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1、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 =1200mm。次龙骨为 50*50*4 等边角钢（横向放置），主间距为 660mm，次龙骨的最大间距为 L =660 mm。主龙骨与结构墙间通过节点2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 =2400mm，纵向最大间距为 L =1200mm，因内墙横 纵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
2、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）2）金属与石材幕墙工程技术规范（JGJ133-2001）； 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）3）附件自重：0.05KN/m2 钢材：；（1）5070 方钢： A=6.61cm2q=5.189kg/m W =4.457cm3XW =17.62cm3yI =26.1cm4XI =44.05cm4g（3）50*50*4 角钢 A=3.897cm2q=3.059kg/m W =2.558cm3XW =1.957cm3yI =9.26cm4XI =3
3、.82cmg43、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。.q = *a *G/AEK1 E max其中： 地震放大系数 =5 E Ea 水平地震影响系数最大值 8 max0裂度 a =0.16maxG石材、龙骨重 G=0.675KN/m2A计算面积 m2q =50.160.77=0.54KN/m2EK1考虑荷载分项系数 1.3q =1.30.54=0.702KN/m2EK2）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/mM=1/80.8421.22=0.152KN.m=0.152
4、106N.mm2.1）强度计算（50*70 方钢）W =4.457cmW3=M/W =0.152106/4.457103 =34.104Mpa=215 MpaW =1.957cmy3= M/W =0.152106/1.957103=77.67Mpa=215 Mpa2.2）刚度计算I =26.1cm4 (方钢立放) X = (5qL4) /(384EI)x =（584.21.24x1012）/（3842.1101126.1）L=0.414mm= =2 mm300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
5、.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）W =2.558cm3W=M/W=1.15105/2.558103=44.957Mpa =215Mpa3.2）刚度计算（50*50*4 等边角钢） I =9.26cm4X =（5201.90.66x41012）/（3842.110119.26）L=0.257mm= =2mm300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G =0.83G =0.85*0.702*3.168=1.89KNeg gF =1.2*1.89=
6、2.268KNEK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。V =45.1=20.4KN/m2，石材及附件自重为 0.49KN/m2,远远符合要求. E结论：每个 M12 膨胀螺栓承受拉力为 P=0.567KN ，而拉拔试验中，膨胀螺栓承受最大拉力且被拉出的拉力值 (23.8KN)远远大于 0.567KN，因此 结构受力为安全受力。计算人：2008 年 11 月 15 日