北京XX学院幕墙工程·石材幕墙设计计算书 沈阳YY铝业工程有限公司
上式中：
σ：转接件的抗弯强度(MPa)；
f：转接件抗弯强度设计值，为215MPa； N：转接件所受轴向拉力(N)； M：转接件所受弯矩(N·mm)； γ：塑性发展系数，取1.05； W：转接件断面抵抗矩(mm3)； σ=N/A/2+M/γW/2
=8705.73/750/2+429792/1.05/15625/2 =18.902MPa≤f=215MPa 转接件强度可以满足要求。
10 幕墙焊缝计算
基本参数：
1：焊缝形式：L型角焊； 2：其它参数同埋件部分；
10.1 受力分析
焊缝实际受力情况同转接件计算部分： V：剪力(N) N：轴向拉力(N) M：弯矩(N·mm) V=5372.4N N=8705.73N M=429792N·mm
10.2 焊缝特性参数计算
(1)焊缝有效厚度：
he：焊缝有效厚度(mm)； hf：焊角高度(mm)； he=0.7hf =0.7×6 =4.2mm (2)焊缝总面积：
A：焊缝总面积(mm2
)； Lv：竖向焊缝长度(mm)； Lh：横向焊缝长度(mm)； he：焊缝有效厚度(mm)； A=he((Lv-2hf)+(Lh-2hf))
=4.2×((100-2×6)+(50-2×6)) =529.2mm2
(3)焊缝截面抵抗矩及惯性矩计算： I：截面惯性矩(mm4)；
28
北京XX学院幕墙工程·石材幕墙设计计算书 沈阳YY铝业工程有限公司
he：焊缝有效厚度(mm)； Lv：竖向焊缝长度(mm)； Lh：横向焊缝长度(mm)； W：截面抵抗距(mm3)；
d：三角焊缝中性轴位置(水平焊缝到中性轴距离)(mm)； d=0.5×((Lv-2hf)Lv+(Lh-2hf)He)/(Lv+Lh-4hf) =35.554mm
I=He(Lv-2hf)3/12+(Lh-2hf)He3/12+He(Lv-2hf)(Lv/2-d)2+(Lh-2hf)He(d-He/2)2 =494500.047mm4 W=I/(Lv-hf-d)
=494500.047/(100-6-35.554) =8460.802mm3
10.3 焊缝校核计算
校核依据：
双转接件时：((σf/βf)2+τf2)0.5/2≤ffw 7.1.3-3[GB50017-2003]
220.5w
单转接件时：((σf/βf)+τf)≤ff 7.1.3-3[GB50017-2003] 上式中：
σf：按焊缝有效截面计算，垂直于焊缝长度方向的应力(MPa)； βf：正面角焊缝的强度设计值增大系数，取1.22；
τf：按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力(MPa)； ffw：角焊缝的强度设计值(MPa)； ((σf/βf)2+τf2)0.5/2
=((N/1.22A+M/1.22W)2+(V/A)2)0.5/2
=((8705.73/1.22/529.2+429792/1.22/8460.802)2+(5372.4/529.2)2)0.5/2 =28.0245MPa
28.0245MPa≤ffw=160MPa， 焊缝可以满足要求。
11 石材幕墙幕墙胶类及伸缩缝计算
基本参数：
1：计算点标高：69.5m；
2：板块分格尺寸：900mm×800mm； 3：幕墙类型：石材幕墙； 4：年温温差：49℃；
11.1 立柱连接伸缩缝计算
为了适应幕墙温度变形以及施工调整的需要，立柱上下段通过插芯套装，留有一段空隙--伸缩缝(d)，d值按下式计算： d≥αΔｔL+d1+d2 上式中：
d：伸缩缝计算值(mm)；
29
北京XX学院幕墙工程·石材幕墙设计计算书 沈阳YY铝业工程有限公司
α：立柱材料的线膨胀系数，取1.2×10-5； △ｔ：温度变化,取49℃； L：立柱跨度(mm)； d1：施工误差，取3mm；
d2：考虑其它作用的预留量，取2mm； d=αΔｔL+d1+d2
=0.000012×49×3700+3+2 =7.176mm
实际伸缩空隙d取20mm，满足设计要求。
11.2 耐候胶胶缝计算
ws：胶缝宽度计算值(mm)；
-5
α：板块材料的线膨胀系数，为0.8×10； △ｔ：温度变化,取49℃； b：板块的长边长度(mm)；
δ：耐候硅酮密封胶的变位承受能力：25% dc：施工偏差，取3mm；
dE：考虑其它作用的预留量，取2mm；
ws=α△ｔb/δ+dc+dE ……附4.1[JGJ102-2003] =0.000008×49×900/0.25+3+2 =6.411mm
实际胶缝取8mm，满足设计要求。
30
北京XX学院幕墙工程·石材幕墙设计计算书 沈阳YY铝业工程有限公司
12 附录 常用材料的力学及其它物理性能
一、 玻璃的强度设计值 fg(MPa)
JGJ102-2003表5.2.1
种类 普通玻璃 浮法玻璃 厚度(mm) 5 5～12 15～19 ≥20 5～12 钢化玻璃 15～19 ≥20 大面 28.0 28.0 24.0 20.0 84.0 72.0 59.0 侧面 19.5 19.5 17.0 14.0 58.8 50.4 41.3 二、 长期荷载作用下玻璃的强度设计值 fg(MPa)
JGJ113-2009表4.1.9
种类 平板玻璃 厚度(mm) 5～12 15～19 ≥20 5～12 半钢化玻璃 15～19 ≥20 5～12 半钢化玻璃 15～19 ≥20 大面 9 7 6 28 24 20 42 36 30 侧面 6 5 4 20 17 14 30 26 21 三、 铝合金型材的强度设计值 (MPa )
GB50429-2007表4.3.4 厚度 铝合金牌号 状态 T4 T6 T5 T6 T5 T6 (mm) 不区分 不区分 不区分 不区分 ≤10 ≤10 强度设计值 抗拉、抗压 90 200 90 150 135 160 抗剪 55 115 55 85 75 90 6061 6063 6063A 四、 钢材的强度设计值(1-热轧钢材) fs(MPa)
JGJ102-2003表5.2.3
钢材牌号 Q235 Q345 厚度或直径d(mm) d≤16 d≤16 31
抗拉、抗压、抗弯 215 310 抗剪 125 180 端面承压 325 400 北京XX学院幕墙工程·石材幕墙设计计算书 沈阳YY铝业工程有限公司
五、 钢材的强度设计值(2-冷弯薄壁型钢) fs(MPa)
GB50018-2002表4.2.1 钢材牌号 Q235 Q345 抗拉、抗压、抗弯 205 300 抗剪 120 175 端面承压 310 400 六、 材料的弹性模量E(MPa)
JGJ102-2003表5.2.8、JGJ133-2001表5.3.9
材料 玻璃 铝合金、单层铝板 钢、不锈钢 消除应力的高强钢丝 蜂窝铝板 10mm 蜂窝铝板 15mm 蜂窝铝板 20mm E 0.72×10 0.70×10 52.06×10 52.05×10 0.35×10 50.27×10 0.21×10 5555材料 不锈钢绞线 高强钢绞线 钢丝绳 花岗石板 铝塑复合板 4mm 铝塑复合板 6mm 5E 1.2×10～1.5×10 1.95×10 550.8×10～1.0×10 50.8×10 0.2×10 50.3×10 555七、 材料的泊松比υ
JGJ102-2003表5.2.9、JGJ133-2001表5.3.10、GB50429-2007表4.3.7
材料 玻璃 铝合金 铝塑复合板 花岗岩 υ 0.2 0.3(按GB50429) 0.25 0.125 材料 钢、不锈钢 高强钢丝、钢绞线 蜂窝铝板 υ 0.3 0.3 0.25 八、 材料的膨胀系数α(1/℃)
JGJ102-2003表5.2.10、JGJ133-2001表5.3.11、GB50429-2007表4.3.7 材料 玻璃 钢材 铝塑复合板 花岗岩 3-5α 0.8×10～1.0×10 1.20×10 ≤4.0×10 0.8×10 -5-5-5-5-5材料 不锈钢板 混凝土 砖砌体 蜂窝铝板 α 1.80×10 1.00×10 0.50×10 2.4×10 -5-5-5-5铝合金、单层铝板 2.3×10(按GB50429) 九、 材料的重力密度γg (KN/m)
JGJ102-2003表5.3.1、GB50429-2007表4.3.7 材料 普通玻璃、夹层玻璃 钢化、半钢化玻璃 钢材 铝合金 十、 板材单位面积重力标准值（MPa）
JGJ133-2001表5.2.2
板材 厚度 （mm） qk 2(N/m) 板材 厚度 （mm） qk 2(N/m) γg 25．6 78．5 2700kg/m(按GB50429) 3材料 矿棉 玻璃棉 岩棉 γg 1.2～1.5 0.5～1.0 0.5～2.5 32