石材结构计算书Word下载.docx
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第二章、计算说明
此部分位于塔楼立面,标高位于22.150-133.550m之间,为石材板块,后面支撑为钢结构支撑,石材板块大小为1.000×
1.267m,石材厚度为30mm。
第三章、荷载计算
一、风载作用
最大计算高度133.550米,以133.550米计算风荷载标准值。
WK:
作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)
βgZ:
瞬时风压阵风系数,βgZ=1.556
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)表7.5.1
石材面板的大小为1.000×
1.267=1.267m2,按照1.267m2计算。
μs1(A)=μs1
(1)+[μs1(10)-μs1
(1)]×
logA-0.2
=-1.0-[1.0×
0.8-1.0]×
log1.267-0.2
=-1.179
μS1:
局部风压体型系数,此处取-1.179
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)表7.3.3
μZ:
风荷载高度变化系数:
1.927
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.2.1
W0:
东莞地区基本风压,W0=0.650kN/m2
取50年一遇,C类地区计算
风荷载标准值
WK=βgzμZμS1W0
=1.556×
1.927×
1.179×
0.650
=2.298kN/m2
风荷载设计值
设计值W=1.4×
2.298=3.217kN/m2.
二、石材面板自重荷载作用
1、单位面积石材幕墙自重荷载标准值计算
按《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001规定采用
GAK:
石材幕墙构件自重标准值
GA:
石材幕墙构件自重设计值
30mm厚石材板单位面积重力标准值
0.030×
28.0=0.840KN/m2
考虑各种框架、零部件自重影响,幕墙自重面荷载标准
GAK=1.100N/m2
2、单位面积石材幕墙自重荷载设计值计算
rG:
自重作用效应分项系数,取rG=1.2
按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.2.1条规定
GG:
考虑龙骨和各种零部件后的幕墙面板自重面荷载设计值
GG=rG·
GGK
=1.2×
1.100
=1.320KN/m2
三、石材板块承受的水平地震荷载计算
1、幕墙石材面板承受的水平地震荷载标准值计算
αmax:
水平地震影响系数最大值,取αmax=0.04
按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.4条规定
βE:
动力放大系数,取βE=5.0
qEK:
作用在幕墙上的地震荷载标准值计算
qEK=αmax·
βE·
GGK=0.04×
5.0×
1.320=0.264KN/m2
2、幕墙石材面板承受的水平地震荷载设计值计算
rE:
地震荷载作用效应分项系数,取rE=1.3
qE:
作用在幕墙上的地震荷载设计值
qE=rE·
qEK=1.3×
0.264=0.3432KN/m2
四、荷载组合
1、风荷载标准值计算
ψW:
风荷载作用效应分项系数,取ψW=1.0
按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.3条规定
ψE:
地震荷载作用效应分项系数,取ψE=0.5
qK=ψW×
WK
=1.0×
2.298
=2.298KN/m2
2、风荷载和水平地震作用组合设计值计算
q=ψW×
W+ψE×
qE
3.217+0.5×
0.3432
=3.389KN/m2
第四章、石材面板及连接件计算
一、计算说明
石材面板选用30mm厚的花岗岩,采用短槽形式的连接方式,石材幕墙的分格尺寸:
宽度1000mm,高度1267mm。
二、石材面板强度校核
校核石材时,计算强度时利用荷载设计值,脆性材料通常是张力破坏。
这可以从材料的拉伸试验观察出来:
其破坏情形通常是直接裂开。
所以我们可以拿最大的主应力
来和材料的抗张强度
做比较,若
则可以认定此点已破坏。
这个准则叫做最大主应力准则(maximumprinciplestresscriteria)。
石材强度计算模型
石材抗弯强度(单位:
Mpa)
石材抗剪强度(单位:
结论:
根据《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001计算得,石材抗弯强度为3.721Mpa,根据有限元软件ANSYS计算得,石材抗弯强度为为1.860Mpa,有限元计算小一些,这主要因为,根据规范计算时,附录B板弯矩系数并未考虑支撑点以外的有利作用,按照设计要求,此处花岗石板材的弯曲强度应经法定检测机构检测确定,其弯曲强度不应小于8.000Mpa,此处石材强度4.453Mpa>
3.721Mpa,强度不满足规范要求!
第二部分、海德广场T型挂件六点支撑石材结构计算书
海德广场一T型挂件六点支撑石材结构计算书
根据《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001计算得,石材抗弯强度为3.721Mpa,根据有限元软件ANSYS计算得,石材抗弯强度为为1.860Mpa,有限元计算小一些,这主要因为,根据规范计算时,附录B板弯矩系数并未考虑支撑点以外的有利作用,按照设计要求,此处花岗石板材的弯曲强度应经法定检测机构检测确定,其弯曲强度不应小于8.000Mpa,此处石材强度3.523Mpa<
3.721Mpa,强度满足规范要求!
三、石材挂件及铝合金托板强度计算
根据上一节计算可知:
NODE
FX
FY
FZ
MX
MY
MZ
69
0
-1067
107
233
836
-540
983
2139
2169
四、石材挂件的连接螺栓强度校核
节点一
按照此方式安装,M6螺栓仅仅承受水平方向的剪力,而并不承受石材自重产生螺栓拉应力,所以此处仅需要校核不锈钢螺栓的剪应力即可。
石材挂件的连接螺栓强度计算:
Nv:
剪切面数:
1
D:
连接螺栓直径:
6.00mm
A:
连接螺栓公称截面面积:
20.100mm
Nvbh:
螺栓受剪承载能力计算:
Nvbh=245×
Nv×
A
=245×
1×
20.100
=4925NN:
螺栓承受的总剪力
Num1:
螺栓个数:
Num1=N/Nvbh
=1067/4925=0.217<
1.000
石材挂件的连接螺栓强度满足要求!
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