會(huì)所石材幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

石材幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》(第二版)土建圖紙：基本參數(shù)幕墻所在地區(qū)：濟(jì)南地區(qū)；地面粗糙度分類等級(jí)：幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)A類：指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)；B類：指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)；C類：指有密集建筑群的城市市區(qū)；D類：指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)；依照上面分類標(biāo)準(zhǔn)，本工程按C類地形考慮?？拐鹆叶龋焊鶕?jù)國(guó)家規(guī)范《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)，濟(jì)南地區(qū)地震基本烈度為6度，地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，水平地震影響系數(shù)最大值為：αmax=0.04。幕墻承受荷載計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算方法：幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-20012006年版)計(jì)算：wk=βgzμzμs1w0……7.1.1-2[GB50009-20012006年版]上式中：wk：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；Z：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：15.3m；βgz：瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)；根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算：βgz=K(1+2μf)其中K為地面粗糙度調(diào)整系數(shù)，μf為脈動(dòng)系數(shù)A類場(chǎng)地：βgz=0.92×(1+2μf)其中：μf=0.387×(Z/10)-0.12B類場(chǎng)地：βgz=0.89×(1+2μf)其中：μf=0.5(Z/10)-0.16C類場(chǎng)地：βgz=0.85×(1+2μf)其中：μf=0.734(Z/10)-0.22D類場(chǎng)地：βgz=0.80×(1+2μf)其中：μf=1.2248(Z/10)-0.3對(duì)于C類地形，15.3m高度處瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)：βgz=0.85×(1+2×(0.734(Z/10)-0.22))=1.9864μz：風(fēng)壓高度變化系數(shù)；根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算：A類場(chǎng)地：μz=1.379×(Z/10)0.24當(dāng)Z>300m時(shí)，取Z=300m，當(dāng)Z<5m時(shí)，取Z=5m；B類場(chǎng)地：μz=(Z/10)0.32當(dāng)Z>350m時(shí)，取Z=350m，當(dāng)Z<10m時(shí)，取Z=10m；C類場(chǎng)地：μz=0.616×(Z/10)0.44當(dāng)Z>400m時(shí)，取Z=400m，當(dāng)Z<15m時(shí)，取Z=15m；D類場(chǎng)地：μz=0.318×(Z/10)0.60當(dāng)Z>450m時(shí)，取Z=450m，當(dāng)Z<30m時(shí)，取Z=30m；對(duì)于C類地形，15.3m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)：μz=0.616×(Z/10)0.44=0.7428μs1：局部風(fēng)壓體型系數(shù)；按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3條：驗(yàn)算圍護(hù)構(gòu)件及其連接的強(qiáng)度時(shí)，可按下列規(guī)定采用局部風(fēng)壓體型系數(shù)μs1：一、外表面1.正壓區(qū)按表7.3.1采用；2.負(fù)壓區(qū)—對(duì)墻面，取-1.0—對(duì)墻角邊，取-1.8二、內(nèi)表面對(duì)封閉式建筑物，按表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取-0.2或0.2。由于大部分幕墻都有開(kāi)啟，按[5.3.2]JGJ102-2003條文說(shuō)明，幕墻結(jié)構(gòu)一般的體型系數(shù)取1.2(大面區(qū)域)、2.0(轉(zhuǎn)角區(qū)域)。另注：上述的局部體型系數(shù)μs1(1)是適用于圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A小于或等于1m2的情況，當(dāng)圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A大于或等于10m2時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)μs1(10)可乘以折減系數(shù)0.8，當(dāng)構(gòu)件的從屬面積小于10m2而大于1m2μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logAw0：基本風(fēng)壓值(MPa)，根據(jù)現(xiàn)行<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001附表D.4(全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖)中數(shù)值采用，但不小于0.3KN/m2，按重現(xiàn)期50年，濟(jì)南地區(qū)取0.00045MPa；計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的構(gòu)件從屬面積：A=0.81×3.9=3.159mLogA=0.5μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA=0.9μs1=0.9+0.2=1.1wk=βgzμzμs1w0=1.9864×0.7428×1.1×0.00045=0.00073MPa因?yàn)閣k<0.001MPa,所以按JGJ102-2003，取wk=0.001MPa.計(jì)算面板材料時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：計(jì)算面板材料時(shí)的構(gòu)件從屬面積：A=0.9×0.8=0.72mLogA=0μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA=1μs1=1+0.2=1.2wk=βgzμzμs1w0=1.9864×0.7428×1.2×0.00045=0.000797MPa因?yàn)閣k<0.001MPa,所以按JGJ102-2003，取wk=0.001MPa.垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；βE：動(dòng)力放大系數(shù),取5.0；αmax：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04；Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)；A：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)；作用效應(yīng)組合：荷載和作用效應(yīng)按下式進(jìn)行組合：S=γGSGk+ψwγwSwk+ψEγESEk……5.4.1[JGJ102-2003]上式中：S：作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值；SGk：重力荷載作為永久荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；Swk、SEk：分別為風(fēng)荷載，地震作用作為可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；γG、γw、γE：各效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)；ψw、ψE：分別為風(fēng)荷載，地震作用效應(yīng)的組合系數(shù)。上面的γG、γw、γE為分項(xiàng)系數(shù)，按5.4.2、5.4.3、5.4.4[JGJ102-2003]規(guī)定如下：進(jìn)行幕墻構(gòu)件強(qiáng)度、連接件和預(yù)埋件承載力計(jì)算時(shí)：重力荷載：γG：1.2；風(fēng)荷載：γw：1.4；地震作用：γE：1.3；進(jìn)行撓度計(jì)算時(shí)；重力荷載：γG：1.0；風(fēng)荷載：γw：1.0；地震作用：可不做組合考慮；上式中，風(fēng)荷載的組合系數(shù)ψw為1.0；地震作用的組合系數(shù)ψE為0.5；幕墻立柱計(jì)算基本參數(shù)：1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：15.3m；2：力學(xué)模型：雙跨梁；3：立柱跨度：L=3900mm，短跨長(zhǎng)L1=400mm，長(zhǎng)跨長(zhǎng)L2=3500mm；4：立柱左分格寬：810mm；立柱右分格寬：810mm；5：立柱計(jì)算間距：B=810mm；6：板塊配置：石材；7：立柱材質(zhì)：Q235；8：安裝方式：偏心受拉；本處幕墻立柱按雙跨梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下：立柱型材選材計(jì)算：(1)風(fēng)荷載作用的線荷載集度(按矩形分布)：qwk：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)；qwk=wkB=0.001×810=0.81N/mmqw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)；qw=1.4qwk=1.4×0.81=1.134N/mm(2)水平地震作用線荷載集度(按矩形分布)：qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；βE：動(dòng)力放大系數(shù)，取5.0；αmax：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04；Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)，(含面板和框架)；A：幕墻平面面積(mm2)；qEAk=βEαmaxG/A……5.3.4[JGJ102-2003]=5×0.04×0.0011=0.00022MPaqEk：水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)；qEk=qEAkB=0.00022×810=0.178N/mmqE：水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)；qE=1.3qEk=1.3×0.178=0.231N/mm(3)幕墻受荷載集度組合：用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用Sw+0.5SE設(shè)計(jì)值組合：……5.4.1[JGJ102-2003]q=qw+0.5qE=1.134+0.5×0.231=1.249N/mm用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值：……5.4.1[JGJ102-2003]qk=qwk=0.81N/mm(4)求支座反力R1及最大彎矩：由雙跨梁彎矩圖可知，兩支點(diǎn)0，2處彎矩為零，中支點(diǎn)彎矩最大為M1，而在均布荷載作用下，最大撓度在長(zhǎng)跨內(nèi)出現(xiàn)。M1：中支座彎矩(N·mm)；R1：中支座反力(N)；M1=-q(L13+L23)/8L=-1.249×(4003+35003)/8/3900=-1718936.25N·mmR1=qL1/2-M1/L1+qL2/2-M1/L2=1.249×400/2-(-1718936.25/400)+1.249×3500/2-(-1718936.25/3500)=7224.015N確定材料的截面參數(shù)：(1)截面的型材慣性矩要求：k2=0k1=4M1/(qL22)=4×1718936.25/(1.249×35002)=0.449查《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》第二版表3-9附注說(shuō)明：x0=A/4+2R1/3cos(θ+240)其中：A=2+k1-k2=2.449R=((A/4)2-k1/2)3/2=0.058θ=1/3arccos((A3-12k1A-8(1-2k1-k2x0=A/4+2R1/3cos(θ+240)=2.449/4+2×0.0581/3cos(26.518+240)=0.565λ=x0(1-2k1+3k1x0-2x02-k1x02+x03)=0.1478代入df,lim=λqkL24/24EIxmin上式中：df,lim：按規(guī)范要求，立柱的撓度限值(mm)；qk：風(fēng)荷載線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；L2：長(zhǎng)跨長(zhǎng)度(mm)；E：型材的彈性模量(MPa)，對(duì)Q235取206000MPa；Ixmin：材料需滿足的繞X軸最小慣性矩(mm4)；L2/250=3500/250=14按[5.1.1.2]《建筑幕墻》GB/T21086-2007的規(guī)定，對(duì)于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻（其它形式幕墻或外維護(hù)結(jié)構(gòu)無(wú)絕對(duì)撓度限制）：當(dāng)跨距≤4500mm時(shí)，絕對(duì)撓度不應(yīng)該大于20mm；當(dāng)跨距＞4500mm時(shí)，絕對(duì)撓度不應(yīng)該大于30mm；對(duì)本例?。篸f,lim=14mm代入上式：Ixmin=λqkL24/24Edf,lim=0.1478×0.81×35004/24/206000/14=259552.45mm4(2)截面的型材抵抗矩要求：Wnx：立柱凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)；Mx：彎矩組合設(shè)計(jì)值即M1(N·mm)；γ：塑性發(fā)展系數(shù)：對(duì)于鋼材龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05；對(duì)于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50429-2007，取1.00； fs：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，對(duì)Q235取215；Wnx=Mx/γfs=1718936.25/1.05/215=7614.336mm3選用立柱型材的截面特性：按上一項(xiàng)計(jì)算結(jié)果選用型材號(hào)：[8型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：215MPa型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：τs=125MPa型材彈性模量：E=206000MPa繞X軸慣性矩：Ix=1010000mm4繞Y軸慣性矩：Iy=166000mm4繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=25300mm3繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=25300mm3型材凈截面面積：An=1024.8mm2型材線密度：γg=0.080447N/mm型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=5mm型材受力面對(duì)中性軸的面積矩：Sx=15100mm3塑性發(fā)展系數(shù)：γ=1.05立柱的抗彎強(qiáng)度計(jì)算：(1)立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值：Nk：立柱軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值(N)；qGAk：幕墻單位面積的自重標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；A：立柱單元的面積(mm2)；B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)；L：立柱跨度(mm)；Nk=qGAkA=qGAkBL=0.0011×810×3900=3474.9NN：立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值(N)；N=1.2Nk=1.2×3474.9=4169.88N(2)抗彎強(qiáng)度校核：按雙跨梁(受拉)立柱強(qiáng)度公式，應(yīng)滿足：N/An+Mx/γWnx≤fs……6.3.7[JGJ102-2003]上式中：N：立柱軸力設(shè)計(jì)值(N)；Mx：立柱彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)；An：立柱凈截面面積(mm2)；Wnx：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)；γ：塑性發(fā)展系數(shù)：對(duì)于鋼材龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05；對(duì)于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50429-2007，取1.00；fs：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取215MPa；則：N/An+Mx/γWnx=4169.88/1024.8+1718936.25/1.05/25300=68.776MPa≤215MPa立柱抗彎強(qiáng)度滿足要求。立柱的撓度計(jì)算：因?yàn)閼T性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計(jì)算的，所以只要選擇的立柱慣性矩大于預(yù)選值，撓度就滿足要求：實(shí)際選用的型材慣性矩為：Ix=1010000mm4預(yù)選值為：Ixmin=259552.45mm4實(shí)際撓度計(jì)算值為：df=λqkL24/24EIx=0.1478×0.81×35004/24/206000/1010000=3.598mm而df,lim=14mm所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。立柱的抗剪計(jì)算：校核依據(jù)：τmax≤τs=125MPa(立柱的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值)(1)求中支座剪力設(shè)計(jì)值：采用Vw+0.5VE組合Vw1左=-(qL1/2-M1/L1)=-(1.249×400/2-(-1718936.25/400))=-4547.141NVw1右=qL2/2-M1/L2=1.249×3500/2-(-1718936.25/3500)=2676.875N取V=4547.141N(2)立柱剪應(yīng)力：τmax：立柱最大剪應(yīng)力(MPa)；V：立柱所受剪力(N)；Sx：立柱型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(mm3)；Ix：立柱型材截面慣性矩(mm4)；t：型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度(mm)；τmax=VSx/Ixt=4547.141×15100/1010000/5=13.596MPa13.596MPa≤125MPa立柱抗剪強(qiáng)度滿足要求!幕墻橫梁計(jì)算基本參數(shù)：1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：15.3m；2：橫梁跨度：B=810mm；3：橫梁上分格高：1100mm；橫梁下分格高：900mm；4：橫梁計(jì)算間距：H=1000mm；5：力學(xué)模型：三角荷載簡(jiǎn)支梁；6：板塊配置：石材；7：橫梁材質(zhì)：Q235；因?yàn)锽≤H，所以本處幕墻橫梁按三角形荷載簡(jiǎn)支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下：橫梁型材選材計(jì)算：(1)橫梁在風(fēng)荷載作用下的線荷載集度(按三角形分布)：qwk：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；B：橫梁跨度(mm)；qwk=wkB=0.001×810=0.81N/mmqw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)；qw=1.4qwk=1.4×0.81=1.134N/mm(2)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用的線荷載集度(按三角形分布)：qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(MPa)；βE：動(dòng)力放大系數(shù)，取5.0；αmax：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04；Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)，(主要指面板組件)；A：幕墻平面面積(mm2)；qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]=5.0×0.04×0.001=0.0002MPaqEk：橫梁受水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；B：橫梁跨度(mm)；qEk=qEAkB=0.0002×810=0.162N/mmqE：橫梁受水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)；qE=1.3qEk=1.3×0.162=0.211N/mm(3)幕墻橫梁受荷載集度組合：用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用Sw+0.5SE設(shè)計(jì)值組合：……5.4.1[JGJ102-2003]q=qw+0.5qE=1.134+0.5×0.211=1.239N/mm用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值：……5.4.1[JGJ102-2003]qk=qwk=0.81N/mm(4)橫梁在風(fēng)荷載及地震組合作用下的彎矩值(按三角形分布)：My：橫梁受風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合設(shè)計(jì)值(N·mm)；Mw：風(fēng)荷載作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(N·mm)；ME：地震作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(N·mm)；B：橫梁跨度(mm)；Mw=qwB2/12ME=qEB2/12采用Sw+0.5SE組合：My=Mw+0.5ME=qB2/12=1.239×8102/12=67742.325N·mm(5)橫梁在自重荷載作用下的彎矩值(按矩形分布)：Gk：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；H：橫梁計(jì)算間距(mm)；Gk=0.001×H=0.001×1000=1N/mmG：橫梁自重線荷載設(shè)計(jì)值(N/mm)；G=1.2Gk=1.2×1=1.2N/mmMx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)；B：橫梁跨度(mm)；Mx=GB2/8=1.2×8102/8=98415N·mm確定材料的截面參數(shù)：(1)橫梁抵抗矩預(yù)選：Wnx：繞X軸橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)；Wny：繞Y軸橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)；Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)；My：風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合設(shè)計(jì)值(N·mm)；γx，γy：塑性發(fā)展系數(shù)：對(duì)于鋼材龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,均取1.05；對(duì)于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50429-2007，均取1.00； fs：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，對(duì)Q235取215；按下面公式計(jì)算：Wnx=Mx/γxfs=98415/1.05/215=435.947mm3Wny=My/γyfs=67742.325/1.05/215=300.077mm3(2)橫梁慣性矩預(yù)選：df1,lim：按規(guī)范要求，橫梁在水平力標(biāo)準(zhǔn)值作用下的撓度限值(mm)；df2,lim：按規(guī)范要求，橫梁在自重力標(biāo)準(zhǔn)值作用下的撓度限值(mm)；B：橫梁跨度(mm)；按相關(guān)規(guī)范，鋼材橫梁的相對(duì)撓度不應(yīng)大于L/250，鋁材橫梁的相對(duì)撓度不應(yīng)大于L/180；《建筑幕墻》GB/T21086-2007還有如下規(guī)定：按[5.1.1.2]，對(duì)于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻（其它形式幕墻或外維護(hù)結(jié)構(gòu)無(wú)絕對(duì)撓度限制）：當(dāng)跨距≤4500mm時(shí)，絕對(duì)撓度不應(yīng)該大于20mm；當(dāng)跨距＞4500mm時(shí)，絕對(duì)撓度不應(yīng)該大于30mm；按[5.1.9，b]，自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下?lián)隙炔粦?yīng)超過(guò)其跨度的1/500，并且不應(yīng)大于3mm；B/250=810/250=3.24mmB/500=810/500=1.62mm對(duì)本例?。篸f1,lim=3.24mmdf2,lim=1.62mmqk：風(fēng)荷載作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；E：型材的彈性模量(MPa)，對(duì)Q235取206000MPa；Iymin：繞Y軸最小慣性矩(mm4)；B：橫梁跨度(mm)；df1,lim=qkB4/120EIymin……(受風(fēng)荷載與地震作用的撓度計(jì)算)Iymin=qkB4/120Edf1,lim=0.81×8104/120/206000/3.24=4353.431mm4Ixmin：繞X軸最小慣性矩(mm4)；Gk：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；df2,lim=5GkB4/384EIxmin……(自重作用下產(chǎn)生的撓度計(jì)算)Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim=5×1×8104/384/206000/1.62=16795.642mm4選用橫梁型材的截面特性：按照上面的預(yù)選結(jié)果選取型材：選用型材號(hào)：L50×5型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：215MPa型材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：125MPa型材彈性模量：E=206000MPa繞X軸慣性矩：Ix=112100mm4繞Y軸慣性矩：Iy=112100mm4繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=7890mm3繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=3130mm3繞Y軸凈截面抵抗矩：：Wny1=7890mm3繞Y軸凈截面抵抗矩：：Wny2=3130mm3型材凈截面面積：An=480mm2型材線密度：γg=0.03768N/mm橫梁與立柱連接時(shí)角片與橫梁連接處橫梁壁厚：t=5mm橫梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：tx=5mm橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度：ty=5mm型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(繞X軸)：Sx=3179mm3型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(繞Y軸)：Sy=3179mm3塑性發(fā)展系數(shù)：γx=γy=1.05幕墻橫梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算：按橫梁抗彎強(qiáng)度計(jì)算公式，應(yīng)滿足：Mx/γxWnx+My/γyWny≤fs……6.2.4[JGJ102-2003]上式中：Mx：橫梁繞X軸方向(幕墻平面內(nèi)方向)的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)；My：橫梁繞Y軸方向(垂直于幕墻平面方向)的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)；Wnx：橫梁繞X軸方向(幕墻平面內(nèi)方向)的凈截面抵抗矩(mm3)；Wny：橫梁繞Y軸方向(垂直于幕墻平面方向)的凈截面抵抗矩(mm3)；γx，γy：塑性發(fā)展系數(shù)：對(duì)于鋼材龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05；對(duì)于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50429-2007，取1.00；fs：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取215MPa。采用SG+Sw+0.5SE組合，則：Mx/γxWnx+My/γyWny=98415/1.05/3130+67742.325/1.05/3130=50.558MPa≤215MPa橫梁抗彎強(qiáng)度滿足要求。橫梁的撓度計(jì)算：因?yàn)閼T性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計(jì)算的，所以只要選擇的橫梁慣性矩大于預(yù)選值，撓度就滿足要求：實(shí)際選用的型材慣性矩為：Ix=112100mm4Iy=112100mm4預(yù)選值為：Ixmin=16795.642mm4Iymin=4353.431mm4橫梁撓度的實(shí)際計(jì)算值如下：df1=qkB4/120EIy=0.81×8104/120/206000/112100=0.126mmdf2=5GkB4/384EIx=5×1×8104/384/206000/112100=0.243mmdf1,lim=3.24mmdf2,lim=1.62mm所以，橫梁撓度滿足規(guī)范要求。橫梁的抗剪計(jì)算：(三角荷載作用下)校核依據(jù)：τmax≤τs=125MPa(型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值)(1)Vwk：風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)：Vwk=qwkB/4=0.81×810/4=164.025N(2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)：Vw=1.4Vwk=1.4×164.025=229.635N(3)VEk：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)：VEk=qEkB/4=0.162×810/4=32.805N(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)：VE=1.3VEk=1.3×32.805=42.646N(5)Vx：水平總剪力(N)；Vx：橫梁受水平總剪力(N)：采用Vw+0.5VE組合：Vx=Vw+0.5VE=229.635+0.5×42.646=250.958N(6)Vy：垂直總剪力(N)：Vy=1.2×0.001×BH/2=1.2×0.001×810×1000/2=486N(7)橫梁剪應(yīng)力校核：τx：橫梁水平方向剪應(yīng)力(MPa)；Vx：橫梁水平總剪力(N)；Sy：橫梁型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(mm3)(繞Y軸)；Iy：橫梁型材截面慣性矩(mm4)；ty：橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度(mm)；τx=VxSy/Iyty……6.2.5[JGJ102-2003]=250.958×3179/112100/5=1.423MPa1.423MPa≤125MPaτy：橫梁垂直方向剪應(yīng)力(MPa)；Vy：橫梁垂直總剪力(N)；Sx：橫梁型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(mm3)(繞X軸)；Ix：橫梁型材截面慣性矩(mm4)；tx：橫梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬度(mm)；τy=VySx/Ixtx……6.2.5[JGJ102-2003]=486×3179/112100/5=2.756MPa2.756MPa≤125MPa橫梁抗剪強(qiáng)度能滿足!短槽式(托板)連接石材的選用與校核基本參數(shù)：1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：15.3m；2：板塊凈尺寸：a×b=900mm×800mm；3：石材配置：托板式δ30mm，對(duì)邊連接；模型簡(jiǎn)圖為：石材板塊荷載計(jì)算：(1)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；βE：動(dòng)力放大系數(shù)，取5.0；αmax：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04；Gk：石材板塊的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)；A：幕墻平面面積(mm2)；qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]=5×0.04×0.0009=0.00018MPa(2)石材板塊荷載集度設(shè)計(jì)值組合：采用Sw+0.5SE設(shè)計(jì)值組合：……5.4.1[JGJ102-2003]q=1.4wk+0.5×1.3qEAk=1.4×0.001+0.5×1.3×0.00018=0.001517MPa石材的抗彎設(shè)計(jì)：(1)計(jì)算邊長(zhǎng)的確定：a：短槽連接邊邊長(zhǎng)：900mm；b：無(wú)槽邊邊長(zhǎng)：800mm；a1：短槽中心到面板邊側(cè)距離150mm；a0：計(jì)算短邊邊長(zhǎng)(mm)；b0：計(jì)算長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)(mm)；因?yàn)椋篴-2a1=600≤b=800，所以：a0=600mmb0=800mm(2)石材強(qiáng)度校核：校核依據(jù)：σ≤fsc=3.72MPaσ：石材中產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力設(shè)計(jì)值(MPa)；fsc：石材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)；m：四點(diǎn)支撐石材最大彎矩系數(shù)，按短邊與長(zhǎng)邊的邊長(zhǎng)比0.75，查表得：0.1408；q：石材板塊水平荷載集度設(shè)計(jì)值組合(MPa)；b0：計(jì)算長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)(mm)；t：石材厚度：30mm；應(yīng)力設(shè)計(jì)值為：σ=6×m×q×b02/t2……5.5.4[JGJ133-2001]=6×0.1408×0.001517×8002/302=0.911MPa0.911MPa≤3.72MPa強(qiáng)度能滿足要求。短槽托板在石材中產(chǎn)生的剪應(yīng)力校核：校核依據(jù)：τ1≤τsc=1.86MPaτ1：短槽托板在石材中產(chǎn)生的剪應(yīng)力設(shè)計(jì)值(MPa)；τsc：石材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)；q：石材板塊水平荷載集度設(shè)計(jì)值組合(MPa)；a：短槽連接邊邊長(zhǎng)(mm)；b：無(wú)短槽邊邊長(zhǎng)(mm)；β：應(yīng)力調(diào)整系數(shù)，按表5.5.5[JGJ133-2001]，取1.25；n：一個(gè)連接邊上的短槽數(shù)量：2；t：石材厚度：30mm；c：短槽槽口寬度：6mm；s：?jiǎn)蝹€(gè)槽底總長(zhǎng)度：80mm；τ1=qabβ/(n×(t-c)s)……5.5.7-1[JGJ133-2001]=0.001517×900×800×1.25/(2×(30-6)×80)=0.356MPa0.356MPa≤1.86MPa石材抗剪強(qiáng)度能滿足。短槽托板剪應(yīng)力校核：校核依據(jù)：τ2≤τp=104MPaτ2：短槽托板的剪應(yīng)力設(shè)計(jì)值(MPa)；τp：短槽托板的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)；q：石材板塊水平荷載集度設(shè)計(jì)值組合(MPa)；a：短槽連接邊邊長(zhǎng)(mm)；b：無(wú)短槽邊邊長(zhǎng)(mm)；β：應(yīng)力調(diào)整系數(shù)，按表5.5.5[JGJ133-2001]，取1.25；n：一個(gè)連接邊上的短槽數(shù)量：2；Ap：短槽托板截面面積：300mm；τ2=qabβ/(2n×Ap)……5.5.5-1[JGJ133-2001]=0.001517×900×800×1.25/(2×2×300)=1.138MPa1.138MPa≤104MPa短槽托板抗剪強(qiáng)度能滿足。連接件計(jì)算基本參數(shù)：1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：15.3m；2：立柱計(jì)算間距：B1=810mm；3：橫梁計(jì)算分格尺寸：寬×高=B×H=810mm×1000mm；4：幕墻立柱跨度：L=3900mm，短跨L1=400mm，長(zhǎng)跨L2=3500mm；5：板塊配置：石材；6：龍骨材質(zhì)：立柱為：Q235；橫梁為：Q235；7：立柱與主體連接鋼角碼壁厚：6mm；8：立柱與主體連接螺栓公稱直徑：12mm；9：立柱與橫梁連接處鋁角碼厚度：5mm；10：橫梁與角碼連接螺栓公稱直徑：6mm；11：立柱與角碼連接螺栓公稱直徑：6mm；12：立柱連接形式：雙跨；因?yàn)锽≤H，所以本處幕墻橫梁按三角形荷載模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算：橫梁與角碼間連結(jié)：(1)風(fēng)荷載作用下橫梁剪力設(shè)計(jì)值(按三角形分布)：Vw=1.4wkB2/4=1.4×0.001×8102/4=229.635N(2)地震作用下橫梁剪力標(biāo)準(zhǔn)值(按三角形分布)：VEk=βEαmaxGk/A×B2/4=5.0×0.04×0.001×8102/4=32.805N(3)地震作用下橫梁剪力設(shè)計(jì)值：VE=1.3VEk=1.3×32.805=42.646N(4)連接部位總剪力N1：采用Sw+0.5SE組合：N1=Vw+0.5VE=229.635+0.5×42.646=250.958N(5)連接螺栓計(jì)算：Nv1b：螺栓受剪承載能力設(shè)計(jì)值(N)；nv1：剪切面數(shù)：取1；d：螺栓桿直徑：6mm；fv1b：螺栓連接的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)奧氏體不銹鋼（A50）取190MPa；Nv1b=nv1πd2fv1b/4……7.2.1-1[GB50017-2003]=1×3.14×62×190/4=5369.4NNnum1：螺栓個(gè)數(shù)：Nnum1=N1/Nv1b=250.958/5369.4=0.047個(gè)實(shí)際取2個(gè)(6)連接部位橫梁型材壁抗承壓能力計(jì)算：Nc1：連接部位幕墻橫梁型材壁抗承壓能力設(shè)計(jì)值(N)；Nnum1：橫梁與角碼連接螺栓數(shù)量：2個(gè)；d：螺栓公稱直徑：6mm；t1：連接部位橫梁壁厚：5mm；fc1：型材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)Q235取305MPa；Nc1=Nnum1dt1fc1……7.2.1-3[GB50017-2003]=2×6×5×305=18300N18300N≥250.958N強(qiáng)度可以滿足!角碼與立柱連接：(1)自重荷載計(jì)算：Gk：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；H：受荷單元平均分格高(mm)；Gk=0.001×H=0.001×1000=1N/mmG：橫梁自重線荷載設(shè)計(jì)值(N/mm)；G=1.2Gk=1.2×1=1.2N/mmN2：自重荷載(N)：B：橫梁寬度(mm)；N2=GB/2=1.2×810/2=486N(2)連接處組合荷載N：采用SG+Sw+0.5SEN=(N12+N22)1/2=(250.9582+4862)0.5=546.97N(3)連接處螺栓強(qiáng)度計(jì)算：Nv2b：螺栓受剪承載能力設(shè)計(jì)值(N)；nv2：剪切面數(shù)：取1；d：螺栓桿直徑：6mm；fv2b：螺栓連接的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)奧氏體不銹鋼（A50）取190MPa；Nv2b=nv2πd2fv2b/4……7.2.1-1[GB50017-2003]=1×3.14×62×190/4=5369.4NNnum2：螺栓個(gè)數(shù)：Nnum2=N/Nv2b=546.97/5369.4=0.102個(gè)實(shí)際取2個(gè)(4)連接部位立柱型材壁抗承壓能力計(jì)算：Nc2：連接部位幕墻立柱型材壁抗承壓能力設(shè)計(jì)值(N)；Nnum2：連接處螺栓個(gè)數(shù)；d：螺栓公稱直徑：6mm；t2：連接部位立柱壁厚：5mm；fc2：型材的承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)Q235取305MPa；Nc2=Nnum2dt2fc2……7.2.1-3[GB50017-2003]=2×6×5×305=18300N18300N≥546.97N強(qiáng)度可以滿足!(5)連接部位鋁角碼壁抗承壓能力計(jì)算：Nc3：連接部位幕墻鋁角碼壁抗承壓能力設(shè)計(jì)值(N)；Nnum2：連接處螺栓個(gè)數(shù)；d：螺栓公稱直徑：6mm；t3：角碼壁厚：5mm；fc3：型材的承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)6063A-T5取220MPa；Nc3=Nnum2dt3fc3……7.2.1-3[GB50017-2003]=2×6×5×220=13200N13200N≥546.97N強(qiáng)度可以滿足!立柱與主結(jié)構(gòu)連接：(1)連接處水平剪切總力計(jì)算：對(duì)雙跨梁，中支座反力R1，即為立柱連接處最大水平剪切總力。qw：風(fēng)荷載線分布集度設(shè)計(jì)值(N/mm)；qw=1.4wkB1=1.4×0.001×810=1.134N/mmqE：地震作用線分布集度設(shè)計(jì)值(N/mm)；qE=1.3βEαmaxGk/A×B1=1.3×5.0×0.04×0.0011×810=0.232N/mm采用Sw+0.5SE組合：q=qw+0.5×qE=1.134+0.5×0.232=1.25N/mmN1：連接處水平剪切總力(N)；R1：中支座反力(N)；N1=R1=qL(L12+3L1L2+L22)/=1.25×3900×(4002+3×400×3500+35002)/8/400/3500=7229.799N(2)連接處重力總力：NGk：連接處自重總值標(biāo)準(zhǔn)值(N)：B1：立柱計(jì)算間距(mm)；L：立柱跨度(mm)；NGk=0.0011×B1=0.0011×810×3900=3474.9NNG：連接處自重總值設(shè)計(jì)值(N)：NG=1.2NGk=1.2×3474.9=4169.88N(3)連接處總剪力：N：連接處總剪力(N)：N=(N12+NG2)0.5=(7229.7992+4169.882)0.5=8346.13N(4)螺栓承載力計(jì)算：Nv3b：螺栓受剪承載能力設(shè)計(jì)值(N)；nv3：剪切面數(shù)：取2；d：螺栓桿直徑：12mm；fv3b：螺栓連接的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)奧氏體不銹鋼（A50）取190MPa；Nv3b=nv3πd2fv3b/4……7.2.1-1[GB50017-2003]=2×3.14×122×190/4=42955.2NNnum3：螺栓個(gè)數(shù)：Nnum3=N/Nv3b=8346.13/42955.2=0.194個(gè)實(shí)際取2個(gè)(5)立柱型材壁抗承壓能力計(jì)算：Nc4：立柱型材壁抗承壓能力(N)：Nnum3：連接處螺栓個(gè)數(shù)；d：螺栓公稱直徑：12mm；t2：連接部位立柱壁厚：5mm；fc4：型材的承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)Q235取305MPa；Nc4=2×Nnum3dt2fc4……7.2.1-3[GB50017-2003]=2×2×12×5×305=73200N73200N≥8346.13N強(qiáng)度可以滿足要求!(6)鋼角碼型材壁抗承壓能力計(jì)算：Nc5：鋼角碼型材壁抗承壓能力(N)：Nnum3：連接處螺栓個(gè)數(shù)；d：連接螺栓直徑：12mm；t4：幕墻鋼角碼壁厚：6mm；fc5：鋼角碼的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)Q235取305MPa；Nc5=2×Nnum3dt4fc5……7.2.1-3[GB50017-2003]=2×2×12×6×305=87840N87840N≥8346.13N強(qiáng)度可以滿足要求!幕墻埋件計(jì)算(土建預(yù)埋)基本參數(shù)：1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：15.3m；2：幕墻立柱跨度：L=3900mm，短跨L1=400mm，長(zhǎng)跨L2=3500mm；3：立柱計(jì)算間距：B=810mm；4：立柱力學(xué)模型：雙跨梁；5：埋件位置：側(cè)埋；6：板塊配置：石材；7：混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C25；荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：(1)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用：qEk=βEαmaxGk/A=5.0×0.04×0.0011=0.00022MPa(2)連接處水平總力計(jì)算：對(duì)雙跨梁，中支座反力R1，即為立柱連接處最大水平總力。qw：風(fēng)荷載線荷載設(shè)計(jì)值(N/mm)；qw=1.4wkB=1.4×0.001×810=1.134N/mmqE：地震作用線荷載設(shè)計(jì)值(N/mm)；qE=1.3qEkB=1.3×0.00022×810=0.232N/mm采用Sw+0.5SE組合：……5.4.1[JGJ102-2003]q=qw+0.5qE=1.134+0.5×0.232=1.25N/mmN：連接處水平總力(N)；R1：中支座反力(N)；N=R1=qL(L12+3L1L2+L22)/=1.25×3900×(4002+3×400×3500+35002)/8/400/3500=7229.799N(3)立柱單元自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Gk=0.0011×BL=0.0011×810×3900=3474.9N(4)校核處埋件受力分析：V：剪力(N)；N：軸向拉力(N)，等于中支座反力R1；e0：剪力作用點(diǎn)到埋件距離，即立柱螺栓連接處到埋件面距離(mm)；V=1.2Gk=1.2×3474.9=4169.88NN=R1=7229.799NM=e0×V=80×4169.88=333590.4N·mm埋件計(jì)算：校核依據(jù)，同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：a：AS≥V/aravfy+N/0.8abfy+M/1.3arabfyzC.0.1-1[JGJ102-2003]b：AS≥N/0.8abfy+M/0.4arabfyzC.0.1-2[JGJ102-2003]其中：AS：錨筋的總截面面積(mm2)；V：剪力設(shè)計(jì)值(N)；ar：鋼筋層數(shù)影響系數(shù)，二層取1.0，三層取0.9，四層取0.85；av：鋼筋受剪承載力系數(shù)，不大于0.7；fy：錨筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，按[GB50010]選取，但不大于300MPa；N：法向拉力設(shè)計(jì)值(N)；ab：錨板彎曲變形折減系數(shù)；M：彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)；z：沿剪力作用方向最外層錨筋中心線之間的距離(mm)；另外：d：錨筋直徑(mm)；t：錨板厚度(mm)；fc：混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，按[GB50010]選取；av=(4.0-0.08d)×(fc/fy)0.5C=(4.0-0.08×12)×(11.9/210)0.5=0.724因?yàn)閍v>0.7,所以取0.7ab=0.6+0.25t/dC.0.1-6[JGJ102-2003]=0.6+0.25×8/12=0.767AS=nπd2/4=4×3.14×122/4=452.16mm2V/aravfy+N/0.8abfy+M/1.3arabfyz=4169.88/1/0.7/210+7229.799/0.8/0.767/210+333590.4/1.3/1/0.767/210/110=98.957mm2≤AS=452.16mm2N/0.8abfy＋M/0.4arabfyz=7229.799/0.8/0.767/210+333590.4/0.4/1/0.767/210/110=103.178mm2≤AS=452.16mm2所以，預(yù)埋件錨筋總截面積可以滿足承載力要求。錨板總面積校核：A：錨板總面積(mm2)；fc：混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，按[GB50010]選?。?.5fcA=0.5×11.9×60000=357000NN=7229.799N≤0.5fcA埋板面積滿足要求。錨筋長(zhǎng)度計(jì)算：計(jì)算依據(jù)：la=1.1×α×(fy/ft)×dC.0.5[JGJ102-2003]在上面的公式中：la：受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度(mm)；ft：混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，按[GB50010]選取，當(dāng)混凝土強(qiáng)度高于C40時(shí)，按C40取值；fy：錨筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，按[GB50010]選??；d：錨筋公稱直徑(mm)；α：錨筋的外型系數(shù)，光圓筋取0.16，帶肋筋取0.14；la=1.1×α×(fy/ft)×d=1.1×0.16×(210/1.27)×12=349.228mm但是，由于錨筋的拉應(yīng)力設(shè)計(jì)值小于鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按規(guī)范C.0.5第3條規(guī)定，錨固長(zhǎng)度可適當(dāng)減小，以不小于15倍錨固鋼筋直徑為宜，實(shí)際選用的錨筋長(zhǎng)度為180mm；所以，可以滿足要求！幕墻焊縫計(jì)算基本參數(shù)：1：焊縫形式：L型角焊；2：其它參數(shù)同埋件部分；受力分析：根據(jù)前面埋件的計(jì)算結(jié)果，有：V：剪力(N)N：軸向拉力(N)M：彎矩(N·mm)V=4169.88NN=7229.799NM=333590.4N·mm焊縫特性參數(shù)計(jì)算：(1)焊縫有效厚度：he：焊縫有效厚度(mm)；hf：焊角高度(mm)；he=0.707hf=0.707×6=4.242mm(2)焊縫總面積：A：焊縫總面積(mm2)；Lv：豎向焊縫長(zhǎng)度(mm)；Lh：橫向焊縫長(zhǎng)度(mm)；he：焊縫有效厚度(mm)；A=he((Lv-10)+(Lh-10))=4.242×((100-10)+(50-10))=551.46mm2(3)焊縫截面抵抗矩及慣性矩計(jì)算：I：截面慣性矩(mm4)；he：焊縫有效厚度(mm)；Lv：豎向焊縫長(zhǎng)度(mm)；Lh：橫向焊縫長(zhǎng)度(mm)；W：截面抵抗距(mm3)；d：三角焊縫中性軸位置(水平焊縫到中性軸距離)(mm)；d=0.5×(((Lv-10)2-he2+he(Lh-10))/((Lh-10)-he+(Lv-10)))=32.808mmI=he(Lv-10)3/12+(Lh-10)he3/12+he(Lh-10)(d-he/2)2+he(Lh-10)((Lv-10)/2-d)2=442964.297mm4W=I/((Lv-10)/2+d)=442964.297/((100-10)/2+32.808)=5693.043mm3焊縫校核計(jì)算：校核依據(jù)：((σf/βf)2+τf2)0.5/2≤ffw7.1.3-3[GB50017-2003]上式中：σf：按焊縫有效截面計(jì)算，垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的應(yīng)力(MPa)；βf：正面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值增大系數(shù)，取1.22；τf：按焊縫有效截面計(jì)算，沿焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力(MPa)；ffw：角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)；((σf/βf)2+τf2)0.5/2=((N/1.22A+M/1.22W)2+(V/A)2)0.5/2=((7229.799/1.22/551.46+333590.4/1.22/5693.043)2+(4169.88/551.46)2)0.5/2=29.63MPa29.63MPa≤ffw=160MPa，焊縫可以滿足要求。石材幕墻幕墻膠類及伸縮縫計(jì)算基本參數(shù)：1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：15.3m；2：板塊分格尺寸：900mm×800mm；3：幕墻類型：石材幕墻；4：年溫溫差：80℃立柱連接伸縮縫計(jì)算：為了適應(yīng)幕墻溫度變形以及施工調(diào)整的需要，立柱上下段通過(guò)插芯套裝，留有一段空隙--伸縮縫(d)，d值按下式計(jì)算：d≥αΔｔLλ／ε+d1+d2上式中：d：伸縮縫計(jì)算值(mm)；α：立柱材料的線膨脹系數(shù)，取1.2×10-5；△ｔ：溫度變化,取80℃L：立柱跨度(mm)；λ：實(shí)際伸縮調(diào)整系數(shù)，取0.85；ε：考慮密封膠變形能力的系數(shù)，取0.5；d1：施工誤差，取3mm；d2：主體結(jié)構(gòu)的軸向壓縮變形，取3mm；d=αΔｔLλ／ε+d1+d2=0.000012×80×3900×0.85/0.5+3+3=12.365mm實(shí)際伸縮空隙d取20mm，滿足設(shè)計(jì)要求。耐侯膠膠縫計(jì)算：ws：膠縫寬度計(jì)算值(mm)；α：板塊材料的線膨脹系數(shù)，為0.8×10-5；△ｔ：溫度變化,取80℃b：板塊的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度(mm)；δ：耐候硅酮密封膠的變位承受能力：25%dc：施工偏差，取3mm；dE：考慮其它作用的預(yù)留量，取2mm；ws=α△ｔb/δ+dc+dE……附4.1[JGJ102-2003]=0.000008×80×900/0.25+3+2=7.304mm實(shí)際膠縫取8mm，滿足設(shè)計(jì)要求。

附錄常用材料的力學(xué)及其它物理性能玻璃的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fg(MPa)JGJ102-2003表5.2.1種類厚度(mm)大面?zhèn)让嫫胀úＡ?28.019.5浮法玻璃5~1228.019.515~1924.017.0≥2020.014.0鋼化玻璃5~1284.058.815~1972.050.4≥2059.041.3鋁合金型材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)GB50429-2007表4.3.4鋁合金牌號(hào)狀態(tài)厚度強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(mm)抗拉、抗壓抗剪6061T4不區(qū)分9055T6不區(qū)分2001156063T5不區(qū)分9055T6不區(qū)分150856063AT5≤1013575T6≤1016090鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(1-熱軋鋼材)fs(MPa)JGJ102-2003表5.2.3鋼材牌號(hào)厚度或直徑d(mm)抗拉、抗壓、抗彎抗剪端面承壓Q235d≤16215125325Q345d≤16310180400鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(2-冷彎薄壁型鋼)fs(MPa)GB50018-2002表4.2.1鋼材牌號(hào)抗拉、抗壓、抗彎抗剪端面承壓Q235205120310Q345300175400材料的彈性模量E(MPa)JGJ102-2003表5.2.8、JGJ133-2001表5.3.9材料E材料E玻璃0.72×105不銹鋼絞線1.2×105~1.5×105鋁合金、單層鋁板0.70×105高強(qiáng)鋼絞線1.95×105鋼、不銹鋼2.06×105鋼絲繩0.8×105~1.0×105消除應(yīng)力的高強(qiáng)鋼絲2.05×105花崗石板0.8×105蜂窩鋁板10mm0.35×105鋁塑復(fù)合板4mm0.2×105蜂窩鋁板15mm0.27×105鋁塑復(fù)合板6mm0.3×105蜂窩鋁板20mm0.21×105材料的泊松比υJGJ102-2003表5.2.9、JGJ133-2001表5.3.10、GB50429-2007表4.3.7材料υ材料υ玻璃0.2鋼、不銹鋼0.3鋁合金0.3(按GB50429)高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線0.3鋁塑復(fù)合板0.25蜂窩鋁板0.25花崗巖0.125材料的膨脹系數(shù)α(1/℃)JGJ102-2003表5.2.10、JGJ133-2001表5.3.11、GB50429-2007表4.3.7材料α材