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文档简介

1、吴忠市人民医院迁建工程全科医师培训楼玻璃幕墙计算书设计单位:计算人:检 查:审 核:20年月基本计算公式(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;-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。(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 GB50009-2012 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:1 当计算主要承重结构时Wk= 3 zu SU zWo(GB50009 8.1.1-1

2、)2 当计算围护结构时Wk=3 gzu S1u zW0( GB500098.1.1-2)式中:其中 : Wk- 垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值(kN/m正压区 负压区 对墙面, 对墙角边, 二、内表面) ;3 gz- 高度 Z 处的阵风系数, 按建筑结构荷载规范GB50009-2012 第 8.6.1 条取定。根据不同场地类型 , 按以下公式计算3 gz= 1 +2gI 10(Z/10)第 1 页其中g为峰值因子,取值2.5 , a为地面粗糙度指数,Iio为10m高名义湍流度。经化简, 得:A 类场地 : B 类场地 : C 类场地 : D 类场地 :-0.123 gz=1+0.6 X (

3、Z/10).3 gz=1+0.7 X (Z/10) -015-0.223 gz=1+1.15X (Z/10) -0.223 gz=1+1.95X (Z/10) -0.30u z- 风压高度变化系数 , 按建筑结构荷载规范GB5ooo9-2o12 第 8.2.1 条取定。A类场地 :u z=1.284 X (Z/10)0.24B类场地 :u z=1.000X(Z/10)0.30C类场地 :u z=0.544 X (Z/10)0.44D类场地 :u z=0.262 X (Z/10)0.60按建筑结构荷载规范GB50009-2012第833条根据不同场地类型 , 按以下公式计算验算围护构件及其连接的

4、强度时,可按下列规定采用局部风压体型系数 u S1: 一、外表面按表 8.3.1-1 采用;取-1.2取-2.0对封闭式建筑物,按表面风压的正负情况取 -o.2 或 o.2。注:上述的局部体型系数 卩si (1)是适用于围护构件的从属面积 A小于或等于1m2的情况,当非直 接承受风载荷的围护构件的从属面积 A大于或等于25m2时,局部风压体型系数 卩s1 ( 25)可乘以折 减系数0.8,当构件的从属面积小于 25m2而大于1m2时,局部风压体型系数 心(A)可按面积的 对数线性插值,即g s1 (A) = g s1 (1) +卩 s1 ( 25) - g s1 (1) l ogA/1.4本工

5、程属于B类地区,故g z=(Z/10)0.30W 0-基本风压,按建筑结构荷载规范2采用,但不得小于 0.3kN/m,银川地区取为GB50009-2012附表E.5给出的50年一遇的风压20.650kN/m第7页(3) .地震作用计算q EAk= 3 E X a maxX GAk其中 - 水平地震作用标准值3 E-动力放大系数,按5.0取定a max-水平地震影响系数最大值,根据相应抗震设防烈度和设计基本地震加速度按照建筑抗震设计规范GB50011-2010表5.1.4-1 采用.表5.1.4-1水平地震影响系数最大值地震影响6度7度8度9度多遇地震0.040.08(0.12)0.16(0.2

6、4)0.32罕遇地震0.280.50(0.72)0.90(1.20)1.40注: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。根据建筑工程抗震设防分类标准GB 50223 2008规定:1. 特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。2. 重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施; 地基基础的抗震措施,应符合有关规定。同时,应按本地区抗

7、震设防烈度确定其地震作用。0.05g,抗震设防烈度6度0.10g,抗震设防烈度7度0.15g,抗震设防烈度7度0.20g,抗震设防烈度8度0.30g,抗震设防烈度8度0.40g,抗震设防烈度9度0.60g,抗震设防烈度9度a ma=0.04a ma=0.08a ma=012a ma=0.16a ma=0.24a ma=0.32a ma=0.45设计基本地震加速度为设计基本地震加速度为设计基本地震加速度为设计基本地震加速度为设计基本地震加速度为设计基本地震加速度为设计基本地震加速度为G al-幕墙构件的自重(N/m2)(4) .作用效应组合:-般规定,幕墙结构构件应按下列规定验算承载力和挠度:a

8、. 无地震作用效应组合时,承载力应符合下式要求:丫 0S w Rb. 有地震作用效应组合时,承载力应符合下式要求:S E w R/ 丫 RE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;Y 0-结构构件重要性系数,应取不小于 1.0 ;Y RE-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 w d f,limd f-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; d f,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 w df,iim的规定。幕墙构件承载力极限状态设计时,其作

9、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= y gSgk+ y w 2 WSwk+ y e eSek2 无地震作用效应组合时,应按下式进行:S= Y gSgk+ 2 w Y wSwkS-作用效应组合的设计值;S G 永久荷载效应标准值;S Wk-风荷载效应标准值;S Ek-地震作用效应标准值;Y G-永久荷载分项系数;Y W-风荷载分项系数;Y E-地震作用分项系数;2 W-风荷载的组合值系数;2 E-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: 一般情况下,永久荷载、风荷载和地震作用的分项系数Y g Y w Y E应分别取1

10、.2、1.4 和 1.3 ; 当永久荷载的效应起控制作用时,其分项系数Y G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; 当永久荷载的效应对构件有利时,其分项系数Y G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: 一般情况下,风荷载的组合系数2 W应取1.0,地震作用于的组合系数2 E应取0.5。 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2W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Y w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。工程信息概

11、述1工程所在地区信息工程所在地区:基本风压:地面粗糙度类别:类抗震设防烈度:8度设计基本地震加速度0.20g设计地震分组:第2组抗震设防类别:_设防类,故本工程按9度采取抗震措施 标准反应谱法(水平地震影响系数最大值 a ma)取为:0.162板材选用信息板材料:玻璃玻璃规格:800.0mm x 900.0mm玻璃组合类型:中空玻璃玻璃种类:钢化玻璃内片玻璃厚度:6.0mm,外片玻璃厚度:6.0mm3型材选用信息立柱型材类型:隔热型材立柱材料牌号 立柱安装方式 立柱计算模型6063 T5吊挂式,角码连接 简支单跨梁后锚固连接类型:化学植筋横梁型材类型:隔热型材横梁材料牌号:6063 T5横梁受

12、力方式:均布受力 横梁立柱连接形式:角码连接亠、风荷载计算标高为7.2m处风荷载计算W 0:基本风压2W 0=0.65 kN/m3 gz: 7.2m 高处阵风系数(按B类区计算):(GB50009-2012)3 gz=1+0.7 x (Z/10) -0.15 =1.700 (10 米以下按 10 米计算)卩z: 7.2m 高处风压高度变化系数(按B类区计算):(GB50009-2012)卩z=(Z/10) 0.30 (B 类区,在10米以下按10米计算)=(10.0/10) 0.30=1.000卩sl :局部风压体型系数(墙面区)该处局部风压体型系数卩sl =1.2001 板块风载荷计算(直接

13、承受风载荷)板块(第 1 处)该处局部风压体型系数卩si =1.200卩 si =-1.000+(-0.2)=-1.200该处局部风压体型系数卩si=1.200风荷载标准值 :W k= 3 gzX 卩 zX 卩 si X W0(GB50009-2012)=1.700 X 1.000 X 1.200 X 0.650=1.326 kN/m 2风荷载设计值 :W: 风荷载设计值 (kN/m 2)Y w:风荷载作用效应的分项系数:1.4按建筑结构荷载规范 GB50009-2012 3.2.4 规定采用2W= YwXWk=1.4X1.326=1.856kN/m 22 支撑结构风载荷计算(非直接受风载荷)

14、支承结构(第 1 处)2800mm X 800mm=0.64m22该处从属面积为:0.64m2该处局部风压体型系数 卩sl =1.200 风荷载标准值 :W k=3 gzX 卩 zX 卩 sl X W0(GB50009-2012)=1.700 X 1.000 X 1.200 X 0.6502=1.326 kN/m 2风荷载设计值 :W: 风荷载设计值 (kN/m 2)Y w: 风荷载作用效应的分项系数: 1.4 按建筑结构荷载规范 GB50009-2012 3.2.4 规定采用W= Y wX Wk=1.4 X 1.326=1.856kN/m 2二、玻璃的选用与校核本处选用玻璃种类为 : 钢化玻

15、璃 本处采用中空玻璃1 玻璃自重计算G AK: 玻璃板块自重 ( 不包括框 ):G AK1: 外侧玻璃板块自重 :G AK2: 内侧玻璃板块自重 :3 玻璃的重力密度为 : 25.6(KN/m 3)B T_L 中空玻璃内侧玻璃厚度为 : 6.0(mm)B T_w 中空玻璃外侧玻璃厚度为 : 6.0(mm)G ap=25.6 X (Bt_L+Bt_w)/1000=25.6 X (6.000+6.000)/10002=0.307kN/m 2G AK1=25.6X Bt_w/1000=25.6 X 6.000/10002=0.154KN/m2G AK2=25.6X Bt_L/1000=25.6 X

16、6.000/10002=0.154KN/m22 玻璃水平地震作用计算该处垂直于玻璃平面的分布水平地震作用 :a max:水平地震影响系数最大值:0.1602 q EAk: 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用(kN/m 2)q Ek1 中空玻璃外侧玻璃的地震作用标准值(KN/m 2)q Ek2 中空玻璃内侧玻璃的地震作用标准值(KN/m 2)q EAk=5X a maxX GAK=5 X 0.160 X 0.307=0.246kN/m2q Ek1=5X a maxX GAK1=5 X 0.160 X0.1542=0.123kN/m2q Ek2=5X a maxX GAK2=5 X 0.160 X0

17、.1542=0.123kN/m2丫 e:地震作用分项系数:1.3q EA: 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用设计值(kN/m 2)q EA=r EX qEAk=1.3X qEAK=1.3 X 0.2462=0.319kN/m2第 9 页3玻璃的强度计算内侧玻璃校核依据:d f g=84.000 N/mm22外侧玻璃校核依据:d 400.0n0.650.610.570.540.520.510.50a:玻璃短边边长:800.0mmb:玻璃长边边长:900.0mmB t_l中空玻璃内侧玻璃厚度为:6.000(mm)B t_w中空玻璃外侧玻璃厚度为:6.000(mm)m:玻璃板的弯矩系数,按边长比a/

18、b查表 6.1.2-1 得:0.0539表6.1.2-1四边支承玻璃板的弯矩系数ma/b0.000.250.330.400.500.550.600.65m0.12500.12300.11800.11150.10000.09340.08680.0804a/b0.700.750.800.850.900.951.00m0.07420.06830.06280.05760.05280.04830.0442W k1中空玻璃分配到外侧玻璃的风荷载标准值(KN/m 2)W k2中空玻璃分配到内侧玻璃的风荷载标准值(KN/m 2)q Ek1中空玻璃外侧玻璃的地震作用标准值(KN/m2)2 q Ek2中空玻璃内侧

19、玻璃的地震作用标准值(KN/m )3 332W k1=1.1 X WX B_w/(B T_w+B_L )=0.729 (kN/m)W k2=WX b_l3/(B t_w3+Bt_l3)=0.663 (kN/m 2)2q Ek1=0.123 (kN/m )q Ek2=0.123 (kN/m 2)在垂直于玻璃平面的风荷载和地震作用下玻璃截面的最大应力标准值计算(N/mm2)在风荷载作用下外侧玻璃参数0 =(Wk1+0.5 X qEKi) X a4/(E X t4)=3.47n :折减系数,按0 =3.47查 JGJ102-2003 6.1.2-2 表得:n =1.00在风荷载作用下外侧玻璃最大应力

20、标准值d w=6x mx WiXa x n /t=4.193N/mm2第15页在地震作用下外侧玻璃参数=3.47440 =(Wk 1+0.5 x qEKi) x a /(E x t )n :折减系数,按0 =3.47查 6.1.2-2 表得:1.00在地震作用下外侧玻璃最大应力标准值=0.706N/mm2d Ek=6x mX qEkx a x n /td:外侧玻璃所受应力:采用S/+0.5Se组合:d =1.4 X d w+0.5 X 1.3 X d ek=1.4 X 4.193+0.5 X 1.3 X 0.706=6.329N/mm2在风荷载作用下内侧玻璃参数0 =(Wk2+0.5 X 口已

21、曲X a4/(E X t4)=3.18n :折减系数,按0 =3.18查 JGJ102-2003 6.1.2-2 表得:n =1.00在风荷载作用下内侧玻璃最大应力标准值=3.812N/mm2d w=6 X mX W X a X n /t44在地震作用下内侧玻璃参数0 =(Wk2+0.5 X qEKX a/(E X t )=3.18n :折减系数,按0 =3.18查 6.1.2-2 表得:n =1.00在地震作用下内侧玻璃最大应力标准值=0.706N/mm2d Ek=6X mX q Ek2X a X n /td:内侧玻璃所受应力采用S+0.5Se组合:d =1.4 X d w+0.5 X 1.

22、3 X d ek=1.4 X 3.812+0.5 X 1.3 X 0.7062=5.796N/mm22外侧玻璃最大应力设计值d =6.329N/mm f g=84.000N/mm22内侧玻璃最大应力设计值d =5.796N/mm f g=84.000N/mm中空玻璃强度满足要求!4玻璃的挠度计算d f: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 e:玻璃等效厚度 0.95 X (Bt_L3+Bt_w3)1/3=7.2mmV :泊松比,按 JGJ 102-2003 5.2.9 条采用,取值为 0.20材料u材料u玻璃0.20钢、不锈钢0.30表5.2.9 材料的泊松比 u

23、铝合金0.33高强钢丝、钢绞线0.30卩:挠度系数:按JGJ102-2003表6.1.3 采用 卩=0.00507表6.1.3四边支承板的挠度系数口a/b0.000.200.250.330.500.013020.012970.012820.012230.01013a/b0.550.600.650.700.750.009400.008670.007960.007270.00663a/b0.800.850.900.951.000.006030.005470.004960.004490.004064 40 =vkx a/(E x te)=2.84n :折减系数,按0 =2.84查 JGJ102-20

24、03 6.1.2-2 表得:n =1.0032D=(E x te)/12(1- V )=2314912.42 (N.mm)4d f=u x Vkx a x n /D=1.2 (mm)d f/a 1/60玻璃的挠度满足!三、硅酮结构密圭寸胶计算该处选用结构胶类型为:SS6221硅酮结构密封胶粘接宽度计算按风荷载、水平地震作用和自重效应,计算硅酮结构密封胶的宽度:(1) 在风载荷和水平地震作用下,玻璃与铝框间结构胶粘结宽度的计算(抗震设计):C s1:风载荷作用下玻璃与铝框间结构胶粘结宽度(mm)2W:风荷载设计值:1.856kN/ma:矩形玻璃板的短边长度:800.000mmf 1:硅酮结构密封

25、胶在风荷载或地震作用下的强度设计值,取0.2N/mm2q e:作用在计算单元上的地震作用设计值:0.319(kN/m 2)按 JGJ102-2003 的 5.6.3-2 进行计算:C s1=(W+0.5 x qE) x a/(2000 x f 1)=(1.856+0.5x 0.319) x 800.000/(2000 x 0.2)=4.03mm取 5mm(2) 在玻璃永久荷载作用下,玻璃与铝框间结构胶粘结宽度的计算:C s2: 自重效应玻璃与铝框间结构胶粘结宽度(mm)a:矩形玻璃板的短边长度 : 800.0mmb:矩形玻璃板的长边长度 : 900.0mmf 2: 结构胶在永久荷载作用下的强度

26、设计值2,取 0.01N/mm2玻璃下端不设置托条,玻璃自重载荷分项系数取 : 1.35按 JGJ102-2003 的 5.6.3-3 条规定进行计算 :B t_l :中空或夹层玻璃 ( 双层) 内侧玻璃厚度 6.0mmB t_w:中空或夹层玻璃(双层)外侧玻璃厚度6.0mmC s2=1.35 x 25.6 x (Bt+B_w) x (a x b)/(2000 x (a+b) x f2)=8.78mm取 9mm(3) 在玻璃永久载荷作用下,玻璃与玻璃间结构胶粘接宽度的计算C s_zk: 自重效应玻璃与玻璃间结构胶粘结宽度 (mm)a:矩形玻璃板的短边长度 : 800.0mmb:矩形玻璃板的长边

27、长度 : 900.0mmB t_w:中空或夹层玻璃(双层)外侧玻璃厚度6.0mmf 2: 结构胶在永久荷载作用下的强度设计值 ,取 0.01N/mm2按 JGJ102-2003 的 5.6.3-3 条规定进行计算 :C s_zk=1 .35 x (25.6 xBt_w) x (ax b)/(2000 x (a+b) x f2)=1.35 x(25.6 x Bt_w)x (800.0 x 900.0)/(2000 x (800.0+900.0) x 0.01) =4.39mm 取 5mm(4) 硅酮结构密封胶的最大计算宽度 : 9mm2 硅酮结构密封胶粘接厚度的计算(1) 水平风荷载作用下胶缝厚

28、度的计算ts1:风荷载作用下结构胶的粘结厚度h g: 玻璃面板高度 : 900.0mm(rad): 0.001020.14N/mm2 时的伸长率0: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 “:胶缝变位折减系数1.0000.5S :硅酮结构密封胶的变位承受能力,取对应于其受拉应力为 12.0%s1= 0 x hgX /( s 2x (2+ S 2)=0.0010 x 900.0 x 1.000/(0.120x (2+0.120)0.5=1.8mm取 2mm(2) 温度作用下胶缝厚度的计算 :u s1: 在年温差作用下玻璃与玻璃附框型材相对位移量(mm)t s2: 温度作用下结构胶的粘

29、结厚度玻璃板块最大边 b:900.0 t:年温差:取80Ca1:铝型材线膨胀系数,2.3x10-5a2:玻璃线膨胀系数, 1x10-5u s1=bx t x (a1-a2)=900.0=0.9mmx 80x(2.3-1) x 10 取 1mm0.5t s2=Usl/( S 2 (2+( S 2) =09(12.0% X (2+(12.0)=0.2mm 取 1mm(3) 硅酮结构密封胶的最大计算厚度 : 2mm按照规范 JGJ102-2003 的 5.6.1 条规定 : 硅酮结构密封胶的粘接厚度不应小于6mm故取胶缝的计算厚度为 :6mm3 胶缝宽度和厚度推荐值胶缝推荐宽度为 :9mm胶缝推荐厚

30、度为 :6mm4 选取的胶缝宽度和厚度玻璃和铝框间胶缝选定宽度为 :20 mm玻璃和铝框间胶缝选定厚度为 :25 mm玻璃和玻璃间胶缝选定宽度为 :15 mm四、固定片(压板)计算W fg_x: 计算单元总宽为 800.0mmH fg_y: 计算单元总高为 900.0mmH yb1: 压板上部分高为 300.0mmH yb2: 压板下部分高为 300.0mmW yb: 压板长为 20.0mmH yb: 压板宽为 35.0mmB yb: 压板厚为 8.0mmD yb: 压板孔直径为 5.0mmW k: 作用在幕墙上的风荷载标准值为 1.326(kN/m 2)q EAk: 垂直于幕墙平面的分布水平

31、地震作用为 0.246(kN/m 2)( 不包括立柱与横梁传来的 地震作用 )1 压板荷载计算A: 每个压板承受作用面积 (m2)A=(W fg_x/1000/2) X (Hyb1+Hyb2)/1 000/2 =(0.8000/2) X (0.3000+0.3000)/22=0.1200 (m2)P wk: 每个压板承受风荷载标准值 (KN)P wk=WkX A=1.326X 0.1200=0.159(KN)P w: 每个压板承受风荷载设计值 (KN)P w=1.4 X PwR.4 X 0.159=0.223(KN)M w: 每个压板承受风荷载产生的最大弯矩 (KN.m)M w=1.5XPwX

32、(Wyb/2)=1.5 X 0.223 X (0.0200/2)=0.003 (KN.m)P ek: 每个压板承受地震作用标准值 (KN)P ek=qEAKX A=0.246X 0.1200=0.029(KN)P e: 每个压板承受地震作用设计值 (KN)P e=1.3X Pek=1.3X 0.029=0.038(KN)M e: 每个压板承受地震作用产生的最大弯矩 (KN.m)M e=1.5X PeX (Wyb/2)=1 .5 X 0.038X (0.0200/2)=0.001 (KN.m)2 压板强度计算采用Sw+0.5Se组合M:每个压板承受的最大弯矩 (KN.m)M=M w+0.5XMe

33、=0.003+0.5 X0.001=0.004(KN.m)W: 压板截面抵抗矩 (mm3)W=(H yh-Dyb) X Byb2)/6=(35.0-5.0) X 8.0 2)/63=320.0 (mm3)I: 压板截面惯性矩 (mm4)3I=(Hyh-Dyb) X Byb3)/1 23=(35.0-5.0) X 8.0 3)/12=1280.0 (mm4)d =106X M/W=10X 0.004/320.0=11.3 (N/mm2)22d =11.3(N/mm ) 2 X (Pw+0.5 X Pe)=483.9(N)满足要求五、幕墙立柱计算幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算:简支单跨粱力学

34、模型1荷载计算(1) 风荷载均布线荷载设计值(矩形分布)计算 q w:风荷载均布线荷载设计值 (kN/m)W:风荷载设计值:1.856kN/m 2B:幕墙分格宽:0.800mq w=VK B=1.856 X 0.800=1.485 kN/m(2) 地震荷载计算q eA地震作用设计值(KN/m2):G Ak:幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:500N/m 2垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值:q EAk:垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值(kN/m )q EAk=5X a maxX Qk第13页=5 X 0.160 X 500.000/10002=0.400 kN/m 2Y E:幕墙地

35、震作用分项系数:1.3 q EA=1.3 X qEAk=1.3 X 0.400=0.520 kN/m 2( 矩形分布 )q e:水平地震作用均布线作用设计值 q E=qEAX B=0.416 kN/m(3) 立柱弯矩 : M=0.520 X 0.800w: 风荷载作用下立柱弯矩 (kN.m)M=1.485w: 风荷载均布线荷载设计值 : 1.485(kN/m) sjcg : 立柱计算跨度 : 0.800m w=qwX Hsjcg /8X 0.800 2/8=0.119 kN mM e:地震作用下立柱弯矩(kN m):2M E=qEX Hsjcg /82=0.416 X0.8002/8=0.03

36、3kN mM:幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN m)采用S/+0.5Se组合M=M w+0.5 X ME=0.119+0.5 X 0.033=0.135kN m=135449.600Nmm2 选用立柱型材的截面特性立柱选用隔热型材。选用的立柱材料牌号 :6063 T5型材强度设计值 : 抗拉、抗压 90.000N/mm2 抗剪 55.0N/mm2型材弹性模量 : E=0.70 X105N/mm2立柱型材毛截面对 X轴惯性矩:I x=366151.000mm4立柱型材对 x 轴的有效净截面模量 : / enx=6805.800mm3立柱型材有效净截面积 : A en=731.280mm

37、2截面塑性发展系数 : Y x=1.003 幕墙立柱的强度计算2校 核依据:N/Aen+M/( Y x X venx)+My/( 丫 y X Wny) fa=90.0N/mm(拉 弯构件)(GB 50429-2007 8.1.1)B: 幕墙分格宽 : 0.800mG Ak: 幕墙自重: 500N/m 2 幕墙自重线荷载 :G k=500X B/1000=500 X 0.800/1000=0.400kN/mN k: 立柱受力:N k=GkX L=0.400 X 0.800=0.320kNN: 立柱受力设计值 : r G: 结构自重分项系数 : 1.2N=1.2 X Nk=1.2 X 0.320=

38、0.384kN=384.000Nd :立柱计算强度(N/mm2)(立柱为拉弯构件)N: 轴心拉力 : N=384.000NM x,My:同一截面处绕截面主轴x轴和y轴的弯矩:M x=M=135449.600Nmm,M=0NmmA en: 有效净截面面积 , 同时考虑局部屈曲、焊接热影响区以及截面孔洞的影响: A en=731.280mm2W enx,Weny: 对 x 轴和 y 轴的有效净截面模量 , 同时考虑局部屈曲、焊接热影响区以及截面 3孔洞的影响 : W enx=6805.800mm3丫 x:截面塑性发展系数:丫 x=1.00d =N/Aen+M/( Y xX Wnx) + My/(

39、丫 y X Wny)(GB 50429-2007 8.1.1)= N/A en+M/( Y xX Wnx)=384.000/731.280+135449.600/(1.00X 6805.800)2=20.427N/mm22220.427N/mm 2 f a=90.0N/mm2立柱强度可以满足4 幕墙立柱的刚度计算校核依据:d f w L/180(GB/T 21086-2007)d f: 立柱最大挠度D u: 立柱最大挠度与其所在支承跨度 (支点间的距离 )比值,即相对挠度L: 立柱计算跨度 : 0.800m4d f=5X qWkX Hsjcg 4 X 1000/(384 X 0.7 X Ix)

40、=0.221mmD u=df/(L X 1000)=0.221/(0.800 X 1000)=1/36241/3624 1/180 且 U 1407.9N螺栓抗剪强度可以满足!4 型材壁的强度验算立柱型材种类 : 6063 T5 t: 立柱壁厚 ,3.0mmXC_y: 立柱局部承压强度 : 125.0N/mm 2N cb: 根据选择的螺栓数目 , 连接处型材的承压承载能力N cb=Num1X d X t X 2 X XC_y=2 X 12.0 X 3.0 X 2X 125.0=18000.0NN cb=18000.0N 1407.9N型材壁强度可以满足5 角码抗承压承载能力计算角码材料牌号 :

41、Q235 钢 ( A,B 级螺栓)L ct2 : 连接处热轧钢角码壁厚 : 8.0mmJ y: 热轧钢角码承压强度 : 405.0N/mm 2 Ncbg: 钢角码型材壁抗承压能力 (N):N cbg=dX 2 X Jy X Lct2 X Num1=12.0 X 2X 405.0 X 8.0 X 2.0 =155520.0N155520.0N 1407.9N角码强度可以满足6 立柱连接伸缩缝计算为了适应幕墙温度变形以及施工调整的需要, 立柱上下段通过插芯套装, 留有一段空隙 - 伸缩缝(d) , d值按下式计算:d a X A t X L+d 计d2上式中 : d: 伸缩缝计算值 (mm);a

42、: 立柱材料的线膨胀系数 ,取 2.3 X10-5; t:温度变化,取80C;L: 立柱跨度 (mm); d 1: 施工误差 , 取 3mm;d 2: 考虑其它作用的预留量 , 取 2mm;d= a X A t X L+d1+d2-5=2.3 X10-5X 80X 800.0+2+3=6.5 w 20.0实际伸缩缝隙取 :20.0, 满足要求!七、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 JGJ 145-2013 。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

43、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。1 后锚固载荷计算本工程锚栓受拉力和剪力V gsd: 总剪力设计值 :V gsd=N2第 17 页=0.384KNN爲:总拉力设计值:N gsd=Ni=1.354KNM:弯矩设计值(N mm):e 2:螺孔中心与锚板边缘距离:40.0mmM=V x e2/1000=0.4 x 40.0/1000=0.01536KN 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:h(Nsd)2NrJ(血)2匚,sNRd,sNRk,SVRs,NR

44、d,sVRk,sYRs,V(NSd )1.5 (NRd,c(血)1仁1NRd,cNRk,CVRc,NVRd,cVRk,cVRc,V第23页式中hSd群锚中受力最大锚栓的拉力设计值;NSdVs;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;N Rd ,s锚栓受拉承载力设计值;Rk,sVRd,SVRk,S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;N Rd ,c混凝土锥体受拉破坏承载力设计值;NRk,c -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;VRk,c -混凝土楔形体受剪破坏承载力标准值;丫 rs,n-锚栓钢材受拉破坏,锚固承载力分项系

45、数=2.86 ;丫 rs,v-锚栓钢材受剪破坏,锚固承载力分项系数=2.86 ;丫 Rc,N-混凝土锥体受拉破坏,锚固承载力分项系数=2.15 ;丫 Rc,V-混凝土楔形体受剪破坏,锚固承载力分项系数=1.80 ;丫 Rcp-混凝土剪撬受剪破坏,锚固承载力分项系数=1.80 ;丫 Rsp-混凝土劈裂受拉破坏,锚固承载力分项系数=2.15 ;锚栓的分布如下图所示:锚板:X=300.0mmY=200.0mm 锚栓设置:s11=220.0mms21=120.0mm 锚基边距:c11=40.0mmc21= 40.0mm2锚栓钢材受拉破坏承载力h-混凝土基材厚度=200.0mm;混凝土基材等级:强度等级

46、C30d-锚栓杆、螺杆外螺纹公称直径及钢筋直径=12.0mmd o- 钻孔直径=14.0mmd f-锚板钻孔直径=14.0mmh i-钻孔深度=110.00mmh ef-锚栓有效锚固深度 =110.00mm;T inst 安装扭矩=40.00N.m ;f stk -锚栓极限抗拉强度标准值 =500.00Mpa;A s-锚栓应力截面面积=84.622口卅; n-群锚锚栓个数=4;弹性分析时,受力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, 最大锚栓的拉力设计值应按下列规定计算:当 N M 71 n y:_0时hSd当N My当齐FhN Sd(N L M).y;2 、yi式中M -弯矩设计值(N.m);hSd群锚中受力最大锚栓的拉力设计值;yi,yi-锚栓1及i至群锚形心轴的垂直距离(yi yi -锚栓1及i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离( mm);L -轴力N作用点至受压一侧最外排锚栓的垂直距离( mm )

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