石材幕墙计算书 详细Word格式.docx
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《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》JC/T887-2001
《天然饰面石材术语》GB/T13890-92
《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2001
4.钢材规范:
《冷拔异形钢管》GB/T3094-2000
《碳素结构钢》GB/T700-1988
《优质碳素结构钢》GB/T699-1999
《合金结构钢》GB/T3077-1999
《高耐候结构钢》GB/T4171-2000
《焊接结构用耐候钢》GB/T4172-2000
《低合金高强度结构钢》GB/T1591-1994
《碳素结构和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-1989
《碳素结构和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-1988
《结构用无缝钢管》JBJ102
《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》GB/T13912-1992
5.胶类及密封材料规范:
《混凝土接缝用密封胶》JC/T881-2001
《硅酮建筑密封胶》GB/14683-2003
《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2003
《聚硫建筑密封胶》JC483-1992
《石材幕墙接缝用密封胶》JC/T883-2001
《建筑表面用有机硅防水剂》JC/T902-2002
《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-2003
6.《建筑结构静力计算手册》(第二版)
7.土建图纸:
二、基本参数
1.幕墙所在地区:
浙江金华地区
2.地面粗糙度分类等级:
幕墙属于外围护构件,按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
A类:
指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;
B类:
指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;
C类:
指有密集建筑群的城市市区;
D类:
指有密集建筑群且房屋较高的城市市区;
依照上面分类标准,本工程按C类地区考虑。
3.抗震烈度:
按照国家规范《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)、《中国地震动参数区划图》(GB18306-2000)规定,浙江金华地区地震基本烈度为6度,地震动峰值加速度为0.05g,水平地震影响系数最大值为:
αmax=0.04。
二、风荷载计算
幕墙属于外围护构件,按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算:
wk=βgzμzμsw0……7.1.1-2[GB50009-2001]
上式中:
wk:
作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2);
Z:
计算点标高:
20m;
βgz:
瞬时风压的阵风系数;
根据不同场地类型,按以下公式计算:
βgz=K(1+2μf)
其中K为地面粗糙度调整系数,μf为脉动系数
A类场地:
βgz=0.92×
(1+2μf)其中:
μf=0.387×
(Z/10)-0.12
B类场地:
βgz=0.89×
μf=0.5(Z/10)-0.16
C类场地:
βgz=0.85×
μf=0.734(Z/10)-0.22
D类场地:
βgz=0.80×
μf=1.2248(Z/10)-0.3
对于C类地区,20m高度处瞬时风压的阵风系数:
(1+2×
(0.734(Z/10)-0.22))=0.851
μz:
风压高度变化系数;
μz=1.379×
(Z/10)0.24
当Z>
300m时,取Z=300m,当Z<
5m时,取Z=5m;
μz=(Z/10)0.32
350m时,取Z=350m,当Z<
10m时,取Z=10m;
μz=0.616×
(Z/10)0.44
400m时,取Z=400m,当Z<
15m时,取Z=15m;
μz=0.318×
(Z/10)0.60
450m时,取Z=450m,当Z<
30m时,取Z=30m;
对于C类地区,9.15m高度处风压高度变化系数:
(Z/10)0.44=0.836
μs:
风荷载体型系数,根据计算点体型位置取1.8;
w0:
基本风压值(kN/m2),根据现行<
<
建筑结构荷载规范>
>
GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用,按重现期50年,浙江金华地区取0.35kN/m2;
wk=βgzμzμsw0
=1.46×
0.851×
1.8×
0.35
=0.783kN/m2
因为wk≤1.0KN/㎡,所以按JGJ102-2003,取wk=1.0KN/㎡.
风荷载设计值:
W:
风荷载设计值(kN/m2)
γw:
风荷载作用效应的分项系数:
1.4
按《建筑结构荷载规范》GB50009-20013.2.5规定采用
W=γw×
Wk=1.4×
1.000=1.400kN/m2
三、板强度校核:
1.石材强度校核
用MU110级石材,其抗弯强度标准值为:
8.0N/mm2
石材抗弯强度设计值:
3.70N/mm2
石材抗剪强度设计值:
1.90N/mm2
校核依据:
σ≤[σ]=3.700N/mm2
Ao:
石板短边长:
0.610m
Bo:
石板长边长:
1.140m
a:
计算石板抗弯所用短边长度:
0.610m
b:
计算石板抗弯所用长边长度:
0.940m
t:
石材厚度:
25.0mm
GAK:
石板自重=700.00N/m2
m1:
四角支承板弯矩系数,按短边与长边的边长比(a/b=0.649)
查表得:
0.1435
Wk:
风荷载标准值:
1.000kN/m2
垂直于平面的分布水平地震作用:
qEAk:
垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(kN/m2)
qEAk=5×
αmax×
GAK
=5×
0.040×
700.000/1000
=0.14kN/m2
荷载组合设计值为:
Sz=1.4×
Wk+1.3×
0.5×
qEAk
=1.491kN/m2
应力设计值为:
σ=6×
m1×
Sz×
b2×
103/t2
=6×
0.1435×
1.491×
0.9402×
103/25.02
=1.815N/mm2
1.815N/mm2≤3.700N/mm2强度可以满足要求
2.石材剪应力校核
校核依据:
τmax≤[τ]
τ:
石板中产生的剪应力设计值(N/mm2)
n:
一个连接边上的挂钩数量:
2
石板厚度:
d:
槽宽:
8.0mm
s:
槽底总长度:
110.0mm
β:
系数,取1.25
对边开槽
τ=Sz×
Ao×
Bo×
β×
1000/[n×
(t-d)×
s]
=0.347N/mm2
0.347N/mm2≤1.900N/mm2
石材抗剪强度可以满足
3.挂钩剪应力校核
挂钩剪应力设计值(N/mm2)
Ap:
挂钩截面面积:
19.600mm2
1000/(2×
n×
Ap)
=16.531N/mm2
16.531N/mm2≤125.000N/mm2
挂钩抗剪强度可以满足
四、幕墙立柱计算:
幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算:
1.荷载计算:
(1)风荷载均布线荷载设计值(矩形分布)计算
qw:
风荷载均布线荷载设计值(kN/m)
1.400kN/m2
B:
幕墙分格宽:
0.90m
qw=W×
B
=1.400×
0.90
=1.260kN/m
(2)地震荷载计算
qEA:
地震作用设计值(KN/m2):
GAk:
幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:
1000N/m2
垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值:
垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值(kN/m2)
GAk
1000.000/1000
=0.200kN/m2
γE:
幕墙地震作用分项系数:
1.3
qEA=1.3×
=1.3×
0.200
=0.260kN/m2
qE:
水平地震作用均布线作用设计值(矩形分布)
qE=qEA×
=0.260×
=0.234kN/m
(3)立柱弯矩:
Mw:
风荷载作用下立柱弯矩(kN.m)
风荷载均布线荷载设计值:
1.260(kN/m)
Hsjcg:
立柱计算跨度:
4.200m
Mw=qw×
Hsjcg2/8
=1.260×
4.2002/8
=2.778kN·
m
ME:
地震作用下立柱弯矩(kN·
m):
ME=qE×
=0.234×
=0.516kN·
M:
幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·
m)
采用SW+0.5SE组合
M=Mw+0.5×
ME
=2.778+0.5×
0.516
=3.036kN·
2.选用立柱型材的截面特性:
立柱型材号:
槽钢[10#
选用的立柱材料牌号:
Q235d<
=16
型材强度设计值:
抗拉、抗压215.000N/mm2抗剪125.0N/mm2
型材弹性模量:
E=2.10×
105N/mm2
X轴惯性矩:
Ix=194.395cm4
Y轴惯性矩:
Iy=30.355cm4
立柱型材在弯矩作用方向净截面抵抗矩:
Wn=38.828cm3
立柱型材净截面积:
An=12.163cm2
立柱型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度:
LT_x=6.000mm
立柱型材计算剪应力处以上(或下)截面对中和轴的面积矩:
Ss=22.823cm3
塑性发展系数:
γ=1.05
3.幕
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