石材幕墙设计计算

石材幕墙计算（上下固定钢销式）本石材幕墙采纳上下固定钢销式连接,抗折强度f_gk=8N/mm2的天然花岗岩板,标高10米处幕墙为不利部位，该处石材最大分格为H(高)×B(宽)=1200mm×1100mm。1.荷载的计算风荷载标准值为W_k＝β_gZ·μ_s·μ_z·W_o＝××.74×.55＝KN／m2水平散布的地震作用标准值为q_EK＝β_E·αmax·G／A式中：G--石板自重标准值G=γ石·H·B·t·=28×1200×1100×25×10-9×=.97KN其中：γ石--石材密度，取28KN/m3t--石板的厚度(mm)A=B×H=×=那么q_EK＝β_E·αmax·G／A＝5×.04×.97/＝.147KN/m2水平荷载组合设计值为q=×W_k＋××q_ek)×10-3=×＋××.147)×10-3=.002N/mm22.强度计算(1)抗弯强度验算风荷载作用下石材应力设计值为σ_Wk=6×m×W_k×L2/t2=6×.1332××10-3×12002/252=mm2≤f_g=mm2式中：L--H和a的较大者m--四角支撑板在均布荷载作用下的最大弯矩系数，依照a/H查表f_g--石材抗弯强度设计值地震作用下石材应力设计值为σ_Ek=6×m×q_Ek×L2/t2=6×.1332×.147×10-3×12002/252=.271N/mm2石材应力组合设计值为σ=×σ_Wk＋××σ_Ek=×＋××.271=mm2≤f_g=mm2因此石材抗拉承载力知足要求。(2)抗剪强度验算在风荷载和水平地震作用下，石材受到钢销传来的剪力。那么钢销在石材中产生的剪应力设计值为τ=q·B·H·β/(2·n·(t-d)·h)=.002×1100×1200×(2×2×(25-8)×50)=.97N/mm2≤fs=mm2式中：β--钢销个数系数，n--钢销个数f_s--石材抗剪强度设计值h--钢销入孔深度d--钢销直径因此石材抗剪承载力知足要求。(3)钢销强度验算在风荷载和垂直于板面方向的地震作用下，钢销经受的剪应力设计值依照下式计算得：τ_pk=q·B·H·β/(2·n·Ap)=.002×1100×1200×(2×2×=mm2≤125N/mm2式中：Ap--钢销截面积因此钢销抗剪强度知足要求。石材幕墙计算（满槽式连接）本石材幕墙采纳满槽式连接,抗折强度fgk=8N/mm2的天然花岗岩板,标高10米处幕墙为不利部位，该处石材最大分格为H(高)×B(宽)=1200mm×1100mm。1.荷载的计算风荷载标准值为Wk＝βgZ·μs·μz·Wo＝××.74×.55＝KN／m2水平散布的地震作用标准值为qEk＝βe·αmax·G／A式中：G--石板自重标准值G=γ石·H·B·t·=28×1200×1100×25×10-9×=.97KN其中：γ石--石材密度，取28KN/m3t--石板的厚度(mm)A=B×H=×=那么qEk＝βe·αmax·G／A＝5×.04×.97/＝.147KN/m2水平荷载组合设计值为q=×Wk＋××qEk)×10-3=×＋××.147)×10-3=.002N/mm22.强度计算(1)抗弯强度验算石材应力的设计值为σ=×q×H2/t2=×.002×10-3×12002/252=mm2≤fg=mm2其中：fg--石材抗弯强度设计值因此石材抗拉承载力知足要求。(2)抗剪强度验算在风荷载和水平地震作用下，石材受到钩板传来的剪力。那么钩板在石材中产生的剪应力设计值为τ=q·H/(t-d)=.002×1200/(25-4)=.11N/mm2≤fs=mm2式中：fs--石材抗剪强度设计值H--幕墙分格高(mm)d--托板的厚度因此石材抗剪承载力知足要求。(3)槽口处抗弯强度验算在风荷载和水平地震作用下，石材槽口处产生的最大抗弯强度设计值依照下式计算得：σ=8·q·hr·H/(t-d)2=8×.002×101200/(25-4)2=.44N/mm2≤·fs=mm2式中：hr--槽口受力一侧深度(mm)因此槽口处抗弯强度知足要求。(4)钩板经受的剪应力验算在风荷载和水平地震作用下，钩板经受的剪应力设计值依照下式计算得：τ=q·H/(2·d)=.002×1200/(2×4)=.3N/mm2≤125N/mm2因此钩板的抗剪强度知足要求。石材幕墙计算（上下固定短槽式）本石材幕墙采纳上下固定短槽式连接,抗折强度fgk=8N/mm2的天然花岗岩板,标高10米处幕墙为不利部位，该处石材最大分格为H(高)×B(宽)=1200mm×600mm。1.荷载的计算风荷载标准值为Wk＝βgZ·μs·μz·Wo＝××.74×.55＝KN／m2水平散布的地震作用标准值为qEk＝βe·αmax·G／A式中：G--石板自重标准值G=γ石·H·B·t·=28×1200×600×25×10-9×=.529KN其中：γ石--石材密度，取28KN/m3t--石板的厚度(mm)A=B×H=.6×=.72m2那么qEk＝βe·αmax·G／A＝5×.04×.529/.72＝.147KN/m2水平荷载组合设计值为q=×Wk＋××qEk)×10-3=×＋××.147)×10-3=.002N/mm22.强度计算(1)抗弯强度验算风荷载作用下石材应力设计值为σwk=6×m×Wk×L2/t2=6×.1304××10-3×12002/252=mm2fg=mm2式中：L--H和a的较大者m--四角支撑板在均布荷载作用下的最大弯矩系数，依照a/H查表fg--石材抗弯强度设计值地震作用下石材应力设计值为σEk=6×m×qEk×L2/t2=6×.1304×.147×10-3×12002/252=.265N/mm2石材应力组合设计值为σ=×σwk＋××σEk=×＋××.265=mm2N/mm2≤fg=mm2因此石材抗拉承载力知足要求。(2)抗剪强度验算在风荷载和水平地震作用下，石材受到钩板传来的剪力。那么钩板在石材中产生的剪应力设计值为τ=q·B·H·β/(n(t-d)·S)=.002×600×1200×(2×(25-4)×60)=.71N/mm2≤fs=mm2式中：β--钩板个数系数，n--钩板个数fs--石材抗剪强度设计值s--钩板入孔弧长(mm)d--钩板厚度(mm)因此石材抗剪承载力知足要求。(3)钩板强度验算在风荷载和垂直于板面方向的地震作用下，钩板经受的剪应力设计值依照下式计算得：τ=q·B·H·β/(2·n·Ap)=.002×600×1200×(2×2×4)=mm2≤125N/mm2式中：β--钩板个数系数，n--长边上的钩板个数Ap--钩板的截面积因此钩板的抗剪强度知足要求。石材幕墙计算（四角支撑背栓式）本石材幕墙采纳四角支撑背栓式连接,抗折强度fgk=8N/mm2的天然花岗岩板,标高10米处幕墙为不利部位，该处石材最大分格为H(高)×B(宽)=1200mm×1000mm。1.荷载的计算风荷载标准值为Wk＝βgZ·μs·μz·Wo＝××.74×.55＝KN／m2水平散布的地震作用标准值为qEk＝βe·αmax·G／A式中：G--石板自重标准值G=γ石·H·B·t·=28×1200×1000×25×10-9×=.882KN其中：γ石--石材密度，取28KN/m3t--石板的厚度(mm)A=B×H=1×=那么qEk＝βe·αmax·G／A＝5×.04×.882/＝.147KN/m2水平荷载组合设计值为q=×Wk＋××qEk)×10-3=×＋××.147)×10-3=.002N/mm22.强度计算(1)抗弯强度验算四角支撑板的计算长度为：L1＝×(B-a)＝×(1000-500)＝750mmL2＝×(H-b)＝×(1200-600)＝900mm式中：a--上下边锚栓的间距(mm)b--左右边锚栓的间距(mm)那么石板的最大弯曲应力为σ=6×m×q×L2/t2=6×.1454×.002×9002/252=mm2≤fg=mm2式中：m--四角支撑板在均布荷载作用下的最大弯矩系数，依照L1/L2查表L--L1,L2当中的较大者fg--石材抗弯强度设计值因此石材抗弯承载力知足要求。3.受拉时单个锚栓的锚固承载力计算一个锚栓受到的水平拉力设计值为Ft=1/4·q·B·H=1/4×.002×1000×1200=600N一个锚栓受到的受拉锚固承载力为Rt=17··5=17××5=809N式中：fk--石材弯曲抗拉强度标准值hv--锚固深度因为Ft≤Rt因此受拉时单个锚栓的锚固承载力知足要求。石材幕墙计算（四边固定短槽式）本石材幕墙采纳四边固定短槽式连接,抗折强度fgk=8N/mm2的天然花岗岩板,标高10米处幕墙为不利部位，该处石材最大分格为H(高)×B(宽)=1200mm×500mm。1.荷载的计算风荷载标准值为Wk＝βgZ·μs·μz·Wo＝××.74×.55＝KN／m2水平散布的地震作用标准值为qEk＝βe·αmax·G／A式中：G--石板自重标准值G=γ石·H·B·t·=28×1200×500×25×10-9×=.441KN其中：γ石--石材密度，取28KN/m3t--石板的厚度(mm)A=B×H=.5×=.6m2那么qEk＝βe·αmax·G／A＝5×.04×.441/.6＝.147KN/m2水平荷载组合设计值为q=×Wk＋××qEk)×10-3=×＋××.147)×10-3=.002N/mm22.强度计算(1)抗弯强度验算四角支撑板的计算长度为：L1＝×(B-a)＝×(500-500)＝500mmL2＝×(H-b)＝×(1200-600)＝900mm式中：a--上下边短槽的间距(mm)b--左右边短槽的间距(mm)风荷载作用下石材应力设计值为σwk=6×m×Wk×L2/t2=6×.1322××10-3×9002/252=mm2fg=mm2式中：m--四角支撑板在均布荷载作用下的最大弯矩系数，依照L1/L2查表L--L1,L2当中的较大者fg--石材抗弯强度设计值地震作用下石材应力设计值为σEk=6×m×qEk×L2/t2=6×.1322×.147×10-3×9002/252=.151N/mm2石材应力组合设计值为σ=×σwk＋××σEk=×＋××.151=mm2≤fg=mm2因此石材抗拉承载力知足要求。(2)抗剪强度验算在风荷载和水平地震作用下，石材受到钩板传来的剪力。那么钩板在石材中产生的剪应力设计值为τ=q·(2×H-d)·B·β/(2n(t-d)·S)=.002×(2×1200-4)×500×(22×(25-4)×)=.59N/mm2≤fs=mm2式中：β--钩板个数系数，n--长边上的钩板个数fs--石材抗剪强度设计值S--钩板在槽内的弧长d--钩板的厚度因此石材抗剪承载力知足要求。(3)钩板强度验算在风荷载和垂直于板面方向的地震作用下，钩板经受的剪应力设计值依照下式计算得：τ=q·B·H·β/(2·n·Ap)=.002×500×1200×(2×2×4)=mm2≤125N/mm2式中：β--钩板个数系数，n--长边上的钩板个数Ap--钩板的截面积因此钩板的抗剪强度知足要求。连接计算10米高度处为幕墙的危险部位。竖框与建筑物连接竖框采纳简支梁受力模式，计算层间高L=,分格宽B=.5m,分格高H=。采纳2个M6螺栓连接，每一个螺栓的有效截面积A0=19mm2。一个竖框所经受的重量标准值为Gk＝γ石×t×B×L×式中:t为石材厚度(mm)B为分格宽度(m)L为计算层间高(m)γ为石材密度(28KN/m3)Gk＝28×.025×.5××＝KN一个竖框单元所受的风荷载标准值为Ｎwk＝Wk×B×L＝×.5×＝KN一个竖框单元所受的水平地震作用为ＮEk＝βe·αmax·Gk＝5×.04×＝.254KN组合设计值为V＝(Ｎwk＋×ＮEk)2＋2)＝(×＋××.254)2＋×2)＝KN那么最大组合剪应力τmax＝V／A＝103×／2×19＝mm2≤［τ］＝245N／mm2因此竖框与建筑物连接螺栓知足要求。竖框壁局部承压能力验算竖框壁局部承压能力为：NBc=d·t总·fBc=6×12×320×10-3=其中：t总——型材承压壁的总厚度d——螺栓直径fBc——铝型材承压强度设计值螺栓所受的剪力设计值为V＝≤NBc＝，因此局部承压能力知足要求。横框与竖框连接计算横框所受的重力标准值为Gk＝γ石×t×B×H×式中:t——石材厚度(mm)γ石——石材密度(28KN/m3)Gk＝28×.025×.5××＝.462KN横框所受的水平地震作用标准值为ＮEk＝βe·αmax·G＝5×.04×.462＝.092KN横框所受的风力标准值为Ｎwk＝Wk·B·B／2＝×.5×.5／2＝.128KN竖框与角片连接选用3个，每