3第三章 石材幕墙计算.docx
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第三章 石材幕墙
一、计算说明
本章计算石材幕墙,位于xxxxxxxxx大面位置。
二、荷载计算
1、幕墙自重荷载标准计算
25mm石材,自重面荷载标准值GAK=25×10-3×28=0.47 KN/m2
考虑龙骨及附属构件重力荷载标准值GGK=0.85 KN/m2
2、幕墙风荷载标准值计算
成都地区 B类地面粗糙度 标高22.4m
βgz:阵风系数,取βgz=1.62
μZ:风压高度变化系数, 取μZ=1.27
μS1:风荷载局部体型系数
1)、面板局部体型系数 μs1=-1.6(内风压取-0.2)
2)龙骨局部体型系数
龙骨附属面积:A=(1200+1200)/2×3000=3.6 m2,log3.6=0.556
μsl (A)=μsl (1)+[μsl (25)-μsl (1)]×log(A)/1.4
=-{1.4+[0.8×1.4-1.4]×0.556/1.4}
=-1.289
μsl=-1.289+(-0.2)=-1.489
W0:作用在幕墙上的风荷载基本值 0.3kN/m2(成都 50年一遇)
面板:Wk=βgz·μS1·μZ·W0=1.62*1.27 *(-1.6)*0.3=0.99kN/m21.0 kN/m2
|WK|=0.99 KN/m21.0 KN/m2 取WK=1.692 KN/m2
龙骨:Wk=βgz·μS1·μZ·W0=1.62*1.27 *(-1.6)*0.3=0.99kN/m21.0 kN/m2
|WK|=0.99 KN/m21.0 KN/m2 取WK=1.692 KN/m2
3、幕墙水平地震荷载标准值计算
按7度抗震设计时αmArx取0.08。
βE:动力放大系数,取βE=5.0
地震荷载标准值计算qEK=αmax·βE·GGK =0.08 *5.0*0.85=0.24kN/m2
4、荷载组合
(1) 水平风荷载标准值计算
面板:qK=ψW·WK =1.0*1.0=1.0kN/m2
龙骨:qK=ψW·WK =1.4*1.16=1.56kN/m2
(2) 水平风荷载和水平地震作用组合设计值计算
面板:q=γW·ψW·WK +γE·ψE·qE=1.4*1.16+0.5*0.312=1.56kN/m2
龙骨:q=γW·ψW·WK +γE·ψE·qE=1.4*1.16+0.5*0.312=1.56kN/m2
三、石材面板计算(短槽)
1、计算说明
面板:25mm厚
支撑方式:短槽支撑
分格:a*b=800mm*700mm,a1=100mm,a0*b0=600mm*700mm
面板计算模型如下:
2、石材面板强度校核
(1)花岗石板的强度设计值
fg1=f gm/2.15=8/2.15=3.721 N/mm2
fg2=f gm/4.30=8/4.30=1.860 N/mm2
(2)石材面板弯曲强度校核
m:四点支撑石材面板弯矩系数
由==0.83
查《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001 附录B表B.0.2,得m=0.1452
t:石材计算厚度,取t=25 mm
=1.3 N/mm2<fg1=3.721 N/mm2
石材面板强度符合规范要求。
3、石材槽口抗剪强度校核
本工程石材槽口按对边开槽设计,所以石材槽口剪应力计算按对边开槽计算。
c:槽口宽度 c=6 mm
s:单个槽底总长度(mm),矩形槽底总长度取为槽长加上槽深的两倍,弧型槽取为圆弧总长度。本工程采弧形槽,槽长为L=64*2+3.14*6=146.84 mm。
n:一个连接边上不锈钢挂件数量,n=2
β:应力调整系数,查《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001表5.5.5,得β=1.25
=0.28N/mm2<fg2=1.860 N/mm2
石材槽口抗剪强度符合规范要求。
4、托板抗剪强度计算(材质6063-T6)
校核依据:
τ2EQ = \f(qab, 2n×A\s\do3(p))β ≤τp= 85 N/mm2 (JGJ133-2001 5.5.5-1)
式中:
τ2—— 短槽托板的剪应力设计值(N/mm2);
τp—— 短槽托板的抗剪强度设计值(N/mm2);
q —— 石材板块水平荷载集度设计值组合(N/mm2);
a —— 短槽连接边边长:1200mm;
b —— 无槽边边长:600mm;
β—— 应力调整系数,按表[JGJ133-2001] 5.5.5,取1.25;
n —— 一个连接边上的短槽数量:2;
Ap—— 短槽托板截面面积:30
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