石材结构计算书.doc

海德广场幕墙结构计算书沈阳远大铝业工程有限公司Shenyang Yuanda Aluminium Engineering Co., Ltd.第一部分、海德广场T型挂件四点支撑石材结构计算书第一章、建筑工程概况及设计参数和依据一、建筑概况1、项目名称：海德广场一T型挂件四点支撑石材结构计算书2、建设地点：东莞二、设计采用规范及依据 玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 金属、石材幕墙工程技术规范JGJ133-2001 建筑结构静力计算手册(第二版) 钢结构设计规范GB500172003 建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006版) 建筑结构抗震规范GB50011-2010点支式玻璃幕墙工程技术规程 CECS1272001三、设计使用年限按照玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003，此幕墙设计使用年限为：25年第二章、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1.0001.267m,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) gZ:瞬时风压阵风系数,gZ=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1.0001.267=1.267m2，按照1.267m2计算。s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA-0.2=-1.0-1.00.8-1.0log1.267-0.2=-1.179S1: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7.3.3Z:风荷载高度变化系数:1.927按建筑结构荷载规范GB50009-2001表7.2.1W0: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=gzZS1W0=1.5561.9271.1790.650=2.298kN/m2风荷载设计值设计值W=1.42.298=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JGJ 133-2001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0.03028.0=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/m22、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=rGGGK=1.21.100=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max：水平地震影响系数最大值，取max=0.04按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第5.3.4条规定E：动力放大系数，取E=5.0按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第5.3.4条规定qEK：作用在幕墙上的地震荷载标准值计算qEK=maxEGGK=0.045.01.320=0.264KN/m22、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按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第5.4.2.1条规定qE：作用在幕墙上的地震荷载设计值 qE=rEqEK=1.30.264=0.3432KN/m2四、荷载组合1、风荷载标准值计算W:风荷载作用效应分项系数,取W=1.0按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第5.4.3条规定E:地震荷载作用效应分项系数，取E=0.5按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第5.4.3条规定qK=WWK=1.02.298=2.298KN/m22、风荷载和水平地震作用组合设计值计算q=WW+EqE=1.03.217+0.50.3432=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（maximum principle stress criteria）。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：Mpa）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3.721 Mpa，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4.453Mpa3.721Mpa，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第一章、建筑工程概况及设计参数和依据一、建筑概况1、项目名称：海德广场一T型挂件六点支撑石材结构计算书2、建设地点：东莞二、设计采用规范及依据 玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 金属、石材幕墙工程技术规范JGJ133-2001 建筑结构静力计算手册(第二版) 钢结构设计规范GB500172003 建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006版) 建筑结构抗震规范GB50011-2010点支式玻璃幕墙工程技术规程 CECS1272001三、设计使用年限按照玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003，此幕墙设计使用年限为：25年第二章、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1.0001.267m,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) gZ:瞬时风压阵风系数,gZ=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1.0001.267=1.267m2，按照1.267m2计算。s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA-0.2=-1.0-1.00.8-1.0log1.267-0.2=-1.179S1: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7.3.3Z:风荷载高度变化系数:1.927按建筑结构荷载规范GB50009-2001表7.2.1W0: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=gzZS1W0=1.5561.9271.1790.650=2.298kN/m2风荷载设计值设计值W=1.42.298=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JGJ 133-2001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0.03028.0=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/m22、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=rGGGK=1.21.100=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max：水平地震影响系数最大值，取max=0.04按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第5.3.4条规定E：动力放大系数，取E=5.0按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第5.3.4条规定qEK：作用在幕墙上的地震荷载标准值计算qEK=maxEGGK=0.045.01.320=0.264KN/m22、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按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第5.4.2.1条规定qE：作用在幕墙上的地震荷载设计值 qE=rEqEK=1.30.264=0.3432KN/m2四、荷载组合1、风荷载标准值计算W:风荷载作用效应分项系数,取W=1.0按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第5.4.3条规定E:地震荷载作用效应分项系数，取E=0.5按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第5.4.3条规定qK=WWK=1.02.298=2.298KN/m22、风荷载和水平地震作用组合设计值计算q=WW+EqE=1.03.217+0.50.3432=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（maximum principle stress criteria）。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：Mpa）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3.721 Mpa，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3.523Mpa3.721Mpa，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：NODEFXFYFZMXMYMZ69 0 0 -1067 107 0 0 -1067 233 0 836 -540 983 0 836 -540 2139 0 0 -540 2169 0 0 -540 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