5.5 石板设计

5.5.1 用于石材幕墙的石板，厚度不应小于25mm。

5.5.2 钢销式石材幕墙可在非抗震设计或6度、7度抗震设计幕墙中应用，幕墙高度不宜大于20m，石板面积不宜大于1.0㎡。钢销和连接板应采用不锈钢。连接板截面尺寸不宜小于40mm×4mm。钢销与孔的要求应符合本规范第6.3.2条的规定。

5.5.3 每边两个钢销支承的石板，应按计算边长为a0、b0的四点支承板计算其应力。计算边长a0、b0∶

1 当为两侧连接时（图5.5.3a），支承边的计算边长可取为钢销的距离，非支承边的计算长度取为边长。

2 当四侧连接时（图5.5.3b），计算长度可取为边长减去钢销至板边的距离。

图5.5.3 钢销连接石板的计算边长a0、b0

（a）两侧连接；（b）四侧连接

5.5.4 石板的抗弯设计应符合下列规定：

1 边长为a0、b0的四点支承板的最大弯曲应力标准值应分别按下列公式计算：

式中

σwk、σEk——分别为风荷载或垂直于板面方向地震作用在板中产生的最大弯曲应力标准值（MPa）；

ωk、qEk——分别为风荷载或垂直于板面方向地震作用标准值（MPa）；

b0——四点支承板的计算长边边长（mm）；

t——板厚度（mm）；

m——四点支承板在均布荷载作用下的最大弯矩系数，可按本规范附录B表B.0.2采用。

2 石板中由各种荷载和作用产生的最大弯曲应力标准值应按本规范第5.1.8条的规定进行组合，所得的最大弯曲应力设计值不应超过石板的抗弯强度设计值。

5.5.5 钢销的设计应符合下列规定：

1 在风荷载或垂直于板面方向地震作用下，钢销承受的剪应力标准值按下式计算：

两侧连接

四侧接连

式中

τpk——钢销剪应力标准值（MPa）；

qk——风荷载或垂直于板面方向地震作用标准值（MPa），即qk分别代表ωk或qEk；

b、a——石板的长边或短边边长（mm）；

Ap——钢销截面面积（m㎡）；

n——一个连接边上的钢销数量；四侧连接时一个长边上的钢销数量；

β——应力调整系数，可按表5.5.5采用。

表5.5.5 应力调整系数

2 由各种荷载和作用产生的剪应力标准值应按本规范第5.1.8条的规定进行组合。

3 钢销所承受的剪应力设计值应符合下列条件：

式中

τp——钢销剪应力设计值（MPa）；

fs——钢销抗剪强度设计值（MPa），按本规范表5.3.5采用。

5.5.6 由钢销在石板中产生的剪应力应按下列规定进行校核：

1 在风荷载或垂直于板面方向地震作用下，石板剪应力标准值可按下式计算：

两侧连接

四侧接连

式中

τk——由于钢销在石板中产生的剪应力标准值（MPa）；

qk——风荷载或垂直于板面方向地震作用标准值（MPa），即qk分别代表ωk或qEk；

t——石板厚度（mm）；

d——钢销孔直径（mm）；

h——钢销入孔长度（mm）。

2 由各种荷载和作用产生的剪应力标准值，应按本规范第5.1.8条的规定进行组合。

3 剪应力设计值应符合下列规定：

式中

τ——由于钢销在石板中产生的剪应力设计值（MPa）；

f——花岗石板抗剪强度设计值（MPa），按本规范5.3.7条采用。

5.5.7 短槽支承的石板，其抗剪设计应符合下列规定：

1 短槽支承石板的不锈钢挂钩的厚度不应小于3.0mm，铝合金挂钩的厚度不应小于4.0mm，其承受的剪应力可按式5.5.5-1、式5.5.5-2计算，并应符合式5.5.5-3的条件。

2 在风荷载或垂直于板面方向地震作用下，挂钩在槽口边产生的剪应力标准值τk按下式计算：

对边开槽

四边开槽

式中

qk——风荷载或垂直于板面方向地震作用标准值（MPa），即qk分别代表ωk或qEk；

c——槽口宽度（mm）；

s——单个槽底总长度（mm）。矩形槽的槽底总长度s取为槽长加上槽深的2倍，弧形槽s取为圆弧总长度。

3 由各种荷载和作用产生的剪应力标准值，应按本规范第5.1.8条的规定进行组合。

4 槽口处石板的剪应力设计值τ应符合下式规定：

式中

τ——由于不锈钢挂钩在石板中产生的剪应力设计值（MPa）；

f——花岗石板抗剪强度设计值（MPa），按本规范第5.3.7条采用。

5.5.8 短槽支承石板的最大弯曲应力应按本规范第5.5.3条、第5.5.4条的规定进行设计。

5.5.9 通槽支承的石板抗弯设计应符合下列规定：

1 通槽支承石板的最大弯曲应力标准值σk应按下列公式计算：

式中

σwk、σEk——分别为风荷载或垂直于板面方向地震作用在板中产生的最大弯曲应力标准值（MPa）；

ωk、qEk——分别为风荷载或地震作用的标准值（MPa）；

l——石板的跨度，即支承边的距离（mm）；

t——石板厚度（mm）。

2 由各种荷载和作用在石板中产生的最大弯曲应力标准值应按本规范第5.1.8条的规定进行组合，所得的最大弯曲应力设计值不应超过石材抗弯强度设计值。

5.5.10 通槽支承石板的挂钩，其设计应符合下列规定：

1 通槽支承石板，铝合金挂钩的厚度不应小于4.0mm，不锈钢挂钩的厚度不应小于3.0mm。

2 在风荷载或垂直于板面方向地震作用下，挂钩承受的剪应力标准值应按下式计算：

式中

τk——挂板中剪应力标准值（MPa）；

l——石板的跨度，即支承边间的距离（mm）；

qk——风荷载或垂直于板面方向地震作用标准值（MPa），即qk分别代表ωk或qEk；

tp——挂钩厚度（mm）。

3 由各种荷载和作用产生的剪应力标准值，应按本规范第5.1.8条的规定进行组合。

5.5.11 通槽支承的石板槽口处抗剪设计应符合下列规定：

1 由风荷载或垂直于板面方向地震作用在槽口处产生的剪应力标准值应按下式计算：

式中

qk——风荷载或垂直于板面方向地震作用标准值（MPa），即qk分别代表ωk或qEk；

t——石板厚度（mm）；

l——支承边间距离（mm）；

c——槽口宽度（mm）。

2 由各种荷载和作用产生的剪应力标准值，应按本规范第5.1.8条的规定进行组合。

3 通槽支承的石板槽口处剪应力设计值τ应符合下式要求：

式中

τ——槽口处石板中的剪应力设计值（MPa）；

f——花岗石板抗剪强度设计值（MPa），按本规范第5.3.7条采用。

5.5.12 通槽支承的石板槽口处抗弯设计值应符合下列规定：

1 由风荷载或垂直于板面方向地震作用在槽口处产生的最大弯曲应力标准值σk应按下式计算。

式中

t——石板厚度（mm）；

c——槽口宽度（mm）；

h——槽口受力一侧深度（mm）；

l——石板的跨度，即支承边间的距离（mm）；

qk——风荷载或垂直于板面方向地震作用标准值（MPa），即qk分别代表ωk或qEk。

2 由各种荷载和作用产生剪应力标准值，应按本规范第5.1.8条的规定进行组合。

3 通槽支承的石板槽口处最大弯曲应力设计值σ应符合下式的要求：

式中

σ——槽口处石板中的最大弯曲应力设计值（MPa）；

f——石板抗弯强度设计值（MPa），按本规范第5.3.7条的规定采用。

5.5.13 石板中由各种荷载和作用产生的最大弯曲应力标准值应按本规范第5.1.8条的规定进行组合，所得的最大弯曲应力设计值不应超过石板抗弯强度设计值。有四边金属框的隐框式石板构件，应根据下列公式按四边简支板计算板中最大弯曲应力标准值：

式中

σwk、σEk——分别为风荷载或垂直于板面方向地震作用在板中产生的最大弯曲应力标准值（MPa）；

ωk、qEk——分别为风荷载或垂直板面方向地震作用的标准值（MPa）；

a——板的短边边长（mm）；

t——石板厚度（mm）；

m——板的跨中弯矩系数，应按表5.5.13查取。

表5.5.13 四边简支石板的跨中弯矩系数（ν＝0.125）

5.5.14 隐框式石板构件的金属框，其上、下边框应带有挂钩，挂钩厚度应符合本规范第5.5.10条的规定。