大厦玻璃幕墙设计计算书.doc

XX大厦裙楼改造建筑幕墙工程设 计 计 算 书ZZ建筑设计院二0 年 月A:隐框玻璃幕墙计算 基本参数: 成都地区 抗震7度设防 .设计依据: 建筑结构荷载规范 GB 50009-2001（2006版） 建筑抗震设计规范 GB 50011-2001 建筑结构可靠度设计统一标准 GB 50068-2001 建筑幕墙 JG 3035-96 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ 102-2003 玻璃幕墙工程质量检验标准 JGJ/T 139-2001 金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ 133-2001 建筑制图标准 GB/T 50104-2001 建筑玻璃应用技术规程 JGJ 113-2003 全玻璃幕墙工程技术规程 DBJ/CT 014-2001 点支式玻璃幕墙工程技术规程 CECS 127:2001 点支式玻幕墙支承装置 JC 1369-2001 吊挂式玻幕墙支承装置 JC 1368-2001 建筑铝型材 基材 GB/T 5237.1-2000 建筑铝型材 阳极氧化、着色型材 GB/T 5237.2-2000 建筑铝型材 电泳涂漆型材 GB/T 5237.3-2000 建筑铝型材 粉末喷涂型材 GB/T 5237.4-2000 建筑铝型材 氟碳漆喷涂型材 GB/T 5237.5-2000 玻璃幕墙学性能 GB/T 18091-2000 建筑幕墙平面内变形性能检测方法 GB/T 18250-2000 建筑幕墙抗震性能振动台试验方法 GB/T 18575-2001 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱 GB 3098.1-2000 紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹 GB 3098.2-2000 紧固件机械性能 螺母 细牙螺纹 GB 3098.4-2000 紧固件机械性能 自攻螺钉 GB 3098.5-2000 紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉、螺柱 GB 3098.6-2000 紧固件机械性能 不锈钢 螺母 GB 3098.15-2000 螺纹紧固件应力截面积和承载面积 GB/T 16823.1-1997 焊接结构用耐候钢 GB/T 4172-2000 浮法玻璃 GB 11614-1999 夹层玻璃 GB 9962-1999 钢化玻璃 GB/T 9963-1998 幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃 GB 17841-1999 铝及铝合金轧制板材 GB/T 3880-1997 铝塑复合板 GB/T 17748 干挂天然花山岗石，建筑板材及其不锈钢配件 JC 830.1,830.2-1998 建筑用铝型材、铝板氟碳涂层 JC 133-2000 建筑用安全玻璃 防火玻璃 GB 15763.1-2001 混凝土接缝用密封胶 JC/T 881-2001 幕墙玻璃接缝用密封胶 JC/T 882-2001 石材幕墙接缝用密封胶 JC/T 883-2001 中空玻璃用弹性密封胶 JC/T 486-2001 天然花岗石建筑板材 GB/T 18601-2001公共建筑节能设计标准 GB 50189-2005.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乡镇和城市郊区; C类指有密集建筑群的城市市区; D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区; XX大厦按C类地区计算风压(2).风荷载计算: 幕墙属于薄壁外围护构件，根据建筑结构荷载规范GB50009-2001 7.1.1 采用 风荷载计算公式: Wk=gzzsW0 其中: Wk-作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2) gz-瞬时风压的阵风系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2001取定 根据不同场地类型,按以下公式计算:gz=K(1+2f) 其中K为地区粗糙度调整系数，f为脉动系数 A类场地: gz=0.92*(1+2f) 其中：f=0.387*(Z/10)-0.12 B类场地: gz=0.89*(1+2f) 其中：f=0.5(Z/10)-0.16 C类场地: gz=0.85*(1+2f) 其中：f=0.734(Z/10)-0.22 D类场地: gz=0.80*(1+2f) 其中：f=1.2248(Z/10)-0.3 z-风压高度变化系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2001取定, 根据不同场地类型,按以下公式计算: A类场地: z=1.379(Z/10)0.24 B类场地: z=(Z/10)0.32 C类场地: z=0.616(Z/10)0.44 D类场地: z=0.318(Z/10)0.60 本工程属于C类地区,故z=0.616(Z/10)0.44 s-风荷载体型系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2001取为：2.0 W0-基本风压,按全国基本风压图,成都地区取为0.300KN/m2(3).地震作用计算: qEAk=EmaxGAK 其中: qEAk-水平地震作用标准值 E-动力放大系数,按 5.0 取定 max-水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定: 6度: max=0.04 7度: max=0.08 8度: max=0.16 9度: max=0.32 成都设防烈度为7度,故取max=0.080 GAK-幕墙构件的自重(N/m2)(4).荷载组合: 结构设计时，根据构件受力特点，荷载或作用的情况和产生的应力(内力)作用方向，选用最不利的组合，荷载和效应组合设计值按下式采用： GSG+wwSw+EESE+TTST 各项分别为永久荷载：重力；可变荷载：风荷载、温度变化；偶然荷载：地震 水平荷载标准值: qk=Wk+0.5qEAk 水平荷载设计值: q=1.4Wk+0.51.3qEAk 荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用: 对永久荷载采用标准值作为代表值，其分项系数满足： a.当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合，取1.2；对有永久荷载效应控制的组合，取1.35 b.当其效应对结构有利时：一般情况取1.0；对结构倾覆、滑移或是漂浮验算，取0.9 可变荷载根据设计要求选代表值，其分项系数一般情况取1.4一、风荷载计算 1、标高为21.450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) gz: 21.450m高处阵风系数(按C类区计算): f=0.734(Z/10)-0.220.621 gz=0.85(1+2f)=1.905 z: 21.450m高处风压高度变化系数(按C类区计算): z=0.616(Z/10)0.44=0.862 风荷载体型系数s=2.00 Wk=gzzsW0 =1.9050.8622.00.300 =0.985 kN/m2 其中：W0=0.3KN/M2,取W0=0.3 KN/M2 因为Wk=1.0KN/M2,取Wk=1.000 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 按建筑结构荷载规范GB50009-2001 3.2.5 规定采用 W=rwWk=1.41.000=1.400kN/m2二、玻璃的选用与校核 玻璃的选用与校核:(第1处) 本处选用玻璃种类为: 钢化玻璃1. 玻璃面积: B: 该处玻璃幕墙分格宽: 1.032m H: 该处玻璃幕墙分格高: 1.650m A: 该处玻璃板块面积: A=BH =1.0321.650 =1.703m22. 玻璃厚度选取: Wk: 风荷载标准值: 1.400kN/m2 A: 玻璃板块面积: 1.703m2 K3: 玻璃种类调整系数: 3.000 试算: C=WkA10/3/K3 =1.0001.70310/3/3.000 =1.892 T=2(1+C)0.5-2 =2(1+1.892)0.5-2 =1.401mm 玻璃选取厚度为: 6.0mm3. 该处玻璃板块自重: GAK: 玻璃板块平均自重(不包括铝框): t: 玻璃板块厚度: 6.0mm 玻璃的体积密度为: 25.6(KN/M3) GAK=25.6t/1000 =25.66.0/1000 =0.154kN/m24. 该处垂直于玻璃平面的分布水平地震作用: max: 水平地震影响系数最大值: 0.080 qEAk: 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用(kN/m2) qEAk=5maxGAK =50.0800.154 =0.061kN/m2 rE: 地震作用分项系数: 1.3 qEA: 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用设计值(kN/m2) qEA=rEqEAk =1.3qEAK =1.30.061 =0.080kN/m25. 玻璃的强度计算: 校核依据: g=84.000 N/mm2 Wk: 垂直于玻璃平面的风荷载标准值(N/mm2) qEK: 垂直于玻璃平面的地震作用标准值(N/mm2) Wk: 在垂直于玻璃平面的风荷载作用下玻璃截面的最大应力标准值(N/mm2) Ek: 在垂直于玻璃平面的地震作用作用下玻璃截面的最大应力标准值(N/mm2) : 参数(用于查玻璃板折减系数) : 折减系数 a: 玻璃短边边长: 1032.0mm b: 玻璃长边边长: 1650.0mm t: 玻璃厚度: 6.0mm : 玻璃板的弯矩系数, 按边长比a/b查 表6.1.2-1得: 0.084 在垂直于玻璃平面的风荷载作用下玻璃截面的最大应力标准值计算(N/mm2) =Wka4/(Et4) =12.16 : 折减系数，按=12.16 查表得:0.95 Wk=6Wka2/t2 =60.0841.0001.03220.951/6.02 =14.219N/mm2 在垂直于玻璃平面的地震作用下玻璃截面的最大应力标准值计算(N/mm2) =qEKa4/(Et4) =0.75 : 折减系数，按=0.75 查6.1.2-2表得:1.00 Ek=6qEAKa2/t2 =60.0840.0611.03221.000/6.02 =0.918N/mm2 : 玻璃所受应力: 采用SW+0.5SE组合: =1.4WK+0.51.3EK =1.414.219+0.51.30.918 =20.504N/mm2 df: 在风荷载标准值作用下挠度最大值(mm) D: 玻璃的刚度(N.mm) t: 玻璃厚度: 6.0mm : 泊松比，按JGJ 102-2003 5.2.9条采用，取值为 0.20 : 挠度系数: 0.008 D=(Et3)/12(1-2) =1350000.00 (N.mm) df=Wka4/D =6.6 (mm) 由于玻璃最大应力设计值=20.504N/mm2g=84.000N/mm2 玻璃的强度满足! 由于玻璃的最大挠度df=6.6mm,小于或等于玻璃短边边长的60分之一17.200 (mm) 玻璃的挠度满足!三、幕墙玻璃板块结构胶计算: 幕墙玻璃板块结构胶计算: (第1处) 该处选用结构胶类型为: SS6211. 按风荷载和自重效应, 计算硅酮结构密封胶的宽度:(1)风载荷作用下结构胶粘结宽度的计算: Cs1: 风载荷作用下结构胶粘结宽度 (mm) W: 风荷载设计值: 1.400kN/m2 a: 矩形分格短边长度: 1.032m f1: 结构胶的短期强度允许值: 0.2N/mm2 按5.6.3条规定采用 Cs1=(W+0.5qEA)a/2/0.2 =(1.400+0.50.080)1.032/2/0.2 =3.72mm 取4mm(2)自重效应胶缝宽度的计算: Cs2: 自重效应胶缝宽度 (mm) B: 幕墙分格宽: 1.032m H: 玻璃面板高度: 1.650m t: 玻璃厚度: 6.0mm f2: 结构胶的长期强度允许值: 0.01N/mm2 按5.6.3条规定采用 Cs2=HBt25.6/(H+B)/2/10 =4.88mm 取5mm(3)硅酮结构密封胶的最大计算宽度: 5mm2. 硅酮结构密封胶粘接厚度的计算:(1)温度变化效应胶缝厚度的计算: Ts3: 温度变化效应结构胶的粘结厚度: mm 1: 硅酮结构密封胶的温差变位承受能力: 25.0% : 年温差: 43.2 Us: 玻璃板块在年温差作用下玻璃与铝型材相对位移量: mm 铝型材线膨胀系数: a1=2.3510-5 玻璃线膨胀系数: a2=110-5 Us=b(2.35-1)/100 =1.65043.200(2.35-1)/100 =0.962mm Ts3=Us/(1(2+1)0.5 =0.962/(0.250(2+0.250)0.5 =1.3mm(2)地震作用下胶缝厚度的计算: Ts4: 地震作用下结构胶的粘结厚度: mm H: 玻璃面板高度: 1.650m :风荷载标准值作用下主体结构的楼层弹性层间位移角限值(rad): 0.0077 :胶缝变位折减系数0.650 2: 硅酮结构密封胶的变位承受能力，取对应于其受拉应力为0.14N/mm2时的伸长率: 45.0% Ts4=H1000/(2(2+2)0.5 =0.00771.6500.6501000/(0.450(2+0.450)0.5 =7.9mm3. 胶缝推荐宽度为:8 mm4. 胶缝推荐厚度为:8 mm5. 胶缝强度验算 胶缝选定宽度为:12 mm 胶缝选定厚度为:8 mm(1)短期荷载和作用在结构胶中产生的拉应力: W: 风荷载设计值: 1.400kN/m2 a: 矩形分格短边长度: 1.032m Cs: 结构胶粘结宽度: 12.000 mm 1=Wa0.5/Cs =1.4001.0320.5/12.000 =0.060N/mm2(2)短期荷载和作用在结构胶中产生的剪应力: H: 玻璃面板高度: 1.650m t: 玻璃厚度: 6.0mm 2=12.8HBt/Cs/(B+H)/1000 =0.004N/mm2(3)短期荷载和作用在结构胶中产生的总应力: =(12+22)0.5 =(0.0602+0.0042)0.5 =0.060N/mm20.2N/mm2 结构胶强度可以满足要求四、固定片（压板）计算: 固定片（压板）计算: (第1处) Wfg_x: 计算单元总宽为1032.0mm Hfg_y: 计算单元总高为1650.0mm Hyb1: 压板上部分高为350.0mm Hyb2: 压板下部分高为350.0mm Wyb: 压板长为40.0mm Hyb: 压板宽为40.0mm Byb: 压板厚为7.0mm Dyb: 压板孔直径为6.0mm Wk: 作用在玻璃幕墙上的风荷载标准值为1.000(kN/m2) qEAk: 垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用为0.160(kN/m2) A: 每个压板承受作用面积(m2) A=(Wfg_x/1000/2)(Hyb1+Hyb2)/1000/2 =(1.0320/2)(0.3500+0.3500)/2 =0.1806 (m2) Pwk: 每个压板承受风荷载标准值(KN) Pwk=WkA=1.0000.1806=0.181(KN) Pw: 每个压板承受风荷载设计值(KN) Pw=1.4Pwk=1.40.181=0.253(KN) Mw: 每个压板承受风荷载产生的最大弯矩(KN.M) Mw=1.5Pw(Wyb/2)=1.50.253(0.0400/2)=0.008 (KN.M) Pek: 每个压板承受地震作用标准值(KN) Pek=qEAKA=0.1600.1806=0.029(KN) Pe: 每个压板承受地震作用设计值(KN) Pe=1.3Pek=1.30.029=0.038(KN) Me: 每个压板承受地震作用产生的最大弯矩(KN.M) Me=1.5Pe(Wyb/2)=1.50.038(0.0400/2)=0.001 (KN.M) 采用Sw+0.5Se组合 M: 每个压板承受的最大弯矩(KN.M) M=Mw+0.5Me=0.008+0.50.001=0.008(KN.M) W: 压板截面抵抗矩(MM3) W=(Hyh-Dyb)Byb2)/6 =(40.0-6.0)7.02)/6 =277.7 (MM3) I: 压板截面惯性矩(MM4) I=(Hyh-Dyb)Byb3)/12 =(40.0-6.0)7.03)/12 =971.8 (MM4) =106M/W=1060.008/277.7=29.3 (N/mm2) =29.3(N/mm2) 84.2(N/mm2)强度满足要求 U: 压板变形(MM) U=1.510002(Pwk+0.5Pek)Wyb3/(48EI) =1.51000(0.181+0.50.029)40.03)/(240.7105971.8) =0.006MM Du: 压板相对变形(MM) Du=U/L=U/(Wyb/2)=0.006/20.0=0.0003 Du=0.00031/150 符合要求 Nvbh: 压板螺栓(受拉)承载能力计算(N): D: 压板螺栓有效直径为5.060(MM) Nvbh=(D2170)/4=(3.14165.0602170)/4 ) =3418.5 (N) Nvbh=3418.52(Pw+0.5Pe)=543.2(N)满足要求五、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: 1.000kN/m2 B: 幕墙分格宽: 1.032m qw=1.4WkB =1.41.0001.032 =1.445kN/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: 1.445(kN/m) Hsjcg: 立柱计算跨度: 3.600m Mw=qwHsjcg2/8 =1.4453.6002/8 =2.341kNm qEA: 地震作用设计值(KN/M2): GAk: 玻璃幕墙构件(包括玻璃和框)的平均自重: 400N/m2 垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用: qEAk: 垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用 (kN/m2) qEAk=5maxGAk =50.080400.000/1000 =0.160kN/m2 E: 幕墙地震作用分项系数: 1.3 qEA=1.3qEAk =1.30.160 =0.208kN/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 =0.2081.032 =0.215kN/m ME: 地震作用下立柱弯矩(kNm): ME=qEHsjcg2/8 =0.2153.6002/8 =0.348kNm M: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kNm) 采用SW+0.5SE组合 M=Mw+0.5ME =2.341+0.50.348 =2.514kNm(3)W: 立柱抗弯矩预选值(cm3) W=M103/1.05/84.2 =2.514103/1.05/84.2 =28.441cm3 qWk: 风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m) qWk=WkB =1.0001.032 =1.032kN/m qEk: 水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(kN/m) qEk=qEAkB =0.1601.032 =0.165kN/m(4)I1,I2: 立柱惯性矩预选值(cm4) I1=900(qWk+0.5qEk)Hsjcg3/384/0.7 =900(1.032+0.50.165)3.6003/384/0.7 =174.110cm4 I2=5000(qWk+0.5qEk)Hsjcg4/384/0.7/20 =5000(1.032+0.50.165)3.6004/384/0.7/20 =174.110cm4 选定立柱惯性矩应大于: 174.110cm42. 选用立柱型材的截面特性: 选用型材号: YG11009 型材强度设计值: 85.500N/mm2 型材弹性模量: E=0.7105N/mm2 X轴惯性矩: Ix=182.350cm4 Y轴惯性矩: Iy=73.940cm4 X轴抵抗矩: Wx1=34.947cm3 X轴抵抗矩: Wx2=31.537cm3 型材截面积: A=10.740cm2 型材计算校核处壁厚: t=3.000mm 型材截面面积矩: Ss=19.999cm3 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=85.5N/mm2(拉弯构件) B: 幕墙分格宽: 1.032m GAk: 幕墙自重: 400N/m2 幕墙自重线荷载: Gk=400Wfg/1000 =4001.032/1000 =0.413kN/m NK: 立柱受力: Nk=GkHsjcg =0.4133.600 =1.486kN N: 立柱受力设计值: rG: 结构自重分项系数: 1.2 N=1.2Nk =1.21.486 =1.783kN : 立柱计算强度(N/mm2)(立柱为拉弯构件) N: 立柱受力设计值: 1.783kN A: 立柱型材截面积: 10.740cm2 M: 立柱弯矩: 2.514kNm Wx2: 立柱截面抗弯矩: 31.537cm3 : 塑性发展系数: 1.05 =N10/A+M103/1.05/Wx2 =1.78310/10.740+2.514103/1.05/31.537 =77.594N/mm2 77.594N/mm2a=85.5N/mm2 立柱强度可以满足4. 幕墙立柱的刚度计算: 校核依据: UmaxL/180 Umax: 立柱最大挠度 Umax=5(qWk+0.5qEk)Hsjcg41000/384/0.7/Ix 立柱最大挠度Umax为: 19.096mm Du: 立柱挠度与立柱计算跨度比值: Hsjcg: 立柱计算跨度: 3.600m Du=U/Hsjcg/1000 =19.096/3.600/1000 =0.0051/180 挠度可以满足要求5. 立柱抗剪计算: 校核依据: max=49.6N/mm2(1)Qwk: 风荷载作用下剪力标准值(kN) Qwk=WkHsjcgB/2 =1.0003.6001.032/2 =1.858kN(2)Qw: 风荷载作用下剪力设计值(kN) Qw=1.4Qwk =1.41.858 =2.601kN(3)QEk: 地震作用下剪力标准值(kN) QEk=qEAkHsjcgB/2 =0.1603.6001.032/2 =0.297kN(4)QE: 地震作用下剪力设计值(kN) QE=1.3QEk =1.30.297 =0.386kN(5)Q: 立柱所受剪力: 采用Qw+0.5QE组合 Q=Qw+0.5QE =2.601+0.50.386 =2.794kN(6)立柱剪应力: : 立柱剪应力: Ss: 立柱型材截面面积矩: 19.999cm3 Ix: 立柱型材截面惯性矩: 182.350cm4 t: 立柱壁厚: 3.000mm =QSs100/Ix/t =2.79419.999100/182.350/3.000 =10.214N/mm2 10.214N/mm249.6N/mm2 立柱抗剪强度可以满足六、立梃与主结构连接 立梃与主结构连接: (第1处) Lct2: 连接处钢角码壁厚: 8.000mm D2: 连接螺栓直径: 12.000mm D0: 连接螺栓直径: 10.360mm 采用SG+SW+0.5SE组合 N1wk: 连接处风荷载总值(N): N1wk=WkBHsjcg1000 =1.0001.0323.6001000 =3715.200N 连接处风荷载设计值(N) : N1w=1.4N1wk =1.43715.200 =5201.280N N1Ek: 连接处地震作用(N): N1Ek=qEAkBHsjcg1000 =0.1601.0323.6001000 =594.432N N1E: 连接处地震作用设计值(N): N1E=1.3N1Ek =1.3594.432 =772.762N N1: 连接处水平总力(N): N1=N1w+0.5N1E =5201.280+0.5772.762 =5587.661N N2: 连接处自重总值设计值(N): N2k=400BHsjcg =4001.0323.600 =1486.080N N2: 连接处自重总值设计值(N): N2=1.2N2k =1.21486.080 =1783.296N N: 连接处总合力(N): N=(N12+N22)0.5 =(5587.6612+1783.2962)0.5 =5865.330N Nvb: 螺栓的承载能力: Nv: 连接处剪切面数: 2 Nvb=23.14D02130/4 =23.1410.3602130/4 =21905.971N Num1: 立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数: Num1=N/Nvb =5865.330/21905.971 =0.268个 取 2个 Ncbl: 立梃型材壁抗承压能力(N): D2: 连接螺栓直径: 12.000mm Nv: 连接处剪切面数: 4 t: 立梃壁厚: 3.000mm Ncbl=D22120tNum1 =12.00021203.0002.000 =17280.000N 17280.000N 5865.330N 强度可以满足 Ncbg: 钢角码型材壁抗承压能力(N): Ncbg=D22267Lct2Num1 =12.00022678.0002.000 =102528.000N 102528.000N5865.330N 强度可以满足七、幕墙预埋件总截面面积计算 幕墙预埋件计算: (第1处) 本工程预埋件受拉力和剪力 V: 剪力设计值: V=N2 =1783.296N N: 法向力设计值: N=N1 =5587.661N M: 弯矩设计值(Nmm): e2: 螺孔中心与锚板边缘距离: 60.000mm M=Ve2 =1783.29660.000 =106997.760Nm Num1: 锚筋根数: 4根 锚筋层数: 2层 Kr: 锚筋层数影响系数: 1.000 关于混凝土：混凝土标号C30 混凝土强度设计值:fc=15.000N/mm2 按现行国家标准混凝土结构设计规范 GB50010采用。 选用一级锚筋 锚筋强度设计值:fy=210.000N/mm2 d: 钢筋直径: 12.000mm v: 钢筋受剪承载力系数: v=(4-0.08d)(fc/fy)0.5 =(4-0.0812.000)(15.000/210.000)0.5 =0.812 v取0.7 t: 锚板厚度: 8.000mm b: 锚板弯曲变形折减系数: b=0.6+0.25t/d =0.6+0.258.000/12.000 =0.767 Z: 外层钢筋中心线距离: 210.000mm As: 锚筋实际总截面积: As=Num13.14d2/4 =4.0003.14d2/4 =452.160mm2 锚筋总截面积计算值: As1=(V/Kv+N/0.8/Kb+M/1.3/Kr/Kb/Z)/fy =57.948mm2 As2=(N/0.8/Kb+M/0.4/Kr/Kb/Z)/fy =51.294mm2 57.948mm2452.160mm2 51.294mm2452.160mm2 4根12.000锚筋可以满足要求 A : 锚板面积: 66000.000 mm2 0.5fcA=495000.000 N N=5587.661N0.5fcA 锚板尺寸可以满足要求八、幕墙预埋件焊缝计算 幕墙预埋件焊缝计算: (第1处) Hf:焊缝厚度6.000 L :焊缝长度150.000 m:弯矩引起的应力 m=6M/(2helw21.22) =3.196N/mm2 n:法向力引起的应力 n =N/(2heLw1.22) =3.895N/mm2 :剪应力 =V/(2HfLw) =1.061N/mm2 :总应力 =(m+n)2+2)0.5 =7.170 7.170N/mm2160N/mm2 焊缝强度可以满足!九、幕墙立柱计算: 幕墙立柱计算: (第2处)幕墙立柱按双跨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: 1.000kN/m2 B: 幕墙分格宽: 1.032m qw=1.4WkB =1.41.0001.032 =1.445kN/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: 1.445(kN/m) Hsjcg: 立柱计算跨度: 5.150m Mw=(L13+L23)/8/(L1+L2)qw =(3.6003+1.5503)/8/(3.600+1.550)1.445 =1.767kNm qEA: 地震作用设计值(KN/M2): GAk: 玻璃幕墙构件(包括玻璃和框)的平均自重: 400N/m2 垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用: qEAk: 垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用 (kN/m2) qEAk=5maxGAk =50.080400.000/1000 =0.160kN/m2 E: 幕墙地震作用分项系数: 1.3 qEA=1.3qEAk =1.30.160 =0.208kN/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 =0.2081.032 =0.215kN/m ME: 地震作用下立柱弯矩(kNm): ME=(L13+L23)/8/(L1+L2)qE =(3.6003+1.5503)/8/(3.600+1.550)0.215 =0.262kNm M: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kNm) 采用SW+0.5SE组合 M=Mw+0.5ME =1.767+0.50.262 =1.898kNm(3)W: 立柱抗弯矩预选值(cm3) W=M103/1.05/84.2 =1.898103/1.05/84.2 =21.468cm3 qWk: 风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m) qWk=WkB =1.0001.032 =1.032kN/m qEk: 水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(kN/m) qEk=qEAkB =0.1601.032 =0.165kN/m(4)I1,I2: 立柱惯性矩预选值(cm4) R0=L12/2-(L13+L23)/8(L1+L2)(qWk+0.5qEk)/L1 =1.628KN I1=10001.4355R0-0.409(qWk+0.5qEk)L1L13/(240.7)/20 =96.558cm4 I2=1.4355R0-0.409(qWk+0.5qEk)L1L12180/(240.7) =96.558cm4 选定立柱惯性矩应大于: 96.558cm42. 选用立柱型材的截面特性: 选用型材号: YG11009 型材强度设计值: 85.500N/mm2 型材弹性模量: E=0.7105N/mm2 X轴惯性矩: Ix=182.350cm4 Y轴惯性矩: Iy=73.940cm4 X轴抵抗矩: Wx1=34.947cm3 X轴抵抗矩: Wx2=31.537cm3 型材截面积: A=10.740cm2 型材计算校核处壁厚: t=3.000mm 型材截面面积矩: Ss=19.999cm3 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=85.5N/mm2(拉弯构件) B: 幕墙分格宽: 1.032m GAk: 幕墙自重: 400N/m2 幕墙自重线荷载: Gk=400Wfg/1000 =4001.032/1000 =0.413kN/m NK: 立柱受力: Nk=GkHsjcg =0.4135.150 =2.126kN N: 立柱受力设计值: rG: 结构自重分项系数: 1.2 N=1.2Nk =1.22.126 =2.551kN : 立柱计算强度(N/mm2)(立柱为拉弯构件) N: 立柱受力设计值: 2.551kN A: 立柱型材截面积: 10.740cm2 M: 立柱弯矩: 1.898kNm Wx2: 立柱截面抗弯矩: 31.537cm3 : 塑性发展系数: 1.05 =N10/A+M103/1.05/Wx2 =2.55110/10.740+1.898103/1.05/31.537 =59.692N/mm2 59.692N/mm2a=85.5N/mm2 立柱强度可以满足4. 幕墙立柱的刚度计算: 校核依据: UmaxL/180 Umax: 立柱最大挠度 Umax=10001.4355R0-0.409(qWk+0.5qEk)L1L13/(240.7Ix) 立柱最大挠度Umax为: 10.590mm Du: 立柱挠度与立柱计算跨度比值: Hsjc