公寓楼保温一体板幕墙强度设计计算书

×××××××置业有限公司×××××××公寓楼幕墙工程保温一体板幕墙强度设计计算书基本参数:济南地区基本风压0.450kN/m2抗震设防烈度6度设计基本地震加速度0.05gⅠ.设计依据:《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《钢结构设计规范》GB50017-2003《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001《建筑幕墙》GB/T21086-2007《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-2001《铝及铝合金板、带材的尺寸允许偏差》GB3194-1998《铝合金建筑型材第1部分：基材》GB5237.1-2004《铝合金建筑型材第2部分：阳极氧化、着色型材》GB5237.2-2004《铝合金建筑型材第3部分：电游泳涂漆型材》GB5237.3-2004《铝合金建筑型材第4部分：粉末喷涂型材》GB5237.4-2004《铝合金建筑型材第5部分：氟碳漆喷涂型材》GB5237.5-2004《铝合金建筑型材第6部分：隔热型材》GB5237.6-2004《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB3098.1-2000《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》GB3098.2-2000《紧固件机械性能自攻螺钉》GB3098.5-2000《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》GB3098.6-2000《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB3098.15-2000《浮法玻璃》GB11614-1999《镀膜玻璃第2部分低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-2002《镀膜玻璃第1部分阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-2002《建筑用安全玻璃第2部分：钢化玻璃》GB15763.2-2005《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》GB17841-1999《建筑结构静力计算手册(第二版)》《BKCADPM集成系统(BKCADPM2007版)》Ⅱ.基本计算公式:(1).场地类别划分:地面粗糙度可分为A、B、C、D四类：--A类指近海海面和海岛、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。本工程为：××××××××公寓楼幕墙工程，按C类地区计算风荷载。(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(2006年版)规定采用，垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式计算：当计算主要承重结构时Wk=βzμsμzW0（GB500097.1.1-1）当计算围护结构时Wk=βgzμs1μzW0（GB500097.1.1-2）式中：其中:Wk---垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值(kN/m2)；βgz---高度Z处的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第7.5.1条取定。根据不同场地类型,按以下公式计算:βgz=K(1+2μf)其中K为地区粗糙度调整系数，μf为脉动系数。经化简，得：A类场地:βgz=0.92×[1+35-0.072×(Z/10)-0.12]B类场地:βgz=0.89×[1+(Z/10)-0.16]C类场地:βgz=0.85×[1+350.108×(Z/10)-0.22]D类场地:βgz=0.80×[1+350.252×(Z/10)-0.30]μz---风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第7.2.1条取定。根据不同场地类型,按以下公式计算:A类场地:μz=1.379×(Z/10)0.24B类场地:μz=1.000×(Z/10)0.32C类场地:μz=0.616×(Z/10)0.44D类场地:μz=0.318×(Z/10)0.60按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3条验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数μs1：外表面1.正压区按表7.3.1采用；2.负压区—对墙面，取-1.0—对墙角边，取-1.8内表面对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。注：上述的局部体型系数μs1（1）是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况，当围护构件的从属面积A大于或等于10m2时，局部风压体型系数μs1（10）可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时，局部风压体型系数μμs1（A）=μs1（1）+[μs1（10）-μs1（1）]logA本工程属于B类地区,故μz=(Z/10)0.32W0---基本风压,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附表D.4给出的50年一遇的风压采用，但不得小于0.3kN/m2，济南地区取为0.450kN/m2(3).地震作用计算:qEAk=βE×αmax×GAK其中:qEAk---水平地震作用标准值βE---动力放大系数,按5.0取定αmax---水平地震影响系数最大值，按相应抗震设防烈度和设计基本地震加速度取定:αmax选择可按JGJ102-2003中的表5.3.4进行。表5.3.4水平地震影响系数最大值αmax抗震设防烈度6度7度8度αmax0.040.08(0.12)0.16(0.24)注:7、8度时括号内数值分别用于设计基本地震速度为0.15g和0.30g的地区。设计基本地震加速度为0.05g，抗震设防烈度6度：αmax=0.04设计基本地震加速度为0.10g，抗震设防烈度7度：αmax=0.08设计基本地震加速度为0.15g，抗震设防烈度7度：αmax=0.12设计基本地震加速度为0.20g，抗震设防烈度8度：αmax=0.16设计基本地震加速度为0.30g，抗震设防烈度8度：αmax=0.24设计基本地震加速度为0.40g，抗震设防烈度9度：αmax=0.32济南设计基本地震加速度为0.05g，抗震设防烈度为6度，故取αmax=0.04GAK---幕墙构件的自重(N/m2)(4).作用效应组合:一般规定，幕墙结构构件应按下列规定验算承载力和挠度：a.无地震作用效应组合时，承载力应符合下式要求：γ0S≤Rb.有地震作用效应组合时，承载力应符合下式要求：SE≤R/γRE式中S---荷载效应按基本组合的设计值；SE---地震作用效应和其他荷载效应按基本组合的设计值；R---构件抗力设计值；γ0----结构构件重要性系数，应取不小于1.0；γRE----结构构件承载力抗震调整系数，应取1.0；c.挠度应符合下式要求：df≤df,limdf---构件在风荷载标准值或永久荷载标准值作用下产生的挠度值；df,lim---构件挠度限值；d.双向受弯的杆件，两个方向的挠度应分别符合df≤df,lim的规定。幕墙构件承载力极限状态设计时，其作用效应的组合应符合下列规定：1有地震作用效应组合时，应按下式进行：S=γGSGK+γwψwSWK+γEψESEK2无地震作用效应组合时，应按下式进行：S=γGSGK+ψwγwSWKS---作用效应组合的设计值；SGk---永久荷载效应标准值；SWk---风荷载效应标准值；SEk---地震作用效应标准值；γG---永久荷载分项系数；γW---风荷载分项系数；γE---地震作用分项系数；ψW---风荷载的组合值系数；ψE---地震作用的组合值系数；进行幕墙构件的承载力设计时，作用分项系数，按下列规定取值：①一般情况下，永久荷载、风荷载和地震作用的分项系数γG、γW、γE应分别取1.2、1.4和1.3；②当永久荷载的效应起控制作用时，其分项系数γG应取1.35；此时，参与组合的可变荷载效应仅限于竖向荷载效应；③当永久荷载的效应对构件利时，其分项系数γG的取值不应大于1.0。可变作用的组合系数应按下列规定采用：①一般情况下，风荷载的组合系数ψW应取1.0，地震作用于的组合系数ψE应取0.5。②对水平倒挂玻璃及框架，可不考虑地震作用效应的组合，风荷载的组合系数ψW应取1.0（永久荷载的效应不起控制作用时）或0.6(永久荷载的效应起控制作用时)。幕墙构件的挠度验算时，风荷载分项系数γW和永久荷载分项系数均应取1.0，且可不考虑作用效应的组合。Ⅲ.材料力学性能:材料力学性能，主要参考JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》。(1).玻璃的强度设计值应按表5.2.1的规定采用。表5.2.1玻璃的强度设计值fg(N/mm2)种类厚度（mm）大面侧面普通玻璃528.019.5浮法玻璃5～1228.019.515～1924.017.0≧2020.014.0钢化玻璃5～1284.058.815～1972.050.4≧2059.041.3注：夹层玻璃和中空玻璃的强度设计值可按所采用的玻璃类型确定；当钢化玻璃的强度标准达不到浮法玻璃强度标准值的3倍时，表中数值应根据实测结果予于调整；半钢化玻璃强度设计值可取浮法玻璃强度设计值的2倍。当半钢化玻璃的强度标准值达不到浮法玻璃强度标准值的2倍时，其设计值应根据实测结果予于调整；侧面玻璃切割后的断面，其宽度为玻璃厚度。(2).铝合金型材的强度设计值应按表5.2.2的规定采用。表5.2.2铝合金型材的强度设计值fa（N/mm2）铝合金牌号状态壁厚（mm）强度设计值fa抗拉、抗压抗剪局部承压6061T4不区分85.549.6133.0T6不区分190.5110.5199.06063T5不区分85.549.6120.0T6不区分140.081.2161.06063AT5≦10124.472.2150.0〉10116.667.6141.5T6≦10147.785.7172.0〉10140.081.2163.0(3).热轧钢材的强度设计值应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017-2003的规定采用，也可按表5.2.3a采用。表5.2.3a热轧钢材的强度设计值fs（N/mm2钢材牌号厚度或直径d（mm）抗拉、抗压、抗弯抗剪端面承压Q235d≤1621512532516＜d≤4020512040＜d≤60200115Q345d≤1631018040016＜d≤3529517035＜d≤50265155注：表中厚度是指计算点的钢材厚度；对轴心受力杆件是指截面中较厚钢板的厚度.(4).冷成型薄壁型钢的钢材的强度设计值应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50018-2002的规定，可按表5.2.3b采用。表5.2.3b冷成型薄壁型钢的强度设计值钢材牌号抗拉、抗压、抗弯fts抗剪fvs端面承压（磨平顶紧）fcsQ235205120310Q345300175400(5).不锈钢型材和棒材的强度设计值可按表5.2.3c采用。表5.2.3c牌号σ0.2抗拉强度fts1抗剪强度fvs1端面承压强度fcs10Cr18Ni93042051781042470Cr19Ni9N304N27523913931600Cr19Ni10304L1771548922100Cr18Ni10N304LN2452131242820Cr17Ni12Mo23162051781042470Cr17Ni12Mo2N316N27523913931600Cr17Ni14Mo2316L1771548922100Cr17Ni13Mo2N316LN245213124282(6).玻璃幕墙材料的弹性模量可按表5.2.8的规定采用。表5.2.8材料的弹性模量E（N/mm2）材料E玻璃0.72ｘ105铝合金0.70ｘ105钢、不锈钢2.06ｘ105消除应力的高强钢丝2.05ｘ105不锈钢绞线1.20ｘ105～1.50ｘ105高强钢绞线1.95ｘ105钢丝绳0.80ｘ105～1.00ｘ105注：钢绞线弹性模量可按实测值采用。(7).玻璃幕墙材料的泊松比可按表5.2.9的规定采用。表5.2.9材料的泊松比υ材料υ材料υ玻璃0.20钢、不锈钢0.30铝合金0.33高强钢丝、钢绞线0.30(8).玻璃幕墙材料的线膨胀系数可按表5.2.10的规定采用。表5.2.10材料的线膨胀系数α(1/℃)材料α材料α玻璃0.80×10-5～1.00×10-5不锈钢板1.80×10-5钢材1.20×10-5混凝土1.00×10-5铝材2.35×10-5砌砖体0.50×10-5(9).玻璃幕墙材料的重力密度标准值可按表5.3.1的规定采用。表5.3.1材料的重力密度γg（kN/m3)材料γg材料γg普通玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃25.6矿棉1.2~1.5玻璃棉0.5~1.0钢材78.5岩棉0.5~2.5铝合金28.0一、风荷载计算标高为60.3m处风荷载计算W0:基本风压W0=0.45kN/m2βgz:60.3m高处阵风系数(按B类区计算)βgz=0.89×[1+(Z/10)-0.16]=1.558μz:60.3m高处风压高度变化系数(按B类区计算):(GB50009-2001)(2006年版)μz=(Z/10)0.32=(60.3/10)0.32=1.777μsl:局部风压体型系数(墙面区)板块（第1处）1100.00mm×1450.00mm=1.60m2该处从属面积为：1.60m2μsl(A)=μsl(1)+[μsl(10)-μsl(1)]×log(A)=-{1.0+[0.8×1.0-1.0]×0.203}=-0.959μsl=-0.959+(-0.2)=-1.159该处局部风压体型系数μsl=1.159风荷载标准值:Wk=βgz×μz×μsl×W0(GB50009-2001)（2006年版）=1.558×1.777×1.159×0.450=1.444kN/m2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=1.4×1.444=2.021kN/m2支承结构（第1处）2900mm×1100mm=3.19m2该处从属面积为：3.19m2μsl(A)=μsl(1)+[μsl(10)-μsl(1)]×log(A)=-{1.0+[0.8×1.0-1.0]×0.504}=-0.899μsl=-0.899+(-0.2)=-1.099该处局部风压体型系数μsl=1.099风荷载标准值:Wk=βgz×μz×μsl×W0(GB50009-2001)（2006年版）=1.558×1.777×1.099×0.450=1.369kN/m2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=1.4×1.369=1.917kN/m2二、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:1.917kN/m2B:幕墙分格宽:1.100mqw=W×B=1.917×1.100=2.108kN/m(2)地震荷载计算qEA:地震作用设计值(KN/m2):GAk:幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:400N/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水平地震作用标准值(kN/m2)qEAk=5×αmax×GAk=5×0.040×400.000/1000=0.080kN/m2γE:幕墙地震作用分项系数:1.3qEA=1.3×qEAk=1.3×0.080=0.104kN/m2qE：水平地震作用均布线作用设计值(矩形分布)qE=qEA×B=0.104×1.100=0.114kN/m(3)立柱弯矩:Mw:风荷载作用下立柱弯矩(kN.m)qw:风荷载均布线荷载设计值:2.108(kN/m)Hsjcg:立柱计算跨度:2.900mMw=qw×Hsjcg2/8=2.108×2.9002/8=2.216kN·mME:地震作用下立柱弯矩(kN·m):ME=qE×Hsjcg2/8=0.114×2.9002/8=0.120kN·mM: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=2.216+0.5×0.120=2.276kN·m2.选用立柱型材的截面特性:立柱型材号:XC1\10050选用的立柱材料牌号:Q235d<=16型材强度设计值:抗拉、抗压215.000N/mm2抗剪125.0N/mm2型材弹性模量:E=2.10×105N/mm2X轴惯性矩:Ix=111.980cm4Y轴惯性矩:Iy=37.456cm4立柱型材在弯矩作用方向净截面抵抗矩:Wn=22.396cm3立柱型材净截面积:An=8.641cm2立柱型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度:LT_x=6.000mm立柱型材计算剪应力处以上(或下)截面对中和轴的面积矩:Ss=14.350cm3塑性发展系数:γ=1.053.幕墙立柱的强度计算:校核依据:N/An+M/(γ×Wn)≤ｆa=215.0N/mm2(拉弯构件)B:幕墙分格宽:1.100mGAk:幕墙自重:400N/m2幕墙自重线荷载:Gk=400×B/1000=400×1.100/1000=0.440kN/mNk:立柱受力:Nk=Gk×L=0.440×2.900=1.276kNN:立柱受力设计值:rG:结构自重分项系数:1.2N=1.2×Nk=1.2×1.276=1.531kNσ:立柱计算强度(N/mm2)(立柱为拉弯构件)N:立柱受力设计值:1.531kNAn:立柱型材净截面面积:8.641cm2M:立柱弯矩:2.276kN·mWn:立柱在弯矩作用方向净截面抵抗矩:22.396cm3γ:塑性发展系数:1.05σ=N×10/An+M×103/(1.05×Wn)=1.531×10/8.641+2.276×103/(1.05×22.396)=98.577N/mm298.577N/mm2<ｆa=215.0N/mm2立柱强度可以满足4.幕墙立柱的刚度计算:校核依据:df≤L/250df:立柱最大挠度Du:立柱最大挠度与其所在支承跨度(支点间的距离)比值:L:立柱计算跨度:2.900mdf=5×qWk×Hsjcg4×1000/(384×2.1×Ix)=5.897mmDu=U/(L×1000)=5.897/(2.900×1000)=1/4911/491<1/250挠度可以满足要求！5.立柱抗剪计算:校核依据:τmax≤[τ]=125.0N/mm2(1)Qwk:风荷载作用下剪力标准值(kN)Qwk=Wk×Hsjcg×B/2=1.369×2.900×1.100/2=2.184kN(2)Qw:风荷载作用下剪力设计值(kN)Qw=1.4×Qwk=1.4×2.184=3.057kN(3)QEk:地震作用下剪力标准值(kN)QEk=qEAk×Hsjcg×B/2=0.080×2.900×1.100/2=0.128kN(4)QE:地震作用下剪力设计值(kN)QE=1.3×QEk=1.3×0.128=0.166kN(5)Q:立柱所受剪力:采用Qw+0.5QE组合Q=Qw+0.5×QE=3.057+0.5×0.166=3.140kN(6)立柱剪应力:τ:立柱剪应力:Ss:立柱型材计算剪应力处以上(或下)截面对中和轴的面积矩:14.350cm3立柱型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度:LT_x=6.000mmIx:立柱型材截面惯性矩:111.980cm4τ=Q×Ss×100/(Ix×LT_x)=3.140×14.350×100/(111.980×6.000)=6.706N/mm2τ=6.706N/mm2<125.0N/mm2立柱抗剪强度可以满足三、立柱与主结构连接Lct2:连接处热轧钢角码壁厚:8.0mmJy:连接处热轧钢角码承压强度:305.0N/mm2D2:连接螺栓公称直径:12.0mmD0:连接螺栓有效直径:10.4mm选择的立柱与主体结构连接螺栓为:不锈钢螺栓A1,A2组50级L_L:连接螺栓抗拉强度:230N/mm2L_J:连接螺栓抗剪强度:175N/mm2采用SG+SW+0.5SE组合N1wk:连接处风荷载总值(N):N1wk=Wk×B×Hsjcg×1000=1.369×1.100×2.900×1000=4367.1N连接处风荷载设计值(N):N1w=1.4×N1wk=1.4×4367.1=6114.0NN1Ek:连接处地震作用(N):N1Ek=qEAk×B×Hsjcg×1000=0.080×1.100×2.900×1000=255.2NN1E:连接处地震作用设计值(N):N1E=1.3×N1Ek=1.3×255.2=331.8NN1:连接处水平总力(N):N1=N1w+0.5×N1E=6114.0+0.5×331.8=6279.8NN2:连接处自重总值设计值(N):N2k=400×B×Hsjcg=400×1.100×2.900=1276.0NN2:连接处自重总值设计值(N):N2=1.2×N2k=1.2×1276.0=1531.2NN:连接处总合力(N):N=(N12+N22)0.5=(6279.8342+1531.2002)0.5=6463.8NNvb:螺栓的受剪承载能力:Nv:螺栓受剪面数目:2Nvb=2×π×D02×L_J/4=2×3.14×10.3602×175/4=29488.8N立柱型材种类:Q235d<=16Ncbl:用一颗螺栓时，立柱型材壁抗承压能力(N):D2:连接螺栓直径:12.000mmNv:连接处立柱承压面数目:2t:立柱壁厚:3.0mmXC_y:立柱局部承压强度:305.0N/mm2Ncbl=D2×t×2×XC_y=12.000×3.0×2×305.0=21960.0NNum1:立柱与建筑物主结构连接的螺栓个数:计算时应取螺栓受剪承载力和立柱型材承压承载力设计值中的较小者计算螺栓个数。螺栓的受剪承载能力Nvb=29488.8N大于立柱型材承压承载力Ncbl=21960.0NNum1=N/Ncbl=6463.814/21960.000=0个取2个根据选择的螺栓数目，计算螺栓的受剪承载能力Nvb=58977.6N根据选择的螺栓数目，计算立柱型材承压承载能力Ncbl=43920.0NNvb=58977.6N>6463.8NNcbl=43920.0N>6463.8N强度可以满足角码抗承压能力计算:角码材料牌号:Q235钢(C级螺栓)Lct2:角码壁厚:8.0mmJy:热轧钢角码承压强度:305.000N/mm2Ncbg:钢角码型材壁抗承压能力(N):Ncbg=D2×2×Jy×Lct2×Num1=12.000×2×305×8.000×2.000=117120.0N117120.0N>6463.8N强度可以满足四、幕墙后锚固连接设计计算幕墙与主体结构连接采用后锚固技术。本设计采用化学植筋作为后锚固连接件。本计算主要依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004。后锚固连接设计，应根据被连接结构类型、锚固连接受力性质及锚栓类型的不同，对其破坏型态加以控制。本设计只考虑锚栓钢材抗剪复合破坏类型和混凝土破坏类型。并认为锚栓是群锚锚栓。本工程锚栓受拉力和剪力Vgsd:总剪力设计值:Vgsd=N2=1.531KNNgsd:总拉力设计值:Ngsd=N1=6.280KNM:弯矩设计值(N·mm):e2:螺孔中心与锚板边缘距离:50.0mmM=V×e2/1000=1.5×50.0/1000=0.07656KN·m本设计的锚栓是在拉剪复合力的作用之下工作，所以拉剪复合受力下锚栓或植筋钢材破坏和混凝土破坏时的承载力，应按照下列公式计算：式中----群锚中受力最大锚栓的拉力设计值；----群锚受拉区总拉力设计值；----群锚中受力最大锚栓的剪力设计值；----群锚总剪力设计值；----锚栓受拉承载力设计值；----锚栓受拉承载力标准值；----锚栓受剪承载力设计值；----锚栓受剪承载力标准值；----混凝土锥体受拉破坏承载力设计值；----混凝土锥体受拉破坏承载力标准值；----混凝土楔形体受剪破坏承载力设计值；----混凝土楔形体受剪破坏承载力标准值；γRs,N----锚栓钢材受拉破坏，锚固承载力分项系数=2.17；γRs,V----锚栓钢材受剪破坏，锚固承载力分项系数=2.17；γRc,N----混凝土锥体受拉破坏，锚固承载力分项系数=3.00；γRc,V----混凝土楔形体受剪破坏，锚固承载力分项系数=2.50；γRcp----混凝土剪撬受剪破坏，锚固承载力分项系数=2.50；γRsp----混凝土劈裂受拉破坏，锚固承载力分项系数=3.00；锚栓的分布如下图所示：锚板：X=200.0mmY=250.0mm锚栓设置：s11=200.0mms21=150.0mm锚基边距：c21=150.0mmA.锚栓钢材受拉破坏承载力h----混凝土基材厚度=300.0mm；混凝土基材等级：强度等级C30；d----锚栓杆、螺杆外螺纹公称直径及钢筋直径=12.0mm；do----钻孔直径=14.0mm；df----锚板钻孔直径=14.0mm；h1----钻孔深度=110.00mm；hef----锚栓有效锚固深度=110.00mm；Tinst----安装扭矩=40.00N.m；fstk----锚栓极限抗拉强度标准值=300.00Mpa；As----锚栓应力截面面积=84.622mm2；n----群锚锚栓个数=4；幕墙后锚固连接设计中的锚栓是在轴心拉力与弯矩共同作用下工作，弹性分析时，受力最大锚栓的拉力设计值应按下列规定计算：当时当时式中----弯矩设计值（N.m）；----群锚中受力最大锚栓的拉力设计值；----锚栓1及i至群锚形心轴的垂直距离（mm）；----锚栓1及i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离（mm）；----轴力N作用点至受压一侧最外排锚栓的垂直距离（mm）。则Nhsd=1.761KN；NRk,s=As×fstk=25.387KN；NRd,s=NRk,s/γRs,N=11.717KN；NRd,s>=Nhsd锚栓钢材受拉破坏承载力满足要求！B.混凝土锥体受拉破坏承载力----开裂混凝土单根锚栓受拉，理想混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值；----单根锚栓或群锚受拉，混凝土实有破坏锥体投影面面积；----间距﹑边距很大时，单根锚栓受拉，理想混凝土锥体破坏锥体投影面面积；----边距c对受拉承载力的降低影响系数；----表层混凝土因密集配筋的剥离作用对受拉承载力的降低影响系数；----荷载偏心对受拉承载力的降低影响系数；----未裂混凝土对受拉承载力的提高系数；fcu,k----混凝土立方体抗压强度标准值=30.00；scr,N----混凝土锥体破坏情况下，无间距效应和边缘效应，确保每根锚栓受拉承载力标准值的临界间距=330.00；ccr,N----混凝土锥体破坏，无间距效应和边缘效应，确保每根锚栓受拉承载力标准值的临界边距=165.00；由于是非开裂混凝土NoRk,c=7.3×(fcu,k)0.5×(hef-30)1.5=28.6100KN；Aoc,N=(scr,N)2=108900.00mm2；Ac,N=246450.00mm2；Mss,N=0.97；Msre,N=1.00；Msec,N=0.45；Msucr,N=1.40；NRk,c=39.321KN；NRd,c=NRk,c/γRc,N=13.107KN；NRd,c>=Ngsd混凝土锥体受拉破坏承载力满足要求！C.锚栓钢材受剪破坏承载力本设计考虑纯剪无杠杆臂状态，锚栓受剪承载力标准值VRk,s按下式计算：则Vhsd=0.383KN；VRk,s=0.5×(π×d2/4)×fstk=12.693KN；VRd,s=VRk,s/γRs,V=5.858KN；则Vhsd=0.383KN；VRd,s>=Vhsd锚栓钢材受剪破坏承载力满足要求！D.混凝土楔形体受剪破坏承载力----开裂混凝土，单根锚栓垂直构件边缘受剪，理想混凝土楔形体破坏时的受剪承载力标准值；----群锚受剪，混凝土破坏理想楔形体在侧向的投影面面积；----单根锚栓受剪，在无平面剪力方向的边界影响﹑构件厚度影响或相邻锚栓影响，混凝土破坏理想楔形体在侧向的投影面面积；----边距c2/c1对受剪承载力的降低影响系数；----边距与厚度比c１/h对受剪承载力的提高影响系数；----剪力角度对受剪承载力的影响系数；----荷载偏心对群锚受剪承载力的降低影响系数；----未裂混凝土及锚区配筋对受剪承载力的提高影响系数；dnom----锚栓外径=12.00mm；lf----剪切荷载下锚栓的有效长度=96.00mm；VoRk,c=0.45×dnom0.5*(lf/dnom)^0.2*fcu,k0.5*c11.5=27.429KN；Aoc,V=4.5×c12=122512.50mm2；Ac,V=135506.25mm2；Mss,v=0.88；Msh,v=1.00；Msα,v=1.00；Msec,v=0.83；Msucr,v=1.40；VRk,c=31.159KN；VRd,c=VRk,c/γRc,V=12.464KN；VRd,c>=Vgsd混凝土楔形体受剪破坏承载力满足要求！E.混凝土剪撬破坏承载力VRd,cp----混凝土剪撬破坏时的受剪承载力设计值VRk,cp----混凝土剪撬破坏时的受剪承载力标准值K----锚固深度h_ef对V_rk_cp影响系数当hef>=60mm时，取K＝2.0VRk,cp=k×NRk,c=78.641KN；VRd,cp=VRk,cp/γRcp=31.457KN；VRd,cp>=Vgsd混凝土剪撬破坏承载力满足要求！F.拉剪复合受力承载力拉剪复合受力下，混凝土破坏时的承载力，应按照下列公式计算：(Nhsd/NRd,s)2+(Vhsd/VRd,s)2=0.03<1锚栓钢材能够满足要求！(Ngsd/NRd,c)1.5+(Vgsd/VRd,c)1.5=0.375<1混凝土能够满足要求！五、幕墙预埋件焊缝计算根据《钢结构设计规范》GB50017-2003公式7.1.1-1、7.1.1-2和7.1.1-3计算hf:角焊缝焊脚尺寸8.000mmL:角焊缝实际长度100.000mmhe:角焊缝的计算厚度=0.7hf=5.6mmLw:角焊缝的计算长度=L-2hf=84.0mmfhf:Q235热轧钢板角焊缝的强度设计值:160N/mm2βf:角焊缝的强度设计值增大系数，取值为:1.22σm:弯矩引起的应力σm=6×M/(2×he×lw2×βf)=4.764N/mm2σn:法向力引起的应力σn=N/(2×he×Lw×βf)=5.471N/mm2τ:剪应力τ=V/(2×Hf×Lw)=1.139N/mm2σ:总应力σ=((σm+σn)2+τ2)0.5=10.299σ=10.299N/mm2≤fhf=160N/mm2焊缝强度可以满足!六、幕墙横梁计算幕墙横梁计算简图如下图所示：1.选用横梁型材的截面特性:选用型材号:XC1\LG505选用的横梁材料牌号:Q235d<=16横梁型材抗剪强度设计值:125.000N/mm2横梁型材抗弯强度设计值:215.000N/mm2横梁型材弹性模量:E=2.05×105N/mm2Mx横梁绕截面X轴(平行于幕墙平面方向)的弯矩(N.mm)My横梁绕截面Y轴(垂直于幕墙平面方向)的弯矩(N.mm)Wnx横梁截面绕截面X轴(幕墙平面内方向)的净截面抵抗矩:Wnx=3.134cm3Wny横梁截面绕截面Y轴(垂直于幕墙平面方向)的净截面抵抗矩:Wny=3.133cm3型材截面积:A=4.810cm2γ塑性发展系数，可取1.052.幕墙横梁的强度计算:校核依据:Mx/γWnx+My/γWny≤f=215.0横梁上分格高:1.450m横梁下分格高:0.900mH----横梁受荷单元高(应为上下分格高之和的一半):1.175ml----横梁跨度,l=1100mm(1)横梁在自重作用下的弯矩(kN·m)GAk:横梁自重:300N/m2Gk:横梁自重荷载线分布均布荷载标准值(kN/m):横梁自重受荷按上单元高:1.450mGk=300×H/1000=300×1.450/1000=0.435kN/mG:横梁自重荷载线分布均布荷载设计值(kN/m)G=1.2×Gk=1.2×0.435=0.522kN/mMy:横梁在自重荷载作用下的弯矩(kN·m)My=G×B2/8=0.522×1.1002/8=0.079kN·m(2)横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m)风荷载线分布最大集度标准值(三角形分布)qwk=Wk×B=1.369×1.100=1.506kN/m风荷载线分布最大集度设计值qw=1.4×qwk=1.4×1.506=2.108kN/mMxw:横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m)Mxw=qw×B2/12=2.108×1.1002/12=0.213kN·m(3)地震作用下横梁弯矩qEAk:横梁平面外地震作用:βE:动力放大系数:5αmax:地震影响系数最大值:0.040GAk:幕墙构件自重:300N/m2qEAk=5×αmax×300/1000=5×0.040×300/1000=0.060kN/m2qex:水平地震作用最大集度标准值B:幕墙分格宽:1.100m水平地震作用最大集度标准值(三角形分布)qex=qEAk×B=0.060×1.100=0.066KN/mqE:水平地震作用最大集度设计值γE:地震作用分项系数:1.3qE=1.3×qex=1.3×0.066=0.086kN/mMxE:地震作用下横梁弯矩:MxE=qE×B2/12=0.086×1.1002/12=0.009kN·m(4)横梁强度:σ:横梁计算强度(N/mm2):采用SG+SW+0.5SE组合Wnx:横梁截面绕截面X轴的净截面抵抗矩:3.134cm3Wny:横梁截面绕截面Y轴的净截面抵抗矩:3.133cm3γ:塑性发展系数:1.05σ=103×My/(1.05×Wny)+103×Mxw/(1.05×Wnx)+0.5×103×MxE/(1.05×Wnx)=89.908N/mm289.908N/mm2<ｆa=215.0N/mm2横梁正应力强度可以满足3.幕墙横梁的抗剪强度计算:校核依据:τx=Vy×Sx/(Ix×tx)≤125.0N/mm2校核依据:τy=Vx×Sy/(Iy×ty)≤125.0N/mm2Vx----横梁竖直方向(X轴)的剪力设计值N；Vy----横梁水平方向(Y轴)的剪力设计值N；Sx----横梁截面计算剪应力处以上(或下)截面对中性轴(X轴)的面积矩=3.435cm3；Sy----横梁截面计算剪应力处左边(或右边)截面对中性轴(Y轴)的面积矩=3.221cm3；Ix----横梁绕截面X轴的毛截面惯性矩=11.224cm4；Iy----横梁绕截面y轴的毛截面惯性矩=11.220cm4；tx----横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度=5.0mm；ty----横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度=5.0mm；f----型材抗剪强度设计值=125.0N/mm2；(1)Qwk:风荷载作用下横梁剪力标准值(kN)Wk:风荷载标准值:1.369kN/m2B:幕墙分格宽:1.100m风荷载呈三角形分布时：Qwk=Wk×B2/4=1.369×1.1002/4=0.414kN(2)Qw:风荷载作用下横梁剪力设计值(kN)Qw=1.4×Qwk=1.4×0.414=0.580kN(3)QEk:地震作用下横梁剪力标准值(kN)地震作用呈三角形分布时：QEk=qEAk×B2/4=0.060×1.1002/4=0.018kN(4)QE:地震作用下横梁剪力设计值(kN)γE:地震作用分项系数:1.3QE=1.3×QEk=1.3×0.018=0.024kN(5)Vy:横梁水平方向(y轴)的剪力设计值(kN):采用Vy=Qw+0.5QE组合