马鞍山某石材幕墙设计计算书

石材幕墙设计计算书基本参数:马鞍山地区基本风压0.400kN/m2抗震设防烈度7度设计基本地震加速度0.10gⅠ.设计依据:《建筑幕墙》GB/T21086-2007《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-2001《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《民用建筑设计通则》GB50352-2005《建筑设计防火规范》GB50016-2006《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《中国地震动参数区划图》GB18306-2000《建筑制图标准》GB/T50104-2001《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《钢结构设计规范》GB50017-2003《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002《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《高耐候结构钢》GB/T4171-2000《焊接结构用耐候钢》GB/T4172-2000《不锈钢和耐热钢牌号及化学成分》GB/T20878-2007《铝合金建筑型材第1部分：基材》GB/T5237.1-2004《铝合金建筑型材第2部分：阳极氧化、着色型材》GB/T5237.2-2004《铝合金建筑型材第3部分：电泳涂漆型材》GB/T5237.3-2004《铝合金建筑型材第4部分：粉末喷涂型材》GB/T5237.4-2004《铝合金建筑型材第5部分：氟碳漆喷涂型材》GB/T5237.5-2004《铝合金建筑型材第6部分：隔热型材》GB/T5237.6-2004《一般工业用铝及铝合金板、带材第1部分一般要求》GB/T3880.1-2006《一般工业用铝及铝合金板、带材第2部分力学性能》GB/T3880.2-2006《一般工业用铝及铝合金板、带材第1部分尺寸偏差》GB/T3880.3-2006《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《点支式玻幕墙支承装置》JG138-2001《吊挂式玻幕墙支承装置》JG139-2001《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》JG133-2000《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004《混凝土用膨胀型、扩孔型锚栓》JG160-2004《混凝土接缝用密封胶》JC/T881-2001《干挂饰面石材及其金属挂件》JC830.1,830.2-2005《石材用建筑密封胶》JC/T883-2001《天然花岗石建筑板材》GB/T18601-2001《建筑结构静力计算手册(第二版)》《BKCADPM集成系统(BKCADPM2007版)》Ⅱ.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。本工程按B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(2006年版)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：当计算主要承重结构时Wk=βzμsμzW0（）当计算围护结构时Wk=βgzμs1μzW0（）式中：其中:Wk---垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值(kN/m2)；βgz---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:βgz=K(1+2μf)其中K为地区粗糙度调整系数，μf为脉动系数。经化简，得：A类场地:βgz=0.92×[1+35-0.072×(Z/10)-0.12]B类场地:βgz=0.89×[1+(Z/10)-0.16]C类场地:βgz=0.85×[1+350.108×(Z/10)-0.22]D类场地:βgz=0.80×[1+350.252×(Z/10)-0.30]μz---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类场地:μz=1.379×(Z/10)0.24B类场地:μz=1.000×(Z/10)0.32C类场地:μz=0.616×(Z/10)0.44D类场地:μz=0.318×(Z/10)0.60按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3条验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数μs1：外表面1.正压区按表采用；2.负压区—对墙面，取-1.0—对墙角边，取-1.8内表面对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。注：上述的局部体型系数μs1（1）是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况，当围护构件的从属面积A大于或等于10m2时，局部风压体型系数μs1（10）可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时，局部风压体型系数μs1（A）可按面积的对数线性插值，即μs1（A）=μs1（1）+[μs1（10）-μs1（1）]logA本工程属于B类地区,故μz=(Z/10)0.32W0---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，马鞍山地区取为0.400kN/m2(3).地震作用计算:qEAk=βE×αmax×GAK其中:qEAk---水平地震作用标准值βE---动力放大系数,按5.0取定αmax---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:αmax选择可按JGJ102-2003中的表5.3.4进行。表5.3.4水平地地震影响系系数最大值值αmax抗震设防烈度6度7度8度αmax0.040.08(0..12)0.16(0..24)注:7、8度时括括号内数值值分别用于于设计基本本地震速度度为0.115g和0.300g的地区区。设计基本地震加速度为0.05g，抗震设防烈度6度：αmax=0.04设计基本地震加速度为0.10g，抗震设防烈度7度：αmax=0.08设计基本地震加速度为0.15g，抗震设防烈度7度：αmax=0.12设计基本地震加速度为0.20g，抗震设防烈度8度：αmax=0.16设计基本地震加速度为0.30g，抗震设防烈度8度：αmax=0.24设计基本地震加速度为0.40g，抗震设防烈度9度：αmax=0.32马鞍山设计基本地震加速度为0.10g，抗震设防烈度为7度，故取αmax=0.08GAK---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：γ0S≤Rb.有地震震作用效应应组合时，承承载力应符符合下式要要求：SEE≤R/γRE式中S---荷荷载效应按按基本组合合的设计值值；SSE---地震作用用效应和其其他荷载效效应按基本本组合的设设计值；RR---构件抗力力设计值；；γγ0----结构构件件重要性系系数，应取取不小于1.0；γγRE-----结构构件件承载力抗抗震调整系系数，应取取1.0；c.挠度应应符合下式式要求：dff≤df,llimddf---构件在风风荷载标准准值或永久久荷载标准准值作用下下产生的挠挠度值；ddf,liim---构件挠度度限值；d.双向受受弯的杆件件，两个方方向的挠度度应分别符符合df≤df,liim的规定定。幕墙构件承载力力极限状态态设计时，其其作用效应应的组合应应符合下列列规定：1有有地震作用用效应组合合时，应按按下式进行行：S=γGSGK+γwψwSWK+γEψESEK2无无地震作用用效应组合合时，应按按下式进行行：S=γGSGK+ψwγwSWKS----作用效应应组合的设设计值；SGkk---永久荷载载效应标准准值；SWkk---风荷载效效应标准值值；SEkk---地震作用用效应标准准值；γG----永久荷载载分项系数数；γW----风荷载分分项系数；；γE----地震作用用分项系数数；ψW----风荷载的的组合值系系数；ψE----地震作用用的组合值值系数；进行幕幕墙构件的的承载力设设计时，作作用分项系系数，按下下列规定取取值：①一般般情况下，永永久荷载、风风荷载和地地震作用的的分项系数数γG、γW、γE应分别取1.2、1.4和1.3；②当永永久荷载的的效应起控控制作用时时，其分项项系数γG应取1.35；此时，参参与组合的的可变荷载载效应仅限限于竖向荷荷载效应；；③当永永久荷载的的效应对构构件有利时时，其分项项系数γG的取值不不应大于1.0。可变作作用的组合合系数应按按下列规定定采用：①一般般情况下，风风荷载的组组合系数ψW应取1.0，地震作作用于的组组合系数ψE应取0.5。②对水水平倒挂玻玻璃及框架架，可不考考虑地震作作用效应的的组合，风风荷载的组组合系数ψW应取1.0（永久荷荷载的效应应不起控制制作用时）或0.6(永久荷载的效应起控制作用时)。幕墙构件的挠度度验算时，风风荷载分项项系数γW和永久荷荷载分项系系数均应取取1.0，且可不不考虑作用用效应的组组合。Ⅲ.材料力学性能::材料力力学性能，主主要参考JGJ102--20033《玻璃幕幕墙工程技技术规范》。(1).玻璃的的强度设计计值应按表表5.2..1的规定定采用。表5.2.1玻璃的强强度设计值值fg(N/mmm2)种类厚度（mm）大面侧面普通玻璃528.019.5浮法玻璃5～1228.019.515～1924.017.0≧2020.014.0钢化玻璃5～1284.058.815～1972.050.4≧2059.041.3注：夹层玻璃和中空空玻璃的强强度设计值值可按所采采用的玻璃璃类型确定定；当钢化玻璃的强强度标准达达不到浮法法玻璃强度度标准值的的3倍时，表表中数值应根据实实测结果予予于调整；；半钢化玻璃强度度设计值可可取浮法玻玻璃强度设设计值的22倍。当半半钢化玻璃璃的强度度标准值达达不到浮法法玻璃强度度标准值的的2倍时，其其设计值应应根据实测结果予予于调整；；侧面玻璃切割后后的断面，其其宽度为玻玻璃厚度。(2).铝合金金型材的强强度设计值值应按表55.2.22的规定采采用。表5.2.2铝合金型型材的强度度设计值ffa（N/mmm2）铝合金牌号状态壁厚（mm）强度设计值faa抗拉、抗压抗剪局部承压6061T4不区分85.549.6133.0T6不区分190.5110.5199.06063T5不区分85.549.6120.0T6不区分140.081.2161.06063AT5≦10124.472.2150.0〉10116.667.6141.5T6≦10147.785.7172.0〉10140.081.2163.0(3).热轧钢钢材的强度度设计值应应按现行国国家标准《钢钢结构设计计规范》GB500017--20033的规定采采用，也可可按表5..2.3aa采用。热轧钢钢材的强度度设计值ffs（N/mmm2）钢材牌号厚度或直径d（mm）抗拉、抗压、抗抗弯抗剪端面承压Q235d≤1621512532516＜d≤40020512040＜d≤60200115Q345d≤1631018040016＜d≤35529517035＜d≤50265155注：表中厚度是是指计算点点的钢材厚厚度；对轴轴心受力杆杆件是指截截面中较厚厚钢板的厚厚度.(4).冷成型型薄壁型钢钢的钢材的的强度设计计值应按现现行国家标标准《钢结结构设计规规范》GB500018--20022的规定，可可按表5..2.3bb采用。表55.2.33b冷冷成型薄壁壁型钢的强强度设计值值钢材牌号抗拉、抗压、抗抗弯fts抗剪fvs端面承压（磨平平顶紧）fcsQ235205120310Q345300175400(5).不锈钢钢型材和棒棒材的强度度设计值可可按表5..2.3c采用。表c不不锈钢型材材和棒材的的强度设计计值牌号σ0.2抗拉强度ftts1抗剪强度fvs1端面承压强度fcs106Cr19NNi10S3040820517810424606Cr19NNi10NNS30458275239139330022Cr199Ni100S3040317515288210022Cr199Ni100NS3045324521312429406Cr17NNi12MMo2S3160820517810424606Cr17NNi12MMo2NS31658275239139330022Cr177Ni122Mo2S3160317515288210022Cr177Ni122Mo2NNS31653245213124294(6).玻璃幕幕墙材料的的弹性模量量可按表55.2.88的规定采采用。表5.2.8材料的弹弹性模量E（N/mmm2）材料料E玻璃0.72ｘ1005铝合金0.70ｘ1005钢、不锈钢2.06ｘ1005消除应力的高强强钢丝2.05ｘ1005不锈钢绞线1.20ｘ1005～1.500ｘ105高强钢绞线1.95ｘ1005钢丝绳0.80ｘ1005～1.000ｘ105注：：钢绞线弹弹性模量可可按实测值值采用。(7).玻璃幕幕墙材料的的泊松比可可按表5..2.9的的规定采用用。表5.2.9材料的泊泊松比υ材料υ材料料υ玻璃0.20钢、不锈钢0.30铝合金0.33高强钢丝、钢绞绞线0.30(8).玻璃幕幕墙材料的的线膨胀系系数可按表表5.2..10的规规定采用。材料料的线膨胀胀系数α(1/℃)材料α材料α玻璃0.80×100-5～1.000×10--5不锈钢板1.80×100-5钢材1.20×100-5混凝土1.00×100-5铝材2.35×100-5砌砖体0.50×100-5(9).玻璃幕幕墙材料的的重力密度度标准值可可按表5..3.1的的规定采用用。表5.3.1材料的重重力密度γg（kN/mm3)材料γg材料γg普通玻璃、夹层层玻璃、钢化玻璃、半钢钢化玻璃25.6矿棉1.2~1.55玻璃棉0.5~1.00钢材78.5岩棉0.5~2.55铝合金28.0一、风荷载计算算标高为8.5mm处风荷载载计算W0:基基本风压W0=00.40kN/mm2βgz::8.55m高处阵阵风系数(按B类区计算)βgz==0.899×[1++(Z/110)-00.16]]=1.8803μz:8.5mm高处风压压高度变化化系数(按B类区计算):((GB500009--20011)(20006年版)μz=((Z/100)0.332(B类区，在在10米以下按10米计算)==(10..0/100)0.332=1..000μsl::局部风压压体型系数数(墙面区)板块（第第1处）600..00mmm×900..00mmm=0.544m2该处从属属面积为：：0.544m2该处局部部风压体型型系数μsl=1..200风荷载标标准值:Wk=ββgz×μz×μsl×W0((GB500009--20011)（2006年版）=11.8033×1.0000×11.2000×0.4400=00.8666kN//m2因为Wkk≤1.0kkN/m22，取Wk=1.00kN//m2，按JGJ1102-22003第5.3..2条采用用。风荷载设设计值:W:风风荷载设计计值(kN/mm2)γw:风荷载作作用效应的的分项系数数：1.4按《建筑筑结构荷载载规范》GB500009--200113.22.5规定采用用W=γww×Wk=1.44×1.0000=11.4000kN/mm2支承结构构（第1处）42000mm×900mmm=3.788m2该处从属属面积为：：3.788m2μsl(A)==μsl(11)+[μsl(110)-μsl(11)]×llog(AA)=--{1.00+[0..8×1..0-1..0]×00.5777}=--0.8885μsl==-0.8885+((-0.22)=-11.0855该处局部部风压体型型系数μsl=1..085风荷载标标准值:Wk=ββgz×μz×μsl×W0((GB500009--20011)（2006年版）=11.8033×1.0000×11.0855×0.4400=00.7822kN//m2因为Wkk≤1.0kkN/m22，取Wk=1.00kN//m2，按JGJ1102-22003第5.3..2条采用用。风荷载设设计值:W:风风荷载设计计值(kN/mm2)γw:风荷载作作用效应的的分项系数数：1.4按《建筑筑结构荷载载规范》GB500009--200113.22.5规定采用用W=γww×Wk=1.44×1.0000=11.4000kN/mm2二、板强度校核核:1.石材强度度校核用MUU130级石材，其其抗弯强度度标准值为为：9.0NN/mm22石材抗抗弯强度设设计值：4.200N/mmm2石材抗抗剪强度设设计值：2.100N/mmm2校核依据据：σ≤[σ]=4..200NN/mm22Ao::石板短边边长：0..600mmBo::石板长边边长：0..900mma:计计算石板抗抗弯所用短短边长度:0.6600mb:计算石板板抗弯所用用长边长度度:0.7700mt:石材厚度:25..0mmGAKK:石板自重=7000.00NN/m2m1:四角支承承板弯矩系系数,按短边与与长边的边边长比(a/b==0.8557)查表得:0..14944Wk:风荷载标标准值:1..000kkN/m22垂直于平面的分分布水平地地震作用:qEAkk:垂直于幕幕墙平面的的分布水平平地震作用用(kNN/m2)qEAkk=5×αmax×GGAK=5×00.0800×7000.0000/10000=0.2280kNN/m2荷载组合合设计值为为：Sz=11.4×WWk+1.33×0.55×qEAAk=1..582kkN/m22应力设计计值为：σ=6××m1×Sz×b2×103/t2=66×0.11494××1.5882×0..70022×103/25..02=11.1122N/mmm21.1112N/mmm2≤4.2000N/mmm2强度可以以满足要求求2.石材剪剪应力校核核校核依据据:τmax≤[τ]τ:石板板中产生的的剪应力设设计值(N/mmm2)n:一个个连接边上上的挂钩数数量:2t:石板板厚度:25..0mmd:槽宽宽:7.00mms:槽底底总长度:60..0mmβ:系数数,取1.255对边开槽槽τ=Szz×Ao×Bo×β×10000/[nn×(t--d)×ss]=00.4944N/mmm20.4994N/mmm2≤2.1000N/mmm2石材抗剪剪强度可以以满足3.挂钩剪剪应力校核核校核依据据:τmax≤[τ]τ:挂钩钩剪应力设设计值(N/mmm2)Ap:挂挂钩截面面面积:19..600mmm2n:一个个连接边上上的挂钩数数量:2对边开槽槽τ=Szz×Ao×Bo×β×10000/(22×n×AAp)=113.6221N/mmm213.6621N//mm2≤125..000NN/mm22挂钩抗剪剪强度可以以满足三、幕墙立柱计计算:幕墙立柱按双跨跨梁力学模模型进行设设计计算：：1.荷载计算算:(1)风荷载均均布线荷载载设计值(矩形分布)计算qw::风荷载均均布线荷载载设计值(kN/mm)W:风荷载设设计值:1..400kkN/m22B:幕墙分格格宽:0.9900mqw==W×B=11.4000×0.9900=11.2600kN//m(2)地震荷载载计算qEA::地震作用用设计值(KN/mm2):GAk::幕墙构件(包括面板板和框)的平均自自重:7000N/mm2垂直于幕墙平面面的均布水水平地震作作用标准值值:qEAkk:垂直于幕幕墙平面的的均布水平平地震作用用标准值(kNN/m2)qEAkk=5×αmax×GGAk=5×00.0800×7000.0000/10000=0.2280kkN/m22γE:幕墙地震震作用分项项系数:1..3qEA==1.3××qEAkk==1.3××0.2880==0.3664kNN/m2qE：水水平地震作作用均布线线作用设计计值(矩形分布)qE=qqEA×B=00.3644×0.9900=00.3288kN//m(3)立柱弯矩矩:Mw:风荷载作作用下立柱柱弯矩(kN.mm)qw:风荷载均均布线荷载载设计值:1..260((kN/mm)Hsjccg:立柱计算算跨度:4.2200mMw=qqw×(L13+L23)/8//(L1+L2)=((2.10003+2.11003)/8//(2.1100+22.1000)×1..260=00.6955kN··mME:地震作用用下立柱弯弯矩(kN·mm):ME=qqE×(L13+L23)/8//(L1+L2)=((2.10003+2.11003)/8//(2.1100+22.1000)×0..328=00.1811kN·mmM:幕幕墙立柱在在风荷载和和地震作用用下产生弯弯矩(kN·mm)采用SWW+0.55SE组合M=Mww+0.55×ME=0..695++0.5××0.1881=0..785kkN·m2.选用立柱柱型材的截截面特性:立柱型材材号:镀锌80*660*4钢钢立柱选用的立立柱材料牌牌号:Q2335dd<=166型材强度度设计值:抗拉、抗抗压215..000NN/mm22抗剪125..0N/mmm2型材弹性性模量:E==2.100×1055N/mmm2X轴惯性性矩:Ix=34.5556cmm4Y轴惯性性矩:Iy=17.8809cmm4立柱型材材在弯矩作作用方向净净截面抵抗抗矩:Wn=11.5519cmm3立柱型材材净截面积积:An=7.3663cm22立柱型材材截面垂直直于X轴腹板的的截面总宽宽度:LTT_x=66.0000mm立柱型材材计算剪应应力处以上上(或下)截面对中中和轴的面面积矩:Ss=7.5668cm33塑性发展展系数:γ=1.0053.幕墙立柱柱的强度计计算:校核依据据:N//An+M/(γ×Wn)≤ｆa=2155.0N//mm2(拉弯构件)B:幕幕墙分格宽宽:0.9900mGAk::幕墙自重:7000N/mm2幕墙自重重线荷载:Gk=7700×BB/10000=7700×00.9000/10000=00.6300kN/mmNk:立柱受力:Nk=GGk×L=00.6300×4.2200=22.6466kNN:立立柱受力设设计值:rG:结构自重重分项系数数:1..2N=1..2×Nkk=1..2×2..646=3..175kkNσ:立立柱计算强强度(N/mmm2)(立柱为拉拉弯构件)N:立立柱受力设设计值:3..175kkNAn:立柱型材材净截面面面积:7.3363cmm2M:立立柱弯矩:0..785kkN·mWn:立柱在弯弯矩作用方方向净截面面抵抗矩:11..519ccm3γ:塑塑性发展系系数:1..05σ=N××10/AAn+M×1103/(1..05×WWn)=33.1755×10//7.3663+0..785××103/(1..05×111.5119)=669.2006N/mmm269.2206N//mm2<ｆa=2155.0N//mm2立柱强度度可以满足足4.幕墙立柱柱的刚度计计算:校核依据据:df≤L/2550df:立柱最大大挠度Du:立柱最大大挠度与其其所在支承承跨度(支点间的的距离)比值:Lt1::立柱最大大挠度所在在位置支承承跨度(支点间的的距离)2.1100mR0=[[L12/2-((L13+L23)/8((L1+L2)]×qqwk/L1=00.7099KNdf=11000××[1.44355××R0-0.4409×qqWk×L1]×L13/(244×2.11×Ix)=1.3300mmmDu=UU/(Ltt1×10000)=11.3000/(2..100××10000)=11/161151/16615<<1/2250且U<==20(跨距大于于45000mm时此此值为30)挠度可以以满足要求求！5.立柱抗剪剪计算:校核依据据:τmax≤[τ]=1225.0NN/mm22(1)Qwk:风荷载作作用下剪力力标准值(kN)R0:双跨梁长长跨端支座座反力为:R0=[[L12/2-((L13+L23)/8//(L1+L2)]×qqwk/L1=00.7099KNRa:双跨梁中中间支座反反力为:Ra=qqwk×(((L13+L23)/(88×L1×L2)+(LL1+L2)/2))=22.3633KNRb:双跨梁短短跨端支座座反力为:Rb=||qwk×(LL1+L2)-R0-Ra|=00.7099KNRc:中间支承承处梁受到到的最大剪剪力(KN)Rc=||qwk×L1-R0|=11.1811KNNQwk==max((R0,Rb,Rc)=11.1811KN(2)Qw:风风荷载作用用下剪力设设计值(kN)Qw=11.4×QQwk=11.4×11.1811=11.6544kN(3)QEk:地震作用用下剪力标标准值(kN)R0_ee:双跨梁长长跨端支座座反力为:R0_ee=[L12/2-((L13+L23)/8//(L1+L2)]×qqek/L1=00.1988KNRa_ee:双跨梁中中间支座反反力为:00.6622KNRa_ee=qek×(((L13+L23)/(88×L1×L2)+(LL1+L2)/2))=00.6622KNRb_ee:双跨梁短短跨端支座座反力为:--0.1998KNRb_ee=|qekk×(L1+L2)-R0__e-Ra_ee|=00.1988KNRc:中间支承承处梁受到到的最大剪剪力(KN)Rc=||qek×L1-R0_ee|=00.3311KNNQEk=mmax(RR0_e,RRb_e,RRc)=00.3311KN(4)QE:地地震作用下下剪力设计计值(kN)QE=11.3×QQEk=11.3×00.3311=00.4300kN(5)Q:立立柱所受剪剪力:采用Qww+0.55QE组合Q=Qww+0.55×QE=1..654++0.5××0.4330=1..869kkN(6)立柱剪应应力:τ:立立柱剪应力力:Ss:立柱型材材计算剪应应力处以上上(或下)截面对中中和轴的面面积矩:7.5568cmm3立柱型材材截面垂直直于X轴腹板的的截面总宽宽度:LTT_x=66.0000mmIx:立柱型材材截面惯性性矩:34..556ccm4τ=Q××Ss×1000/(Ixx×LT__x)=11.8699×7.5568×1100/((34.5556×66.0000)=66.8211N/mmm2τ=6..821NN/mm22<1125.00N/mmm2立柱抗剪剪强度可以以满足四、立柱与主结结构连接Lct22:连接处热热轧钢角码码壁厚:8.00mmJy:连接处热热轧钢角码码承压强度度:3005.0NN/mm22D2:连接螺栓栓公称直径径:12..0mmD0:连接螺栓栓有效直径径:10..4mm选择的立立柱与主体体结构连接接螺栓为:普通螺栓4.6级(用于热轧)L_L::连接螺栓栓抗拉强度度:1700N/mmm2L_J::连接螺栓栓抗剪强度度:1400N/mmm2采用SGG+SW+0.55SE组合N1wkk:连接处风风荷载总值值(N):N1wkk=Wk×B×HHsjcgg×10000=1.0000×00.9000×4.2200×11000=37880.0NN连接处风风荷载设计计值(N)::N1w==1.4××N1wkk==1.4××37800.0==52922.0NN1Ekk:连接处地地震作用(N):N1Ekk=qEAkk×B×HHsjcgg×10000=0.2280×00.9000×4.2200×11000=10558.4NNN1E::连接处地地震作用设设计值(N):N1E==1.3××N1Ekk==1.3××10588.4==13755.9NN1:连接处水水平总力(N):N1=NN1w+0..5×N11E=55292..0+0..5×13375.99=55980..0NN2:连接处自自重总值设设计值(N):N2k==700××B×Hssjcg==700××0.9000×4..200==26466.0NN2:连接处自自重总值设设计值(N):N2=11.2×NN2k=11.2×22646..0=33175..2NN:连连接处总合合力(N):N=(NN12+N22)0.5=(55979..96022+31775.20002)0.5=67770.77NNvb::螺栓的受受剪承载能能力:Nv:螺栓受剪剪面数目:2Nvb==2×π×D02×L_JJ/4==2×3..14×110.36602×1400/4==235991.0NN立柱型材材种类:Q2235d<=116Ncbll:用一颗螺螺栓时，立立柱型材壁壁抗承压能能力(N):D2:连接螺栓栓直径:12..000mmmNv:连接处立立柱承压面面数目:2t:立立柱壁厚:4.00mmXC_yy:立柱局部部承压强度度:3005.0NN/mm22Ncbll=D2×t×22×XC__y=12..000××4.0××2×3005.0=292280.00NNum11:立柱与建建筑物主结结构连接的的螺栓个数数:计算时应应取螺栓受受剪承载力力和立柱型型材承压承承载力设计计值中的较较小者计算算螺栓个数数。螺栓的受受剪承载能能力Nvb=233591..0N小于或等等于立柱型型材承压承承载力Ncbl=2292800.0NNum11=N/NNvb=67770.6559/233591..046=0个取2个个根据选择择的螺栓数数目，计算算螺栓的受受剪承载能能力Nvb=477182..1N根据选择择的螺栓数数目，计算算立柱型材材承压承载载能力Ncbl=5585600.0NNvb==471882.1NN>66770..7NNcbll=585560.00N>67700.7N强度可以以满足角码抗承承压能力计计算:角码材料料牌号:Q2335钢(C级螺栓)Lct22:角码壁厚:8.00mmJy:热轧钢角角码承压强强度:3005.0000N/mmm2Ncbgg:钢角码型型材壁抗承承压能力(N):Ncbgg=D2×2×JJy×Lct22×Num11=12..000××2×3005×8..000××2.0000=1177120..0N1171120.00N>67700.7N强度可以以满足五、幕墙后锚固固连接设计计计算幕墙与主主体结构连连接采用后后锚固技术术。本设计采采用扩孔型型锚栓作为为后锚固连连接件。本计算主主要依据《混混凝土结构构后锚固技技术规程》JGJ145--20044。后锚固连连接设计，应应根据被连连接结构类类型、锚固固连接受力力性质及锚锚栓类型的的不同，对对其破坏型型态加以控控制。本设设计只考虑虑锚栓钢材材抗剪复合合破坏类型型和混凝土土破坏类型型。并认为为锚栓是群群锚锚栓。本工程锚锚栓受拉力力和剪力Vgsdd:总剪力设设计值:Vgsdd=N2=3..175KKNNgsdd:总拉力设设计值:Ngsdd=N1=5..980KKNM:弯弯矩设计值值(N·mmm):e2:螺孔中心心与锚板边边缘距离:70..0mmM=V××e2/10000=3..2×700.0/11000=0..222226KN··m本设计的锚栓是是在拉剪复复合力的作作用之下工工作，所以以拉剪复合合受力下锚锚栓或植筋筋钢材破坏坏和混凝土破破坏时的承承载力，应应按照下列列公式计算算：式中----群群锚中受力力最大锚栓栓的拉力设设计值；----群群锚受拉区区总拉力设设计值；----群群锚中受力力最大锚栓栓的剪力设设计值；----群群锚总剪力力设计值；；----锚锚栓受拉承承载力设计计值；----锚锚栓受拉承承载力标准准值；----锚锚栓受剪承承载力设计计值；----锚锚栓受剪承承载力标准准值；----混混凝土锥体体受拉破坏坏承载力设设计值；----混混凝土锥体体受拉破坏坏承载力标标准值；----混混凝土楔形形体受剪破破坏承载力力设计值；；----混混凝土楔形形体受剪破破坏承载力力标准值；；γRs,,N-----锚栓钢材材受拉破坏坏，锚固承承载力分项项系数=3.110；γRs,,V-----锚栓钢材材受剪破坏坏，锚固承承载力分项项系数=3.110；γRc,,N-----混凝土锥锥体受拉破破坏，锚固固承载力分分项系数=3.000；γRc,,V-----混凝土楔楔形体受剪剪破坏，锚锚固承载力力分项系数数=2.550；γRcpp----混凝土剪剪撬受剪破破坏，锚固固承载力分分项系数=2.550；γRspp----混凝土劈劈裂受拉破破坏，锚固固承载力分分项系数=3.000；锚栓的分布如下下图所示：：锚板：X=2550.0mmmY=2000.0mmm锚栓设置：s11==150..0mms21==100..0mm锚基边距：c21==300..0mmc22==300..0mmA.锚栓钢材受拉破破坏承载力力h-----混凝土基基材厚度=200..0mm；；混凝土基材等级级：强度等等级C40；d-----锚栓杆、螺螺杆外螺纹纹公称直径径及钢筋直直径=12.00mm；do-----钻孔直径=12.00mm；df-----锚板钻孔孔直径=14.00mm；h1-----钻孔深度=105..00mmm；hef-----锚栓有效效锚固深度度=80.000mm；；Tinstt----安装扭矩=80..00N..m；fstk-----锚栓极限限抗拉强度度标准值=5000.00MMpa；As-----锚栓应力力截面面积积=84.6622mmm2；n-----群锚锚栓栓个数=4；幕墙后锚固连接接设计中的的锚栓是在轴轴心拉力与弯矩矩共同作用用下工作，弹弹性分析时时，受力最最大锚栓的的拉力设计计值应按下下列规定计计算：当时当时式中----弯弯矩设计值值（N.m）；----群群锚中受力力最大锚栓栓的拉力设设计值；----锚锚栓1及i至群锚形形心轴的垂垂直距离（mm）；----锚锚栓1及i至受压一一侧最外排排锚栓的垂垂直距离（mm）；----轴轴力N作用点至至受压一侧侧最外排锚锚栓的垂直直距离（mm）。则Nhsdd=2.2236KNN；NRRk,s==As×fstkk=442.3111KN；NRRd,s==NRk,,s/γRs,NN=133.6700KN；NRRd,s>>=Nhsd锚栓钢材材受拉破坏坏承载力满满足要求！！B.混凝土锥体受拉拉破坏承载载力----开裂混混凝土单根根锚栓受拉拉，理想混混凝土锥体体破坏时的的受拉承载载力标准值值；----单根锚锚栓或群锚锚受拉，混混凝土实有有破坏锥体体投影面面面积；----间距﹑﹑边距很大大时，单根根锚栓受拉拉，理想混混凝土锥体体破坏锥体体投影面面面积；----边距cc对受拉承承载力的降降低影响系系数；----表层混混凝土因密密集配筋的的剥离作用用对受拉承承载力的降降低影响系系数；----荷载偏偏心对受拉拉承载力的的降低影响响系数；----未裂混混凝土对受受拉承载力力的提高系系数；fcu,kk----混凝土立立方体抗压压强度标准准值=40..00；scr,NN----混凝土锥锥体破坏情情况下，无无间距效应应和边缘效效应，确保保每根锚栓栓受拉承载载力标准值值的临界间间距=2400.00；ccr,NN----混凝土锥锥体破坏，无无间距效应应和边缘效效应，确保保每根锚栓栓受拉承载载力标准值值的临界边边距=1200.00；由于是非开裂混混凝土NoRRk,c==10×((fcu,,k)0.5×((hef)1.5=445.25548KNN；Aocc,N=((scr,,N)2=576000.000mm2；Ac,,N=1326600.000mm22；Msss,N=11.00；Msrre,N==1.000；Mseec,N==1.000；Msuucr,NN=1.440；NRkk,c=1145.8853KNN；NRdd,c=NNRk,cc/γRc,NN=448.6118KN；NRdd,c>==Ngsd混凝土锥锥体受拉破破坏承载力力满足要求求！C.混凝土劈裂破坏坏承载力NRRd,spp----混凝土劈劈裂破坏受受拉承载力力设计值NRRk,spp----混凝土劈劈裂破坏受受拉承载力力标准值NRRk,c-----进行混凝凝土劈裂破破坏时的混混凝土锥体体破坏时的的受拉承载载力标准值值Mssh,spp----构件厚度h对劈裂承承载力的影影响系数Mshh,sp==(h/((2×heef))2/33<=1..5；=11.1600；NRkk,C=1122.1135KNN；NRkk,sp==Msh,,sp×NNRk,cc=1141.7725KNN；NRRd,spp=NRk,,sp/γRsp=477.2422KN；NRdd,sp>>=Ngsd混凝土劈劈裂破坏承承载力满足足要求！D.锚栓钢材受剪破破坏承载力力本设计考考虑纯剪无无杠杆臂状状态，锚栓栓受剪承载载力标准值值VRk,ss按下式计计算：则Vhsdd=0.7794KNN；VRRk,s==0.5××(π×d2/4)××fstkk==21.1156KNN；VRRd,s==VRk,,s/γRs,VV==6.8335KN；则Vhsdd=0.7794KNN；VRRd,s>>=Vhsd锚栓钢材材受剪破坏坏承载力满满足要求！！E.混凝土楔形体受受剪破坏承承载力----开裂混混凝土，单单根锚栓垂垂直构件边边缘受剪，理理想混凝土土楔形体破破坏时的受受剪承载力力标准值；；----群锚受受剪，混凝凝土破坏理理想楔形体体在侧向的的投影面面面积；----单根锚锚栓受剪，在在无平面剪剪力方向的的边界影响响﹑构件厚度度影响或相相邻锚栓影影响，混凝凝土破坏理理想楔形体体在侧向的的投影面面面积；----边距cc2/c11对受剪承承载力的降降低影响系系数；----边距与与厚度比c１/h对受剪承承载力的提提高影响系系数；----剪力角角度对受剪剪承载力的的影响系数数；----荷载偏偏心对群锚锚受剪承载载力的降低低影响系数数；----未裂混混凝土及锚锚区配筋对对受剪承载载力的提高高影响系数数；dnom-----锚栓外径=12.000mm；；lf-----剪切荷载载下锚栓的的有效长度度=80.000mm；；VooRk,cc=0.445×dnnom0..5*(llf/dnomm)^0..2*fccu,k00.5*cc11.5/11000==18.9940KNN；Aooc,V=44.5×cc12=648000.000mm2；Acc,V=396000.000mm2；Msss,v=00.90；Mssh,v=11.31；Mssα,v=1..00；Mssec,vv=0.772；Mssucr,,v=1..40；VRRk,c==13.7760KNN；VRRd,c==VRk,,c/γRc,VV=55.5044KN；VRRd,c>>=Vgsd混凝土楔楔形体受剪剪破坏承载载力满足要要求！F.混凝土剪撬破坏坏承载力VRRd,cpp----混凝土剪剪撬破坏时时的受剪承承载力设计计值VRRk,cpp----混凝土剪剪撬破坏时时的受剪承承载力标准准值K-----锚固深度h_ef对V_rkk_cp影响系数数当hef>=60mmm时，取K＝2.0VRRk,cpp=k×NNRk,cc==291..705KKN；VRRd,cpp=VRk,,cp/γRcp==116..682KKN；VRRd,cpp>=Vgsd混凝土剪剪撬破坏承承载力满足足要求！G.拉剪复合受力承承载力拉剪复合受力下下，混凝土土破坏时的的承载力，应应按照下列列公式计算算：(Nhsd/NRd,,s)2+(Vhsd/VRd,,s)2=00.04<<1锚栓钢材能够满满足要求！！(Ngsd/NRd,,c)1.5+((Vgsd/VRd,,c)1.5=00.4811<1混凝土能够满足足要求！六、幕墙预埋件件焊缝计算算根据《钢钢结构设计计规范》GB500017--20033公式7.11.1-1、7.1..1-2和7.1..1-3计算hf:角角焊缝焊脚脚尺寸8..000mmmL:角焊焊缝实际长长度1000.0000mmhe:角角焊缝的计计算厚度=0.77hf=5.6mmmLw:角角焊缝的计计算长度=L-22hf=84.00mmfhf::Q2355热轧钢板板角焊缝的的强度设计计值:1600N/mmm2βf:角角焊缝的强强度设计值值增大系数数，取值为为:1.222σm:弯弯矩引起的的应力σm=66×M/((2×hee×lw2×βf)==13.8832N//mm2σn:法法向力引起起的应力σn==N/(22×he×Lw×βf)==5.2110N/mmm2τ:剪应应力τ=V//(2×HHf×Lw)=22.3633N/mmm2σ:总应应力σ=(((σm+σn)2+τ2)0.5=119.1888σ=199.1888N/mmm2≤fhf=1660N/mmm2焊缝强度度可以满足足!七、幕墙横梁计计算幕墙横梁计算简简图如下图图所示：1.选用横梁梁型材的截截面特性:选用型材材号:XCC1\5##角钢横梁梁选用的横横梁材料牌牌号:Q2235d<=116横梁型材材抗剪强度度设计值:1225.0000N/mmm2横梁型材材抗弯强度度设计值:2115.0000N/mmm2横梁型材材弹性模量量:E==2.066×1055N/mmm2Mx横梁梁绕截面X轴(平行于幕幕墙平面方方向)的弯矩(N.mmm)My横梁梁绕截面Y轴(垂直于幕幕墙平面方方向)的弯矩(N.mmm)Wnx横横梁截面绕绕截面X轴(幕墙平面面内方向)的净截面面抵抗矩:Wnxx=3.1556cm33Wny横横梁截面绕绕截面Y轴(垂直于幕幕墙平面方方向)的净截面面抵抗矩:Wnyy=3.1557cm33型材截面面积:A==4.7448cm22γ塑性发发展系数，可可取1.0552.幕墙横梁梁的强度计计算:校核依据据:Mx/γWnx+My/γWny≤f=2115.0横梁上分分格高:0.6600m横梁下分分格高:0.6600mH-----横梁受荷荷单元高(应为上下下分格高之之和的一半半):0..600mml-----横梁跨度,l=9000mm(1)横梁在自自重作用下下的弯矩(kN·mm)GAk::横梁自重:7000N/mm2Gk:横梁自重重荷载线分分布均布荷荷载标准值值(kN/mm):横梁自重重受荷按上上单元高:0.6600mGk=7700×HH/10000=7700×00.6000/10000=00.4200kN/mmG:横横梁自重荷荷载线分布布均布荷载载设计值(kN/mm)G=1..2×Gkk=1..2×0..420=0..504kkN/mMy:横梁在自自重荷载作作用下的弯弯矩(kN·mm)My=GG×B2/8=00.5044×0.99002/8=00.0511kN·mm(2)横梁在风风荷载作用用下的弯矩矩(kN·mm)风荷载线线分布最大大集度标准准值(梯形分布)qwk==Wk×H==1.0000×0..600==0.6000KN//m风荷载线线分布最大大集度设计计值qw=11.4×qqwk=11.4×00.6000=00.8400kN/mmMxw::横梁在风风荷载作用用下的弯矩矩(kN·mm)Mxw==qw×B2×(3--H2/B2)/244==0.8440×0..90022×(3--0.60002/0.99002)/244==0.0772kN··m(3)地震作用用下横梁弯弯矩qEAkk:横梁平面面外地震作作用:βE:动力放大大系数:5αmaxx:地震影响响系数最大大值:0..080GAk::幕墙构件件自重:7700NN/m2qEAkk=5×αmax×700//10000=5×00.0800×7000/10000=0.2280kNN/m2qex::水平地震震作用最大大集度标准准值B:幕幕墙分格宽宽:0.9900m水平地震震作用最大大集度标准准值(梯形分布)qex==qEAkk×H==0.2880×0..600==0.1668KN//mqE:水平地震震作用最大大集度设计计值γE:地震作用用分项系数数:1..3qE=11.3×qqex=11.3×00.1688=00.2188kN/mmMxE::地震作用用下横梁弯弯矩:MxE==qE×B2×(3--H2/B2)/244==0.2118×0..90022×(3--0.60002/0.99002)/244==0.0119kN··m(4)横梁强度度:σ:横横梁计算强强度(N/mmm2):采用SGG+SW+0.55SE组合Wnx::横梁截面面绕截面X轴的净截截面抵抗矩矩:3.1156cmm3Wny::横梁截面面绕截面Y轴的净截截面抵抗矩矩:3.1157cmm3γ:塑塑性发展系系数:1..05σ=1003×My/(1..05×WWny)+1103×Mxw/(11.05××Wnx)+00.5×1103×MxE/(11.05××Wnx)=440.0998N/mmm240.0098N//mm2<ｆa=2155.0N//mm2横梁正应应力强度可可以满足3.幕墙横梁梁的抗剪强强度计算:校核依据据:τx=Vy×Sx/(Ix×tx)≤125..0N/mmm2校核依据据:τy=Vx×Sy/(Iy×ty)≤125..0N/mmm2Vx-----横梁竖直直方向(X轴)的剪力设设计值N；Vy-----横梁水平平方向(Y轴)的剪力设设计值N；Sx-----横梁截面面计算剪应应力处以上上(或下)截面对中中性轴(X轴)的面积矩=3.2443cm33；Sy-----横梁截面面计算剪应应力处左边边(或右边)截面对中中性轴(Y轴)的面积矩=3.2441cm33；Ix-----横梁绕截截面X轴的毛截截面惯性矩矩=11.2253cmm4；Iy-----横梁绕截截面y轴的毛截截面惯性矩矩=11.2257cmm4；tx-----横梁截面面垂直于X轴腹板的的截面总宽宽度=6.0mmm；ty-----横梁截面面垂直于Y轴腹板的的截面总宽宽度=7.0mmm；f-----型材抗剪剪强度设计计值=1255.0N//mm2；(1)Qwk:风荷载作作用下横梁梁剪力标准准值(kN)Wk:风荷载标标准值:1..000kkN/m22B:幕幕墙分格宽宽:0.9900m风荷载呈呈梯形分布布时：Qwk==Wk×H×BB×(1--H/B//2)/22=1..000××0.6000×0..900××(1-00.6000/(0..900××2))//2==0.1880kN(2)Qw:风风荷载作用用下横梁剪剪力设计值值(kN)Qw=11.4×QQwk=11.4×00.1800=00.2522kN(3)QEk:地震作用用下