室內(nèi)干掛石材幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

1、3-7號(hào)樓大堂干掛石材幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 基本參數(shù): 營(yíng)口地區(qū)基本風(fēng)壓0.65kN/m2 抗震設(shè)防烈度7度 設(shè)計(jì)基本地震加速度0.15g 幕墻立柱高度按5.6m，立柱中間設(shè)置一個(gè)支點(diǎn)，立柱間距取1.60m。立柱采用5號(hào)槽鋼，橫梁采用L50x5角鋼。.設(shè)計(jì)依據(jù): 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB 50068-2001 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB 50009-2045 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50011-2011 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50010-2010 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50017-2003 混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ 145-2004 玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ 102-2003 金屬

2、與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ 133-2001 建筑幕墻 JG 3035-1996 玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T 139-2001 鋁合金建筑型材 基材 GB/T 5237.1-2004 鋁合金建筑型材 陽(yáng)極氧化、著色型材 GB 5237.2-2004 緊固件機(jī)械性能 螺栓、螺釘和螺柱 GB 3098.1-2000 緊固件機(jī)械性能 螺母 粗牙螺紋 GB 3098.2-2000 緊固件機(jī)械性能 自攻螺釘 GB 3098.5-2000 緊固件機(jī)械性能 不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱 GB 3098.6-2000 緊固件機(jī)械性能 不銹鋼螺母 GB 3098.15-2000 浮法玻璃 GB 1161

3、4-1999 建筑用安全玻璃 第2部分： 鋼化玻璃 GB 15763.2-2001 幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃 GB 17841-1999 建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè) (第二版) BKCADPM集成系統(tǒng)(BKCADPM2006版).基本計(jì)算公式: (1).場(chǎng)地類(lèi)別劃分: 地面粗糙度可分為A、B、C、D四類(lèi)： -A類(lèi)指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)； -B類(lèi)指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)； -C類(lèi)指有密集建筑群的城市市區(qū)； -D類(lèi)指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)。 本工程為：內(nèi)江百科園一期工程，按C類(lèi)地區(qū)計(jì)算風(fēng)荷載。(2).風(fēng)荷載計(jì)算: 幕墻屬于薄壁外圍護(hù)構(gòu)件，根據(jù)建

4、筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012規(guī)定采用 風(fēng)荷載計(jì)算公式: Wk=gz×s×z×W0 （7.1.1-2） 其中: Wk-垂直作用在幕墻表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)； gz-高度Z處的陣風(fēng)系數(shù),按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001第7.5.1條取定。 根據(jù)不同場(chǎng)地類(lèi)型,按以下公式計(jì)算:gz=K(1+2f) 其中K為地區(qū)粗糙度調(diào)整系數(shù)，f為脈動(dòng)系數(shù)。經(jīng)化簡(jiǎn)，得： A類(lèi)場(chǎng)地: gz=0.92×1+35-0.072×(Z/10)-0.12 B類(lèi)場(chǎng)地: gz=0.89×1+(Z/10)-0.16 C類(lèi)場(chǎng)地: gz=0.85&#

5、215;1+350.108×(Z/10)-0.22 D類(lèi)場(chǎng)地: gz=0.80×1+350.252×(Z/10)-0.30 z-風(fēng)壓高度變化系數(shù),按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001第7.2.1條取定。 根據(jù)不同場(chǎng)地類(lèi)型,按以下公式計(jì)算: A類(lèi)場(chǎng)地: z=1.379×(Z/10)0.24 B類(lèi)場(chǎng)地: z=1.000×(Z/10)0.32 C類(lèi)場(chǎng)地: z=0.616×(Z/10)0.44 D類(lèi)場(chǎng)地: z=0.318×(Z/10)0.60 本工程屬于C類(lèi)地區(qū),故z=0.616×(Z/10)0.44 s-風(fēng)荷載體型

6、系數(shù),按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001第7.3.3條取為：-2.0 W0-基本風(fēng)壓,按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001附表D.4給出的50年一遇的風(fēng)壓采用，但不得小于0.3kN/m2，內(nèi)江地區(qū)取為0.400kN/m2(3).地震作用計(jì)算: qEAk=E×max×GAK 其中: qEAk-水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 E-動(dòng)力放大系數(shù),按 5.0 取定 max-水平地震影響系數(shù)最大值，按相應(yīng)抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)基本地震加速度取定: max選擇可按JGJ102-2003中的表5.3.4進(jìn)行。表5.3.4 水平地震影響系數(shù)最大值max抗震設(shè)防烈度6度7度8度max0.040

7、.08(0.12)0.16(0.24)注:7、8度時(shí)括號(hào)內(nèi)數(shù)值分別用于設(shè)計(jì)基本地震速度為0.15g和0.30g的地區(qū)。 設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.05g，抗震設(shè)防烈度6度： max=0.04 設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.10g，抗震設(shè)防烈度7度： max=0.08 設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g，抗震設(shè)防烈度7度： max=0.12 設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.20g，抗震設(shè)防烈度8度： max=0.16 設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.30g，抗震設(shè)防烈度8度： max=0.24 設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.40g，抗震設(shè)防烈度9度： max=0.32 內(nèi)江設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.05g，抗震設(shè)防烈度為6度，故取

8、max=0.04 GAK-幕墻構(gòu)件的自重(N/m2)(4).作用效應(yīng)組合:一般規(guī)定，幕墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)按下列規(guī)定驗(yàn)算承載力和撓度： a.無(wú)地震作用效應(yīng)組合時(shí)，承載力應(yīng)符合下式要求： 0S R b.有地震作用效應(yīng)組合時(shí)，承載力應(yīng)符合下式要求： SE R/RE式中 S-荷載效應(yīng)按基本組合的設(shè)計(jì)值； SE-地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)按基本組合的設(shè)計(jì)值； R-構(gòu)件抗力設(shè)計(jì)值； 0-結(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性系數(shù)，應(yīng)取不小于1.0； RE-結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)，應(yīng)取1.0； c.撓度應(yīng)符合下式要求： df df,lim df-構(gòu)件在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值或永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下產(chǎn)生的撓度值； df,lim-構(gòu)件撓度限值； d

9、.雙向受彎的桿件，兩個(gè)方向的撓度應(yīng)分別符合dfdf,lim的規(guī)定。幕墻構(gòu)件承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，其作用效應(yīng)的組合應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 有地震作用效應(yīng)組合時(shí)，應(yīng)按下式進(jìn)行： S=GSGK+wwSWK+EESEK 2 無(wú)地震作用效應(yīng)組合時(shí)，應(yīng)按下式進(jìn)行： S=GSGK+wwSWK S-作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值； SGk-永久荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； SWk-風(fēng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； SEk-地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； G-永久荷載分項(xiàng)系數(shù)； W-風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)； E-地震作用分項(xiàng)系數(shù)； W-風(fēng)荷載的組合值系數(shù)； E-地震作用的組合值系數(shù)； 進(jìn)行幕墻構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)時(shí)，作用分項(xiàng)系數(shù)，按下列規(guī)定取值： 一般情況下，永久荷載、

10、風(fēng)荷載和地震作用的分項(xiàng)系數(shù)G、W、E應(yīng)分別取1.2、1.4和1.3； 當(dāng)永久荷載的效應(yīng)起控制作用時(shí)，其分項(xiàng)系數(shù)G應(yīng)取1.35；此時(shí)，參與組合的可變荷載效應(yīng)僅限于豎向荷載效應(yīng)； 當(dāng)永久荷載的效應(yīng)對(duì)構(gòu)件利時(shí)，其分項(xiàng)系數(shù)G的取值不應(yīng)大于1.0。 可變作用的組合系數(shù)應(yīng)按下列規(guī)定采用： 一般情況下，風(fēng)荷載的組合系數(shù)W應(yīng)取1.0，地震作用于的組合系數(shù)E應(yīng)取0.5。 對(duì)水平倒掛玻璃及框架，可不考慮地震作用效應(yīng)的組合，風(fēng)荷載的組合系數(shù)W應(yīng)取1.0（永久荷載的效應(yīng)不起控制作用時(shí)）或0.6(永久荷載的效應(yīng)起控制作用時(shí))。幕墻構(gòu)件的撓度驗(yàn)算時(shí)，風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)W和永久荷載分項(xiàng)系數(shù)均應(yīng)取1.0，且可不考慮作用效應(yīng)的組合

11、。一、風(fēng)荷載計(jì)算 標(biāo)高為5.6m處風(fēng)荷載計(jì)算(1). 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算: W0:基本風(fēng)壓 W0=0.65 kN/m2 gz: 5.6m高處陣風(fēng)系數(shù)(按A類(lèi)區(qū)計(jì)算)：1.65 gz=1.65 z: 5.6m高處風(fēng)壓高度變化系數(shù)(按C類(lèi)區(qū)計(jì)算): z=1.09 s:風(fēng)荷載體型系數(shù) s=0.2 Wk=gz×z×s×W0 (GB50009-2001) =1.65×1.09×0.2×0.65 =0.234 kN/m2(2). 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值: W: 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(kN/m2) w: 風(fēng)荷載作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)：1.4 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB5000

12、9-2001 3.2.5 規(guī)定采用 W=w×Wk=1.4×0.234=0.328kN/m2二、板強(qiáng)度校核: 1.石材強(qiáng)度校核 用級(jí)石材，其抗彎強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為：9.0N/mm2 石材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：4.20N/mm2 石材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：2.10N/mm2 校核依據(jù)：=4.200N/mm2 a: 短邊長(zhǎng)度: 0.800m b: 長(zhǎng)邊長(zhǎng)度: 1.10m t: 石材厚度: 25.0mm GAK:石板自重=700.00N/m2 m1: 四角支承板彎矩系數(shù), 按短邊與長(zhǎng)邊的邊長(zhǎng)比(a/b=0.727) 查表得: 0.141 Wk: 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 0.234kN/m2 垂直于平面的分布

13、水平地震作用: qEAk: 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用 (kN/m2) qEAk=5×max×GAK =5×0.12×700.000/1000 =0.42kN/m2 荷載組合設(shè)計(jì)值為： Sz=1.3 qEAk×+1.4×0.6×Wk =0.743kN/m2 一塊板用四個(gè)背栓連接，按四角支承板計(jì)算，應(yīng)力設(shè)計(jì)值為: =6×m1×Sz×b2×103/t2 =6×0.141×0.743×1.102×103/25.02 =1.11N/mm2 1.11

14、N/mm24.200N/mm2 強(qiáng)度可以滿足要求 三、幕墻立柱計(jì)算: 幕墻立柱按雙跨梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算：1. 荷載計(jì)算:(1)風(fēng)荷載均布線荷載設(shè)計(jì)值(矩形分布)計(jì)算 qw: 風(fēng)荷載均布線荷載設(shè)計(jì)值(kN/m) W: 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值: 0.328kN/m2 B: 幕墻立柱間距:1.6m qw=W×B =0.328×1.6 =0.525 kN/m(2)地震荷載計(jì)算 qEA: 地震作用設(shè)計(jì)值(KN/m2): GAk: 幕墻構(gòu)件(包括面板和框)的平均自重: 800N/m2 垂直于幕墻平面的均布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值: qEAk: 垂直于幕墻平面的均布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2)

15、 qEAk=5×max×GAk =5×0.12×800.000/1000 =0.48 kN/m2 E: 幕墻地震作用分項(xiàng)系數(shù): 1.3 qEA=1.3×qEAk =1.3×0.48 =0.624 kN/m2 qE：水平地震作用均布線作用設(shè)計(jì)值(矩形分布) qE=qEA×B =0.624×1.6 =0.998 kN/m(3)立柱彎矩: Mw: 風(fēng)荷載作用下立柱彎矩(kN.m) qw: 風(fēng)荷載均布線荷載設(shè)計(jì)值:0.525(kN/m) Hsjcg: 立柱計(jì)算跨度: 3.500m Mw=qw×(L13+L23)/

16、8/(L1+L2) =(2.8003+2.83)/8/(2.800+2.8)×0.525 =0.515 kN·m ME: 地震作用下立柱彎矩(kN·m): ME=qE×(L13+L23)/8/(L1+L2) =(2.8003+2.8003)/8/(2.800+2.800)×0.998 =0.978kN·m M: 幕墻立柱在風(fēng)荷載和地震作用下產(chǎn)生彎矩(kN·m) 采用+1.3SE +0.6SW組合 M=0.6Mw+1.3×ME =0.6×0.515+1.3×0.978 =1.580kN·

17、m2. 選用立柱型材的截面特性: 立柱型材號(hào): 5號(hào)槽鋼 選用的立柱材料牌號(hào):Q235 型材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值: 抗拉、抗壓215N/mm2 抗剪125N/mm2 型材彈性模量: E=2.06×105N/mm2 X軸慣性矩: Ix=26.00cm4 Y軸慣性矩: Iy=8.3cm4 立柱型材在彎矩作用方向凈截面抵抗矩: Wn=8.1cm3 立柱型材凈截面積: An=6.92cm2 立柱型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度: LT_x=4.5mm 立柱型材計(jì)算剪應(yīng)力處以上(或下)截面對(duì)中和軸的面積矩: Ss=6.298cm3 塑性發(fā)展系數(shù): =1.053. 幕墻立柱的強(qiáng)度計(jì)算: 校核依據(jù): N/

18、An+M/(×Wn)a=215N/mm2(拉彎構(gòu)件) B: 幕墻分格寬: 1.950m GAk: 幕墻自重: 800N/m2 幕墻自重線荷載: Gk=800×B/1000 =800×1.6/1000 =1.28kN/m Nk: 立柱受力: Nk=Gk×L =1.28×2.8 =3.584kN N: 立柱受力設(shè)計(jì)值: rG: 結(jié)構(gòu)自重分項(xiàng)系數(shù): 1.2 N=1.2×Nk =1.2×3.584 =4.301kN : 立柱計(jì)算強(qiáng)度(N/mm2)(立柱為拉彎構(gòu)件) N: 立柱受力設(shè)計(jì)值: 4.301kN An: 立柱型材凈截面面積:

19、 6.92cm2 M: 立柱彎矩: 1.58kN·m Wn: 立柱在彎矩作用方向凈截面抵抗矩: 85.385cm3 : 塑性發(fā)展系數(shù): 1.05 =N×10/An+M×103/(1.05×Wn) =4.301×10/6.92+1.58×103/(1.05×8.1) =191.99N/mm2 191.99N/mm2 < a=215N/mm2 立柱強(qiáng)度可以滿足 4. 幕墻立柱的剛度計(jì)算: 校核依據(jù): dfL/180 df: 立柱最大撓度 Du: 立柱最大撓度與其所在支承跨度(支點(diǎn)間的距離)比值: Lt1: 立柱最大撓度所在

20、位置支承跨度(支點(diǎn)間的距離) 2.800m 計(jì)算得撓度 6.2/2800 < =1/451<1/300 撓度可以滿足要求！ 5. 立柱抗剪計(jì)算: 校核依據(jù): max=125N/mm2(1)Qwk: 風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(kN) R0: 雙跨梁長(zhǎng)跨端支座反力為: R0=L12/2-(L13+L23)/8/(L1+L2)×qwk/L1 =0.393KN Ra: 雙跨梁中間支座反力為: Ra=qwk×(L13+L23)/(8×L1×L2)+(L1+L2)/2) =1.310KN Rc: 中間支承處梁受到的最大剪力(KN) Rc=|qwk×

21、;L1-R0| =0.655 KN (2)Qw: 風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值(kN) Qw=1.4×Qwk =1.4×0.655 =0.917kN(3)QEk: 地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(kN) R0_e: 雙跨梁長(zhǎng)跨端支座反力為: R0_e=L12/2-(L13+L23)/8/(L1+L2)×qek/L1 =0.806KN Ra_e: 雙跨梁中間支座反力為: 0.619KN Ra_e=qek×(L13+L23)/(8×L1×L2)+(L1+L2)/2) =2.687KN Rc: 中間支承處梁受到的最大剪力(KN) Rc=|qek×

22、L1-R0_e| =1.343 KN (4)QE: 地震作用下剪力設(shè)計(jì)值(kN) QE=1.3×QEk =1.3×1.343 =1.746kN(5)Q: 立柱所受剪力: 采用1.3QE+0.6Qw組合 Q=1.3QE+0.3×Qw =1.764+0.6×0.917 =2.297kN(6)立柱剪應(yīng)力: : 立柱剪應(yīng)力: Ss: 立柱型材計(jì)算剪應(yīng)力處以上(或下)截面對(duì)中和軸的面積矩: 6.298cm3 立柱型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度: LT_x=4.5mm Ix: 立柱型材截面慣性矩: 26.000cm4 =Q×Ss×100/(I

23、x×LT_x) =2.297×6.298×100/(26.000×4.500) =12.36N/mm2 =12.36N/mm2 < 125N/mm2 立柱抗剪強(qiáng)度可以滿足 四、立柱與主結(jié)構(gòu)連接 Lct2: 連接處鋼角碼壁厚: 10.0mm Jy: 連接處鋼角碼承壓強(qiáng)度: 215N/mm2 D2: 連接螺栓公稱(chēng)直徑: 12.0mm D0: 連接螺栓有效直徑: 10.1mm 選擇的立柱與主體結(jié)構(gòu)連接螺栓為:不銹鋼螺栓 C1組 50級(jí) L_L:連接螺栓抗拉強(qiáng)度:230N/mm2 L_J:連接螺栓抗剪強(qiáng)度:175N/mm2 采用SG +1.3SE+0.6&

24、#215;SW組合 N1wk: 連接處風(fēng)荷載總值(N): N1wk=Wk×B×Hsjcg×1000 =0.234×1.6×2.8×1000 =1048N 連接處風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(N) : N1w=1.4×N1wk =1.4×1048 =1467N N1Ek: 連接處地震作用(N): N1Ek=qEAk×B×Hsjcg×1000 =0.48×1.6×2.8×1000 =2150N N1E: 連接處地震作用設(shè)計(jì)值(N): N1E=1.3×N1Ek =1.

25、3×2150 =2796N N1: 連接處水平總力(N): N1=1.3N1E+0.6N1w =2796+0.6×1467 =3676N N2: 連接處自重總值設(shè)計(jì)值(N): N2k=800×B×Hsjcg =800×1.6×2.800 =3584N N2: 連接處自重總值設(shè)計(jì)值(N): N2=1.2×N2k =1.2×3584 =4301N N: 連接處總合力(N): N=(N12+N22)0.5 =(36762+43012)0.5 =5658N Nvb: 螺栓的受剪承載能力: Nv: 螺栓受剪面數(shù)目: 2 Nv

26、b=2××D02×L_J/4 =2×3.14×10.12×175/4 =28027N 立柱型材種類(lèi):Q235 Ncbl: 用一顆螺栓時(shí)，立柱型材壁抗承壓能力(N): D2: 連接螺栓直徑: 12mm Nv: 連接處立柱承壓面數(shù)目: 2 t: 立柱壁厚: 4.5mm XC_y: 立柱局部承壓強(qiáng)度: 320N/mm2 Ncbl=D2×t×2×XC_y =12×4.5×320 =17280N Num1: 立柱與建筑物主結(jié)構(gòu)連接的螺栓個(gè)數(shù): 計(jì)算時(shí)應(yīng)取螺栓受剪承載力和立柱型材承壓承載力設(shè)計(jì)值中

27、的較小者計(jì)算螺栓個(gè)數(shù)。 螺栓的受剪承載能力Nvb=28027N大于立柱型材承壓承載力Ncbl=17280N Num1=N/Ncbl =5658/17280 =0.33個(gè) 取1個(gè) 根據(jù)選擇的螺栓數(shù)目，計(jì)算螺栓的受剪承載能力Nvb=28027N 根據(jù)選擇的螺栓數(shù)目，計(jì)算立柱型材承壓承載能力Ncbl=17280N Nvb=28027N > 5658N Ncbl=17280N > 5658N 強(qiáng)度可以滿足 角碼抗承壓能力計(jì)算: 角碼材料牌號(hào):Q235鋼 ( C級(jí)螺栓) Lct2: 角碼壁厚: 3mm Jy: 角碼承壓強(qiáng)度: 320N/mm2 Ncbg: 鋼角碼型材壁抗承壓能力(N): Nc

28、bg=D2×Jy×Lct2×Num1 =12.000×320×3.0×2 =23040N 23040N > 5658N 強(qiáng)度可以滿足 五、幕墻預(yù)埋件總截面面積計(jì)算 本工程預(yù)埋件受拉力和剪力 V: 剪力設(shè)計(jì)值: V=N2 =4301N N: 法向力設(shè)計(jì)值: N=N1 =3676N M: 彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm): e2: 螺孔中心與錨板邊緣距離: 100mm M=V×e2 =4301×100 =430100.0N·mm Num1: 錨筋根數(shù): 4根 錨筋層數(shù): 2層 r: 錨筋層數(shù)影響系數(shù):

29、1.0 關(guān)于混凝土：強(qiáng)度等級(jí)C30 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:fc=14.300N/mm2 按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010-2002 表4.1.4采用。 選用HRB 300錨筋 錨筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:fy=270.000N/mm2 d: 鋼筋直徑: 10.0mm v: 鋼筋受剪承載力系數(shù): v×d)×(fc/fy)0.5 依據(jù)GB50010 10.9.1-5式計(jì)算×10.000)×(14.30/270.000)0.5 =0.74 因?yàn)関大于0.7，所以取v=0.7 t: 錨板厚度: 8.0mm b: 錨板彎曲變形折減系數(shù): b=0.6+0.2

30、5×(t/d) =0.6+0.25×(8.0/10.000) =0.8 Z: 外層鋼筋中心線距離: 100.0mm As: 錨筋實(shí)際總截面積: As=Num1××d2/4 =4.000×3.14×d2/4 =314mm2 錨筋的總截面積計(jì)算值: 依據(jù)GB50010 10.9.1-1和10.9.1-2等公式計(jì)算 As1=V/(r×v×fy)+N/(0.8×b×fy)+M/(1.3×r×b×fy×Z) =65mm2 As2=N/(0.8×b×

31、;fy)+M/(0.4×r×b×fy×Z) =32mm2 65mm2 < 314mm2 32mm2 < 314mm2 4根10錨筋可以滿足要求! 錨板面積 A=40000.0 mm2 0.5fcA=286000 N N=3676N < 0.5fcA 錨板尺寸可以滿足要求! 六、幕墻預(yù)埋件焊縫計(jì)算 根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003 公式7.1.1-1、7.1.1-2和7.1.1-3計(jì)算 hf:角焊縫焊腳尺寸4mm L:角焊縫實(shí)際長(zhǎng)度50mm he:角焊縫的計(jì)算厚度=0.7hf=2.8mm Lw:角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度=L-2hf=42

32、mm fhf:角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:160N/mm2 f:角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值增大系數(shù)，取值為:1.22 m:彎矩引起的應(yīng)力 m=6×M/(2×he×lw2×f) =25.484N/mm2 n:法向力引起的應(yīng)力 n =N/(2×he×Lw×f) =13.182N/mm2 :剪應(yīng)力 =V/(2×Hf×Lw) =3.047N/mm2 :總應(yīng)力 =(m+n)2+2)0.5 =38.786 =38.786N/mm2fhf=160N/mm2 焊縫強(qiáng)度可以滿足! 七、幕墻橫梁計(jì)算 1. 選用橫梁型材的截面特性: 選用型材

33、號(hào): L50x5 選用的橫梁材料牌號(hào): Q235 橫梁型材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值: 125N/mm2 橫梁型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值: 215N/mm2 橫梁型材彈性模量: E=2.06×105N/mm2 Mx橫梁繞截面X軸(平行于幕墻平面方向)的彎矩(N.mm) My橫梁繞截面Y軸(垂直于幕墻平面方向)的彎矩(N.mm) Wnx橫梁截面繞截面X軸(幕墻平面內(nèi)方向)的凈截面抵抗矩: Wnx=3.131cm3 Wny橫梁截面繞截面Y軸(垂直于幕墻平面方向)的凈截面抵抗矩: Wny=3.131cm3 型材截面積: A=4.803cm2 塑性發(fā)展系數(shù)，可取1.22. 幕墻橫梁的強(qiáng)度計(jì)算: 校核依據(jù): Mx

34、/Wnx+My/Wnyf=215(1)橫梁在自重作用下的彎矩(kN·m) 橫梁上分格高: 1.10m 橫梁下分格高: 1.10m H-橫梁受荷單元高(應(yīng)為上下分格高之和的一半): 1.10m l-橫梁跨度,l=1600mm GAk: 幕墻自重: 800N/m2 Gk: 橫梁自重荷載線分布均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m): Gk=800×H/1000 =800×1.1/1000 =0.88kN/m G: 橫梁自重荷載線分布均布荷載設(shè)計(jì)值(kN/m) G=1.2×Gk =1.2×0.88 =1.056kN/m My: 橫梁在自重荷載作用下的彎矩(kN&#

35、183;m) My=G×B2/8 =1.056×1.62/8 =0.338kN·m(2)橫梁在風(fēng)荷載作用下的彎矩(kN·m) 風(fēng)荷載線分布最大集度標(biāo)準(zhǔn)值(梯形分布) qwk=Wk×H =0.234×1.1 =0.257KN/m 風(fēng)荷載線分布最大集度設(shè)計(jì)值 qw=1.4×qwk =1.4×0.257 =0.360kN/m Mxw: 橫梁在風(fēng)荷載作用下的彎矩(kN·m) Mxw=qw×B2/8 =0.360×1.6002/8 =0.115kN·m(3)地震作用下橫梁彎矩 qEAk

36、: 橫梁平面外地震作用: E: 動(dòng)力放大系數(shù): 5 max: 地震影響系數(shù)最大值: 0.12 GAk: 幕墻構(gòu)件自重: 800 N/m2 qEAk=5×max× 800/1000 =5×0.12× 800/1000 =0.48kN/m2 qex: 水平地震作用最大集度標(biāo)準(zhǔn)值 B: 幕墻立柱間距: 1.520m 水平地震作用最大集度標(biāo)準(zhǔn)值 qex=qEAk×H =0.48×1.1 =0.528KN/m qE: 水平地震作用最大集度設(shè)計(jì)值 E: 地震作用分項(xiàng)系數(shù): 1.3 qE=1.3×qex =1.3×0.528 =

37、0.686kN/m MxE: 地震作用下橫梁彎矩: MxE=qE×B2/8 =0.220kN·m(4)橫梁強(qiáng)度: : 橫梁計(jì)算強(qiáng)度(N/mm2): 采用1.2SG +1.3SE+0.6SW組合 Wnx: 橫梁截面繞截面X軸的凈截面抵抗矩: 3.131cm3 Wny: 橫梁截面繞截面Y軸的凈截面抵抗矩: 3.131cm3 : 塑性發(fā)展系數(shù): 1.2 =103×My/(1.2×Wny) +1.3×103×MxE/(1.2×Wnx) +0.6×103×Mxw/(1.2×Wnx) =184.44/mm2 184.44N/mm2 < a=215N/mm2 橫梁正應(yīng)力強(qiáng)度可以滿足 3. 幕墻橫梁的抗剪強(qiáng)度計(jì)算: 校核依據(jù): x=Vy×Sx/(Ix×tx)125N/mm2 校核依據(jù): y=Vx×Sy/(Iy×ty)125N/mm2 Vx-橫梁豎直方向(X軸)的剪力設(shè)計(jì)值N； Vy-橫梁水平方向(Y軸)的剪力設(shè)計(jì)值N； Sx-橫梁截面計(jì)算剪應(yīng)力處以上(或下)截面對(duì)中性軸(X軸)的面積矩3.204cm3； Sy-橫梁截面計(jì)算剪應(yīng)力處