石材知识：石材设计参数

石材知识：石材设计参数

石板

一.一般原则

1.设计条件

s 应力或承载力

σ≤f ——含安全系数，设计值

或S≤R

σ=K1σk f=fk/k2

S=K1Sk R=Rk/K2

安全度K=K1K2

土建结构：安全系数

航空：单系数值

机械

二.材料力学性能

f=fk/k2

f——设计值 fk——标准值

k2——材料强度系数

k2=k/1.4

k k2

玻璃 2.5 1.78

铝板 2.0 1.43

石板 3.0 2.14

铝型材 1.8 1.14

钢材 1.5 1.12

结构胶 5（风） 100（自重）

位移或挠度（用载荷的标准值）

μ≤[μ]，计算位移使用标准值不用设计值

2.代表性的组合

σ=1.2σGK+1.4σWK+0.78σEK（连）

σ=1.4σWK+0.78σEK（玻璃、铝板、石材）

σ=1.2σGK（玻璃温差应力）

Mx——1.2GK

My——1.4WK+0.78EK

N——1.2GK

M——1.4WK+0.78EK

 

材料

幕墙有自己特殊的，具备以下三个特征：

1.独立完整的结构体系。

2.幕墙必须悬挂在主体结构外面。

3.幕墙相对主体结构是有位移的。

铝门窗独立窗是固定在洞口中，是镶嵌不是挂镶嵌石（点式）不是幕墙（干挂石装修）不是干挂石材幕墙。

一.石板设计

1.支承方式

1.钢锁式 2. 短槽式 3. 通槽式 4. 上下通槽、左右短槽 5. 结构式

2.钢锁式固定

1）应用范围 H≤20m 7度以下

2）板厚t≥30mm

销距≤600mm

3）直径 d≥5mm

入孔深度≥30mm

4）连接板厚2.5-4.0mm

宽度不小于40mm

5）不锈钢连接板宜用螺栓

与型钢连接，焊接时要选好工艺参数，要做拉力试验。

计算图形——四角支承板

a=a0-2a1 a=a0-a1 b=b0-b1

计算边长的取法

板中应力

σWk=6mWka2/t2

σEk=6mqEka2/t2

m——四角支承板弯矩系数，由a/b查表

σ=1.4σWK+0.78σEK

σ≤fg

用于外墙的花岗岩

压力强度标准值≥110Pa

抗折强度标准件/2.14=设计值（fg）

3.7MPa

实验值＞8MPa

钢销

τp≤fs

τpk=qk(2b-a)aβ/4nAp

τp——销钉应力设计值

fs——钢材抗剪强度设计值

τpk——钢销剪应力标准值

qk——风或地震作用标准值

Ap——钢销截面积

n——钢销数量

β——受力均匀系数＞1

钢销在石板中产生的剪应力

τk=qk(2b-a)aβ/4n（t-d）h

d——销孔直径

h——销入孔长度

t——板厚

抗剪强度=拉折强度×0.7

3.短槽固定

计算方法与钢销式同。

4.通槽固定

σWk=0.75Wka2/t2

σEk=0.75qEka2/t2

σ=1.4σWK+0.78σEK

σ≤fg

挂钩板中最大应力

τk=qka/2t

τ =1.4τWk+0.78τEk

τ =1.2τGk

τ=√τ2+τ2

τ≤fs

τ——剪应力标准值

τ ——水平荷载产生的剪应力

τ ——竖向荷载产生的剪应力

5.结构式装配

四边支承板

σWk=6mWka2/t2

σEk=6mqEka2/t2

m——四角支承板弯矩系数，由a/b查表

二.横梁设计

1.构造要求

b/t≤20

b/t≤40

t≥2mm（目前按规范）

有自攻钉的地方铝板壁厚与钉直径相等。

2.承载力计算

Mx/γWx+My/γWx≤βf

β——强度折减系数

折减系数β

1.5Vx/AWx≤f

1.5Vy/AWy≤f

3.挠度

μ=√μx2+μy2

μ≤l/180

μ≤l0mm

三.立柱设计

1.构造要求

b/t≤20

b/t≤40

t≥3mm（2.5mm）

活动接头 空隙≥15mm

芯柱t≥300mm 400mm

不锈钢螺栓固定

实体墙立柱空隙15mm

2.弯矩计算

1）每层一个支点

简化近似 比较合理 做不到

铰接多跨梁符合实际，准确计算要用软件可近似取值。

2）每层2个支点

双跨梁 铰接多跨梁 连续梁

近似 合理 一定条件

计算方便 要用软件 通常不采用

双跨柱计算

M=mqh2

μ=fqh4/384EI

3.承载力计算

1）偏心受拉柱

最大拉应力

N/A0+M/γm≤f

最大压应力

N/ψA0+M/γW≤βf

γ——塑性发展系数1.05

ψ——整体稳定系数

β——压应力强度折减系数，稳定系数ψ

λ=τ/i i=√I/A

4.挠度要求

μ≤l/180 μ≤20mm