影响系系数最大值为为：8度抗震,αmax=00.160。4.分格参数：：模型简图为：横梁跨度B(mmm)=11100.000横梁计算间距HH(mm)==600..00立柱预埋件间距距L(mm))=36000.00横梁总跨数==15((跨)立柱总跨数==5(跨)三、幕墙承受荷荷载计算1.风荷载标准准值计算：幕墙属于薄壁外外围护构件，按按建筑结构荷荷载规范(GB500009-22001)计算：wk=βgz**μz*μs*w0……7.1.11-2[GBB500099-20011]上式中：wk：作用在幕幕墙上的风荷荷载标准值(kN/mm2)；βz——瞬时风风压的阵风系系数，取1.8330μs——风荷载载体型系数，竖竖直幕墙外表表面取1.5000Z——风荷载作作用点离地面面高度Z(m)=，30.0000地区粗糙度分类类等级：C类μz——风荷载载高度变化系系数，并与建建筑的地区类类别有关，按按《建筑结构构荷载规范》GBJ9取值高度变化系数为为1.0000W。——基本风风压，取0.3550所以，风荷载标标准值为：wk=1.8330×1.5500×1..000×00.350==0.9611风荷载设计值为为：2.垂直于幕墙墙平面的分布布水平地震作作用标准值：：垂直于幕墙平面面的分布水平平地震作用标标准值按下式式计算：qEk=ββE*αmax*((G+G1))5.33.4[JGGJ102--2003]]式中：qEK———垂直幕墙平平面的分布水水平地震作用用（kN/m2）βE——地震动动力放大系数数，取5.0000αmax——水水平地震影响响系数最大值值，取0.1660G——单位面积积的幕墙结构构自重，取0.7000(kNN/m2)G1——单位面面积的幕墙结结构附件重，取0.200(kN/m2)所以，垂直于幕幕墙平面的分分布水平地震震作用标准值值为：qEk=55.000××0.1600×0.9000=0..720(KKN/m2))3.作用效应组组合：荷载和作用效应应按下式进行行组合：S=γGSGkk+ψwγwSwk+ψEγESEk……5.4.11[JGJ1102-20003]上式中：S：作用效应组组合的设计值值；SGk：重力荷荷载作为永久久荷载产生的的效应标准值值；Swk、SEkk：分别为风风荷载，地震震作用作为可可变荷载产生生的效应标准准值；γG、γw、γγE：各效应的的分项系数；；ψw、ψE：分分别为风荷载载，地震作用用效应的组合合系数。上面的γG、γγw、γE为分项系数数，按5.4.2、5.4.3、5.4.44[JGJ1102-20003]规定如下：：进行幕墙构件强强度、连接件件和预埋件承承载力计算时时：重力荷载：γGG：1.2；风荷载：γγw：1.4；地震作用：γEE：1.3；进行位移及挠度度计算时；重力荷载：γGG：1.0；风荷载：γγw：1.0；地震作用：γEE：1.0；上式中，风荷载载的组合系数数ψw为1.0；地震作用的组合合系数ψE为0.5；四.石板的选用用与校核当前计算板数n=11===============石板名称=plaate1:基本参数数：(1)：计算点点标高：30.0000(m)；(2)：板块净净尺寸：a×b×tt=6000.0mmm×10000.0mmm×255.0mm；(3)：石板配配置：四个背背槽式模型简图为：2:石板板块块荷载计算：：(1)垂直于幕幕墙平面的分分布水平地震震作用标准值值：qEk=ββE×αmax××Gk//A55.3.4[[JGJ1002-20003]式中：qEK———垂直幕墙平平面的分布水水平地震作用用（kN/m2）βE——地震动动力放大系数数，取5.0αmax——水水平地震影响响系数最大值值，取0.1660Gk——石板板板块的重力荷荷载标准值(板块自重+附件重)=00.540(kN)A——石板板块块平面面积=66000000.000(mm2))G1——单位面面积的幕墙结结构附件重，取0.200(kN/m2)所以，垂直于幕幕墙平面的分分布水平地震震作用标准值值为：qEk=55.000××0.1600×0.5440/0.6600=00.72000(kN/mm2)(2)石板板块块荷载集度设设计值组合：：采用Sw+0..5SE设计值组合合：……5.4.11[JGJ1102-20003]q=1.4×wwk+0.55×1.3××qEAk=1.8133050(kkN/m2))=0..0018113(MPaa)3:石板的抗抗弯设计：石板弯曲强度平平均值fgm(MMPa)=440.00石板弯曲强度安安全系数K1=2..15石板抗弯强度设设计值fg1=ffgm/K11=18.660(MPaa)校核依据：σ≤≤fg1=18..60(MPPa)石板最大弯矩系系数m=0.1147b：长边边长((mm)==10000.000t：石板厚度：：(mm)==25.0000最大弯曲应力计计算公式：σ=6**m*q*bb0*b0//t*t石板最大弯曲应应力б(MPa)=1..2515009弯曲应力比==0.0067强度能满足要求求。4:石板的剪剪应力校核：：石板抗剪强度安安全系数K2=4..30石板抗剪强度设设计值fg2=ffgm/K22=9.300(MPa))校核依据：τ==qabβ/n(t--c)s≤τsc=9.30((MPa)τ：在石板中产产生的剪应力力设计值(MPa)；τsc：石板的的抗剪强度设设计值(MPa)；q：石板板块水水平荷载集度度设计值组合合(MPa)；a：长边边长：：600.000(mm))b：短边边长：：1000..00(mmm)t：石板厚度：：(mm)==25.0000c：背槽深度：：12.000(mm)槽长s(mmm)=：100.000(mm))n=4β=1.225石板最大剪切应应力τ(MPa)=0..131<=fg2==fgm//4.300=9..30(MPPa)剪应力校核满足足要求。五.横梁强度、刚刚度校核：模型简图为：横梁名:beeam材料:钢Q2235,抗弯强度f=215.00(MPa))(1)横梁截截面特征：L形高H=550.0(mmm)L形宽B=50.0((mm)L形厚t=4.5(mmm)(2)荷载：分布荷载：水平地震荷载标标准值qE(kNN/m)=0.4332(kN//m)水平风载标准值值qw（kN/m）=0..576(kkN/m)竖向恒载标准值值qG(kNN/m)==0.5540(kNN/m)集中荷载：(3)各跨强度度,刚度校核强度计算公式::f=MMx/(Wxx*1.055)+MMy/(Wyy*1.055)<[f]单元序号:11跨度为1.1000(m)强度校核:横梁弯矩：M1-2(x))=0..087(kkM-m)M1-3((y)=0.1388(kM-mm)强度校核:抗弯强度f=26..613(MMPa)<<=[f]]=215..0(MPaa)(强度满足要要求)刚度验算：位移u=15.0775(mm))刚度比=133134.00刚度比=113134..0>1180(刚度满足要要求)单元序号:22跨度为1.1000(m)强度校核:横梁弯矩：M1-2(x))=0..087(kkM-m)M1-3((y)=0.1388(kM-mm)强度校核:抗弯强度f=26..613(MMPa)<<=[f]]=215..0(MPaa)(强度满足要要求)刚度验算：位移u=3.6133(mm)刚度比=544805.55刚度比=554805..5>1180(刚度满足要要求)单元序号:33跨度为1.1000(m)强度校核:横梁弯矩：M1-2(x))=0..070(kkM-m)M1-3((y)=0.1111(kM-mm)强度校核:抗弯强度f=21..410(MMPa)<<=[f]]=215..0(MPaa)(强度满足要要求)刚度验算：位移u=7.3755(mm)刚度比=266848.44刚度比=226848..4>1180(刚度满足要要求)单元序号:44跨度为1.1000(m)强度校核:横梁弯矩：M1-2(x))=0..070(kkM-m)M1-3((y)=0.1111(kM-mm)强度校核:抗弯强度f=21..410(MMPa)<<=[f]]=215..0(MPaa)(强度满足要要求)刚度验算：位移u=3.6133(mm)刚度比=544805.55刚度比=554805..5>1180(刚度满足要要求)单元序号:55跨度为1.1000(m)强度校核:横梁弯矩：M1-2(x))=0..069(kkM-m)M1-3((y)=0.1099(kM-mm)强度校核:抗弯强度f=21..041(MMPa)<<=[f]]=215..0(MPaa)(强度满足要要求)刚度验算：位移u=15.0775(mm))刚度比=133134.00刚度比=113134..0>1180(刚度满足要要求)单元序号:66跨度为1.1000(m)强度校核:横梁弯矩：M1-2(x))=0..069(kkM-m)M1-3((y)=0.1099(kM-mm)强度校核:抗弯强度f=21..041(MMPa)<<=[f]]=215..0(MPaa)(强度满足要要求)刚度验算：位移u=1.9622(mm)刚度比=1000909..5刚度比=11009099.5>180((刚度满足要要求)单元序号:77跨度为1.1000(m)强度校核:横梁弯矩：M1-2(x))=0..069(kkM-m)M1-3((y)=0.1099(kM-mm)强度校核:抗弯强度f=21..014(MMPa)<<=[f]]=215..0(MPaa)(强度满足要要求)刚度验算：位移u=1.9622(mm)刚度比=1000909..5刚度比=11009099.5>180((刚度满足要要求)单元序号:88跨度为1.1000(m)强度校核:横梁弯矩：M1-2(x))=0..069(kkM-m)M1-3((y)=0.1099(kM-mm)强度校核:抗弯强度f=21..014(MMPa)<<=[f]]=215..0(MPaa)(强度满足要要求)刚度验算：位移u=1.9622(mm)刚度比=1000909..5刚度比=11009099.5>180((刚度满足要要求)单元序号:99跨度为1.1000(m)强度校核:横梁弯矩：M1-2(x))=0..069(kkM-m)M1-3((y)=0.1099(kM-mm)强度校核:抗弯强度f=21..014(MMPa)<<=[f]]=215..0(MPaa)(强度满足要要求)刚度验算：位移u=1.9622(mm)刚度比=1000909..5刚度比=11009099.5>180((刚度满足要要求)单元序号:110跨度为1.1000(m)强度校核:横梁弯矩：M1-2(x))=0..069(kkM-m)M1-3((y)=0.1099(kM-mm)强度校核:抗弯强度f=21..041(MMPa)<<=[f]]=215..0(MPaa)(强度满足要要求)刚度验算：位移u=1.9622(mm)刚度比=1000909..5刚度比=11009099.5>180((刚度满足要要求)单元序号:111跨度为1.1000(m)强度校核:横梁弯矩：M1-2(x))=0..069(kkM-m)M1-3((y)=0.1099(kM-mm)强度校核:抗弯强度f=21..041(MMPa)<<=[f]]=215..0(MPaa)(强度满足要要求)刚度验算：位移u=1.9622(mm)刚度比=1000909..5刚度比=11009099.5>180((刚度满足要要求)单元序号:112跨度为1.1000(m)强度校核:横梁弯矩：M1-2(x))=0..070(kkM-m)M1-3((y)=0.1111(kM-mm)强度校核:抗弯强度f=21..410(MMPa)<<=[f]]=215..0(MPaa)(强度满足要要求)刚度验算：位移u=1.9622(mm)刚度比=1000909..5刚度比=11009099.5>180((刚度满足要要求)-----------------------------------------------单元序号:113跨度为1.1000(m)强度校核:横梁弯矩：M1-2(x))=0..070(kkM-m)M1-3((y)=0.1111(kM-mm)强度校核:抗弯强度f=21..410(MMPa)<<=[f]]=215..0(MPaa)(强度满足要要求)刚度验算：位移u=1.9622(mm)刚度比=1000909..5刚度比=11009099.5>180((刚度满足要要求)单元序号:114跨度为1.1000(m)强度校核:横梁弯矩：M1-2(x))=0..087(kkM-m)M1-3((y)=0.1388(kM-mm)强度校核:抗弯强度f=26..613(MMPa)<<=[f]]=215..0(MPaa)(强度满足要要求)刚度验算：位移u=1.9622(mm)刚度比=1000909..5刚度比=11009099.5>180((刚度满足要要求)六.立柱强度、刚刚度校核模型简图为：立柱名:coolumn材料:钢Q2235,抗弯强度f=215.00(MPa))(1)立柱截截面特征：槽钢高H=1100.0((mm)槽钢宽B=48.0((mm)槽钢厚t=5.3(mmm)(2)荷载：水平地震荷载标标准值qE(kNN/m)=4.1001(kN//m)水平风载标准值值qw（kN/m）=1..057(kkN/m)竖向恒载集中力力标准值NG(kNN)=17.8220(kN))(3)各跨强度度,刚度校核强度计算公式::f=NN/A*faa+Myy/(Wy**1.05))<[[f](MPPa)单元序号:11高度为3.6000(m)强度校核:立柱弯矩、轴力力：M1-2(x))=5..595(kkM-m)N=222.7322(kM)强度校核:抗压弯强度ff=2008.4944(MPa))<=[[f]=2115.0(MMPa)(强度满足要要求)刚度验算：位移u=15.0775(mm))刚度比=422983.99刚度比=442983..9>1180(刚度满足要要求)单元序号:22高度为3.6000(m)强度校核:立柱弯矩、轴力力：M1-2(x))=5..595(kkM-m)N=222.7322(kM)强度校核:抗压弯强度ff=2008.4944(MPa))<=[[f]=2115.0(MMPa)(强度满足要要求)刚度验算：位移u=3.6133(mm)刚度比=1779363..6刚度比=11793633.6>180((刚度满足要要求)单元序号:33高度为3.6000(m)强度校核:立柱弯矩、轴力力：M1-2(x))=4..200(kkM-m)N=222.7322(kM)强度校核:抗压弯强度ff=1662.9199(MPa))<=[[f]=2115.0(MMPa)(强度满足要要求)刚度验算：位移u=7.3755(mm)刚度比=877867.66刚度比=887867..6>1180(刚度满足要要求)单元序号:44高度为3.6000(m)强度校核:立柱弯矩、轴力力：M1-2(x))=5..595(kkM-m)N=222.7322(kM)强度校核:抗压弯强度ff=2008.4944(MPa))<=[[f]=2115.0(MMPa)(强度满足要要求)刚度验算：位移u=3.6133(mm)刚度比=1779363..6刚度比=11793633.6>180((刚度满足要要求)单元序号:55高度为3.6000(m)强度校核:立柱弯矩、轴力力：M1-2(x))=5..595(kkM-m)N=222.7322(kM)强度校核:抗压弯强度ff=2008.4944(MPa))<=[[f]=2115.0(MMPa)(强度满足要要求)刚度验算：位移u=15.0775(mm))刚度比=422983.99刚度比=442983..9>1180(刚度满足要要求)七、连接件设计计基本参数：1：计算点标高高：30.00002：立柱计算间间距B（指立柱左左右分格平均均宽度）：1100..0003：横梁计算分分格尺寸(指横梁上下下分格平均高高度）：=6000.00004：立柱预埋件件间距L(mm)):36000.005：横梁总跨数数n(跨):1556：立柱总跨数数m(跨):5A:横梁与立立柱荷载计算：竖向自重荷载设设计值Gv=1.2*GGk=8814.6119(N))水平荷载设计值值Gh=1.4*BB*H*Wkk+1..3*0.55*B*H**qEk==11966.613(N)连接处剪力设计计值:计算参数：横梁与立柱焊缝缝高Hf(mmm)=5.0横梁与立柱设计计焊缝长Lf(mmm)=215.00焊缝有效厚度hhe=0.77071*HHf=3.5((mm))焊缝总面积AA=hee*(Lf--20)==6899.4(mmm*mm))焊缝应力计算公公式fw==Q/A<1600(MPa))横梁与立柱焊缝缝应力(MPa)=2..1横梁与立柱焊缝缝满足要求!焊缝应力<1660(MPaa)横梁与立柱最小小计算焊缝长长(mm)==22..5B.立柱与主结结构连接：计算参数：连接处水平剪切切总力计算：：水平剪切总力QQv:71179.6778(N))连接处重力总力力计算：竖向剪力Qh::37044.157(N)连接处总剪力计计算：计算参数：立柱与主结构焊焊缝高Hf(mmm)=6.0立柱与主结构设设计焊缝长(mm)==2155.0焊缝有效厚度hhe=0.77071*HHf=4.2((mm))焊缝总面积AA=hee*(Lf--20)==8277.3(mmm*mm))焊缝应力计算公公式fw==Q/A<1600(MPa))立柱与主结构焊焊缝应力(MPa)=9..6立柱与主结构焊焊缝满足要求求!焊缝应力<1660(MPaa)立柱与主结构最最小计算焊缝缝长(mm)==31..7八、幕墙预埋件件设计(1)基本参数数：设计轴力N(NN)=71179.6778000设计剪力V(NN)=37704.1556789设计弯矩M(NN-mm)==3704415.6778940锚板长度x(mmm)=3300.000锚板宽度y(mmm)=2200.000锚板厚度t(mmm)=88.00剪力作用点到埋埋件距离E0(mmm)=1100.000配筋层数=2混凝土等级=C25锚筋级别=HHPB2355锚筋直径(mmm)=100.0外层锚筋中心线线之间的距离离Z(mm))120..00(2)锚筋的的截面面积及及锚筋总的根根数：计算公式（规规范C.0.1）：受拉时：As≥≥V/(αγ×αv×fs))+N/(00.8×αb×fs))+M/(11.3×αγ×αb×fs××Z]As≥N/(00.8×