石材幕墙计算要领.doc

中粮●祥云国际二期公共空间石材幕墙计算书 1.石材计算 本石材幕墙采用上下固定短槽式连接,抗折强度fgk＝8N/mm2的天然花岗岩板,标高5.7米处幕墙为不利部位，该处石材最大分格为 H(高)×B(宽)＝600mm×1200mm。 1. 荷载的计算 风荷载标准值为 Wk＝βgZ·μs1·μz·Wo ＝2.262×1.2×.74×.3 ＝.603 KN／m2 计算中取Wk＝.603 KN／m2 水平分布的地震作用标准值为 qEk＝βe·αmax·G／A 式中： G——石板自重标准值 G＝γ石·H·B·t·1.05 ＝28×600×1200×25×10-9×1.05 ＝.529KN 其中： γ石——石材密度，取28KN/m3 t——石板的厚度(mm) A＝B×H＝1.2×.6＝.72m2 则 qEk＝βe·αmax·G／A ＝5×.08×.529/.72 ＝.294KN/m2 水平荷载组合设计值为 q ＝(1.4×Wk＋1.3×0.6×qEk)×10-3 ＝(1.4×.603＋1.3×0.6×.294)×10-3 ＝.001N/mm2 2. 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×Wk×L2/t2 ＝6×.139×.603×10-3×8402/252 ＝.568N/mm2fg＝3.72N/mm2 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 fg——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×qEk×L2/t2 ＝6×.139×.294×10-3×8402/252 ＝.277N/mm2 石材应力组合设计值为 σ＝1.4×σwk＋1.3×0.6×σEk ＝1.4×.568＋1.3×0.6×.277 ＝1.01N/mm2≤fg＝3.72N/mm2 所以石材抗拉承载力满足要求。 (2)抗剪强度验算 在风荷载和水平地震作用下，石材受到钩板传来的剪力。 则钩板在石材中产生的剪应力设计值为 τ ＝q·B·H·β/(n(t-c)·S) ＝.001×1200×600×1.32/(2×(25-6)×60) ＝.42N/mm2≤fs＝1.86N/mm2 式中： β——钩板个数系数， n——钩板个数 fs——石材抗剪强度设计值 s——钩板入孔弧长(mm) c——槽口宽度(mm) 所以石材抗剪承载力满足要求。 (3)钩板强度验算 在风荷载和垂直于板面方向的地震作用下，钩板承受的剪应力设计值按照下式计算得： τ＝q·B·H·β/(2·n·Ap) ＝.001×1200×600×1.32/(2×2×90) ＝2.64N/mm2≤125N/mm2 式中： β——钩板个数系数， n——长边上的钩板个数 Ap——钩板的截面积 所以钩板的抗剪强度满足要求。 石材幕墙竖框的设计计算 幕墙中的危险部位位于5.7米处,竖框采用双跨梁计算模型，竖框承担的分格宽B＝1.2m，层间高5.7m，短跨长2.85m。 所选用竖框的截面特性如下： Ix——对x轴方向的惯性矩＝101cm4 Iy——对y轴方向的惯性矩＝16.6cm4 Wx——对x轴方向的抵抗矩＝25.3cm3 Wy——对y轴方向的抵抗矩＝5.79cm3 A0——截面面积＝1020mm2 力学模型图如下： 1)荷载计算 a. 风荷载标准值的计算 Wk＝βgZ·μs1·μz·Wo ＝2.262×1.2×.74×.3 ＝.603 KN／m2 计算中取Wk＝.603 KN／m2 b. y轴方向(垂直于幕墙表面)的地震作用为 qEy＝βe·αmax·G／A 式中：qEy——作用于幕墙平面外水平分布地震作用(KN／m2)； G ——幕墙构件的重量(KN)； A ——幕墙构件的面积(m2)； αmax——水平地震影响系数最大值，取.08； βe——动力放大系数，取5 。 其中：G＝L×B×t×γ石×1.05 ＝5.7×1.2×25×28×1.05/1000 ＝5.027ＫＮ 式中：L——计算层间高 m；