玻璃幕墙计算书

1、XXX玻璃幕墙设计计算书 基本参数: XXX地区基本风压0.350kN/m2 抗震设防烈度6度 设计基本地震加速度0.05g .设计依据: 建筑结构可靠度设计统一标准 GB 50068-2001 建筑结构荷载规范 GB 50009-2001 建筑抗震设计规范 GB 50011-2001 混凝土结构设计规范 GB 50010-2002 钢结构设计规范 GB 50017-2003 混凝土结构后锚固技术规程JGJ 145-2004 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ 102-2003 金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ 133-2001 建筑幕墙 JG 3035-1996 玻璃幕墙工程质量检验标准 JGJ

2、/T 139-2001 铝合金建筑型材 基材 GB/T 5237.1-2004 铝合金建筑型材 阳极氧化、着色型材 GB 5237.2-2004 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 自攻螺钉 GB 3098.5-2000 紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉和螺柱 GB 3098.6-2000 紧固件机械性能 不锈钢螺母 GB 3098.15-2000 浮法玻璃 GB 11614-1999 钢化玻璃 GB/T 9963-1998 幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃 GB 17841-1999 建筑结构

3、静力计算手册 (第二版) BKCADPM集成系统(BKCADPM2006版).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：延安，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规定采用 风荷载计算公式: Wk=gzszW0 （7.1.1-2） 其中: Wk-垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值(kN/

4、m2)； gz-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:gz=K(1+2f) 其中K为地区粗糙度调整系数，f为脉动系数。经化简，得： A类场地: gz=0.921+35-0.072(Z/10)-0.12 B类场地: gz=0.891+(Z/10)-0.16 C类场地: gz=0.851+350.108(Z/10)-0.22 D类场地: gz=0.801+350.252(Z/10)-0.30 z-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

5、地: z=1.379(Z/10)0.24 B类场地: z=1.000(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第7.3.3条取为：-1.2 W0-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，延安地区取为0.350kN/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

6、 5.0 取定 max-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: max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max抗震设防烈度6度7度8度max0.040.08(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： max=0.04 设计基本地震加速度为0.10g，抗震设防烈度7度： max=0.08 设计基本地震加速度为0.15g，抗震设防烈度7度： max=0.12 设计基本地震加速度为0.20g，抗震

7、设防烈度8度： max=0.16 设计基本地震加速度为0.30g，抗震设防烈度8度： max=0.24 设计基本地震加速度为0.40g，抗震设防烈度9度： max=0.32 延安设计基本地震加速度为0.05g，抗震设防烈度为6度，故取max=0.04 GAK-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： 0S R b.有地震作用效应组合时，承载力应符合下式要求： SE R/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；

8、 0-结构构件重要性系数，应取不小于1.0； 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 df,lim df-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dfdf,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=GSGK+wwSWK+EESEK 2 无地震作用效应组合时，应按下式进行： S=GSGK+wwSWK S-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； S

9、Ek-地震作用效应标准值； G-永久荷载分项系数； W-风荷载分项系数； E-地震作用分项系数； W-风荷载的组合值系数； 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G、W、E应分别取1.2、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利时，其分项系数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W应取1.0，地震作用于的组合系数E应取0.5。 对水平倒挂

10、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W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。.材料力学性能: 材料力学性能，主要参考JGJ 102-2003 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51228.0 19.5151924.0 17.0 2020.0 14.0 钢化玻璃51284.0 58.81

11、51972.0 50.42059.0 41.3注：1. 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；2. 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；3. 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；4. 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

12、.5 49.6 133.0 T6不区分190.5 110.5 199.0 6063T5不区分85.5 49.6 120.0 T6不区分140.0 81.2 161.0 6063AT510124.4 72.2 150.0 10116.6 67.6 141.5 T610147.7 85.7 172.0 10140.0 81.2 163.0 (3).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5.2.3采用。表5.2.3 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Q235d1621512532516d402

13、0512040d60200115Q345d1631018040016d3529517035d50265155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).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0.72105铝合金0.70105钢、不锈钢2.06105消除应力的高强钢丝2.05105不锈钢绞线1.201051.50105高强钢绞线1.95105钢丝绳0.801051.00105 注：钢绞线弹性模量可按实测值采用。(5).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

14、松比材 料材 料玻璃0.20钢、不锈钢0.30铝合金0.33高强钢丝、钢绞线0.30(6).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(1/)材料材料 玻璃0.8010-51.0010-5不锈钢板1.8010-5铝合金2.3510-5混凝土1.0010-5铝材1.2010-5砌砖体0.5010-5(7).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g（kN/m3)材料g材料g普通玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃25.6矿棉1.21.5玻璃棉0.51.0钢材78.5岩棉0.52.5铝合金28.0一、风荷载计算

15、 标高为97.7m处风荷载计算(1). 风荷载标准值计算: W0:基本风压 W0=0.35 kN/m2 gz: 97.7m高处阵风系数(按C类区计算) gz=0.851+350.108(Z/10)-0.22=1.606 z: 97.7m高处风压高度变化系数(按C类区计算): (GB50009-2001) z=0.616(Z/10)0.44 =0.616(97.7/10)0.44=1.679 s:风荷载体型系数 s=-1.20 Wk=gzzsW0 (GB50009-2001) =1.6061.6791.20.350 =1.133 kN/m2(2). 风荷载设计值: W: 风荷载设计值(kN/m2

16、) w: 风荷载作用效应的分项系数：1.4 按建筑结构荷载规范GB50009-2001 3.2.5 规定采用 W=wWk=1.41.133=1.586kN/m2二、玻璃的选用与校核 本处选用玻璃种类为: 钢化玻璃1. 本处采用中空玻璃 玻璃的重力密度为: 25.6(KN/m3) BT_L 中空玻璃内侧玻璃厚度为: 6.0(mm) BT_w 中空玻璃外侧玻璃厚度为: 5.0(mm) GAK=25.6(Bt_L+Bt_w)/1000 =25.6(6.000+5.000)/1000 =0.282kN/m22. 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: 0.040 q

17、EAk: 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用(kN/m2) qEAk=5maxGAK =50.0400.282 =0.056kN/m2 E: 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 =1.30.056 =0.073kN/m23. 玻璃的强度计算: 内侧玻璃校核依据: g=84.000 N/mm2 外侧玻璃校核依据: g=84.000 N/mm2 Wk: 垂直于玻璃平面的风荷载标准值(N/mm2) qEAk: 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

18、应力标准值(N/mm2) Ek: 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(N/mm2) : 参数 : 折减系数，可由参数按JGJ102-2003表6.1.2-2采用表 6.1.2-2 折减系数5.010.020.040.060.080.0100.01.000.960.920.840.780.730.68120.0150.0200.0250.0300.0350.0400.00.650.610.570.540.520.510.50 a: 玻璃短边边长: 1200.0mm b: 玻璃长边边长: 1800.0mm BT_L 中空玻璃内侧玻璃厚度为: 6.000(mm) BT_w 中空玻璃

19、外侧玻璃厚度为: 5.000(mm) m: 玻璃板的弯矩系数, 按边长比a/b查 表6.1.2-1得: 0.0783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/b0.700.750.800.850.900.951.00m0.07420.06830.06280.05760.05280.04830.0442 Wk1 中空玻璃分配到外侧玻璃的风荷载标准值 (N/mm2) Wk2 中空玻璃分配到内侧玻璃的风荷载标准值 (N/mm2)

20、 qEk1 中空玻璃分配到外侧玻璃的地震作用标准值 (N/mm2) qEk2 中空玻璃分配到内侧玻璃的地震作用标准值 (N/mm2) Wk1=1.1WkBT_w3/(BT_w3+BT_L3)=0.457 (kN/m2) Wk2=WkBT_L3/(BT_w3+BT_L3)=0.718 (kN/m2) qEk1=0.026 (kN/m2) qEk2=0.031 (kN/m2) 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=(Wk1+0.5qEK1)a4/(Et4) =21.64 : 折减系数，按=21.64 查JGJ102-2003 6

21、.1.2-2表得:=0.91 在风荷载作用下外侧玻璃最大应力标准值Wk=6mWk1a2/t2 =11.297N/mm2 在地震作用下外侧玻璃参数=(Wk1+0.5qEK1)a4/(Et4) =21.64 : 折减系数，按=21.64 查6.1.2-2表得:0.91 在地震作用下外侧玻璃最大应力标准值Ek=6mqEk1a2/t2 =0.633N/mm2 : 外侧玻璃所受应力: 采用SW+0.5SE组合: =1.4WK+0.51.3EK =1.411.297+0.51.30.633 =16.228N/mm2 在风荷载作用下内侧玻璃参数=(Wk2+0.5qEK2)a4/(Et4) =16.29 :

22、折减系数，按=16.29 查JGJ102-2003 6.1.2-2表得:=0.93 在风荷载作用下内侧玻璃最大应力标准值Wk=6mWk2a2/t2 =12.613N/mm2 在地震作用下内侧玻璃参数=(Wk2+0.5qEK2)a4/(Et4) =16.29 : 折减系数，按=16.29 查6.1.2-2表得:=0.93 在地震作用下内侧玻璃最大应力标准值Ek=6mqEk2a2/t2 =0.540N/mm2 : 内侧玻璃所受应力: 采用SW+0.5SE组合: =1.4WK+0.51.3EK =1.412.613+0.51.30.540 =18.009N/mm2 外侧玻璃最大应力设计值=16.22

23、8N/mm2 g=84.000N/mm2 内侧玻璃最大应力设计值=18.009N/mm2 g=84.000N/mm2 中空玻璃强度满足要求! 4. 玻璃的挠度计算: 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) te: 玻璃等效厚度 0.95(Bt_L3+Bt_w3)(1/3)=6.6mm : 泊松比，按JGJ 102-2003 5.2.9条采用，取值为 0.20表5.2.9 材料的泊松比材 料材 料玻璃0.20钢、不锈钢0.30铝合金0.33高强钢丝、钢绞线0.30 : 挠度系数:按JGJ102-2003表6.1.3采用 =0.00773表6.1.3 四边支承

24、板的挠度系数a/b0.000.200.250.330.500.013020.012970.012820.012230.01013a/b0.550.600.650.700.750.009400.008670.007960.007270.00663a/b0.800.850.900.951.000.006030.005470.004960.004490.00406 =Wka4/(Ete4) =16.82 : 折减系数，按=16.82 查JGJ102-2003 6.1.2-2表得:=0.93 D=(Ete3)/12(1-2) =1827280.45 (N.mm) df=Wka4/D =9.3 (mm)

25、 df/a 1/60 玻璃的挠度满足! 三、硅酮结构密封胶计算: 该处选用结构胶类型为: SS6221. 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，结构胶粘结宽度的计算(抗震设计): Cs1: 风载荷作用下结构胶粘结宽度 (mm) W: 风荷载设计值: 1.586kN/m2 a: 矩形玻璃板的短边长度: 1200.000mm f1: 硅酮结构密封胶在风荷载或地震作用下的强度设计值，取0.2N/mm2。 qE: 作用在计算单元上的地震作用设计值:0.073(kN/m2) 按5.6.3条规定采用 Cs1=(W+0.5qE)a/(2000f1) =

26、(1.586+0.50.073)1200.000/(20000.2) =4.87mm 取5mm(2)在玻璃永久荷载作用下，结构胶粘结宽度的计算: Cs2: 自重效应结构胶粘结宽度 (mm) a: 矩形玻璃板的短边长度: 1200.0mm b: 矩形玻璃板的长边长度: 1800.0mm f2: 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条规定采用 Bt_l:中空或夹层玻璃(双层)内侧玻璃厚度6.0mm Bt_w:中空或夹层玻璃(双层)外侧玻璃厚度5.0mm Cs2=25.6(Bt_l+Bt_w)(ab)/(2000(a+b)f2) =10.14

27、mm 取11mm(3)硅酮结构密封胶的最大计算宽度: 11mm2. 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: ts1: 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: 12.0% : 年温差: 80.0 b: 矩形玻璃板的长边长度: 1800.0mm Us1: 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: 1=2.3510-5 玻璃线膨胀系数: 2=1.0010-5 Us1=b(1-2) =1.80080.000(2.35-1)10-5 =1.944mm ts1=Us1/(1(2+1)0.5 =1.944/(0

28、.120(2+0.120)0.5 =3.9mm(2)地震作用下胶缝厚度的计算: ts2: 地震作用下结构胶的粘结厚度: mm hg: 玻璃面板高度: 1800.0mm :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): 0.0010 :胶缝变位折减系数1.000 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: 40.0% ts2=hg/(2(2+2)0.5 =0.00101800.01.000/(0.400(2+0.400)0.5 =1.8mm3. 胶缝强度验算 胶缝选定宽度为:14 mm 胶缝选定厚度为:8 mm(1)在风荷载和水平地震作

29、用下，结构胶中产生的拉应力: W: 风荷载设计值: 1.586kN/m2 qE: 作用在计算单元上的地震作用设计值:0.073(kN/m2) a: 矩形分格短边长度: 1200.0mm Cs: 结构胶粘结宽度: 14.0 mm 1=(W+0.5qE)a/(2000Cs) =(1.586+0.50.073)1200.000/(200014.000) =0.070N/mm2(2)在永久荷载作用下，结构胶中产生的剪应力: a: 矩形玻璃板的短边长度: 1200.0mm b: 矩形玻璃板的长边长度: 1800.0mm Bt_l:中空或夹层玻璃(双层)内侧玻璃厚度6.0mm 2=25.6(Bt_l+Bt

30、_w)(ab)/(2000(a+b)Cs) =0.007N/mm2(3)结构胶中产生的总应力: =(12+22)0.5 =(0.0702+0.0072)0.5 =0.070N/mm20.2N/mm2 结构胶强度可以满足要求！ 四、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: 1.586kN/m2 B: 幕墙分格宽: 1.200m qw=WB =1.5861.200 =1.903 kN/m(2)地震荷载计算 qEA: 地震作用设计值(KN/m2): GAk: 玻

31、璃幕墙构件(包括玻璃和框)的平均自重: 500N/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=5maxGAk =50.040500.000/1000 =0.100 kN/m2 E: 幕墙地震作用分项系数: 1.3 qEA=1.3qEAk =1.30.100 =0.130 kN/m2 qE：水平地震作用均布线作用设计值(矩形分布) qE=qEAB =0.1301.200 =0.156 kN/m(3)立柱弯矩:立柱的受力如图所示。 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: 1.903

32、(kN/m) Hsjcg: 立柱计算跨度: 3.600m Mw=qwHsjcg2/8 =1.9033.6002/8 =3.084 kNm ME: 地震作用下立柱弯矩(kNm): ME=qEHsjcg2/8 =0.1563.6002/8 =0.253kNm 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 =3.084+0.50.253 =3.210kNm2. 选用立柱型材的截面特性: 立柱型材号: XC1L140 选用的立柱材料牌号:6063 T5 型材强度设计值: 抗拉、抗压85.500N/mm2 抗剪49.6N/mm2 型材弹性模量: E

33、=0.70105N/mm2 X轴惯性矩: Ix=301.662cm4 Y轴惯性矩: Iy=91.524cm4 立柱型材在弯矩作用方向净截面抵抗矩: Wn=42.780cm3 立柱型材净截面积: An=12.693cm2 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=27.534cm3 塑性发展系数: =1.053. 幕墙立柱的强度计算: 校核依据: N/An+M/(Wn)a=85.5N/mm2(拉弯构件) B: 幕墙分格宽: 1.200m GAk: 幕墙自重: 500N/m2 幕墙自重线荷载: Gk=500B/

34、1000 =5001.200/1000 =0.600kN/m Nk: 立柱受力: Nk=GkL =0.6003.600 =2.160kN N: 立柱受力设计值: rG: 结构自重分项系数: 1.2 N=1.2Nk =1.22.160 =2.592kN : 立柱计算强度(N/mm2)(立柱为拉弯构件) N: 立柱受力设计值: 2.592kN An: 立柱型材净截面面积: 12.693cm2 M: 立柱弯矩: 3.210kNm Wn: 立柱在弯矩作用方向净截面抵抗矩: 42.780cm3 : 塑性发展系数: 1.05 =N10/An+M103/(1.05Wn) =2.59210/12.693+3.

35、210103/(1.0542.780) =73.502N/mm2 73.502N/mm2 a=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: dfL/180 df: 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: 3.600m df=5qWkHsjcg41000/(3840.7Ix)=14.081mm Du=U/(L1000) =14.081/(3.6001000) =1/255 1/255 1/180 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

36、准值(kN) Qwk=WkHsjcgB/2 =1.1333.6001.200/2 =2.447kN(2)Qw: 风荷载作用下剪力设计值(kN) Qw=1.4Qwk =1.42.447 =3.426kN(3)QEk: 地震作用下剪力标准值(kN) QEk=qEAkHsjcgB/2 =0.1003.6001.200/2 =0.216kN(4)QE: 地震作用下剪力设计值(kN) QE=1.3QEk =1.30.216 =0.281kN(5)Q: 立柱所受剪力: 采用Qw+0.5QE组合 Q=Qw+0.5QE =3.426+0.50.281 =3.567kN(6)立柱剪应力: : 立柱剪应力: Ss

37、: 立柱型材计算剪应力处以上(或下)截面对中和轴的面积矩: 27.534cm3 立柱型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度: LT_x=6.000mm Ix: 立柱型材截面惯性矩: 301.662cm4 =QSs100/(IxLT_x) =3.56727.534100/(301.6626.000) =5.426N/mm2 =5.426N/mm2 7589.5N Ncbl=17280.0N 7589.5N 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) Ncbg: 铝角码型材壁抗承压能力(N): Ncbg=D22XC_yLct2Num1 =12.0002120.08.0

38、002.000 =46080.0N 46080.0N 7589.5N 强度可以满足 六、幕墙预埋件总截面面积计算 本工程预埋件受拉力和剪力 V: 剪力设计值: V=N2 =2592.0N N: 法向力设计值: N=N1 =7133.2N M: 弯矩设计值(Nmm): e2: 螺孔中心与锚板边缘距离: 50.0mm M=Ve2 =2592.050.0 =129600.0Nmm Num1: 锚筋根数: 4根 锚筋层数: 2层 r: 锚筋层数影响系数: 1.0 关于混凝土：强度等级C35 混凝土轴心抗压强度设计值:fc=16.700N/mm2 按现行国家标准混凝土结构设计规范 GB50010-200

39、2 表4.1.4采用。 选用HRB 335锚筋 锚筋强度设计值:fy=300.000N/mm2 d: 钢筋直径: 12.0mm v: 钢筋受剪承载力系数: v=(4.0-0.08d)(fc/fy)0.5 依据GB50010 10.9.1-5式计算 =(4.0-0.0812.000)(16.700/300.000)0.5 =0.7 因为v大于0.7，所以取v=0.7 t: 锚板厚度: 8.0mm b: 锚板弯曲变形折减系数: b=0.6+0.25(t/d) 依据GB50010 10.9.1-6式计算 =0.6+0.25(8.0/12.000) =0.8 Z: 外层钢筋中心线距离: 180.0mm

40、 As: 锚筋实际总截面积: As=Num1d2/4 =4.0003.14d2/4 =452.2mm2 锚筋的总截面积计算值: 依据GB50010 10.9.1-1和10.9.1-2等公式计算 As1=V/(rvfy)+N/(0.8bfy)+M/(1.3rbfyZ) =53.5mm2 As2=N/(0.8bfy)+M/(0.4rbfyZ) =46.6mm2 53.5mm2 452.2mm2 46.6mm2 452.2mm2 4根12.000锚筋可以满足要求! 锚板面积 A=30000.0 mm2 0.5fcA=250500.0 N N=7133.2N 0.5fcA 锚板尺寸可以满足要求! 七、

41、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6.000mm L:角焊缝实际长度100.000mm he:角焊缝的计算厚度=0.7hf=4.2mm Lw:角焊缝的计算长度=L-2hf=88.0mm fhf:角焊缝的强度设计值:160N/mm2 f:角焊缝的强度设计值增大系数，取值为:1.22 m:弯矩引起的应力 m=6M/(2helw2f) =9.798N/mm2 n:法向力引起的应力 n =N/(2heLwf) =7.910N/mm2 :剪应力 =V/(2HfLw) =2.455N/mm2 :总应力 =(m+n)2+2)0.5 =17.877 =17.877N/mm2fhf=160N/mm2 焊缝强度可以满足! 八、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: XC1H60 选用的横梁材料牌号: 6063 T5 横梁型材抗剪强度设计值: 49.600N/mm2 横梁型材抗弯强度设计值: 85.500N/mm2 横梁型材弹性模量: E=0.7