建筑外裝修石材幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)原

石材幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)設(shè)計(jì)：校對(duì)：審核：批準(zhǔn)：裝飾有限公司二月

目錄TOC\f\h\z\t"標(biāo)題2,1,標(biāo)題3,2"1計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料 11.1幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范： 11.2建筑設(shè)計(jì)規(guī)范： 11.3金屬板及石材規(guī)范： 11.4鋼材規(guī)范： 11.5膠類(lèi)及密封材料規(guī)范： 11.6相關(guān)物理性能等級(jí)測(cè)試方法： 21.7《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》(第二版) 21.8土建圖紙： 22基本參數(shù) 22.1幕墻所在地區(qū) 22.2地面粗糙度分類(lèi)等級(jí) 22.3抗震設(shè)防 23幕墻承受荷載計(jì)算 33.1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算方法 33.2計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 43.3計(jì)算面板材料時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 43.4垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 53.5作用效應(yīng)組合 54幕墻立柱計(jì)算 54.1立柱型材選材計(jì)算 64.2擬定材料的截面參數(shù) 74.3選用立柱型材的截面特性 84.4立柱的抗彎強(qiáng)度計(jì)算 84.5立柱的撓度計(jì)算 94.6立柱的抗剪計(jì)算 95幕墻橫梁計(jì)算 105.1橫梁型材選材計(jì)算 105.2擬定材料的截面參數(shù) 125.3選用橫梁型材的截面特性 135.4幕墻橫梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算 135.5橫梁的撓度計(jì)算 145.6橫梁的抗剪計(jì)算 146短槽式(托板)連接石材的選用與校核 156.1石材板塊荷載計(jì)算 166.2石材的抗彎設(shè)計(jì) 166.3短槽托板在石材中產(chǎn)生的剪應(yīng)力校核 176.4短槽托板剪應(yīng)力校核 177連接件計(jì)算 187.1橫梁與立柱間焊接強(qiáng)度計(jì)算 187.2立柱與主結(jié)構(gòu)連接 198幕墻埋件計(jì)算(土建預(yù)埋) 218.1荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 218.2埋件計(jì)算 228.3錨板總面積校核 228.4錨筋長(zhǎng)度計(jì)算： 239幕墻焊縫計(jì)算 239.1受力分析 239.2焊縫特性參數(shù)計(jì)算 239.3焊縫校核計(jì)算 2410石材幕墻幕墻膠類(lèi)及伸縮縫計(jì)算 2410.1立柱連接伸縮縫計(jì)算 2510.2耐侯膠膠縫計(jì)算 25石材幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范：《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ113-2023《建筑幕墻》GB/T21086-2023《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133-2023建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2023《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2023《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-95(2023年版)《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》JGJ145-2023《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81-2023《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2023(2023年版、局部修訂)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2023(2023年版)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94(2023年版)《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50018-2023《民用建筑設(shè)計(jì)通則》GB50352-2023金屬板及石材規(guī)范：《干掛飾面石材及其金屬掛件》JC830.1、2-2023《天然板石》GB/T18600-2023《天然大理石建筑板材》GB/T19766-2023《天然花崗石建筑板材》GB/T18601-2023鋼材規(guī)范：《建筑結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管》JG/T178-2023《合金結(jié)構(gòu)鋼》GB/T3077-1999《金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術(shù)規(guī)定》GB/T13912-2023《碳鋼焊條》GB/T5117-1999《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700-2023《碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板及鋼帶》GB/T3274-2023《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T699-1999膠類(lèi)及密封材料規(guī)范：《丁基橡膠防水密封膠粘帶》JC/T942-2023《干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘劑》JC887-2023《混凝土建筑接縫用密封膠》JC/T881-2023《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》GB16776-2023《建筑用巖棉、礦渣棉絕熱制品》GB/T19686-2023《建筑裝飾用天然石材防護(hù)劑》JC/T973-2023《絕熱用巖棉、礦棉及其制品》GB/T11835-2023《石材用建筑密封膠》JC/T883-2023相關(guān)物理性能等級(jí)測(cè)試方法：《居住建筑節(jié)能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ132-2023《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205-2023《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2023《建筑幕墻氣密、水密、抗風(fēng)壓性能檢測(cè)方法》GB/T15227-2023《建筑幕墻抗震性能振動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)方法》GB/T18575-2023《建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測(cè)方法》GB/T18250-2023《建筑外門(mén)窗保溫性能分級(jí)及檢測(cè)方法》GB/T8484-2023《建筑外窗采光性能分級(jí)及檢測(cè)方法》GB/T11976-2023《建筑門(mén)窗空氣隔聲性能分級(jí)及檢測(cè)方法》GB/T8485-2023《建筑裝飾裝修工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50210-2023《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)；地面粗糙度分類(lèi)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》(GB50009-2023)A類(lèi)：指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)；B類(lèi)：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(lèi)：指有密集建筑群的城市市區(qū)；D類(lèi)：指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)；依照上面分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，本工程按C類(lèi)地形考慮?？拐鹪O(shè)防按《建筑工程抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》，建筑工程應(yīng)分為以下四個(gè)抗震設(shè)防類(lèi)別：1.特殊設(shè)防類(lèi)：指使用上有特殊設(shè)施，涉及國(guó)家公共安全的重大建筑工程和地震時(shí)也許發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害等特別重大災(zāi)害后果，需要進(jìn)行特殊設(shè)防的建筑，簡(jiǎn)稱(chēng)甲類(lèi)；2.重點(diǎn)設(shè)防類(lèi)：指地震時(shí)使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的生命線(xiàn)相關(guān)建筑，以及地震時(shí)也許導(dǎo)致大量人員傷亡等重大災(zāi)害后果，需要提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的建筑，簡(jiǎn)稱(chēng)乙類(lèi)；3.標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(lèi)：指大量的除1、2、4款以外按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行設(shè)防的建筑，簡(jiǎn)稱(chēng)丙類(lèi)；4.適度設(shè)防類(lèi)：指使用上人員稀少且震損不致產(chǎn)生次生災(zāi)害，允許在一定條件下適度減少規(guī)定的建筑，簡(jiǎn)稱(chēng)丁類(lèi)；在維護(hù)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)計(jì)算中：1.特殊設(shè)防類(lèi)，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的規(guī)定加強(qiáng)其抗震措施，同時(shí)，應(yīng)按批準(zhǔn)的地震安全性評(píng)價(jià)的結(jié)果且高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的規(guī)定擬定其地震作用；2.重點(diǎn)設(shè)防類(lèi)，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的規(guī)定加強(qiáng)其抗震措施，同時(shí)，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度擬定其地震作用；3.標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(lèi)，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度擬定其抗震措施和地震作用；4.適度設(shè)防類(lèi)，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度擬定其抗震措施和地震作用；根據(jù)國(guó)家規(guī)范《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-20232023版)，唐山地區(qū)地震基本烈度為：8度，地震動(dòng)峰值加速度為0.2g，由于本工程是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(lèi)，因此實(shí)際抗震計(jì)算中的水平地震影響系數(shù)最大值應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度選取，也就是?。害羗ax=0.16；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(GB50009-20232023年版)計(jì)算：wk=βgzμzμs1w0……7.1.1-2[GB50009-20232023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：25m；βgz：瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)；根據(jù)不同場(chǎng)地類(lèi)型,按以下公式計(jì)算(高度局限性5m按5m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(lèi)場(chǎng)地：βgz=0.92×(1+2μf)其中：μf=0.387×(Z/10)-0.12B類(lèi)場(chǎng)地：βgz=0.89×(1+2μf)其中：μf=0.5(Z/10)-0.16C類(lèi)場(chǎng)地：βgz=0.85×(1+2μf)其中：μf=0.734(Z/10)-0.22D類(lèi)場(chǎng)地：βgz=0.80×(1+2μf)其中：μf=1.2248(Z/10)-0.3對(duì)于C類(lèi)地形，25m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))=1.87μz：風(fēng)壓高度變化系數(shù)；根據(jù)不同場(chǎng)地類(lèi)型,按以下公式計(jì)算：A類(lèi)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(lèi)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(lèi)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(lèi)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(lèi)地形，25m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)：μz=0.616×(Z/10)0.44=0.9219μs1：局部風(fēng)壓體型系數(shù)；按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2023(2023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。本計(jì)算點(diǎn)為大面位置。按JGJ102-2023第5.3.2條文說(shuō)明：風(fēng)荷載在建筑物表面分布是不均勻的，在檐口附近、邊角部位較大。根據(jù)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)結(jié)果和國(guó)外的有關(guān)資料，在上述區(qū)域風(fēng)吸力系數(shù)可取-1.8，其余墻面可考慮-1.0，由于維護(hù)結(jié)構(gòu)有啟動(dòng)的也許，所以還應(yīng)考慮室內(nèi)壓-0.2。對(duì)無(wú)啟動(dòng)的結(jié)構(gòu)，《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》條文說(shuō)明第7.3.3條指出“對(duì)封閉建筑物，考慮到建筑物內(nèi)實(shí)際存在的個(gè)別洞口和縫隙，以及機(jī)械通風(fēng)等因素，室內(nèi)也許存在正負(fù)不同的氣壓，參照國(guó)外規(guī)范，大多取±(0.2-0.25)的壓力系數(shù)，現(xiàn)取±0.2”另注：上述的局部體型系數(shù)μs1(1)是合用于圍護(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)]logA在上式中：當(dāng)A≥10m2時(shí)取A=10m2；當(dāng)A≤1m2w0：基本風(fēng)壓值(MPa)，根據(jù)現(xiàn)行<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2023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，唐山地區(qū)取0.0004MPa；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=1.2×5.1=6.12mLogA=0.787μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA=0.843μs1=0.843+0.2=1.043wk=βgzμzμs1w0=1.87×0.9219×1.043×0.0004=0.000719MPa由于wk<0.001MPa,所以按JGJ102-2023，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=1.2×0.8=0.96mLogA=0μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA=1μs1=1+0.2=1.2wk=βgzμzμs1w0=1.87×0.9219×1.2×0.0004=0.000827MPa由于wk<0.001MPa,所以按JGJ102-2023，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[JGJ102-2023]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0.16；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[JGJ102-2023]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[JGJ102-2023]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：25m；2：力學(xué)模型：?jiǎn)慰绾?jiǎn)支梁；3：立柱跨度：L=5100mm；4：立柱左分格寬：1200mm；立柱右分格寬：1200mm；5：立柱計(jì)算間距：B=1200mm；6：板塊配置：石材；7：立柱材質(zhì)：Q235；8：安裝方式：偏心受拉；本處幕墻立柱按單跨簡(jiǎn)支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下：立柱型材選材計(jì)算(1)風(fēng)荷載作用的線(xiàn)荷載集度(按矩形分布)：qwk：風(fēng)荷載線(xiàn)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=0.001×1200=1.2N/mmqw：風(fēng)荷載線(xiàn)分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)；qw=1.4qwk=1.4×1.2=1.68N/mm(2)水平地震作用線(xiàn)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0.16；Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)，(含面板和框架)；A：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)；qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2023]=5.0×0.16×0.0011=0.00088MPaqEk：水平地震作用線(xiàn)荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)；qEk=qEAkB=0.00088×1200=1.056N/mmqE：水平地震作用線(xiàn)荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)；qE=1.3qEk=1.3×1.056=1.373N/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[JGJ102-2023]q=qw+0.5qE=1.68+0.5×1.373=2.366N/mm用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值：……5.4.1[JGJ102-2023]qk=qwk=1.2N/mm(4)立柱在組合荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值：Mx：彎矩組合設(shè)計(jì)值(N·mm)；Mw：風(fēng)荷載作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)；ME：地震作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)；L：立柱跨度(mm)；采用Sw+0.5SE組合：Mw=qwL2/8ME=qEL2/8Mx=Mw+0.5ME=qL2/8=2.366×51002/8=7692457.5N·mm擬定材料的截面參數(shù)(1)立柱抵抗矩預(yù)選值計(jì)算：Wnx：立柱凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)；Mx：彎矩組合設(shè)計(jì)值(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》GB50429-2023，取1.00； fs：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，對(duì)Q235取215MPa；Wnx=Mx/γfs=7692457.5/1.05/215=34075.116mm3(2)立柱慣性矩預(yù)選值計(jì)算：qk：風(fēng)荷載線(xiàn)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；Ixmin：材料需滿(mǎn)足的繞X軸最小慣性矩(mm4)；L：計(jì)算跨度(mm)；df,lim：按規(guī)范規(guī)定，立柱的撓度限值(mm)；df,lim=5qkL4/384EIxminL/250=5100/250=20.4mm按[5.1.1.2]《建筑幕墻》GB/T21086-2023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)當(dāng)大于20mm；當(dāng)跨距＞4500mm時(shí)，絕對(duì)撓度不應(yīng)當(dāng)大于30mm；對(duì)本例取：df,lim=20.4mmIxmin=5qkL4/384Edf,lim=5×1.2×51004/384/206000/20.4=2515378.489mm4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)：矩形鋼管120×60×4材料也是L5*4型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fs=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=2552023mm4繞Y軸慣性矩：Iy=847700mm4繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=42530mm3繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=42530mm3型材凈截面面積：An=1376mm2型材線(xiàn)密度：γg=0.108016N/mm型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=8mm型材受力面對(duì)中性軸的面積矩：Sx=26460mm3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=0.0011×1200×5100=6732NN：立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值(N)；N=1.2Nk=1.2×6732=8078.4N(2)抗彎強(qiáng)度校核：按單跨簡(jiǎn)支梁(受拉)立柱抗彎強(qiáng)度公式，應(yīng)滿(mǎn)足：N/An+Mx/γWnx≤fs……6.3.7[JGJ102-2023]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)；γx：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》GB50429-2023，取1.00；fs：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取215MPa；則：N/An+Mx/γWnx=8078.4/1376+7692457.5/1.05/42530=178.129MPa≤215MPa立柱抗彎強(qiáng)度滿(mǎn)足規(guī)定。立柱的撓度計(jì)算由于慣性矩預(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(mǎn)足規(guī)定：實(shí)際選用的型材慣性矩為：Ix=2552023mm4預(yù)選值為：Ixmin=2515378.489mm4實(shí)際撓度計(jì)算值為：df=5qkL4/384EIx=5×1.2×51004/384/206000/2552023=20.107mm而df,lim=20.4mm所以，立柱撓度滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定。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)Vwk：風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)：Vwk=wkBL/2=0.001×1200×5100/2=3060N(2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)：Vw=1.4Vwk=1.4×3060=4284N(3)VEk：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)：VEk=qEAkBL/2=0.00088×1200×5100/2=2692.8N(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)：VE=1.3VEk=1.3×2692.8=3500.64N(5)V：立柱所受剪力設(shè)計(jì)值組合：采用Vw+0.5VE組合：V=Vw+0.5VE=4284+0.5×3500.64=6034.32N(6)立柱剪應(yīng)力校核：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=6034.32×26460/2552023/8=7.821MPa7.821MPa≤125MPa立柱抗剪強(qiáng)度滿(mǎn)足規(guī)定!幕墻橫梁計(jì)算基本參數(shù)：1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：25m；2：橫梁跨度：B=1200mm；3：橫梁上分格高：800mm；橫梁下分格高：800mm；4：橫梁計(jì)算間距：H=800mm；5：力學(xué)模型：梯形荷載簡(jiǎn)支梁；6：板塊配置：石材；7：橫梁材質(zhì)：Q235；由于B>H，所以本處幕墻橫梁按梯形荷載簡(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(xiàn)荷載集度(按梯形分布)：qwk：風(fēng)荷載線(xiàn)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)；H：幕墻橫梁計(jì)算間距(mm)；qwk=wkH=0.001×800=0.8N/mmqw：風(fēng)荷載線(xiàn)分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)；qw=1.4qwk=1.4×0.8=1.12N/mm(2)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用的線(xiàn)荷載集度(按梯形分布)：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0.16；Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)，(重要指面板組件)；A：幕墻平面面積(mm2)；qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2023]=5.0×0.16×0.001=0.0008MPaqEk：橫梁受水平地震作用線(xiàn)荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；H：幕墻橫梁計(jì)算間距(mm)；qEk=qEAkH=0.0008×800=0.64N/mmqE：橫梁受水平地震作用線(xiàn)荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)；qE=1.3qEk=1.3×0.64=0.832N/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組合設(shè)計(jì)值：……5.4.1[JGJ102-2023]q=qw+0.5qE=1.12+0.5×0.832=1.536N/mm用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值：……5.4.1[JGJ102-2023]qk=qwk=0.8N/mm(4)橫梁在風(fēng)荷載及地震組合作用下的彎矩值(按梯形分布)：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)；H：幕墻橫梁計(jì)算間距(mm)；采用Sw+0.5SE組合：……5.4.1[JGJ102-2023]Mw=qwB2(3-(H/B)2)/24ME=qEB2(3-(H/B)2)/24My=Mw+0.5ME=qB2(3-(H/B)2)/24=1.536×12023×(3-(800/1200)2)/24=235520N·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(xiàn)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；H1：橫梁自重荷載作用高度(mm)，對(duì)掛式結(jié)構(gòu)取橫梁下分格高，對(duì)非掛式結(jié)構(gòu)取橫梁上分格高；Gk=0.001×H1=0.001×800=0.8N/mmG：橫梁自重線(xiàn)荷載設(shè)計(jì)值(N/mm)；G=1.2Gk=1.2×0.8=0.96N/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=0.96×12023/8=172800N·mm擬定材料的截面參數(shù)(1)橫梁抵抗矩預(yù)選：Wnx：繞X方向橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)；Wny：繞Y方向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(N·mm)；My：風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合值(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,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》GB50429-2023，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=172800/1.05/215=765.449mm3Wny=My/γyfs=235520/1.05/215=1043.278mm3(2)橫梁慣性矩預(yù)選：df1,lim：按規(guī)范規(guī)定，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)范規(guī)定，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/T21086-2023尚有如下規(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)當(dāng)大于20mm；當(dāng)跨距＞4500mm時(shí)，絕對(duì)撓度不應(yīng)當(dāng)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=1200/250=4.8mmB/500=1200/500=2.4mm對(duì)本例?。篸f1,lim=4.8mmdf2,lim=2.4mmqk：風(fēng)荷載作用線(xiàn)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(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240EIymin……(受風(fēng)荷載與地震作用的撓度計(jì)算)Iymin=qkB4(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240Edf1,lim=0.8×12023(25/8-5(800/2/1200)2+2(800/2/1200)4)/240/206000/4.8=18133.765mm4Gk：橫梁自重線(xiàn)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；Ixmin：繞X軸最小慣性矩(mm4)；df2,lim=5GkB4/384EIxmin……(自重作用下產(chǎn)生的撓度計(jì)算)Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim=5×0.8×12023/384/206000/2.4=43689.32mm4 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)：角鋼L5×4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=92600mm4繞Y軸慣性矩：Iy=92600mm4繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=6700mm3繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=2560mm3繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny1=6700mm3繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny2=2560mm3型材凈截面面積：An=389.7mm2型材線(xiàn)密度：γg=0.030591N/mm橫梁與立柱連接時(shí)角片與橫梁連接處橫梁壁厚：t=4mm橫梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：tx=4mm橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度：ty=4mm型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(繞X軸)：Sx=2595mm3型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(繞Y軸)：Sy=2595mm3塑性發(fā)展系數(shù)：γx=γy=1.05幕墻橫梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算按橫梁強(qiáng)度計(jì)算公式，應(yīng)滿(mǎn)足：Mx/γxWnx+My/γyWny≤fs……6.2.4[JGJ102-2023]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：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》GB50429-2023，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=172800/1.05/2560+235520/1.05/2560=151.905MPa≤215MPa橫梁抗彎強(qiáng)度滿(mǎn)足規(guī)定。橫梁的撓度計(jì)算由于慣性矩預(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(mǎn)足規(guī)定：實(shí)際選用的型材慣性矩為：Ix=92600mm4Iy=92600mm4預(yù)選值為：Ixmin=43689.32mm4Iymin=18133.765mm4橫梁撓度的實(shí)際計(jì)算值如下：df1=qkB4(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240EIy=0.8×12023(25/8-5(800/2/1200)2+2(800/2/1200)4)/240/206000/92600=0.94mmdf2=5GkB4/384EIx=5×0.8×12023/384/206000/92600=1.132mmdf1,lim=4.8mmdf2,lim=2.4mm所以，橫梁撓度滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定。橫梁的抗剪計(jì)算校核依據(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(1-H/2B)/2=0.8×1200(1-800/2/1200)/2=320N(2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)；Vw=1.4Vwk=1.4×320=448N(3)VEk：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)；VEk=qEkB(1-H/2B)/2=0.64×1200(1-800/2/1200)/2=256N(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)；VE=1.3VEk=1.3×256=332.8N(5)Vx：水平總剪力(N)；采用Vw+0.5VE組合Vx=Vw+0.5VE=448+0.5×332.8=614.4N(6)Vy：垂直總剪力(N)：Vy=1.2×0.001×BH1/2=1.2×0.001×1200×800/2=576N(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[JGJ102-2023]=614.4×2595/92600/4=4.304MPa4.304MPa≤125MPaτy：橫梁垂直方向剪應(yīng)力(N)；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[JGJ102-2023]=576×2595/92600/4=4.035MPa4.035MPa≤125MPa橫梁抗剪強(qiáng)度能滿(mǎn)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：25m；2：板塊凈尺寸：a×b=1200mm×800mm；3：石材配置：托板式δ25mm，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0.16；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[JGJ102-2023]=5×0.16×0.00075=0.0006MPa(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[JGJ102-2023]q=1.4wk+0.5×1.3qEAk=1.4×0.001+0.5×1.3×0.0006=0.00179MPa石材的抗彎設(shè)計(jì)(1)計(jì)算邊長(zhǎng)的擬定：a：短槽連接邊邊長(zhǎng)：1200mm；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)；由于：a-2a1=900>b=800，所以：a0=800mmb0=900mm(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0.889，查表得：0.1487；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：25mm；應(yīng)力設(shè)計(jì)值為：σ=6×m×q×b02/t2……5.5.4[JGJ133-2023]=6×0.1487×0.00179×9002/252=2.07MPa2.07MPa≤3.72MPa強(qiáng)度能滿(mǎn)足規(guī)定。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[JGJ133-2023]，取1.25；n：一個(gè)連接邊上的短槽數(shù)量：2；t：石材厚度：25mm；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[JGJ133-2023]=0.00179×1200×800×1.25/(2×(25-6)×80)=0.707MPa0.707MPa≤1.86MPa石材抗剪強(qiáng)度能滿(mǎn)足。短槽托板剪應(yīng)力校核校核依據(jù)：τ2≤τp=140MPaτ2：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[JGJ133-2023]，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[JGJ133-2023]=0.00179×1200×800×1.25/(2×2×300)=1.79MPa1.79MPa≤140MPa短槽托板抗剪強(qiáng)度能滿(mǎn)足。連接件計(jì)算基本參數(shù)：1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：25m；2：立柱計(jì)算間距：B1=1200mm；3：橫梁計(jì)算分格尺寸：寬×高=B×H=1200mm×800mm；4：幕墻立柱跨度：L=5100mm；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(chēng)直徑：12mm；9：立柱受力模型：?jiǎn)慰绾?jiǎn)支；10：連接形式：立柱與主體螺栓連接；立柱與橫梁焊接連接；由于B>H，所以本處幕墻橫梁按梯形荷載模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算：橫梁與立柱間焊接強(qiáng)度計(jì)算(1)風(fēng)荷載作用下橫梁剪力設(shè)計(jì)值(按梯形分布)：Vw=1.4wkHB(1-H/2B)/2=1.4×0.001×800×1200×(1-800/2/1200)/2=448N(2)地震作用下橫梁剪力標(biāo)準(zhǔn)值(按梯形分布)：VEk=βEαmaxGk/A×HB(1-H/2B)/2=5.0×0.16×0.001×800×1200×(1-800/2/1200)/2=256N(3)地震作用下橫梁剪力設(shè)計(jì)值：VE=1.3VEk=1.3×256=332.8N(4)連接部位水平總剪力N1：采用Sw+0.5SE組合：N1=Vw+0.5VE=448+0.5×332.8=614.4N(5)自重荷載計(jì)算：N2k：自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)：B：橫梁寬度(mm)；Hg：橫梁受自重荷載分格高(mm)；N2k=0.001×B×Hg/2=0.001×1200×800/2=480NN2：自重荷載(N)：N2=1.2×N2k=1.2×480=576N(6)連接處組合荷載V：采用SG+Sw+0.5SEV=(N12+N22)0.5=(614.42+5762)0.5=842.178N(7)連接焊縫的強(qiáng)度計(jì)算：V：連接處的組合總剪力(N)；Lw：角焊縫的總有效長(zhǎng)度(mm)；hf：角焊縫的高度(mm)；ffw：角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)；f：焊縫最大應(yīng)力值(MPa)；f=V/0.707/Lw/hf=842.178/0.707/80/4=3.722MPa3.722MPa≤160MPa焊縫強(qiáng)度可以滿(mǎn)足規(guī)定!立柱與主結(jié)構(gòu)連接(1)連接處風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算：Nwk：連接處風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)：B1：立柱計(jì)算間距(mm)；L：立柱跨度(mm)；Nwk=wkB1=0.001×1200×5100=6120NNw：連接處風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(N)：Nw=1.4Nwk=1.4×6120=8568N(2)連接處地震作用設(shè)計(jì)值：NEk：連接處地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(N)：B1：立柱計(jì)算間距(mm)；L：立柱跨度(mm)；NEk=βEαmaxGk/A×B1=5×0.16×0.0011×1200×5100=5385.6NNE：連接處地震作用設(shè)計(jì)值(N)：NE=1.3NEk=1.3×5385.6=7001.28N(3)連接處水平剪切總力：N1：連接處水平總力(N)：采用Sw+0.5SE組合：N1=Nw+0.5NE=8568+0.5×7001.28=12068.64N(4)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=0.0011×1200×5100=6732NNG：連接處自重總值設(shè)計(jì)值(N)：NG=1.2NGk=1.2×6732=8078.4N(5)連接處總剪力：N：連接處總剪力(N)：N=(N12+NG2)0.5=(12068.642+8078.42)0.5=14522.831N(6)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175MPa；Nv3b=nv3πd2fv3b/4=2×3.14×122×175/4=39564NNnum3：螺栓個(gè)數(shù)：Nnum3=N/Nv3b=14522.831/39564=0.367個(gè)實(shí)際取2個(gè)(7)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(chēng)直徑：12mm；t2：連接部位立柱壁厚：4mm；fc4：型材的承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)Q235取305MPa；Nc4=2×Nnum3dt2fc4=2×2×12×4×305=58560N58560N≥14522.831N強(qiáng)度可以滿(mǎn)足規(guī)定!(8)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：連接螺栓公稱(chēng)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=2×2×12×6×305=87840N87840N≥14522.831N強(qiáng)度可以滿(mǎn)足規(guī)定!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：25m；2：立柱跨度：L=5100mm；3：立柱計(jì)算間距：B=1200mm；4：立柱力學(xué)模型：?jiǎn)慰绾?jiǎn)支；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)：C30；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=5.0×0.16×0.0011=0.00088MPa(2)幕墻受水平荷載設(shè)計(jì)值組合：采用Sw+0.5SE組合：……5.4.1[JGJ102-2023]q=1.4wk+0.5×1.3qEk=1.4×0.001+0.5×1.3×0.00088=0.001972MPa(3)立柱單元自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Gk=0.0011×BL=0.0011×1200×5100=6732N(4)校核處埋件受力分析：V：剪力(N)；N：軸向拉力(N)；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=1.2×6732=8078.4NN=qBL=0.001972×1200×5100=12068.64NM=e0V=100×8078.4=807840N·mm埋件計(jì)算校核依據(jù)，同時(shí)滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件：a：AS≥V/aravfy+N/0.8abfy+M/1.3arabfyzC.0.1-1[JGJ102-2023]b：AS≥N/0.8abfy+M/0.4arabfyzC.0.1-2[JGJ102-2023]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(xiàn)之間的距離(mm)；此外：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??；av=(4.0-0.08d)×(fc/fy)0.5C=(4.0-0.08×12)×(14.3/300)0.5=0.664ab=0.6+0.25t/dC.0.1-6[JGJ102-2023]=0.6+0.25×8/12=0.767AS=nπd2/4=4×3.14×122/4=452.16mm2V/aravfy+N/0.8abfy+M/1.3arabfyz=8078.4/1/0.664/300+12068.64/0.8/0.767/300+807840/1.3/1/0.767/300/120=128.621mm2≤AS=452.16mm2N/0.8abfy＋M/0.4arabfyz=12068.64/0.8/0.767/300+807840/0.4/1/0.767/300/120=138.704mm2≤A