石材幕墙工程设计计算书

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1、石材幕墙设计计算书一、工程概况上海绿城玫瑰园位于上海市闵行区马桥镇，建筑层数3层,高度，地上2层,地下1层,建筑高度详各单体别墅施工图。最大建筑高度：9.2m。建筑结构形式为现浇框架结构，建筑结构的类别为三类，建筑设计使用年限为50年，抗震设防烈度为七度。别墅为了追求建筑外墙的华丽、节能、环保、自然等特性要求，应用了石材幕墙的形式，石材外挂最大高度：8.9m。富有欧式风格,整体建筑典雅大方,充满现代气息。二、参考规范《建筑结构荷载规范》　GB50009-2001《钢结构设计规范》GB50017-2

2、003《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《金属与石材幕墙工程技术规范》J133-2001《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145—2004三、风荷载计算1、基本参数:上海地区地面粗糙度B类基本风压W0=0.30KN/m2计算单元:标高7.000m跨度3.6.000m分格尺寸0.550x1.150m石材规格30mm石灰石抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度0.05g取标高为7.0m处风荷载计算W0:基本风压W0=0.55kN/m2βgz:7.0m高处阵风系数(按B类区计算)βgz=0.85

3、×[1+550.108×(Z/10)-0.22]=2.343μz:7.0m高处风压高度变化系数(按C类区计算):(GB50009-2001)(2006年版)μz=0.616×(Z/10)0.44(B类区，在15米以下按15米计算)=0.616×(15.0/10)0.44=0.740μsl:局部风压体型系数该处局部风压体型系数μsl=1.800其中：取W0=0.55kN/m2(GB50009-2001)（2006年版）风荷载标准值:Wk=βgz×μz×μsl×W0(GB50009-2001)（200

4、6年版）=2.343×0.740×1.800×0.554-20=1.716kN/m2因为Wk≤2.0kN/m2，取Wk=2.0kN/m2，按JGJ102-2003第5.3.2条采用。风荷载设计值:W:风荷载设计值(kN/m2)γw:风荷载作用效应的分项系数：1.4按《建筑结构荷载规范》GB50009-20013.2.5规定采用W=γw×Wk=1.4×2.000=2.800kN/m2四、石材强度校核用石灰石石材，其抗弯强度标准值为：7.0N/mm2石材抗弯强度设计值：3.90N/mm2石材抗剪强度设

5、计值：1.90N/mm2校核依据：σ≤[σ]=3.900N/mm2Ao:石板短边长：0.550mBo:石板长边长：1.15ma:计算石板抗弯所用短边长度:0.550mb:计算石板抗弯所用长边长度:1.150mt:石材厚度:30.0mmGAK:石板自重=780.00N/m2m1:四角支承板弯矩系数,按短边与长边的边长比(a/b=0.478)查表得:0.1303Wk:风荷载标准值:1.000kN/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=5×α

6、max×GAK=5×0.040×780.000/1000=0.156N/m2荷载组合设计值为：Sz=1.4×Wk+1.3×0.5×qEAk=1.504kN/m2应力设计值为：σ=6×m1×Sz×b2×103/t2=6×0.1303×1.504×0.47852×103/30.02=0.302N/mm20.302N/mm2≤3.900N/mm2强度可以满足要求3.石材剪应力校核校核依据:τmax≤[τ]τ: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:2t:石板厚度:30.0mmd

7、:槽宽:7.0mms:槽底总长度:60.0mmβ:系数,取1.25对边开槽τ=Sz×Ao×Bo×β×1000/[n×(t-d)×s]4-20=0.327/mm20.327N/mm2≤1.900N/mm2石材抗剪强度可以满足4.挂钩剪应力校核校核依据:τmax≤[τ]τ:挂钩剪应力设计值(N/mm2)Ap:挂钩截面面积:19.600mm2n:一个连接边上的挂钩数量:2对边开槽τ=Sz×Ao×Bo×β×1000/(2×n×Ap)=20.754N/mm220.754N/mm2≤125.000N/mm2挂

8、钩抗剪强度可以满足五、幕墙立柱计算:幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算：1.荷载计算:(1)风荷载均布线荷载设计值(矩形分布)计算qw:风荷载均布线荷载设计值(kN/m)W:风荷载设计值:1.400kN/m2B:幕墙分格宽:1.150mqw=W×B=1.400×1.150=1.610kN/m(2)地震荷载计算qEA:地震作用设计值(KN/m2):4-20GAk:幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:940N/m2垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值:qEAk:垂直于幕墙平面的均布