大连某续建工程干挂石材幕墙设计计算书.docx

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1、第二部分干挂花岗岩石材幕墙计算书目录一、计算引用的规范、标准及资料 351. 幕墙设计规范： 372. 建筑设计规范： 373. 铝材规范： 384. 金属板及石材规范： 385. 玻璃规范： 386. 钢材规范： 387. 胶类及密封材料规范： 398. 门窗及五金件规范： 399. 建筑结构静力计算手册（第二版 ） 4010. 土建图纸： 40二、基本参数 401. 幕墙所在地区： 402. 地区粗糙度分类等级： 403. 抗震烈度： 40三、幕墙承受荷载计算 401. 风荷载标准值计算： 402. 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值： 413. 作用效应组合： 41四、幕墙立柱计算

2、421. 立柱型材选材计算： 422. 确定材料的截面参数： 433. 选用立柱型材的截面特性： 434. 立柱的抗弯强度计算： 435. 立柱的挠度计算： 446. 立柱的抗剪计算： 44五、幕墙横梁计算 451. 横梁型材选材计算： 452. 确定材料的截面参数： 463. 选用横梁型材的截面特性： 494. 幕墙横梁的抗弯强度计算： 495. 横梁的挠度计算： 506. 横梁的抗剪计算： （梯形荷载作用下 ） 50六、短槽式 （托板 ）连接石材的选用与校核 511. 石材板块荷载计算： 512. 石材的抗弯设计： 523. 短槽托板在石材中产生的剪应力校核： 524. 短槽托板剪应力校核

3、： 53七、连接件计算 531. 横梁与角码间连结： 532. 角码与立柱连接： 543. 立柱与主结构连接 56八、幕墙后置埋件计算 571. 荷载标准值计算： 582. 后埋件计算： 583. 锚板总面积校核： 594. 化学锚栓设计计算： 59九、幕墙焊缝计算 601. 受力分析： 612. 焊缝特性参数计算： 603. 焊缝校核计算： 61十、石材幕墙幕墙胶类及伸缩缝计算 611.立柱连接伸缩缝计算： 612.耐侯胶胶缝计算： 61JGJ102-2003 JGJ133-2001 CECS127-2001DBJ/CT014-2001GB/T18091-2000GB/T15225-94GB

4、/T15226-94GB/T15227-94GB/T15228-94GB/T18250-2000GB/T18575-2001石材幕墙设计计算书、计算引用的规范、标准及资料1. 幕墙设计规范：建筑幕墙 JG3035-1996玻璃幕墙工程技术规范 金属与石材幕墙工程技术规范 点支式玻璃幕墙工程技术规程 全玻璃幕墙工程技术规程 玻璃幕墙光学性能 建筑幕墙物理性能分级 建筑幕墙空气渗透性能测试方法 建筑幕墙风压变形性能测试方法 建筑幕墙雨水渗透性能测试方法 建筑幕墙平面内变形性能检测方法 建筑幕墙抗震性能振动台试验方法GB/T5117-1995GB/T5118-1995点支式玻璃幕墙支承装置 吊挂式玻

5、璃幕墙支承装置2. 建筑设计规范： 建筑结构荷载规范 钢结构设计规范 冷弯薄壁型钢结构设计规范 高层民用钢结构技术规程 建筑设计防火规范 高层民用建筑设计防火规范 建筑物防雷设计规范 工程抗震术语标准 中国地震烈度表 建筑抗震设计规范 建筑抗震设防分类标准 中国地震动参数区划图 采暖通风与空气调节设计规范 高层建筑混凝土结构技术规程 混凝土结构设计规范 民用建筑热工设计规范 民用建筑隔声设计规范 建筑结构可靠度设计统一标准 建筑装饰工程施工质量验收规范 建筑钢结构焊接技术规程 钢结构防火涂料 碳钢焊条 低合金钢焊条JG138-2001JG139-2001GB50009-2001GB50017-

6、2003GB50018-2002JGJ99-98GBJ16-87（2001 版 ）GB50045-2001GB50057-2000JGJ/T97-95GB/T17742-1999GB50011-2001GB50223-2004GB18306-2000GB50019-2003JGJ3-2002GB50010-2002GB50176-93GBJ118-88GB50068-2001GB50210-2001JGJ81-2002GB14907-2002铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求 YS/T437-2000YS/T429.1-2000YS/T429.2-2000YS/T431-2000YS/T4

7、32-20003. 铝材规范：铝幕墙板 板基铝幕墙板 氟碳喷漆铝单板 铝及铝合金彩色涂层板、带材 铝塑复合板用铝带铝合金建筑型材 建筑铝型材 基材GB/T5237-2000GB/T5237.1-2004GB/T5237.2-2004GB/T5237.3-2004GB/T5237.4-2004GB/T5237.5-2004GB/T3190-1996GB/T3880-1997建筑铝型材 阳极氧化、着色型材建筑铝型材 电泳涂漆型材建筑铝型材 粉末喷涂型材建筑铝型材 氟碳漆喷涂型材 变形铝及铝合金化学成份 铝及铝合金轧制板材1999建筑用铝型材、铝板氟碳涂层4. 金属板及石材规范：天然花岗石荒料天然大

8、理石荒料天然板石天然花岗石建筑板材天然大理石建筑板材干挂石材幕墙用环氧胶粘剂天然饰面石材术语 建筑材料放射性核素限量 铝塑复合板 建筑瓷板装饰工程技术规范 建筑装饰用微晶玻璃5. 玻璃规范： 建筑玻璃应用技术规程 普通平板玻璃 浮法玻璃钢化玻璃JG/T133-2000JC/T204-2001JC/T202-2001GB/T18606-2001GB/T18601-2001JC/T79-2001JC/T887-2001GB/T13890-92GB6566-2001GB/T17748-1999CECS101： 98JC/T872-2000JGJ113-2003GB4871-1995GB11614GB

9、/T9963-1998幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃GB/T17841-1999建筑用安全玻璃 防火玻璃GB15763.1-2001中空玻璃夹层玻璃 镀膜玻璃 第一部分镀膜玻璃 第二部分 热反射玻璃 热弯玻璃GB/T11944-2002GB9962-1999 阳光控制镀膜玻璃 GB/T18915.1-2002低辐射镀膜玻璃 GB/T18915.2-2002JC693-1998JC/T915-20036. 钢材规范：不锈钢棒 不锈钢冷加工钢棒 不锈钢冷扎钢板 不锈钢热扎钢板GB/T1220-1992GB/T4226-1984GB/T3280-1992GB/T4237-1992锈钢热扎钢带冷拔异形钢管

10、碳素结构钢优质碳素结构钢合金结构钢 不锈钢和耐热钢冷扎带钢高耐候结构钢焊接结构用耐候钢低合金高强度结构钢GB/T5090GB/T3094-2000GB/T1079-1988GB/T699-1999GB/T3077-1999GB/T4239-1991GB/T4171-2000GB/T4172-2000GB/T1591-1994碳素结构和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带 GB/T912-1989 碳素结构和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带 GB/T3274-1988 结构用无缝钢管 JBJ102 金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求 GB/T13912-19927.胶类及密封材料规范： 混凝土接缝用密封胶

11、硅酮建筑密封胶 建筑用硅酮结构密封胶 聚硫建筑密封胶 中空玻璃用弹性密封剂 幕墙玻璃接缝用密封胶 石材幕墙接缝用密封胶 中空玻璃用丁基热熔密封胶 彩色钢板用建筑密封胶 工业用橡胶板 绝热用岩棉、矿棉及其制品 建筑用防霉密封胶 建筑表面用有机硅防水剂 聚氨酯建筑密封胶 8.门窗及五金件规范： 铝合金门铝合金窗JC/T881-2001GB/14683-2003GB16776-2003JC483-1992JC486- 2001JC/T882-2001JC/T883-2001JC/T914-2003JC/T884-2001GB/T5574-1994GB/T11835-98JC/T885-2001JC/

12、T902-2002JC/T482-2003GB/T8478-2003GB/T8479-2003建筑外窗抗风压性能分级及检测方法建筑外窗气密性能分级及检测方法GB/T7106-2002GB/T7107-2002建筑外窗水密性能分级及检测方法 建筑外窗空气隔声性能分级及检测方法 铝合金门窗工程设计、施工及验收规范GB/T7108-2002GB/T8485-2002DBJ15-30-2002建筑外窗采光性能分级及检测方法GB/T11976-2002地弹簧 平开铝合金窗执手 铝合金窗不锈钢滑撑 铝合金门插销 铝合金窗撑挡 铝合金门窗拉手 铝合金窗锁GB/T9296-1988GB/T9298-1988G

13、B/T9300-1988GB/T9297-1988GB/T9299-1988GB/T9301-1988GB/T9302-1988铝合金门锁 闭门器 推拉铝合金门窗用滑轮 紧固件 螺栓和螺钉 十字槽盘头螺钉GB/T9303-1988GB/T9305-1988GB/T9304-1988GB/T5277GB/T818-2000紧固件机械性能 紧固件机械性能 紧固件机械性能 紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱 螺母 粗牙螺纹 螺母 细牙螺纹 自攻螺钉GB3098.1-2000GB3098.2-2000GB3098.4-2000GB3098.5-2000紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱 GB3098.6

14、-2000GB3098.15-2000GB/T16823.1-1997紧固件机械性能 不锈钢螺母螺纹紧固件应力截面积和承载面积9.建筑结构静力计算手册(第二版 ) 10.土建图纸：、基本参数1. 幕墙所在地区：大庆地区；2. 地区粗糙度分类等级：幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范 (GB50009-2001)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； 依照上面分类标准，本工程按 B 类地区考虑。3. 抗震烈度：按照国家规范建筑抗震设计规范 (

15、GB50011-2001)、中国地震动参数区 划图(GB18306-2000)规定，大庆地区地震基本烈度为 6度，地震动峰值加速度 为0.05g，水平地震影响系数最大值为：a maF0.08。三、幕墙承受荷载计算1. 风荷载标准值计算：幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算：w k= 3 gz ii z(1 sW07.1.1-2GB50009-2001上式中：w k：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa);Z ：计算点标高： 9.754m；3 gz：瞬时风压的阵风系数；根据不同场地类型 , 按以下公式计算 :3 gz=K(1+2 1 f)其中 K 为地区粗糙度调整

16、系数，1 f 为脉动系数A类场地:3 gz=0.92*(1+21 f)其中：-0.121 f =0.387*(Z/10)-0.12B类场地:3 gz=0.89*(1+21 f)其中：1 f =0.5(Z/10) -0.16C类场地:3 gz=0.85*(1+21 f)其中：-0.221 f =0.734(Z/10) -0.22D类场地:3 gz=0.80*(1+21 f)其中：1 f=1.2248(Z/10) -0.3对于B类地区，9.754m；高度处瞬时风压的阵风系数:B gz=0.89*(1+2*(0.5(Z/10)-0.16 )=1.7836卩 z=1.379*(Z/10)当 Z300m

17、时，取 Z=300m 当 Z350m时，取 Z=350m 当 Z400m时，取 Z=400m 当 Z450m时，取 Z=450m 当 Z30m时，9.754m高度处风压高度变化系数：0.32=1.000卩z：风压高度变化系数； 根据不同场地类型 , 按以下公式计算 :类场地:取 Z=10m；类场地:取 Z=15m；类场地:取 Z=30m；类场地: 0.24对于 B 类地区，卩 z= (Z/10)卩s：风荷载体型系数，根据计算点体型位置取2.0 ;w 0 :基本风压值(MPa)，根据现行 GB50009-2001附表 D.4( 全国基本风压分布图)中数值采用， 按重现期 50 年， 大庆地区取

18、0.00065MPa；W k= B gz 卩 z 卩 sW0=1.7836*1.000*2.0*0.00065=0.002319MPa2. 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值：q ea= B e a maG/A534JGJ102-2003q EAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa);B E：动力放大系数，取5.0 ;a max：水平地震影响系数最大值，取 0.08 ；G k：幕墙构件的重力荷载标准值(N);A ：幕墙构件的面积 (mm2);3. 作用效应组合： 荷载和作用效应按下式进行组合：S= 丫 GSsk+ w y Svk+ e y ESEk 5.4.1JGJ102-2

19、003上式中：S ：作用效应组合的设计值；S Gk：重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值；S wk、SEk：分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生的效应标准值； 丫 G 丫 w、YE：各效应的分项系数；书w、书E：分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。上面的 丫 G、丫 w、丫 E 为分项系数，按 5.4.2、5.4.3、544JGJ102-2003规定 如下：进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载力计算时：重力荷载： y G： 1.2；风 荷 载： y w： 1.4；地震作用： y E： 1.3；进行挠度计算时；重力荷载：丫 G 1.0 ；风荷载：丫 w： 1.0 ；地震作用：可不做组合考虑；

20、上式中，风荷载的组合系数 书w为1.0 ； 地震作用的组合系数书E为0.5 ;四、幕墙立柱计算基本参数：1 :计算点标高：9.754m；2 :力学模型：单跨简支梁；3 :立柱跨度：L=4200mm4 :立柱左分格宽：1500mm立柱右分格宽：1500mm5 :立柱计算间距（指立柱左右分格平均宽度）：B=1500mm6 :板块配置：石材；7 :立柱材质：Q2358 :安装方式：偏心受拉；本处幕墙立柱按单跨简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下:弯剪力图閃q （畑！;11 t el f4 iIlli1I . 1 j-,l(1nLXl+律窗姒受丿用/.1. 立柱型材选材计算：（1）风荷载作用的线荷

21、载集度（按矩形分布）：q wk：风荷载线分布最大荷载集度标准值（N/mm）;w k：风荷载标准值（MPa）；B :幕墙立柱计算间距（mm）;q wk=wB=0.002319*1500=3.4785N/mmq w：风荷载线分布最大荷载集度设计值（N/mm）;q w=1.4q wk=1.4*3.4785=4.8699N/mm(2) 水平地震作用线荷载集度 (按矩形分布 )：q EAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa);B E：动力放大系数,取5.0 ;a max：水平地震影响系数最大值，取 0.08 ；G k：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)；A ：幕墙构件的面积

22、(mm2) ;q eai= B e a maG/A 5.3.4JGJ102-2003=5.0*0.08*0.0011=0.00044MPaq Ek：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)；q Ek=qEAkB=0.00044*1500=0.66N/mmq e：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm);q E=1.3qEk=1.3*0.66=0.858N/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：5.4.1JGJ102-2003q=q w+0.5qE=4.8699+0.5*0.858=5.2989N/mm用于挠度计算时，

23、采用Sw标准值：5.4.1JGJ102-2003q k=qwk=3.4785N/mm(4) 立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值：M x：弯矩组合设计值(N mm)M w：风荷载作用下立柱产生的弯矩设计值(N mm)M e：地震作用下立柱产生的弯矩设计值(N mm)L :立柱跨度(mm);采用Sw+0.5Se组合：2M w=qwL2/82M E=qEL2/8M x=-qk(L13+ L23)/8L=-3.4785*(3003 *42003)/8=-6143900.625N mm2. 确定材料的截面参数：(1) 立柱抵抗矩预选值计算：W nx：立柱净截面抵抗矩预选值伸询;M x：弯矩组合设计值(N

24、mm)Y :塑性发展系数：取1.05 ;f s：型材抗弯强度设计值(MPa)，对Q235取215MPaW nx = M/ 丫 =11134314/1.05/2153=49321.41mm(2)立柱惯性矩预选值计算： qEILddk：风荷载线荷载集度标准值(N/mm);:型材的弹性模量(MPa)，对Q235取206000MP xmin :材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm);:计算跨度(mm)；f,lim :按规范要求，立柱的挠度限值(mm)；4f,lim =5qkL/384EI xminL/250=4100/250=16.4mm取：dIf,lim =16.4mm4xmin=5qkL /384E

25、df,lim =5*3.4785*41004/384/206000/16.4=3788394mm 4fs=215MPa t s=125MPa E=206000MPa3选用立柱型材的截面特性： 按上一项计算结果选用型材号：63# 型材的抗弯强度设计值： 型材的抗剪强度设计值： 型材弹性模量： 绕X轴惯性矩：I x=512270mm绕Y轴惯性矩：I y=118870m?n绕X轴净截面抵抗矩：VU=16263mm绕X轴净截面抵抗矩：W=16263mm 型材净截面面积：A=844.6mm 型材线密度：丫 g=0.066301N/mmY =1.05A/ cm2 =8.45x-x 轴：x。/cm=i.39

26、z4/cm =51.2Wx /cm3 =16.3Sx /cm3 =9.8ix / cm=2.46y-y 轴：4/cm =11.9叽 /cm3=8.5叽 /cm3=4.6iy /cm=1.19y1 y1 轴：型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=5mm 型材受力面对中性轴的面积矩：Sx=9824mm 塑性发展系数：I4y1/ cm 4 =28.34. 立柱的抗弯强度计算：(1) 立柱轴向拉力设计值：N k ：立柱轴向拉力标准值 (N) ；q ga：幕墙单位面积的自重标准值(N);A ：立柱单元的面积 (mm2) ；B ：幕墙立柱计算间距 (mm)；L ：立柱跨度 (mm)；N k=qGAkA=

27、q GAkBL=0.0011*1500*4100=6765NN ：立柱轴向拉力设计值 (N)；N=1.2N k=1.2*6765=8118N(2) 抗弯强度校核： 按单跨简支梁 (受拉)立柱抗弯强度公式 ,应满足：N/A n+MX/ 丫 WW fs6.3.7JGJ102-2003上式中：N ：立柱轴力设计值 (N)；M x：立柱弯矩设计值(N mm)A n：立柱净截面面积(mn2);W nx：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mn3);Y :塑性发展系数，取1.05 ;f s：型材的抗弯强度设计值，取 215MPa则：N/A n+M/ 丫 WX=8118/844.6+11134314/1.05/1

28、6263 =162.3869MPa 215MPa立柱抗弯强度满足要求。5. 立柱的挠度计算：因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的立柱惯性矩大于预选值，挠度就满足要求： 实际选用的型材惯性矩为： I x=3090432mm4预选值为： I xmin=2904490mm4 所以，立柱挠度满足规范要求。6. 立柱的抗剪计算：校核依据：T max T s = 125MPa (立柱的抗剪强度设计值)(1) V wk：风荷载作用下剪力标准值(N):V wk=wkBL/2=0.002319*1150*4100/2=5467.043N(2) Vw：风荷载作用下剪力设计值(N):V w=1.4Vw

29、k =1.4*5467.043 =7653.86N（3）V Ek：地震作用下剪力标准值（N）:V Ek=qEAkBL/2 =0.00044*1150*4100/2 =1037.3N（4）Ve：地震作用下剪力设计值（N）:V E=1.3VEk =1.3*1037.3 =1348.49N（5）V ：立柱所受剪力设计值组合：采用V+0.5Ve组合：V=V w+0.5VE =7653.86+0.5*1348.49 =8328.105N（6）立柱剪应力校核：T max：立柱最大剪应力（N）；V ：立柱所受剪力 （N）；S x：立柱型材受力面对中性轴的面积矩（mn3）；I x：立柱型材截面惯性矩（mn4）

30、；t:型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度（mm）；ma=8328.105*23424/3090432/8=7.8904MPa7.8904MPa H所以本处幕墙横梁按梯形荷载简支梁力学模型进行设计计算，受力模 型如下：哋任（M）前力駅V）丄、._1横梁型材选材计算：（1）横梁在风荷载作用下的线荷载集度（按梯形分布）：q wk：风荷载线分布最大荷载集度标准值（N/mm）;w k：风荷载标准值（MPa）；H :幕墙横梁计算间距（mm）;q wk=wH=0.002319*536=1.2430N/mmq w：风荷载线分布最大荷载集度设计值（N/mm）;q w=1.4q wk=1.4*1.2430=1.7

31、402N/mm（2）垂直于幕墙平面的分布水平地震作用的线荷载集度（按梯形分布）:q EAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用（MPa）;B E：动力放大系数，取5.0 ;a max：水平地震影响系数最大值，取 0.08 ;G k：幕墙构件的重力荷载标准值（N）,（主要指面板组件）；A :幕墙平面面积伸吊）;q eai= B e a maG/A 5.3.4JGJ102-2003=5.0*0.08*0.001=0.0004MPaq Ek：横梁受水平地震作用线荷载集度标准值（N/mm）;H :幕墙横梁计算间距（mm）;q Ek=qEAkH=0.0004*536=0.2144N/mmq e：横梁受水平

32、地震作用线荷载集度设计值（N/mm）;q E=1.3q Ek=1.3*0.2144=0.27872N/mm(3) 幕墙横梁受荷载集度组合：用于强度计算时，采用 S+0.5Se组合设计值：5.4.1JGJ102-2003q=q w+0.5qE=1.7402+0.5*0.27872=1.87956N/mm用于挠度计算时，采用 S标准值：5.4.1JGJ102-2003q k=qwk=1.2430N/mm(4) 横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值 ( 按梯形分布 )：M y：横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N mm)M w：风荷载作用下横梁产生的弯矩(N mm)M e：地震作用下横梁产生的弯

33、矩(N mm)B ：横梁跨度 (mm)；H ：幕墙横梁计算间距 (mm)；采用 Sw+0.5Se组合：5.4.1JGJ102-200322M w=qwB2(3-(H/B) 2)/24M E=qEB2(3-(H/B) 2)/24M y=Mw+0.5ME22=qB 2(3-(H/B) 2)/2422=1.87956*11502*(3-(536/1150) 2)/24=288215.2N mm(5) 横梁在自重荷载作用下的弯矩值 ( 按矩形分布 )：G k：横梁自重线荷载标准值(N);H ：横梁计算间距 (mm)；G k=0.002319*H =0.002319*536 =1.2430N/mmG ：

34、横梁自重线荷载设计值 (N) ；G=1.2G k=1.2*1.2430 =1.4916N/mmM x：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N mm)B ：横梁跨度 (mm)；M x=GB2/8 =1.4916*11502/8=246580.1N mm2. 确定材料的截面参数：(1) 横梁抵抗矩预选：W nx :绕X方向横梁净截面抵抗矩预选值(mm)；W ny：绕丫方向横梁净截面抵抗矩预选值(mn)；M x：横梁在自重荷载作用下的弯矩(N mm)M y：风荷载及地震作用弯矩组合值(N mm)Y :塑性发展系数：取1.05 ;f s：型材抗弯强度设计值(MPa),对Q235取215; 按下面公式计算

35、：W nx = MM 丫 fs=246580.1/1.05/215=1092.271mm 3W ny = M/ 丫 f s=288215.2/1.05/2153 =1276.701mm 3(2) 横梁惯性矩预选：d f,iim :按规范要求，横梁的挠度限值(mm)；B/250=1150/250=4.6mm取：d f,lim =4.6mmq k：风荷载作用线荷载集度标准值(N/mm);E :型材的弹性模量(MPa)，对Q235取206000MPI ymin :绕丫轴最小惯性矩(mn4)；B ：横梁跨度 (mm)；d f,lim =qkB4(25/8-5(H/2B) 2+2(H/2B) 4)/24

36、0EI ymin(受风荷载与地震作用的挠度计算)424I ymin=qkB4(25/8-5(H/2B) 2+2(H/2B) 4)/240Ed f,lim4=1.2430*11504*(25/8-5*(536/2/1150) 2+2*(536/2/1 1 50) 4)/240/206000/4.64=27333.42mm4G k：横梁自重线荷载标准值(N);I xmin :绕X轴最小惯性矩(mn4);d f,lim =5GkB4/384EI xmin(自重作用下产生的挠度计算 )I xmin =5GkB4/384Edf,lim4=5*0.6*11504/384/206000/4.64=14419

37、.7mmt=5mm3. 选用横梁型材的截面特性： 按照上面的预选结果选取型材： 选用型材号： 50*5 角钢 型材抗弯强度设计值： 215MPa 型材抗剪强度设计值： 125MPa 型材弹性模量： E=206000MPa 绕X轴惯性矩：I x=112100mm 绕 丫轴惯性矩： I y=112100mm4 绕X轴净截面抵抗矩：WXi=71150mm 绕 X 轴净截面抵抗矩： Wnx2=7900mm3 绕 丫 轴净截面抵抗矩： Wny1=7900mm3 绕 丫 轴净截面抵抗矩： Wny2=7900mm3 型材净截面面积： An=480mm2 型材线密度：丫 g=0.0377N/mm 横梁与立柱连

38、接时角片与横梁连接处横梁壁厚：横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：tx=5mm横梁截面垂直于丫轴腹板的截面总宽度：ty=5mm型材受力面对中性轴的面积矩（绕X轴）：Sx=3150mm 型材受力面对中性轴的面积矩 （绕丫轴）： Sy=3150mm3塑性发展系数：丫 =1.054. 幕墙横梁的抗弯强度计算： 按横梁强度计算公式 , 应满足：M x/ 丫 W+MI 丫 WK fs6.2.4JGJ102-2003上式中：M x：横梁绕X轴方向（幕墙平面内方向）的弯矩设计值（N mm）M y:横梁绕 丫轴方向（垂直于幕墙平面方向）的弯矩设计值（N mm）;W曲 横梁绕X轴方向（幕墙平面内方向）的净截面抵

39、抗矩（mni）;3W ny：横梁绕丫轴方向（垂直于幕墙平面方向）的净截面抵抗矩（mm）;Y :塑性发展系数，取1.05 ;f s：型材的抗弯强度设计值，取 215MPa 采用Sg+S+0.5Se组合,则：M xI 丫 WX+M/ 丫 3=246580.1/1.05/7900+288215.2/1.05/7900 =64.472MPa 215MPa横梁抗弯强度满足要求。5. 横梁的挠度计算：因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的横梁惯性矩大于预选值，挠度就满足要求：实际选用的型材惯性矩为：I x=112100mm44Iy=112100mm4预选值为：4Ixmin=14419.7mm4

40、Iymin=27333.42mm4所以，横梁挠度满足规范要求。6. 横梁的抗剪计算： （梯形荷载作用下 ）校核依据：T max T s=125MPa （型材的抗剪强度设计值）（1）Vwk：风荷载作用下剪力标准值（N）;V wk=qwkB（1-H/2B）/2 =1.2430*1150*（1-536/2/1150）/2=548.163N（2）V w：风荷载作用下剪力设计值（N）;V w=1.4Vwk=1.4*548.163 =767.4282N（3）V Ek：地震作用下剪力标准值（N）;V Ek=qEkB（1-H/2B）/2=0.2144*1150*（1-536/2/1150）/2=94.5504

41、N（4）Ve：地震作用下剪力设计值（N）;V E=1.3VEk =1.3*94.5504 =122.9155N（5）Vx：水平总剪力（N）;采用Vw+0.5Ve组合V x=Vw+0.5VE=767.4282+0.5*122.9155=828.886N（6）Vy：垂直总剪力（N）:V y=1.2*0.002319*BH/2 =1.2*0.002319*1150*536/2=857.659N（7）横梁剪应力校核：T x：横梁水平方向剪应力（N）；V x：横梁水平总剪力（N）；S y：横梁型材受力面对中性轴的面积矩（mm）（绕丫轴）； I y：横梁型材截面惯性矩（mm）；t y：横梁截面垂直于丫轴腹

42、板的截面总宽度（mm）；t x=VS/l yty6.2.5JGJ102-2003=828.886*3150/112100/5=4.6583MPa4.6583MPa 125MPaT y：横梁垂直方向剪应力（N）；V y：横梁垂直总剪力（N）；S x：横梁型材受力面对中性轴的面积矩（mm）（绕X轴）;I x：横梁型材截面惯性矩（mm）;t x：横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度（mm）；T y=vys/l xtx6.2.5JGJ102-2003=857.659*3150/112100/5=4.82MPa4.82MPa 125MPa横梁抗剪强度能满足 !六、短槽式 （托板 ）连接石材的选用与校核基本参数：