【正文】 Uy= q’ yl4/120EJ = 1012/120 105 106 = mm≤ 3000/300mm=10mm 46 故 橫梁 選用 60 60 6mm的鍍鋅等邊角鋼滿足要求 本工程橫梁均采用 60 60 6mm的鍍鋅等邊角鋼滿足設(shè)計要求 47 第 八 節(jié)、 石材面板結(jié)構(gòu)計算 1. 石材強度校核 本工程干掛石材為花崗巖石材 ,石材的彎曲強度值為,考慮到石材厚度偏差和 3倍的安全系數(shù) ,石材彎曲強度值按,則容許設(shè)計值可取 [f] ≤ 8/≤ 校核依據(jù)： [f] ≤ 8/≤ a: 短邊長度 : b: 長邊長度 : (一邊使用兩個掛件最大板塊 ) t: 石材厚度 : (計算厚度按 30mm計算，本工程使用的石材材質(zhì)為花崗巖厚度可以小于 30mm厚，但不應(yīng)小于25mm厚 ) m: 四角支承板彎矩系數(shù) , 按短邊與長邊的邊長比(a/b=) 查表得 : Wk: 風荷載標準值 : 垂直于平面的分布水平地震作用 : qEAk:垂直于幕墻平面的分布水平地震作用 (kN/m2) qEAk=5 = 荷載組合設(shè)計值為： Sz= Wk+ qEAk 48 = + = 應(yīng)力設(shè)計值為： δ wk =6mwkbo2/t2 =6 103/ =≤ 校核依據(jù) : Γ k≤ 8/≤ :石板中產(chǎn)生的剪應(yīng)力設(shè)計值 (N/mm2) n:一個連接邊上的掛鉤數(shù)量 : 4 t:石板厚度 : d:槽寬 : s:槽底總長度 : :系數(shù) ,取 對邊開槽 式中； qk風荷 載或垂直于板面方向地震作用標準值 a 石材板塊的短邊 b— 石材長邊 β 應(yīng)力調(diào)整系數(shù) [n不銹鋼掛件數(shù)量 4個 t— 石材厚度 30mm 49 d— 槽口寬度 6mm s— 槽口總長度 100mm Γ k=qk a b β /[n (td)s] = 103/[4（ ） 100] ≤ 石材抗剪強度可以滿足 校核依據(jù) :Γ pk≤ fv≤ ^2 Γ pk :掛鉤剪應(yīng)力設(shè)計值 (N/mm2) Ap:掛鉤截面面積 : n:一個連接邊上的掛鉤數(shù)量 : 4 對邊開槽 Γ pk =[ qk a b/2 n Ap]β = 103/[2 4 ] = ≤ 掛板抗剪強度可以滿足 50 第 九 節(jié)、橫梁與立柱的連接計算 五層至一層最大跨度 l=1200mm,對應(yīng)最大荷載帶 寬b1=1340mm,即該橫梁承受荷載最大，石材最大板塊 1340800mm,則橫梁跨度 l=b1=1340mm,橫梁荷載帶寬 b2=800mm，承載面積 A1= =,計算橫梁連接。 橫梁與立柱連接 一面 采用 5mm鋼角碼和 2M12不銹鋼螺栓連接，鍍鋅鋼角碼一 頭端與立柱焊接， 另一 端沖 2M12 50長圓孔，以利于橫梁伸縮， 橫梁與立柱之間保留 5mm間隙，分別計算不銹鋼螺栓與鋼角碼強度。 橫梁與立柱連接采用 5mm厚鋼角碼和 2M10不銹鋼螺栓連接，鍍鋅角碼另一端與立柱焊接，另一端沖 2M12 50長圓孔，有利于橫梁伸縮，橫梁與立柱保留 5mm間隙，分別計算不銹鋼螺栓和鍍鋅角碼的強度 橫梁與立柱連接件計算 : 不銹鋼螺栓在水平荷載作用下的剪應(yīng)力 ?г = A1 S/2 2 r2π ≤ [f]=^2 = 103//2 2 62 ≤[f]=^2 =^2≤ [f]=每端選用 2M10 35的不銹鋼螺栓滿足要求 鍍鋅鋼角碼焊縫強度 (焊縫計算時折減系數(shù)為 ) ?г = A1 S/2（ tt0） 4 2≤[f]==^2 51 = 103/2 (6020) 4 2 = N/mm^2≤ [f]== 鍍鋅鋼角碼焊縫強度滿足要求 鍍鋅鋼角碼側(cè)向抗彎強度 δ =M/γ W =( 103)/2 (6020) 1/6 5 1102 =≤ [f]==鍍鋅鋼角碼側(cè)向抗彎強度滿足要求 焊縫在偏心力矩作用下抗剪強度 ?г =[（ A1 S） /2（ tt0） ]/110（ tt0） 4 =[( 103)/2 (6020)]/110 40 4 = N/mm2 [f]== 焊縫在偏心力矩作用下抗剪強度滿足要求 橫梁與立柱間隙計算 設(shè)層間位移最大為 Δ =h/100=5000/100=50mm 則立柱偏移角 a=arctg50/5000=0’ 34’ 22’ 當橫梁截面寬度為 63mm時，則橫梁與立柱間隙為 ，考慮到橫 梁在溫度應(yīng)力下的變量 Δ b2=5000 80 105=、 故綜合考慮 層間位移、溫度應(yīng)力、施工誤差，故橫梁與立柱的間隙保留Δ b=5mm. 52 第 十 節(jié)、幕墻框架結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)連接計算 本工程立柱與主體連接 采用后置錨固生根 ,立柱結(jié)構(gòu)形式為 雙支座 簡支梁結(jié)構(gòu) , 為考慮最大的安全系數(shù) 本工程考慮兩 種錨固生根 方案，第一個方案為 每個連接處由 240 240 12 鍍鋅鋼錨固板一塊，每塊鋼錨固板上有 4M12 260(110)的化學錨栓植入主體結(jié)構(gòu)上，與主體結(jié)構(gòu)連接， 由于主體結(jié)構(gòu)為磚砌體結(jié)構(gòu) ,結(jié)構(gòu)受力差 ,需減小立柱簡 支支座跨度 ,加密簡支支座 ,故本工程兩支座最大跨度控制在 3500mm內(nèi) ， 每處簡支支座采用雙鍍鋅鋼角碼與錨固板 滿焊 、 角碼為 L80 125 100mm角碼與 立柱 連接采用 2M12 140mm穿心連接 ， 角碼與錨固板 焊縫有效長度 Ｌ o≧ 80mm，最小不應(yīng)小于 50MM，因此，計算幕墻框架結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)連接時，需計算簡支支座錨板上 M12化學錨栓的應(yīng)力及鍍鋅角碼與錨板 焊接焊縫應(yīng)力 、 角碼與 立柱的 螺栓連接受力 ，才能保證結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性。 第二個方案采用抱墻法生根錨固，在每處支座采用 4M12的穿墻螺栓，兩側(cè)采用 12 240 240的鍍鋅鋼板緊抱墻體，穿墻螺栓穿墻后采用結(jié)構(gòu)膠將錨栓洞口填實， 由于主體結(jié)構(gòu)為磚砌體結(jié)構(gòu) ,結(jié)構(gòu)受力差 ,需減小立柱簡支支座跨度 ,加密簡支支座 ,故本工程兩支座最大跨度控制在 3500mm內(nèi)，每處簡支支座采用雙鍍鋅鋼角碼與錨固板滿焊、角碼為 L80 125 100mm角碼與立柱連接采用 2M12 140mm穿心連接，角碼與 53 錨固板焊縫有效長度 Ｌ o≧ 80mm，最小不應(yīng)小于 50MM。 該方案安全系數(shù)極高，但費用較大 。 現(xiàn)按第一方案進行計算 立柱與主結(jié)構(gòu)連接計算 :按最高樓層計算 Lct2: 連接處鋼角碼壁厚 : D2: 連接螺栓直徑 : 260(110) mm 采用 SG+SW+ N1wk: 連接處風荷載總值 (N):(按最大值計算 ) N1wk=wk B H 1000 = 1000 =10938N 連接處風荷載設(shè)計值 (N) : N1w= N1wk = 10938 = N1Ek: 連接處地震作用 (N): N1Ek=qEAk B H 1000 = 1000 =5856N N1E: 連接處地震作用設(shè)計值 (N): N1E= N1Ek = 5856 54 = N1: 連接處水平總力 (N): N1=N1w+ N1E =+ = N2: 連接處自重總值設(shè)計值 (N): N2k=G B H =1089 5 =6534N N2: 連接處自重總值設(shè)計值 (N): N2= N2k = 6534 = N: 連接處總合力 (N): N=(N12+N22) = (+) = Nvb: 螺栓的承載能力 : Nv: 連接處剪切面數(shù) : 4 Nvb=4 D2 130/4 =4 122 130/4 = 55 Num1: 立梃與建筑物主結(jié)構(gòu)連接的螺栓個數(shù) : Num1=N/Nvb = = 取 4個 M12 260mm化學錨栓，每個化學錨栓受力 NO= 考慮到結(jié)構(gòu)的安全及穩(wěn)固性，在錨栓承載力的基礎(chǔ)上乘以 3倍系數(shù)，作為設(shè)計值。 則 M12 260mm化學錨栓抗剪強度設(shè)計值為 fv= NO 3= 3= KN M12 260mm化學錨栓抗拉強度設(shè)計值為 Fn= fv = KN 特別要求，施工前應(yīng)在條件最不利的部位進行拉撥試驗，當拉撥數(shù)值大于或滿足設(shè)計值要求，方能展開施工。 立柱與角碼的焊縫計算祥見焊縫計算章節(jié) 鋼角碼抗承壓能力計算 Ncbg: 鋼角碼型材壁抗承壓能力 (N): Ncbg=D2 2 267 Lct2 Num1 = 2 267 =153792N 153792N≥ 強度可以滿足 56 由此推算得出 ,采用 4M12的穿墻螺栓，滿足受力要求。 58 第 十一 節(jié)、預(yù)埋件計算 本工程 均采用后置錨固法，無預(yù)埋件，無需計算。 59 第 十二 節(jié)、幕墻焊縫計算 本工程焊縫主要是錨板與角碼焊接、 橫梁 角碼與立柱焊接，本章節(jié)計算錨板與角碼、 橫梁角碼與 立柱焊接。 幕墻焊縫計算 : Hf:焊縫厚度 L :焊縫長度 M:彎矩引起的應(yīng)力 M = N:法向力引起的應(yīng)力 N: = V :剪應(yīng)力 V=(GBJ1788 ) NO :總應(yīng)力 NO =(M+N) 2+V) (GBJ1788 ) = ≤ 160N/mm2 焊縫強度可以滿足 ! 60 第 十三 節(jié)、結(jié)構(gòu)膠縫計算 本工程膠縫主要是石材預(yù)留縫的填充，在風荷載作用下，結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度 Cs=wka/2021f1. 式中 Cs結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度 mm wk風荷載標準值 KN/ mm^2 取 a— 最長石材長邊 mm 取 1200 N/ mm^2 取 Cs=wka/2021f1. = 1200/2021 = 由于本工程石材規(guī)格多，大面積石材使用寬度規(guī)格在 米以下 ,因此 ,膠縫寬度可取 8mm,可以滿足要求。