施工方案(计算书)

塘沽区五星广场石材干挂工程

二次深化设计计算书

一、本方案设计适用于塘沽区五星广场石材干挂工程

二、工程概况

三、设计依据

1、塘沽区五星广场石材干挂工程石材干挂工程设计图纸

2、石材幕墙工程技术规范(JGJ102-96) (参考)

3、建筑结构荷载规范(GBJ9-87)

4、钢结构设计规范(GBJ17-88) (参考)

5、民用建筑设计防火规范(GB50045-95)

6、建筑防雷设计规范(GB50057-94)

7、负结构设计手册

8、金属与石材幕墙工程技术规范

9、甲方要求

四、设计荷载

1、大面石材幕墙自重荷载设计值

自重荷载(包括石材和龙骨):1080N/M2

2、风荷载当地基本风压:0.35KN/M2

3、地震

4、荷载抗震设防考虑8度设防水平地震作用系数最大值 a max=0.16 , 地震作用放

大系数βE=5.0

石材幕墙设计计算书

基本参数:天津地区

抗震8度设防

a max=0.16 , 地震作用放大系数βE=5.0

一、风荷载计算

1、标高为8.900处风荷载计算

⑴. 风荷载标准值计算:

Wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(Kn/m2)

βgz:8.900m高处阵风系数(按B类区计算):

μf=0.5×(Z/10)^(-0.16)=0.445

βgz=0.89×(1+2μf)=1.683

μz:8.900m高处风压高度变化系数(按B类区计算)(GB50009-2001) μz=(Z/10)^0.32=1.260

风荷载体型系数μs=1.20

Wk=βgz×μz×μs×W0 (GB50009-2001)

=1.683×1.260×1.2×0.500

=1.272kN/m2

⑵.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《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 3.2.5规定采用

W=rw×Wk=1.4×1.272=1.781Kn/m2

二、板强度校核:

石材校核:(第一处)

1.石材强度校核

校核依据:σ≤[σ]=3.700N/mm^2

Ao:石板短边长:0.600m

Bo:石板长边长:1.200m

a: 计算石板抗弯所用短边长度:0.600m

b: 计算石板抗弯所用长边长度:1.200m

t: 石材厚度:25.0mm

ml:四角支承板弯矩系数,按短边与长边的边长比(a/b=0.500)

查表得:0.0763

Wk:风荷载标准值:1.272Kn/m^2

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/m^2)

qEAk=5×αmax×GAK

=5×0.160×1200.000/1000

=0.960kN/m^2

荷载组合设计值为:

Sz=1.4×Wk+1.3×0.5×qEAk

=2.405kN/m^2

应力设计值为:

σ=6×m1×Sz×b^2×10^3/t^2

=6×0.0763×2.405×0.500^2×10^3/25.0^2

=0.4398kN/m^2

0.43984kN/m^2≤3.700N/mm^2 强度可以满足要求2. 石材剪应力校核

校核依据:γmax≤[γ]

γ.石板中产生的剪应力设计值(N/mm^2)

n:一个连接边上的挂钩数量:2

t:石板厚度:25.0mm

d:槽宽:7.0mm

s:槽底总长度:60.0mm

β:系数,取1.25

对边开槽

γ=Sz×Ao×Bo×β×1000/[n×(t-d)×s]

=0.261N/mm^2

0.261N/mm^2≤1.800N/mm^2

石材抗剪强度可以满足

3.挂钩剪应力校核xz

校核依据: γmax≤[γ]

γ:挂钩剪应力设计值(N/mm^2)

Ap:挂钩截面面积:19.600mm^2

N:一个连接边上的挂钩数量:2

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)

幕墙立柱按双跨梁力学模型进行设计计算:

1.选料:

⑴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（矩形分布） rw:风荷载作用效应的分项系数：１.４

Wk:风荷载标准值：1.272kN/m^2

B:幕墙分格宽：1.200m

qw=1.4×Wk×B

=1.4×1.272×1.200

=2.137kN/m

(2)立柱弯矩:

Mw:风荷载作用下立柱弯矩(KN·m)

qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值: 2.137(kN/m) Hsjcg:立柱计算跨度:3.900m

Mw=(L1^3+L2^3)/8/(L1+L2)×qw

=(2.250^3+1.650^3)/8/(2.250+1.650)×2.137

=1.088kN·m

qEA:地震作用设计值(KN·m^2):

Gak:幕墙构件(石材包括石材挂件)的平均自重:1200N/M^2 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·m^2) qEAk=5×amax×GAK

=5×0.160×1200.000/1000

=0.960 KN·m^2

γE:幕墙地震作用分项系数:1.3

qEA=1.3×qEAk

=1.3×0.960

=1.248 KN/m^2

qE:水平地震作用线分布最大荷载集度设计值(矩形分布) qE=qEA×B

=1.248×1.200

=1.498 KN/m

ME:地震作用下立柱弯矩(KN·m):

ME=(L1^3+L2^3)/8/(L1+L2)×qE

=(2.250^3+1.650^3)/8/(2.250+1.650)×1.498

=0.762 KN·m

M:幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(KN·m)

采用Sw+0.5SE组合

M=Mw+0.5×ME

=1.088+0.5×0.762

=1.469 KN·m

(3)W:立柱抗弯矩预选值（cm^3）

W=M×10^3/1.05/215.0

=1.469×10^3/1.05/215.0

=16.616cm^3

qwk:风载荷线分布最大荷载集度标准值（kn/m）

qwk=wk*b

=1.272*1.200

=1.562kn/m

qek:水平地震作用线分布最大荷载集度标准值（kn/m）

qek=qeak*b

=0.960*1.200

=1.152kn/m

2.选用立柱型材的截面特性：

型材强度设计值：215.00N/mm^2

型材弹性模量：Ｅ＝2.1*10^5Ｎ／mm^2

X轴惯性矩：Ｉx=94.250cm^4

Y轴惯性矩：Ｉy=59.600cm^4

X轴抵抗矩：Wx1=23.560cm^3

Y轴抵抗矩：Wy1=23.560cm^3

型材截面积：Ａ＝10.560cm^2

型材计算校核处壁厚：t=4.000mm