石材幕墙设计计算书基本参数: 南昌地区地面粗糙度 C 类基本风压W0=0.450KN/m2计算单元:标高16m跨度 4.8m分格尺寸0.8x8m石材规格25mm石材抗震设防烈度6度设计基本地震加速度0.05g一、风荷载计算标高为16m处风荷载计算W0:基本风压W0=0.450 kN/m2βgz:16m高处阵风系数(按C类区计算)βgz=0.85×[1+350.108×(Z/10)-0.22]=2.303μz: 16m高处风压高度变化系数(按C类区计算):(GB50009-2001)(2006年版) μz=0.616×(Z/10)0.44(C类区，16米计算)=0.616×(16/10)0.44=0.740μsl:局部风压体型系数该处局部风压体型系数μsl=1.800其中：取W0=0.3 kN/m2(GB50009-2001)（2006年版）风荷载标准值:W k=βgz×μz×μsl×W0(GB50009-2001)（2006年版）=2.303×0.740×1.800×0.300=0.920 kN/m2因为W k≤1.0kN/m2，取W k=1.0 kN/m2，按JGJ102-2003第5.3.2条采用。

风荷载设计值:W: 风荷载设计值(kN/m2)γw: 风荷载作用效应的分项系数：1.4按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 3.2.5 规定采用W=γw×W k=1.4×1.000=1.400kN/m2二、板强度校核:1.石材强度校核用MU110级石材，其抗弯强度标准值为：8.0N/mm2石材抗弯强度设计值：3.70N/mm2石材抗剪强度设计值：1.90N/mm2校核依据：σ≤[σ]=3.700N/mm2A o: 石板短边长：0.8mB o: 石板长边长：0.8ma: 计算石板抗弯所用短边长度: 0.8mb: 计算石板抗弯所用长边长度:0.8mt: 石材厚度: 25.0mmG AK:石板自重=700.00N/m2m1: 四角支承板弯矩系数, 按短边与长边的边长比(a/b=1) 查表得: 0.1435W k: 风荷载标准值: 1.000kN/m2垂直于平面的分布水平地震作用:q EAk: 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(kN/m2)q EAk=5×αmax×G AK=5×0.040×700/1000=0.14kN/m2荷载组合设计值为：S z=1.4×W k+1.3×0.5×q EAk=1.509kN/m2应力设计值为：σ=6×m1×S z×b2×103/t2=6×0.1435×1.509×0.9502×103/30.02=1.303N/mm21.303N/mm2≤3.700N/mm2强度可以满足要求2.石材剪应力校核校核依据: τmax≤[τ]τ:石板中产生的剪应力设计值(N/mm2)n:一个连接边上的挂钩数量: 2t:石板厚度: 25.0mmd:槽宽: 7.0mms:槽底总长度: 60.0mmβ:系数,取1.25对边开槽τ=S z×A o×B o×β×1000/[n×(t-d)×s]=0.590N/mm20.590N/mm2≤1.900N/mm2石材抗剪强度可以满足3.挂钩剪应力校核校核依据: τmax≤[τ]τ:挂钩剪应力设计值(N/mm2)A p:挂钩截面面积: 19.600mm2n:一个连接边上的挂钩数量: 2对边开槽τ=S z×A o×B o×β×1000/(2×n×A p)=20.754N/mm220.754N/mm2≤125.000N/mm2挂钩抗剪强度可以满足三、幕墙立柱计算:幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算：1. 荷载计算:(1)风荷载均布线荷载设计值(矩形分布)计算q w: 风荷载均布线荷载设计值(kN/m)W: 风荷载设计值: 1.400kN/m2B: 幕墙分格宽: 1.150mq w=W×B=1.400×1.150=1.610 kN/m(2)地震荷载计算q EA: 地震作用设计值(KN/m2):G Ak: 幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 1000N/m2垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值:q EAk: 垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值(kN/m2)q EAk=5×αmax×G Ak=5×0.040×1000.000/1000=0.200 kN/m2γE: 幕墙地震作用分项系数: 1.3q EA=1.3×q EAk=1.3×0.200=0.260 kN/m2q E：水平地震作用均布线作用设计值(矩形分布) q E=q EA×B=0.260×1.150=0.299 kN/m(3)立柱弯矩:M w: 风荷载作用下立柱弯矩(kN.m)q w: 风荷载均布线荷载设计值: 1.610(kN/m)H sjcg: 立柱计算跨度: 3.600mM w=q w×H sjcg2/8=1.610×3.6002/8=2.608 kN·mM E: 地震作用下立柱弯矩(kN·m):M E=q E×H sjcg2/8=0.299×3.6002/8=0.484kN·mM: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m)采用S W+0.5S E组合M=M w+0.5×M E=2.608+0.5×0.484=2.850kN·m2. 选用立柱型材的截面特性:立柱型材号:槽钢[8#选用的立柱材料牌号:Q235 d<=16型材强度设计值: 抗拉、抗压215.000N/mm2抗剪125.0N/mm2型材弹性模量: E=2.10×105N/mm2X轴惯性矩: I x=194.395cm4Y轴惯性矩: I y=30.355cm4立柱型材在弯矩作用方向净截面抵抗矩: W n=38.828cm3立柱型材净截面积: A n=12.163cm2立柱型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度: LT_x=6.000mm立柱型材计算剪应力处以上(或下)截面对中和轴的面积矩: S s=22.823cm3塑性发展系数: γ=1.053. 幕墙立柱的强度计算:校核依据: N/A n+M/(γ×W n)≤ｆa=215.0N/mm2(拉弯构件)B: 幕墙分格宽: 1.150mG Ak: 幕墙自重: 1000N/m2幕墙自重线荷载:G k=1000×B/1000=1000×1.150/1000=1.150kN/mN k: 立柱受力:N k=G k×L=1.150×3.600=4.140kNN: 立柱受力设计值:r G: 结构自重分项系数: 1.2N=1.2×N k=1.2×4.140=4.968kNσ: 立柱计算强度(N/mm2)(立柱为拉弯构件)N: 立柱受力设计值: 4.968kNA n: 立柱型材净截面面积: 12.163cm2M: 立柱弯矩: 2.850kN·mW n: 立柱在弯矩作用方向净截面抵抗矩: 38.828cm3γ: 塑性发展系数: 1.05σ=N×10/A n+M×103/(1.05×W n)=4.968×10/12.163+2.850×103/(1.05×38.828)=73.999N/mm273.999N/mm2 < ｆa=215.0N/mm2立柱强度可以满足4. 幕墙立柱的刚度计算:校核依据: d f≤L/250d f: 立柱最大挠度D u: 立柱最大挠度与其所在支承跨度(支点间的距离)比值:L: 立柱计算跨度: 3.600md f=5×q Wk×H sjcg4×1000/(384×2.1×I x)=6.161mmD u=U/(L×1000)=6.161/(3.600×1000)=1/5841/584 < 1/250挠度可以满足要求！5. 立柱抗剪计算:校核依据: τmax≤[τ]=125.0N/mm2(1)Q wk: 风荷载作用下剪力标准值(kN)Q wk=W k×H sjcg×B/2=1.000×3.600×1.150/2=2.070kN(2)Q w: 风荷载作用下剪力设计值(kN)Q w=1.4×Q wk=1.4×2.070=2.898kN(3)Q Ek: 地震作用下剪力标准值(kN)Q Ek=q EAk×H sjcg×B/2=0.200×3.600×1.150/2=0.414kN(4)Q E: 地震作用下剪力设计值(kN)Q E=1.3×Q Ek=1.3×0.414=0.538kN(5)Q: 立柱所受剪力:采用Q w+0.5Q E组合Q=Q w+0.5×Q E=2.898+0.5×0.538=3.167kN(6)立柱剪应力:τ: 立柱剪应力:S s: 立柱型材计算剪应力处以上(或下)截面对中和轴的面积矩: 22.823cm3立柱型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度: LT_x=6.000mmI x: 立柱型材截面惯性矩: 194.395cm4τ=Q×S s×100/(I x×LT_x)=3.167×22.823×100/(194.395×6.000)=6.197N/mm2τ=6.197N/mm2 < 125.0N/mm2立柱抗剪强度可以满足四、立柱与主结构连接L ct2: 连接处热轧钢角码壁厚: 6.0mmJ y: 连接处热轧钢角码承压强度: 305.0N/mm2D2: 连接螺栓公称直径: 12.0mmD0: 连接螺栓有效直径: 10.4mm选择的立柱与主体结构连接螺栓为:不锈钢螺栓C1组50级L_L:连接螺栓抗拉强度:230N/mm2L_J:连接螺栓抗剪强度:175N/mm2采用S G+S W+0.5S E组合N1wk: 连接处风荷载总值(N):N1wk=W k×B×H sjcg×1000=1.000×1.150×3.600×1000=4140.0N连接处风荷载设计值(N) :N1w=1.4×N1wk=1.4×4140.0=5796.0NN1Ek: 连接处地震作用(N):N1Ek=q EAk×B×H sjcg×1000=0.200×1.150×3.600×1000=828.0NN1E: 连接处地震作用设计值(N): N1E=1.3×N1Ek=1.3×828.0=1076.4NN1: 连接处水平总力(N):N1=N1w+0.5×N1E=5796.0+0.5×1076.4=6334.2NN2: 连接处自重总值设计值(N): N2k=1000×B×H sjcg=1000×1.150×3.600=4140.0NN2: 连接处自重总值设计值(N): N2=1.2×N2k=1.2×4140.0=4968.0NN: 连接处总合力(N):N=(N12+N22)0.5=(6334.2002+4968.0002)0.5=8050.0NN vb: 螺栓的受剪承载能力:N v: 螺栓受剪面数目: 2N vb=2×π×D02×L_J/4=2×3.14×10.3602×175/4=29488.8N立柱型材种类: Q235 d<=16N cbl: 用一颗螺栓时，立柱型材壁抗承压能力(N):D2: 连接螺栓直径: 12.000mmN v: 连接处立柱承压面数目: 2t: 立柱壁厚: 4.8mmXC_y: 立柱局部承压强度: 305.0N/mm2N cbl=D2×t×2×XC_y=12.000×4.8×2×305.0=35136.0NN um1: 立柱与建筑物主结构连接的螺栓个数:计算时应取螺栓受剪承载力和立柱型材承压承载力设计值中的较小者计算螺栓个数。