近年来,建筑幕墙随着高层建筑的崛起而迅速广泛应用,建筑幕墙按其面材特点可分为:石材幕墙和金属幕墙以及玻璃幕墙。按其制作与安装方法可分为:元件式幕墙和单元式幕墙。这里着重把干挂石幕墙强度验算原理和施工方法较为详细地谈一下。
某工程干挂石的最高点为标高17.7m,干挂石最大面积为1000×1240mm(高×宽),标准挂石厚度为30mm。挂石采用短槽式安装于钢结构骨架上。
1. 主要材料:
干挂石:国产花岗石
f=5.6N/mm2
(按花岗石各级强度暂取中间值)
钢架:立村采用80×40×4方钢管,横梁采用L40×40×4角钢。
1 设计计算及分析
1.1 荷载及作用
作用在干挂石幕墙上的风荷载设计值按下式计算且不小1.0kN/m2。
ω=1.1×βz×μz×μs×ωk
式中:ω(50年一遇):作用在干挂石幕墙上的风荷载设计值(kN/m,sup>2)
βz:瞬时风压的阵风系数,取2.25
μz:风压高度变化系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》
μs:体型变化系数
ωk:风荷载标准值(kN/m2)
风荷载设计值ω
ω=γω×Wk=1.4Wk
式中:γω——风荷载分项系数取1.4
标准层:Wk=2096Pa
Wk——地震荷载作用标准值
1.2 石材设计计算
①石材强度验算
δ=δWK+δEK
式中:δWK、δEK——风荷载和地震作用产生的应力标准值
δ——附加荷载作用标准值
②不锈钢板挂钩的剪应力验算
τp=qk×b×a×β/2×n×Ap
式中:τp——挂钩的剪应力
Ap——挂钩的截面积 Ap=60mm2
n——一个连接边的钢销数量n=3
a、b——石材的长短边尺寸 a=1240mm b=800mm
qk——风荷载和地震作用产生的应力标准值
β——剪力放大系数 β=1.275
③槽口处石板的剪应力验算。
τp=qk×b×a×β/[n×(t-d)×S]
β——剪力放大系数 β=1.275
式中:τp——石材的剪应力
n——挂钩数量 n=6
a、b——石材的长短边尺寸 a=1240mm b=800mm
qk——风荷载和地震作用产生的应力标准值
qk=1661Pa
β——剪力放大系数 β=1.275
t——石材厚度 t=30mm
d——槽口宽度 d=5mm
S——槽底(圆弧)总长度
S=3.14×25=78.5mm