干挂外墙砖结构计算书

外墙石材干挂报价单干挂石材幕墙设计计算书兰州理工大学技术工程学院新校区建设项目石材幕墙设计计算书设计：校对：审核：批准：二〇一九年四月二十八日目录1 计算引用的规范、标准及资料11.1 幕墙设计规范：11.2 建筑设计规范：11.3 铝材规范：21.4 金属板及石材规范：21.5 玻璃规范：21.6 钢材规范：31.7 胶类及密封材料规范：31.8 五金规范：41.9 相关物理性能等级测试方法：41.10 《建筑结构静力计算手册》(第二版) 51.11 土建图纸：52 基本参数 52.1 幕墙所在地区 52.2 地面粗糙度分类等级 52.3 抗震设防 5 3 幕墙承受荷载计算 63.1 风荷载标准值的计算方法 6 3.2 计算支承结构时的风荷载标准值 8 3.3 计算面板材料时的风荷载标准值 8 3.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 8 3.5 平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值8 3.6 作用效应组合 8 4 幕墙立柱计算 94.1 立柱型材选材计算 9 4.2 确定材料的截面参数11 4.3 选用立柱型材的截面特性12 4.4 立柱的抗弯强度计算12 4.5 立柱的挠度计算13 4.6 立柱的抗剪计算13 5 幕墙横梁计算14 5.1 横梁型材选材计算15 5.2 确定材料的截面参数16 5.3 选用横梁型材的截面特性18 5.4 幕墙横梁的抗弯强度计算18 5.5 横梁的挠度计算19 5.6 横梁的抗剪计算19 6 通槽连接石材的选用与校核20 6.1 石材板块荷载计算21 6.2 石材的抗弯设计21 6.3 槽口处抗弯设计22 6.4 石材槽口处抗剪校核22 6.5 挂钩抗剪校核22 6.6 挂的强度校核23 6.7 挂的挠度校核24 6.8 挂紧固螺栓校核24 7 连接计算25 7.1 横梁与角码间连接26 7.2 角码与立柱连接27 7.3 横梁与立柱连接焊接强度计算28 7.4 立柱与主结构间焊接强度计算28 8 幕墙埋计算(普通化学锚栓)29 8.1 荷载值计算 30 8.2 锚栓群中锚栓的拉力计算 30 8.3 群锚受剪内力计算 32 8.4 锚栓钢材破坏时的受拉承载力计算 32 8.5 混凝土锥体受拉破坏承载力计算 32 8.6 混凝土劈裂破坏承载力计算 34 8.7 混凝土混合破坏受拉承载力计算 36 8.8 锚栓钢材受剪破坏承载力计算 38 8.9 混凝土楔形体受剪破坏承载力计算 39 8.10 混凝土剪撬破坏承载能力计算 41 8.11 拉剪复合受力承载力计算 41 8.12 混凝土基材厚度、群锚锚栓最小间距及最小边距计算42 9 幕墙转接强度计算 42 9.1 受力分析 42 9.2 转接的强度计算 43 9.3 转接的挠度计算 4310 幕墙焊缝计算 4310.1 受力分析 4310.2 焊缝特性参数计算 4410.3 焊缝校核计算 4411 石材幕墙胶类及伸缩缝计算 4511.1 立柱连接伸缩缝计算 4511.2 耐候胶胶缝计算 4512 附录常用材料的力学及其它物理性能 47石材幕墙设计计算书1 计算引用的规范、标准及资料1.1 幕墙设计规范：《铝合金结构设计规范》GB50429-20XX 《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003 《人造板材幕墙工程技术规范》 JGJ336-20XX 《建筑幕墙》GB/T21086-20XX 《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001 《小单元建筑幕墙》JG/T216-20XX 《建筑幕墙工程技术规范》DGJ08-56-20XX1.2 建筑设计规范：《地震震级的规定》GB17740-20XX 《中国地震动参数区划图》GB18306-20XX 《钢结构设计标准》GB50017-20XX 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2021 《高处作业吊篮》GB/T19155-20XX 《工程抗震术语标准》JGJ/T97-2021 《工程网络计划技术规程》JGJ/T121-20XX 《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-20XX 《混凝土结构加固设计规范》 GB50367-20XX 《混凝土结构设计规范》GB50010-2021(20XX年版) 《混凝土用机械锚栓》JG/T160-20XX 《建筑材料放射性核素限量》 GB6566-2021 《建筑防火封堵应用技术规程》 CECS154-2003 《钢结构焊接规范》GB50661-2021 《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2021 《建筑结构荷载规范》GB50009-20XX 《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-20XX 《建筑抗震设计规范》GB50011-2021(20XX年版) 《建筑设计防火规范》GB50016-20XX(20XX年版) 《建筑物防雷设计规范》GB50057-2021 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002 《民用建筑设计通则》GB50352-20xx 《擦窗机》GB/T19154-20XX 《钢结构工程施工规范》GB50755-20XX1.3 铝材规范：《变形铝及铝合金化学成份》 GB/T3190-2021 《建筑用隔热铝合金型材》JG175-2021 《铝合金建筑型材第1部分基材》GB5237.1-20XX 《铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材》GB5237.2-20XX《铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材》GB5237.3-20XX 《铝合金建筑型材第4部分喷粉型材》GB5237.4-20XX 《铝合金建筑型材第5部分喷漆型材》GB5237.5-20XX 《铝合金建筑型材第6部分隔热型材》GB5237.6-20XX 《铝及铝合金彩色涂层板、带材》YS/T431-2021 《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》 YS/T437-2021 《变形铝及铝合金牌号表示方法》GB/T16474-20211.4 金属板及石材规范：《干挂饰面石材及其金属挂》 JC830-20xx 《建筑装饰用微晶玻璃》JC/T872-2000 《建筑幕墙用瓷板》JG/T217-20XX 《建筑装饰用搪瓷钢板》JG/T234-2021 《微晶玻璃陶瓷复合砖》JC/T994-20xx 《超薄天然石材复合板》JC/T1049-20XX 《铝幕墙板第1部分：板基》YS/T429.1-20XX 《铝幕墙板第2部分：有机聚合物喷涂铝单板》 YS/T429.2-20XX 《建筑幕墙用铝塑复合板》GB/T17748-20XX 《建筑幕墙用陶板》JG/T324-2021 《建筑装饰用石材蜂窝复合板》JG/T328-2021 《建筑幕墙用氟碳铝单板制品》 JG331-2021 《纤维增强水泥外墙装饰挂板》 JC/T2085-2021 《建筑用泡沫铝板》JG/T359-20XX 《金属装饰保温板》JG/T360-20XX 《外墙保温用锚栓》JG/T366-20XX 《聚碳酸酯（PC）中空板》JG/T116-20XX 《聚碳酸酯（PC）实心板》JG/T347-20XX 《铝塑复合板用铝带》YS/T432-2000 《天然板石》GB/T18600-2021 《天然大理石荒料》JC/T202-2021 《天然大理石建筑板材》GB/T19766-20XX 《天然花岗石荒料》JC/T204-2021 《天然花岗石建筑板材》GB/T18601-2021 《天然石材统一编号》GB/T17670-2021 《天然石材术语》GB/T13890-20211.5 玻璃规范：《镀膜玻璃第1部分：阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-20XX 《镀膜玻璃第2部分：低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-20XX 《防弹玻璃》GB17840-1999 《平板玻璃》GB11614-2021 《建筑用安全玻璃第3部分：夹层玻璃》GB15763.3-2021 《建筑用安全玻璃第2部分：钢化玻璃》GB15763.2-20xx 《建筑用安全玻璃第1部分：防火玻璃》GB15763.1-2021 《半钢化玻璃》GB/T17841-2021 《热弯玻璃》JC/T915-2003 《压花玻璃》JC/T511-2002 《中空玻璃》GB/T11944-20XX1.6 钢材规范：《建筑结构用冷弯矩形钢管》 JG/T178-20xx 《不锈钢棒》GB/T1220-20XX 《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226-2021 《不锈钢冷轧钢板和钢带》GB/T3280-20XX 《不锈钢热轧钢板和钢带》GB/T4237-20XX 《不锈钢小直径无缝钢管》GB/T3090-2000 《彩色涂层钢板及钢带》GB/T12754-20xx 《热强钢焊条》GB/T5118-20XX 《低合金高强度结构钢》GB/T1591-20XX 《建筑幕墙用钢索压管接头》 JG/T201-20XX 《耐候结构钢》GB/T4171-2021 《高碳铬不锈钢丝》YB/T096-20XX 《合金结构钢》GB/T3077-20XX 《冷拔异形钢管》GB/T3094-20XX 《非合金钢及细晶粒钢焊条》 GB/T5117-20XX 《碳素结构钢》GB/T700-20xx 《碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板和钢带》 GB/T3274-20XX 《优质碳素结构钢》GB/T699-20XX 《建筑钢结构防火技术规范》 GB51249-20XX 《建筑钢结构防腐蚀技术规程》 JGJ/T251-2021 《钢结构防腐蚀涂装技术规程》 CECS343-20XX 《建筑用钢结构防腐涂料》JG/T224-20XX1.7 胶类及密封材料规范：《丙烯酸酯建筑密封胶》JC/T484-20xx 《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-2001 《金属板用建筑密封胶》JC/T884-20XX 《丁基橡胶防水密封胶粘带》 JC/T942-20xx 《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》 JC887-2001 《工业用橡胶板》GB/T5574-2021 《混凝土接缝用建筑密封胶》 JC/T881-20XX 《建筑窗用弹性密封胶》JC/T485-20XX 《建筑用防霉密封胶》JC/T885-20XX 《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-20xx 《建筑用岩棉绝热制品》GB/T19686-20XX 《建筑铝合金型材用聚酰胺隔热条》JG/T174-20XX 《建筑装饰用天然石材防护剂》 JC/T973-20xx 《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-2003 《聚硫建筑密封胶》JC/T483-20xx 《绝热用岩棉、矿渣棉及其制品》GB/T11835-20XX 《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》GB/T529-2021 《石材用建筑密封胶》GB/T23261-2021 《修补用天然橡胶胶粘剂》HG/T3318-2002 《中空玻璃用弹性密封胶》GB/T29755-20XX 《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-20XX 《建筑表面用有机硅防水剂》 JC/T902-2002 《钢结构防火涂料》GB14907-20021.8 五金规范：《封闭型沉头抽芯铆钉》GB/T12616-20xx 《封闭型平圆头抽芯铆钉》GB/T12615-20xx 《紧固螺栓和螺钉通孔》GB/T5277-1985 《紧固公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母》GB/T3103.1-2002 《紧固机械性能不锈钢螺母》GB/T3098.15-20XX 《紧固机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.6-20XX 《紧固机械性能抽芯铆钉》GB/T3098.19-20xx 《紧固机械性能螺母、粗牙螺纹》GB/T3098.2-20XX 《紧固机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.1-2021 《紧固机械性能自攻螺钉》GB/T3098.5-20XX 《紧固术语盲铆钉》GB/T3099.2-20xx 《螺纹紧固应力截面积和承载面积》GB/T16823.1-1997 《十字槽盘头螺钉》GB/T818-20XX 《铜及铜合金铸》GB/T13819-20XX 《锌合金压铸》GB/T13821-2021 《铝合金压铸》GB/T15114-2021 《铸尺寸公差、几何公差与机械加工余量》GB/T6414-20XX 《电动采光排烟天窗》JG/T189-20xx1.9 相关物理性能等级测试方法：《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JGJ/T139-2001 《玻璃幕墙光热性能》GB/T18091-20XX 《彩色涂层钢板及钢带试验方法》GB/T13448-20xx 《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-20XX 《建筑防水材料老化试验方法》 GB/T18244-2000 《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T15227-20XX 《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T18575-20XX 《建筑幕墙层间变形性能分级及检测方法》GB/T18250-20XX 《建筑装饰装修工程质量验收标准》GB50210-20XX 《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》GB/T228.1-20211.10 《建筑结构静力计算手册》(第二版)1.11 土建图纸：2 基本参数2.1 幕墙所在地区甘肃兰州地区；2.2 地面粗糙度分类等级幕墙属于外围护构，按《建筑结构荷载规范》(GB50009-20XX) A类：指近海海面和海岛、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；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；依照上面分类标准，本工程按B类地形考虑。

石材干挂构件计算书（精简）石材干挂构件计算书北京北站改扩建工程－北京北站主站房室内干挂石材工程约10000m2，采用25mm厚的花岗岩作为干挂石材。

其中主龙骨方钢（截面50×70mm）（纵向放置），最大间距为L主=1200mm。

次龙骨为50*50*4等边角钢（横向放置），间距为660mm，次龙骨的最大间距为L2=660 mm。

主龙骨与结构墙间通过节点连接件（12mm厚、250×200mm镀锌钢板），连接件用M12的膨胀螺栓固定，膨胀螺栓横向最大间距为 L横=2400mm，纵向最大间距为L纵=1200mm，因内墙石材干挂风荷载不做计算。

主要荷载为石材及钢架自重和在抗震裂度为80裂度作用下的水平地震荷载，对此进行主次龙骨和膨胀螺栓的安全荷载计算。

1、计算依据1）金属与石材幕墙工程技术规范（JGJ133-2001）；2）北京北站主站房干挂石材节点详图；2、使用材料的特性1）石材自重：25mm厚石材重量为0.625KN/m2；2）附件自重：0.05KN/m2；3）钢材：（1）50×70方钢： A=6.61cm2 q=5.189kg/m W X=4.457cm3 W y=17.62cm3 I X=26.1cm4 I g=44.05cm4（3）50*50*4角钢A=3.897cm2 q=3.059kg/m W X=2.558cm3W y =1.957cm3 I X=9.26cm4 I g=3.82cm43、安全计算1）地震荷载的计算：根据该建筑抗震等级以地震裂度为80裂度计算。

q EK1=βE*a max*G/A其中：βE——地震放大系数βE=5a max——水平地震影响系数最大值80裂度 a max=0.16G——石材、龙骨重 G=0.675KN/m2A——计算面积 m2q EK1=5×0.16×0.77=0.54KN/m2考虑荷载分项系数1.3q EK=1.3×0.54=0.702KN/m22）主龙骨安装荷载计算主龙骨的计算跨距L=1.2m，可简化为均布荷载简支梁计算线荷载: q=1.2×0.702=0.842KN/mM=1/8×0.842×1.22=0.152KN.m=0.152×106N.mm2.1）强度计算（50*70方钢）W X=4.457cm3σ=M/W =0.152×106/4.457×103 =34.104Mpa≤[σ]=215 Mpa W y=1.957cm3σ= M/W =0.152×106/1.957×103=77.67Mpa≤[σ]=215 Mpa2.2）刚度计算I X=26.1cm4 (方钢立放)μx= (5qL^4) /(384EI).μx=（5×84.2×1.24×1012）/（384×2.1×1011×26.1）=0.414mm≤[μ]=L300=2 mm结论：按1.2m计算跨度布置方钢立放强度和刚度，结果都是安全的。

一、幕墙立柱计算基本参数：1：计算点标高：9.15m； 2：力学模型：双跨梁；3：立柱跨度：L=3600mm，短跨长L1=300mm，长跨长L2=3300mm；4：立柱左分格宽：1150mm；立柱右分格宽：1150mm；5：立柱计算间距(指立柱左右分格平均宽度)：B=1150mm； 6：板块配置：石材；7：立柱材质：Q235；8：安装方式：偏心受拉；本处幕墙立柱按双跨梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：1.立柱型材选材计算：(1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)：qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)；wk：风荷载标准值(MPa)；B：幕墙立柱计算间距(mm)；qwk =wkB=0.001×1150=1.15N/mmqw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)；qw =1.4qwk=1.4×1.15=1.61N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)：qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)；βE：动力放大系数,取5.0；αmax：水平地震影响系数最大值，取0.08；Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：幕墙平面面积(mm2)；qEAk =βEαmaxG/A ……5.3.4[JGJ102-2003]=5×0.08×0.0011=0.00044MPaqEk：水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； B：幕墙立柱计算间距(mm)；qEk =qEAkB=0.00044×1150=0.506N/mmqE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)；qE =1.3qEk=1.3×0.506=0.658N/mm(3)幕墙受荷载集度组合：用于强度计算时，采用Sw +0.5SE设计值组合：……5.4.1[JGJ102-2003]q=qw +0.5qE=1.61+0.5×0.658=1.939N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值：……5.4.1[JGJ102-2003]qk =qwk=1.15N/mm(4)求支座反力R1及最大弯矩：由双跨梁弯矩图可知,两支点0,2处弯矩为零,中支点弯矩最大为M1，而在均布荷载作用下,最大挠度在长跨内出现。

外墙干挂石材计算外墙石材施工分为干挂法和湿贴法。

石材干挂的优点：石材返碱情况少，石材平整度能得到较好的控制。

石材干挂的缺点：造价高，占有空间大，减少部分地面使用面积。

石材湿贴的优点：造价低，占有空间小，相对于干挂工艺，地面使用面积较大。

石材湿贴的缺点：石材返碱机会和情况相对于石材干挂会大些，石材的平整度的调整相对于石材干挂工艺会差一些。

湿贴时水泥中含有的铁、锰以及施工中一些水性污染物其他对石材有害的物质由背面、反面随石材的毛细孔浸入。

这些污染清理起来非常困难，并且浪费大量人力、金钱，甚至造成重换石材的损失。

干挂能防止石板变形，施工后期很少出现质量问题。

并可防止水泥的腐蚀。

但占空间大工序复杂，干挂最小施工空间为70mm，湿挂最大空间为50mm。

干挂式石材幕墙有以下几种典型的的结构：1．钢销式结构。

钢销式干挂法又称为插针法，是石材干挂技术的第一代产品，最早从日本传入我国，是干挂石材工艺中最早的做法，也是最简洁的做法。

它是在石材的端面钻孔，用钢销与托板固定石材，可分为两侧和四侧连接下来，其结构特点是相邻两块石材面板固定在同一支钢销上，钢销固定在托板上，托板与骨架固定，此结构简单，但石材板面局部受力，易产生挤压应力(应力集中)，板块抗变形能力不好，板块破损后不宜更换，适用于高度20m以下的低层建筑上应用。

2．半圆槽结构。

此结构属于干挂技术第二代产品，它是在石板的上下端面铣或半圆槽口，将相邻两块石材、面材共同固定在T型型材上，T型型材可以是铝合金，也可以是不锈钢，此结构受力较销钉合理，较易吸收变形。

T型型材再与骨架固定，但板块破损后不宜更换。

3．通长槽结构。

此结构与半圆槽结构相近，是在石材上下端面开放通长槽口，采用通长铝合金卡条固定，其特点是受力合理，可靠性高，板块抗变形能力强，板块破损后可实现更换，适用于高层建筑，尤其在单元式石材幕墙中，多采用这种做法。

4．背栓式结构。

背栓式干挂法是在石材面板的背面采用专用钻孔设备在石材上钻孔，然后安装无应力螺栓固定在石材背面，再通过铝合金挂钩与骨架相连。

干挂石材幕墙设计计算书基本参数:XX地区基本风压0.650kN/m2抗震设防烈度7度设计基本地震加速度0.10gⅠ.设计依据:《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB 50068-2001《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001(2006版)《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2001《混凝土结构设计规范》 GB 50010-2002《钢结构设计规范》 GB 50017-2003《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145-2004《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-2003《建筑幕墙》 JG 3035-1996《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JGJ/T 139-2001《铝合金建筑型材基材》 GB/T 5237.1-2004《铝合金建筑型材阳极氧化、着色型材》 GB/T 5237.2-2004《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》 GB/T 3098.1-2000《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》 GB/T 3098.2-2000《紧固件机械性能自攻螺钉》 GB/T 3098.5-2000《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》 GB/T 3098.6-2000《紧固件机械性能不锈钢螺母》 GB/T 3098.15-2000《浮法玻璃》 GB 11614-1999《钢化玻璃》 GB/T 9963-1998《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》 GB 17841-1999《建筑结构静力计算手册 (第二版) 》《BKCADPM集成系统(BKCADPM2006版)》Ⅱ.基本计算公式:(1).场地类别划分:地面粗糙度可分为A、B、C、D四类：--A类指近海海面和海岛、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类地区计算风荷载。

(2).风荷载计算:幕墙属于薄壁外围护构件，根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006版)规定采用风荷载计算公式: W k=βgz×μs×μz×W0（7.1.1-2）其中: W k---垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值(kN/m2)；βgz---高度Z处的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006版)第7.5.1条取定。

外墙石材干挂报价单干挂石材幕墙设计计算书兰州理工大学技术工程学院新校区建设项目石材幕墙设计计算书设计：校对：审核：批准：二〇一九年四月二十八日目录 1 计算引用的规范、标准及资料1 1.1 幕墙设计规范：1 1.2 建筑设计规范：1 1.3 铝材规范：2 1.4 金属板及石材规范：2 1.5 玻璃规范：2 1.6 钢材规范：3 1.7 胶类及密封材料规范：3 1.8 五金件规范：4 1.9 相关物理性能等级测试方法：4 1.10 《建筑结构静力计算手册》(第二版)5 1.11 土建图纸：5 2 基本参数5 2.1 幕墙所在地区5 2.2 地面粗糙度分类等级5 2.3 抗震设防5 3 幕墙承受荷载计算6 3.1 风荷载标准值的计算方法 6 3.2 计算支承结构时的风荷载标准值8 3.3 计算面板材料时的风荷载标准值8 3.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值8 3.5 平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值8 3.6 作用效应组合8 4 幕墙立柱计算9 4.1 立柱型材选材计算9 4.2 确定材料的截面参数11 4.3 选用立柱型材的截面特性12 4.4 立柱的抗弯强度计算12 4.5 立柱的挠度计算13 4.6 立柱的抗剪计算13 5 幕墙横梁计算14 5.1 横梁型材选材计算15 5.2 确定材料的截面参数16 5.3 选用横梁型材的截面特性18 5.4 幕墙横梁的抗弯强度计算18 5.5 横梁的挠度计算19 5.6 横梁的抗剪计算19 6 通槽连接石材的选用与校核20 6.1 石材板块荷载计算21 6.2 石材的抗弯设计21 6.3 槽口处抗弯设计22 6.4 石材槽口处抗剪校核22 6.5 挂钩抗剪校核22 6.6 挂件的强度校核23 6.7 挂件的挠度校核24 6.8 挂件紧固螺栓校核24 7 连接件计算25 7.1 横梁与角码间连接26 7.2 角码与立柱连接27 7.3 横梁与立柱连接焊接强度计算28 7.4 立柱与主结构间焊接强度计算28 8 幕墙埋件计算(普通化学锚栓) 29 8.1 荷载值计算30 8.2 锚栓群中锚栓的拉力计算30 8.3 群锚受剪内力计算32 8.4 锚栓钢材破坏时的受拉承载力计算32 8.5 混凝土锥体受拉破坏承载力计算32 8.6 混凝土劈裂破坏承载力计算34 8.7 混凝土混合破坏受拉承载力计算36 8.8 锚栓钢材受剪破坏承载力计算38 8.9 混凝土楔形体受剪破坏承载力计算39 8.10 混凝土剪撬破坏承载能力计算41 8.11 拉剪复合受力承载力计算41 8.12 混凝土基材厚度、群锚锚栓最小间距及最小边距计算42 9 幕墙转接件强度计算42 9.1 受力分析42 9.2 转接件的强度计算43 9.3 转接件的挠度计算43 10 幕墙焊缝计算43 10.1 受力分析43 10.2 焊缝特性参数计算44 10.3 焊缝校核计算44 11 石材幕墙胶类及伸缩缝计算45 11.1 立柱连接伸缩缝计算45 11.2 耐候胶胶缝计算45 12 附录常用材料的力学及其它物理性能47 石材幕墙设计计算书 1 计算引用的规范、标准及资料1.1 幕墙设计规范：《铝合金结构设计规范》GB50429-2007 《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003 《人造板材幕墙工程技术规范》JGJ336-2016 《建筑幕墙》GB/T21086-2007 《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001 《小单元建筑幕墙》JG/T216-2007 《建筑幕墙工程技术规范》DGJ08-56-2012 1.2 建筑设计规范：《地震震级的规定》GB17740-2017 《中国地震动参数区划图》GB18306-2015 《钢结构设计标准》GB50017-2017 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010 《高处作业吊篮》GB/T19155-2017 《工程抗震术语标准》JGJ/T97-2011 《工程网络计划技术规程》JGJ/T121-2015 《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013 《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年版) 《混凝土用机械锚栓》JG/T160-2017 《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2010 《建筑防火封堵应用技术规程》CECS154-2003 《钢结构焊接规范》GB50661-2011 《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2016年版) 《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版) 《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002 《民用建筑设计通则》GB50352-2005 《擦窗机》GB/T19154-2017 《钢结构工程施工规范》GB50755-2012 1.3 铝材规范：《变形铝及铝合金化学成份》GB/T3190-2008 《建筑用隔热铝合金型材》JG175-2011 《铝合金建筑型材第1部分基材》GB5237.1-2017 《铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材》GB5237.2-2017 《铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材》GB5237.3-2017 《铝合金建筑型材第4部分喷粉型材》GB5237.4-2017 《铝合金建筑型材第5部分喷漆型材》GB5237.5-2017 《铝合金建筑型材第6部分隔热型材》GB5237.6-2017 《铝及铝合金彩色涂层板、带材》YS/T431-2009 《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T437-2009 《变形铝及铝合金牌号表示方法》GB/T16474-2011 1.4 金属板及石材规范：《干挂饰面石材及其金属挂件》JC830-2005 《建筑装饰用微晶玻璃》JC/T872-2000 《建筑幕墙用瓷板》JG/T217-2007 《建筑装饰用搪瓷钢板》JG/T234-2008 《微晶玻璃陶瓷复合砖》JC/T994-2006 《超薄天然石材复合板》JC/T1049-2007 《铝幕墙板第1部分：板基》YS/T429.1-2014 《铝幕墙板第2部分：有机聚合物喷涂铝单板》YS/T429.2-2012 《建筑幕墙用铝塑复合板》GB/T17748-2016 《建筑幕墙用陶板》JG/T324-2011 《建筑装饰用石材蜂窝复合板》JG/T328-2011 《建筑幕墙用氟碳铝单板制品》JG331-2011 《纤维增强水泥外墙装饰挂板》JC/T2085-2011 《建筑用泡沫铝板》JG/T359-2012 《金属装饰保温板》JG/T360-2012 《外墙保温用锚栓》JG/T366-2012 《聚碳酸酯（PC）中空板》JG/T116-2012 《聚碳酸酯（PC）实心板》JG/T347-2012 《铝塑复合板用铝带》YS/T432-2000 《天然板石》GB/T18600-2009 《天然大理石荒料》JC/T202-2011 《天然大理石建筑板材》GB/T19766-2016 《天然花岗石荒料》JC/T204-2011 《天然花岗石建筑板材》GB/T18601-2009 《天然石材统一编号》GB/T17670-2008 《天然石材术语》GB/T13890-2008 1.5 玻璃规范：《镀膜玻璃第1部分：阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-2013 《镀膜玻璃第2部分：低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-2013 《防弹玻璃》GB17840-1999 《平板玻璃》GB11614-2009 《建筑用安全玻璃第3部分：夹层玻璃》GB15763.3-2009 《建筑用安全玻璃第2部分：钢化玻璃》GB15763.2-2005 《建筑用安全玻璃第1部分：防火玻璃》GB15763.1-2009 《半钢化玻璃》GB/T17841-2008 《热弯玻璃》JC/T915-2003 《压花玻璃》JC/T511-2002 《中空玻璃》GB/T11944-2012 1.6 钢材规范：《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178-2005 《不锈钢棒》GB/T1220-2007 《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226-2009 《不锈钢冷轧钢板和钢带》GB/T3280-2015 《不锈钢热轧钢板和钢带》GB/T4237-2015 《不锈钢小直径无缝钢管》GB/T3090-2000 《彩色涂层钢板及钢带》GB/T12754-2006 《热强钢焊条》GB/T5118-2012 《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2018 《建筑幕墙用钢索压管接头》JG/T201-2007 《耐候结构钢》GB/T4171-2008 《高碳铬不锈钢丝》YB/T096-2015 《合金结构钢》GB/T3077-2015 《冷拔异形钢管》GB/T3094-2012 《非合金钢及细晶粒钢焊条》GB/T5117-2012 《碳素结构钢》GB/T700-2006 《碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板和钢带》GB/T3274-2017 《优质碳素结构钢》GB/T699-2015 《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-2017 《建筑钢结构防腐蚀技术规程》JGJ/T251-2011 《钢结构防腐蚀涂装技术规程》CECS343-2013 《建筑用钢结构防腐涂料》JG/T224-2007 1.7 胶类及密封材料规范：《丙烯酸酯建筑密封胶》JC/T484-2006 《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-2001 《金属板用建筑密封胶》JC/T884-2016 《丁基橡胶防水密封胶粘带》JC/T942-2004 《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》JC887-2001 《工业用橡胶板》GB/T5574-2008 《混凝土接缝用建筑密封胶》JC/T881-2017 《建筑窗用弹性密封胶》JC/T485-2007 《建筑用防霉密封胶》JC/T885-2016 《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2005 《建筑用岩棉绝热制品》GB/T19686-2015 《建筑铝合金型材用聚酰胺隔热条》JG/T174-2014 《建筑装饰用天然石材防护剂》JC/T973-2005 《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-2003 《聚硫建筑密封胶》JC/T483-2006 《绝热用岩棉、矿渣棉及其制品》GB/T11835-2016 《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》GB/T529-2008 《石材用建筑密封胶》GB/T23261-2009 《修补用天然橡胶胶粘剂》HG/T3318-2002 《中空玻璃用弹性密封胶》GB/T29755-2013 《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-2014 《建筑表面用有机硅防水剂》JC/T902-2002 《钢结构防火涂料》GB14907-2002 1.8 五金件规范：《封闭型沉头抽芯铆钉》GB/T12616-2004 《封闭型平圆头抽芯铆钉》GB/T12615-2004 《紧固件螺栓和螺钉通孔》GB/T5277-1985 《紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母》GB/T3103.1-2002 《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB/T3098.15-2014 《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.6-2014 《紧固件机械性能抽芯铆钉》GB/T3098.19-2004 《紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹》GB/T3098.2-2015 《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.1-2010 《紧固件机械性能自攻螺钉》GB/T3098.5-2016 《紧固件术语盲铆钉》GB/T3099.2-2004 《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》GB/T16823.1-1997 《十字槽盘头螺钉》GB/T818-2016 《铜及铜合金铸件》GB/T13819-2013 《锌合金压铸件》GB/T13821-2009 《铝合金压铸件》GB/T15114-2009 《铸件尺寸公差、几何公差与机械加工余量》GB/T6414-2017 《电动采光排烟天窗》JG/T189-2006 1.9 相关物理性能等级测试方法：《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-2001 《玻璃幕墙光热性能》GB/T18091-2015 《彩色涂层钢板及钢带试验方法》GB/T13448-2006 《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015 《建筑防水材料老化试验方法》GB/T18244-2000 《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T15227-2007 《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T18575-2017 《建筑幕墙层间变形性能分级及检测方法》GB/T18250-2015 《建筑装饰装修工程质量验收标准》GB50210-2018 《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》GB/T228.1-2010 1.10 《建筑结构静力计算手册》(第二版) 1.11 土建图纸：2 基本参数2.1 幕墙所在地区甘肃兰州地区；2.2 地面粗糙度分类等级幕墙属于外围护构件，按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012) A类：指近海海面和海岛、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；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；依照上面分类标准，本工程按B类地形考虑。

第一章：工程概况----------------------------- P2第二章：结构设计理论和标准--------------------- P3-P4第三章：幕墙材料的物理及力学性能----------------- P5-P7 第四章：荷载和作用计算----------------------- P8-P10第五章：幕墙玻璃设计计算--------------------- P11-P18第六章：结构胶缝宽度和厚度计算----------------- P19-P20第七章：幕墙铝板设计计算--------------------- P21-P23第八章：玻璃及铝板幕墙立柱的设计计算------------- P24-P32 第九章：玻璃及铝板幕墙横梁的设计计算------------- P33-P39 第十章：石材幕墙的设计计算------------------- P40-P45第十一章：幕墙其他配件验算------------------- P46-P501.1 工程名称：1.2 工程地点：1.3 幕墙总高度：84.400 米1.4幕墙防火等级：耐火等级为一级1.5防雷分类：二类1.5荷载及其组合：幕墙系统在结构设计时考虑以下荷载及其组合• 风荷载• 自重• 施工荷载• 温度应力作用• 雪荷载1.6 构件验算：幕墙系统设计时验算如下节点和构件• 幕墙系统与主体结构的连接件强度• 竖梁、横梁等杆件的强度和刚度• 各连接螺栓、螺丝的强度• 玻璃等面材的强度• 结构胶缝的宽度和厚度第二章 结构设计理论和标准2.1本结构计算过程均遵循如下规范及标准: 《建筑结构荷载规范》 《钢结构设计规范》 《玻璃幕墙工程技术规范》 《金属与石材幕墙工程技术规范》 《建筑物防雷设计规范》《建筑设计防火规范》 结构设计和计算时均遵守如下理论和标准及相应的计算方法：玻璃幕墙、铝板幕墙、石材幕墙等均按围护结构设计。

干挂外墙砖结构计算书工程名称太原市易城底商外墙装饰工程设计单位玉祥智美设计有限公司（签章）设计人刘宝林（签字）I.基本参数：1.工程所在地：山西太原2.抗震设防等级：8度抗震设计 0.16II.设计依据：《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001《钢结构设计规范》 GB 50017-2003《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ 133-2001《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2001III.荷载和效应组合：结构设计时，根据构件的受力特点，荷载作用情况及应力（或内力）的作用方向，选用最不利的组合。

荷载或效应组合设计值按下式计算：S =γg*Sgk + ψw*γw*Swk + ψe*γe*SekS：作用效应组合设计值Sgk：永久荷载效应标准值Swk：风荷载效应标准值Sek：地震荷载效应标准值γg：永久荷载分项系数γw：风荷载分项系数γe：地震作用分项系数ψw：风荷载组合值系数ψe：地震作用的组合值系数一、在进行幕墙构件的承载力设计时，各分项系数按下列规定取值：1.一般情况下,永久荷载、风荷载、地震作用的分项系数分别取1.2、1.4、1.3。

2.永久荷载的效应起控制作用时，其分项系数取1.35。

3.永久荷载的效应对构件有利时，其分项系数取值不应大于1.0。

二、可变作用的组合值系数按下列规定取值：1.一般情况下,风荷载组合系数取1.0，地震作用的组合值系数取0.6。

2.对水平倒挂玻璃及其框架，可不考虑地震作用效应的组合；风荷载组合值系数可取1.0(永久荷载不起控制作用时)或0.6(永久荷载起控制作用时)。

一、风荷载计算底商幕墙标高z(mm)：9000.01 风荷载标准值计算:Wk = βgz*μS*μZ*w0(按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003 5.3.2)1.1 基本风压 W0=400.0N/m^2地区类=C类有密集建筑群的城市市区1.4 风荷载体型系数:μs = 1.2(按《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133-2001 规定)1.2 风荷载标准值计算:Wk(N/m^2)=βgz*μS*μZ*w0=600.00风荷载标准值采用50年一遇阵风风速相应风压值计算,并且不应<1000N/m^2，Wk取1000N/m^2(按《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133-2001 规定)2 风荷载设计值计算：W(N/m2)=1.4*Wk=1400.00二、幕墙横梁计算（横梁采用50*50*5角钢）1)平均间隔高度H=400 mm2)横梁长度B=800.0mm（锚栓间距）3)风荷载标准值Wk=1000.00N/m24)水平地震影响系数最大值αmax=0.16N/m25)幕墙构件每平方自重gak=310N/m2（800*800外墙干挂砖重量取值20kg/片）8)型材强度设计值fa(N/mm2)=215.01 横梁计算1.1 幕墙自重荷载产生的弯矩计算:1.1.1 幕墙自重荷载线荷载标准值计算：Gk(N/mm)=Gak*H/1000/1000=310*400/1000/1000=0.1241.1.2 幕墙自重荷载线荷载设计值计算：G(N/mm)=1.2*Gk=0.14881.1.3 幕墙自重产生的竖向弯矩：Mx(N.mm)=G* B2/8=119041.2 幕墙风荷载产生的弯矩计算:1.2.1 幕墙风荷载线荷载标准值计算：qwk(N/mm)=wk*B/1000/1000=1000*800.0/1000/1000=0.8001.2.2 幕墙风荷载线荷载设计值计算：qw(N/mm)=1.4*qwk=1.121.2.3 幕墙风荷载产生的水平方向弯矩：Myw(N.mm)=qw*B^2/12=597331.3 幕墙地震荷载作用下产生的弯矩计算:1.3.1 幕墙地震荷载作用标准值计算：动力放大系数βE：5地震影响系数最大值αmax：5qeak(N/m2)=βE*αmax*Gak=5*0.16*310.0=2481.3.2 幕墙地震作用线荷载作用标准值计算：qek(N/mm)=qeak*H/1000/1000=248*350.0/1000/1000=0.09921.3.3 幕墙地震作用线荷载作用设计值计算：qe(N/mm)=1.3*qek=0.12891.3.4 幕墙地震荷载作用产生的水平方向弯矩：按梯形分布计算Mye(N.mm)=qe*B^2/12=68782 横梁强度计算选用的横梁型材截面参数：1)横梁型材型号:角钢_50*50_t=5.2)截面积:A(mm2)=480.33)净截面积:a0(mm2)=480.34)惯性矩:Ix(mm4)=112100.05)惯性矩:Iy(mm4)=112100.06)抵抗矩:Wx1(mm3)=7900.07)抵抗矩:Wx2(mm3)=3130.08)抵抗矩:Wy1(mm3)=7900.09)抵抗矩:Wy2(mm3)=7900.010)面积矩:Ss(mm3)=7344.011)面积矩:Sy(mm3)=7344.012)周长:S (mm)=10013)横梁型材计算校核处壁厚:t(mm)=5.014)塑性发展系数γ=1.0515)型材强度设计值fa(N/mm2)：215.02.1 幕墙型材截面设计最大应力：σ(N/mm2)=Mx/(1.05*Wx1)+Myw/(1.05*Wy2)+0.5*Mye/(1.05*Wy2=11904/(1.05*7900.0)+59733/(1.05*7900.0)+0.5*6878/(1.05*7900.0)=10.9 型材强度设计值σ=10.9<=215.0N/mm2,型材正应力强度可以满足要求。