裙楼石材幕墙设计计算书

裙楼石材幕墙设计计算书TOC\o"1-3"\h\z第一部分设计计算整体说明1Ⅰ、基本参数1Ⅱ、设计依据1Ⅲ、基本计算公式31、场地类别划分32、风荷载计算33、地震作用计算44、荷载组合5Ⅳ、结构设计理论61、荷载的传递62、计算模型的选用6Ⅴ、工程所用材料的力学性能81.钢材的材料性能82.石材的材料性能83.不锈钢螺栓强度设计值9Ⅵ、结构安全系数9Ⅶ、结构计算检验位置的选取9Ⅷ、本工程计算书使用的计算软件10第二部分裙楼大面墙石材幕墙的设计计算11一、风荷载计算11二、板强度校核:12三、幕墙立柱计算:14四、立梃与主结构连接21五、幕墙预埋件总截面面积计算24六、幕墙预埋件焊缝计算26第三部分裙楼窗间柱石材幕墙的设计计算36一、风荷载计算36二、板强度校核:37三、幕墙立柱计算:39四、立梃与主结构连接46五、幕墙预埋件总截面面积计算49六、幕墙预埋件焊缝计算51七、幕墙横梁计算52八、横梁与立柱连接件计算59第四部分连廊柱石材幕墙的设计计算61一、风荷载计算61二、板强度校核:62三、横梁与主结构连接64四、幕墙横梁计算66五、横梁与墙体连接钢角码计算73第五部分裙楼檐口石材幕墙的设计计算76一、风荷载计算76二、板强度校核:77三、幕墙立柱计算:79四、立梃与主结构连接86五、幕墙预埋件总截面面积计算88六、幕墙预埋件焊缝计算91七、幕墙横梁计算91八、横梁与立柱连接件计算98第一部分设计计算整体说明Ⅰ、基本参数河北邢台地区；地面粗糙度分类：B类；抗震7度设防。Ⅱ、设计依据《建筑结构荷载规范》（2006年版）GB50009-2001《建筑抗震设计规范》(2008年版)GB50011-2001《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑幕墙》GB/T21086-2007《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-2001《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003《建筑钢型材基材》GB/T5237.1-2008《建筑钢型材阳极氧化、着色型材》GB/T5237.2-2008《建筑钢型材电泳涂漆型材》GB/T5237.3-2008《建筑钢型材粉末喷涂型材》GB/T5237.4-2008《建筑钢型材氟碳漆喷涂型材》GB/T5237.5-2008《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250-2000《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T18575-2001《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB3098.1-2000《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》GB3098.2-2000《紧固件机械性能螺母细牙螺纹》GB3098.4-2000《紧固件机械性能自攻螺钉》GB3098.5-2000《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》GB3098.6-2000《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB3098.15-2000《浮法玻璃》GB11614-1999《中空玻璃》GB11944-2002《夹层玻璃》GB9962-1999《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB/15763.1-2005《建筑用安全玻璃钢化玻璃》GB/15763.2-2005《钢及钢合金轧制板材》GB/T3880-1997《钢塑复合板》GB/T17748-1999《干挂饰面石材及其金属挂件》JC830.1,830.2-2005《石材用建筑密封胶》JC/T883-2001《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2005《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-2003《中空玻璃用弹性密封胶》JC/T486-2001《天然花岗石建筑板材》GB/T18601-2001Ⅲ、基本计算公式1、场地类别划分根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别:A类近海面,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;本工程按B类地区计算风压2、风荷载计算幕墙属于薄壁外外围护构件件，根据《建建筑结构荷荷载规范》GB500009--200117.11.1采用风荷荷载计算公公式:Wk=βgz×μz×μμs×W0其中:Wk作用在幕幕墙上的风风荷载标准准值(kN/mm2)βgz瞬时风压压的阵风系系数,按《建筑筑结构荷载载规范》GB500009--20011取定根据不同同场地类型型,按以下公公式计算:βgz=K((1+2μf)其中K为地区粗粗糙度调整整系数，μf为脉动系系数AA类场地:βgz=0..92*((1+2μf)其中：μf=0.3387*((Z/100)-0..12DD类场地:βgz=0..89*((1+2μf)其中：μf=0.55(Z/110)-00.16CC类场地:βgz=0..85*((1+2μf)其中：μf=0.7734(ZZ/10))-0.222DD类场地:βgz=0..80*((1+2μf)其中：μf=1.22248((Z/100)-0..3μz风压高度度变化系数数,按《建筑筑结构荷载载规范》GB500009--20011取定,根据不同同场地类型型,按以下公公式计算:AA类场地:μz=1.3379×((Z/100)0.224DD类场地:μz=(Z//10)00.32CC类场地:μz=0.6616×((Z/100)0.444DD类场地:μz=0.3318×((Z/100)0.660本工程属属于D类地区,故μz=μz=(Z//10)00.32μs风荷载体体型系数,按《建筑筑结构荷载载规范》GB500009--20011，大面位位置取为1.2；边角区区取为2.00W0基基本风压,按全国基基本风压图图，河北邢邢台地区取取为0.300kNN/m23、地震作用计算算qEAk=ββE×αmax×GGAK其中:qEAk水平地震震作用标准准值βE动力放大大系数,按5.00取定αmax水平地震震影响系数数最大值,按相应设设防烈度取取定:6度:αmax=00.047度:αmax=00.088度:αmax=00.169度:αmax=00.32河北邢台设设防烈度为为7度,故取αmax==0.0880，GAK幕墙墙构件的自自重(N/m2)4、荷载组合结构设计时，根根据构件受受力特点，荷荷载或作用用的情况和和产生的应应力(内力)作用方向向，选用最最不利的组组合。荷载和效应组合合设计值按按下式采用用：γGSSG+γwφwSw+γEφESE+γTφTST各项分别为永久久荷载：重重力；可变变荷载：风风荷载、温温度变化；；偶然荷载载：地震荷载和作用效应应组合的分分项系数,按以下规规定采用:①对永久荷载采用用标准值作作为代表值值，其分项项系数满足足：a.当其其效应对结结构不利时时：对由可可变荷载效效应控制的的组合，取取1.2；对有永永久荷载效效应控制的的组合，取取1.355b.当其效效应对结构构有利时：：一般情况况取1.0；对结构构倾覆、滑滑移或是漂漂浮验算，取0.9②可变荷载根据设设计要求选选代表值，其其分项系数数一般情况况取1.4Ⅳ、结构设计理论论1、荷载的传递荷载的组合作用用外装饰的面板材料竖框（横横、竖龙骨骨）连接件件（支座）预埋件（后补埋件）主体结构2、计算模型的选用用根据本工程各外外装饰结构构的设计构构造特点，对对各主要受受力梁、柱柱、杆件的的设计计算算，分别采采用双跨梁梁、简支梁梁等计算模模型（详见见下页图）。在在最接近结结构物理构构造的基础础上进行力力学模型的的计算校核核。双跨梁力学模型型简简支梁力学学模型对本外装工程幕幕墙的石材材板块设计计，依据规规范采用“四点支撑撑板”计算模型型。（详见见下图）石材面板计算简简图Ⅴ、工程所用材料料的力学性性能1.钢材的材料性能能钢材的强度设计计值fS(N/mmm2)钢材牌号抗拉、抗压和抗抗弯抗剪端面承压Q235-B215125320钢材的力学特性性弹性模量E(NN/mm22)2.06×1005泊松比ν0.30线膨胀系数α((1/℃)1.20×100-5重力密度γg((kN/mm3)78.52.石材的材料性能能花岗石板的强度度设计值ffa(N/mmm2)

抗折强度试验值值fgk抗拉抗剪178.04.0注：抗折强度试试验值fgk小于8N//mm2的花岗岩岩板材不得得用于幕墙墙。花岗石板的力学学特性弹性模量E(NN/mm22)0.8×1055泊松比ν0.125线膨胀系数α((1/℃)0.8×10--5重力密度γg((kN/mm3)283.不锈钢螺栓强度度设计值材料性能

等级抗拉强度σb

((N/mmm2)屈服强度σ0..2

(N/mmm2)保证应力SP

((N/mmm2)类别组别A

奥氏体A1A2A4505002105007070045070080800600800Ⅵ、结构安全系数钢材（包括不锈锈钢材）的的总安全系系数K取为1.55。石材的总安全系系数K取为3.0。结构胶总安全系系数取为5.0。Ⅶ、结构计算检验验位置的选选取 根据本工程各外外装饰设计计的构造特特点、分格格尺寸以及及安装位置置的分布，选选取具有代代表性的受受荷载较大大的几处位位置进行结结构的强度度和刚度计计算校核。 石材幕墙的最大大受荷位置置为附楼大面石材材部位、附楼窗间柱、连连廊柱、檐檐口部位。选取这一部分作为石材幕墙的计算校核位置。Ⅷ、本工程计算书书使用的计计算软件内江百科科软件：BKCAADPM第二部分裙楼大大面墙石材材幕墙的设计计算算一、风荷载计算算1、标高为20..300处风荷载载计算(1).风荷荷载标准值值计算:Wk:作用在幕幕墙上的风风荷载标准准值(kN/mm^2)βgz::20..300mm高处阵风风系数(按B类区计算):μff=0.55×(Z//10)^^(-0..16)＝0.4446βggz=0..89×((1+2μf)=11.6855μz:20.3300m高高处风压高高度变化系系数(按B类区计算):μμz=(ZZ/10))^0.332=1..254风风荷载体型型系数μs=1..20Wk=ββgz×μz×μs×W00=11.6855×1.2254×11.2×00.3000=00.7611kN//m^2其中：WW0<=00.3KNN/M^22,取W0=00.3KKN/M^^2因为Wkk<=1..0KN//M^2,,取Wk=11.0000kN//m^2(2).风荷荷载设计值值:W:风风荷载设计计值:kNN/m^22rw:风荷载作作用效应的的分项系数数：1.4按《建筑筑结构荷载载规范》规规定采用W=rww×Wk==1.4××1.0000=1..400kkN/m^^2二、板强度校核核:石材校核:((第1处)1.石材强度度校核校核依据据：σ≤[σ]=4..000NN/mm^^2Ao::石板短边边长：0..814mmBo::石板长边边长：1..200mma:计计算石板抗抗弯所用短短边长度:0.8814mb:计算石板板抗弯所用用长边长度度:1.0000mt:石材厚度:25..0mmm1:四角支承承板弯矩系系数,按短边与与长边的边边长比(a/b==0.8114)查表得:0..14944Wk:风荷载标标准值:1..000kkN/m^^2垂直于平面的分分布水平地地震作用:qEAkk:垂直于幕幕墙平面的的分布水平平地震作用用(kNN/m^22)qEAkk=5×αmax××GAK=5×00.0800×7000.0000/10000=0.2280kNN/m^22荷载组合合设计值为为：Sz=11.4×WWk+1..3×0..6×qEEAk=1..618kkN/m^^2应力设计计值为：σ=6××m1×SSz×b^^2×100^3/tt^2=66×0.11494××1.6118×1..000^^2×100^3/225.0^^2=22.3211N/mmm^22.3221N/mmm^2≤4.0000N/mmm^2强度可以以满足要求求2.石材剪剪应力校核核校核依据据:τmax≤[τ]τ:石板板中产生的的剪应力设设计值(N/mmm^2)n:一个个连接边上上的挂钩数数量:2t:石板板厚度:25..0mmd:槽宽宽:7.00mms:槽底底总长度:1000.0mmmβ:系数数,取1.255对边开槽槽τ=Szz×Ao××Bo×β×10000/[nn×(t--d)×ss]=00.5499N/mmm^20.5449N/mmm^2≤2.0000N/mmm^2石材抗剪剪强度可以以满足3.挂钩剪剪应力校核核校核依据据:τmax≤[τ]τ:挂钩钩剪应力设设计值(N/mmm^2)Ap:挂挂钩截面面面积:25..000mmm^2n:一个个连接边上上的挂钩数数量:2对边开槽槽τ=Szz×Ao××Bo×β×10000/(22×n×AAp)=119.7661N/mmm^219.7761N//mm^22≤125..000NN/mm^^2挂板抗剪剪强度可以以满足三、幕墙立柱计计算:幕墙立柱计算::(第1处)幕墙立柱按双跨跨梁力学模模型进行设设计计算：：1.选料:(1)风荷载线线分布最大大荷载集度度设计值(矩形分布)qw:风风荷载线分分布最大荷荷载集度设设计值(kN/mm)rw:风风荷载作用用效应的分分项系数：：1.4Wk:风风荷载标准准值:1..000kkN/m^^2B:幕幕墙分格宽宽:1.2200mqw=11.4×WWk×B=11.4×11.0000×1.2200=11.6800kN/mm(2)立柱弯矩矩:Mw:风荷载作作用下立柱柱弯矩(kN·mm)qw:风荷载线线分布最大大荷载集度度设计值:1..680((kN/mm)Hsjccg:立柱计算算跨度:5.1100mMw=((L1^33+L2^^3)/88/(L11+L2))×qw=((4.6000^3++0.5000^3))/8/((4.6000+0..500))×1.6680=44.0133kN·mmqEA::地震作用用设计值(KN/MM^2)::GAk::幕墙构件(包括板块块和铝框)的平均自自重:9000N/mm^2垂直于幕墙平面面的分布水水平地震作作用:qEAkk:垂直于幕幕墙平面的的分布水平平地震作用用(kNN/m^22)qEAkk=5×αmax××GAk=5×00.0800×9000.0000/10000=0.3360kNN/m^22γE:幕墙地震震作用分项项系数:1..3qEA==1.3××qEAkk==1.3××0.3660==0.4668kN//m^2qE：水水平地震作作用线分布布最大荷载载集度设计计值(矩形分布)qE=qqEA×BB=00.4688×1.2200=00.5622kN/mmME:地震作用用下立柱弯弯矩(kN·mm):ME=((L1^33+L2^^3)/88/(L11+L2))×qE=((4.6000^3++0.5000^3))/8/((4.6000+0..500))×0.5562=44.0133kN·mmM:幕幕墙立柱在在风荷载和和地震作用用下产生弯弯矩(kN·mm)采用Sww+0.66SE组合M=Mww+0.66×ME=4..013++0.6××1.3442=4..818kkN·m(3)W:立立柱抗弯矩矩预选值(cm^33)W=M××10^33/1.005/2115.0=4..818××10^33/1.005/2115.0=544.4966cm^33qwk::风荷载线线分布最大大荷载集度度标准值(kN/mm)qwk==Wk×BB==1.0000×1..200==1.2000kN//mqEk::水平地震震作用线分分布最大荷荷载集度标标准值(kN/mm)qEk==qEAkk×B==0.3660×1..200==0.4332kN//m(4)I1,II2:立柱惯性性矩预选值值(cm^44)R0=[[L1^22/2-((L1^33+L2^^3)/88(L1++L2)]]×(qwwk+0..6×qEEk)/LL1=22.5988KNI1=11000××[1.44355××R0-00.4099×(qwwk+0..6×qEEk)×LL1]×LL1^3//(24××2.1))/20=995.0884cm^^4I2=[[1.43355×RR0-0..409××(qwkk+0.66×qEkk)×L11]×L11^2×1180/((24×22.1)=774.4113cm^^4选定立立柱惯性矩矩应大于:955.0844cm^442.选用立柱柱型材的截截面特性:选用型材材号:8#槽钢型材强度度设计值:2115.0000N/mmm^2型材弹性性模量:E==2.1××10^55N/mmm^2X轴惯性性矩:Ixx=101.6622cm^44Y轴惯性性矩:Iyy=16..174ccm^4X轴抵抗抗矩:Wxx1=255.6733cm^33X轴抵抗抗矩:Wxx2=255.6588cm^33型材截面面积:A==10.4472cmm^2型材计算算校核处壁壁厚:t==5.0000mm型材截面面面积矩:Sss=15..437ccm^3塑性发展展系数:γ=1.0053.幕墙立柱柱的强度计计算:校核依据据:N//A+M//γ/W≤ｆa=2115.0NN/mm^^2(拉弯构件)B:幕幕墙分格宽宽:1.2200mGAk::幕墙自重:9000N/mm^2幕墙自重重线荷载:Gk=9900×WWfg/11000=9900×11.2000/10000=11.0800kN/mmNk:立柱受力:Nk=GGk×Hssjcg=11.0800×5.1100=55.5088kNN:立立柱受力设设计值:rG:结构自重重分项系数数:1..2N=1..2×Nkk=1..2×5..508=6..610kkNσ:立立柱计算强强度(N/mmm^2))(立柱为拉拉弯构件)N:立立柱受力设设计值:6..610kkNA:立立柱型材截截面积:10..472ccm^2M:立立柱弯矩:4..818kkN·mWx2::立柱截面面抗弯矩:25..658ccm^3γ:塑塑性发展系系数:1..05σ=N××10/AA+M×110^3//1.055/Wx22=66.6100×10//10.4472+44.8188×10^^3/1..05/225.6558=1185.1148N//mm^22185..148NN/mm^^2≤ｆa=2115.0NN/mm^^2立柱强度度可以满足足4.幕墙立柱柱的刚度计计算:校核依据据:Ummax≤L/2550Umaxx:立柱最大大挠度Umaxx=10000×[11.43555×R00-0.4409×((qWk++0.6××qEk))×L1]]×L1^^3/(224×2..1×Ixx)立柱最大大挠度Umax为:18..524mmmDu:立柱挠度度与立柱计计算跨度比比值:Hsjccg:立柱计算算跨度:5.1100mDu=UU/Hsjjcg/11000=118.5224/5..100//10000=00.0044≤1/2550挠度可以以满足要求求5.立柱抗剪剪计算:校核依据据:τmax≤[τ]=1225.0NN/mm^^2(1)Qwk::风荷载作作用下剪力力标准值(kN)R0:双跨梁长长跨端支座座反力为:22.1377KNRa:双跨梁中中间支座反反力为:99.4166KNRb:双跨梁短短跨端支座座反力为:55.4333KNRc:中间支承承处梁受到到的最大剪剪力(KN)=66.0333KNNQwk=66.0333KN(2)Qw:风荷载作作用下剪力力设计值(kN)Qw=11.4×QQwk=11.4×66.0333=88.4466kN(3)QEk::地震作用用下剪力标标准值(kN)R0:双跨梁长长跨端支座座反力为:00.7699KNRa:双跨梁中中间支座反反力为:33.3900KNRb:双跨梁短短跨端支座座反力为:11.9566KNRc:中间支承承处梁受到到的最大剪剪力(KN)=2..172KNQEk==2.1772KNN(4)QE:地震作用用下剪力设设计值(kN)QE=11.3×QQEk=11.3×22.1722=22.8233kN(5)Q:立立柱所受剪剪力:采用Qww+0.66QE组合Q=Qww+0.66×QE=8..446++0.6××2.8223=100.1400kN(6)立柱剪应应力:τ:立立柱剪应力力:Ss:立柱型材材截面面积积矩:15..437ccm^3Ix:立柱型材材截面惯性性矩:1011.6622cm^4t:立立柱壁厚::5.0000mmmτ=Q××Ss×1100/IIx/t=110.1440×155.4377×1000/1011.6622/5.0000=330.4995N/mmm^230..495NN/mm^^2≤125..0N/mmm^2立柱抗剪剪强度可以以满足四、立梃与主结结构连接立梃与主主结构连接接:采用SGG+SW++0.6SSE组合N1wkk:连接处风风荷载总值值(N):N1wkk=Wk××B×Hssjcg××10000=1.0000×11.2000×5.1100×11000=61220.0000N连接处风风荷载设计计值(N)::N1w==1.4××N1wkk==1.4××61200.0000==85688.0000NN1Ekk:连接处地地震作用(N):N1Ekk=qEAAk×B××Hsjccg×10000=0.3360×11.2000×5.1100×11000=22003.2000NN1E::连接处地地震作用设设计值(N):N1E==1.3××N1Ekk==1.3××22033.2000==28644.1600NN1:连接处水水平总力(N):N1=NN1w+00.6×NN1E=88568..000++0.6××28644.1600=1102866.4966NN2:连接处自自重总值设设计值(N):N2k==900××B×Hssjcg==900××1.2000×5..100==55088.0000NN2:连接处自自重总值设设计值(N):N2=11.2×NN2k=11.2×55508..000=66609..600NNN:连连接处总合合力(N):N=(NN1^2++N2^22)^0..5=(1102866.4966^2+66609..600^^2)^00.5=122226..971NN连接焊缝缝的强度计计算：V：连连接处的组组合总剪力力(N)；Lw：：角焊缝的的总有效长长度(mm)；hf：：角焊缝的的高度(mm)；ffww：角焊缝缝的强度设设计值(MPaa)；f：焊焊缝最大应应力值(MPaa)；f=VV/0.7707/LLw/hf=1122266.9711/0.7707/1100/6=228.823MPPa28.8223MPa≤160MMPa焊缝强度可以满满足要求!五、幕墙预埋件件总截面面面积计算幕墙预埋埋件计算:(第1处)本工程预预埋件受拉拉力和剪力力V:剪剪力设计值值:V=N22=66609.6600NN:法法向力设计计值:N=N11=100286..496NNM:弯弯矩设计值值(N·mmm):e2:螺孔中心心与锚板边边缘距离:1100.0000mmM=V××e2=66609.6600×1110.0000=72270566.0000N·mNum11:锚筋根数:4根锚筋层数数:2层Kr:锚筋层数数影响系数数:1..000关于混凝凝土：混凝凝土标号C30混凝土强强度设计值值:fc==15.0000N//mm^22按现行国国家标准≤混凝土结结构设计规规范≥采用。选用二级级锚筋锚筋强度度设计值:fy==310..000NN/mm^^2d:钢钢筋直径:Φ12.0000mmmαv:钢筋受剪剪承载力系系数:αv=((4-0..08×dd)×(ffc/fyy)^0..5==(4-00.08××12.0000)××(15..000//310..000))^0.55==0.6669t:锚锚板厚度:10..000mmmαb:锚板弯曲曲变形折减减系数:αb=00.6+00.25××t/d==0.6++0.255×10..000//12.0000=00.8088Z:外外层钢筋中中心线距离离:2100.0000mmAs:锚筋实际际总截面积积:As=NNum1××3.144×d^22/4=44.0000×3.114×d^^2/4=4452.1160mmm^2锚筋总截截面积计算算值:As1==(V/KKv+N//0.8//Kb+MM/1.33/Kr//Kb/ZZ)/fyy==93.8825mmm^2As2==(N/00.8/KKb+M//0.4//Kr/KKb/Z))/fy==85.8854mmm^293.8825mmm^2≤452..160mmm^285.8854mmm^2≤452..160mmm^24根φ112.0000锚筋可以以满足要求求A::锚板面积:600000..000mm^220.55fcA==4500000.0000NNN=1102866.4966N≤0.5ffcA锚板尺尺寸可以满满足要求六、幕墙预埋件件焊缝计算算幕墙预埋件焊缝缝计算:(第1处)Hf:焊焊缝厚度6.0000L:焊焊缝长度100..000σm:弯弯矩引起的的应力σm=66×M/((2×hee×lw^^2×1..22)==52.5553N//mm^22σn:法法向力引起起的应力σn==N/(22×he××Lw×11.22))==11.1153N//mm^22τ:剪应应力τ=V//(2×HHf×Lww)=66.1200N/mmm^2σ:总应应力σ=(((σm+σn)^22+τ^2)^^0.5=663.999963.9999N//mm^22≤160NN/mm^^2焊缝强度度可以满足足!七、幕墙横梁计计算幕墙横梁计算::(第1处)1.选用横梁梁型材的截截面特性:选用型材材号:角钢50*550*5型材强度度设计值:2115.0000N/mmm^2型材弹性性模量:E==2.1××10^55N/mmm^2X轴惯性性矩:Ixx=11..020ccm^4Y轴惯性性矩:Iyy=11..027ccm^4X轴抵抗抗矩:Wxx1=3..073ccm^3X轴抵抗抗矩:Wxx2=7..792ccm^3Y轴抵抗抗矩:Wyy1=3..074ccm^3Y轴抵抗抗矩:Wyy2=7..804ccm^3型材截面面积:A==4.7669cm^^2型材计算算校核处壁壁厚:t==5.0000mm型材截面面面积矩:Sss=3.1171cmm^3塑性发展展系数:γ=1.0052.幕墙横梁梁的强度计计算:校核依据据:Mxx/γWx+MMy/γWy≤ｆa=2115.0(1)横梁在自自重作用下下的弯矩(kN·mm)H:幕幕墙分格高高:0.8814mGAk::横梁自重:7000N/mm^2Gk:横梁自重重荷载线分分布均布荷荷载集度标标准值(kN/mm):Gk=7700×HH/10000=7700×00.8144/10000=00.5700kN/mmG:横横梁自重荷荷载线分布布均布荷载载集度设计计值(kN/mm)G=1..2×Gkk=1..2×0..570=0..684kkN/mMx:横梁在自自重荷载作作用下的弯弯矩(kN·mm)Mx=GG×B^22/8=00.6844×1.2200^22/8=00.1233kN·mm(2)横梁在风风荷载作用用下的弯矩矩(kN·mm)风荷载线线分布最大大荷载集度度标准值(梯形分布)qwk==Wk×HH==1.0000×0..814==0.8114KN//m风荷载线线分布最大大荷载集度度设计值qw=11.4×qqwk=11.4×00.8144=11.1400kN/mmMyw::横梁在风风荷载作用用下的弯矩矩(kN·mm)Myw==qw×BB^2×((3-H^^2/B^^2)/224==1.1440×1..200^^2×(33-0.8814^22/1.2200^22)/244==0.1774kN··m(3)地震作用用下横梁弯弯矩qEAkk:横梁平面面外地震荷荷载:βE:动力放大大系数:5αmaxx:地震影响响系数最大大值:0..080Gk:幕墙构件件自重:7000N//m^2qEAkk=5×αmax××700//10000=5×00.0800×7000/10000=0.2280kNN/m^22qex::水平地震震作用线分分布最大荷荷载集度标标准值B:幕幕墙分格宽宽:1.2200m水平地震震作用线分分布最大荷荷载集度标标准值(梯形分布)qex==qEAkk×H==0.2880×0..814==0.2228KN//mqE:水平地震震作用线分分布最大荷荷载集度设设计值γE:地震作用用分项系数数:1..3qE=11.3×qqex=11.3×00.2288=00.2966kN/mmMyE::地震作用用下横梁弯弯矩:MyE==qE×BB^2×((3-H^^2/B^^2)/224==0.2996×1..200^^2×(33-0.8814^22/1.2200^22)/244==0.0445kN··m(4)横梁强度度:σ:横横梁计算强强度(N/mmm^2)::采用SGG+SW++0.6SSE组合Wx1::X轴抵抗矩:3.0073cmm^3Wy2::y轴抵抗矩:7.8804cmm^3γ:塑塑性发展系系数:1..05σ=(MMx/Wxx1+Myyw/Wyy2+0..6×MyyE/Wyy2)×110^3//1.055=662.6441N/mmm^262.6641N//mm^22≤ｆa=2115.0NN/mm^^2横梁正应应力强度可可以满足3.幕墙横梁梁的抗剪强强度计算:校核依据据:1..5τmax≤[τ]=1225.0NN/mm^^2(1)Qwk::风荷载作作用下横梁梁剪力标准准值(kN)Wk:风荷载标标准值:1..000kkN/m^^2B:幕幕墙分格宽宽:1.2200m风荷载线线分布呈梯梯形分布时时：Qwk==Wk×BB^2×((1-H//B/2))/2==1.0000×1..200^^2×(11-0.8814/11.2000/2)//2==0.4776kN(2)Qw:风荷载作作用下横梁梁剪力设计计值(kN)Qw=11.4×QQwk=11.4×00.4766=00.6666kN(3)QEk::地震作用用下横梁剪剪力标准值值(kN)地震作用用线分布呈呈梯形分布布时：QEk==qEAkk×B^22×(1--H/B//2)/22==0.2880×1..200^^2×(11-0.8814/11.2000/2)//2==0.1333kN(4)QE:地震作用用下横梁剪剪力设计值值(kN)γE:地震作用用分项系数数:1..3QE=11.3×QQEk=11.3×00.1333=00.1733kN(5)Q:横横梁所受剪剪力:采用Qww+0.66QE组合Q=Qww+0.66×QE=0..666++0.6××0.1773=0..770kkN(6)τ:横横梁剪应力力Ss:横梁型材材截面面积积矩:3.1171cmm^3Iy:横梁型材材截面惯性性矩:11..027ccm^4t:横横梁壁厚:5.0000mmm1.5ττ=1.55×Q×SSs×1000/Iyy/t=11.5×00.7700×3.1171×1100/111.0227/5..000=66.6433N/mmm^26.6443N/mmm^2≤125..0N/mmm^2横梁抗剪剪强度可以以满足4.幕墙横梁的刚度度计算校核依据据:UUmax≤L/2550横梁承受受呈梯形分分布线荷载载作用时的的最大荷载载集度：qwk：：风荷载线线分布最大大荷载集度度标准值(KN/mm)qwk==Wk××H==1.0000×0..814==0.8114KN//mqex::水平地震震作用线分分布最大荷荷载集度标标准值(KN/mm)qex==qEAkk×HH==0.2880×0..814==0.2228KN//m水平方向向由风荷载载和地震作作用产生的的弯曲:U1=((qwk++0.6××qex))×Wfgg^4×11000××(25//8-5××(Hfgg/2/WWfg)^^2+2××(Hfgg/2/WWfg)^^4)/22.1/IIy/1220=00.9144mm自重作用用产生的弯弯曲:U2=55×GK××Wfg^^4×10000/3384/22.1/IIx=00.6655mm综合产生生的弯曲为为:U=(UU1^2++U2^22)^0..5=1..130mmm<=15mmmDu=UU/Wfgg/10000=11.1300/1.2200/11000=00.0011≤1/2550挠度可以以满足要求求八、横梁与立柱柱连接件计计算横梁与立柱连接接件计算:(第1处)1.横梁与立立柱间连结结N1:连接部位位受总剪力力:采用Sww+0.66SE组合N1=((Qw+00.6×QQE)×11000=((0.6666+0..6×0..173))×10000=7770.0035NGk:横梁自重重线荷载(N/m)):Gk=7700×HH=7700×00.8144=5569.8800N//m横梁自重重线荷载设设计值(N/m))G=1..2×Gkk=1..2×5669.8000=6883.7660N/mmN2:自重荷载(N):N2=GG×B/22=6683.7760×11.2000/2=4410.2256NN:连连接处组合合荷载:采用SGG+SW++0.6SSEN=(NN1^2++N2^22)^0..5N=(7770.0035^22+4100.2566^2)^^0.5=8772.5004N连接接焊缝的强强度计算：：V：连连接处的组组合总剪力力(N)；Lw：：角焊缝的的总有效长长度(mm)；hf：：角焊缝的的高度(mm)；ffww：角焊缝缝的强度设设计值(MPaa)；f：焊焊缝最大应应力值(MPaa)；f=VV/0.7707/LLw/hf=8872.5504/00.7077/50/5=44.936MPPa4.9336MPa≤160MMPa焊缝强度可以满满足要求!第三部分裙楼窗窗间柱石材材幕墙的设计计算算一、风荷载计算算1、标高为20..300处风荷载载计算(1).风荷荷载标准值值计算:Wk:作用在幕幕墙上的风风荷载标准准值(kN/mm^2)βgz::20..300mm高处阵风风系数(按B类区计算):μff=0.55×(Z//10)^^(-0..16)＝0.4446βggz=0..89×((1+2μf)=11.6855μz:20.3300m高高处风压高高度变化系系数(按B类区计算):μμz=(ZZ/10))^0.332=1..254风风荷载体型型系数μs=1..20Wk=ββgz×μz×μs×W00=11.6855×1.2254×11.2×00.3000=00.7611kN//m^2其中：WW0<=00.3KNN/M^22,取W0=00.3KKN/M^^2因为Wkk<=1..0KN//M^2,,取Wk=11.0000kN//m^2(2).风荷荷载设计值值:W:风风荷载设计计值:kNN/m^22rw:风荷载作作用效应的的分项系数数：1.4按《建筑筑结构荷载载规范》规规定采用W=rww×Wk==1.4××1.0000=1..400kkN/m^^2二、板强度校核核:石材校核:((第1处)1.石材强度度校核校核依据据：σ≤[σ]=4..000NN/mm^^2Ao::石板短边边长：0..700mmBo::石板长边边长：0..814mma:计计算石板抗抗弯所用短短边长度:0.5500mb:计算石板板抗弯所用用长边长度度:0.8814mt:石材厚度:25..0mmm1:四角支承承板弯矩系系数,按短边与与长边的边边长比(a/b==0.6114)查表得:0..13033Wk:风荷载标标准值:1..000kkN/m^^2垂直于平面的分分布水平地地震作用:qEAkk:垂直于幕幕墙平面的的分布水平平地震作用用(kNN/m^22)qEAkk=5×αmax××GAK=5×00.0800×11660.0000/10000=0.4464kNN/m^22荷载组合合设计值为为：Sz=11.4×WWk+1..3×0..6×qEEAk=1..762kkN/m^^2应力设计计值为：σ=6××m1×SSz×b^^2×100^3/tt^2=66×0.11303××1.7662×0..814^^2×100^3/225.0^^2=11.4600N/mmm^21.4660N/mmm^2≤4.0000N/mmm^2强度可以以满足要求求2.石材剪剪应力校核核校核依据据:τmax≤[τ]τ:石板板中产生的的剪应力设设计值(N/mmm^2)n:一个个连接边上上的挂钩数数量:2t:石板板厚度:25..0mmd:槽宽宽:7.00mms:槽底底总长度:1000.0mmmβ:系数数,取1.255对边开槽槽τ=Szz×Ao××Bo×β×10000/[nn×(t--d)×ss]=00.3499N/mmm^20.3449N/mmm^2≤2.0000N/mmm^2石材抗剪剪强度可以以满足3.挂钩剪剪应力校核核校核依据据:τmax≤[τ]τ:挂钩钩剪应力设设计值(N/mmm^2)Ap:挂挂钩截面面面积:25..000mmm^2n:一个个连接边上上的挂钩数数量:2对边开槽槽τ=Szz×Ao××Bo×β×10000/(22×n×AAp)=112.5449N/mmm^212.5549N//mm^22≤125..000NN/mm^^2挂板抗剪剪强度可以以满足三、幕墙立柱计计算:幕墙立柱计算::(第1处)幕墙立柱按双跨跨梁力学模模型进行设设计计算：：1.选料:(1)风荷载线线分布最大大荷载集度度设计值(矩形分布)qw:风风荷载线分分布最大荷荷载集度设设计值(kN/mm)rw:风风荷载作用用效应的分分项系数：：1.4Wk:风风荷载标准准值:1..000kkN/m^^2B:幕幕墙分格宽宽:0.7700mqw=11.4×WWk×B=11.4×11.0000×0.7700=00.9800kN/mm(2)立柱弯矩矩:Mw:风荷载作作用下立柱柱弯矩(kN·mm)qw:风荷载线线分布最大大荷载集度度设计值:0..980((kN/mm)Hsjccg:立柱计算算跨度:5.1100mMw=((L1^33+L2^^3)/88/(L11+L2))×qw=((4.6000^3++0.5000^3))/8/((4.6000+0..500))×0.9980=22.3411kN·mmqEA::地震作用用设计值(KN/MM^2)::GAk::幕墙构件(包括板块块和钢框)的平均自自重:13360N//m^2垂直于幕墙平面面的分布水水平地震作作用:qEAkk:垂直于幕幕墙平面的的分布水平平地震作用用(kNN/m^22)qEAkk=5×αmax××GAk=5×00.0800×13660.0000/10000=0.5544kNN/m^22γE:幕墙地震震作用分项项系数:1..3qEA==1.3××qEAkk==1.3××0.5444==0.7007kN//m^2qE：水水平地震作作用线分布布最大荷载载集度设计计值(矩形分布)qE=qqEA×BB=00.7077×0.7700=00.4955kN/mmME:地震作用用下立柱弯弯矩(kN·mm):ME=((L1^33+L2^^3)/88/(L11+L2))×qE=((4.6000^3++0.5000^3))/8/((4.6000+0..500))×0.4495=22.3411kN·mmM:幕幕墙立柱在在风荷载和和地震作用用下产生弯弯矩(kN·mm)采用Sww+0.66SE组合M=Mww+0.66×ME=2..341++0.6××1.1883=3..050kkN·m(3)W:立立柱抗弯矩矩预选值(cm^33)W=M××10^33/1.005/2115.0=3..050××10^33/1.005/2115.0=344.5044cm^33qwk::风荷载线线分布最大大荷载集度度标准值(kN/mm)qwk==Wk×BB==1.0000×0..700==0.7000kN//mqEk::水平地震震作用线分分布最大荷荷载集度标标准值(kN/mm)qEk==qEAkk×B==0.5444×0..700==0.3881kN//m(4)I1,II2:立柱惯性性矩预选值值(cm^44)R0=[[L1^22/2-((L1^33+L2^^3)/88(L1++L2)]]×(qwwk+0..6×qEEk)/LL1=11.6533KNI1=11000××[1.44355××R0-00.4099×(qwwk+0..6×qEEk)×LL1]×LL1^3//(24××2.1))/20=660.5001cm^^4I2=[[1.43355×RR0-0..409××(qwkk+0.66×qEkk)×L11]×L11^2×1180/((24×22.1)=447.3449cm^^4选定立立柱惯性矩矩应大于:600.5011cm^442.选用立柱柱型材的截截面特性:选用型材材号:8#槽钢型材强度度设计值:2115.0000N/mmm^2型材弹性性模量:E==2.1××10^55N/mmm^2X轴惯性性矩:Ixx=101.6622cm^44Y轴惯性性矩:Iyy=16..174ccm^4X轴抵抗抗矩:Wxx1=255.6733cm^33X轴抵抗抗矩:Wxx2=255.6588cm^33型材截面面积:A==10.4472cmm^2型材计算算校核处壁壁厚:t==5.0000mm型材截面面面积矩:Sss=15..437ccm^3塑性发展展系数:γ=1.0053.幕墙立柱柱的强度计计算:校核依据据:N//A+M//γ/W≤ｆa=2115.0NN/mm^^2(拉弯构件)B:幕幕墙分格宽宽:0.7700mGAk::幕墙自重:13360N//m^2幕墙自重重线荷载:Gk=11360××Wfg//10000=11360××0.7000/10000=00.9522kN/mmNk:立柱受力:Nk=GGk×Hssjcg=00.9522×5.1100=44.8555kNN:立立柱受力设设计值:rG:结构自重重分项系数数:1..2N=1..2×Nkk=1..2×4..855=5..826kkNσ:立立柱计算强强度(N/mmm^2))(立柱为拉拉弯构件)N:立立柱受力设设计值:5..826kkNA:立立柱型材截截面积:10..472ccm^2M:立立柱弯矩:3..050kkN·mWx2::立柱截面面抗弯矩:25..658ccm^3γ:塑塑性发展系系数:1..05σ=N××10/AA+M×110^3//1.055/Wx22=55.8266×10//10.4472+33.0500×10^^3/1..05/225.6558=1118.7793N//mm^22118..793NN/mm^^2≤ｆa=2115.0NN/mm^^2立柱强度度可以满足足4.幕墙立柱柱的刚度计计算:校核依据据:UUmax≤L/2550Umaxx:立柱最大大挠度Umaxx=10000×[11.43555×R00-0.4409×((qWk++0.6××qEk))×L1]]×L1^^3/(224×2..1×Ixx)立柱最大大挠度Umax为:11..786mmmDu:立柱挠度度与立柱计计算跨度比比值:Hsjccg:立柱计算算跨度:5.1100mDu=UU/Hsjjcg/11000=111.7886/5..100//10000=00.0022≤1/2550挠度可以以满足要求求5.立柱抗剪剪计算:校核依据据:τmax≤[τ]=1225.0NN/mm^^2(1)Qwk::风荷载作作用下剪力力标准值(kN)R0:双跨梁长长跨端支座座反力为:11.2466KNRa:双跨梁中中间支座反反力为:55.4933KNRb:双跨梁短短跨端支座座反力为:33.1699KNRc:中间支承承处梁受到到的最大剪剪力(KN)=33.5199KNNQwk=33.5199KN(2)Qw:风荷载作作用下剪力力设计值(kN)Qw=11.4×QQwk=11.4×33.5199=44.9277kN(3)QEk::地震作用用下剪力标标准值(kN)R0:双跨梁长长跨端支座座反力为:00.6788KNRa:双跨梁中中间支座反反力为:22.9888KNRb:双跨梁短短跨端支座座反力为:11.7244KNRc:中间支承承处梁受到到的最大剪剪力(KN)=1..914KNQEk==1.9114KNN(4)QE:地震作用用下剪力设设计值(kN)QE=11.3×QQEk=11.3×11.9144=22.4899kN(5)Q:立立柱所受剪剪力:采用Qww+0.66QE组合Q=Qww+0.66×QE=4..927++0.6××2.4889=6..420kkN(6)立柱剪应应力:τ:立立柱剪应力力:Ss:立柱型材材截面面积积矩:15..437ccm^3Ix:立柱型材材截面惯性性矩:101.6622cm^44t:立立柱壁厚::5.0000mmmτ=Q××Ss×1100/IIx/t=66.4200×15..437××100//101.6622/5.0000=119.3008N/mmm^219..308NN/mm^^2≤125..0N/mmm^2立柱抗剪剪强度可以以满足四、立梃与主结结构连接立梃与主主结构连接接:(第1处)采用SGG+SW++0.6SSE组合N1wkk:连接处风风荷载总值值(N):N1wkk=Wk××B×Hssjcg××10000=1.0000×00.7000×5.1100×11000=35770.0000N连接处风风荷载设计计值(N)::N1w==1.4××N1wkk==1.4××35700.0000==49988.0000NN1Ekk:连接处地地震作用(N):N1Ekk=qEAAk×B××Hsjccg×10000=0.5544×00.7000×5.1100×11000=19442.0880NN1E::连接处地地震作用设设计值(N):N1E==1.3××N1Ekk==1.3××19422.0800==25244.7044NN1:连接处水水平总力(N):N1=NN1w+00.6×NN1E=44998..000++0.6××25244.7044=66512..822NNN2:连接处自自重总值设设计值(N):N2k==13600×B×HHsjcgg==13600×0.7700×55.1000==48555.2000NN2:连接处自自重总值设设计值(N):N2=11.2×NN2k=11.2×44855..200=55826..240NNN:连连接处总合合力(N):N=(NN1^2++N2^22)^0..5=(66512..822^^2+58826.2240^22)^0..5=87738.5531N连接焊缝缝的强度计计算：V：连连接处的组组合总剪力力(N)；Lw：：角焊缝的的总有效长长度(mm)；hf：：角焊缝的的高度(mm)；ffww：角焊缝缝的强度设设计值(MPaa)；f：焊焊缝最大应应力值(MPaa)；f=VV/0.7707/LLw/hf=88738..531//0.7007/1000/6=220。59MPaa20.559MPa≤160MMPa焊缝强度可以满满足要求!五、幕墙预埋件件总截面面面积计算幕墙预埋埋件计算:(第1处)本工程预预埋件受拉拉力和剪力力V:剪剪力设计值值:V=N22=58826.2240NN:法法向力设计计值:N=N11=65512.8822NM:弯弯矩设计值值(N·mmm):e2:立柱与锚锚板边缘距距离:110.0000mmmM=V××e2=58826.2240×1110.0000=64408866.4000N·mNum11:锚筋根数:4根锚筋层数数:2层Kr:锚筋层数数影响系数数:1..000关于混凝凝土：混凝凝土标号C30混凝土强强度设计值值:fc==15.0000N//mm^22按现行国国家标准≤混凝土结结构设计规规范≥采用。选用二级级锚筋锚筋强度度设计值:fy==310..000NN/mm^^2d:钢钢筋直径:Φ12.0000mmmαv:钢筋受剪剪承载力系系数:αv=((4-0..08×dd)×(ffc/fyy)^0..5==(4-00.08××12.0000)××(15..000//310..000))^0.55==0.6669t:锚锚板厚度:8.0000mmmαb:锚板弯曲曲变形折减减系数:αb=00.6+00.25××t/d==0.6++0.255×8.0000/112.0000=00.7677Z:外外层钢筋中中心线距离离:2100.0000mmAs:锚筋实际际总截面积积:As=NNum1××3.144×d^22/4=44.0000×3.114×d^^2/4=4452.1160mmm^2锚筋总截截面积计算算值:As1==(V/KKv+N//0.8//Kb+MM/1.33/Kr//Kb/ZZ)/fyy=667.7447mm^^2As2==(N/00.8/KKb+M//0.4//Kr/KKb/Z))/fy=511.7644mm^2267.7747mmm^2≤452..160mmm^251.7764mmm^2≤452..160mmm^24根φ112.0000锚筋可以以满足要求求A::锚板面积:600000..000mm^220.55fcA==4500000.0000NNN=66512..822NN≤0.5ffcA锚板尺尺寸可以满满足要求六、幕墙预埋件件焊缝计算算幕墙预埋件焊缝缝计算:(第1处)Hf:焊缝缝厚度6.0000L:焊焊缝长度100..000σm:弯弯矩引起的的应力σm=66×M/((2×hee×lw^^2×1..22)==46.324N//mm^22σn:法法向力引起起的应力σn==N/(22×he××Lw×11.22))==6.0553N/mmm^2τ:剪应应力τ=V//(2×HHf×Lww)=44.6244N/mmm^2σ:总应应力σ=(((σm+σn)^22+τ^2)^^0.5=554.099454.0994N/mmm^2≤160NN/mm^^2焊缝强度度可以满足足!七、幕墙横梁计计算幕墙横梁计算::(第1处)1.选用横梁梁型材的截截面特性:选用型材材号:50**50*55角钢型材强度度设计值:2115.0000N/mmm^2型材弹性性模量:E==2.1××10^55N/mmm^2X轴惯性性矩:Ixx=11..020ccm^4Y轴惯性性矩:Iyy=11..027ccm^4X轴抵抗抗矩:Wxx1=3..073ccm^3X轴抵抗抗矩:Wxx2=7..792ccm^3Y轴抵抗抗矩:Wyy1=3..074ccm^3Y轴抵抗抗矩:Wyy2=7..804ccm^3型材截面面积:A==4.7669cm^^2型材计算算校核处壁壁厚:t==5.0000mm型材截面面面积矩:Sss=3.1171cmm^3塑性发展展系数:γ=1.0052.幕墙横梁梁的强度计计算:校核依据据:Mxx/γWx+MMy/γWy≤ｆa=2115.0(1)横梁在自自重作用下下的弯矩(kN·mm)H:幕幕墙分格高高:0.8814mGAk::横梁自重:11160N//m^2Gk:横梁自重重荷载线分分布均布荷荷载集度标标准值(kN/mm):Gk=11160××H/10000=11160××0.8114/10000=00.9444kN/mmG:横横梁自重荷荷载线分布布均布荷载载集度设计计值(kN/mm)G=1..2×Gkk=1..2×0..944=1..133kkN/mMx:横梁在自自重荷载作作用下的弯弯矩(kN·mm)Mx=GG×B^22/8=11.1333×0.7700^22/8=00.0699kN·mm(2)横梁在风风荷载作用用下的弯矩矩(kN·mm)风荷载线线分布最大大荷载集度度标准值(三角形分分布)qwk==Wk