石材幕墙算量模板

石材幕墙计算本石材幕墙采用上下固定短槽式连接,抗折强度f gk ＝8N/mm 2的天然花岗岩板,标高12米处幕墙为不利部位，该处石材最大分格为 H(高)×B(宽)＝700mm×1700mm。

1. 荷载的计算风荷载标准值为W k ＝2.4149KN/m 2水平分布的地震作用标准值为q Ek ＝βe ·αmax ·G／A式中： G ——石板自重标准值G ＝γ石·H·B·t·1.05＝28×700×1700×25×10-9×1.05＝.875KN其中： γ石——石材密度，取28KN/m 3t ——石板的厚度(mm)A ＝B×H＝1.7×.7＝1.19m 2则 q Ek ＝βe ·αmax ·G／A＝5×.12×.875/1.19＝.441KN/m 2水平荷载组合设计值为q ＝(1.4×W k ＋1.3×0.6×q Ek )×10-3＝(1.4×2.4149＋1.3×0.6×.441)×10-3＝.004N/mm 22. 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×W k ×L 2/t 2＝6×.1368×2.4149×10-3×7002/252＝1.554N/mm 2≤f g ＝3.72N/mm 2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，根据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σEk ＝6×m×q Ek ×L 2/t 2＝6×.1368×.441×10-3×7002/252＝.284N/mm 2石材应力组合设计值为σ＝1.4×σwk ＋1.3×0.6×σEk＝1.4×1.554＋1.3×0.6×.284＝3.72N/mm2＝2.4N/mm2≤fg所以石材抗拉承载力满足要求。

幕墙示例1北立面80m处石材幕墙设计计算书计算:校核:幕墙公司名称二〇〇四年八月十四日目录一、风荷载计算 (1)1. 风荷载标准值: (1)2. 风荷载设计值: (1)二、石材计算 (1)1. 石材面板荷载计算: (1)2. 石材面板强度计算: (1)3. 石材剪应力计算: (2)4. 石材挂件剪应力计算: (2)三、立柱计算 (2)1. 立柱材料预选: (2)2. 选用立柱型材的截面特性: (3)3. 立柱的强度计算: (4)4. 立柱的稳定性验算: (4)5. 立柱的刚度计算: (5)6. 立柱抗剪计算: (5)四、立梃与主结构连接计算 (6)1. 立柱与主结构连接计算: (6)五、预埋件计算 (7)1. 预埋件受力计算: (7)2. 预埋件面积计算: (7)3. 预埋件焊缝计算: (8)六、横梁计算 (8)1. 选用横梁型材的截面特性: (8)2. 横梁的强度计算: (9)3. 横梁的刚度计算: (10)4. 横梁的抗剪强度计算: (11)七、横梁与立柱连接件计算 (12)1. 横梁与角码连接计算: (12)2. 角码与立柱连接计算: (12)北立面80m处石材幕墙设计计算书一、风荷载计算1.风荷载标准值:μz=0.616×(z/10)0.44=1.53794μf=0.5×35(1.8×(0.22-0.16))×(z/10)-0.22=0.464568βgz=к×(1+2×μf) = 1.63977Wk=βgz×μz×μs×W0 (JGJ102-2003 5.3.2)=1.63977×1.53794×1.5×0.45=1.70226kN/m22.风荷载设计值:W=rw×Wk=1.4×1.70226=2.38316kN/m2二、石材计算1.石材面板荷载计算:B: 该处石板幕墙分格宽: 0.6mH: 该处石板幕墙分格高: 0.6mA: 该处石板板块面积:A=B×H=0.36m2GAK: 石板板块平均自重:t : 石板板块厚度: 25mmGAK=2.8×t/1000=0.07kN/m2αmax: 水平地震影响系数最大值:0.16qEAk=βE×αmax×GAK (JGJ102-2003 5.3.4)=5×0.16×0.07=0.056kN/m2qEA=rE×qEAk=0.0728kN/m2水平荷载设计值：Sz=W+ψE×qEA=2.38316+0.5×0.0728=2.41956kN/m22.石材面板强度计算:校核依据：σ≤4N/mm2a: 短边计算长度: 0.4mb: 长边计算长度: 0.6mt: 石材厚度: 25mmm: 四点支撑板弯矩系数, 按短边与长边的边长比(a/b=0.666667) 查表得: 0.136767Sz: 风荷载标准值: 2.41956kN/m2按四点支撑板计算,应力设计值为：σ=6×m×Sz×b2×103/t2 (JGJ133-2001 5.5.4)=6×0.136767×2.41956×0.62×103/252=1.90607N/mm21.90607N/mm2≤4N/mm2强度满足要求3.石材剪应力计算:校核依据: τ≤ 2N/mm2n: 连接边上的钢销数量: 2β: 应力调整系数: 查表5.5.5 得到 1.25c: 槽口宽度: 7mms: 单个槽底总长度: 100mmτ=Sz×a×b×β/n/(t-c)/s (JGJ133-2001 5.5.7-1)=2.41956×0.6×0.6×1.25/2/(25-7)/100×103=0.302446N/mm20.302446N/mm2≤2N/mm2石材剪应力满足要求4.石材挂件剪应力计算:校核依据: τp ≤ 125N/mm2Ap: 挂件截面面积: 19.6mmτp: 挂件承受的剪应力τp=Sz×a×b×β/2/n/Ap (JGJ133-2001 5.5.5-1)=2.41956×0.6×0.6×1.25/2/2/19.6×103=13.8878N/mm213.8878N/mm2≤125N/mm2石材剪应力满足要求三、立柱计算1.立柱材料预选:(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)Bl: 幕墙左分格宽: 0.6mBr: 幕墙右分格宽: 1.2mqwk=Wk×(Bl+Br)/2=1.70226×(0.6+1.2)/2=1.53203kN/mqw=1.4×qwk=2.14485kN/m(2)分布水平地震作用设计值GAkl: 立柱左边玻璃幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 700N/m2 GAkr: 立柱右边玻璃幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 700N/m2 qEAkl=5×αmax×GAkl=0.56kN/m2qEAkr=5×αmax×GAkr=0.56kN/m2qek=(qEkl×Bl+qEkr×Br)/2=(0.56×0.6+0.56×1.2)/2=0.504kN/mqe=1.3×qek=0.6552kN/m(3)立柱弯矩:Mw: 风荷载作用下立柱弯矩(kN.m)Hvcal: 立柱计算跨度: 4mMw=qw×Hvcal2/8=2.14485×42/8=4.2897kN·mME: 地震作用下立柱弯矩(kN·m):ME=qe×Hvcal2/8=0.6552×42/8=1.3104kN·mM: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m)采用SW+0.6SE组合M=Mw+0.5×ME=4.9449kN·m(4)W: 立柱抗弯矩预选值(cm3)W=M×103/γ/215.0=4.9449×103/1.05/215=21.9043cm3(5)Ivcal: 立柱惯性矩预选值(cm4)Ivcal=5×105×(qwk+0.5×qek)×Hvcal3/384/206000/0.004 =5×105×(1.53203+0.5×0.504)×43/384/206000/0.004 =180.424cm4选定立柱惯性矩应大于: 180.424cm42.选用立柱型材的截面特性:选用立柱型材名称: C20型材强度设计值: 215N/mm2型材弹性模量: E=206000N/mm2X轴惯性矩: Ix=1913.71cm4Y轴惯性矩: Iy=143.63cm4X轴上部抵抗矩: Wx1=191.371cm3X轴下部抵抗矩: Wx2=191.371cm3y轴左部抵抗矩: Wy1=73.68cm3y轴右部抵抗矩: Wy2=25.8764cm3型材截面积: A=32.8275cm2型材计算校核处壁厚: t=11mm型材截面面积矩: Ss=114.726cm3塑性发展系数: γ=1.05C203.立柱的强度计算:校核依据: N/A+M/γ/w≤ｆa (JGJ102-2003 6.3.7)Hv: 立柱长度GAkl: 幕墙左分格自重: 700N/m2GAKr: 幕墙右分格自重: 700N/m2幕墙自重线荷载:Gk=(GAkl×Bl+GAkr×Br)/2000=(700×0.6+700×1.2)/2000=0.63kN/mNk: 立柱受力:Nk=Gk×Hv=2.52kNN: 立柱受力设计值:N=1.2×Nk=3.024kNσ=N×10/A+M×103/1.05/Wx2=3.024×10/32.8275+4.9449×103/1.05/191.371=25.5301N/mm225.5301N/mm2≤ｆa=215N/mm2立柱强度满足要求4.立柱的稳定性验算:校核依据: N/φ/A+M/(γ×w×(1-0.8×N/Ne))≤ｆa (JGJ102-2003 6.3.8-1)立柱临界轴压力计算: Ne=π2×E×A/1.1/λ2 (JGJ102-2003 6.3.8-2)λ : 立柱长细比iv: 立柱回转半径iv =√(Iz/A)=√(1913.71/32.8275)=7.63518cmλ = Hvcal/iv= 4/7.63518×100= 52.3891φ: 轴心受压稳定系数查表6.3.8求得 0.844249Ne = π2×E×A/1.1/λ2= π2×206000×32.8275/1.1/52.38912/10=2210.7N: 立柱受力设计值:3.024kNσs: 立柱计算强度(N/mm2)σs=N/φ/A+M/(γ×Wx2×(1-0.8×N/Ne))=3.024×10/32.8275/0.844249+4.9449×103/(1.05×191.371×(1-0.8×3.024/2210.7)) =25.727N/mm225.727N/mm2≤ｆa=215N/mm2立柱稳定性满足要求5.立柱的刚度计算:校核依据: Umax≤L/250Dfmax: 立柱最大允许挠度:Dfmax=Hvcal/250×1000=4/250×1000=16mmUmax: 立柱最大挠度Umax=5×(qwk+qek×ψE)×Hvcal4×108/384/E/Ix=5×(1.53203+0.504×0.5)×44×108/384/206000/1913.71=1.50848mm≤16mm立柱最大挠度Umax为: 1.50848挠度满足要求6.立柱抗剪计算:校核依据: τmax≤[τ]=125N/mm2(1)Qw: 风荷载作用下剪力设计值(kN)Qw=γw×qwvk×Hvcal/2=1.4×1.53203×4/2=4.2897kN(2)QE: 地震作用下剪力设计值(kN)QEk=γE×qevk×Hvcal/2=1.3×0.504×4/2=1.3104kN(3)Q: 立柱所受剪力:采用Qw+0.5QE组合Q=Qw+0.5×QE=4.2897+0.5×1.3104=4.9449kN(4)立柱剪应力:τ=Q×Ss×100/Ix/t=4.9449×114.726×100/1913.71/11=2.69495N/mm22.69495N/mm2≤125N/mm2立柱抗剪强度可以满足四、立梃与主结构连接计算1.立柱与主结构连接计算:连接处角码材料 : 钢-Q235Lct: 连接处角码壁厚: 5mmDv: 连接螺栓直径: 12mmDe: 连接螺栓直径: 10.36mm采用SG+SW+0.5SE组合Nw: 连接处风荷载总值(kN):Nw=Qw×2=8.57939kNNE: 连接处地震作用(kN):NE=QE×2=2.6208kNNh: 连接处水平总力(N):Nh=Nw+0.5×NE=8.57939+0.5×2.6208=9.88979kNNg: 连接处自重总值设计值(N):Ng=γG×(GAKVl×Bl+GAKVr×Br)/2000×Hvcal=1.2×(700×0.6+700×1.2)×4/2000=3.024kNN: 连接处总合力(N):N=(Ng2+Nh2)0.5=(3.0242+1.947562)0.5×1000=5796.26NNb=2×3.14×De2×140/4 (GBJ17-88 7.2.1-1) =2×3.14×10.362×140/4=23603NNnum: 立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数:Nnum=N/Nb=0.245573个取2个Ncbl: 立梃型材壁抗承压能力(N):Ncbl=Dv×2×325×t×Nnum (GBJ17-88 7.2.1) =12×2×325×11×2=171600N5796.26N ≤ 171600N立梃型材壁抗承压能力满足Ncbg=Dv×2×325×Lct×Nnum (GBJ17-88 7.2.1)=12×2×325×5×2=78000N5796.26N ≤ 78000N角码型材壁抗承压能力满足五、预埋件计算1.预埋件受力计算:V: 剪力设计值: 3024NN: 法向力设计值: 9889.79Ne2: 螺孔中心与锚板边缘距离: 60mmM: 弯矩设计值(N·mm):M=V×e2=3024×60=181440N·m2.预埋件面积计算:Nsnum: 锚筋根数: 4根锚筋层数: 2层Kr: 锚筋层数影响系数: 1混凝土级别：混凝土-C40锚筋强度设计值:fy=210N/mm2d: 钢筋直径: Φ12mmαv: 钢筋受剪承载力系数:αv=(4-0.08×d)×(fc/fy)0.5 (JGJ102-2003 C.0.1-5)=(4-0.08×12)×(1/210)0.5=0.91441αv 取 0.7t: 锚板厚度: 10mmαb: 锚板弯曲变形折减系数:αb=0.6+0.25×t/d (JGJ102-2003 C.0.1-6)=0.6+0.25×10/12=0.808333Z: 外层钢筋中心线距离: 120mmAs: 锚筋实际总截面积:As=Nsnum×3.14×d2/4=4×3.14×122/4=452.389mm2锚筋总截面积计算值:As1=(V/Kv/Kr+N/0.8/Kb+M/1.3/Kr/Kb/Z)/fy (JGJ102-2003 C.0.1-1) =(3024/0.7/1+9889.79/0.8/0.808333+181440/1.3/1/0.808333/120)/210 =100.249mm2As2=(N/0.8/Kb+M/0.4/Kr/Kb/Z)/fy (JGJ102-2003 C.0.1-2)=(9889.79/0.8/0.808333+181440/0.4/1/0.808333/120)/210=95.0942mm2100.249mm2≤452.389mm295.0942mm2≤452.389mm24根Φ12锚筋满足要求A : 锚板面积: 30000 mm2幕墙示例1北立面80m处石材幕墙设计计算书0.5fcA=0.5×19×30000=285000NN=9889.79N≤285000N锚板尺寸满足要求3.预埋件焊缝计算:Hf:焊缝厚度8mmL :焊缝长度100mmHe = Hf×0.7 = 5.6mmLw = L - 10 = 90mmσm=6×M/(2×He×Lw2×1.22) (GBJ17-88 7.1.2)=9.83607N/mm2σn =N/(2×He×Lw×1.22) (GBJ17-88 7.1.2)=8.04205N/mm2τ=V/(2×He×Lw) (GBJ17-88 7.1.2)=3N/mm2σ:总应力σ=((σm+σn)2+τ2)0.5 (GBJ17-88 7.1.2-3)=18.128118.1281N/mm2≤160N/mm2焊缝强度满足!六、横梁计算1.选用横梁型材的截面特性:选用横梁型材名称: L63X5型材强度设计值: 215N/mm2型材弹性模量: E=206000N/mm2X轴惯性矩: Ix=9.57401cm4Y轴惯性矩: Iy=36.7729cm4X轴上部抵抗矩: Wx1=5.07957cm3X轴下部抵抗矩: Wx2=13.334cm3y轴左部抵抗矩: Wy1=13.334cm3y轴右部抵抗矩: Wy2=5.07957cm3型材截面积: A=6.14323cm2型材计算校核处壁厚: t=5mm型材截面面积矩: Ss=5.17618cm3塑性发展系数: γ=1.05L63X52.横梁的强度计算:校核依据: Mx/γWx+My/γWy≤ｆa=215 (JGJ102-2003 6.2.4) (1)横梁在自重作用下的弯矩(kN·m)Hh: 幕墙分格高: 2mBh: 幕墙分格宽: 1.2mGAkh: 横梁自重: 700N/m2Ghk=700×Hh/1000=1.4kN/mGh: 横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m)Gh=γG×Ghk=1.68kN/mMhg: 横梁在自重荷载作用下的弯矩(kN·m)Mhg=Gh×Bh2/8=1.68×1.22/8=0.3024kN·m(2)横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m)横梁上部风荷载线分布最大荷载集度标准值(三角形分布)横梁下部风荷载线分布最大荷载集度标准值(梯形分布)分横梁上下部分别计算Hhu: 横梁上部面板高度 2mHhd: 横梁下部面板高度 1mqwku=Wk×Bh/2=1.70226×1.2/2=1.02136kN/mqwkd=Wk×Hhd/2=0.85113kN/m风荷载线分布最大荷载集度设计值qwu=γw×qwku=1.4299kN/mqwd=γw×qwkd=1.19158kN/mMhw: 横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m)Mhwu=qwu×Bh2/12=1.4299×1.22/12=0.171588kN·mMhwd=qwd×Bh2×(3-Hhd2/Bh2)/24=1.19158×1.22×(3-12/1.22)/24=0.164836kN·mMhw=Mhwu+Mhwd=0.336423kN.m(3)地震作用下横梁弯矩qEAk: 横梁平面外地震荷载:GAkhd: 横梁下部面板自重: 700N/m2qEAku=βE×αmax×700/1000 (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.16×700/1000=0.56kN/m2qEAkd=βE×αmax×700/1000 (JGJ102-2003 5.3.4) =0.56kN/m2qek: 水平地震作用线分布最大荷载集度标准值水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(三角形分布)qeku=qEAku×Bh/2=0.56×1.2/2=0.336kN/mqekd=qEAkd×Hhd/2=0.28kN/mγE: 地震作用分项系数: 1.3qEu=γE×qeku=0.4368kN/mqEd=γE×qekd=0.364kN/mMhe: 地震作用下横梁弯矩:Mheu=qEu×Bh2/12=0.4368×1.22/12=0.052416kN·mMhed=qEd×Bh2×(3-Hhd2/Bh2)/24=0.364×1.22×(3-12/1.22)/24=0.0503533kN·mMhe=Mheu+Mhed=0.102769kN.m(4)横梁强度:σ: 横梁计算强度(N/mm2):采用SG+SW+0.5SE组合σ=(Mhg/Wx2+Mhw/Wy2+0.5×Mhe/Wy2)×103/γ=(0.3024/13.334+0.336423/5.07957+0.5×0.102769/5.07957)×103/1.05 =94.31N/mm294.31N/mm2≤ｆa=215N/mm2横梁正应力强度满足要求3.横梁的刚度计算:校核依据: Umax≤L/250横梁承受分布线荷载作用时的最大荷载集度：qwk ：风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m)qek ：水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(kN/m)Uhu : 横梁上部水平方向由风荷载和地震作用产生的弯曲:Uhu=(qwku+ψE×qeku)×Bh4/(120×E×Iy)=(1.02136+0.5×0.336)×1.24/(120×206000×36.7729)×108=0.271307mmUhd : 横梁下部水平方向由风荷载和地震作用产生的弯曲:Uhd=(qwkd+ψE×qekd)×Bh4×(25/8-5×(Hhd/2/Bh)2+2×(Hhd/2/Bh)4)/E/Iy/240=(0.85113+0.5×0.28)×1.24×(25/8-5×(1/2/1.2)2+2×(1/2/1.2)4)/206000/36.7729/240×108=0.26195mmUhg : 自重作用产生的弯曲:Uhg=5×Ghk×Bh4×108/384/E/Ix=5×1.4×1.24×108/384/206000/9.57401=1.9166mm综合产生的弯曲为:U=((Uhu+Uhd)2+Uhg2)0.5=1.9894mmDu=U/Bh/1000=0.00165783≤ 1/250挠度满足要求4.横梁的抗剪强度计算:校核依据: τmax≤125N/mm2(1)Qwk: 风荷载作用下横梁剪力标准值(kN)需要分别计算横梁上下部分面板的风荷载所产生的剪力标准值横梁上部风荷载线分布呈三角形分布横梁下部风荷载线分布呈梯形分布Qwku=qwku×Bh/4=1.02136×1.2/4=0.306407kNQwkd=qwkd×Bh/2×(1-Hhd/Bh/2)=0.85113×1.2/2×(1-1/1.2/2)=0.297896kN(2)Qw: 风荷载作用下横梁剪力设计值(kN)Qw=γw×(Qwku + Qwkd)=0.846023kN(3)QEk: 地震作用下横梁剪力标准值(kN)QEku=qeku×Bh/4=0.336×1.2/4=0.1008kNQEkd=qekd×Bh/2×(1-Hhd/Bh/2)=0.28×1.2/2×(1-1/1.2/2)=0.098kN(4)QE: 地震作用下横梁剪力设计值(kN)γE: 地震作用分项系数: 1.3QE=γE×(QEku+QEkd)=0.27832kN(5)Q: 横梁所受剪力:采用Qw+0.5QE组合Q=Qw+0.5×QE=0.985183kN(6)τ: 横梁剪应力τ=Q×Ss×100/Iy/t (JGJ102-2003 6.2.5-2)=0.985183×5.17618×100/36.7729/5=2.7735N/mm22.7735N/mm2≤ 125N/mm2横梁抗剪强度满足要求七、横梁与立柱连接件计算1.横梁与角码连接计算:Q: 连接部位受总剪力:采用Sw+0.5SE组合Q=Qw+0.5×QE=0.846023+0.5×0.27832=0.985183kN普通螺栓连接的抗剪强度计算值: 140N/mm2D : 螺栓公称直径: 6mmDe: 螺栓有效直径: 5.06mmNvbh=3.14×De2×140/4 (GBJ17-88 7.2.1-1) =3.14×5.062×140/4=2815.26NNnum=Q/Nvbh=0.349944横梁与角码连接螺栓取2个Ncb: 连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力计算:Ncb=D×t×325×Nnum=6×5×325×2=19500N985.183N ≤19500N横梁与角码连接强度满足要求2.角码与立柱连接计算:Gh: 自重荷载(N):Gh=1.68kNN: 连接处组合荷载:N=(Gh2+Q2)0.5=(1.682+0.9851832)0.5=1.94756kNNnum2=N/Nvbh=0.691786立柱与角码连接螺栓取2个Lct1: 角码壁厚:4mmNcbj=D×Lct1×133×Nnum2 (GBJ17-88 7.2.1) =6×4×133×2=6384N985.183N ≤ 6384N立柱与角码连接强度满足要求。

石材幕墙设计计算书基本参数: 南昌地区地面粗糙度 C 类基本风压W0=0.450KN/m2计算单元:标高16m跨度 4.8m分格尺寸0.8x8m石材规格25mm石材抗震设防烈度6度设计基本地震加速度0.05g一、风荷载计算标高为16m处风荷载计算W0:基本风压W0=0.450 kN/m2βgz:16m高处阵风系数(按C类区计算)βgz=0.85×[1+350.108×(Z/10)-0.22]=2.303μz: 16m高处风压高度变化系数(按C类区计算):(GB50009-2001)(2006年版) μz=0.616×(Z/10)0.44(C类区，16米计算)=0.616×(16/10)0.44=0.740μsl:局部风压体型系数该处局部风压体型系数μsl=1.800其中：取W0=0.3 kN/m2(GB50009-2001)（2006年版）风荷载标准值:W k=βgz×μz×μsl×W0(GB50009-2001)（2006年版）=2.303×0.740×1.800×0.300=0.920 kN/m2因为W k≤1.0kN/m2，取W k=1.0 kN/m2，按JGJ102-2003第5.3.2条采用。

风荷载设计值:W: 风荷载设计值(kN/m2)γw: 风荷载作用效应的分项系数：1.4按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 3.2.5 规定采用W=γw×W k=1.4×1.000=1.400kN/m2二、板强度校核:1.石材强度校核用MU110级石材，其抗弯强度标准值为：8.0N/mm2石材抗弯强度设计值：3.70N/mm2石材抗剪强度设计值：1.90N/mm2校核依据：σ≤[σ]=3.700N/mm2A o: 石板短边长：0.8mB o: 石板长边长：0.8ma: 计算石板抗弯所用短边长度: 0.8mb: 计算石板抗弯所用长边长度:0.8mt: 石材厚度: 25.0mmG AK:石板自重=700.00N/m2m1: 四角支承板弯矩系数, 按短边与长边的边长比(a/b=1) 查表得: 0.1435W k: 风荷载标准值: 1.000kN/m2垂直于平面的分布水平地震作用:q EAk: 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(kN/m2)q EAk=5×αmax×G AK=5×0.040×700/1000=0.14kN/m2荷载组合设计值为：S z=1.4×W k+1.3×0.5×q EAk=1.509kN/m2应力设计值为：σ=6×m1×S z×b2×103/t2=6×0.1435×1.509×0.9502×103/30.02=1.303N/mm21.303N/mm2≤3.700N/mm2强度可以满足要求2.石材剪应力校核校核依据: τmax≤[τ]τ:石板中产生的剪应力设计值(N/mm2)n:一个连接边上的挂钩数量: 2t:石板厚度: 25.0mmd:槽宽: 7.0mms:槽底总长度: 60.0mmβ:系数,取1.25对边开槽τ=S z×A o×B o×β×1000/[n×(t-d)×s]=0.590N/mm20.590N/mm2≤1.900N/mm2石材抗剪强度可以满足3.挂钩剪应力校核校核依据: τmax≤[τ]τ:挂钩剪应力设计值(N/mm2)A p:挂钩截面面积: 19.600mm2n:一个连接边上的挂钩数量: 2对边开槽τ=S z×A o×B o×β×1000/(2×n×A p)=20.754N/mm220.754N/mm2≤125.000N/mm2挂钩抗剪强度可以满足三、幕墙立柱计算:幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算：1. 荷载计算:(1)风荷载均布线荷载设计值(矩形分布)计算q w: 风荷载均布线荷载设计值(kN/m)W: 风荷载设计值: 1.400kN/m2B: 幕墙分格宽: 1.150mq w=W×B=1.400×1.150=1.610 kN/m(2)地震荷载计算q EA: 地震作用设计值(KN/m2):G Ak: 幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 1000N/m2垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值:q EAk: 垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值(kN/m2)q EAk=5×αmax×G Ak=5×0.040×1000.000/1000=0.200 kN/m2γE: 幕墙地震作用分项系数: 1.3q EA=1.3×q EAk=1.3×0.200=0.260 kN/m2q E：水平地震作用均布线作用设计值(矩形分布) q E=q EA×B=0.260×1.150=0.299 kN/m(3)立柱弯矩:M w: 风荷载作用下立柱弯矩(kN.m)q w: 风荷载均布线荷载设计值: 1.610(kN/m)H sjcg: 立柱计算跨度: 3.600mM w=q w×H sjcg2/8=1.610×3.6002/8=2.608 kN·mM E: 地震作用下立柱弯矩(kN·m):M E=q E×H sjcg2/8=0.299×3.6002/8=0.484kN·mM: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m)采用S W+0.5S E组合M=M w+0.5×M E=2.608+0.5×0.484=2.850kN·m2. 选用立柱型材的截面特性:立柱型材号:槽钢[8#选用的立柱材料牌号:Q235 d<=16型材强度设计值: 抗拉、抗压215.000N/mm2抗剪125.0N/mm2型材弹性模量: E=2.10×105N/mm2X轴惯性矩: I x=194.395cm4Y轴惯性矩: I y=30.355cm4立柱型材在弯矩作用方向净截面抵抗矩: W n=38.828cm3立柱型材净截面积: A n=12.163cm2立柱型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度: LT_x=6.000mm立柱型材计算剪应力处以上(或下)截面对中和轴的面积矩: S s=22.823cm3塑性发展系数: γ=1.053. 幕墙立柱的强度计算:校核依据: N/A n+M/(γ×W n)≤ｆa=215.0N/mm2(拉弯构件)B: 幕墙分格宽: 1.150mG Ak: 幕墙自重: 1000N/m2幕墙自重线荷载:G k=1000×B/1000=1000×1.150/1000=1.150kN/mN k: 立柱受力:N k=G k×L=1.150×3.600=4.140kNN: 立柱受力设计值:r G: 结构自重分项系数: 1.2N=1.2×N k=1.2×4.140=4.968kNσ: 立柱计算强度(N/mm2)(立柱为拉弯构件)N: 立柱受力设计值: 4.968kNA n: 立柱型材净截面面积: 12.163cm2M: 立柱弯矩: 2.850kN·mW n: 立柱在弯矩作用方向净截面抵抗矩: 38.828cm3γ: 塑性发展系数: 1.05σ=N×10/A n+M×103/(1.05×W n)=4.968×10/12.163+2.850×103/(1.05×38.828)=73.999N/mm273.999N/mm2 < ｆa=215.0N/mm2立柱强度可以满足4. 幕墙立柱的刚度计算:校核依据: d f≤L/250d f: 立柱最大挠度D u: 立柱最大挠度与其所在支承跨度(支点间的距离)比值:L: 立柱计算跨度: 3.600md f=5×q Wk×H sjcg4×1000/(384×2.1×I x)=6.161mmD u=U/(L×1000)=6.161/(3.600×1000)=1/5841/584 < 1/250挠度可以满足要求！5. 立柱抗剪计算:校核依据: τmax≤[τ]=125.0N/mm2(1)Q wk: 风荷载作用下剪力标准值(kN)Q wk=W k×H sjcg×B/2=1.000×3.600×1.150/2=2.070kN(2)Q w: 风荷载作用下剪力设计值(kN)Q w=1.4×Q wk=1.4×2.070=2.898kN(3)Q Ek: 地震作用下剪力标准值(kN)Q Ek=q EAk×H sjcg×B/2=0.200×3.600×1.150/2=0.414kN(4)Q E: 地震作用下剪力设计值(kN)Q E=1.3×Q Ek=1.3×0.414=0.538kN(5)Q: 立柱所受剪力:采用Q w+0.5Q E组合Q=Q w+0.5×Q E=2.898+0.5×0.538=3.167kN(6)立柱剪应力:τ: 立柱剪应力:S s: 立柱型材计算剪应力处以上(或下)截面对中和轴的面积矩: 22.823cm3立柱型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度: LT_x=6.000mmI x: 立柱型材截面惯性矩: 194.395cm4τ=Q×S s×100/(I x×LT_x)=3.167×22.823×100/(194.395×6.000)=6.197N/mm2τ=6.197N/mm2 < 125.0N/mm2立柱抗剪强度可以满足四、立柱与主结构连接L ct2: 连接处热轧钢角码壁厚: 6.0mmJ y: 连接处热轧钢角码承压强度: 305.0N/mm2D2: 连接螺栓公称直径: 12.0mmD0: 连接螺栓有效直径: 10.4mm选择的立柱与主体结构连接螺栓为:不锈钢螺栓C1组50级L_L:连接螺栓抗拉强度:230N/mm2L_J:连接螺栓抗剪强度:175N/mm2采用S G+S W+0.5S E组合N1wk: 连接处风荷载总值(N):N1wk=W k×B×H sjcg×1000=1.000×1.150×3.600×1000=4140.0N连接处风荷载设计值(N) :N1w=1.4×N1wk=1.4×4140.0=5796.0NN1Ek: 连接处地震作用(N):N1Ek=q EAk×B×H sjcg×1000=0.200×1.150×3.600×1000=828.0NN1E: 连接处地震作用设计值(N): N1E=1.3×N1Ek=1.3×828.0=1076.4NN1: 连接处水平总力(N):N1=N1w+0.5×N1E=5796.0+0.5×1076.4=6334.2NN2: 连接处自重总值设计值(N): N2k=1000×B×H sjcg=1000×1.150×3.600=4140.0NN2: 连接处自重总值设计值(N): N2=1.2×N2k=1.2×4140.0=4968.0NN: 连接处总合力(N):N=(N12+N22)0.5=(6334.2002+4968.0002)0.5=8050.0NN vb: 螺栓的受剪承载能力:N v: 螺栓受剪面数目: 2N vb=2×π×D02×L_J/4=2×3.14×10.3602×175/4=29488.8N立柱型材种类: Q235 d<=16N cbl: 用一颗螺栓时，立柱型材壁抗承压能力(N):D2: 连接螺栓直径: 12.000mmN v: 连接处立柱承压面数目: 2t: 立柱壁厚: 4.8mmXC_y: 立柱局部承压强度: 305.0N/mm2N cbl=D2×t×2×XC_y=12.000×4.8×2×305.0=35136.0NN um1: 立柱与建筑物主结构连接的螺栓个数:计算时应取螺栓受剪承载力和立柱型材承压承载力设计值中的较小者计算螺栓个数。

x x x x外装饰石材工程设计计算书X X X X幕墙装饰有限公司石材幕墙强度计算书XXXX 工程地处XXXX 市区，石材幕墙顶部标高为20.0m ，建筑标准层高L=4500mm ，石材最大分格B ⨯H=1071mm ⨯600mm ，石材厚度mm t 25=，立柱最长S=5100mm ，立柱最大间距D=1163mm ，立柱支承条件为双跨梁，短跨跨度a=1050mm 。

设计基准为50年，其基本风压值20/65.0m kN w =，按7度抗震设防烈度设计，按照国家行业标准《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001及《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（06修订本），对幕墙的受力杆件、连接结构的强度、石材的许用面积许用强度等方面进行计算和校核。

一、设计荷载与作用幕墙设计计算中需要考虑的荷载与作用有：风荷载、结构自重、地震作用和温度作用，分别计算如下：1、 风荷载标准值0w w z s gz k μμβ=式中：k w ：风荷载标准值（2/m kN ）；gz β：阵风系数，取gz β=1.92；s μ：风荷载体型系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（06修订本）的规定采用，取s μ=0.9；z μ：风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（06修订本）的规定采用，取=z μ0.84；（按C 类地区20.0m 高取值）0w ：基本风压值（2/m kN ），按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（06修订本）采用，在n=50年情况下，取20/65.0m kN w =。

2/94.065.084.09.092.1m kN W k =⨯⨯⨯= 且不小于12/m kN故取2/0.1m kN W k =2、 结构自重石材幕墙单位面积自重荷载为：2-3/7.010 2582m kN q GK =⨯⨯=； 石材幕墙构件单位面积重量荷载：2/151.0m kN ；石材幕墙构件单位面积自重荷载：2/851.0151.07.0m kN q G =+=； 石材幕墙单元构件重量：kN p K 05.51.5163.1851.0=⨯⨯=；石材幕墙最大分格构件重量：kN p b 547.06.0071.1851.0=⨯⨯=；3、 地震作用1）、垂直于幕墙平面的分布水平地震作用：G E EK q q max αβ=式中：EK q ：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用的标准值（2/m kN ）； E β：动力放大系数，取0.5=E β；max α：水平地震影响系数最大值，按7度抗震设计，取08.0max =α； G q ：幕墙构件单位面积自重荷载标准值2/851.0m kN q G =。

幕墙示例1北立面80m处石材幕墙设计计算书计算:校核:幕墙公司名称二〇〇四年八月十四日目录一、风荷载计算 (1)1. 风荷载标准值: (1)2. 风荷载设计值: (1)二、石材计算 (1)1. 石材面板荷载计算: (1)2. 石材面板强度计算: (1)3. 石材剪应力计算: (2)4. 石材挂件剪应力计算: (2)三、立柱计算 (2)1. 立柱材料预选: (2)2. 选用立柱型材的截面特性: (3)3. 立柱的强度计算: (4)4. 立柱的稳定性验算: (4)5. 立柱的刚度计算: (5)6. 立柱抗剪计算: (5)四、立梃与主结构连接计算 (6)1. 立柱与主结构连接计算: (6)五、预埋件计算 (7)1. 预埋件受力计算: (7)2. 预埋件面积计算: (7)3. 预埋件焊缝计算: (8)六、横梁计算 (8)1. 选用横梁型材的截面特性: (8)2. 横梁的强度计算: (9)3. 横梁的刚度计算: (10)4. 横梁的抗剪强度计算: (11)七、横梁与立柱连接件计算 (12)1. 横梁与角码连接计算: (12)2. 角码与立柱连接计算: (12)北立面80m处石材幕墙设计计算书一、风荷载计算1.风荷载标准值:μz=0.616×(z/10)0.44=1.53794μf=0.5×35(1.8×(0.22-0.16))×(z/10)-0.22=0.464568βgz=к×(1+2×μf) = 1.63977Wk=βgz×μz×μs×W0 (JGJ102-2003 5.3.2)=1.63977×1.53794×1.5×0.45=1.70226kN/m22.风荷载设计值:W=rw×Wk=1.4×1.70226=2.38316kN/m2二、石材计算1.石材面板荷载计算:B: 该处石板幕墙分格宽: 0.6mH: 该处石板幕墙分格高: 0.6mA: 该处石板板块面积:A=B×H=0.36m2GAK: 石板板块平均自重:t : 石板板块厚度: 25mmGAK=2.8×t/1000=0.07kN/m2αmax: 水平地震影响系数最大值:0.16qEAk=βE×αmax×GAK (JGJ102-2003 5.3.4)=5×0.16×0.07=0.056kN/m2qEA=rE×qEAk=0.0728kN/m2水平荷载设计值：Sz=W+ψE×qEA=2.38316+0.5×0.0728=2.41956kN/m22.石材面板强度计算:校核依据：σ≤4N/mm2a: 短边计算长度: 0.4mb: 长边计算长度: 0.6mt: 石材厚度: 25mmm: 四点支撑板弯矩系数, 按短边与长边的边长比(a/b=0.666667) 查表得: 0.136767Sz: 风荷载标准值: 2.41956kN/m2按四点支撑板计算,应力设计值为：σ=6×m×Sz×b2×103/t2 (JGJ133-2001 5.5.4)=6×0.136767×2.41956×0.62×103/252=1.90607N/mm21.90607N/mm2≤4N/mm2强度满足要求3.石材剪应力计算:校核依据: τ≤ 2N/mm2n: 连接边上的钢销数量: 2β: 应力调整系数: 查表5.5.5 得到 1.25c: 槽口宽度: 7mms: 单个槽底总长度: 100mmτ=Sz×a×b×β/n/(t-c)/s (JGJ133-2001 5.5.7-1)=2.41956×0.6×0.6×1.25/2/(25-7)/100×103=0.302446N/mm20.302446N/mm2≤2N/mm2石材剪应力满足要求4.石材挂件剪应力计算:校核依据: τp ≤ 125N/mm2Ap: 挂件截面面积: 19.6mmτp: 挂件承受的剪应力τp=Sz×a×b×β/2/n/Ap (JGJ133-2001 5.5.5-1)=2.41956×0.6×0.6×1.25/2/2/19.6×103=13.8878N/mm213.8878N/mm2≤125N/mm2石材剪应力满足要求三、立柱计算1.立柱材料预选:(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)Bl: 幕墙左分格宽: 0.6mBr: 幕墙右分格宽: 1.2mqwk=Wk×(Bl+Br)/2=1.70226×(0.6+1.2)/2=1.53203kN/mqw=1.4×qwk=2.14485kN/m(2)分布水平地震作用设计值GAkl: 立柱左边玻璃幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 700N/m2 GAkr: 立柱右边玻璃幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 700N/m2 qEAkl=5×αmax×GAkl=0.56kN/m2qEAkr=5×αmax×GAkr=0.56kN/m2qek=(qEkl×Bl+qEkr×Br)/2=(0.56×0.6+0.56×1.2)/2=0.504kN/mqe=1.3×qek=0.6552kN/m(3)立柱弯矩:Mw: 风荷载作用下立柱弯矩(kN.m)Hvcal: 立柱计算跨度: 4mMw=qw×Hvcal2/8=2.14485×42/8=4.2897kN·mME: 地震作用下立柱弯矩(kN·m):ME=qe×Hvcal2/8=0.6552×42/8=1.3104kN·mM: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m)采用SW+0.6SE组合M=Mw+0.5×ME=4.9449kN·m(4)W: 立柱抗弯矩预选值(cm3)W=M×103/γ/215.0=4.9449×103/1.05/215=21.9043cm3(5)Ivcal: 立柱惯性矩预选值(cm4)Ivcal=5×105×(qwk+0.5×qek)×Hvcal3/384/206000/0.004 =5×105×(1.53203+0.5×0.504)×43/384/206000/0.004 =180.424cm4选定立柱惯性矩应大于: 180.424cm42.选用立柱型材的截面特性:选用立柱型材名称: C20型材强度设计值: 215N/mm2型材弹性模量: E=206000N/mm2X轴惯性矩: Ix=1913.71cm4Y轴惯性矩: Iy=143.63cm4X轴上部抵抗矩: Wx1=191.371cm3X轴下部抵抗矩: Wx2=191.371cm3y轴左部抵抗矩: Wy1=73.68cm3y轴右部抵抗矩: Wy2=25.8764cm3型材截面积: A=32.8275cm2型材计算校核处壁厚: t=11mm型材截面面积矩: Ss=114.726cm3塑性发展系数: γ=1.05C203.立柱的强度计算:校核依据: N/A+M/γ/w≤ｆa (JGJ102-2003 6.3.7)Hv: 立柱长度GAkl: 幕墙左分格自重: 700N/m2GAKr: 幕墙右分格自重: 700N/m2幕墙自重线荷载:Gk=(GAkl×Bl+GAkr×Br)/2000=(700×0.6+700×1.2)/2000=0.63kN/mNk: 立柱受力:Nk=Gk×Hv=2.52kNN: 立柱受力设计值:N=1.2×Nk=3.024kNσ=N×10/A+M×103/1.05/Wx2=3.024×10/32.8275+4.9449×103/1.05/191.371=25.5301N/mm225.5301N/mm2≤ｆa=215N/mm2立柱强度满足要求4.立柱的稳定性验算:校核依据: N/φ/A+M/(γ×w×(1-0.8×N/Ne))≤ｆa (JGJ102-2003 6.3.8-1)立柱临界轴压力计算: Ne=π2×E×A/1.1/λ2 (JGJ102-2003 6.3.8-2)λ : 立柱长细比iv: 立柱回转半径iv =√(Iz/A)=√(1913.71/32.8275)=7.63518cmλ = Hvcal/iv= 4/7.63518×100= 52.3891φ: 轴心受压稳定系数查表6.3.8求得 0.844249Ne = π2×E×A/1.1/λ2= π2×206000×32.8275/1.1/52.38912/10=2210.7N: 立柱受力设计值:3.024kNσs: 立柱计算强度(N/mm2)σs=N/φ/A+M/(γ×Wx2×(1-0.8×N/Ne))=3.024×10/32.8275/0.844249+4.9449×103/(1.05×191.371×(1-0.8×3.024/2210.7)) =25.727N/mm225.727N/mm2≤ｆa=215N/mm2立柱稳定性满足要求5.立柱的刚度计算:校核依据: Umax≤L/250Dfmax: 立柱最大允许挠度:Dfmax=Hvcal/250×1000=4/250×1000=16mmUmax: 立柱最大挠度Umax=5×(qwk+qek×ψE)×Hvcal4×108/384/E/Ix=5×(1.53203+0.504×0.5)×44×108/384/206000/1913.71=1.50848mm≤16mm立柱最大挠度Umax为: 1.50848挠度满足要求6.立柱抗剪计算:校核依据: τmax≤[τ]=125N/mm2(1)Qw: 风荷载作用下剪力设计值(kN)Qw=γw×qwvk×Hvcal/2=1.4×1.53203×4/2=4.2897kN(2)QE: 地震作用下剪力设计值(kN)QEk=γE×qevk×Hvcal/2=1.3×0.504×4/2=1.3104kN(3)Q: 立柱所受剪力:采用Qw+0.5QE组合Q=Qw+0.5×QE=4.2897+0.5×1.3104=4.9449kN(4)立柱剪应力:τ=Q×Ss×100/Ix/t=4.9449×114.726×100/1913.71/11=2.69495N/mm22.69495N/mm2≤125N/mm2立柱抗剪强度可以满足四、立梃与主结构连接计算1.立柱与主结构连接计算:连接处角码材料 : 钢-Q235Lct: 连接处角码壁厚: 5mmDv: 连接螺栓直径: 12mmDe: 连接螺栓直径: 10.36mm采用SG+SW+0.5SE组合Nw: 连接处风荷载总值(kN):Nw=Qw×2=8.57939kNNE: 连接处地震作用(kN):NE=QE×2=2.6208kNNh: 连接处水平总力(N):Nh=Nw+0.5×NE=8.57939+0.5×2.6208=9.88979kNNg: 连接处自重总值设计值(N):Ng=γG×(GAKVl×Bl+GAKVr×Br)/2000×Hvcal=1.2×(700×0.6+700×1.2)×4/2000=3.024kNN: 连接处总合力(N):N=(Ng2+Nh2)0.5=(3.0242+1.947562)0.5×1000=5796.26NNb=2×3.14×De2×140/4 (GBJ17-88 7.2.1-1) =2×3.14×10.362×140/4=23603NNnum: 立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数:Nnum=N/Nb=0.245573个取2个Ncbl: 立梃型材壁抗承压能力(N):Ncbl=Dv×2×325×t×Nnum (GBJ17-88 7.2.1) =12×2×325×11×2=171600N5796.26N ≤ 171600N立梃型材壁抗承压能力满足Ncbg=Dv×2×325×Lct×Nnum (GBJ17-88 7.2.1)=12×2×325×5×2=78000N5796.26N ≤ 78000N角码型材壁抗承压能力满足五、预埋件计算1.预埋件受力计算:V: 剪力设计值: 3024NN: 法向力设计值: 9889.79Ne2: 螺孔中心与锚板边缘距离: 60mmM: 弯矩设计值(N·mm):M=V×e2=3024×60=181440N·m2.预埋件面积计算:Nsnum: 锚筋根数: 4根锚筋层数: 2层Kr: 锚筋层数影响系数: 1混凝土级别：混凝土-C40锚筋强度设计值:fy=210N/mm2d: 钢筋直径: Φ12mmαv: 钢筋受剪承载力系数:αv=(4-0.08×d)×(fc/fy)0.5 (JGJ102-2003 C.0.1-5)=(4-0.08×12)×(1/210)0.5=0.91441αv 取 0.7t: 锚板厚度: 10mmαb: 锚板弯曲变形折减系数:αb=0.6+0.25×t/d (JGJ102-2003 C.0.1-6)=0.6+0.25×10/12=0.808333Z: 外层钢筋中心线距离: 120mmAs: 锚筋实际总截面积:As=Nsnum×3.14×d2/4=4×3.14×122/4=452.389mm2锚筋总截面积计算值:As1=(V/Kv/Kr+N/0.8/Kb+M/1.3/Kr/Kb/Z)/fy (JGJ102-2003 C.0.1-1) =(3024/0.7/1+9889.79/0.8/0.808333+181440/1.3/1/0.808333/120)/210 =100.249mm2As2=(N/0.8/Kb+M/0.4/Kr/Kb/Z)/fy (JGJ102-2003 C.0.1-2)=(9889.79/0.8/0.808333+181440/0.4/1/0.808333/120)/210=95.0942mm2100.249mm2≤452.389mm295.0942mm2≤452.389mm24根Φ12锚筋满足要求A : 锚板面积: 30000 mm2幕墙示例1北立面80m处石材幕墙设计计算书0.5fcA=0.5×19×30000=285000NN=9889.79N≤285000N锚板尺寸满足要求3.预埋件焊缝计算:Hf:焊缝厚度8mmL :焊缝长度100mmHe = Hf×0.7 = 5.6mmLw = L - 10 = 90mmσm=6×M/(2×He×Lw2×1.22) (GBJ17-88 7.1.2)=9.83607N/mm2σn =N/(2×He×Lw×1.22) (GBJ17-88 7.1.2)=8.04205N/mm2τ=V/(2×He×Lw) (GBJ17-88 7.1.2)=3N/mm2σ:总应力σ=((σm+σn)2+τ2)0.5 (GBJ17-88 7.1.2-3)=18.128118.1281N/mm2≤160N/mm2焊缝强度满足!六、横梁计算1.选用横梁型材的截面特性:选用横梁型材名称: L63X5型材强度设计值: 215N/mm2型材弹性模量: E=206000N/mm2X轴惯性矩: Ix=9.57401cm4Y轴惯性矩: Iy=36.7729cm4X轴上部抵抗矩: Wx1=5.07957cm3X轴下部抵抗矩: Wx2=13.334cm3y轴左部抵抗矩: Wy1=13.334cm3y轴右部抵抗矩: Wy2=5.07957cm3型材截面积: A=6.14323cm2型材计算校核处壁厚: t=5mm型材截面面积矩: Ss=5.17618cm3塑性发展系数: γ=1.05L63X52.横梁的强度计算:校核依据: Mx/γWx+My/γWy≤ｆa=215 (JGJ102-2003 6.2.4) (1)横梁在自重作用下的弯矩(kN·m)Hh: 幕墙分格高: 2mBh: 幕墙分格宽: 1.2mGAkh: 横梁自重: 700N/m2Ghk=700×Hh/1000=1.4kN/mGh: 横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m)Gh=γG×Ghk=1.68kN/mMhg: 横梁在自重荷载作用下的弯矩(kN·m)Mhg=Gh×Bh2/8=1.68×1.22/8=0.3024kN·m(2)横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m)横梁上部风荷载线分布最大荷载集度标准值(三角形分布)横梁下部风荷载线分布最大荷载集度标准值(梯形分布)分横梁上下部分别计算Hhu: 横梁上部面板高度 2mHhd: 横梁下部面板高度 1mqwku=Wk×Bh/2=1.70226×1.2/2=1.02136kN/mqwkd=Wk×Hhd/2=0.85113kN/m风荷载线分布最大荷载集度设计值qwu=γw×qwku=1.4299kN/mqwd=γw×qwkd=1.19158kN/mMhw: 横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m)Mhwu=qwu×Bh2/12=1.4299×1.22/12=0.171588kN·mMhwd=qwd×Bh2×(3-Hhd2/Bh2)/24=1.19158×1.22×(3-12/1.22)/24=0.164836kN·mMhw=Mhwu+Mhwd=0.336423kN.m(3)地震作用下横梁弯矩qEAk: 横梁平面外地震荷载:GAkhd: 横梁下部面板自重: 700N/m2qEAku=βE×αmax×700/1000 (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.16×700/1000=0.56kN/m2qEAkd=βE×αmax×700/1000 (JGJ102-2003 5.3.4) =0.56kN/m2qek: 水平地震作用线分布最大荷载集度标准值水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(三角形分布)qeku=qEAku×Bh/2=0.56×1.2/2=0.336kN/mqekd=qEAkd×Hhd/2=0.28kN/mγE: 地震作用分项系数: 1.3qEu=γE×qeku=0.4368kN/mqEd=γE×qekd=0.364kN/mMhe: 地震作用下横梁弯矩:Mheu=qEu×Bh2/12=0.4368×1.22/12=0.052416kN·mMhed=qEd×Bh2×(3-Hhd2/Bh2)/24=0.364×1.22×(3-12/1.22)/24=0.0503533kN·mMhe=Mheu+Mhed=0.102769kN.m(4)横梁强度:σ: 横梁计算强度(N/mm2):采用SG+SW+0.5SE组合σ=(Mhg/Wx2+Mhw/Wy2+0.5×Mhe/Wy2)×103/γ=(0.3024/13.334+0.336423/5.07957+0.5×0.102769/5.07957)×103/1.05 =94.31N/mm294.31N/mm2≤ｆa=215N/mm2横梁正应力强度满足要求3.横梁的刚度计算:校核依据: Umax≤L/250横梁承受分布线荷载作用时的最大荷载集度：qwk ：风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m)qek ：水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(kN/m)Uhu : 横梁上部水平方向由风荷载和地震作用产生的弯曲:Uhu=(qwku+ψE×qeku)×Bh4/(120×E×Iy)=(1.02136+0.5×0.336)×1.24/(120×206000×36.7729)×108=0.271307mmUhd : 横梁下部水平方向由风荷载和地震作用产生的弯曲:Uhd=(qwkd+ψE×qekd)×Bh4×(25/8-5×(Hhd/2/Bh)2+2×(Hhd/2/Bh)4)/E/Iy/240=(0.85113+0.5×0.28)×1.24×(25/8-5×(1/2/1.2)2+2×(1/2/1.2)4)/206000/36.7729/240×108=0.26195mmUhg : 自重作用产生的弯曲:Uhg=5×Ghk×Bh4×108/384/E/Ix=5×1.4×1.24×108/384/206000/9.57401=1.9166mm综合产生的弯曲为:U=((Uhu+Uhd)2+Uhg2)0.5=1.9894mmDu=U/Bh/1000=0.00165783≤ 1/250挠度满足要求4.横梁的抗剪强度计算:校核依据: τmax≤125N/mm2(1)Qwk: 风荷载作用下横梁剪力标准值(kN)需要分别计算横梁上下部分面板的风荷载所产生的剪力标准值横梁上部风荷载线分布呈三角形分布横梁下部风荷载线分布呈梯形分布Qwku=qwku×Bh/4=1.02136×1.2/4=0.306407kNQwkd=qwkd×Bh/2×(1-Hhd/Bh/2)=0.85113×1.2/2×(1-1/1.2/2)=0.297896kN(2)Qw: 风荷载作用下横梁剪力设计值(kN)Qw=γw×(Qwku + Qwkd)=0.846023kN(3)QEk: 地震作用下横梁剪力标准值(kN)QEku=qeku×Bh/4=0.336×1.2/4=0.1008kNQEkd=qekd×Bh/2×(1-Hhd/Bh/2)=0.28×1.2/2×(1-1/1.2/2)=0.098kN(4)QE: 地震作用下横梁剪力设计值(kN)γE: 地震作用分项系数: 1.3QE=γE×(QEku+QEkd)=0.27832kN(5)Q: 横梁所受剪力:采用Qw+0.5QE组合Q=Qw+0.5×QE=0.985183kN(6)τ: 横梁剪应力τ=Q×Ss×100/Iy/t (JGJ102-2003 6.2.5-2)=0.985183×5.17618×100/36.7729/5=2.7735N/mm22.7735N/mm2≤ 125N/mm2横梁抗剪强度满足要求七、横梁与立柱连接件计算1.横梁与角码连接计算:Q: 连接部位受总剪力:采用Sw+0.5SE组合Q=Qw+0.5×QE=0.846023+0.5×0.27832=0.985183kN普通螺栓连接的抗剪强度计算值: 140N/mm2D : 螺栓公称直径: 6mmDe: 螺栓有效直径: 5.06mmNvbh=3.14×De2×140/4 (GBJ17-88 7.2.1-1) =3.14×5.062×140/4=2815.26NNnum=Q/Nvbh=0.349944横梁与角码连接螺栓取2个Ncb: 连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力计算:Ncb=D×t×325×Nnum=6×5×325×2=19500N985.183N ≤19500N横梁与角码连接强度满足要求2.角码与立柱连接计算:Gh: 自重荷载(N):Gh=1.68kNN: 连接处组合荷载:N=(Gh2+Q2)0.5=(1.682+0.9851832)0.5=1.94756kNNnum2=N/Nvbh=0.691786立柱与角码连接螺栓取2个Lct1: 角码壁厚:4mmNcbj=D×Lct1×133×Nnum2 (GBJ17-88 7.2.1) =6×4×133×2=6384N985.183N ≤ 6384N立柱与角码连接强度满足要求。