建筑石材幕墙设计计算书

星海湾金融商务区城市旋律外立面装饰工程设计计算书计算:校核:审核:二〇一〇年十二月十日目录TOC第一部分、[强度计算信息]石材幕墙2一、计算依据及说明21、工程概况说明22、设计依据23、基本计算公式3二、荷载计算31、风荷载标准值计算32、风荷载设计值计算43、水平地震作用计算44、荷载组合计算4三、石材计算51、石材面板荷载计算52、石材面板强度计算53、石材剪应力计算54、石材挂件剪应力计算5四、立柱计算61、立柱材料预选62、选用立柱型材的截面特性63、立柱的强度计算74、立柱的刚度计算75、立柱抗剪计算7五、横梁计算81、选用横梁型材的截面特性82、横梁的强度计算83、横梁的刚度计算94、横梁的抗剪强度计算105、横梁宽厚比及构造10六、后置埋件计算101、埋件受力计算102、埋件强度计算103、埋板面积计算11七、化学锚拴计算121、锚栓计算信息描述122、锚栓承受拉力计算123、锚栓承受剪力计算134、锚栓受拉承载力校核135、锚栓混凝土锥体受拉破坏承载力校核136、锚栓钢材受剪破坏校核157、构件边缘受剪混凝土楔形体破坏校核158、混凝土剪撬破坏承载能力计算179、拉剪复合受力承载力计算1710、锚栓构造要求校核18八、膨胀锚拴计算181、锚栓计算信息描述182、锚栓承受拉力计算183、锚栓承受剪力计算194、锚栓受拉承载力校核195、锚栓混凝土锥体受拉破坏承载力校核206、锚栓钢材受剪破坏校核217、构件边缘受剪混凝土楔形体破坏校核228、混凝土剪撬破坏承载能力计算239、拉剪复合受力承载力计算2410、锚栓构造要求校核24石材幕墙计算依据及说明工程概况说明工程名称:星海湾金融商务区城市旋律外立面装饰工程工程所在城市:大连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:7度工程基本风压:0.65kN/m2工程强度校核处标高:103.7m设计依据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)《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《建筑幕墙用瓷板》JG/T217-2007《建筑玻璃采光顶》JG/T231-2007《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《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》JGJ113-2003《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《建筑铝型材基材》GB/T5237.1-2004《建筑铝型材阳极氧化、着色型材》GB/T5237.2-2004《建筑铝型材电泳涂漆型材》GB/T5237.3-2004《建筑铝型材粉末喷涂型材》GB/T5237.4-2004《建筑铝型材氟碳漆喷涂型材》GB/T5237.5-2004《铝合金建筑型材隔热型材》GB/T5237.6-2004《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《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《焊接结构用耐候钢》GB/T4172-2000《浮法玻璃》GB11614-1999《夹层玻璃》GB9962-1999《钢化玻璃》GB/T9963-1998《半钢化玻璃》GB/T17841-2008《铝及铝合金轧制板材》GB/T3880-1997《铝塑复合板》GB/T17748《干挂天然花山岗石，建筑板材及其不锈钢配件》JC830.1,830.2-1998《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》GB15763.1-2001《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/T18601-2001《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/T217-2007《建筑玻璃采光顶》JG/T231-2007《普通装饰用铝塑复板》GB/T22412-2008《冷弯型钢》GB/T6725-2008《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类指有密密集建筑群的的城市市区;;D类指有密密集建筑群且且房屋较高的的城市市区;;星海湾金融商务区区城市旋律外外立面装饰工工程按C类地区计算算风压(2).风荷载计算算:幕墙属于薄壁外围围护构件，根根据《建筑结结构荷载规范范》GB500009-22001(22006年版版)7.11.1采用用风荷载计算公式::Wk=ββgz×μz×μsl×W00其中:Wk作用在幕幕墙上的风荷荷载标准值((kN/m2)βgz瞬时风风压的阵风系系数,按《建筑结结构荷载规范范》GB500009-22001(22006年版版)取定根据不同场地类型型,按以下公式式计算:βgz=K((1+2μf)其中K为地区粗糙糙度调整系数数，μf为脉动系数数A类场地地:βgz=0..92×(11+2μf)其中中：μf=0.3387×(EQ\f(Z,10)))(-0.122)B类场地地:βgz=0..89×(11+2μf)其中中：μf=0.55×(EQ\f(Z,10))(-0.166)C类场地地:βgz=0..85×(11+2μf)其中中：μf=0.7734×(EQ\f(Z,10)))(-0.222)D类场地地:βgz=0..80×(11+2μf)其中中：μf=1.22248×((EQ\f(Z,10))(-0.3))μz风压高度度变化系数,,按《建筑结结构荷载规范范》GB500009-22001取定定,根据不同场地类型型,按以下公式式计算:A类场地地:μz=1.3379×(EQ\f(Z,10)))0.24B类场地地:μz=(EQ\f(Z,10))0.32C类场地地:μz=0.6616×(EQ\f(Z,10)))0.44D类场地地:μz=0.3318×(EQ\f(Z,10)))0.60本工程属于C类地地区μsl风荷载载体型系数,,按《建筑结结构荷载规范范》GB500009-22001(22006年版版)取定W0基本风压,按全国基本本风压图,大连地区取取为0.655kN/m22(3).地震作用计计算:qEAk==βE×αmax×GGAK其中:qEAkk水平平地震作用标标准值βE动力放大大系数,按5.0取定αmax水平平地震影响系系数最大值,,按相应设防防烈度取定::6度:αmax=00.047度:αmax=00.088度:αmax=00.169度:αmax=00.32大连地区设防烈度度为7度,根据本地区区的情况,故取αmax=00.08GAK幕墙构构件的自重((N/m2)(4).荷载组合::结构设计时，根据据构件受力特特点，荷载或或作用的情况况和产生的应应力(内力)作用方向，选选用最不利的的组合，荷载载和效应组合合设计值按下下式采用：γGSG+γwψwwSw+γEψESE+γTψTST各项分别为永久荷荷载：重力；；可变荷载：：风荷载、温温度变化；偶偶然荷载：地地震水平荷载标准值::qk=WWk+0.55×qEAk，维维护结构荷载载标准值不考考虑地震组合合水平荷载设计值::q=1..4×Wk+0..5×1.3×qEAk荷载和作用效应组组合的分项系系数,按以下规定定采用:①对永久荷载采用标标准值作为代代表值，其分分项系数满足足：a.当当其效应对结结构不利时：：对由可变荷荷载效应控制制的组合，取取1.2；对有有永久荷载效效应控制的组组合，取1..35b.当当其效应对结结构有利时：：一般情况取取1.0；对结结构倾覆、滑滑移或是漂浮浮验算，取00.9②可变荷载根据设计计要求选代表表值，其分项项系数一般情情况取1.44荷载计算风荷载标准值计算算Wk:作作用在幕墙上上的风荷载标标准值(kN/m2)z:计计算高度1003.7mμz:103.77m高处风压压高度变化系系数(按C类区计算)::(GB550009--20017.2..1)μz=0.616××(EQ\f(z,10))0.44=11.723994μf:脉动系数:(GB500009-220017.4.22-8)μf=0.5×355(1.8×((0.22--0.16)))×(EQ\f(z,10))-0.222=0.4338791βgz:阵风系数数:(GB500009-220017.5.11-1)βgz=0.85××(1+2××μf)=1.595595μspl:局部正风风压体型系数数μsnl:局部负风风压体型系数数,通过计算确确定μsz:建筑物表面面正压区体型型系数，按照照(GB500009-2000177.3.1))取0.8μsf:建筑物表面面负压区体型型系数，按照照(GB500009-2000177.3.3--2)取-1对于封闭式建筑物物，考虑内表表面压力，按按照(GB500009-2000177.3.3))取-0.2或0.2Ab:面板板构件从属面面积取0.668m2Av:立柱柱构件从属面面积取3.778m2Ah:横梁梁构件从属面面积取0.668m2μs1:维护构件从从属面积不大大于1m2的局部体型型系数μs1z=μsz++0.2==1μs1f=μsf--0.2==-1.2维护构件从属面积积大于或等于于10m2的体型系数数计算μs10z=μszz×注)=0.844μs10f=μsff×注)=-1同样，取立柱面积积对数线性插插值计算得到到μsavz=μszz+(μsz×0..8-μsz)×llog(Avv)+0.22==0.8+((0.64--0.8)××0.5777492+00.2==0.9077601μsavf=μsff+(μsf×0..8-μsf)×llog(Avv)-0.22==-1.08845按照以上计算得到到对于面板有:μspl=1μsnl=-1.22对于立柱有:μsvpl=0.99076011μsvnl=-1..0845对于横梁有:μshpl=1μshnl=-1..2面板正风压风荷载载标准值计算算如下Wkp=ββgz×μz×μspl×WW0((JGJ1002-200035..3.2)=1..595955×1.722394×11×0.655=1..788366kN/mm2面板负风压风荷载载标准值计算算如下Wkn=ββgz×μz×μsnl×WW0((JGJ1002-200035..3.2)=1..595955×1.722394×((-1.2))×0.655=-22.146003kN//m2同样，立柱正风压压风荷载标准准值计算如下下Wkvp==βgz×μz×μsvpl××W0(JGJ1102-2000355.3.2))=1..595955×1.722394×00.9076601×0..65=1..623122kN/mm2立柱负风压风荷载载标准值计算算如下Wkvn==βgz×μz×μsvnl×W0(JGJ1102-2000355.3.2))=-11.939448kN//m2同样，横梁正风压压风荷载标准准值计算如下下Wkhp==βgz×μz×μshpl××W0(JGJ1102-2000355.3.2))=1..788366kN/mm2横梁负风压风荷载载标准值计算算如下Wkhn==βgz×μz×μshnl××W0(JGJ1102-2000355.3.2))=-22.146003kN//m2风荷载设计值计算算W:风荷荷载设计值::kN/mm2γw:风荷载作作用效应的分分项系数：11.4按《玻璃幕墙工程程技术规范》条条规定采用面板风荷载作用计计算Wp=γww×Wkp==1.4×11.788336=2.55037kNN/m2Wn=γww×Wkn==1.4×((-2.144603)==-3.000444kNN/m2立柱风荷载作用计计算Wvp=γγw×Wkvvp=1.44×1.622312=22.272336kN/mm2Wvn=γγw×Wkvvn=1.44×(-1..939488)=-2..715277kN/m22横梁风荷载作用计计算Whp=γγw×Wkhhp=1.44×1.788836=22.50377kN/m22Whn=γγw×Wkhhn=1.44×(-2..146033)=-3..004444kN/m22水平地震作用计算算GAK:面板和构件件平均平米重重量取0.55kN/m22αmax:水平地地震影响系数数最大值:00.08qEk:分布水平地地震作用标准准值(kN/m2)qEk=ββE×αmax×GGAK((JGJ1002-200035..3.4)==5×0.008×0.55==0.2kNN/m2rE:地地震作用分项项系数:11.3qEA:分布水平地地震作用设计计值(kN/m2)qEA=rrE×qEkk=11.3×0..2=00.26kNN/m2荷载组合计算幕墙承受的荷载作作用组合计算算，按照规范范，考虑正风风压、地震荷荷载组合:Szkp==Wkp=11.788336kN/mm2Szp=WWkp×γw+qEkk×γE×ψE=1..788366×1.4++0.2×11.3×0..5=2..6337kkN/m2考虑负风压、地震震荷载组合::Szkn==Wkn=--2.146603kN//m2Szn=WWkn×γw-qEkk×γE×ψE=-22.146003×1.44-0.2××1.3×00.5=-33.134444kN/mm2综合以上计算，取取绝对值最大大的荷载进行行强度演算采用荷载组合标准准值为2.114603kkN/m2荷载组合设计值为为3.134444kN//m2立柱荷载组合标准准值为1.993948kkN/m2横梁荷载组合标准准值为2.114603kkN/m2石材计算石材面板荷载计算算B:该处处石板幕墙分分格宽:11mH:该处处石板幕墙分分格高:11mA:该处处石板板块面面积:A=B×HH=1×11=1m22GAK:石板板块平平均自重:石板的体积密度为为:288(kN/mm3)t:石板板板块厚度::25mmmGAK=228×t/11000=228×25//1000=00.7kN//m2实际板块以及框架架重量取为00.5kN//m2。水平荷载设计值：：Sz=3..134444kN/m22水平荷载标准值：：Szk=22.146003kN/mm2石材面板强度计算算选定面板材料为::花岗石-MUU150校核依据：σ≤44.7N/mmm2a:短边边计算长度::0.8mmb:长边边计算长度::1mt:石材材厚度:225mmm:四点点支撑板弯矩矩系数,按短边与与长边的边长长比(a/b=00.8)查查表得:00.14355Sz:风风荷载标准值值:3.113444kkN/m2按四点支撑板计算算,应力设计值值为：σ=EQ\f(6×m×Sz×b2×103,t2)(JGJJ133-2200155.5.4))=EQ\f(6×0.1435×3.13444×12×1103,252)=4.3318N/mmm24.3188N/mm22≤4.7N//mm2强度满足要要求石材剪应力计算校核依据:τ≤≤2.33N/mm22Sz:组组合荷载设计计值:3..134444kN/m22a:石板板短边长度::1mb:石板板长边长度::1mn:连接接边上的挂件件数量:22β:应力调整系数数:查表5.5..5得到1.225t:石板板厚度:225mmc:槽口口宽度:77mms:单个个槽底总长度度:1000mmτ:挂件在石板中中产生的剪应应力τ=EQ\f(Sz×a×b×β,n×(t-c))×s)(JGJJ133-2200155.5.7--1)=EQ\f(3.13444×1×1×1.25,2×(25-7)×100)×1003=1.008835NN/mm21.088835N/mmm2≤2.3N//mm2石材剪应力力满足要求石材挂件剪应力计计算校核依据:τpp≤1255N/mm22Sz:组组合荷载设计计值:3..134444kN/m22a:石板板短边长度::1mb:石板板长边长度::1mn:连接接边上的挂件件数量:22β:应力调整系数数:查表5.5..5得到1.225Ap:挂挂件截面面积积:19..6mm2τp:挂件承受的的剪应力τp=EQ\f(Sz×a×b×β,2×n××Ap)(JGJJ133-2200155.5.5--1)=EQ\f(3.13444×1×1×1.25,2×2×19.6)×1003=49..9751NN/mm249.97751N/mmm2≤125N//mm2石材挂件剪剪应力满足要要求立柱计算立柱材料预选(1)风荷载线分布布最大荷载集集度设计值((矩形分布)qw:风荷荷载线分布最最大荷载集度度设计值(kN/m))rw:风荷荷载作用效应应的分项系数数：1.4Wk:风荷荷载标准值::1.933948kNN/m2Bl:幕墙墙左分格宽::0.955mBr:幕墙墙右分格宽::0.955mqwk=WWk×EQ\f(Bl+Br,2)=11.939448×EQ\f(0.95+0.95,2)=11.842551kN/mmqw=1..4×qwkk=1..4×1.884251=2..579511kN/m(2)分布水平地震震作用设计值值GAkl:立立柱左边幕墙墙构件(包括面板和和框)的平均自重重:1.11kN/m22GAkr:立立柱右边幕墙墙构件(包括面板和和框)的平均自重重:1.11kN/m22qEAkl=55×αmax×GGAkl((JGJ1002-200035..3.4)=55×0.088×1.1=00.44kNN/m2qEAkr=55×αmax×GGAkr((JGJ1002-200035..3.4)=55×0.088×1.1=00.44kNN/m2qek=EQ\f(qEkl×Bl+qEkr×Br,2)=EQ\f(0.44×0.95+0.44×0.95,2)=0..418kNN/mqe=1..3×qekk=1..3×0.4418=0..5434kkN/m(3)立柱荷载组合合立柱所受组合荷载载标准值为::qk=qwwk=1..842511kN/m立柱所受组合荷载载设计值为::q=qww+ψE×qe=2..579511+0.5××0.54334=2..851211kN/m(4)立柱弯矩:Mw:风风荷载作用下下立柱弯矩((kN.m))q:组组合线分布最最大荷载集度度设计值:2.851121(kNN/m)Hvcall:立柱计计算跨度:HvcallmMw=EQ\f(q×Hvcal2,,8)=EQ\f(2.85121×3.12,,8)=3..425011kN·m(5)W:立柱抵抵抗矩预选值值(cm3)W=EQ\f(M,γ×2215)×103=EQ\f(3.42501,1.05×215)×1003=15..1717ccm3选定立柱抵抗矩应应大于:15.17717cm33(6)Ivcal::立柱惯性性矩预选值((cm4)Ivcall=5×1005×EQ\f(qk×Hvcal3,384××2060000×0.0004)=5××105×EQ\f(1.84251×3.13,384××2060000×0.0004)=866.73722cm4选定立柱惯性矩应应大于:86.73372cm44选用立柱型材的截截面特性选定立柱材料类别别:钢-Q2355选用立柱型材名称称:C8型材强度设计值::215NN/mm2型材弹性模量:E=2066000N//mm2X轴惯性矩矩:Ix==89.43325cm44Y轴惯性矩矩:Iy==12.78813cm44X轴上部抵抵抗矩:WWx1=222.35811cm3X轴下部抵抵抗矩:WWx2=222.35811cm3Y轴左部抵抵抗矩:WWy1=9..760744cm3Y轴右部抵抵抗矩:WWy2=4..750477cm3型材截面积:AA=8.977599cmm2型材计算校核处抗抗剪壁厚:t=7.44mm型材截面面积矩::Ss=113.29228cm3塑性发展系数:γ=1.055立柱的强度计算校核依据:EQ\f(N,A)++EQ\f(M,γ×w)≤ｆa(JGJJ102-220036.3.77)Bl:幕幕墙左分格宽宽:0.995mBr:幕幕墙右分格宽宽:0.995mHv:立立柱长度GAkl::幕墙左分分格自重:1.1kNN/m2GAKr::幕墙右分分格自重:1.1kNN/m2幕墙自重线荷载::Gk=EQ\f(GAkl×Bl+GAkr×Br,2)=EQ\f(1.1×0.95+1.1×0.95,2)=1..045kNN/mNk:立立柱受力:Nk=Gkk×Hv=1..045×33.1=3..2395kkNN:立柱柱受力设计值值:rG:结结构自重分项项系数:11.2N=1.22×Nk=1.22×3.23395=3.88874kNNf:立柱柱计算强度((N/mm2)A:立柱柱型材截面积积:8.997599ccm2M:立柱柱弯矩:33.425001kN·mWx2:立柱截面抵抵抗矩:222.35881cm3γ:塑性发展系数数:1.005f=EQ\f(N×10,A)+EQ\f(M×103,1.055×Wx2))=EQ\f(3.8874×10,8.97599)++EQ\f(3.42501×103,1.055×22.33581)=1550.2255N/mm22150.2225N/mmm2≤ｆa=2155N/mm22立柱强度满足要求求立柱的刚度计算校核依据:Ummax≤EQ\f(L,250)Dfmaxx:立柱最最大允许挠度度:Dfmaxx=EQ\f(Hvcal,250)×1000=EQ\f(3.1,250)×11000=122.4mmUmax::立柱最大大挠度qwk::荷载组合合标准值11.842551kN/mm2Hvcall:立柱计算算跨度3..1mE:立立柱材料的弹弹性模量22060000N/mm22Ix:立立柱截面的惯惯性矩899.43255cm4Umax==EQ\f(5×qwk×Hvcal4×108,384××E×Ix))==EQ\f(5×1.84251×3.14×108,384××2060000×89..4325))==12.02263mm≤≤12.4mmm立柱最大挠度Ummax为:12..0263mmm挠度满足要求立柱抗剪计算校核依据:τmmax≤[τ]=1255N/mm22Q:立柱柱所受剪力::q:组合线线荷载2.885121kkN/mQ=q×HHvcal//2=2.885121××1.55=4.441937kkN立柱剪应力:τ:立柱剪应力::Ss:立立柱型材截面面面积矩:13.29928cm33Ix:立立柱型材截面面惯性矩:89.43325cm44t:立柱柱抗剪壁厚::7.4mmmτ=EQ\f(Q×Ss×100,Ix×t)=EQ\f(4.41937×13.2928×100,89.4325×7.4)=8..876677N/mm228.876667N/mmm2≤125N//mm2立柱抗剪强度可以以满足横梁计算选用横梁型材的截截面特性选定横梁材料类别别:铝-60633A-T6选用横梁型材名称称:L500X4型材强度设计值::160NN/mm2型材弹性模量:E=700000N/mmm2X轴惯性矩矩:Ix==9.257733cm44Y轴惯性矩矩:Iy==9.257733cm44X轴上部抵抵抗矩:WWx1=2..557877cm3X轴下部抵抵抗矩:WWx2=6..704088cm3Y轴左部抵抵抗矩:WWy1=6..704088cm3Y轴右部抵抵抗矩:WWy2=2..557877cm3型材截面积:AA=3.899729cmm2型材计算校核处抗抗剪壁厚:t=4mmm型材截面绕X轴面面积矩:SSs=2.660596ccm3型材截面绕Y轴面面积矩:SSsy=2..605966cm3塑性发展系数:γ=1.055横梁的强度计算校核依据:EQ\f(Mx,γ××Wx)+EQ\f(My,γ×Wy)≤ｆa=1600(JJGJ1022-200336.22.4)(1)横梁在自重作作用下的弯矩矩(kN·m)Hh:幕幕墙分格高::1.055mBh:幕幕墙分格宽::0.655mGAkhuu:横梁上上部面板自重重:1.11kN/m22GAkhdd:横梁下下部面板自重重:1.11kN/m22Ghk:横梁自重荷荷载线分布均均布荷载集度度标准值(kN/m)):Ghk=11.1×Hhh=1..1×1.005=1..155kNN/mGh:横横梁自重荷载载线分布均布布荷载集度设设计值(kN/m))Gh=γGG×Ghk=1.22×1.1555=1.3386kN//m横梁端部承受重力力荷载为Grh=EQ\f(1,2)××Gh×Bhh=EQ\f(1,2)××1.3866×0.655=00.450445kNMhg:横梁在自重重荷载作用下下的弯矩(kN·m)Mhg=EQ\f(1,8)××Gh×Bhh2=EQ\f(1,8)×11.386××0.6522=0..07319981kN··m(2)横梁承受的组组合荷载作用用计算横梁承受风荷载作作用wk=2..146033kN/m22qEAk::横梁平面面外地震荷载载:βE:动力放大系系数:5αmax:地震影影响系数最大大值:0..08qEAkuu=βE×αmax×11.1(JGGJ102--20035.3..4)==5×0.008×1.11==0.44kkN/m2qEAkdd=βE×αmax×11.1(JGGJ102--20035.3..4)==5×0.008×1.11==0.44kkN/m2荷载组合:横梁承受面荷载组组合标准值::qAk=wwk=22.146003kN/mm2横梁承受面荷载组组合设计值::qAu=γγw×wk++0.5×γγE×qEAAku=11.4×2..146033+0.5××1.3×00.44=33.290444kN/mm2qAd=γγw×wk++0.5×γγE×qEAAkd=11.4×2..146033+0.5××1.3×00.44=33.290444kN/mm2(3)横梁在组合荷荷载作用下的的弯矩(kN·m)横梁上部组合荷载载线分布最大大荷载集度标标准值(三角形分布布)横梁下部组合荷载载线分布最大大荷载集度标标准值(三角形分布布)分横梁上下部分别别计算Hhu:横梁上部面面板高度11.05mHhd:横梁下部面面板高度11.05mqu=qAAu×EQ\f(Bh,2)=33.290444×EQ\f(0.65,2)=11.069339kN/mmqd=qAAd×EQ\f(Bh,2)=33.290444×EQ\f(0.65,2)=11.069339kN/mm组合荷载作用产生生的线荷载标标准值为:quk=qqAk×EQ\f(Bh,2)=22.146003×EQ\f(0.65,2)=00.697446kN/mmqdk=qqAk×EQ\f(Bh,2)=22.146003×EQ\f(0.65,2)=00.697446kN/mmMh:横横梁在组合荷荷载作用下的的弯矩(kN·m)Mhu=EQ\f(1,12)××qu×Bhh2=EQ\f(1,12)××1.069939×0..652=00.03766516kNN·mMhd=EQ\f(1,12)××qd×Bhh2=EQ\f(1,12)××1.069939×0..652=00.03766516kNN·mMh=Mhhu+Mhdd=00.03766516+00.03766516(4)横梁强度:σ:横梁计算强度度(N/mm2):Wx2:X轴抵抗矩矩:6.770408ccm3Wy2:y轴抵抗矩矩:2.555787ccm3γ:塑性发展系数数:1.005σ=EQ\b(\f(Mhg,γ×Wx2)+\\f(Mh,,γ×Wy2)))×103=EQ\b(\f(0.0731981,1.05×6.70408)+\f(0.0753031,1.05×2.55787))×1003=38..4364NN/mm238.43364N/mmm2≤ｆa=1600N/mm22横梁正应力强度满满足要求横梁的刚度计算校核依据:Ummax≤EQ\f(L,180),且满足重重力作用下UUgmax≤≤EQ\f(L,500),Ugmaax≤3mm横梁承受分布线荷荷载作用时的的最大荷载集集度：qku:横梁上部面面板所受组合合荷载标准值值为0.669746kkN/mqkd:横梁下部面面板所受组合合荷载标准值值为0.669746kkN/mUhu::横梁上部部水平方向由由组合荷载产产生的弯曲::Uhu=EQ\f(qku×Bh44,120××E×Iy))=EQ\f(0.69746×0.6544,120××700000×9.255733)××108=00.1601106mmUhd::横梁下部部水平方向由由组合荷载产产生的弯曲::Uhd=EQ\f(qkd×Bh44,120××E×Iy))=EQ\f(0.69746×0.6544,120××700000×9.255733)××108=00.1601106mmUhg::自重作用用产生的弯曲曲:Uhg=EQ\f(5×Ghk×Bh44×108,384××E×Ix))=EQ\f(5×1.155×0.6544×108,384××700000×9.255733)=00.4142277mm≤3mm综合产生的弯曲为为:U=EQ\r((Uhu+Uhd)2+UUhg2)=EQ\r((0.160106+0.160106)2+00.41422772)=0.55236044mmDu=EQ\f(U,Bh×1000)=EQ\f(0.523604,0.65×1000)=0..0008005544≤1/1880Dg=EQ\f(Uhg,Bh×1000)=EQ\f(0.414277,0.65×1000)=0..0006337349≤1/5000挠度满足要求横梁的抗剪强度计计算校核依据:τmmax≤90N/mmm2(1)Q:组合荷荷载作用下横横梁剪力设计计值(kN)qu:横横梁上部组合合荷载线荷载载最大值:1.069939kN//mqd:横横梁下部组合合荷载线荷载载最大值:1.069939kN//mBh:幕幕墙分格宽::0.655m需要分别计算横梁梁上下部分面面板的组合荷荷载所产生的的剪力设计值值横梁上部组合荷载载线分布呈三三角形分布横梁下部组合荷载载线分布呈三三角形分布Qu=quu×EQ\f(Bh,4)=1..069399×EQ\f(0.65,4)=0..1737776kNQd=qdd×EQ\f(Bh,4)=1..069399×EQ\f(0.65,4)=0..1737776kN(2)Q:横梁所所受剪力:Q=Qu++Qd=0.11737766+0.1773776=0.33475533kN(3)τ:横梁剪剪应力Ss:横横梁型材截面面面积矩:2.605596cm33Iy:横横梁型材截面面惯性矩:9.257733cm44t:横横梁抗剪壁厚厚:4mmmτ=EQ\f(Q×Ss×100,Iy×t)(JJGJ1022-200336.22.5-2))=EQ\f(0.347553×2.60596×100,9.25733×4)=2.444592NN/mm22.445592N/mmm2≤90N//mm2横梁抗剪强度满足足要求横梁宽厚比及构造造横梁宽厚比验算::横梁截面主要受力力部位的厚度度为t=4mmm,横梁截截面自由挑出出部位宽度bb0为35mm,,所以b0/t=35//4=88.75,根根据JGJJ102-22003,表表可知b0//t≤13,所以该该横梁的宽厚厚比满足要求求后置埋件计算埋件受力计算V:剪力力设计值:V=38887.4NN:法向向力设计值::N=44119.37NNe2:螺螺孔中心与锚锚板平面距离离:60mmmM:弯矩矩设计值(N·mm):M=V×ee2=38887.4×660=2333244N··mm埋件强度计算螺栓布置示意图如如下:d:锚栓直直径12mmmde:锚栓栓有效直径为为10.366mmd0:锚栓栓孔直径133mm一个锚栓的抗剪承承载力设计值值为Nvb=nv×EQ\f(π×d2,4)×fvb((GB500017-2000377.2.1--1)=1×EQ\f(π×122,4)×140=115833..6Nt:锚板厚厚度，为8mmm一个锚栓的承压承承载力设计值值为Ncb=d×t×ffcb(GGB500117-200037..2.1-22)=12×8××305=229280NN一个拉力锚栓的承承载力设计值值为Ntb=EQ\f(π×de2,4)×ftb(GBB500177-200337.22.1-6))=EQ\f(π×10.3662,4)×140=111801..5N在轴力和弯矩共同同作用下，锚锚栓群有两种种可能的受力力形式。首先假定锚栓群绕绕自身的中心心进行转动，经经过分析得到到锚栓群形心心坐标为[1100,755]，各锚栓栓到锚栓形心心点的Y向距离平方方之和为∑y2=10000y坐标最高高的锚栓为44号锚栓，该该点的y坐标为1255，该点到形形心点的y向距离为y1=1125-755=500mmy坐标最低低的锚栓为11号锚栓，该该点的y坐标为25，该点到到形心点的yy向距离为y2=225-75=-500mm所以锚栓群的最大大和最小受力力为：Nmin==EQ\f(N,n)+EQ\f(M×y2,∑y2)==EQ\f(4419.37,4)+EQ\f(233244×(-50),10000)==-61.33775NNmax==EQ\f(N,n)+EQ\f(M×y1,∑y2)==EQ\f(4419.37,4)+EQ\f(233244×50,10000)==2271..06N由于Nmin<00，说明连接接下部受压，在在弯矩作用下下构件绕最底底排锚栓转动动，此时，分分析计算得到到各锚栓到底底排锚栓的YY向距离平方方之和为∑yd2=200000最高锚栓点到底排排锚栓点的yy向距离为yd=1125-255=1000mme:轴力作作用点到锚栓栓群转动中心心的距离为550mm锚栓最大受力为Nmax==EQ\f((M+N×e)×yd,∑yd2)==EQ\f((233244+4419.37×50)×100,20000)==2271..06N单个锚栓承受的剪剪力为Nv=EQ\f(V,n)=EQ\f(3887.4,4)=9771.85NN强度验算EQ\r(\b(\f(Nv,Nvb))2+\b(\ff(Nt,NNtb))22)(GB500017-220037.2.11-8)=EQ\r(\b(\f(971.85,15833.6))2++\b(\\f(22771.06,,118011.5))22)=0.220199≤≤1Nv=9771.85NN≤Ncb=229280NN(GGB500117-200037..2.1-99)锚栓最大拉拔力为为Nmax==2271..06N≤[Nmaxx]=500000N，满满足要求所以锚栓强度满足足要求埋板面积计算A:锚板面面积A=Bww×Bh=2000×1500=300000mmm2混凝土级别：混凝凝土-C300混凝土强度设计值值:fc=114.3N//mm2按现行国家标准≤≤混凝土结构构设计规范≥GB-550010采采用。混凝土在轴力作用用下的强度为为fp=EQ\f(N,A)=EQ\f(4419.37,30000)=0..1473112N/mmm2≤fc=144.3N/mmm2所以锚板尺寸满足足要求化学锚拴计算锚栓计算信息描述述V:剪力力设计值:V=38887.4NN:法向向力设计值::N=44119.37NNe2:锚锚栓中心与锚锚板平面距离离:60mmmM:弯矩矩设计值(N.mm)):M=V×ee2=38887.4×660=2333244N..mmT:扭矩矩设计值(N.mm)):0N..mm当前计算锚栓类型型:化学锚栓栓锚栓材料类型:不锈钢锚栓栓-A2-770锚栓直径:122mm锚栓底板孔径:13mm锚栓处混凝土开孔孔直径:114mm锚栓有效锚固深度度:1200mm锚栓底部混凝土级级别:混凝土-C330底部混凝土为未开开裂混凝土底部混凝土基材厚厚度:2000mm混凝土开裂及边缘缘配筋情况::边缘为无无筋的开裂混混凝土锚栓锚固区混凝土土配筋描述::其它情况况锚栓承受拉力计算算锚栓布置示意图如如下:d:锚栓栓直径12mmmdf:锚栓栓底板孔径113mm在拉力和弯矩共同同作用下,锚栓群有两两种可能的受受力形式。首先假定锚栓群绕绕自身的中心心进行转动，经经过分析得到到锚栓群形心心坐标为[1100,755]，各锚栓栓到锚栓形心心点的Y向距离平方方之和为∑y2=5000y坐标最高高的锚栓为22号锚栓，该该点的y坐标为1255，该点到形形心点的y向距离为y1=1125-755=500mmy坐标最低低的锚栓为11号锚栓，该该点的y坐标为25，该点到到形心点的yy向距离为y2=225-75=-500mm所以锚栓群的最大大和最小受力力为：EQN\s(,minn)=EQ\f(N,n)+EQ\f(M×y2,∑y2)==EQ\f(4419.37,2)+EQ\f(233244×(-50),5000)==-122..755NEQN\s(,maxx)=EQ\f(N,n)+EQ\f(M×y1,∑y2)==EQ\f(4419.37,2)+EQ\f(233244×(50),5000)==4542..13N由于EQN\s(,mmin)<00，说明连接接下部受压，在在弯矩作用下下构件绕最底底排锚栓转动动，此时，分分析计算得到到各锚栓到底底排锚栓的YY向距离平方方之和为∑yd2=100000最高锚栓点到底排排锚栓点的yy向距离为yd=1125-255=1000mme:拉力作作用点到锚栓栓群转动中心心的距离为550mm锚栓所受最大拉力力为EQN\s(,maxx)=EQ\f((M+N×e)×yd,∑yd2)==EQ\f((233244+4419.37×50)×100,10000)==4542..13N所以单个锚栓承受受的最大拉力力为45422.13N锚栓承受剪力计算算单独考虑剪力作用用,V:38887.4NNEQn\s(,y)::参与V受剪的化学学锚栓数目为为2个单个化学锚栓承受受的剪力为((x方向EQV\s(VV,Sx)=0)EQV\s(V,S)=EQ\f(V,n\s((,y)))(JGGJ145--20045.3.22-2)=EQ\f(3887.4,2)=19943.7NN所以锚栓群在剪力力V作用下,化学锚栓的的最大剪力设设计值为EQV\s(,Smaax)=EQV\s(V,,S)=11943.77N故EQV\s(h,Sd))=EQV\s((,Smaax)=1943..7N锚栓受拉承载力校校核校核依据EQN\s(hh,Sd)≤≤EQN\s(,,Rds)(JGJJ145-2200466.1.1))其中EQN\s(h,SSd):锚栓群中拉拉力最大的锚锚栓的拉力设设计值,根据上面计计算取45442.13NNEQN\s(,Rdss):锚栓钢钢材破坏受拉拉力设计值D:锚锚栓直径为112mmEQA\s(,s)::锚栓截面面面积为1113.0977mm2EQf\s(,stkk):锚栓极限抗抗拉强度标准准值EQN\s(,Rkss):锚栓钢材破破坏受拉承载载力标准值EQγ\s(,RSNN):锚栓钢材破破坏受拉承载载力分项系数数,按表采用EQf\s(,stkk)=7700N/mmm2EQf\s(,yk))=4550N/mmm2EQγ\s(,RSNN)=EQ\f(1.3×f\s((,stkk),f\s(,yk)))=2.002222>>1.55按表取2.002222EQN\s(,Rkss)=EQA\s((,s)××EQf\s(,,stk)=1133.097××700=791168.1NNEQN\s(,Rdss)=EQ\f(N\s((,Rkss),γ\s(,,RSN)))=EQ\f(79168.1,2.02222)=391149.1NN由于EQN\s(h,SSd)=45542.133N≤EQN\s(,,Rds),,所以锚栓钢钢材满足强度度要求考虑拉拔安全系数数2,则锚栓拉拉拔试验强度度值最少要求求达到9.008425kkN锚栓混凝土锥体受受拉破坏承载载力校核校核依据EQN\s(gg,Sd)≤≤EQN\s(,,Rdc)(JGJJ145-2200466.1.1))其中EQN\s(g,SSd):锚栓群受拉拉区总拉力设设计值,根据上面计计算取44119.37NNEQN\s(,Rdcc):混凝土土锥体破坏受受拉承载力设设计值因锚固点位于普通通混凝土结构构受拉面，故故锚固区基材材为开裂混凝凝土。混凝土土锥体受拉破破坏时的受拉拉承载力设计计值Nrdcc应按下列公公式计算：EQN\s(,Rdcc)=EQ\f(N\s(,Rkc)),γ\s(,,RcN)))EQN\s(,Rkcc)=EQN\s(00,Rkc))×EQ\f(A\s((,cN)),A\s(00,cN)))×EQψ\s(,,sN)××EQψ\s(,,reN)×EQψ\s(,,ecN)×EQψ\s(,,ucrN))在上面公式中：EQN\s(,Rdcc)：混凝土土锥体破坏时时的受拉承载载力设计值；；EQN\s(,Rkcc)：混凝土土锥体破坏时时的受拉承载载力标准值；；k：地震作作用下锚固承承载力降低系系数，按表77.0.5[[JGJ1445-20004]选取；；EQγ\s(,RcNN)：混凝土土锥体破坏时时的受拉承载载力分项系数数，按表4..2.6[JJGJ1455-20044]采用，取取3；EQN\s(0,Rkcc)：开裂混混凝土单锚栓栓受拉，理想想混凝土锥体体破坏时的受受拉承载力标标准值；EQN\s(0,Rkcc)=3.00×EQ\r(f\s(00,cuk)))×(EQh\s(0,,ef)-330)1.55(化学学锚栓条文说说明)其中：EQf\s(0,cukk)：混凝土土立方体抗压压强度标准值值，当其在445-60MMPa间时，应应乘以降低系系数0.955；本处混凝凝土为混凝土土-C30,,EQf\s(0,,cuk)取取30N/mmm2EQh\s(,ef))：锚栓有效效锚固深度，对对于膨胀型及及扩孔型锚栓栓，为膨胀锥锥体与孔壁最最大挤压点的的深度；取1120mmEQN\s(0,Rkcc)=3.00×EQ\r(f\s(00,cuk)))×(EQh\s(,,ef)-330)1.55=3.00×300..5×(120-330)1.55=144029.66NEQA\s(0,cN))：混凝土破破坏锥体投影影面面积，按按6.1.55[JGJ1145-20004]取；；EQs\s(,crNN)：混凝土土锥体破坏情情况下，无间间距效应和边边缘效应，确确保每根锚栓栓受拉承载力力标准值的临临界间矩。EQs\s(,crNN)=3×EQh\s((,ef))=3×1220=360mmmEQA\s(0,cN))=EQs\s(,,crN)22==3602=1296600mm22EQA\s(,cN))：混凝土实实有破坏锥体体投影面积，按按6.1.66[JGJ1145-20004]取：：EQA\s(,cN))=(c11+s1+00.5×EQs\ss(,crrN))×((c2+s22+0.5××EQs\s(,,crN)))其中：c1、cc2：方向1及2的边矩；s1、ss2：方向1及2的间距；EQc\s(,crNN)：混凝土土锥体破坏时时的临界边矩矩，取EQc\s((,crNN)=1.55×EQh\s(,ef)==1.5×120=1180mm；；且要求满足足c1≤EQc\\s(,ccrN)c2≤EQc\\s(,ccrN)s1≤EQs\\s(,ccrN)s2≤EQs\\s(,ccrN)EQA\s(,cN))=(c1++s1+0..5×EQs\s((,crNN))×(cc2+s2++0.5×EQs\\s(,ccrN))=(1220+1000+0.5××360)×(120+1150+0..5×360)=1800000mm22EQψ\s(,sN))：边矩c对受拉承载载力的降低影影响系数，按按条文说明[[JGJ1445-20004]采用对于化学锚栓栓，EQψ\s(,,sN)取1。EQψ\s(,reNN)：表层混混凝土因为密密集配筋的剥剥离作用对受受拉承载力的的降低影响系系数，按6..1.8[JJGJ1455-20044]采用，当当锚固区钢筋筋间距s≥150mmm或钢筋直径径d≤10mm且s≥100mmm时，取1.00；当前锚固区属于其其它类型,需要按照下下式计算EQψ\s(,reNN)=0.55+EQ\f(h\ss(,eff),2000)≤1=0.55+EQ\f(120,200)=1.11>1,取1.0EQψ\s(,ecNN)：荷载偏偏心eN对受拉承承载力的降低低影响系数，按按6.1.99[JGJ1145-20004]采用用；EQψ\s(,ecNN)=EQ\f(1,1+\f(2eN,s\s(,crN))))=1EQψ\s(,ucrrN)：未裂裂混凝土对受受拉承载力的的提高系数，对对于膨胀型锚锚栓和扩孔型型锚栓取1..44；把上面所得到到的各项代入入，得：EQN\s(,Rkcc)=EQN\s(00,Rkc))×EQ\f(A\s((,cN)),A\s(00,cN)))×EQψ\s(,,sN)××EQψ\s(,,reN)×EQψ\s(,,ecN)××EQψ\s(,,ucrN))=140029.6×EQ\f(180000,129600)×1×1××1×2.44=475544.8NNEQN\s(,Rdcc)=k××EQ\f(N\s(,Rkc)),γ\s(,,RcN)))=1××EQ\f(47544.8,3)=158448.3N由于EQN\s(g,SSd)=44419.377≤EQN\s(,,Rdc),,所以群锚混混凝土锥体受受拉破坏承载载力满足设计计要求！锚栓钢材受剪破坏坏校核校核依据EQV\s(hh,Sd)≤≤EQV\s(,,Rds)(JGJJ145-2200466.2.1))其中EQV\s(h,SSd):锚栓群中剪剪力最大的锚锚栓的剪力设设计值,根据上面计计算取19443.7NEQV\s(,Rdss):锚栓钢钢材破坏受剪剪承载力设计计值EQA\s(,s)::锚栓应力力截面面积为为113.0097mm22EQf\s(,stkk):锚栓极限抗抗拉强度标准准值EQV\s(,Rkss):锚栓钢材破破坏受剪承载载力标准值EQγ\s(,RsVV):锚栓钢材破破坏受剪承载载力分项系数数,按表采用EQγ\s(,RsVV)=1.33×EQ\f(f\s((,stkk),f\s(,yk)))((JGJ1445-200044.22.6)按规范，该系数要要求不小于11.4、EQf\s(,,stk)≤≤800MPPa、EQ\f(f\s(,,yk),ff\s(,,stk)))≤0.8；EQf\s(,stkk)=7000N/mmm2EQf\s(,yk))=4550N/mmm2对本例，EQγ\s(,RsVV)=1.33×EQ\f(f\s((,stkk),f\s(,yk)))((JGJ1445-200044.22.6)=1.3×EQ\f(700,450)=2.022222实际选取EQγ\s((,RsVV)=2.002222；；不考虑杠杆臂的作作用有EQV\s(,Rkss)=00.5×EQA\ss(,s))×EQf\s(,,stk)=0.55×113..097×7700