鋁單板幕墻設(shè)計計算書

1、百度文庫-讓每個人平等地提升自我緊固件機械性能緊固件機械性能緊固件機械性能,垂直于建筑物鋁單板幕墻設(shè)計計算書I.設(shè)計依據(jù)：/建筑幕墻 GB/T 21086-2007玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ 102-2003金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ 133-2001 /玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T 139-2001建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB 50068-2001民用建筑設(shè)計通則 GB 50352-2005建筑設(shè)計防火規(guī)范GB 50016-2006高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范GB 50045-95 (2005年版)建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB 50057-94 (2000年版)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)

2、一標(biāo)準(zhǔn)GB 50068-2001 中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖GB18306-2000建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50104-2001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009-2001(2006 年版)建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB 50011-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB 50010-2002鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB 50017-2003冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB 50018-2002建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測方法GB/T 18250-2000建筑幕墻抗震性能振動臺試驗方法GB/T 18575-2001高耐候結(jié)構(gòu)鋼GB/T 4171-2000焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼GB/T 4172-2000不銹鋼和耐熱鋼牌號及化學(xué)成分GB/T 2

3、0878-2007鋁合金建筑型材第 1部分： 基材GB/T鋁合金建筑型材第 2部分：陽極氧化、著色型材GB/T一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材第1部分一般要求GB/T一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材第2部分力學(xué)性能GB/T一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材第1部分尺寸偏差GB/T螺栓、螺釘和螺柱GB螺母粗牙螺紋GB螺母細牙螺紋GB緊固件機械性能自攻螺釘GB緊固件機械性能不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱 GB緊固件機械性能不銹鋼螺母GB螺紋緊固件應(yīng)力截面積和承載面積GB/T鋁板幕墻 板基YS/鋁板幕墻氟碳噴漆鋁單板YS/鋁塑復(fù)合板 GB/T 17748-1999鋁塑復(fù)合板用鋁帶YS/T432-2000建筑用鋁型材、鋁板

4、氟碳涂層JG 133-2000混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2004混凝土用膨脹型、擴孔型錨栓JG160-2004混凝土接縫用密封膠JC/T 881-2001建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊 (第二版)BKCADPMI成系統(tǒng)(BKCADPM200版)n .基本計算公式：(1) .場地類別劃分：地面粗糙度可分為 A B、C、D四類：- -A類指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)；- -B 類指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)；- -C類指有密集建筑群的城市市區(qū)；- -D類指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)。本工程為：山東，按 C類地區(qū)計算風(fēng)荷載。、(2) .風(fēng)荷載計算：幕墻屬

5、于薄壁外圍護構(gòu)件，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001(2006年版)規(guī)定采表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下述公式計算：1當(dāng)計算主要承重結(jié)構(gòu)時/Wk=3zp szW。(GB50009)2 當(dāng)計算圍護結(jié)構(gòu)時/Wk= 3 gz 科 s1 科 zW0( GB50009)式中：其中：Wk-垂直作用在幕墻表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2);3 gz-高度Z處的陣風(fēng)系數(shù)，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001第條取定。根據(jù)不同場地類型，按以下公式計算：3 gz=K(1+2科f)其中K為地區(qū)粗糙度調(diào)整系數(shù)，科f為脈動系數(shù)。經(jīng)化簡，得：A 類場地：3 gz=X1+ X (Z/10)B 類場地：3 gz

6、=X1+(Z/10)C 類場地：3 gz=X1+ X(Z/10)D 類場地：3 gz=X1+ X (Z/10)科z-風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001第條取定。/ 根據(jù)不同場地類型，按以下公式計算：A 類場地：z=X (Z/10)B 類場地：z=X (Z/10)22C 類場地：pz=x(Z/10)a.無地震作用效應(yīng)組合時，承載力應(yīng)符合下式要求:D 類場地：z=X(Z/10)按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001(2006年版)第條驗算圍護構(gòu)件及其連接的強度時，可按下列規(guī)定采用局部風(fēng)壓體型系數(shù)科si :/一、外表面3 .正壓區(qū)按表采用；/4 .負壓區(qū)/一 對墻面，取

7、一對墻角邊，取二、內(nèi)表面對封閉式建筑物，按表面風(fēng)壓的正負情況取或。注：上述的局部體型系數(shù)v S1 (1)是適用于圍護構(gòu)件的從屬面積 A小于或等于1m2的情況，當(dāng)圍護構(gòu)件的從屬面積 A大于 或等于10m2時，局部風(fēng)壓體型系數(shù)v s1 (10)可乘以折減系數(shù)，當(dāng)構(gòu)件的從屬面積小于 10m2而大于1m2時，局部風(fēng)壓體 型系數(shù)v s1 (A)可按面積的對數(shù)線性插值，即gs1 (A) = gs1 (1) +gs1 (10) -gs1 (1) logA本工程屬于B類地區(qū)，故科z=(Z/10)W 0-基本風(fēng)壓，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001附表給出的50年一遇的風(fēng)壓采用，但不得小于R,山東地區(qū)取

8、為R(3) .地震作用計算：q EA= 3 eX m max* GK其中：q EAL-水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值3 e-動力放大系數(shù)，按取定“max-水平地震影響系數(shù)最大值，按相應(yīng)抗震設(shè)防烈度和設(shè)計基本地震加速度取定：6 max選擇可按JGJ102-2003中的表進行。表水平地震影響系數(shù)最大值“max抗震設(shè)防烈度6度7度8度(X max注：7、8度時括號內(nèi)數(shù)值分別用于設(shè)計基本地震速度為和的地區(qū)。設(shè)計基本地震加速度為，抗震設(shè)防烈度 設(shè)計基本地震加速度為，抗震設(shè)防烈度6度7度(X ma尸5 ma=設(shè)計基本地震加速度為，抗震設(shè)防烈度7度5 ma=設(shè)計基本地震加速度為，抗震設(shè)防烈度8度5 ma=設(shè)計基本地震加

9、速度為，抗震設(shè)防烈度8度(X ma尸設(shè)計基本地震加速度為，抗震設(shè)防烈度9度5 ma=山東設(shè)計基本地震加速度為，抗震設(shè)防烈度為8居t,故取aG AK- 幕墻構(gòu)件的自重(N/m2)(4).作用效應(yīng)組合：一般規(guī)定，幕墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)按下列規(guī)定驗算承載力和撓度:max=b.有地震作用效應(yīng)組合時，承載力應(yīng)符合下式要求：S E W R/ 丫 RE式中S-荷載效應(yīng)按基本組合的設(shè)計值；SE-地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)按基本組合的設(shè)計值；R-構(gòu)件抗力設(shè)計值；丫 0-結(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性系數(shù)，應(yīng)取不小于；丫 RL-結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)，應(yīng)取；c.撓度應(yīng)符合下式要求：d f W d f,|imdf-構(gòu)件在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值或

10、永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下產(chǎn)生的撓度值；d f,lim 構(gòu)件撓度限值；d.雙向受彎的桿件，兩個方向的撓度應(yīng)分別符合dfWdf,|im的規(guī)定。幕墻構(gòu)件承載力極限狀態(tài)設(shè)計時，其作用效應(yīng)的組合應(yīng)符合下列規(guī)定：7 有地震作用效應(yīng)組合時，應(yīng)按下式進行：S=丫 gSgk+ 丫 w。wSw+ Y E 4)eSek8 無地震作用效應(yīng)組合時，應(yīng)按下式進行：S=丫 gSGk+ 少 wy wSwKS-作用效應(yīng)組合的設(shè)計值；S Gk-永久荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；S W-風(fēng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；S Ek-地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；丫 G永久荷載分項系數(shù)；丫 w-風(fēng)荷載分項系數(shù)；r E-地震作用分項系數(shù)；4W-風(fēng)荷載的組合值系數(shù)；/少曰-地震作用

11、的組合值系數(shù)；/進行幕墻構(gòu)件的承載力設(shè)計時，作用分項系數(shù)，按下列規(guī)定取值：一般情況下，永久荷載、風(fēng)荷載和地震作用的分項系數(shù)丫0 丫 W 丫 E應(yīng)分別取、和；當(dāng)永久荷載的效應(yīng)起控制彳用時，其分項系數(shù)丫G應(yīng)取；此時，參與組合的可變荷載效應(yīng)僅限于豎向荷載效應(yīng)；當(dāng)永久荷載的效應(yīng)對構(gòu)件利時，其分項系數(shù)丫G的取值不應(yīng)大于?？勺冏饔玫慕M合系數(shù)應(yīng)按下列規(guī)定采用：一般情況下，風(fēng)荷載的組合系數(shù)少W應(yīng)取，地震作用于的組合系數(shù)少E應(yīng)取。對水平倒掛玻璃及框架，可不考慮地震作用效應(yīng)的組合，風(fēng)荷載的組合系數(shù)少加取(永久荷載的效應(yīng)不起控制作用時)或(永久荷載的效應(yīng)起控制作用時 )。 幕墻構(gòu)件的撓度驗算時，風(fēng)荷載分項系數(shù)丫W(wǎng)和

12、永久荷載分項系數(shù)均應(yīng)取，且可不考慮作用效應(yīng)的組合。m.材料力學(xué)性能：材料力學(xué)性能，主要參考JGJ 102-2003玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范。(1).鋁合金型材的強度設(shè)計值應(yīng)按表的規(guī)定采用。表 鋁合金型材的強度設(shè)計值fa (N/mmi)鋁合金牌號狀 態(tài)壁厚(mrm強度設(shè)計值fa抗拉、抗壓抗剪局部承壓6061T4不區(qū)分T6不區(qū)分6063T5不區(qū)分T6不區(qū)分6063AT5三10 10T6三10 10(3).熱軋鋼材的強度設(shè)計值應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003的規(guī)定采用，也可按表采用。表 熱軋鋼材的強度設(shè)計值fs(N/mm)鋼材牌號厚度或直徑d (mrm抗拉、抗壓、抗彎抗男端面承壓Q

13、235dw 1621512532516d4020512040d60200115Q345 d 1631018040016d3529517035d50265155注：表中厚度是指計算點的鋼材厚度；對軸心受力桿件是指截面中較厚鋼板的厚度牌號合金狀態(tài)a抗拉強度f?？辜魪姸萬l1060H14、 H24、 H446551291050H14、 H24 、 H44755834H4812093541100H14、 H24、 H449574433003H16、 H2614511365H14、 H24、 H44115895230040604727H4214010963H14、 H24170132763005H429

14、57443H14、 H24、 H4413510561H46160124、723105H25130101585005H14、 H24、 H441158952H4290704050520655129H4213010158H441751367957540806236H4214010963H14、 H24、 H4416012472H16、 H26、 H4619014885(2).單層鋁板的強度設(shè)計值應(yīng)按表的規(guī)定采用。表單層鋁板強度設(shè)計值(N/mm 2)(4).冷成型薄壁型鋼的鋼材的強度設(shè)計值應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50018-2002的規(guī)定，可按表采用。鋼材牌號抗拉、抗壓、抗彎 f ts抗剪

15、f vs端面承壓(磨平頂緊)f csQ235205120310Q345300175400表b冷成型薄壁型鋼的強度設(shè)計值(5).不銹鋼型材和棒材的強度設(shè)計值可按表采用。牌號(T抗拉強度f ts1抗剪強度f vs1端面承壓強度 f cs106Cr19Ni10S3040820517810424606Cr19Ni10NS30458275，239139330022Cr19Ni10S3040317515288210022Cr19Ni10NS3045324521312429406Cr17Ni12Mo2S3160820517810424606Cr17Ni12Mo2NS31658275239139330022a

16、17Ni12Mo2 /S3160317515288210022a17Ni12Mo2NS31653245213124294表不銹鋼型材和棒材的強度設(shè)計值(6).玻璃幕墻材料的彈性模量可按表的規(guī)定采用。表 材料的彈性模量 E (N/mnm)材料丫 g材料丫 g普通玻璃、夾層玻璃、鋼化玻璃、半鋼化玻璃礦棉玻璃棉鋼材巖棉鋁合金表材料的重力密度丫 g(kN/m3)材料E玻璃x 105鋁合金x 105鋼、不銹鋼X 105消除應(yīng)力的高強鋼絲X 105不銹鋼絞線X 10 X 10高強鋼絞線X 105鋼絲繩X 105 X 105注：鋼絞線彈性模量可按實測值采用。(7).玻璃幕墻材料的泊松比可按表的規(guī)定采用。表材

17、料的泊松比u材料材料玻璃鋼、不銹鋼鋁合金 高強鋼絲、鋼絞線(8).玻璃幕墻材料的線膨脹系數(shù)可按表的規(guī)定采用。表材料的線膨脹系數(shù)a(1/ C)材料a材料a玻璃X 10-5 X 10-5不銹鋼板X 10-5鋼材X 10-5混凝土X 10-5鋁材X 10-5砌磚體 X10-5(9).玻璃幕墻材料的重力密度標(biāo)準(zhǔn)值可按表的規(guī)定采用。、風(fēng)荷載計算標(biāo)高為處風(fēng)荷載計算W 0:基本風(fēng)壓2、W 0= kN/m、3 gz：高處陣風(fēng)系數(shù)(按B類區(qū)計算)3 gz=x 1+(Z/10)二科zJ高處風(fēng)壓高度變化系數(shù) (按B類區(qū)計算):(GB50009-2001)(2006 年版)科 z=(Z/10)=10)=科sl :局部

18、風(fēng)壓體型系數(shù)(墻面區(qū))板塊(第1處)X =該處從屬面積為：I sl (A)= I sl (1)+ I sl (10)- I sl (1) Xlog(A)=-+ x =a sl =+=該處局部風(fēng)壓體型系數(shù)科sl =風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：W k=3 gzX zX sl XW0(GB50009-2001)(2006 年版)= XXX21k=kN/m風(fēng)荷載設(shè)計值：W:風(fēng)荷載設(shè)計值(kN/m2)丫 w：風(fēng)荷載作用效應(yīng)的分項系數(shù)：按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001規(guī)定采用2X.W= 丫 wx W=x =m二、D板強度校核：/校核依據(jù)：= =M/W=6 mx q x L2x 刀 /t 2w fa=mm2L

19、x：寬度：/L y：高度：/L: D板短邊邊長度：/t:金屬板厚度：/m 1：跨中彎矩系數(shù)，按短邊與長邊的邊長比=查表得：m x：固端彎矩系數(shù)，按短邊與長邊的邊長比=查表得：m y：固端彎矩系數(shù)，按短邊與長邊的邊長比=查表得：W k：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：m 2垂直于平面的分布水平地震作用：/ q EAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(kN/m 2)q EAk=5X m max* Gk=5 XX 10002=m荷載設(shè)計值為：q= x W+x x qEAk 2=m0 =(Wk+XqEA0 XL4X 109/Et 4ri :折減系數(shù)，按0 =查表得：板所受最大彎矩應(yīng)力值為：(T =6x mx qx L

20、2x 103x r /t 2 2=mmmm 2 mmi強度可以滿足要求板撓度校核：校核依據(jù)：f/Lw 1/100f i：撓度系數(shù)，按短邊與長邊的邊長比= 查表得：L:短邊邊長：t： 板厚度：E:彈性模量：mm2v: 泊松比：D: 板彎曲剛度：D=E Xt3/12/(1-v 2)/100000板撓度：U=10 4Xf iXWX L4X Y /D板撓度與邊長比值：D u=U/L/1000 1/100板撓度可以滿足要求入E板強度校核：校核依據(jù)：=M/W=6X mx q x L2 x r /t 2 fa=mm2L x: E板寬度：L y: E板高度：L: E板短邊長：t:金屬板厚度：W k:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)

21、值：m 2垂直于平面的分布水平地震作用：q EAk垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(kN/m 2)q EAk=5X m max* GAk=5 XX 10002=m荷載設(shè)計值為：q= x W+ x x qEAk2=mm 1：跨中彎矩系數(shù)，按短邊與長邊的邊長比= 查表得：m x：固端彎矩系數(shù)，按短邊與長邊的邊長比= 查表得：m y：固端彎矩系數(shù)，按短邊與長邊的邊長比= 查表得：0 =(Wk+ X qEAkl X L4X 109/Et 4ri ：折減系數(shù)，按0 =查表得：E板所受的最大彎矩應(yīng)力值為:b=6xmx qx l2x 103x 刀 /t 22、=mmmm 2 mm強度可以滿足要求E板撓度校核

22、：校核依據(jù)：f/LW 1/100f 1：撓度系數(shù)，按短邊與長邊的邊長比 = 查表得：L x： E板寬度：L y： E板高度：L: E板短邊長：t： 板厚度：E: 彈性模量：mm2v: 泊松比：D: 板彎曲剛度：/D=E xt3/12/(1-v 2)/100000/板撓度：U=10 4Xf1X WX L4X r /D板撓度與邊長比值：D u=U/L/1000 1/100 E 板撓度可以滿足要求四、/F板強度校核：校核依據(jù)：=M/W=6 mx q x L2x 刀 /t 2w fa=mm2L x：寬度：L y：高度：L: 短邊長：t：金屬板厚度：m 1：跨中彎矩系數(shù)，按短邊與長邊的邊長比=查表得：m

23、 x：固端彎矩系數(shù),按短邊與長邊的邊長比=查表得：m y：固端彎矩系數(shù)，按短邊與長邊的邊長比=查表得：W k：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：m 2垂直于平面的分布水平地震作用：q EAk垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(kN/m 2)q EA=5 X m maxX GK=5 XX 10002 =m荷載設(shè)計值為：q= x W+x x qEAk2J=m0 =(Wk+X qEAk) XL4X 109/Et 4/ri ：折減系數(shù)，按。=查表得：板所受的最大截面彎矩應(yīng)力值為：er =6X mXqXL2x103Xr1 /t 22=mmmm 2 mmi強度可以滿足要求板撓度校核：校核依據(jù)：f/LW 1/100f 1：撓度系

24、數(shù)，按短邊與長邊的邊長比 =查表得：L x：短邊邊長：t： 板厚度：E: 彈性模量：mm2v: 泊松比：D： 板彎曲剛度：D=E xt3/12/(1-v 2)/100000板撓度：U=10 4Xf iX WX L4X Y /D板撓度與邊長比值：D u=U/L/1000 1/100板撓度可以滿足要求五、支座處強度校核：1 .支座處校核依據(jù)：根據(jù)一根肋兩側(cè)相鄰兩板格的支承情況，先求肋兩側(cè)的固端彎矩系數(shù)，平均后為此處彎矩 系數(shù)：m支=(m支+m支)/2校核依據(jù)：=M/W=6 m支x qx L2X 刀 /t 2wfa=mn2 2.支座強度校核：D,E 之間：肋側(cè)D板格固端彎矩系數(shù)= 肋側(cè)E板格固端彎矩

25、系數(shù)= 支座彎矩系數(shù)：m=(mdx+mex)/2 = mer =6 x m支 x q x L2 x 103 x 刀 /t 2 2=mmmm 2w mrm強度可以滿足要求E,F 之間：肋側(cè)E板格固端彎矩系數(shù)=肋側(cè)F板格固端彎矩系數(shù)=支座彎矩系數(shù)：m=(mfy+mey)/2 = mer =6 x m支 x q x L2 x 103 x 刀 /t 2 2 =mmmm 2w mrm強度可以滿足要求六、固定片(壓板)計算：W fg_x：計算單元總寬為H fg_y：計算單元總高為/H yb1：壓板上部分高為/H yb2：壓板下部分高為W yb：壓板長為 H yb：壓板寬為 B yb：壓板厚為 D yb：壓

26、板孔直徑為/W k：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為(kN/m2)q EAk垂直于幕墻平面的分布水平地震作用為(kN/m2)(不包括立柱與橫梁彳來的地震作用 )A:每個壓板承受作用面積(m2)A=(W fg_x/1000/2) X (Hyb1+Hyb2)/1000/2 =2) X +/2 / =(m2)P wk：每個壓板承受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(KN)P wk=WX A=X =(KN)j P w：每個壓板承受風(fēng)荷載設(shè)計值 (KN) P w=XPwk=X=(KN)M w：每個壓板承受風(fēng)荷載產(chǎn)生的最大彎矩M w=xPwX (Wyb/2)= X X 2)=P ek：每個壓板承受地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(KN)P ek=q

27、EAKX A=x =(KN)P e：每個壓板承受地震作用設(shè)計值(KN)P e= X Pek=X =(KN)M e：每個壓板承受地震作用產(chǎn)生的最大彎矩M e=X PeX (Wyb/2)= x X 2)=采用Sw+組合M：每個壓板承受的最大彎矩M=M w+X M=+X =W:壓板截面抵抗矩(mm3)_一 2 一W=(H yh-Dyb) X Byb )/6=(=(mm )I:壓板截面慣性矩(mnm)I = (Hyh-Dyb) XByb3)/12=( =(mm4)b =106x M/W=10x = (N/mm2)o- =(N/mn2) & (N/mm2)強度滿足要求/U: 壓板變形(mm)U= X10

28、00X 2X(Pwk+XPek)XWb3/(48 XEXI) 5=x 1000X +X X (24 x X 10 XD u：壓板相變形(mm)D u=U/L=U/(Wyb/2)=D u=2X(Pw+X Fe)=(N)滿足要求七、幕墻立柱計算：幕墻立柱按雙跨梁力學(xué)模型進行設(shè)計計算：1.荷載計算：(1)風(fēng)荷載均布線荷載設(shè)計值(矩形分布)計算q w：風(fēng)荷載均布線荷載設(shè)計值(kN/m)2W:風(fēng)何載設(shè)計值：mB：幕墻分格寬：q w=W B= x =kN/m立柱彎矩：M w風(fēng)荷載作用下立柱彎矩q w風(fēng)荷載均布線荷載設(shè)計值：(kN/m)H sjcg：立柱計算跨度：M -qwX (Li3+L23)/8/(L

29、1+L2)=+/8/+ x=kN mM e：地震作用下立柱彎矩(kN m):M E=qEX (Li3+L23)/8/(L 1+L2)=+/8/+ x= mM:幕墻立柱在風(fēng)荷載和地震作用下產(chǎn)生彎矩(kN m)采用Sw+組合M=M w+X ME=+ x= m2 .選用立柱型材的截面特性：立柱型材號：熱鍍鋅方鋼管60X60X5/選用的立柱材料牌號:Q235 d=16型材強度設(shè)計值：抗拉、抗壓mrm抗剪mm型材彈性模量：E= x 105N/mn2X軸慣性矩：I x=Y軸慣性矩：I y=、立柱型材在彎矩作用方向凈截面抵抗矩：Wn=立柱型材凈截面積：A n=立柱型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：LT_x

30、= 立柱型材計算剪應(yīng)力處以上(或下)截面對中和軸的面積矩：S s =塑性發(fā)展系數(shù)：丫=3 .幕墻立柱的強度計算：校核依據(jù)：N/A n+M/( 丫 x W) w f a=m向拉彎構(gòu)件)B：幕墻分格寬：G Ak：幕墻自重：68N/m 2幕墻自重線荷載：G k=68 X B/1000=68 X1000=mN k：立柱受力：N k=GX L=xN：立柱受力設(shè)計值：r g：結(jié)構(gòu)自重分項系數(shù)：N= XM=X (T ：立柱計算強度(N/mm2)(立柱為拉彎構(gòu)件)N：立柱受力設(shè)計值：A n：立柱型材凈截面面積：M：立柱彎矩： mW n：立柱在彎矩作用方向凈截面抵抗矩：丫 ：塑性發(fā)展系數(shù)：(T =NX 10/A

31、n+MX 103/ X W)=X10/+X103/X2=mmmm 2 f a=mrm立柱強度可以滿足4 .幕墻立柱的剛度計算：校核依據(jù)：d f L/250d f：立柱最大撓度D u：立柱最大撓度與其所在支承跨度(支點間的距離)比值:L ti：立柱最大撓度所在位置支承跨度(支點間的距離)R 0=Li2/2-(L i3+L23)/8(L 1+L2) X qwk/L 13-d f=1000X X X qwkX Li X Li /(24 X X I x)=D u=U/(Lti X 1000)=X 1000)=1/3141/314 1/250 且 U (L ；+L23)/(8 X Li X L/+(L

32、m2)/2)R b_e：雙跨梁短跨端支座反力為：R b_e=|q ekX (Ll + L2)-Ro_eRa_e|R c：中間支承處梁受到的最大剪力(KN)/R c=|q ekX Ll-Ro_e| =KNQ Ek=max(R_e,Rb_e,Rc)=KN(4)Q e：地震作用下剪力設(shè)計值(kN)Q E=XQk=x(5)Q：立柱所受剪力：采用Q+組合Q=Q w+x Qe =+ x(6)立柱剪應(yīng)力：T ：立柱剪應(yīng)力：S s：立柱型材計算剪應(yīng)力處以上(或下)截面對中和軸的面積矩立柱型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：LT_x=I x：立柱型材截面慣性矩：t =QX &X 100/(1 x X LT_x)

33、=XX 100/ x2 =mm22r=mm mm立柱抗剪強度可以滿足八、立柱與主結(jié)構(gòu)連接L ct2：連接處熱軋鋼角碼壁厚：J y：連接處熱軋鋼角碼承壓強度：mm2D 2：連接螺栓公稱直徑：D 0：連接螺栓有效直徑：選擇的立柱與主體Z構(gòu)連接螺栓為 ：不銹鋼螺栓 A1,A2組50L_L：連接螺栓抗拉強度：230N/mm2L_J：連接螺栓抗剪強度：175N/mm2米用SG+S/+組合N iwk：連接處風(fēng)荷載總值(N)：N iwk=Vk/x BX Hjcg X 1000= XXX 1000連接處風(fēng)荷載設(shè)計值(N)：N 椅 XNwk = xN 1Ek：連接處地震作用(N)：N 1Ek=qEAkX BX

34、Hjcg X 1000= XXX 1000N 1E：連接處地震作用設(shè)計值(N)：N 1E= X NiEk= xN 1：連接處水平總力(N)：N 1=Nw+X Nie =+ XN 2：連接處自重總值設(shè)計值(N)：/N 2k=68XBXHjcg/=68 x xN 2：連接處自重總值設(shè)計值(N)：/N 2=X 電= XN：連接處總合力(N)：/N=(N 12+N22) =+N vb：螺栓的受剪承載能力：N v：螺栓受剪面數(shù)目：2N vb=2X 兀 X D02X L J/4=2 XXX 175/4立柱型材種類：Q235 dN cbl = 強度可以滿足角碼抗承壓能力計算：角碼材料牌號：Q235鋼（C級螺

35、栓）L ct2：角碼壁厚：J y：熱軋鋼角碼承壓強度：mm2N cbg：鋼角碼型材壁抗承壓能力（N）：N cbg=D?X 2 X J y X Lct2 X Num1= X 2X 305XX強度可以滿足九、幕墻后錨周連接設(shè)計計算幕墻與主體結(jié)構(gòu)連接采用后錨固技術(shù)。本設(shè)計采用化學(xué)植筋作為后錨固連接件。本計算主要依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ 145-2004。后錨固連接設(shè)計，應(yīng)根據(jù)被連接結(jié)構(gòu)類型、錨固連接受力性質(zhì)及錨栓類型的不同，對其破壞型態(tài)加以控制。本設(shè)計只考慮錨栓鋼材抗剪復(fù)合破壞類型和混凝土破壞類型。并認為錨栓是群錨錨栓。本工程錨栓受拉力和剪力V黑：總剪力設(shè)計值：V gsd=NN 黑：總拉力

36、設(shè)計值：N gsd=NiM：e 2：M=V彎矩設(shè)計值（N mm）：螺孔中心與錨板邊緣距離X氏/1000X 1000= m本設(shè)計的錨栓是在拉剪復(fù)合力的作用之下工作，所以拉剪復(fù)合受力下錨栓或植筋鋼材破壞和混凝土破壞時的承載力，應(yīng)按照下列公式計算：hNSdNRd,sNRd,SnSLNRd,c式中NSdNRk,sRs,NVRk,s,s)1.5Rs,V,cNRd,cN Rk,cRc,NVRk,cRc,V群錨中受力最大錨栓的拉力設(shè)計值;群錨受拉區(qū)總拉力設(shè)計值;群錨中受力最大錨栓的剪力設(shè)計值;群錨總剪力設(shè)計值;Rd ,s錨栓受拉承載力設(shè)計值;NRk，s - 錨栓受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值;VRd,s錨栓受剪承載力設(shè)計

37、值;VRk，S -錨栓受剪承載力標(biāo)準(zhǔn)值;Rd ,c混凝土錐體受拉破壞承載力設(shè)計值;N Rk ,c混凝土錐體受拉破壞承載力標(biāo)準(zhǔn)值;混凝土基材等級：強度等級C35;d-錨栓桿、螺桿外螺紋公稱直徑及鋼筋直徑=;d o- 鉆孔直徑=;d f-錨板鉆孔直徑=;h i鉆孔深度=;h ef- 1錨栓有效錨固深度=；T inst安裝扭矩=；f stk - 錨栓極限抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值=；A s錨栓應(yīng)力截面面積二;n- 群錨錨栓個數(shù)=4;幕墻后錨固連接設(shè)計中的錨栓是在軸心拉力與彎矩共同作用下工作，彈性分析時，受力最大錨栓的拉力設(shè)VRd,c混凝土楔形體受剪破壞承載力設(shè)計值；VRk,c -混凝土楔形體受剪破壞承載力標(biāo)準(zhǔn)值

38、;計值應(yīng)按下列規(guī)定計算：當(dāng)_N M y10時n V丫 RS,N-錨栓鋼材受拉破壞，錨固承載力分項系數(shù)=；丫 Rs,V-錨栓鋼材受剪破壞，錨固承載力分項系數(shù)=；丫 Rc,N-混凝土錐體受拉破壞，錨固承載力分項系數(shù)=丫 Rc,V-混凝土楔形體受剪破壞，錨固承載力分項系數(shù)丫 Rcp-混凝土剪撬受剪破壞，錨固承載力分項系數(shù)=；丫 Rsp-混凝土劈裂受拉破壞，錨固承載力分項系數(shù) 、二, 錨栓的分布如下圖所示：U SL1當(dāng)RJM y0時n VhN SdhN Sd(N LM Yi2YiM)Y,2錨板：X=Y=錨栓設(shè)置：s11 =s21 =錨基邊距：式中M -彎矩設(shè)計值（）；無邊緣效應(yīng)： c10*h efA.

39、錨栓鋼材受拉破壞承載力h-混凝土基材厚度二;NSdYi, YiYi, Yi群錨中受力最大錨栓的拉力設(shè)計值;-錨栓1及i至群錨形心軸的垂直距離（-錨栓1及i至受壓一側(cè)最外排錨栓的垂直距離L -軸力N作用點至受壓一側(cè)最外排錨栓的垂直距離（則N幻=;NRk,s=AXfstk=；NRd,s = NRk,s/ 丫 Rs,N=；NRd,s=Nsd錨栓鋼材受拉破壞承載力滿足要求!mm);mm)。=;VRd,s=VRk,s/ R Rs,V=1錨栓鋼材能夠滿足要求!D.后補錨栓拉拔實驗拉拔力計算: 計算公式：在做拉拔實驗時，單個錨栓的實驗值應(yīng)不小于N拔2T ：剪應(yīng)力T =V/(2 X Hf X Lw)2=mmb

40、 :總應(yīng)力(T =( (T m+ (T n) + T )o- =mmic f hf=160N/mm焊縫強度可以滿足！十一、幕墻橫梁計算幕墻橫梁計算簡圖如下圖所示:1.選用橫梁型材的截面特性：選用型材號：等邊角鋼L50X50X4丫塑性發(fā)展系數(shù)，可取2.幕墻橫梁的強度計算選用的橫梁材料牌號：Q235 d=Vsd錨栓鋼材受剪破壞承載力滿足要求！C.拉剪復(fù)合受力承載力拉剪復(fù)合受力下，混凝土破壞時的承載力，應(yīng)按照下列公式計算:(Nhsd/NRd,s)2+(Vhsd/VRd,s)2N 拔=2 3 (N/2+M/Z)/n其中：N 拔：單個錨固件的拉拔實驗值(N);N :拉力設(shè)計值(N);M :彎矩設(shè)計值(N

41、 mm)n :每排錨固件個數(shù)；Z :上下兩排螺栓間距(mm);3 :承載力調(diào)整系數(shù)；N 拔=2 3 (N/2+M/Z)/n=2 XX 2+100)/2十、幕墻預(yù)埋件焊縫計算根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003 公式、和計算h f：角焊縫焊腳尺寸L:角焊縫實際長度h e：角焊縫的計算厚度=L w角焊縫的計算長度=L-2h f=f hf：Q235熱軋鋼板角焊縫的強度設(shè)計值：160N/mm23 f：角焊縫的強度設(shè)計值增大系數(shù)，取值為 ：bm彎矩引起的應(yīng)力(T n=6X M/(2 x heX l W2X 3 f)2=mmbn：法向力引起的應(yīng)力(T n =N/(2 X heX LwX 3 f)=m

42、m噴立一雌型星Hf蕓_欣下單元高上單元高M x橫梁繞截面/X軸(平行于幕墻平面方向)的彎矩M y橫梁繞截面Y軸(垂直于幕墻平面方向)的彎矩W nx橫梁截面繞截面 X軸(幕墻平面內(nèi)方向)的凈截面抵抗矩：W nx=W ny橫梁截面繞截面 丫軸(垂直于幕墻平面方向)的凈截面抵抗矩：Wny= 型材截面積：A二校核依據(jù)：Mx/ Y WX+M/ 丫 W產(chǎn)f=橫梁上分格高：橫梁下分格高：H-橫梁受荷單元高(應(yīng)為上下分格高之和的一半):l-橫梁跨度，l=1000mm(1)橫梁在自重作用下的彎矩(kN m)G Ak：橫梁自重：68N/m 2G k：橫梁自重荷載線分布均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):橫梁自重受荷按上單

43、元高：G k=68X H/1000=68 X1000=mG:橫梁自重荷載線分布均布荷載設(shè)計值(kN/m)G= x G=x=mM y:橫梁在自重荷載彳用下的彎矩(kN m)M y=GX B2/8=x 8= m(2)橫梁在風(fēng)荷載作用下的彎矩(kN m)風(fēng)荷載線分布最大集度標(biāo)準(zhǔn)值(三角形分布)q wk=W/x B= x=m風(fēng)荷載線分布最大集度設(shè)計值q w=x qwk=x=mM xw:橫梁在風(fēng)荷載作用下的彎矩(kN m)2 一M xw=qwX B/12=X 12= m(3)地震作用下橫梁彎矩q EAk:橫梁平面外地震作用：3 E：動力放大系數(shù)：5“max地震影響系數(shù)最大值：G Ak：幕墻構(gòu)彳自重：68

44、 N/mq EA=5X a maxX 68/1000=5 XX 68/10002=mq ex：水平地震作用最大集度標(biāo)準(zhǔn)值B:幕墻分格寬：水平地震作用最大集度標(biāo)準(zhǔn)值(三角形分布)q ex=qEAkX B= x=mq e：水平地震作用最大集度設(shè)計值丫 E地震作用分項系數(shù)：q e=x qex= x=mM xe：地震作用下橫梁彎矩：2.一M xE=qE B/12=X12= m(4)橫梁弓雖度:(T ：橫梁計算強度(N/mnf):采用SG+S+組合W nx：橫梁截面繞截面X軸的凈截面抵抗矩：W ny：橫梁截面繞截面丫軸的凈截面抵抗矩：丫 ：塑性發(fā)展系數(shù)：(T =103X My/ X Wy)+10 3x MJ X Wx)+ X 103x MJ X Wx)2=mmmm 2 f a=mmi橫梁正應(yīng)力強度可以滿足3.幕墻橫梁的抗剪強度計算：校核依據(jù)：Tx=VyXSx/(I xXtx)mm校核依據(jù)：T y=VxX Sy/(I yXty)WmmiV x-橫梁豎直方向(X軸)的剪力設(shè)計值N;/V y-橫梁水平方向(Y軸)的剪力設(shè)計值N;/S x-橫梁截面計算剪應(yīng)力處以上(或下)截面對中性軸(X軸)的面積矩=;S y-橫梁截面計算剪應(yīng)力處左邊(或右邊)截面對中性軸(Y軸)的面積矩=;I x-橫梁繞截