grc装饰工程结构设计计算书

'上海迪士尼乐园配套项目GRC装饰工程－结构设计计算书设计：校对：审核：批准：上海卓欧建筑装饰工程有限公司2015年2月 目录一、计算引用的规范、标准及资料11.幕墙设计规范：12.建筑设计规范：13.金属板及石材规范：14.钢材规范：25.胶类及密封材料规范：26.《建筑结构静力计算手册》(第二版)37.土建图纸：3二、基本参数31.所在地区：32.地区粗糙度分类等级：33.抗震烈度：3三、承受荷载计算31.风荷载标准值计算：32.垂直于平面的分布水平地震作用标准值：43.作用效应组合：4四、立柱计算41.立柱型材选材计算：52.确定材料的截面参数：63.选用立柱型材的截面特性：74.立柱的抗弯强度计算：75.立柱的挠度计算：76.立柱的抗剪计算：8五、横梁计算81.横梁型材选材计算：92.确定材料的截面参数：113.选用横梁型材的截面特性：114.横梁的抗弯强度计算：125.横梁的挠度计算：126.横梁的抗剪计算：(三角荷载作用下)12六、短槽式（托板）连接石板的选用与校核131.石板板块荷载计算：142.石板的抗弯设计：143.短槽托板在石板中产生的剪应力校核：154.短槽托板剪应力校核：15七、连接件计算151.横梁与角码间连接：162.角码与立柱连接：173.立柱与主结构连接18 上海迪士尼乐园配套精品购物村GRC装饰工程结构设计计算书 设计计算书 一、计算引用的规范、标准及资料 1.幕墙设计规范： 《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS127-2001《玻璃幕墙点支承装置》JG138-2010《吊挂式玻璃幕墙支承装置》JG139-2001《建筑幕墙》GB/T21086-2007《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001《小单元建筑幕墙》JG/T216-20082.建筑设计规范： 《钢结构防火涂料》GB14907-2002《钢结构设计规范》GB50017-2003《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)《高处作业吊蓝》GB19155-2003《工程抗震术语标准》JGJ/T97-2010《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》JG160-2004《建筑表面用有机硅防水剂》JC/T902-2002《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2010《建筑防火封堵应用技术规程》CECS154：2003《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008《建筑工程预应力施工规程》CECS180：2005《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2012《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《建筑设计防火规范》GB50016-2006《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002《民用建筑设计通则》GB50352-2005《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-20103.金属板及GRC材规范： 《干挂饰面GRC材及其金属挂件》JC830.1、2-2005《建筑装饰用微晶玻璃》JC/T872-2000《建筑幕墙用瓷板》JG/T217-2007《建筑装饰用搪瓷钢板》JG/T234-2008《微晶玻璃陶瓷复合砖》JC/T994-2006《超薄天然GRC材复合板》JC/T1049-200720 上海迪士尼乐园配套精品购物村GRC装饰工程结构设计计算书4.钢材规范： 《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178-2005《不锈钢棒》GB/T1220-2007《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226-2009《不锈钢冷轧钢板及钢带》GB/T3280-2007《不锈钢热轧钢板及钢带》GB/T4237-2007《不锈钢小直径无缝钢管》GB/T3090-2000《擦窗机》GB19154-2003《彩色涂层钢板和钢带》GB/T12754-2006《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008《建筑幕墙用钢索压管接头》JG/T201-2007《耐候结构钢》GB/T4171-2008《高碳铬不锈钢丝》YB/T096—1997《合金结构钢》GB/T3077-1999《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》GB/T13912-2002《碳素结构钢》GB/T700-2006《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-2008《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-20075.胶类及密封材料规范： 《丙烯酸酯建筑密封膏》JC484-2006《彩色涂层钢板用建筑密封胶》JC/T884-2001《丁基橡胶防水密封胶粘带》JC/T942-2004《干挂GRC材幕墙用环氧胶粘剂》JC887-2001《混凝土建筑接缝用密封胶》JC/T881-2001《建筑窗用弹性密封剂》JC485-2007《建筑密封材料试验方法》GB/T13477.1～20-2002《建筑用防霉密封胶》JC/T885-2001《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2005《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》GB/T19686-2005《建筑用硬质塑料隔热条》JG/T174-2005《建筑装饰用天然GRC材防护剂》JC/T973-2005《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-2003《聚硫建筑密封胶》JC/T483-2006《绝热用岩棉、矿棉及其制品》GB/T11835-2007《GRC材用建筑密封胶》JC/T883-2001《修补用天然橡胶胶粘剂》HG/T3318-2002《中空玻璃用弹性密封胶》JC/T486-2001《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-20036.相关物理性能等级测试方法：《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-2001《玻璃幕墙光学性能》GB/T18091-2000《彩色涂层钢板和钢带试验方法》GB/T13448-2006《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002《建筑防水材料老化试验方法》GB/T18244-200020 上海迪士尼乐园配套精品购物村GRC装饰工程结构设计计算书《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T15227-2007《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T18575-2001《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250-2000《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2001《金属材料室温拉伸试验方法》GB/T228-200210.《建筑结构静力计算手册》(第二版) 11.土建图纸： 二、基本参数 1.所在地区： 上海市地区； 2.地区粗糙度分类等级： 按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)，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》(GB50011-2011)、《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)规定，上海市地区地震基本烈度为7度，地震动峰值加速度为0.05g，水平地震影响系数最大值为：αmax=0.05。 三、承受荷载计算 1.风荷载标准值计算： 按建筑结构荷载规范(GB50009-2012)计算： wk=βgzμzμsw0 上式中： wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)； Z：计算点标高：6.2m； βgz：瞬时风压的阵风系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算: βgz=K(1+2μf) 其中K为地区粗糙度调整系数，μf为脉动系数 B类场地:βgz=0.89×(1+2μf)其中：μf=0.5(Z/10)-0.16 对于B类地区，6.2m高度处瞬时风压的阵风系数： βgz=0.89×(1+2×(0.734(Z/10)-0.22))=1.85074 μz：风压高度变化系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算: B类场地:μz=(Z/10)0.32 当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m； 对于B类地区，6.2m高度处风压高度变化系数： μz=0.616×(Z/10)0.44=0.764 μs：风荷载体型系数，根据计算点体型位置取1.2； w0：基本风压值(MPa)，根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2012附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，按重现期50年，上海市地区取0.00045MPa； wk=β20 上海迪士尼乐园配套精品购物村GRC装饰工程结构设计计算书gzμzμsw0 =1.971×0.764×1.2×0.00045 =0.000813MPa因为wk<0.001MPa,所以取wk=0.001MPa. 2.垂直于平面的分布水平地震作用标准值： qEAk=βEαmaxGk/A qEAk：垂直于平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； βE：动力放大系数,取5.0； αmax：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：构件的重力荷载标准值(N)； A：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=γGSGk+ψwγwSwk+ψEγESEk进行构件强度、连接件和预埋件承载力计算时： 重力荷载：γG：1.2； 风荷载：γw：1.4； 地震作用：γE：1.3； 进行位移及挠度计算时； 重力荷载：γG：1.0； 风荷载：γw：1.0； 地震作用：γE：1.0； 上式中，风荷载的组合系数ψw为1.0； 地震作用的组合系数ψE为0.5； 四、立柱计算 基本参数： 1：计算点标高：6.2m； 2：力学模型：单跨简支梁； 3：立柱跨度：L=1000mm； 4：立柱左分格宽：450mm；立柱右分格宽：450mm； 5：立柱计算间距（指立柱左右分格平均宽度）：B=450mm； 6：板块配置：GRC板材； 7：立柱材质：Q235； 8：安装方式：偏心受拉； 本处立柱按单跨简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下： 20 上海迪士尼乐园配套精品购物村GRC装饰工程结构设计计算书 1.立柱型材选材计算： (1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)： qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)； wk：风荷载标准值(MPa)； B：立柱计算间距(mm)； qwk=wkB =0.001×450 =0.45N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.4×0.45 =0.63N/mm (2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)： qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； βE：动力放大系数,取5.0； αmax：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：构件的面积(mm2)； qEAk=βEαmaxGk/A =5.0×0.04×0.0011 =0.00022MPa qEk：水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； B：立柱计算间距(mm)； qEk=qEAkB =0.00022×450 =0.099N/mm qE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk 20 上海迪士尼乐园配套精品购物村GRC装饰工程结构设计计算书=1.3×0.099 =0.129N/mm (3)受荷载集度组合： 用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： q=qw+0.5qE =0.63+0.5×0.129 =0.694N/mm 用于挠度计算时，采用Sw+0.5SE标准值组合： qk=qwk+0.5qEk =0.45+0.5×0.099 =0.5N/mm (4)立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值： Mx：弯矩组合设计值(N·mm)； Mw：风荷载作用下立柱产生的弯矩设计值(N·mm)； ME：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： Mw=qwL2/8 ME=qEL2/8 Mx=Mw+0.5ME =qL2/8 =0.694×51002/8 =2256367.5N·mm 2.确定材料的截面参数： (1)立柱抵抗矩预选值计算： Wnx：立柱净截面抵抗矩预选值(mm3)； Mx：弯矩组合设计值(N·mm)； γ：塑性发展系数：取1.05； fs：型材抗弯强度设计值(MPa)，对Q235取215MPa； Wnx=Mx/γfs =2256367.5/1.05/215 =9994.983mm3 (2)立柱惯性矩预选值计算： qk：风荷载与地震作用线荷载集度标准值组合(N/mm)； E：型材的弹性模量(MPa)，对Q235取206000MPa； Ixmin：材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm4)； L：计算跨度(mm)； df,lim：按规范要求，立柱的挠度限值(mm)； df,lim=5qkL4/384EIxmin L/250=5100/250=20.4mm 取： df,lim=20.4mm Ixmin=5qkL4/384Edf,lim =5×0.5×51004/384/206000/20.4 20 上海迪士尼乐园配套精品购物村GRC装饰工程结构设计计算书=905074.37mm4 3.选用立柱型材的截面特性： 按上一项计算结果选用型材号：80*60*4t矩形管 型材的抗弯强度设计值：fs=215MPa 型材的抗剪强度设计值：τs=125MPa 型材弹性模量：E=206000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=942600mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=235600mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=29900mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=14300mm3 型材净截面面积：An=1056mm2 型材线密度：γg=0.08007N/mm 型材受力面对中性轴的静矩：Sx=15100mm3 塑性发展系数：γ=1.05 4.立柱的抗弯强度计算： (1)立柱轴向拉力设计值： Nk：立柱轴向拉力标准值(N)； qGAk：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)； Nk=qGAkA =qGAkBL =0.0011×450×5100 =2524.5N N：立柱轴向拉力设计值(N)； N=1.2Nk =1.2×2524.5 =3029.4N (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/An+Mx/γWnx≤fs 上式中： N：立柱轴力设计值(N)； Mx：立柱弯矩设计值(N·mm)； An：立柱净截面面积(mm2)； Wnx：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3)； γ：塑性发展系数，取1.05； fs：型材的抗弯强度设计值，取215MPa； 则： N/An+Mx/γWnx=3029.4/1056+2256367.5/1.05/25300 =87.908MPa≤215MPa 立柱抗弯强度满足要求。 5.立柱的挠度计算： 20 上海迪士尼乐园配套精品购物村GRC装饰工程结构设计计算书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：Ix=942600mm4 预选值为：Ixmin=905074.37mm4 所以，立柱挠度满足规范要求。 6.立柱的抗剪计算： 校核依据： τmax≤τs=125MPa(立柱的抗剪强度设计值) (1)Vwk：风荷载作用下剪力标准值(N)： Vwk=wkBL/2 =0.001×450×5100/2 =1147.5N (2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)： Vw=1.4Vwk =1.4×1147.5 =1606.5N (3)VEk：地震作用下剪力标准值(N)： VEk=qEAkBL/2 =0.00022×450×5100/2 =252.45N (4)VE：地震作用下剪力设计值(N)： VE=1.3VEk =1.3×252.45 =328.185N (5)V：立柱所受剪力设计值组合： 采用Vw+0.5VE组合： V=Vw+0.5VE =1606.5+0.5×328.185 =1770.592N (6)立柱剪应力校核： τmax：立柱最大剪应力(N)； V：立柱所受剪力(N)； Sx：立柱型材受力面对中性轴的静矩(mm3)； Ix：立柱型材截面惯性矩(mm4)； t：型材截面宽度(mm)； τmax=VSx/Ixt =1770.592×15100/1065000/4 =2.51MPa 6.276MPa≤125MPa 立柱抗剪强度满足要求! 五、横梁计算 基本参数： 20 上海迪士尼乐园配套精品购物村GRC装饰工程结构设计计算书1：计算点标高：6.2m； 2：横梁跨度：B=450mm； 3：横梁上分格高：1200mm；横梁下分格高：1200mm； 4：横梁间距（指横梁上下分格平均高度）：H=1200mm； 5：力学模型：三角荷载简支梁； 6：板块配置：GRC板材； 7：横梁材质：Q235； 因为B≤H，所以本处幕墙横梁按三角形荷载简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下： 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(按三角形分布)： qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)； wk：风荷载标准值(MPa)； B：横梁跨度(mm)； qwk=wkB =0.001×450 =0.45N/mm qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk =1.4×0.45 =0.63N/mm (2)垂直于平面的分布水平地震作用的线荷载集度(按三角形分布)： qEAk：垂直于平面的分布水平地震作用(MPa)； βE：动力放大系数,取5.0； αmax：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：构件的重力荷载标准值(N)，(主要指面板组件)； A：平面面积(mm2)； qEAk=βEαmaxGk/A 20 上海迪士尼乐园配套精品购物村GRC装饰工程结构设计计算书=5.0×0.04×0.001 =0.0002MPa qEk：横梁受水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； B：横梁跨度(mm)； qEk=qEAkB =0.0002×450 =0.09N/mm qE：横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.3×0.09 =0.117N/mm (3)横梁受荷载集度组合： 用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： q=qw+0.5qE =0.63+0.5×0.117 =0.688N/mm 用于挠度计算时，采用Sw+0.5SE标准值组合： qk=qwk+0.5qEk =0.45+0.5×0.09 =0.495N/mm (4)横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值(按三角形分布)： My：横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N·mm)； Mw：风荷载作用下横梁产生的弯矩(N·mm)； ME：地震作用下横梁产生的弯矩(N·mm)； B：横梁跨度(mm)； Mw=qwB2/12 ME=qEB2/12 采用Sw+0.5SE组合： My=Mw+0.5ME =qB2/12 =0.688×4502/12 =11610N·mm (5)横梁在自重荷载作用下的弯矩值(按矩形分布)： Gk：横梁自重线荷载标准值(N)； H：横梁间距(mm)； Gk=0.001×H =0.001×1200 =1.2N/mm G：横梁自重线荷载设计值(N)； G=1.2Gk =1.2×1.2 =1.44N/mm Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N·mm)； B：横梁跨度(mm)； Mx=GB20 上海迪士尼乐园配套精品购物村GRC装饰工程结构设计计算书2/8 =1.44×4502/8 =36450N·mm 2.确定材料的截面参数： (1)横梁抵抗矩预选： Wnx：绕X轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)； Wny：绕Y轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)； Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N·mm)； My：风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N·mm)； γ：塑性发展系数：取1.05； fs：型材抗弯强度设计值(MPa)，对Q235取215； 按下面公式计算： Wnx=Mx/γfs =36450/1.05/215 =161.462mm3 Wny=My/γfs =11610/1.05/215 =51.429mm3 (2)横梁惯性矩预选： df,lim：按规范要求，横梁的挠度限值(mm)； B：横梁跨度(mm)； B/250=450/250=1.8mm 取： df,lim=1.8mm qk：风荷载与地震作用线荷载集度标准值组合(N/mm)； E：型材的弹性模量(MPa)，对Q235取206000MPa； Iymin：绕Y轴最小惯性矩(mm4)； B：横梁跨度(mm)； df,lim=qkB4/120EIymin……(受风荷载与地震作用的挠度计算) Iymin=qkB4/120Edf,lim =0.495×4504/120/206000/1.8 =456.178mm4 Ixmin：绕X轴最小惯性矩(mm4)； G：横梁自重线荷载设计值(N)； df,lim=5GB4/384EIxmin……(自重作用下产生的挠度计算) Ixmin=5GB4/384Edf,lim =5×1.44×4504/384/206000/1.8 =2073.536mm4 3.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：L50x4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 20 上海迪士尼乐园配套精品购物村GRC装饰工程结构设计计算书绕X轴惯性矩：Ix=112100mm4 绕Y轴惯性矩：Iy=112100mm4 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=7890mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=7890mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：：Wny1=7890mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：：Wny2=7890mm3 型材净截面面积：An=480mm2 型材线密度：γg=0.03768N/mm 横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚：t=5mm 型材受力面对中性轴的静矩(绕X轴)：Sx=14300mm3 型材受力面对中性轴的静矩(绕Y轴)：Sy=14300mm3 塑性发展系数：γ=1.05 4.横梁的抗弯强度计算： 按横梁抗弯强度计算公式,应满足： Mx/γWnx+My/γWny≤fs 上式中： Mx：横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的弯矩设计值(N·mm)； My：横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的弯矩设计值(N·mm)； Wnx：横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的净截面抵抗矩(mm3)； Wny：横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的净截面抵抗矩(mm3)； γ：塑性发展系数，取1.05； fs：型材的抗弯强度设计值，取215MPa。 采用SG+Sw+0.5SE组合,则： Mx/γWnx+My/γWny=36450/1.05/7890+11610/1.05/7890 =5.801MPa≤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： Ix=112100mm4 Iy=112100mm4 预选值为： Ixmin=2073.536mm4 Iymin=456.178mm4 所以，横梁挠度满足规范要求。 6.横梁的抗剪计算：(三角荷载作用下) 校核依据： τmax≤τs=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)： Vwk=qwkB/4 =0.45×450/4 =50.625N (2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)： Vw=1.4Vwk20 上海迪士尼乐园配套精品购物村GRC装饰工程结构设计计算书 =1.4×50.625 =70.875N (3)VEk：地震作用下剪力标准值(N)： VEk=qEkB/4 =0.09×450/4 =10.125N (4)VE：地震作用下剪力设计值(N)： VE=1.3VEk =1.3×10.125 =13.162N (5)Vx：水平总剪力(N)； Vx：横梁受水平总剪力(N)： 采用Vw+0.5VE组合： Vx=Vw+0.5VE =70.875+0.5×13.162 =77.456N (6)Vy：垂直总剪力(N)： Vy=1.2×0.001×BH/2 =1.2×0.001×450×1200/2 =324N (7)横梁剪应力校核： τx：横梁水平方向剪应力(N)； Vx：横梁水平总剪力(N)； Sy：横梁型材受力面对中性轴的静矩(mm3)(绕Y轴)； Iy：横梁型材截面惯性矩(mm4)； ty：横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度(mm)； τx=VxSy/Iyty =77.456×14300/112100/10 =0.988MPa 0.988MPa≤125MPa τy：横梁垂直方向剪应力(N)； Vy：横梁垂直总剪力(N)； Sx：横梁型材受力面对中性轴的静矩(mm3)(绕X轴)； Ix：横梁型材截面惯性矩(mm4)； tx：横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)； τy=VySx/Ixtx =324×14300/112100/10 =4.133MPa 4.133MPa≤125MPa 横梁抗剪强度能满足! 六、短槽式（托板）连接GRC板的选用与校核 基本参数： 20 上海迪士尼乐园配套精品购物村GRC装饰工程结构设计计算书1：计算点标高：6.2m； 2：板块净尺寸：a×b=1500mm×1020mm； 3：GRC板配置：托板式δ15mm，对边连接； 1.GRC板板块荷载计算： (1)垂直于平面的分布水平地震作用标准值： qEAk：垂直于平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； βE：动力放大系数,取5.0； αmax：水平地震影响系数最大值，取0.04； Gk：GRC板板块的重力荷载标准值(N)； A：平面面积(mm2)； qEAk=βEαmaxGk/A =5×0.04×0.00075 =0.00015MPa (2)GRC板板块荷载集度设计值组合： 采用Sw+0.5SE设计值组合： q=1.4wk+0.5×1.3qEAk =1.4×0.001+0.5×1.3×0.00015 =0.001498MPa 2.GRC板的抗弯设计： (1)计算边长的确定： a：短槽连接边边长：1500mm； b：无槽边边长：1000mm； a1：短槽中心到面板边侧距离150mm； a0：计算短边边长(mm)； b0：计算长边边长(mm)； 因为：a-2a1=900≤b=1000，所以： a0=900mm b0=1000mm (2)GRC板强度校核： 校核依据：σ≤fsc=3.72MPa σ：GRC板中产生的弯曲应力设计值(MPa)； fsc：GRC板的抗弯强度设计值(MPa)； m：四点支撑GRC板最大弯矩系数,按短边与长边的边长比0.9，查表得：0.1494； q：GRC板板块水平荷载集度设计值组合(MPa)； b0：计算长边边长(mm)； t：GRC板厚度：15mm； 应力设计值为： σ=6×m×q×b02/t2 =6×0.1494×0.001498×10002/252 =2.148MPa 2.148MPa≤3.72MPa 强度能满足要求。 20 上海迪士尼乐园配套精品购物村GRC装饰工程结构设计计算书3.短槽托板在GRC板中产生的剪应力校核： 校核依据：τ1≤τsc=1.86MPa τ1：短槽托板在GRC板中产生的剪应力设计值(MPa)； τsc：GRC板的抗剪强度设计值(MPa)； q：GRC板板块水平荷载集度设计值组合(MPa)； a：短槽连接边边长(mm)； b：无短槽边边长(mm)； β：应力调整系数，按表5.5.5[JGJ133-2001]，取1.25； n：一个连接边上的短槽数量：2； t：GRC板厚度：15mm； c：短槽槽口宽度：6mm； s：单个槽底总长度：80mm； τ1=qabβ/(n×(t-c)s) =0.001498×1200×10001.25/(2×(25-6)×80) =0.739MPa 0.739MPa≤1.86MPa GRC板抗剪强度能满足。 4.短槽托板剪应力校核： 校核依据：τ2≤τp=175MPa τ2：短槽托板的剪应力设计值(MPa)； τp：短槽托板的抗剪强度设计值(MPa)； q：GRC板板块水平荷载集度设计值组合(MPa)； a：短槽连接边边长(mm)； b：无短槽边边长(mm)； β：应力调整系数，按表5.5.5[JGJ133-2001]，取1.25； n：一个连接边上的短槽数量：2； Ap：短槽托板截面面积：300mm； τ2=qabβ/(2n×Ap) =0.001498×1200×1000×1.25/(2×2×300) =1.872MPa 1.872MPa≤175MPa 短槽托板抗剪强度能满足。 七、连接件计算 基本参数： 1：计算点标高：6.2m； 2：立柱计算间距（指立柱左右分格平均宽度）：B1=450； 3：横梁计算分格尺寸：宽×高=B×H=450mm×1200mm； 4：幕墙立柱跨度：L=1000mm； 5：板块配置：GRC板材； 6：龙骨材质：立柱为：Q235；横梁为：Q235； 7：立柱与主体连接钢角码壁厚：6mm； 20 上海迪士尼乐园配套精品购物村GRC装饰工程结构设计计算书8：立柱与主体连接螺栓公称直径：12mm； 9：立柱与横梁连接处钢角码厚度：4mm； 10：横梁与角码连接螺栓公称直径：5mm； 11：立柱与角码连接螺栓公称直径：5mm； 12：立柱连接形式：单跨简支； 因为B≤H，所以本处幕墙横梁按三角形荷载模型进行设计计算： 1.横梁与角码间连接： (1)风荷载作用下横梁剪力设计值(按三角形分布)： Vw=1.4wkB2/4 =1.4×0.001×4502/4 =70.875N (2)地震作用下横梁剪力标准值(按三角形分布)： VEk=βEαmaxGk/A×B2/4 =5.0×0.04×0.001×4502/4 =10.125N (3)地震作用下横梁剪力设计值： VE=1.3VEk =1.3×10.125 =13.162N (4)连接部位总剪力N1： 采用Sw+0.5SE组合： N1=Vw+0.5VE =70.875+0.5×13.162 =77.456N (5)连接螺栓计算： Nv1b：螺栓受剪承载能力设计值(N)； nv1：剪切面数：取1； d：螺栓公称直径：5mm； fv1b：螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（C50）取175MPa； Nv1b=nv1πd2fv1b/4 =1×3.14×52×175/4 =3434.375N Nnum1：螺栓个数： Nnum1=N1/Nv1b =77.456/3434.375 =0.023个实际取2个 (6)连接部位横梁型材壁抗承压能力计算： Nc1：连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力设计值(N)； Nnum1：横梁与角码连接螺栓数量：2个； d：螺栓公称直径：5mm； t1：连接部位横梁壁厚：5mm； fc1：型材抗压强度设计值，对Q235取305MPa； Nc1=Nnum1dt1fc1 =2×5×5×305 =15250N 20 上海迪士尼乐园配套精品购物村GRC装饰工程结构设计计算书15250N≥77.456N 强度可以满足! 2.角码与立柱连接： (1)自重荷载计算： Gk：横梁自重线荷载(N/m)； H：受荷单元平均分格高(mm)； Gk=0.001×H =0.001×1200 =1.2N/mm G：横梁自重线荷载设计值(N/m)； G=1.2Gk =1.2×1.2 =1.44N/mm N2：自重荷载(N)： B：横梁宽度(mm)； N2=GB/2 =1.44×450/2 =324N (2)连接处组合荷载N： 采用SG+Sw+0.5SE N=(N12+N22)0.5 =(77.4562+3242)0.5 =333.13N (3)连接处螺栓强度计算： Nv2b：螺栓受剪承载能力设计值(N)； nv2：剪切面数：取1； d：螺栓公称直径：5mm； fv2b：螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（C50）取175MPa； Nv2b=nv2πd2fv2b/4 =1×3.14×52×175/4 =3434.375N Nnum2：螺栓个数： Nnum2=N/Nv2b =333.13/3434.375 =0.097个实际取2个 (4)连接部位立柱型材壁抗承压能力计算： Nc2：连接部位幕墙立柱型材壁抗承压能力设计值(N)； Nnum2：连接处螺栓个数； d：螺栓公称直径：5mm； t2：连接部位立柱壁厚：5mm； fc2：型材的承压强度设计值，对Q235取305MPa； Nc2=Nnum2dt2fc2 =2×5×5×305 =15250N 20 上海迪士尼乐园配套精品购物村GRC装饰工程结构设计计算书15250N≥333.13N 强度可以满足! (5)连接部位钢角码壁抗承压能力计算： Nc3：连接部位钢角码壁抗承压能力设计值(N)； Nnum2：连接处螺栓个数； d：螺栓公称直径：5mm； t3：角码壁厚：4mm； fc3：型材的承压强度设计值，对Q235取305MPa； Nc3=Nnum2dt3fc3 =2×5×4×305 =12200N 12200N≥333.13N 强度可以满足! 3.立柱与主结构连接 (1)连接处风荷载设计值计算： Nwk：连接处风荷载标准值(N)： B1：立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； Nwk=wkB1L =0.001×450×5100 =2295N Nw：连接处风荷载设计值(N)： Nw=1.4Nwk =1.4×2295 =3213N (2)连接处地震作用设计值： NEk：连接处地震作用标准值(N)： B1：立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； NEk=βEαmaxGk/A×B1L =5×0.04×0.0011×450×5100 =504.9N NE：连接处地震作用设计值(N)： NE=1.3NEk =1.3×504.9 =656.37N (3)连接处水平剪切总力： N1：连接处水平总力(N)： 采用Sw+0.5SE组合： N1=Nw+0.5NE =3213+0.5×656.37 =3541.185N (4)连接处重力总力： NGk：连接处自重总值标准值(N)： 20 上海迪士尼乐园配套精品购物村GRC装饰工程结构设计计算书B1：立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； NGk=0.0011×B1L =0.0011×450×5100 =2524.5N NG：连接处自重总值设计值(N)： NG=1.2NGk =1.2×2524.5 =3029.4N (5)连接处总剪力： N：连接处总剪力(N)： N=(N12+NG2)0.5 =(3541.1852+3029.42)0.5 =4660.178N (6)螺栓承载力计算： Nv3b：螺栓受剪承载能力设计值(N)； nv3：剪切面数：取2； d：螺栓公称直径：12mm； fv3b：螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（C50）取175MPa； Nv3b=nv3πd2fv3b/4 =2×3.14×122×175/4 =39564N Nnum3：螺栓个数： Nnum3=N/Nv3b =4660.178/39564 =0.118个实际取2个 (7)立柱型材壁抗承压能力计算： Nc4：立柱型材壁抗承压能力(N)： Nnum3：连接处螺栓个数； d：螺栓公称直径：12mm； t2：连接部位立柱壁厚：5mm； fc4：型材的承压强度设计值，对Q235取305MPa； Nc4=2×Nnum3dt2fc4 =2×2×12×5×305 =73200N 73200N≥4660.178N 强度可以满足要求! (8)钢角码型材壁抗承压能力计算： Nc5：钢角码型材壁抗承压能力(N)： Nnum3：连接处螺栓个数； d：连接螺栓公称直径12mm； t4：幕墙钢角码壁厚：6mm； fc5：钢角码的抗压强度设计值，对Q235取305MPa； Nc5=2×Nnum3dt4fc520 上海迪士尼乐园配套精品购物村GRC装饰工程结构设计计算书 =2×2×12×6×305 =87840N 87840N≥4660.178N 强度可以满足要求! 20'