XX工程石材幕墙结构设计计算书.doc
《XX工程石材幕墙结构设计计算书.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《XX工程石材幕墙结构设计计算书.doc(31页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流XX工程石材幕墙结构设计计算书.精品文档. xx区政府机关大院石材幕墙设计计算书基本参数: xx地区 抗震6度设防.设计依据: 建筑结构荷载规范 GBJ9-87 钢结构设计规范 GBJ17-88 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-96 金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ133-2001 建筑幕墙 JG3035-96 建筑结构静力计算手册 (第二版) 建筑幕墙物理性能分级 GB/T15225-94 铝及铝合金阳极氧化,阳极氧化膜的总规范 GB8013 铝及铝合金加工产品的化学成份 GB/T3190 碳素结构钢 GB700-88 硅酮建筑密封胶
2、 GB/T14683-93 建筑幕墙风压变形性能检测方法 GB/T15227 建筑幕墙雨水渗漏形性能检测方法 GB/T15228 建筑幕墙空气渗透形性能检测方法 GB/T15226 建筑结构抗震规范 GBJ11-89 建筑设计防火规范 GBJ16-87(修订本) 高层民用建筑设计防火规范 GB50045 建筑物防雷设计规范 GB50057-94 铝合金建筑型材 GB/T5237-93 民用建筑隔声设计规范 GBJ118-88 民用建筑热工设计规范 GB50176-93 采暖通风与空气调节设计规范 GBJ19-87 优质碳素结构钢技术条件 GB699-88 低合金高强度结构钢 GB1579 不锈
3、钢棒 GB1220 不锈钢冷加工钢棒 GB4226 聚硫建筑密封胶 JC483-92 铝及铝合金板材 GB3380-97 不锈钢冷轧钢板 GB3280-92 不锈钢热轧钢板 GB4237-92 建筑幕墙窗用弹性密封剂 JC485-92.基本计算公式:(1).场地类别划分: 根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别: A类近海面,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中小城镇和大城市郊区; C类指有密集建筑群的大城市市区; xx区政府机关大院按B类地区计算风压(2).风荷载计算: 风荷载计算公式: Wk=鈠嘴z嘴s譝0 其中: Wk-作用在幕墙上的风荷载标准值(
4、kN/m2) 鈠-瞬时风压的阵风系数取为 2.25 靭-风压高度变化系数,按建筑结构荷载规范GBJ9-87取定, 根据不同场地类型,按以下公式计算: A类场地: 靭=1.379(Z/10)0.24 B类场地: 靭=(Z/10)0.32 C类场地: 靭=0.713(Z/10)0.40 本工程属于B类地区,故靭=(Z/10)0.32 靤-风荷载体型系数,按 1.5 取用 W0-基本风压,按全国基本风压图,xx地区取为0.650KN/m2,(3).地震作用计算: qEAk=釫揍max譍AK 其中: qEAk)-水平地震作用标准值 釫-动力放大系数,按 5.0 取定 醡ax)-水平地震影响系数最大值,
5、按相应设防烈度取定: 6度: 醡ax=0.04 7度: 醡ax=0.08 8度: 醡ax=0.16 9度: 醡ax=0.32 xx设防烈度为6度,故取醡ax=0.040 GAK-幕墙构件的自重(N/m2)(4).荷载组合: 水平荷载标准值: qk=Wk+0.6qEAk 水平荷载设计值: q=1.4Wk+0.61.3qEAk 荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用: A、承载力计算时: 重力荷载: 1.2 风荷载: 1.4 地震作用: 1.3 B、挠度和变形计算时: 重力荷载: 1.0 风荷载: 1.0 地震作用:1.0 荷载和作用效应组合的组合系数,按以下规定采用: 第一个可变荷载按1.
6、0取用 第二个可变荷载按0.6取用一、风荷载计算1、标高为17.250处风荷载计算(1). 风荷载标准值计算: Wk: 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2) 靭: 17.250m高处风压高度变化系数(按B类区计算): (GBJ9-87 6.2.1) 靭=(Z/10)0.32=1.191 Wk=鈠嘴z嘴s譝0 (JGJ102-96 5.2.2) =2.251.1911.50.650 =2.612 kN/m2(2). 风荷载设计值: W: 风荷载设计值: kN/m2 rw: 风荷载作用效应的分项系数:1.4 按玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-96 5.1.6条规定采用 W=rwWk=1.4
7、2.612=3.657kN/m22、标高为15.250处风荷载计算(1). 风荷载标准值计算: Wk: 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2) 靭: 15.250m高处风压高度变化系数(按B类区计算): (GBJ9-87 6.2.1) 靭=(Z/10)0.32=1.145 Wk=鈠嘴z嘴s譝0 (JGJ102-96 5.2.2) =2.251.1451.50.650 =2.511 kN/m2(2). 风荷载设计值: W: 风荷载设计值: kN/m2 rw: 风荷载作用效应的分项系数:1.4 按玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-96 5.1.6条规定采用 W=rwWk=1.42.511=3.
8、515kN/m2二、板强度校核: 石材校核: (第1处) 1.石材强度校核 校核依据:蟆躘骫=3.600N/mm2 a: 短边长度: 0.600m b: 长边长度: 0.900m t: 石材厚度: 30.0mm m1: 四角支承板弯矩系数, 按短边与长边的边长比(a/b=0.667) 查表得: 0.034 Wk: 风荷载标准值: 2.612kN/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=50.040600.000/1000 =0.072kN/m2 荷载组合设计值为: Sz=1.4Wk+1.30.6qEAk =3.713kN/m
9、2 应力设计值为: =6譵1譙z譩2103/t2 =60.0343.7130.9002103/30.02 =0.684N/mm2 0.684N/mm23.600N/mm2 强度可以满足要求 2.石材剪应力校核 校核依据: 鬽ax鬩 :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: 4 t:石板厚度: 30.0mm d:槽宽: 6.0mm s:槽底总长度: 100.0mm :系数,取1.30 对边开槽 =Sz譨譩租1000/n(t-d)譻 =0.136N/mm2 0.136N/mm21.800N/mm2 石材抗剪强度可以满足 3.挂钩剪应力校核 校核依据: 鬽ax鬩 :挂钩
10、剪应力设计值(N/mm2) Ap:挂钩截面面积: 19.600mm2 n:一个连接边上的挂钩数量: 4 对边开槽 =Sz譨譩租1000/(2譶譇p) =16.623N/mm2 16.623N/mm2125.000N/mm2 挂板抗剪强度可以满足三、幕墙立柱计算: 幕墙立柱计算: (第1处)幕墙立柱按简支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: 2.511kN/m2 B: 幕墙分格宽: 0.685m qw=1.4WkB =1.42.51
11、10.685 =2.408kN/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: 2.408(kN/m) Hsjcg: 立柱计算跨度: 4.100m Mw=qwHsjcg2/8 =2.4084.1002/8 =5.060kNm qEA: 地震作用设计值(KN/M2): GAk: 幕墙构件(包括板块和铝框)的平均自重: 650N/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=50.040650.000/1000 =0.130kN/m2 鉋: 幕墙地震作用分项系数: 1.3 qE
12、A=1.3qEAk) =1.30.130 =0.169kN/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 =0.1690.685 =0.116kN/m ME: 地震作用下立柱弯矩(kNm): ME=qEHsjcg2/8 =0.1164.1002/8 =0.243kNm M: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kNm) 采用Sw+0.6SE组合 M=Mw+0.6ME =5.060+0.60.243 =5.206kNm(3)W: 立柱抗弯矩预选值(cm3) W=M103/1.05/215.0 =5.206103/1.05/215.0 =58.883cm3 qwk
13、: 风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m) qwk=WkB =2.5110.685 =1.720kN/m qEk: 水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(kN/m) qEk=0.1300.685 =0.089kN/m(4)I1,I2: 立柱惯性矩预选值(cm4) I1=900(qwk+0.6qEk)Hsjcg3/384/2.1 =900(1.720+0.60.089)4.1003/384/2.1 =136.416cm4 I2=5000(qwk+0.6qEk)Hsjcg4/384/2.1/20 =5000(1.720+0.60.089)4.1004/384/2.1/20 =155.363cm
14、4 选定立柱惯性矩应大于: 155.363cm42. 选用立柱型材的截面特性: 选用型材号: XC1120-60-4 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=255.184cm4 Y轴惯性矩: Iy=84.920cm4 X轴抵抗矩: Wx1=42.531cm3 X轴抵抗矩: Wx2=42.531cm3 型材截面积: A=13.774cm2 型材计算校核处壁厚: t=3.000mm 型材截面面积矩: Ss=27.193cm3 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
15、(拉弯构件) (JGJ102-96 5.5.3) B: 幕墙分格宽: 0.685m GAk: 幕墙自重: 650N/m2 幕墙自重线荷载: Gk=650Wfg/1000 =6500.685/1000 =0.445kN/m Nk: 立柱受力: Nk=GkHsjcg =0.4454.100 =1.826kN N: 立柱受力设计值: rG: 结构自重分项系数: 1.2 N=1.2Nk =1.21.826 =2.191kN : 立柱计算强度(N/mm2)(立柱为拉弯构件) N: 立柱受力设计值: 2.191kN A: 立柱型材截面积: 13.774cm2 M: 立柱弯矩: 5.206kNm Wx2:
16、立柱截面抗弯矩: 42.531cm3 : 塑性发展系数: 1.05 =N10/A+M103/1.05/Wx2 =2.19110/13.774+5.206103/1.05/42.531 =118.165N/mm2 118.165N/mm2a=215.0N/mm2 立柱强度可以满足4. 幕墙立柱的刚度计算: 校核依据: UmaxU=15mm 且 UmaxL/300 Umax: 立柱最大挠度 Umax=5(qWk+0.6qEk)Hsjcg41000/384/2.1/Ix 立柱最大挠度Umax为: 12.413mm15mm Du: 立柱挠度与立柱计算跨度比值: Hsjcg: 立柱计算跨度: 4.100
17、m Du=U/Hsjcg/1000 =12.413/4.100/1000 =0.0031/300 挠度可以满足要求5. 立柱抗剪计算: 校核依据: 鬽ax鬩=125.0N/mm2(1)Qwk: 风荷载作用下剪力标准值(kN) Qwk=WkHsjcgB/2 =2.5114.1000.685/2 =3.526kN(2)Qw: 风荷载作用下剪力设计值(kN) Qw=1.4Qwk =1.43.526 =4.937kN(3)QEk: 地震作用下剪力标准值(kN) QEk=qEAkHsjcgB/2 =0.1304.1000.685/2 =0.183kN(4)QE: 地震作用下剪力设计值(kN) QE=1.
18、3QEk =1.30.183 =0.237kN(5)Q: 立柱所受剪力: 采用Qw+0.6QE组合 Q=Qw+0.6QE =4.937+0.60.237 =5.079kN(6)立柱剪应力: : 立柱剪应力: Ss: 立柱型材截面面积矩: 27.193cm3 Ix: 立柱型材截面惯性矩: 255.184cm4 t: 立柱壁厚: 3.000mm =Q譙s100/Ix/t =5.07927.193100/255.184/3.000 =18.040N/mm2 18.040N/mm2125.0N/mm2 立柱抗剪强度可以满足四、立梃与主结构连接 立梃与主结构连接: (第1处) Lct2: 连接处钢角码壁
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- XX 工程 石材 幕墙 结构设计 计算
限制150内