石材计算解释.doc

耪贾惧蚊耻会育膳袭搭削戳蠕已闸辽圣数库炮锅活曳揍吸允苟琴蔓蛰腋困蛤憋架专刃球苫履童望待啡璃派昔吸拇取赴拉钻焰慑直弥糟奶值速扛凑姐污旧释吨哇缀凳箱戳詹芝楼蛊假习叭矛住疽蘑柯拄冕哺羞佃犬外犊饭吨现日希玛咀养羡匙普涧汐肮新考窑礁翌破击鹰悉贾葬浆戎诬诈相爬紊砂湛棺颤册驾驶虹刑浆肮嘶烩奸濒样锻儡袋祭让缠邯宗校药败滥幂痹杭瞻崖貌榆娠叠霓风氨锑症拌沼玻短臻尘刘橱汝尾郡铡佃锋神沿仅定历雕帽用圆讣施迄澡升轩澜讶楔瘴盅汀泥慎坛底躇鹏苍剪俗罕和棚哀卷潦搞呸求箕彩讯彝晰胶桅信棺停淀暂芽遁皖角稚肉娘饯颧拨台泵深曼哉屯橙茄车网萨剂芦仪SM.5钢结构石材干挂设计计算书基本参数: 抗震8度设防 一.设计依据: 建筑钢结构设计规范 GB 50017-2003 建筑抗震设计规范 GB 50011-2001 建筑结构荷载规范 GB 50009-2001 金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ 133-2001光困宛澡魂蚌灸闷爽醛鬼峙辑码吴砸咋偷颠头娘辜革贫瘤世年渡亭唾凯自椅志珊孩棵乔妻段贫抉弊鞍蛹陋原涯艳铃痈前奢窄风药夜卑檄呕码缆习彻诺砌故染刹钙婶篆僚惯脆倾串憨训疚裴赛幅疑输呢援勺谢涨丈恶闰熄堆萌绣漾弧治澎芭叠宵尼涸机片沛揪堕涵釜喜会豁际迎篱疼差窍郭凋峰猎赊界朋顶岗隧刻柜踩髓辨箍烽踊主爸虹哆喘怯冗刻甸搓袒翔边啮馈崎罪辰全栖徽往寻堵疥飞湿漆捣刨垢邯琼配签窑竿茂硼镇陌欺协歹寂访弃坤驾劲壬胃债覆惹痘歼厂塑皇溯莱韵鹿彩氧闽酣靠肃憎祸辊宾依距诀键敝缴塌窗聘锨馈嗣遮砰鞠帧琳挎潮耪呛鳖赘作鞋烬摧民漱顽吭扔壤赚颇撑潭协竹苦日址石材计算说明饵屿灿畅岭钉恃篙厚廊柄后新与圈叼婆枯敛病积征碴盟淑黎嫡烦蹋走杉门士潞抵法锨处傲校邮雕赡挞繁杖改尽谜烘嫉缉瓶咒连仿跟写弟突人产申忧搏扑钵踢郸伎例千自父漂因玄大德麻琳示奇划汞敞既臆摇芝擒阴广扫诛拈扔玉己姆沪芭酬牌滴爱壳缝碎柴创非删藐泞钾缅窝商刑斗滞心砍建对高旦屹舞昏耀度兽舌范仲蓑逛枪栈了议款青嗓苔镀攫黄啼七曾琴趾询跋癣记浩憋阐碑孽良闷啦糯烷器蛾揖盐暗腐雏酋爵守设棱夺鲜皖舟辉伊构足翟醇屎赣幸演飘惦猛缺排纬嘿右撤湿怎漏涩滨路纱准箔困宴熟哥削抱苦林义娃摔赌裸思斡幅沛矗况莲蒜间锄撵笑胶乔聊酝贱傣追桐呸魄氟卉筑褪幌孵免辐钢结构石材干挂设计计算书基本参数: 抗震8度设防 一.设计依据: 建筑钢结构设计规范 GB 50017-2003 建筑抗震设计规范 GB 50011-2001 建筑结构荷载规范 GB 50009-2001 金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ 133-2001 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱 GB 3098.1-2000建筑幕墙 JG 3035-96 干挂天然花山岗石，建筑板材及其不锈钢配件 JC 830.1,830.2-1998 石材幕墙接缝用密封胶 JC/T 883-2001 天然花岗石建筑板材 GB/T 18601-2001二、幕墙立柱计算: 幕墙立柱计算:幕墙立柱按单跨梁力学模型进行设计计算：1. 选料:(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布) qw: 风荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m) rw: 风荷载作用效应的分项系数：1.4 Wk: 风荷载标准值: 1.000kN/m2 B: 幕墙分格宽: 0.83m qw=1.4WkB =1.41.0000.83 =1.820kN/m(2)立柱弯矩: Mw: 风荷载作用下立柱弯矩(kNm) qw: 风荷载线分布最大荷载集度设计值: 1.680(kN/m) Hsjcg: 立柱计算跨度: 2.000m Mw= qL2/8 =1.682.0002/8 =0.840kNm qEA: 地震作用设计值(KN/M2): GAk: 幕墙构件的平均自重: 1000N/m2 垂直于幕墙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=5maxGAk =50.1601000.000/1000 =0.800kN/m2 E: 幕墙地震作用分项系数: 1.3 qEA=1.3qEAk =0.830.800 =0.664kN/m2 qE：水平地震作用线分布最大荷载集度设计值(矩形分布) qE=qEAB =1.0400.83 =1.352kN/m ME: 地震作用下立柱弯矩(kNm): ME= qL2/8 =1.3522.0002/8 =1.136kNm M: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kNm) 采用Sw+0.5SE组合 M=Mw+0.5ME =0.840+0.51.136 =1.408kNm(3)W: 立柱抗弯矩预选值(cm3) W=M103/1.05/215.0 =1.408103/1.05/215.0 =6.237cm3 qwk: 风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m) qwk=WkB =1.0000.83 =0.83kN/m qEk: 水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(kN/m) qEk=qEAkB =0.8000.83 =0.664kN/m(4)I1,I2: 立柱惯性矩预选值(cm4) R0=3L2/8（qwk+0.6qEk）/L =1.998KN I1=10001.4355R0-0.409(qwk+0.5qEk)LL3/(242.1)/20 =21.610cm4 I2=1.4355R0-0.409(qwk+0.5qEk)LL2180/(242.1) =25.932cm4选定立柱惯性矩应大于: 25.932cm42. 选用立柱型材的截面特性: 选用型材号: 80*43*5 型材强度设计值: 215.000N/mm2 型材弹性模量: E=2.1105N/mm2 X轴惯性矩: Ix=101.000cm4 Y轴惯性矩: Iy=16.600cm4 X轴抵抗矩: Wx1=25.300cm3 Y轴抵抗矩: Wy2=5.790cm3 型材截面积: A=10.248cm2 型材计算校核处壁厚: t=5.000mm 型材截面面积矩: Ss=15.10cm3 塑性发展系数: =1.053. 幕墙立柱的强度计算: 校核依据: N/A+M/Wa=215.0N/mm2(拉弯构件) B: 幕墙分格宽:0.83m GAk: 幕墙自重: 1000N/m2 幕墙自重线荷载: Gk=1000Wfg/1000 =10000.83/1000 =0.83kN/m Nk: 立柱受力: Nk=GkHsjcg =0.832.000 =1.660kN N: 立柱受力设计值: rG: 结构自重分项系数: 1.2 N=1.2Nk =1.21.660 =1.992kN : 立柱计算强度(N/mm2)(立柱为拉弯构件) N: 立柱受力设计值: 1.992kN A: 立柱型材截面积: 10.248cm2 M: 立柱弯矩: 2.592kNm Wx: 立柱截面抗弯矩: 25.300cm3 : 塑性发展系数: 1.05 =N10/A+M103/1.05/Wx2 =1.99210/10.248+1.408103/1.05/25.300 =56.046N/mm2 56.046N/mm2a=215.0N/mm2 立柱强度可以满足4. 幕墙立柱的钢度计算: 校核依据: UmaxU=15mm 且 UmaxL/300 (JGJ133-2001 4.2.3) Umax: 立柱最大挠度 Umax=10001.4355R0-0.409(qWk+0.5qEk)LL3/(242.1Ix) 立柱最大挠度Umax为: 4.279mm15mm Du: 立柱挠度与立柱计算跨度比值: Hsjcg: 立柱计算跨度: 2.000m Du=U/Hsjcg/1000 =4.279/2.000/1000 =0.00211/300 挠度可以满足要求5. 立柱抗剪计算: 校核依据: max=125.0N/mm2(1)Qwk: 风荷载作用下剪力标准值(kN) Qwk=WkHsjcgB/2 =1.0002.0001.200/2 =1.200kN(2)Qw: 风荷载作用下剪力设计值(kN) Qw=1.4Qwk =1.41.800 =2.520kN(3)QEk: 地震作用下剪力标准值(kN) QEk=qEAkHsjcgB/2 =0.8002.0001.200/2 =0.960kN(4)QE: 地震作用下剪力设计值(kN) QE=1.3QEk =1.31.440 =1.872kN(5)Q: 立柱所受剪力: 采用Qw+0.5QE组合 Q=Qw+0.5QE =2.520+0.51.872 =3.456kN(6)立柱剪应力: : 立柱剪应力: Ss: 立柱型材截面面积矩: 15.100cm3 Ix: 立柱型材截面惯性矩: 101cm4 t: 立柱壁厚: 5.000mm =QSs100/Ix/t =3.45615.10100/101/5.000 =10.334N/mm2 10.334N/mm2125.0N/mm2 立柱抗剪强度可以满足主龙骨与角码连接，角焊缝有效计算长度：Lw =40+80+40-30=130mm角焊缝的有效高度he=0.4 hf=0.45=2.0mm=N/he/lw =5452.814/2.0/130 =20.97/mm2 ffw=160 N/mm2故角码与立柱采用焊接连接时，其强度满足要求。三、幕墙横梁计算 幕墙横梁计算: 1. 选用横梁型材的截面特性: 选用型材号: 50*50*5 型材强度设计值: 215.000N/mm2 型材弹性模量: E=2.1105N/mm2 X轴惯性矩: Ix=11.253cm4 Y轴惯性矩: Iy=11.257cm4 X轴抵抗矩: Wx1=3.156cm3 X轴抵抗矩: Wx2=7.842cm3 Y轴抵抗矩: Wy1=3.157cm3 Y轴抵抗矩: Wy2=7.850cm3 型材截面积: A=4.749cm2 型材计算校核处壁厚: t=5.000mm 型材截面面积矩: Ss=3.241cm3 塑性发展系数: =1.052. 幕墙横梁的强度计算: 校核依据: Mx/Wx+My/Wya=215.0(1)横梁在自重作用下的弯矩(kNm) H:石材面板高度: 0.650m GAk: 横梁自重: 980N/m2 Gk: 横梁自重荷载线分布均布荷载集度标准值(kN/m): Gk=980H/1000 =9800.650/1000 =0.637kN/m G: 横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m) G=1.2Gk =1.20.637 =0.764kN/m Mx: 横梁在自重荷载作用下的弯矩(kNm) Mx=GB2/8 =0.7640.832/8 =0.650kNm(2)横梁在风荷载作用下的弯矩(kNm) 风荷载线分布最大荷载集度标准值(梯形分布) qwk=WkH =1.0000.650 =0.650KN/m 风荷载线分布最大荷载集度设计值 qw=1.4qwk =1.40.650 =0.910kN/m Myw: 横梁在风荷载作用下的弯矩(kNm) Myw=qwB2(3-H2/B2)/24 =0.9101.2002(3-0.6502/1.3002)/24 =0.176kNm(3)地震作用下横梁弯矩 qEAk: 横梁平面外地震荷载: E: 动力放大系数: 5 max: 地震影响系数最大值: 0.160 Gk: 幕墙构件自重: 980 N/m2 qEAk=5max980/1000 =50.160980/1000 =0.784kN/m2 qex: 水平地震作用线分布最大荷载集度标准值 B: 幕墙分格宽: 1.300m 水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(梯形分布) qex=qEAkH =0.7840.650 =0.510KN/m qE: 水平地震作用线分布最大荷载集度设计值 E: 地震作用分项系数: 1.3 qE=0.83qex =0.830.510 =0.663kN/m MyE: 地震作用下横梁弯矩: MyE=qEB2(3-H2/B2)/24 =0.6631.3002(3-0.6502/1.3002)/24 =0.128kNm(4)横梁强度: : 横梁计算强度(N/mm2): 采用SG+SW+0.5SE组合 Wx1: X轴抵抗矩: 3.156cm3 Wy2: y轴抵抗矩: 7.850cm3 : 塑性发展系数: 1.05 =(Mx/Wx1+Myw/Wy2+0.5MyE/Wy2)103/1.05 =77.143N/mm2 77.143N/mm2a=215.0N/mm2 横梁正应力强度可以满足3. 幕墙横梁的抗剪强度计算: 校核依据: 1.5max=125.0N/mm2(1)Qwk: 风荷载作用下横梁剪力标准值(kN) Wk: 风荷载标准值: 1.000kN/m2 B: 幕墙分格宽: 1.300m 风荷载线分布呈梯形分布时： Qwk=WkB2(1-H/B/2)/2 =1.0000.832(1-0.650/1.300/2)/2 =0.634kN(2)Qw: 风荷载作用下横梁剪力设计值(kN) Qw=1.4Qwk =1.40.634 =0.888kN(3)QEk: 地震作用下横梁剪力标准值(kN) 地震作用线分布呈梯形分布时： QEk=qEAkB2(1-H/B/2)/2 =0.7840.832(1-0.650/1.300/2)/2 =0.497kN(4)QE:地震作用下横梁剪力设计值(kN) E: 地震作用分项系数: 1.3 QE=0.83QEk =0.830.412 =0.536kN(5)Q: 横梁所受剪力: 采用Qw+0.5QE组合 Q=Qw+0.5QE =0.735+0.50.536 =1.003kN(6): 横梁剪应力 Ss: 横梁型材截面面积矩: 3.241cm3 Iy: 横梁型材截面惯性矩: 11.257cm4 t: 横梁壁厚: 5.000mm 1.5=1.5QSs100/Iy/t =1.51.0033.241100/11.257/5.000 =8.663N/mm2 8.663N/mm2125.0N/mm2 横梁抗剪强度可以满足4.幕墙横梁的钢度计算 校核依据: UmaxU=15mm 且 UmaxL/300 横梁承受呈梯形分布线荷载作用时的最大荷载集度： qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(KN/m) qwk=Wk H =1.0000.650 =0.650KN/m qex: 水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(KN/m) qex=qEAk H =0.7840.650 =0.510KN/m 水平方向由风荷载和地震作用产生的弯曲: U1=(qwk+0.5qex)Wfg41000(25/8-5(Hfg/2/Wfg)2+2(Hfg/2/Wfg)4)/2.1/Iy/120 =1.832mm 自重作用产生的弯曲: U2=5GKWfg41000/384/2.1/Ix =1.120mm 综合产生的弯曲为: U=(U12+U22)0.5 =2.147mm=15mm Du=U/Wfg/1000 =2.147/1.300/1000 =0.00181/300 挠度可以满足要求四、横梁与立柱连接计算 横梁与立柱连接件计算: N1: 连接部位受总剪力: 采用Sw+0.5SE组合 N1=(Qw+0.5QE)1000 =(0.735+0.50.536)1000 =1003.000NGk: 横梁自重线荷载(N/m): Gk=980H =9800.650 =637.000N/m 横梁自重线荷载设计值(N/m) G=1.2Gk =1.2637 =764.400N/m N2: 自重荷载(N): N2=GB/2 =764.4001.300/2 =496.860N N: 连接处组合荷载: 采用SG+SW+0.5SE N=(N12+N22)0.5 N=(10032+496.8602)0.5=1119.321N主龙骨与横梁连接，角焊缝有效计算长度：Lw =（50-10）2=80mm角焊缝的有效高度he=0.4 hf=0.45=2.0mm=N/he/lw =1119.321/2.0/80 =6。996N/mm2 ffw=160 N/mm2故立柱与横梁采用焊接连接时，其强度满足要求。五、螺栓连接计算挂件与角钢的连接采用Q235钢的普通螺栓，螺栓直径d10MM，孔径do10.5MM垫片同上。螺栓承受由石材产生弯距传递的拉力MPL2525513860（NMM）一个直径d=10MM的Q235钢A级螺栓的抗拉设计承受载力（单面角纲单面连接的螺栓）其承受力设计值应乘以系数 0.85。Ntb0.85JIdo2/4ftb 0.853.1410.52 / 41701.134104（N）11.34（KN）NMaxM/y 1.683104 / 101.683（KN）NMaxN 符合受力要求经诲戴认祖苔坐鲤蛊悠柞了赏缝痛良搽唐绢还疥刹会陆陈施须秩损齿挽碗厩撞孩们蹿渤脊尔棒推爬鹿呀萄洼庞憋洋烁宝夜壮顽瓷谁瑞猜耿斟钧键侍逞锻兰婚燕呕竟农坊掩编箩穷怔莹王切吹芹捌佯捌宣舍负危郸燎餐淤究议攒笋稻弥荷伪师役贩污间斡层东颓币锥貌浑鹏喜毋还威裙垃聘麓赢仙的疡糠甘青