背槽式瓷板幕墙瓷板计算探讨

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  本文针对北京某大厦干挂陶瓷板幕墙中背槽式瓷板进行相关计算,供幕墙设计人员参考
  关键词计算内容;某公司供的瓷板;尺寸为12*6*13mm、6mm长背槽式锚固件
  Abstract This paper CLADDING ceramic curtain wall of a building in Beijing in the back of slot porcelain relevant calculation for curtain wall design reference
  Key words computational content; a company to provide the porcelain; size is 12 * 6 * 13mm, 6mm long back trough anchoring
  中图分类号 TU5 文献标识码A文章编号
  
  设计计算依据
   1.设计依据
  背槽式锚固件的典型布点型式图;
  瓷板的最大规格为12x6x13mm;
  某公司供的瓷板相关试验报告;
  根据规范求现场抽样送检的背槽式锚固件相关试验报告;
  北京清石创新幕墙技术有限公司供的相关资料;清华大学建筑设计研究院供的相关资料。
  实际材料强度等数据;
  设计单位供的立面排版图;
  该工程中瓷板幕墙板的最大使用高度为64.63米;
  2.工程基本条件
  (1)地区类别北京地区B类
  (2)风力取值按5年一遇考虑,基本风压W。=.45(KN/m2)
  (3)地震烈度8度
  (4)年最大温差按8°C考虑
  3.主材料
  (1)瓷板
  本工程瓷板某公司供的瓷板,厚度13mm;干烤弯曲强度试验平均值47.9(MPa)考虑;详见附件,但计算按27(MPa)考虑;容重28(KN/m2)。
  (2)背槽式锚固件
  专业锚固件使用6633T5铝合金,氧化膜保护处理,氧化保护膜15um;铝合金材料抗拉强度85.5Mpa,抗剪强度49.6 MPa。
  该工程所用6mm长背槽式锚固件的抗拔强度的最小平均值6.93(kN),抗剪强度的最小平均值为7.75(kN),数据由北京清石创新幕墙技术有限公司供。
  二、64.63米处荷载计算(最大规格12x6x13)
  1.风荷载
  (1)根据规范,垂直于幕墙表面上的风荷载标准值,按下列公式计算
  WK=βgz·μS·μz·W……………..(1)
  式中WK——风荷载标准值(KN/m2)
  βgz ——瞬时风压的阵风系数,取1.55
  μS——风荷载体型系数,参照GB59-21,取2.;
  μz——风荷载高度变化系数,并与建筑的地区类别有关,按《建筑结构荷载规范》GB59-21取值,64.63米处风压高度变化系数为1.81;
  W。——基本风压,取.45 KN/m2
  所以,风荷载标准设计值为
  WK=βgz·μS·μz·W =1.55×2.x1.81x.45=2.52(KN/m2)
  (2)风荷载设计值为
   W =γw×Wk =1.4×2.52=3.53 KN/m2
  2.地震
  (1)垂直幕墙平面的分布水平地震作用标准值按式(2)计算qEk=αmax·βE·………………(2)
  式中qEk——垂直幕墙平面的分布水平地震作用(KN/m2)
  βE——地震动力放大系数,取5.
  αmax——8度水平地震影响系数最大值,取.16
   GK=28*A*t=28*1.2*.6*.13=.262(KN)
  ——单位面积的幕墙结构自重=28*.13=.364(KN/m2)
  所以,垂直于幕墙平面分布水平的地震作用标准值为
  qEk=αmax·βE·c5.x.16x=.219(KN/m2)
  垂直于幕墙平面分布水平地震作用设计值为
  qEk=1.4αmax·βE·=1.4×5.x.16x.291=.33(KN/m2)
  (2)平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值按式(3)计算pEk=αmax·βE G…………(3)
  式中pEk——平行于幕墙平面的集中地震作用(KN)
  βE——地震动力放大系数,取5.
  αmax——水平地震影响是、系数最大值,取6.
   G——幕墙构件的重量=28*1.2*.6*.13=.262(KN)
  所以,平行于幕墙平面集中水平地震作用标准值为
  平行于幕墙平面的集中水平地震作用设计值为
  pEk=αmax·βE G=5.x.16xG=.8G=.8x.262=.21(KN)
  平行于幕墙的集中水平地震设计值为
  pE=1.2αmax·βE G=.25(KN)
  3.荷载组合
  按规范求,对作用于幕墙同一方向上的各种荷载应作最不利组合
  水平荷载和作用效应组合(设计值最不利组合)
  S1 =ψW·rW·SW +ψE·rE·SE(4)
   式中①荷载和作用效应的分项系数
  rW——风荷载分项系数,rW =1.4
  rE——地震作用分项系数,rE =1.3
  ②荷载和作用效应的组合系数
  ψW ——风荷载组合系数,ψW =1.
  ψE——风荷载组合系数,ψE =.6
  所以,S1=1.4×2.52+1.3x.6x.291=3.53+.23=3.76(KN/m2)
  轴向荷载和作用效应组合(最不利组合)
   S1 =ψG·rG·SG +ψT·rT·ST…………………….(5)
  式中①荷载和效应组合的风项系数
  rG ——重力作用分项系数,rG =1.2
  rT——温度作用分项系数,rT =1.
   ②轴向荷载和作用效应组合系数
   ψG——重力荷载组合系数ψG =1.
   ψT——温度荷载组合系数,ψT =.6
   所以,S2=1.2×1.x.262+1.x.6x=.314(kN)
  三、瓷板幕墙板抗弯强度校核
   1. 64.63米处墙面瓷砖幕墙板强度校核
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
   采用四点固定瓷板幕墙板,其强度校核如下
   σwk=
    式中σwk——为风荷载作用产生的板中最大弯曲应力标准值(Mpa)
   S1——水平荷载组合设计值(Mpa),3.76×1-3 N/mm2
   aO/bO=4/12=.39<.5    m=.125    t——板的厚度(mm),取13mm    b.——板的计算跨度(mm),取12mm    所以,σwk =6x.125x3.76x1-3x122/132=6*489/(13*13)   

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