石材干挂构件计算书(精简)

石材干挂构件计算书北京北站改扩建工程北京北站主站房室内干挂石材工程约10000m2，采用25mm厚的花岗岩作为干挂石材。其中主龙骨方钢（截面5070mm）（纵向放置），最大间距为L主=1200mm。次龙骨为50*50*4等边角钢（横向放置），间距为660mm，次龙骨的最大间距为L2=660 mm。主龙骨与结构墙间通过节点连接件（12mm厚、250200mm镀锌钢板），连接件用M12的膨胀螺栓固定，膨胀螺栓横向最大间距为 L横=2400mm，纵向最大间距为L纵=1200mm，因内墙石材干挂风荷载不做计算。主要荷载为石材及钢架自重和在抗震裂度为80裂度作用下的水平地震荷载，对此进行主次龙骨和膨胀螺栓的安全荷载计算。1、 计算依据1） 金属与石材幕墙工程技术规范（JGJ133-2001）；2） 北京北站主站房干挂石材节点详图；2、 使用材料的特性1） 石材自重：25mm厚石材重量为0.625KN/m2；2） 附件自重：0.05KN/m2；3） 钢材：（1）5070方钢： A=6.61cm2 q=5.189kg/m WX=4.457cm3 Wy=17.62cm3 IX=26.1cm4 Ig=44.05cm4（3）50*50*4角钢 A=3.897cm2 q=3.059kg/m WX=2.558cm3 Wy =1.957cm3 IX=9.26cm4 Ig=3.82cm4 3、安全计算 1）地震荷载的计算：根据该建筑抗震等级以地震裂度为80裂度计算。 qEK1=E*amax*G/A其中：E地震放大系数 E=5 amax水平地震影响系数最大值80裂度 amax=0.16 G石材、龙骨重 G=0.675KN/m2 A计算面积 m2 qEK1=50.160.77=0.54KN/m2考虑荷载分项系数1.3qEK=1.30.54=0.702KN/m22）主龙骨安装荷载计算 主龙骨的计算跨距L=1.2m，可简化为均布荷载简支梁计算线荷载: q=1.20.702=0.842KN/m M=1/80.8421.22=0.152KN.m=0.152106N.mm2.1）强度计算（50*70方钢） WX=4.457cm3 =M/W =0.152106/4.457103 =34.104Mpa=215 Mpa Wy=1.957cm3 = M/W =0.152106/1.957103=77.67Mpa=215 Mpa 2.2）刚度计算 IX=26.1cm4 (方钢立放) x= (5qL4) /(384EI).x=（584.21.241012）/（3842.1101126.1）=0.414mm=2 mm结论：按1.2m计算跨度布置方钢立放强度和刚度，结果都是安全的。 3）次龙骨的安全计算：（简化为均布简支梁计算）线 载 Q=0.663.059=2.019KN/m弯 矩 M=1/82.0190.662=0.115105N.mm3.1）强度计算（50*50*4等边角钢）WX=2.558cm3 =M/W=1.15105/2.558103=44.957Mpa=215 Mpa3.2）刚度计算（50*50*4等边角钢）IX=9.26cm4 x =（5201.90.6641012）/（3842.110119.26）=0.257mm=2mm 结论：方钢主龙骨、50*50*4等边角钢次龙骨的强度和刚度均安全。 4）水平地震力验算Geg=0.83Gg=0.85*0.702*3.168=1.89KNFEK=1.2*1.89=2.268KN每个M12膨胀螺栓承担水平拉力: P=2.268/4=0.567KN5）受剪承载力一个膨胀螺栓的承载力（受剪承载力设计值），根据混凝土结构构造手册P704-706，选用FAZ型膨胀螺栓按最小受剪承载力计算：V=5.1KN ，现场实际施工为了固定连接铁板，每块铁板至少由4个M12螺栓固定，每平方米至少4个M12膨胀螺栓。VE=45.1=20.4KN/m2，石材及附件自重为0.49KN/m2,远远符合要求.结论：每个M12膨胀螺栓承受拉力