近年來,建筑幕墻隨著高層建筑的崛起而迅速廣泛應(yīng)用,建筑幕墻按其面材特點(diǎn)可分為:石材幕墻和金屬幕墻以及玻璃幕墻。按其制作與安裝方法可分為:元件式幕墻和單元式幕墻。這里著重把干掛石幕墻強(qiáng)度驗(yàn)算原理和施工方法較為詳細(xì)地談一下。
某工程干掛石的最高點(diǎn)為標(biāo)高17.7m,干掛石最大面積為1000×1240mm(高×寬),標(biāo)準(zhǔn)掛石厚度為30mm。掛石采用短槽式安裝于鋼結(jié)構(gòu)骨架上。
1. 主要材料:
干掛石:國產(chǎn)花崗石
f=5.6N/mm2
(按花崗石各級(jí)強(qiáng)度暫取中間值)
鋼架:立村采用80×40×4方鋼管,橫梁采用L40×40×4角鋼。
1 設(shè)計(jì)計(jì)算及分析
1.1 荷載及作用
作用在干掛石幕墻上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算且不小1.0kN/m2。
ω=1.1×βz×μz×μs×ωk
式中:ω(50年一遇):作用在干掛石幕墻上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(kN/m,sup>2)
βz:瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù),取2.25
μz:風(fēng)壓高度變化系數(shù),按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》
μs:體型變化系數(shù)
ωk:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)
風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值ω
ω=γω×Wk=1.4Wk
式中:γω——風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.4
標(biāo)準(zhǔn)層:Wk=2096Pa
Wk——地震荷載作用標(biāo)準(zhǔn)值
1.2 石材設(shè)計(jì)計(jì)算
①石材強(qiáng)度驗(yàn)算
δ=δWK+δEK
式中:δWK、δEK——風(fēng)荷載和地震作用產(chǎn)生的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值
δ——附加荷載作用標(biāo)準(zhǔn)值
②不銹鋼板掛鉤的剪應(yīng)力驗(yàn)算
τp=qk×b×a×β/2×n×Ap
式中:τp——掛鉤的剪應(yīng)力
Ap——掛鉤的截面積 Ap=60mm2
n——一個(gè)連接邊的鋼銷數(shù)量n=3
a、b——石材的長短邊尺寸 a=1240mm b=800mm
qk——風(fēng)荷載和地震作用產(chǎn)生的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值
β——剪力放大系數(shù) β=1.275
③槽口處石板的剪應(yīng)力驗(yàn)算。
τp=qk×b×a×β/[n×(t-d)×S]
β——剪力放大系數(shù) β=1.275
式中:τp——石材的剪應(yīng)力
n——掛鉤數(shù)量 n=6
a、b——石材的長短邊尺寸 a=1240mm b=800mm
qk——風(fēng)荷載和地震作用產(chǎn)生的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值
qk=1661Pa
β——剪力放大系數(shù) β=1.275
t——石材厚度 t=30mm
d——槽口寬度 d=5mm
S——槽底(圓弧)總長度
S=3.14×25=78.5mm