GRC板幕墙计算书
基本参数:基本风压0.350kN/m2
抗震设防烈度7度 设计基本地震加速度0.10g
Ⅱ.基本计算公式 (1).场地类别划分:
地面粗糙度可分为A、B、C、D四类：
--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。 按B类地区计算风荷载。 (2).风荷载计算:
根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)规定采用，垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式计算： 1 当计算主要承重结构时
Wk=βzμsμzW0 （GB50009 7.1.1-1）
2 当计算围护结构时
Wk=βgzμs1μzW0 （GB50009 7.1.1-2） 式中：
其中: Wk---垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值(kN/m2)；
βgz---高度Z处的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第7.5.1条取定。
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。经化简，得： A类场地: βgz=0.92×[1+35-0.072×(Z/10)-0.12] B类场地: βgz=0.89×[1+(Z/10)-0.16]
C类场地: βgz=0.85×[1+350.108×(Z/10)-0.22] D类场地: βgz=0.80×[1+350.252×(Z/10)-0.30]
μz---风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第7.2.1条取定。
根据不同场地类型,按以下公式计算: A类场地: μz=1.379×(Z/10)0.24 B类场地: μz=1.000×(Z/10)0.32 C类场地: μz=0.616×(Z/10)0.44 D类场地: μz=0.318×(Z/10)0.60
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3条 验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数μs1：
一、 外表面
1. 正压区 按表7.3.1采用； 2. 负压区
— 对墙面， 取-1.0 — 对墙角边， 取-1.8 二、 内表面
对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。
注：上述的局部体型系数μs1（1）是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2 的情况，当围护构件的从属面积A大于或等于10m2 时，局部风压体型系数μs1（10）可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2 而大于1m2 时，局部风压体型系数μs1（A）可按面积的对数线性插值，即 μs1（A）=μs1（1）+[μs1（10）-μs1（1）] logA 本工程属于B类地区,故μz=(Z/10)0.32
W0---基本风压,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附表D.4给出的50年一遇的风压采用，但不得小于0.3kN/m2，地区取为0.350kN/m2 (3).地震作用计算: qEAk=βE×αmax×GAK
其中: qEAk---水平地震作用标准值 βE---动力放大系数,按 5.0 取定
αmax---水平地震影响系数最大值，按相应抗震设防烈度和设计基本地震加速度取定:
αmax选择可按JGJ102-2003中的表5.3.4进行。
表5.3.4 水平地震影响系数最大值αmax 抗震设防烈度 6度 7度 8度 αmax 0.04 0.08(0.12) 0.16(0.24) 注:7、8度时括号内数值分别用于设计基本地震速度为0.15g和0.30g的地区。
设计基本地震加速度为0.05g，抗震设防烈度6度： αmax=0.04 设计基本地震加速度为0.10g，抗震设防烈度7度： αmax=0.08 设计基本地震加速度为0.15g，抗震设防烈度7度： αmax=0.12 设计基本地震加速度为0.20g，抗震设防烈度8度： αmax=0.16 设计基本地震加速度为0.30g，抗震设防烈度8度： αmax=0.24 设计基本地震加速度为0.40g，抗震设防烈度9度： αmax=0.32 设计基本地震加速度为0.10g，抗震设防烈度为7度，故取αmax=0.08 GAK---幕墙构件的自重(N/m2) (4).作用效应组合:
一般规定，幕墙结构构件应按下列规定验算承载力和挠度： a.无地震作用效应组合时，承载力应符合下式要求： γ0S ≤ R
b.有地震作用效应组合时，承载力应符合下式要求： SE ≤ R/γRE
式中 S---荷载效应按基本组合的设计值；
SE---地震作用效应和其他荷载效应按基本组合的设计值； R---构件抗力设计值；
γ0----结构构件重要性系数，应取不小于1.0；
γRE----结构构件承载力抗震调整系数，应取1.0； c.挠度应符合下式要求： df ≤ df,lim
df---构件在风荷载标准值或永久荷载标准值作用下产生的挠度值； df,lim---构件挠度限值；
d.双向受弯的杆件，两个方向的挠度应分别符合df≤df,lim的规定。 幕墙构件承载力极限状态设计时，其作用效应的组合应符合下列规定： 1 有地震作用效应组合时，应按下式进行： S=γGSGK+γwψwSWK+γEψESEK
2 无地震作用效应组合时，应按下式进行： S=γGSGK+ψwγwSWK
S---作用效应组合的设计值； SGk---永久荷载效应标准值； SWk---风荷载效应标准值； SEk---地震作用效应标准值； γG---永久荷载分项系数； γW---风荷载分项系数； γE---地震作用分项系数； ψW---风荷载的组合值系数； ψE---地震作用的组合值系数；
进行幕墙构件的承载力设计时，作用分项系数，按下列规定取值：
①一般情况下，永久荷载、风荷载和地震作用的分项系数γG、γW、γE应分别取1.2、1.4和1.3；
②当永久荷载的效应起控制作用时，其分项系数γG应取1.35；此时，参与组合的可变荷载效应仅限于竖向荷载效应；
③当永久荷载的效应对构件有利时，其分项系数γG的取值不应大于1.0。 可变作用的组合系数应按下列规定采用：
①一般情况下，风荷载的组合系数ψW应取1.0，地震作用于的组合系数ψE应取0.5。
②对水平倒挂玻璃及框架，可不考虑地震作用效应的组合，风荷载的组合系数ψW应取1.0（永久荷载的效应不起控制作用时）或0.6(永久荷载的效应起控制作用时)。
幕墙构件的挠度验算时，风荷载分项系数γW和永久荷载分项系数均应取1.0，且可不考虑作用效应的组合。
一、风荷载计算
标高为10.5m处风荷载计算 W0:基本风压 W0=0.35 kN/m2
βgz: 10.5m高处阵风系数(按B类区计算) βgz=0.89×[1+(Z/10)-0.16]=1.773
μz: 10.5m高处风压高度变化系数(按B类区计算): (GB50009-2001)(2006年版)
μz=(Z/10)0.32
=(10.5/10)0.32=1.016
μsl:局部风压体型系数(墙角区) 板块
600.00mm×1200.00mm=0.72m2 该处从属面积为：0.72m2
该处局部风压体型系数μsl=2.000 风荷载标准值:
Wk=βgz×μz×μsl×W0 (GB50009-2001)（2006年版）
=1.773×1.016×2.000×0.350 =1.261 kN/m2 风荷载设计值:
2
W: 风荷载设计值(kN/m)
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×Wk=1.4×1.261=1.765kN/m2
支承结构
3000mm×1000mm=3.00m2 该处从属面积为：3.00m2
μsl (A)=μsl (1)+[μsl (10)-μsl (1)]×log(A) =-{1.8+[0.8×1.8-1.8]×0.477} =-1.628
μsl=-1.628+(-0.2)=-1.828
该处局部风压体型系数μsl=1.828 风荷载标准值:
Wk=βgz×μz×μsl×W0 (GB50009-2001)（2006年版）
=1.773×1.016×1.828×0.350 =1.152 kN/m2 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×Wk=1.4×1.152=1.613kN/m2
二、板强度校核: 1.GRC板强度校核
用MU130级GRC板，其抗弯强度标准值为：9.0N/mm2 GRC板抗弯强度设计值：4.20N/mm2 GRC板抗剪强度设计值：2.10N/mm2 校核依据：σ≤[σ]=4.200N/mm2 Ao: 石板短边长：0.600m Bo: 石板长边长：1.200m
a: 计算石板抗弯所用短边长度: 0.600m b: 计算石板抗弯所用长边长度: 0.940m t: GRC板厚度: 15.0mm GAK:石板自重=840.00N/m2
m1: 四角支承板弯矩系数, 按短边与长边的边长比(a/b=0.638) 查表得: 0.1338
Wk: 风荷载标准值: 1.261kN/m2 垂直于平面的分布水平地震作用:
qEAk: 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用 (kN/m2) qEAk=5×αmax×GAK
=5×0.080×840.000/1000 =0.336kN/m2 荷载组合设计值为：
Sz=1.4×Wk+1.3×0.5×qEAk =1.984kN/m2 应力设计值为：
232
σ=6×m1×Sz×b×10/t
=6×0.1338×1.984×0.9402×103/30.02 =1.564N/mm2
1.564N/mm2≤4.200N/mm2 强度可以满足要求 2.GRC板剪应力校核 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: 2 t:石板厚度: 30.0mm d:槽宽: 7.0mm
s:槽底总长度: 60.0mm β:系数,取1.25 对边开槽
τ=Sz×Ao×Bo×β×1000/[n×(t-d)×s] =0.647N/mm2
0.647N/mm2≤2.100N/mm2
GRC板抗剪强度可以满足 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) Ap:挂钩截面面积: 200.000mm2 n:一个连接边上的挂钩数量: 2 对边开槽
τ=Sz×Ao×Bo×β×1000/(2×n×Ap) =2.232N/mm2
2.232N/mm2≤125.000N/mm2 挂钩抗剪强度可以满足
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