合肥某公寓商业工程号楼裙楼外立面幕墙装饰图含设计说明

合肥某公寓设计计算书合肥某公寓设计计算书计算:校核:审核:二〇一〇年十二月十二日﹒第第一部分、计算书 错误！未定义书签。墙角区石材幕墙计算依据及说明工程概况说明工程名称:合肥某公寓工程所在城市:合肥工程所属建筑物地区类别:C类工程所在地区抗震设防烈度:6度工程基本风压:0.35kN/m2工程强度校核处标高:13m设计依据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)《建筑设计防火规范》GB50016-2006《建筑用不锈钢绞线》JG/T200-2007《建筑幕墙》GB/T21086-2007《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008《不锈钢棒》GB/T1220-2007《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》JG160-2004《铝合金结构设计规范》GB50429-2007《建筑陶瓷薄板应用技术规程》JGJ/T172-2009《建筑玻璃采光顶》JG/T231-2008《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《钢结构设计规范》GB50017-2003《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003《塑料门窗工程技术规程》JGJ103-2008《中空玻璃稳态U值（传热系数）的计算和测定》GB/T22476-2008《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-2001《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001《建筑制图标准》GB/T50104-2001《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2009《全玻璃幕墙工程技术规程》DBJ/CT014-2001《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS127:2001《点支式玻幕墙支承装置》JC1369-2001《吊挂式玻幕墙支承装置》JC1368-2001《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178-2005《建筑用不锈钢绞线》JG/T200-2007《铝合金建筑型材基材》GB/T5237.1-2008《铝合金建筑型材阳极氧化、着色型材》GB/T5237.2-2008《铝合金建筑型材电泳涂漆型材》GB/T5237.3-2008《铝合金建筑型材粉末喷涂型材》GB/T5237.4-2008《铝合金建筑型材氟碳漆喷涂型材》GB/T5237.5-2008《铝合金建筑型材隔热型材》GB/T5237.6-2008《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250-2000《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T18575-2001《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T437-2009《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《紧固件机械性能螺母细牙螺纹》GB3098.4-2000《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、螺柱》GB3098.6-2000《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB3098.15-2000《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》GB/T16823.1-1997《搪瓷用冷轧低碳钢板及钢带》GB/T13790-2008《陶瓷板》GB/T23266-2008《建筑幕墙用瓷板》JG/T217-2007《干挂空心陶瓷板》JC/T1080-2008《耐候结构钢》GB/T4171-2008《平板玻璃》GB11614-2009《浮法玻璃》GB11614.2-2009《夹层玻璃》GB15763.3-2009《中空玻璃》GB/T11944-2002《钢化玻璃》GB15763.2-2005《半钢化玻璃》GB/T17841-2008《铝及铝合金轧制板材》GB/T3880-1997《干挂饰面石材及其金属挂件》JC830·1~830·2-2005《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》JC133-2000《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2009《混凝土接缝用密封胶》JC/T881-2001《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-2001《石材幕墙接缝用密封胶》JC/T883-2001《中空玻璃用弹性密封胶》JC/T486-2001《中空玻璃用复合密封胶条》JC/T1022-2007《天然花岗石建筑板材》GB/T18601-2009《铝合金门窗》GB/T8478-2008《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005《建筑用硬质塑料隔热条》JG/T174-2005《建筑用隔热铝合金型材穿条式》JG/T175-2005《民用建筑能耗数据采集标准》JG/T154-2007《建筑外窗气密、水密、抗风压性能现场检测方法》JGJ/T211-2007《不锈钢和耐热钢牌号及化学成份》GB/T20878-2007《百页窗用铝合金带材》YS/T621-2007《建筑物防雷检测技术规范》GB/T21434-2008《混凝土加固设计规范》GB50367-2006《小单元建筑幕墙》JG/T217-2008《普通装饰用铝塑复板》GB/T22412-2008《冷弯型钢》GB/T6725-2008《建筑抗震加固技术规程》JGJ/T116-2009《公共建筑节能改造技术规范》JGJ176-2009《热轧型钢》GB/T706-2008《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》GB/T8484-2008《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002《中国地震烈度表》GB/T17742-2008《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2006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;合肥之心城按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(2006年版)7.1.1采用风荷载计算公式:EQW\s(,k)=EQβ\s(,gz)×EQμ\s(,z)×EQμ\s(,sl)×EQW\s(,0)其中:EQW\s(,k)作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)EQβ\s(,gz)瞬时风压的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)取定根据不同场地类型,按以下公式计算:EQβ\s(,gz)=K(1+2EQμ\s(,f))其中K为地区粗糙度调整系数，μf为脉动系数A类场地:EQβ\s(,gz)=0.92×(1+2EQμ\s(,f))其中：EQμ\s(,f)=0.387×(EQ\f(Z,10))(-0.12)B类场地:EQβ\s(,gz)=0.89×(1+2EQμ\s(,f))其中：EQμ\s(,f)=0.5×(EQ\f(Z,10))(-0.16)C类场地:EQβ\s(,gz)=0.85×(1+2EQμ\s(,f))其中：EQμ\s(,f)=0.734×(EQ\f(Z,10))(-0.22)D类场地:EQβ\s(,gz)=0.80×(1+2EQμ\s(,f))其中：EQμ\s(,f)=1.2248×(EQ\f(Z,10))(-0.3)EQμ\s(,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:EQμ\s(,z)=1.379×(EQ\f(Z,10))0.24B类场地:EQμ\s(,z)=(EQ\f(Z,10))0.32C类场地:EQμ\s(,z)=0.616×(EQ\f(Z,10))0.44D类场地:EQμ\s(,z)=0.318×(EQ\f(Z,10))0.60本工程属于C类地区EQμ\s(,sl)风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)取定EQW\s(,0)基本风压,按全国基本风压图,合肥地区取为0.35kN/m2(3).地震作用计算:EQq\s(,EAk)=EQβ\s(,E)×EQα\s(,max)×EQG\s(,Ak)其中:EQq\s(,EAk)水平地震作用标准值EQβ\s(,E)动力放大系数,按5.0取定EQα\s(,max)水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定:6度:EQα\s(,max)=0.047度:EQα\s(,max)=0.088度:EQα\s(,max)=0.169度:EQα\s(,max)=0.32合肥地区设防烈度为6度,根据本地区的情况,故取EQα\s(,max)=0.04EQG\s(,Ak)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：EQγ\s(,G)EQS\s(,G)+EQγ\s(,w)EQψ\s(,w)EQS\s(,w)+EQγ\s(,E)EQψ\s(,E)EQS\s(,E)+EQγ\s(,T)EQψ\s(,T)EQS\s(,T)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:EQq\s(,k)=EQW\s(,k)+0.5×EQq\s(,EAk)，维护结构荷载标准值不考虑地震组合水平荷载设计值:q=1.4×EQW\s(,k)+0.5×1.3×EQq\s(,EAk)荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用:①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1.35b.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0.9②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荷载计算风荷载标准值计算EQW\s(,k):作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)z:计算高度13mEQμ\s(,z):13m高处风压高度变化系数(按C类区计算):(GB50009-20017.2.1)EQμ\s(,z)=0.616×(EQ\f(z,10))0.44=0.691378由于0.691378<0.74,取EQμ\s(,z)=0.74EQμ\s(,f):脉动系数:(GB50009-20017.4.2-8)EQμ\s(,z)=0.5×35(1.8×(0.22-0.16))×(EQ\f(z,10))-0.22=0.692886EQβ\s(,gz):阵风系数:(GB50009-20017.5.1-1)EQβ\s(,gz)=0.85×(1+2×EQμ\s(,f))=2.02791EQμ\s(,sp1):局部正风压体型系数EQμ\s(,sn1):局部负风压体型系数,通过计算确定EQμ\s(,sz):建筑物表面正压区体型系数，按照(GB50009-20017.3.1)取0.8EQμ\s(,sf):建筑物表面负压区体型系数，按照(GB50009-20017.3.3-2)取-1.8对于封闭式建筑物，考虑内表面压力，按照(GB50009-20017.3.3)取-0.2或0.2EQA\s(,b):面板构件从属面积取0.7163m2EQA\s(,v):立柱构件从属面积取2.96m2EQA\s(,h):横梁构件从属面积取0.64m2EQμ\s(,s1):维护构件从属面积不大于1m2的局部体型系数EQμ\s(,s1z)=EQμ\s(,sz)+0.2=1EQμ\s(,s1f)=EQμ\s(,sf)-0.2=-2维护构件从属面积大于或等于10m2EQμ\s(,s10z)=EQμ\s(,sz)×0.8+0.2(GB50009-20017.3.3-2注)=0.84EQμ\s(,s10f)=EQμ\s(,sf)×0.8-0.2(GB50009-20017.3.3-2注)=-1.64同样，取立柱面积对数线性插值计算得到EQμ\s(,savz)=EQμ\s(,sz)+(EQμ\s(,sz)×0.8-EQμ\s(,sz))×log(EQA\s(,v))+0.2=0.8+(0.64-0.8)×0.471292+0.2=0.924593EQμ\s(,savf)=EQμ\s(,sf)+(EQμ\s(,sf)×0.8-EQμ\s(,sf))×log(EQA\s(,v))-0.2=-1.8+((-1.44)-(-1.8))×0.471292-0.2=-1.83033按照以上计算得到对于面板有:EQμ\s(,sp1)=1EQμ\s(,sn1)=-2对于立柱有:EQμ\s(,svp1)=0.924593EQμ\s(,svn1)=-1.83033对于横梁有:EQμ\s(,shp1)=1EQμ\s(,shn1)=-2面板正风压风荷载标准值计算如下EQW\s(,kp)=EQβ\s(,gz)×EQμ\s(,z)×EQμ\s(,sp1)×EQW\s(,0)(JGJ102-20035.3.2)=2.02791×0.74×1×0.35=0.525228kN/m2EQW\s(,kp)<1kN/m2,取EQW\s(,kp)=1kN/m2面板负风压风荷载标准值计算如下EQW\s(,kn)=EQβ\s(,gz)×EQμ\s(,z)×EQμ\s(,sn1)×EQW\s(,0)(JGJ102-20035.3.2)=2.02791×0.74×(-2)×0.35=-1.05046kN/m2同样，立柱正风压风荷载标准值计算如下EQW\s(,kvp)=EQβ\s(,gz)×EQμ\s(,z)×EQμ\s(,svp1)×EQW\s(,0)(JGJ102-20035.3.2)=2.02791×0.74×0.924593×0.35=0.485622kN/m2EQW\s(,kvp)<1kN/m2,取EQW\s(,kvp)=1kN/m2立柱负风压风荷载标准值计算如下EQW\s(,kvn)=EQβ\s(,gz)×EQμ\s(,z)×EQμ\s(,svn1)×EQW\s(,0)(JGJ102-20035.3.2)=-0.961343kN/m2EQW\s(,kvn)>-1kN/m2,取EQW\s(,kvn)=-1kN/m2同样，横梁正风压风荷载标准值计算如下EQW\s(,khp)=EQβ\s(,gz)×EQμ\s(,z)×EQμ\s(,shp1)×EQW\s(,0)(JGJ102-20035.3.2)=0.525228kN/m2EQW\s(,khp)<1kN/m2,取EQW\s(,khp)=1kN/m2横梁负风压风荷载标准值计算如下EQW\s(,khn)=EQβ\s(,gz)×EQμ\s(,z)×EQμ\s(,shn1)×EQW\s(,0)(JGJ102-20035.3.2)=-1.05046kN/m2风荷载设计值计算W:风荷载设计值:kN/m2γw:风荷载作用效应的分项系数：1.4按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-20035.1.6条规定采用面板风荷载作用计算Wp=γw×Wkp=1.4×1=1.4kN/m2Wn=γw×Wkn=1.4×(-1.05046)=-1.47064kN/m2立柱风荷载作用计算Wvp=γw×Wkvp=1.4×1=1.4kN/m2Wvn=γw×Wkvn=1.4×(-1)=-1.4kN/m2横梁风荷载作用计算Whp=γw×Wkhp=1.4×1=1.4kN/m2Whn=γw×Wkhn=1.4×(-1.05046)=-1.47064kN/m2水平地震作用计算GAK:面板和构件平均平米重量取1.1kN/m2αmax:水平地震影响系数最大值:0.04qEk:分布水平地震作用标准值(kN/m2)qEk=βE×αmax×GAK(JGJ102-20035.3.4)=5×0.04×1.1=0.22kN/m2rE:地震作用分项系数:1.3qEA:分布水平地震作用设计值(kN/m2)qEA=rE×qEk=1.3×0.22=0.286kN/m2荷载组合计算幕墙承受的荷载作用组合计算，按照规范，考虑正风压、地震荷载组合:Szkp=Wkp=1kN/m2Szp=Wkp×γw+qEk×γE×ψE=1×1.4+0.22×1.3×0.5=1.543kN/m2考虑负风压、地震荷载组合:Szkn=Wkn=-1.05046kN/m2Szn=Wkn×γw-qEk×γE×ψE=-1.05046×1.4-0.22×1.3×0.5=-1.61364kN/m2综合以上计算，取绝对值最大的荷载进行强度演算采用面板荷载组合标准值为1.05046kN/m2面板荷载组合设计值为1.61364kN/m2立柱荷载组合标准值为1kN/m2横梁荷载组合标准值为1.05046kN/m2石材计算石材面板荷载计算B:该处石板幕墙分格宽:0.725mH:该处石板幕墙分格高:0.988mA:该处石板板块面积:A=B×H=0.725×0.988=0.7163m2GAK:石板板块平均自重:石板的体积密度为:28(kN/m3)t:石板板块厚度:30mmGAK=28×t/1000=28×30/1000=0.84kN/m2实际板块以及框架重量取为1.1kN/m2。水平荷载设计值：Sz=1.61364kN/m2水平荷载标准值：Szk=1.05046kN/m2石材面板强度计算选定面板材料为:花岗石-MU110校核依据：σ≤3.7N/mm2H:石板高度:0.988mB:石板宽度:0.725ma0:短边计算长度:0.525mb0:长边计算长度:0.988mt:石材厚度:30mmm:四点支撑板弯矩系数,按短边与长边的边长比(a0/b0=0.531377)查表得:0.131367Sz:组合荷载设计值:1.61364kN/m2按四点支撑板计算,应力设计值为：σ=EQ\f(6×m×Sz×b02×103,t2)(JGJ133-20015.5.4)=EQ\f(6×0.131367×1.61364×0.9882×103,302)=1.37948N/mm21.37948N/mm2≤3.7N/mm2强度满足要求石材剪应力计算校核依据:τ≤1.9N/mm2Sz:组合荷载设计值:1.61364kN/m2a:石板短边长度:0.725mb:石板长边长度:0.988mn:连接边上的挂件数量:2β:应力调整系数:查表5.5.5得到1.25t:石板厚度:30mmc:槽口宽度:7mms:单个槽底总长度:100mmτ:挂件在石板中产生的剪应力τ=EQ\f(Sz×a×b×β,n×(t-c)×s)(JGJ133-20015.5.7-1)=EQ\f(1.61364×0.725×0.988×1.25,2×(30-7)×100)×103=0.31409N/mm20.31409N/mm2≤1.9N/mm2石材剪应力满足要求石材挂件剪应力计算校核依据:τp≤138.7N/mm2挂件材料为不锈钢-S35350(201)Sz:组合荷载设计值:1.61364kN/m2a:石板短边长度:0.725mb:石板长边长度:0.988mn:连接边上的挂件数量:2β:应力调整系数:查表5.5.5得到1.25Ap:挂件截面面积:19.6mm2τp:挂件承受的剪应力τp=EQ\f(Sz×a×b×β,2×n×Ap)(JGJ133-20015.5.5-1)=EQ\f(1.61364×0.725×0.988×1.25,2×2×19.6)×103=18.4287N/mm218.4287N/mm2≤138.7N/mm2石材挂件剪应力满足要求立柱计算立柱荷载计算(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：1.4Wk:风荷载标准值:1kN/m2Bl:幕墙左分格宽:0.65mBr:幕墙右分格宽:0.65mqwk=Wk×EQ\f(Bl+Br,2)=1×EQ\f(0.65+0.65,2)=0.65kN/mqw=1.4×qwk=1.4×0.65=0.91kN/m(2)分布水平地震作用设计值GAkl:立柱左边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:1.1kN/m2GAkr:立柱右边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:1.1kN/m2qEAkl=5×αmax×GAkl(JGJ102-20035.3.4)=5×0.04×1.1=0.22kN/m2qEAkr=5×αmax×GAkr(JGJ102-20035.3.4)=5×0.04×1.1=0.22kN/m2qek=EQ\f(qEkl×Bl+qEkr×Br,2)=EQ\f(0.22×0.65+0.22×0.65,2)=0.143kN/mqe=1.3×qek=1.3×0.143=0.1859kN/m(3)立柱荷载组合立柱所受组合荷载标准值为:qk=qwk=0.65kN/m立柱所受组合荷载设计值为:q=qw+ψE×qe=0.91+0.5×0.1859=1.00295kN/m立柱计算简图如下:(4)立柱弯矩:通过有限元分析计算得到立柱的弯矩图如下:立柱弯矩分布如下表:列表条目12345678910偏移(m)0.0000.5121.0241.5362.0472.5023.0143.5264.0384.550弯矩(kN.m)-0.0001.0371.8102.3212.5692.5692.3211.8101.0370.000最大弯矩发生在2.275m处M:幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m)M=2.59545kN·m立柱在荷载作用下的轴力图如下:立柱在荷载作用下的支座反力信息如下表:支座编号X向反力(kN)Y向反力(kN)转角反力(kN.m)n0-2.282n1-2.282-3.904选用立柱型材的截面特性选定立柱材料类别:钢-Q235选用立柱型材名称:C8型材强度设计值:215N/mm2型材弹性模量:E=206000N/mm2X轴惯性矩:Ix=101.298cm4Y轴惯性矩:Iy=16.6258cm4X轴上部抵抗矩:Wx1=25.3245cm3X轴下部抵抗矩:Wx2=25.3245cm3Y轴左部抵抗矩:Wy1=11.6707cm3Y轴右部抵抗矩:Wy2=5.78206cm3型材截面积:A=10.2426cm2型材计算校核处抗剪壁厚:t=8mm型材截面面积矩:Ss=15.1381cm3塑性发展系数:γ=1.05立柱强度计算校核依据:EQ\f(N,A)+EQ\f(M,γ×w)≤ｆaBl:幕墙左分格宽:0.65mBr:幕墙右分格宽:0.65mHv:立柱长度GAkl:幕墙左分格自重:1.1kN/m2GAKr:幕墙右分格自重:1.1kN/m2幕墙自重线荷载:Gk=EQ\f(GAkl×Bl+GAkr×Br,2)=EQ\f(1.1×0.65+1.1×0.65,2)=0.715kN/mrG:结构自重分项系数:1.2G:幕墙自重线荷载设计值0.858kN/mf:立柱计算强度(N/mm2)A:立柱型材截面积:10.2426cm2Nl:当前杆件最大轴拉力(kN)Ny:当前杆件最大轴压力(kN)Mmax:当前杆件最大弯矩(kN.m)Wz:立柱截面抵抗矩(cm3)γ:塑性发展系数:1.05立柱通过有限元计算得到的应力校核数据表格如下:编号NlNyMmaxWzAfzb03.9040.0002.59525.324510.2426101.419通过上面计算可知,立柱杆件b0的应力最大,为101.419N/mm2≤ｆa=215N/mm2,所以立柱承载力满足要求立柱的刚度计算校核依据:Umax≤EQ\f(L,250)Dfmax:立柱最大允许挠度:通过有限元分析计算得到立柱的挠度图如下:立柱挠度分布如下表:列表条目12345678910偏移(m)0.0000.5121.0241.5362.0472.5023.0143.5264.0384.550挠度(mm)0.0006.10811.39115.21917.17517.17515.21911.3916.1080.000最大挠度发生在2.275m处,最大挠度为17.3832mmDfmax=EQ\f(Hvmax,250)×1000=EQ\f(4.55,250)×1000=18.2mm立柱最大挠度Umax为:17.3832mm≤18.2mm挠度满足要求立柱抗剪计算校核依据:τmax≤[τ]=125N/mm2通过有限元分析计算得到立柱的剪力图如下:立柱剪力分布如下表:列表条目12345678910偏移(m)0.0000.5121.0241.5362.0472.5023.0143.5264.0384.550剪力(kN)-2.282-1.768-1.255-0.742-0.2280.2280.7421.2551.7682.282最大剪力发生在0m处τ:立梃剪应力:Q:立梃最大剪力:2.28171kNSs:立柱型材截面面积矩:15.1381cm3Ix:立柱型材截面惯性矩:101.298cm4t:立柱抗剪壁厚:8mmτ=EQ\f(Q×Ss×100,Ix×t)=EQ\f(2.28171×15.1381×100,101.298×8)=4.26227N/mm24.26227N/mm2≤125N/mm2立柱抗剪强度可以满足立梃与主结构连接计算立柱与主结构连接计算连接处角码材料:钢-Q235连接螺栓材料:不锈钢螺栓-A2-70EQL\s(,ct):连接处角码壁厚:8mmEQD\s(,v):连接螺栓直径:12mmEQD\s(,ve):连接螺栓有效直径:10.36mmEQN\s(,h):连接处水平总力(N):EQN\s(,h)=Q=2.28171kNEQN\s(,g):连接处自重总值设计值(N):EQN\s(,g)=3.9039kNN:连接处总合力(N):N=EQ\r(N\s(,g)2+N\s(,h)2)=EQ\r(3.90392+2.281712)×1000=4521.8NEQN\s(,b):螺栓的承载能力:EQN\s(,v):连接处剪切面数:2EQN\s(,b)=2×3.14×EQ\b(\f(D\s(,e),2))2×265(GB50017-20037.2.1-1)=2×3.14×EQ\b(\f(10.36,2))2×265=44677.1NEQN\s(,num):立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数:EQN\s(,num)=EQ\f(N,N\s(,b))=EQ\f(4521.8,44677.1)=0.101211个取2个EQN\s(,cbl):立梃型材壁抗承压能力(N):EQN\s(,vl):连接处剪切面数:2×2t:立梃壁厚:8mmEQN\s(,cbl)=EQD\s(,v)×2×325×t×EQN\s(,num)(GB50017-20037.2.1-3)=12×2×325×8×2=124800N4521.8N≤124800N立梃型材壁抗承压能力满足EQN\s(,cbg):角码型材壁抗承压能力(N):EQN\s(,cbg)=EQD\s(,v)×2×325×EQL\s(,ct)×EQN\s(,num)(GB50017-20037.2.1-3)=12×2×325×8×2=124800N4521.8N≤124800N角码型材壁抗承压能力满足横梁计算选用横梁型材的截面特性选定横梁材料类别:钢-Q235选用横梁型材名称:L50X5型材强度设计值:215N/mm2型材弹性模量:E=206000N/mm2X轴惯性矩:Ix=11.2129cm4Y轴惯性矩:Iy=11.2129cm4X轴上部抵抗矩:Wx1=3.13215cm3X轴下部抵抗矩:Wx2=7.896cm3Y轴左部抵抗矩:Wy1=7.896cm3Y轴右部抵抗矩:Wy2=3.13215cm3型材截面积:A=4.80299cm2型材计算校核处抗剪壁厚:t=5mm型材截面绕X轴面积矩:Ss=3.18286cm3型材截面绕Y轴面积矩:Ssy=3.18286cm3塑性发展系数:γ=1.05横梁的强度计算校核依据:EQ\f(Mx,γ×Wx)+EQ\f(My,γ×Wy)≤ｆa=215(JGJ102-20036.2.4)(1)横梁在自重作用下的弯矩(kN·m)Hh:幕墙分格高:0.988mBh:幕墙分格宽:1.2mGAkhu:横梁上部面板自重:1.1kN/m2GAkhd:横梁下部面板自重:1.1kN/m2Ghk:横梁自重荷载线分布均布荷载集度标准值(kN/m):Ghk=1.1×Hh=1.1×0.988=1.0868kN/mGh:横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m)Gh=γG×Ghk=1.2×1.0868=1.30416kN/m(2)横梁承受的组合荷载作用计算横梁承受风荷载作用wk=1.05046kN/m2qEAk:横梁平面外地震荷载:βE:动力放大系数:5αmax:地震影响系数最大值:0.04qEAku=βE×αmax×1.1(JGJ102-20035.3.4)=5×0.04×1.1=0.22kN/m2qEAkd=βE×αmax×1.1(JGJ102-20035.3.4)=5×0.04×1.1=0.22kN/m2荷载组合:横梁承受面荷载组合标准值:qAk=wk=1.05046kN/m2横梁承受面荷载组合设计值:qAu=γw×wk+0.5×γE×qEAku=1.4×1.05046+0.5×1.3×0.22=1.61364kN/m2qAd=γw×wk+0.5×γE×qEAkd=1.4×1.05046+0.5×1.3×0.22=1.61364kN/m2(3)横梁在组合荷载作用下的弯矩(kN·m)横梁上部组合荷载线分布最大荷载集度标准值(矩形分布)横梁下部组合荷载线分布最大荷载集度标准值(矩形分布)分横梁上下部分别计算Hhu:横梁上部面板高度0.988mHhd:横梁下部面板高度0.988mqu=qAu×EQ\f(Hhu,2)=1.61364×EQ\f(0.988,2)=0.79714kN/mqd=qAd×EQ\f(Hhd,2)=1.61364×EQ\f(0.988,2)=0.79714kN/m组合荷载作用产生的线荷载标准值为:quk=qAk×EQ\f(Hhu,2)=1.05046×EQ\f(0.988,2)=0.518927kN/mqdk=qAk×EQ\f(Hhd,2)=1.05046×EQ\f(0.988,2)=0.518927kN/m(4)横梁荷载计算:qk=qku+qkd=1.03785kN/mq=qu+qd=1.59428kN/m(5)横梁强度计算信息:横梁荷载作用简图如下:横梁在荷载作用下的弯矩图如下:横梁在荷载作用下的弯矩以及正应力数据如下表所示:编号条目123456789101偏移0.0000.1350.2700.4050.5400.6600.7950.9301.0651.2001My-0.000-0.075-0.141-0.192-0.219-0.219-0.192-0.141-0.0750.0001Mz0.000-0.094-0.164-0.210-0.232-0.232-0.210-0.164-0.0940.0001σy-0.000-22.699-42.984-58.440-66.669-66.669-58.440-42.984-22.6990.0001σz0.000-11.308-19.749-25.324-28.031-28.031-25.324-19.749-11.3080.0001σ-0.000-34.007-62.733-83.764-94.700-94.700-83.764-62.733-34.0070.000说明：偏移单位为m；弯矩单位为kN.m；应力单位为N/mm2。横梁在组合荷载作用下的支座反力信息如下表所示:支座编号Y向反力(kN)Z向反力(kN)Y向转角反力(kN.m)Z向转角反力(kN.m)n0-0.563-0.782n1-0.563-0.782横梁的刚度计算横梁在荷载作用下的挠度图如下:横梁在荷载作用下的挠度数据如下表所示:编号条目123456789101偏移0.0000.1350.2700.4050.5400.6600.7950.9301.0651.2001Dy0.000-0.313-0.587-0.790-0.895-0.895-0.790-0.587-0.3130.0001Dz0.000-0.446-0.832-1.112-1.255-1.255-1.112-0.832-0.4460.0001D0.0000.5451.0191.3641.5421.5421.3641.0190.5450.000说明：偏移单位为m；挠度单位为mm。横梁的抗剪强度计算横梁在荷载作用下的剪力图如下:横梁在荷载作用下的剪力以及剪应力数据如下表所示:编号条目123456789101偏移0.0000.1350.2700.4050.5400.6600.7950.9301.0651.2001Qy0.5630.5330.4450.2980.096-0.096-0.298-0.445-0.533-0.5631Qz0.7820.6060.4300.2540.078-0.078-0.254-0.430-0.606-0.7821τy3.1953.0282.5271.6920.543-0.543-1.692-2.527-3.028-3.1951τz4.4423.4432.4431.4440.444-0.444-1.444-2.443-3.443-4.4421τ5.4724.5853.5152.2250.7020.7022.2253.5154.5855.472说明：偏移单位为m；剪力单位为kN；剪应力单位为N/mm2。横梁的各种强度效核及构造校核依据:Umax≤L/250,且满足重力作用下Ugmax≤L/500,Ugmax≤3mm横梁在各种荷载组和作用下的强度效核表格如下:编号长度(m)σ(N/mm2)τ(N/mm2)D(mm)最大值位置(m)最大值位置(m)最大值位置(m)D/LenDgDgPos(m)Dg/Len11.20095.8560.6005.4720.0001.5610.6000.001301.2700.6000.00106说明：强度验算不合格的数据以红色标明横梁正应力强度满足要求横梁抗剪强度满足要求横梁挠度满足要求横梁与立柱连接件计算横梁与角码连接计算Q:连接部位受总剪力:采用EQS\s(,W)+0.5EQS\s(,E)组合Q=0.562779kN横梁与角码连接螺栓材料:不锈钢螺栓-A2-70螺栓连接的抗剪强度计算值:265N/mm2EQN\s(,v):剪切面数:1D:螺栓公称直径:6mmEQD\s(,e):螺栓有效直径:5.06mmEQN\s(,vbh):螺栓受剪承载能力计算:EQN\s(,vbh)=EQN\s(,v)×3.14×EQ\b(\f(D\s(,e),2))2×265(GB50017-20037.2.1-1)=1×3.14×EQ\b(\f(5.06,2))2×265=5328.89NEQN\s(,num):螺栓个数:EQN\s(,num)=EQ\f(Q,N\s(,vbh))=EQ\f(0.562779,5328.89×1000)=0.105609横梁与角码连接螺栓取2个EQN\s(,cb):连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力计算:t:幕墙横梁抗剪壁厚:5mmEQN\s(,cb)=D×t×325×EQN\s(,num)=6×5×325×2=19500N562.779N≤19500N横梁与角码连接强度满足要求角码与立柱连接计算EQG\s(,h):自重荷载(N):EQG\s(,h)=0.782496kNN:连接处组合荷载:采用EQS\s(,G)+EQS\s(,W)+EQψ\s(,E)×EQS\s(,E)N=EQ\r(G\s(,h)2+Q2)=EQ\r(0.7824962+0.5627792)=0.963857kNEQN\s(,v):剪切面数:1EQD\s(,p):螺栓公称直径:6mmEQD\s(,ep):螺栓有效直径:5.06mm角码与立柱连接螺栓材料:不锈钢螺栓-A2-70EQN\s(,vbhv):螺栓受剪承载能力计算:EQN\s(,vbhv)=EQN\s(,v)×3.14×EQ\b(\f(EQD\s(,ep),2))2错误！未找到引用源。×265(GB50017-20037.2.1-1)=1×3.14×EQ\b(\f(5.06,2))2×265=5328.89NEQN\s(,num2):螺栓个数:EQN\s(,num2)=N/EQN\s(,vbhv)=0.180874立柱与角码连接螺栓取2个EQN\s(,cbj):连接部位角码壁抗承压能力计算:EQL\s(,ct1):角码壁厚:4mmEQN\s(,cbj)=D×EQL\s(,ct1)×325EQN\s(,num2)(GB50017-20037.2.1-3)=6×4×325×2=15600N963.857N≤15600N立柱与角码连接强度满足要求后置埋件计算埋件受力计算V:剪力设计值:V=3903.9NN:法向力设计值:N=2281.71NEQe\s(,2):螺孔中心与锚板平面距离:60mmM:弯矩设计值(N·mm):M=V×EQe\s(,2)=3903.9×60=234234N·mm埋件强度计算螺栓布置示意图如下:d:锚栓直径12mmde:锚栓有效直径为10.36mmEQd\s(,0):锚栓孔直径13mm一个锚栓的抗剪承载力设计值为EQN\s(,vb)=EQn\s(,v)×EQ\f(π×d2,4)×EQf\s(,vb)(GB50017-20037.2.1-1)=1×EQ\f(π×122,4)×140=15833.6Nt:锚板厚度，为8mm一个锚栓的承压承载力设计值为EQN\s(,cb)=d×t×EQf\s(,cb)(GB50017-20037.2.1-2)