外墻干掛花崗巖石材幕墻設(shè)計(jì)、施工工藝

1、PAGE PAGE 25外墻干掛花崗巖石材幕墻的設(shè)計(jì)和施工工藝湖南省株洲市建設(shè)中路二00三年二月外墻干掛花崗巖石材幕墻設(shè)計(jì)、施工工藝目平湖摘 要 外墻干掛石材幕墻要設(shè)計(jì)和施工好，主要要考慮四個(gè)方面的問(wèn)題：一、外墻干掛石材幕墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性：干掛石材本身的強(qiáng)度，干掛的主次框架（即立柱與橫梁）的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問(wèn)題；二、外墻干掛石材幕墻外表的美觀性： = 1 * GB3 分格及裝飾線條（顏色）的應(yīng)用， = 2 * GB3 石材的質(zhì)量及加工的質(zhì)量，亦影響到干掛的美觀性；三、外墻干掛石材幕墻要符合幕墻性能與構(gòu)造要求：包括：隔聲、防水、密封、北方地區(qū)還要考慮保溫性能等；四、外墻干掛石材幕墻的施工要按施工的工藝流

2、程做： 測(cè)量、放線確認(rèn)主體結(jié)構(gòu)軸線和各部分中心線清理和補(bǔ)充預(yù)埋件 以中心線為基準(zhǔn)向兩側(cè)排基準(zhǔn)框架 按圖紙位置要求安裝豎向和橫向框架校正精調(diào)鋼連接件滿焊固定清焊渣后鋼框架表面防腐處理二至三遍安裝花崗巖板材（與其它部分施工配合）與玻璃和鋁板接觸位置封修嵌縫注膠清潔 整理檢查 驗(yàn)收關(guān)鍵詞 干掛石材幕墻 結(jié)構(gòu) 外表 性能與構(gòu)造要求 施工工藝流程外墻干掛花崗巖石材幕墻指由天然花崗石板做面板的幕墻。面板石材可根據(jù)建筑總體效果要求采用合適的顏色、質(zhì)地和厚度的石材成品，易于與玻璃和其他裝飾協(xié)調(diào)，外墻整體效果美觀、顏色均勻一致并耐久，正越來(lái)越多地被用于高級(jí)賓館、飯店、商業(yè)寫(xiě)字樓、辦公樓等外墻面的裝飾工程。下面以

3、湖南省火電科技大廈的外墻正立面的石材干掛為例來(lái)說(shuō)明干掛花崗巖石材幕墻的設(shè)計(jì)和施工工藝。湖南省火電科技大廈位于湖南株洲市建設(shè)中路99號(hào)，大廈地下1層，地上17層，建筑面積19996m2，裙樓三層，每層高6m。裙樓外墻采用的是肋駁接點(diǎn)式玻璃幕墻與干掛花崗巖石材幕墻的裝飾，取得了較好的效果。湖南省火電科技大廈軸立面裙樓石材立面分格圖見(jiàn)附圖。外墻干掛石材幕墻要設(shè)計(jì)和施工好，主要要考慮四個(gè)方面的問(wèn)題：一、外墻干掛石材幕墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；二、外墻干掛石材幕墻外表的美觀性；三、外墻干掛石材幕墻要符合幕墻性能與構(gòu)造要求。四、外墻干掛石材幕墻的施工要按施工的工藝流程做。下面以火電科技大廈軸立面裙樓為例說(shuō)明如下：一

4、、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性干掛石材本身的強(qiáng)度，涉及到石材的厚度長(zhǎng)寬尺寸大小與干掛的固定方式，根據(jù)金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范（JGJ133-2001）的要求：用于石材幕墻的石材厚度不應(yīng)小于25mm，在非抗震設(shè)計(jì)或6度、7度抗震區(qū)，設(shè)計(jì)幕墻中要求：石塊面積不宜大于1.5m2，掛件一般采用不銹鋼掛件，株洲為6度區(qū)，本工程石材厚度主尺寸均采用25mm，425mm帶裝飾凹槽石材采用30mm厚石材，石塊面積大小控制在1.5m2之內(nèi)；掛件采用不銹鋼制品。石材的強(qiáng)度計(jì)算如下： (一)、設(shè)計(jì)荷載與作用石板幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算中需要考慮的荷載與作用有：結(jié)構(gòu)自重、風(fēng)荷載、地震作用和溫度作用，分別計(jì)算如下：1、風(fēng)荷載：作用在石板幕墻上的

5、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算kZ S Z 0式中:k：為作用于石板幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）Z：為瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)壓系數(shù)，取Z 2.25。S：為風(fēng)載荷的體型系數(shù)，按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GBJG9采用，豎直石板幕墻取S1.5 Z：為風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GBJG采用，粗糙度類別為C類，取Z MERGEFIELD 高度系數(shù) 0.8710：為基本風(fēng)壓值（kN/m2），按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GBJG9，0 MERGEFIELD 地區(qū)基本風(fēng)壓KNm2 0.35kN/m2kZ S Z 1.1 02.25 MERGEFIELD 高度系數(shù) 0.8711.5 MERGE

6、FIELD 地區(qū)基本風(fēng)壓KNm2 0.35 =2.25*1.5* MERGEFIELD 高度系數(shù) 0.871 * MERGEFIELD 地區(qū)基本風(fēng)壓KNm2 0.35* MERGEFIELD 高層系數(shù) 1 # 0.000 1.029kN/m2(按建筑荷載規(guī)范，高層建筑基本風(fēng)壓取系數(shù)1.1)風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值：rk1.4 =2.25*1.5* MERGEFIELD 高度系數(shù) 0.871 * MERGEFIELD 地區(qū)基本風(fēng)壓KNm2 0.35* MERGEFIELD 高層系數(shù) 1 # 0.000 1.029 =1.4*2.25*1.5* MERGEFIELD 高度系數(shù) 0.871* MERGEFIEL

7、D 地區(qū)基本風(fēng)壓KNm2 0.35* MERGEFIELD 高層系數(shù) 1 # 0.000 1.440 kN/m2式中r為風(fēng)荷載作用的分項(xiàng)系數(shù)，按金屬、石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ10296中第5.1.6的規(guī)定，本處取值為1.4。2、石板幕墻構(gòu)件重量荷載GAKG石板G型鋼G其它G石板 MERGEFIELD 玻璃單位自重Nm2 820N/M2 ，G型鋼 MERGEFIELD 型材單位線重Nm2 250N/M2 ，G其它 MERGEFIELD 附件單位線重Nm2 100N/M2GAKG石板G型鋼G其它 MERGEFIELD 玻璃單位自重Nm2 820 MERGEFIELD 型材單位線重Nm2 250

8、MERGEFIELD 附件單位線重Nm2 100 = MERGEFIELD 玻璃單位自重Nm2 820+ MERGEFIELD 型材單位線重Nm2 250+ MERGEFIELD 附件單位線重Nm2 100 # 0.0 1170.0N/m2該處幕墻分格高H MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2米該處幕墻分格寬B MERGEFIELD 分格寬mm 1.2米石板幕墻構(gòu)件重量荷載：GKGAKBH/1000 = MERGEFIELD 玻璃單位自重Nm2 820+ MERGEFIELD 型材單位線重Nm2 250+ MERGEFIELD 附件單位線重Nm2 100 # 0.0 1170.0 ME

9、RGEFIELD 校核分格高mm 1.2 MERGEFIELD 分格寬mm 1.2/1000= =( MERGEFIELD 玻璃單位自重Nm2 820+ MERGEFIELD 型材單位線重Nm2 250+ MERGEFIELD 附件單位線重Nm2 100)* MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2* MERGEFIELD 分格寬mm 1.2/1000 # 0.00 1.68KN3、地震作用(1)、石板幕墻平面外分布的水平地震作用為：qE=水式中: qE:垂直于石板幕墻平面的分布水平地震作用（kN/m2）GK：為石板幕墻構(gòu)件的重量荷載（kN）；：石板幕墻構(gòu)件的面積（m2）E:動(dòng)力放大系數(shù)，

10、取E 3.0max:水平地震影響系數(shù)最大值，取max MERGEFIELD 水平地震影響系數(shù)最大值 0.16故 qE3.0 MERGEFIELD 水平地震影響系數(shù)最大值 0.16KN/m2 =3.0* MERGEFIELD 水平地震影響系數(shù)最大值 0.16* = MERGEFIELD 玻璃單位自重Nm2 820+ MERGEFIELD 型材單位線重Nm2 250+ MERGEFIELD 附件單位線重Nm2 100 # 0.0 1170.0/1000 # 0.000 0.562 kN/m24、溫度作用：石板幕墻桿件在溫度變化過(guò)程中產(chǎn)生熱脹冷縮，最大溫差取80，故極限變化量為：LLT式中: L：受

11、溫度影響產(chǎn)生的變化量L:桿件的長(zhǎng)度L豎 MERGEFIELD 兩支點(diǎn)之間最大距離m 2米， L橫 MERGEFIELD 分格寬mm 1.2米。T:極限溫差取T 80故L豎2.41.210580 =2.4*1.2*10(-5)*80 # 0.0000 0.0023m L橫 MERGEFIELD 分格寬mm 1.21.210580 = MERGEFIELD 分格寬mm 1.2*1.2*10(-5)*80 # 0.0000 0.0012m石板幕墻部分，型鋼立柱為上、下端鉸支梁，支點(diǎn)間距離 MERGEFIELD 兩支點(diǎn)之間最大距離m 2米。為消除立柱因溫度變化給石板幕墻構(gòu)件帶來(lái)的影響，在兩支立柱之間留

12、出15mm伸縮縫，以消除構(gòu)件溫度應(yīng)力。橫向采用鋼制角材與立柱螺接，可消除橫梁溫度的變化變形。本設(shè)計(jì)幕墻在各溫度變化可能產(chǎn)生變形處均預(yù)留伸縮縫，計(jì)算時(shí)不考慮溫度應(yīng)力。（二）、石板的設(shè)計(jì)與計(jì)算1、石板基本參數(shù)：石板種類：25mm厚幕墻專用花崗石板石板幕墻校核位置分格寬： MERGEFIELD 分格寬mm 1.2米石板幕墻校核位置分格高： MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2米石板抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fg MERGEFIELD 玻璃強(qiáng)度設(shè)計(jì)值Nmm2 3.7N/mm2石板比重：28KN/m3石板板塊自重：GAK2830/1000 = 30*28 * MERGEFORMAT 840N/m22、石板在

13、自重作用下產(chǎn)生的正應(yīng)力GK校核：GKhG N/mm2考慮鋼框影響，應(yīng)力增加20%其中為石板的容重，取值為28KN/m3hG為石板的高度，取值為 = MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2*1000 * MERGEFORMAT 1200mmGK1.2hG1.20.000028 = MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2*1000 * MERGEFORMAT 1200 = 1.2*0.000028* = MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2*1000 * MERGEFORMAT 1200 # 0.000 0.040N/mm23、石板在垂直于石板平面的風(fēng)荷載作用下應(yīng)力：石板與鋼框

14、架間采用不銹鋼掛鉤連接方式，石板為短槽式支承結(jié)構(gòu)。其中，不銹鋼掛鉤的厚度為3毫米。短槽式石板的應(yīng)力按以下計(jì)算：本工程石板采用上下兩邊支撐，每邊兩個(gè)支撐點(diǎn)，校核分格寬度為，按規(guī)范其應(yīng)力相當(dāng)于四點(diǎn)支撐的 = (1000* MERGEFIELD 分格寬mm 1.2)-200) * MERGEFORMAT 1000 = 1000* MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2 * MERGEFORMAT 1200mm石板的應(yīng)力。石板在風(fēng)荷載作用下石板板作為四邊簡(jiǎn)支板受力，其最大彎曲應(yīng)力K：Kfg MERGEFIELD 玻璃強(qiáng)度設(shè)計(jì)值Nmm2 3.7N/mm2式中：K：風(fēng)荷載作用下石板最大應(yīng)力（N/mm

15、2 :風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值（N/mm2 a：石板短邊邊長(zhǎng)（mm） t：石板的厚度mm，取值為 = MERGEFIELD 外層玻璃厚度mm 25 * MERGEFORMAT 25 mm m：彎曲系數(shù)可按邊長(zhǎng)比a/b，由m值表中查取 MERGEFIELD 玻璃長(zhǎng)寬比系數(shù)1 0.14 石板強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fg MERGEFIELD 玻璃強(qiáng)度設(shè)計(jì)值Nmm2 3.7N/mm2 k6 MERGEFIELD 玻璃長(zhǎng)寬比系數(shù)1 0.14 =wk # 0.000 1.029 = 1000* MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2 * MERGEFORMAT 12002/ = MERGEFIELD 外層玻璃厚度mm 25

16、 # 0.0 25.02 =6* =wk/1000 # 0.000 0.001* MERGEFIELD 玻璃長(zhǎng)寬比系數(shù)1 0.14* = 1000* MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2 * MERGEFORMAT 12002/302 # 0.000 1.344MPa許 MERGEFIELD 玻璃強(qiáng)度設(shè)計(jì)值Nmm2 3.7Mpa故石板強(qiáng)度在風(fēng)荷載作用下 IF =6*wf*xshf*fgk2/(hdbl*blhd)2*1000 # 0.0 !未定義的書(shū)簽， WF MERGEFIELD 分格寬mm 1.2 MERGEFIELD 分格寬mm 1.066 MERGEFIELD 校核分格高mm

17、1.2* MERGEFORMAT 1.22/ = MERGEFIELD 外層玻璃厚度mm 25 # 0.0 25.02 =6* =3.0* MERGEFIELD 水平地震影響系數(shù)最大值 0.16* = MERGEFIELD 玻璃單位自重Nm2 820*1.2 # 0.0 984.0/1000 # 0.000 0.472* MERGEFIELD 玻璃長(zhǎng)寬比系數(shù)1 0.14* MERGEFIELD 分格寬mm 1.22/( = MERGEFIELD 玻璃厚度系數(shù) 1.2* MERGEFIELD 外層玻璃厚度mm 25 # 0.0 30.0)2*1000 # 0.000 0.634N/mm25、應(yīng)力

18、組合計(jì)算：GGKKEEEKtttK1.2 = og * MERGEFORMAT 0.041.01.4 =ow # 0.00 1.340.61.3 =oe # 0.000 0.6340.21.2 IF =72000*(10(-5)*80-(2*8-3)/( IF MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2 MERGEFIELD 分格寬mm 1.2 MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2 MERGEFIELD 分格寬mm 1.2 * MERGEFORMAT 1.2*1000) # 0.00 -722.40 MERGEFIELD 分格寬mm 0.9 MERGEFIELD 校核分格高mm 1.

19、5 MERGEFIELD 分格寬mm 0.9 * MERGEFORMAT 1.5*1000) # 0.00 -566.40* MERGEFORMAT 0 = 1.2* = og * MERGEFORMAT 0.04+1.0*1.4* =ow # 0.00 1.34+0.6*1.3* =oe # 0.0 0.6+0.2*1.2* IF =72000*(10(-5)*80-(2*8-3)/( IF MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2 MERGEFIELD 分格寬mm 1.2 MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2 MERGEFIELD 分格寬mm 1.2 * MERGEFORMAT

20、 1.2*1000) # 0.00 -722.40 MERGEFIELD 分格寬mm 0.9 MERGEFIELD 校核分格高mm 1.5 MERGEFIELD 分格寬mm 0.9 * MERGEFORMAT 1.5*1000) # 0.00 -566.40* MERGEFORMAT 0 # 0.00* MERGEFORMAT 2.39 (N/mm2)應(yīng)力組合小于石板強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fg MERGEFIELD 玻璃強(qiáng)度設(shè)計(jì)值Nmm2 3.7N/mm2，設(shè)計(jì)合理。6、不銹鋼掛板在垂直于石板平面的風(fēng)荷載作用下應(yīng)力：掛板剪切應(yīng)力 =wk # 0.000 1.029 = 1000* MERGEFIELD 校

21、核分格高mm 1.2 * MERGEFORMAT 1200/10 = =wk # 0.000 1.029* = 1000* MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2 * MERGEFORMAT 1200/5/2 # 0.000 123.480 N/mm2fg200 N/mm2式中：風(fēng)荷載作用下不銹鋼板最大剪應(yīng)力（N/mm2 :風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值（N/mm2 a：石板短邊邊長(zhǎng)（mm） t：不銹鋼板的厚度mm，取值為5 mm故不銹鋼掛板強(qiáng)度在風(fēng)荷載作用下 IF =6*wf*xshf*fgk2/(hdbl*blhd)2*1000 # 0.0 !未定義的書(shū)簽， WF REF bllx * MERGEFO

22、RMAT 錯(cuò)誤！未找到引用源。 滿足使用要求 注意！本處玻璃應(yīng)力值不滿足要求，需重新核算 滿足使用要求。7、不銹鋼掛板在地震作用下應(yīng)力：水平分布地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為（考慮鋼框，地震作用加大20）：qE1.23.0 MERGEFIELD 水平地震影響系數(shù)最大值 0.16KN/m2 =3.0* MERGEFIELD 水平地震影響系數(shù)最大值 0.16* = MERGEFIELD 玻璃單位自重Nm2 820*1.2 # 0.0 984.0/1000 # 0.000 0.472 kN/m2地震作用下的剪切應(yīng)力為：掛板剪切應(yīng)力 =qe # 0.000 0.562 = 1000* MERGEFIELD 校核分格

23、高mm 1.2 * MERGEFORMAT 1200/10 = =qe # 0.000 0.562* = 1000* MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2 * MERGEFORMAT 1200/5/2 # 0.000 67.440 N/mm2fg200 N/mm2干掛的主次框架（即立柱與橫梁）的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問(wèn)題本工程考慮到施工的方便，立柱的布置同石材的豎向縫的布置；橫梁的布置同石材的橫向縫的布置。立柱與結(jié)構(gòu)的連接：在墻體結(jié)構(gòu)上每隔2米設(shè)預(yù)埋鐵，立柱與預(yù)埋鐵通過(guò)短接（10號(hào)槽鋼）焊接，立柱設(shè)計(jì)時(shí)考慮到溫度應(yīng)力的影響，每6米斷開(kāi)，中間設(shè)15mm的縫隙。注意斷開(kāi)處要錯(cuò)開(kāi)橫梁的連接處，本工程橫梁

24、與立柱的連接亦考慮到溫度應(yīng)力的影響，連接通過(guò)角碼、螺栓與立柱連接。設(shè)計(jì)時(shí)，立柱與橫梁與結(jié)構(gòu)面根據(jù)龍骨的大小、施工的方便一般均保留30mm50mm的間距，這樣即有利于立柱橫梁的安裝，又有利消除施工（結(jié)構(gòu)面、立柱與橫梁）誤差，本工程立柱采用10號(hào)槽鋼，橫梁采用5號(hào)角鋼。 立柱與橫梁的結(jié)構(gòu)計(jì)算如下：石板幕墻桿件設(shè)計(jì)與計(jì)算立柱選用10號(hào)槽鋼，截面特性：Ix198.3cm4，Iy25.6cm4，橫梁選用5號(hào)角鋼，截面特性：Ix MERGEFIELD 橫梁X向慣性矩cm4 22.14cm41、橫梁截面承載力215N/mm2式中：M、M分別為X軸和Y軸的彎矩設(shè)計(jì)值且Ml為橫梁長(zhǎng)度WX、WY分別為對(duì)X軸、Y軸

25、的抵抗矩且WX，WYIX、Iy為橫梁慣性矩:為型鋼截面塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05qx=l(1.4k+0.61.3qe+0.21.2Gk)= MERGEFIELD 分格寬mm 1.2(1.4 = wk * MERGEFORMAT 1.029+1.30.6 = qe * MERGEFORMAT 0.562+1.20.2 = gjg/1000 * MERGEFORMAT 1.17)= = MERGEFIELD 分格寬mm 1.2*(1.4* = wk * MERGEFORMAT 1.029+1.3*0.6*qe+1.2*0.2* = gjg/1000 * MERGEFORMAT 1.17) * MER

26、GEFORMAT 2.592KN/Mqy=l(0.61.3qe+1.2Gk)= MERGEFIELD 分格寬mm 1.2(1.30.6 = qe * MERGEFORMAT 0.562+1.2 = gjg/1000 * MERGEFORMAT 1.17)= = MERGEFIELD 分格寬mm 1.2*(1.3*0.6* = qe * MERGEFORMAT 0.562+1.2* = gjg/1000 * MERGEFORMAT 1.17) * MERGEFORMAT 2.211KN/M所以:MAX+ = MERGEFIELD 分格寬mm 1.2*(1.4* = wk * MERGEFORMA

27、T 1.029+1.3*0.6*qe+1.2*0.2* = gjg/1000 * MERGEFORMAT 1.17) * MERGEFORMAT 2.592 MERGEFIELD 分格寬mm 1.22103 MERGEFIELD 橫梁X向慣性軸距mm 45.9/(8 MERGEFIELD 截面塑性發(fā)展系數(shù) 1.05 MERGEFIELD 橫梁X向慣性矩cm4 22.14104) = MERGEFIELD 分格寬mm 1.2*(1.3*0.6* = qe * MERGEFORMAT 0.562+1.2* = gjg/1000 * MERGEFORMAT 1.17) * MERGEFORMAT 2

28、.211 MERGEFIELD 分格寬mm 1.22103 MERGEFIELD 橫梁Y向慣性軸距mm 45.9/(8 MERGEFIELD 截面塑性發(fā)展系數(shù) 1.05 MERGEFIELD 橫梁Y向慣性矩cm4 22.14104) =( = MERGEFIELD 分格寬mm 1.2*(1.4* = wk * MERGEFORMAT 1.029+1.3*0.6*qe+1.2*0.2* = gjg/1000 * MERGEFORMAT 1.17) * MERGEFORMAT 2.592* MERGEFIELD 分格寬mm 1.22* MERGEFIELD 橫梁X向慣性軸距mm 45.9/8/ M

29、ERGEFIELD 截面塑性發(fā)展系數(shù) 1.05/ MERGEFIELD 橫梁X向慣性矩cm4 22.14/10+ = MERGEFIELD 分格寬mm 1.2*(1.3*0.6* = qe * MERGEFORMAT 0.562+1.2* = gjg/1000 * MERGEFORMAT 1.17) * MERGEFORMAT 2.211* MERGEFIELD 分格寬mm 1.22* MERGEFIELD 橫梁Y向慣性軸距mm 45.9/ MERGEFIELD 截面塑性發(fā)展系數(shù) 1.05/80/ MERGEFIELD 橫梁Y向慣性矩cm4 22.14)*1000 # 0.00 170.70M

30、Pa215MPa因此橫梁截面承載力方面 IF hkl 215 滿足使用要求 注意！本處橫框不滿足要求，需重新核算 滿足使用要求。2、立柱截面承載力215N/mm2式中:：為正應(yīng)力N：為立柱拉力設(shè)計(jì)值。N=GlA：為立柱凈截面面積A MERGEFIELD 立柱截面積mm2 16.24cm2M:彎矩 ，本處石板幕墻立柱為簡(jiǎn)支梁，彎矩計(jì)算公式按Mq :為計(jì)算線荷載 q=1.4k+1.30.6qe = =1.4*wk+1.3*0.6*qe # 0.000 1.879KN/Ml:為兩支點(diǎn)距離即立柱長(zhǎng)度W:截面抵抗矩I:為立柱慣性矩Y:為中性軸到底邊距離所以: = MERGEFIELD 玻璃單位自重Nm2

31、 820+ MERGEFIELD 型材單位線重Nm2 250+ MERGEFIELD 附件單位線重Nm2 100 # 0.0 1170.0/ MERGEFIELD 立柱截面積mm2 16.24 =1.4*wk+1.3*0.6*qe # 0.000 1.879103 MERGEFIELD 分格寬mm 1.2 MERGEFIELD 兩支點(diǎn)之間最大距離m 22 MERGEFIELD 立柱中性軸距mm 49.3/(8 MERGEFIELD 截面塑性發(fā)展系數(shù) 1.05 MERGEFIELD 立柱慣性矩cm4 198.3108) = = MERGEFIELD 玻璃單位自重Nm2 820+ MERGEFIE

32、LD 型材單位線重Nm2 250+ MERGEFIELD 附件單位線重Nm2 100 # 0.0 1170.0/ MERGEFIELD 立柱截面積mm2 16.24+( =1.4*wk+1.3*0.6*qe # 0.000 1.879*103* MERGEFIELD 分格寬mm 1.2* MERGEFIELD 兩支點(diǎn)之間最大距離m 22* MERGEFIELD 立柱中性軸距mm 49.3/2/1000/8/ MERGEFIELD 截面塑性發(fā)展系數(shù) 1.05/ MERGEFIELD 立柱慣性矩cm4 198.3/10(-8)/106 # 0.00 85.39MPa215MPa立柱截面承載力小于許

33、用值，故立柱載力 IF shkshl 215 滿足使用要求 注意！本處豎框不滿足要求，需重新核算 滿足使用要求。3、立柱撓度計(jì)算立柱撓度計(jì)算：umax u且u20mm。式中:umax:為桿件最大撓度值q:為荷載組合效應(yīng)值（按規(guī)范規(guī)定，計(jì)算撓度時(shí)風(fēng)荷載和地震荷載的分項(xiàng)系數(shù)均取1）q(k+ 0.6qE )l=( REF wk * MERGEFORMAT 1.029+0.6 REF qe * MERGEFORMAT 0.562) MERGEFIELD 分格寬mm 1.2= = ( REF wk * MERGEFORMAT 1.029+0.6* REF qe * MERGEFORMAT 0.562)*

34、 MERGEFIELD 分格寬mm 1.2 * MERGEFORMAT 1.639KN/M1:為兩支點(diǎn)間距E:為彈性模量I:為慣性矩umax 5 = ( REF wk * MERGEFORMAT 1.029+0.6* REF qe * MERGEFORMAT 0.562)* MERGEFIELD 分格寬mm 1.2 * MERGEFORMAT 1.639 MERGEFIELD 兩支點(diǎn)之間最大距離m 24/(384210109 MERGEFIELD 立柱慣性矩cm4 198.3108) =5* = ( REF wk * MERGEFORMAT 1.029+0.6* REF qe * MERGEF

35、ORMAT 0.562)* MERGEFIELD 分格寬mm 1.2 * MERGEFORMAT 1.639* MERGEFIELD 兩支點(diǎn)之間最大距離m 24/384/210/ MERGEFIELD 立柱慣性矩cm4 198.3/10*106 # 0.000 0.820mm = MERGEFIELD 兩支點(diǎn)之間最大距離m 2/180*1000 11.11mm立柱撓度小于許用值，故立柱剛度 IF shknd = MERGEFIELD 兩支點(diǎn)之間最大距離m 2/180*1000 11.11 滿足使用要求 注意！本處豎框撓度值不滿足要求，需重新核算 滿足使用要求。4、橫梁撓度計(jì)算umax u且u2

36、0mm。式中:umax:為桿件最大撓度值q:為橫梁荷載組合效應(yīng)值（按規(guī)范規(guī)定，計(jì)算撓度時(shí)風(fēng)荷載和地震荷載的分項(xiàng)系數(shù)均取1）橫梁qx(k+ 0.6qE )l=( REF wk * MERGEFORMAT 1.029+0.6 REF qe * MERGEFORMAT 0.562) MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2= = ( REF wk * MERGEFORMAT 1.029+0.6* REF qe * MERGEFORMAT 0.562)* MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2 * MERGEFORMAT 1.639KN/MqyGkl= = gjg/1000 * MERGEF

37、ORMAT 1.17 MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2= = = gjg/1000 * MERGEFORMAT 1.17* MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2 * MERGEFORMAT 1.4 KN/M橫梁水平方向的ux 5 = ( REF wk * MERGEFORMAT 1.029+0.6* REF qe * MERGEFORMAT 0.562)* MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2 * MERGEFORMAT 1.639 MERGEFIELD 分格寬mm 1.24/(384210109 MERGEFIELD 橫梁X向慣性矩cm4 22.14108) =5

38、* = ( REF wk * MERGEFORMAT 1.029+0.6* REF qe * MERGEFORMAT 0.562)* MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2 * MERGEFORMAT 1.639* MERGEFIELD 分格寬mm 1.24/384/215/ MERGEFIELD 橫梁X向慣性矩cm4 22.14/10*106 # 0.000 0.930mm KN/M1:為兩支點(diǎn)間距E:為彈性模量I:為慣性矩橫梁水平方向的ux 5 = ( REF wk * MERGEFORMAT 1.029+0.6* REF qe * MERGEFORMAT 0.562)* MERGE

39、FIELD 校核分格高mm 1.2 * MERGEFORMAT 1.639 MERGEFIELD 分格寬mm 1.24/(384210109 MERGEFIELD 橫梁X向慣性矩cm4 22.14108) =5* = ( REF wk * MERGEFORMAT 1.029+0.6* REF qe * MERGEFORMAT 0.562)* MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2 * MERGEFORMAT 1.639* MERGEFIELD 分格寬mm 1.24/384/210/ MERGEFIELD 橫梁X向慣性矩cm4 22.14/10*106 # 0.000 0.952mm 橫梁

40、垂直方向的uy 5 = = gjg/1000 * MERGEFORMAT 1.17* MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2 * MERGEFORMAT 1.4 MERGEFIELD 分格寬mm 1.24/(384210109 MERGEFIELD 橫梁X向慣性矩cm4 22.14108) =5* = = gjg/1000 * MERGEFORMAT 1.17* MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2 * MERGEFORMAT 1.4* MERGEFIELD 分格寬mm 1.24/384/210/ MERGEFIELD 橫梁X向慣性矩cm4 22.14/10*106 # 0.00

41、0 0.813mm橫梁綜合撓度變形u=1.61mm = MERGEFIELD 分格寬mm 1.2/180*1000 6.67mm橫梁撓度小于許用值。故橫梁剛度 IF shknd = MERGEFIELD 兩支點(diǎn)之間最大距離m 2/180*1000 11.11 滿足使用要求 注意！本處豎框撓度值不滿足要求，需重新核算 滿足使用要求。5、橫梁抗剪強(qiáng)度計(jì)算校核依據(jù)：max48.9N/mm2風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k = wk * MERGEFORMAT 1.029KN/m2 石板幕墻分格寬B MERGEFIELD 分格寬mm 1.2m風(fēng)荷載作用下橫梁剪力標(biāo)準(zhǔn)值QkkB2/4 = = wk * MERGEFORM

42、AT 1.029* MERGEFIELD 分格寬mm 1.22/4 * MERGEFORMAT 0.37KN風(fēng)荷載作用下橫梁剪力設(shè)計(jì)值Q 1.4Qk = = = wk * MERGEFORMAT 1.029* MERGEFIELD 分格寬mm 1.22/4 * MERGEFORMAT 0.37*1.4 * MERGEFORMAT 0.52KN地震作用下橫梁剪力標(biāo)準(zhǔn)值Qek qeB2/4 = = qe * MERGEFORMAT 0.562* MERGEFIELD 分格寬mm 1.22/4 * MERGEFORMAT 0.202KN地震作用下橫梁剪力設(shè)計(jì)值Qe 1.4Qek = = = qe *

43、 MERGEFORMAT 0.562* MERGEFIELD 分格寬mm 1.22/4 * MERGEFORMAT 0.202*1.4 * MERGEFORMAT 0.283KN橫梁所受剪力QQ0.6Qe = qw+qqe * MERGEFORMAT 0.803 KN橫梁剪應(yīng)力其中：S為橫梁型鋼截面面積6.143cm3 Iy為橫梁型鋼截面慣性矩 22.14 cm3 t為橫梁型鋼壁厚4 mm = qw+qqe * MERGEFORMAT 0.803*6.143*100/4/22.14 = = qw+qqe * MERGEFORMAT 0.803*6.143*100/4/22.14 * MERGE

44、FORMAT 5.57004N/mm248.9N/mm2橫梁抗剪強(qiáng)度可以滿足要求。6、立柱抗剪強(qiáng)度計(jì)算校核依據(jù)：max48.9N/mm2標(biāo)準(zhǔn)值k = wk * MERGEFORMAT 1.029KN/m2 石板幕墻分格寬B MERGEFIELD 分格寬mm 1.2m石板幕墻立柱兩支點(diǎn)間距離H MERGEFIELD 兩支點(diǎn)之間最大距離m 2m風(fēng)荷載作用下立柱剪力標(biāo)準(zhǔn)值QkkHB/2 = = wk * MERGEFORMAT 1.029* MERGEFIELD 分格寬mm 1.2* MERGEFIELD 兩支點(diǎn)之間最大距離m 2/2 * MERGEFORMAT 1.235KN風(fēng)荷載作用下立柱剪力設(shè)

45、計(jì)值Q 1.4Qk = = = wk * MERGEFORMAT 1.029* MERGEFIELD 分格寬mm 1.2* MERGEFIELD 兩支點(diǎn)之間最大距離m 2/2 * MERGEFORMAT 1.235*1.4 * MERGEFORMAT 1.729KN地震作用下立柱剪力標(biāo)準(zhǔn)值Qek qeHB/2 = = qe * MERGEFORMAT 0.562* MERGEFIELD 分格寬mm 1.2* MERGEFIELD 兩支點(diǎn)之間最大距離m 2/2 * MERGEFORMAT 0.674KN地震作用下立柱剪力設(shè)計(jì)值Qe 1.4Qek = = = qe * MERGEFORMAT 0.

46、562* MERGEFIELD 分格寬mm 1.2* MERGEFIELD 兩支點(diǎn)之間最大距離m 2/2 * MERGEFORMAT 0.674*1.4 * MERGEFORMAT 0.944KN立柱所受剪力QQ0.6Qe = ( = = = wk * MERGEFORMAT 1.029* MERGEFIELD 分格寬mm 1.2* MERGEFIELD 兩支點(diǎn)之間最大距離m 2/2 * MERGEFORMAT 1.235*1.4 * MERGEFORMAT 1.729+qqe1) * MERGEFORMAT 2.673 KN立柱剪應(yīng)力其中：S為立柱型鋼截面面積 MERGEFIELD 立柱截面

47、積mm2 16.24cm3 Ix為立柱型鋼截面慣性矩 MERGEFIELD 立柱慣性矩cm4 198.3cm3 t為立柱型鋼壁厚5.5 mm = ( = = = wk * MERGEFORMAT 1.029* MERGEFIELD 分格寬mm 1.2* MERGEFIELD 兩支點(diǎn)之間最大距離m 2/2 * MERGEFORMAT 1.235*1.4 * MERGEFORMAT 1.729+qqe1) * MERGEFORMAT 2.673* MERGEFIELD 立柱截面積mm2 16.24*100/5.5/ MERGEFIELD 立柱慣性矩cm4 198.3 = = ( = = = wk

48、* MERGEFORMAT 1.029* MERGEFIELD 分格寬mm 1.2* MERGEFIELD 兩支點(diǎn)之間最大距離m 2/2 * MERGEFORMAT 1.235*1.4 * MERGEFORMAT 1.729+qqe1) * MERGEFORMAT 2.673* MERGEFIELD 立柱截面積mm2 16.24*100/5.5/ MERGEFIELD 立柱慣性矩cm4 198.3 * MERGEFORMAT 3.98015N/mm248.9N/mm2立柱抗剪強(qiáng)度可以滿足要求。由以上各參數(shù)和性能的校核知，本石板幕墻設(shè)計(jì)無(wú)論在受力構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度方面還是在板件的強(qiáng)度和許用面積方面

49、均滿足規(guī)范要求，且各處有適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)，設(shè)計(jì)合理。1、風(fēng)荷載：作用在石板幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算kZ S Z 式中:k：為作用于石板幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）Z：為瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)壓系數(shù)，取Z 2.25。S：為風(fēng)載荷的體型系數(shù)，按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GBJG9采用，豎直石板幕墻取S1.5 Z：為風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GBJG采用，粗糙度類別為C類，取Z MERGEFIELD 高度系數(shù) 0.8710：為基本風(fēng)壓值（kN/m2），按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GBJG9，0 MERGEFIELD 地區(qū)基本風(fēng)壓KNm2 0.35kN/m2kZ S Z 1

50、.1 02.25 MERGEFIELD 高度系數(shù) 0.8711.5 MERGEFIELD 地區(qū)基本風(fēng)壓KNm2 0.35 =2.25*1.5* MERGEFIELD 高度系數(shù) 0.871 * MERGEFIELD 地區(qū)基本風(fēng)壓KNm2 0.35* MERGEFIELD 高層系數(shù) 1 # 0.000 1.029kN/m2(按建筑荷載規(guī)范，高層建筑基本風(fēng)壓取系數(shù)1.1)風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值：rk1.4 =2.25*1.5* MERGEFIELD 高度系數(shù) 0.871 * MERGEFIELD 地區(qū)基本風(fēng)壓KNm2 0.35* MERGEFIELD 高層系數(shù) 1 # 0.000 1.029 =1.4*2.2

51、5*1.5* MERGEFIELD 高度系數(shù) 0.871* MERGEFIELD 地區(qū)基本風(fēng)壓KNm2 0.35* MERGEFIELD 高層系數(shù) 1 # 0.000 1.440 kN/m2式中r為風(fēng)荷載作用的分項(xiàng)系數(shù)，按金屬、石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ10296中第5.1.6的規(guī)定，本處取值為1.4。2、石板幕墻構(gòu)件重量荷載GAKG石板G型鋼G其它G石板 MERGEFIELD 玻璃單位自重Nm2 820N/M2 ，G型鋼 MERGEFIELD 型材單位線重Nm2 250N/M2 ，G其它 MERGEFIELD 附件單位線重Nm2 100N/M2GAKG石板G型鋼G其它 MERGEFIELD

52、玻璃單位自重Nm2 820 MERGEFIELD 型材單位線重Nm2 250 MERGEFIELD 附件單位線重Nm2 100 = MERGEFIELD 玻璃單位自重Nm2 820+ MERGEFIELD 型材單位線重Nm2 250+ MERGEFIELD 附件單位線重Nm2 100 # 0.0 1170.0N/m2該處幕墻分格高H MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2米該處幕墻分格寬B MERGEFIELD 分格寬mm 1.2米石板幕墻構(gòu)件重量荷載:GKGAKBH/1000 = MERGEFIELD 玻璃單位自重Nm2 820+ MERGEFIELD 型材單位線重Nm2 250+ M

53、ERGEFIELD 附件單位線重Nm2 100 # 0.0 1170.0 MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2 MERGEFIELD 分格寬mm 1.2/1000= =( MERGEFIELD 玻璃單位自重Nm2 820+ MERGEFIELD 型材單位線重Nm2 250+ MERGEFIELD 附件單位線重Nm2 100)* MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2* MERGEFIELD 分格寬mm 1.2/1000 # 0.00 1.68KN3、地震作用(1)、石板幕墻平面外分布的水平地震作用為：qE=水式中: qE:垂直于石板幕墻平面的分布水平地震作用（kN/m2）GK：為

54、石板幕墻構(gòu)件的重量荷載（kN）；：石板幕墻構(gòu)件的面積（m2）E:動(dòng)力放大系數(shù)，取E 3.0max:水平地震影響系數(shù)最大值，取max MERGEFIELD 水平地震影響系數(shù)最大值 0.16故 qE3.0 MERGEFIELD 水平地震影響系數(shù)最大值 0.16KN/m2 =3.0* MERGEFIELD 水平地震影響系數(shù)最大值 0.16* = MERGEFIELD 玻璃單位自重Nm2 820+ MERGEFIELD 型材單位線重Nm2 250+ MERGEFIELD 附件單位線重Nm2 100 # 0.0 1170.0/1000 # 0.000 0.562 kN/m24、溫度作用：石板幕墻桿件在溫

55、度變化過(guò)程中產(chǎn)生熱脹冷縮，最大溫差取80，故極限變化量為：LLT式中: L：受溫度影響產(chǎn)生的變化量L:桿件的長(zhǎng)度L豎 MERGEFIELD 兩支點(diǎn)之間最大距離m 2米， L橫 MERGEFIELD 分格寬mm 1.2米。T:極限溫差取T 80故L豎2.41.210580 =2.4*1.2*10(-5)*80 # 0.0000 0.0023m L橫 MERGEFIELD 分格寬mm 1.21.210580 = MERGEFIELD 分格寬mm 1.2*1.2*10(-5)*80 # 0.0000 0.0012m石板幕墻部分，型鋼立柱為上、下端鉸支梁，支點(diǎn)間距離 MERGEFIELD 兩支點(diǎn)之間最

56、大距離m 2米。為消除立柱因溫度變化給石板幕墻構(gòu)件帶來(lái)的影響，在兩支立柱之間留出15mm伸縮縫，以消除構(gòu)件溫度應(yīng)力。橫向采用鋼制角材與立柱螺接，可消除橫梁溫度的變化變形。本設(shè)計(jì)幕墻在各溫度變化可能產(chǎn)生變形處均預(yù)留伸縮縫，計(jì)算時(shí)不考慮溫度應(yīng)力。（二）、石板的設(shè)計(jì)與計(jì)算1、石板基本參數(shù)：石板種類：25mm厚幕墻專用花崗石板石板幕墻校核位置分格寬： MERGEFIELD 分格寬mm 1.2米石板幕墻校核位置分格高： MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2米石板抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fg MERGEFIELD 玻璃強(qiáng)度設(shè)計(jì)值Nmm2 3.7N/mm2石板比重：28KN/m3石板板塊自重：GAK2830/

57、1000 = 30*28 * MERGEFORMAT 840N/m22、石板在自重作用下產(chǎn)生的正應(yīng)力GK校核：GKhG N/mm2考慮鋼框影響，應(yīng)力增加20%其中為石板的容重，取值為28KN/m3hG為石板的高度，取值為 = MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2*1000 * MERGEFORMAT 1200mmGK1.2hG1.20.000028 = MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2*1000 * MERGEFORMAT 1200 = 1.2*0.000028* = MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2*1000 * MERGEFORMAT 1200 # 0.00

58、0 0.040N/mm23、石板在垂直于石板平面的風(fēng)荷載作用下應(yīng)力：石板與鋼框架間采用不銹鋼掛鉤連接方式，石板為短槽式支承結(jié)構(gòu)。其中，不銹鋼掛鉤的厚度為3毫米。短槽式石板的應(yīng)力按以下計(jì)算：本工程石板采用上下兩邊支撐，每邊兩個(gè)支撐點(diǎn)，校核分格寬度為，按規(guī)范其應(yīng)力相當(dāng)于四點(diǎn)支撐的 = (1000* MERGEFIELD 分格寬mm 1.2)-200) * MERGEFORMAT 1000 = 1000* MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2 * MERGEFORMAT 1200mm石板的應(yīng)力。石板在風(fēng)荷載作用下石板板作為四邊簡(jiǎn)支板受力，其最大彎曲應(yīng)力K：Kfg MERGEFIELD 玻璃強(qiáng)

59、度設(shè)計(jì)值Nmm2 3.7N/mm2式中：K：風(fēng)荷載作用下石板最大應(yīng)力（N/mm2 :風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值（N/mm2 a：石板短邊邊長(zhǎng)（mm） t：石板的厚度mm，取值為 = MERGEFIELD 外層玻璃厚度mm 25 * MERGEFORMAT 25 mm m：彎曲系數(shù)可按邊長(zhǎng)比a/b，由m值表中查取 MERGEFIELD 玻璃長(zhǎng)寬比系數(shù)1 0.14 石板強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fg MERGEFIELD 玻璃強(qiáng)度設(shè)計(jì)值Nmm2 3.7N/mm2 k6 MERGEFIELD 玻璃長(zhǎng)寬比系數(shù)1 0.14 =wk # 0.000 1.029 = 1000* MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2 * MERG

60、EFORMAT 12002/ = MERGEFIELD 外層玻璃厚度mm 25 # 0.0 25.02 =6* =wk/1000 # 0.000 0.001* MERGEFIELD 玻璃長(zhǎng)寬比系數(shù)1 0.14* = 1000* MERGEFIELD 校核分格高mm 1.2 * MERGEFORMAT 12002/302 # 0.000 1.344MPa許 MERGEFIELD 玻璃強(qiáng)度設(shè)計(jì)值Nmm2 3.7Mpa故石板強(qiáng)度在風(fēng)荷載作用下 IF =6*wf*xshf*fgk2/(hdbl*blhd)2*1000 # 0.0 !未定義的書(shū)簽， WF MERGEFIELD 分格寬mm 1.2 MER