明框玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)（H=15,L=5.1）

·03_明框玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

03_明框玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)（H=15,L=5.1）幕墻立柱計(jì)算基本參數(shù)：1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：15m；2：力學(xué)模型：簡(jiǎn)支梁；3：立柱跨度：L=5100mm；4：立柱左分格寬：1500mm；立柱右分格寬：1250mm；5：立柱計(jì)算間距：B=1375mm；6：板塊配置：中空玻璃6+6mm；7：立柱材質(zhì)：6063-T6；8：安裝方式：偏心受拉；本處幕墻立柱按簡(jiǎn)支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下：立柱型材選材計(jì)算(1)風(fēng)荷載作用的線荷載集度(按矩形分布)：qwk：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)；qwk=wkB=0.001×1375=1.375N/mmqw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)；qw=1.5qwk=1.5×1.375=2.062N/mm(2)水平地震作用線荷載集度(按矩形分布)：qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；βE：動(dòng)力放大系數(shù)，取5.0；αmax：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04；Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)，(含面板和框架)；A：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)；qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]=5.0×0.04×0.0005=0.0001MPaqEk：水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)；qEk=qEAkB=0.0001×1375=0.138N/mmqE：水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)；qE=1.3qEk=1.3×0.138=0.179N/mm(3)幕墻受荷載集度組合：用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用Sw+0.5SE設(shè)計(jì)值組合：……5.4.1[JGJ102-2003]q=qw+0.5qE=2.062+0.5×0.179=2.152N/mm用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值：……5.4.1[JGJ102-2003]qk=qwk=1.375N/mm(4)立柱在組合荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值：Mx：彎矩組合設(shè)計(jì)值(N·mm)；Mw：風(fēng)荷載作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)；ME：地震作用下立柱產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)；L：立柱跨度(mm)；采用Sw+0.5SE組合：Mw=qwL2/8ME=qEL2/8Mx=Mw+0.5ME=qL2/8=2.152×51002/8=6996690N·mm確定材料的截面參數(shù)(1)立柱抵抗矩預(yù)選值計(jì)算：Wnx：立柱凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)；Mx：彎矩組合設(shè)計(jì)值(N·mm)；γ：塑性發(fā)展系數(shù)：對(duì)于冷彎薄壁型鋼龍骨，按《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50018-2002，取1.00；對(duì)于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05；對(duì)于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50429-2007，取1.00； fa：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，對(duì)6063-T6取150MPa；Wnx=Mx/γfa=6996690/1.00/150=46644.6mm3(2)立柱慣性矩預(yù)選值計(jì)算：qk：風(fēng)荷載線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；E：型材的彈性模量(MPa)，對(duì)6063-T6取70000MPa；Ixmin：材料需滿足的繞X軸最小慣性矩(mm4)；L：計(jì)算跨度(mm)；df,lim：按規(guī)范要求，立柱的撓度限值(mm)；關(guān)于幕墻龍骨撓度限值問(wèn)題，由于目前JGJ133-2001、JGJ102-2003、JGJ336-2016、GB/T21086-2007等多部規(guī)范同時(shí)作用，這些規(guī)范制定年限跨度很大，限于規(guī)范制定時(shí)的上位法以及當(dāng)時(shí)的行業(yè)情況不同，這些規(guī)范對(duì)幕墻龍骨的撓度要求各有不同，具體要求分別如下：Ⅰ.按《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133-2001：當(dāng)跨度≤7.5m時(shí)：鋁型材取跨度的1/180且不大于20mm，鋼型材取跨度的1/300且不大于15mm；當(dāng)跨度＞7.5m時(shí)：取跨度的1/500；Ⅱ.按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003：對(duì)鋁型材取跨度的1/180，鋼型材取跨度的1/250；Ⅲ.按《人造板材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ336-2016：當(dāng)跨度≤4500mm時(shí)，撓度限值為跨度的1/180；當(dāng)4500mm＜跨度≤7000mm時(shí)，撓度限值為跨度的1/250+7；當(dāng)跨度＞7000mm時(shí)，撓度限值為跨度的1/200；Ⅳ.按《建筑幕墻》GB/T21086-2007：對(duì)鋁型材取跨度的1/180，鋼型材取跨度的1/250；對(duì)于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻：當(dāng)跨距≤4500mm時(shí)，絕對(duì)撓度不應(yīng)該大于20mm；當(dāng)跨距＞4500mm時(shí)，絕對(duì)撓度不應(yīng)該大于30mm；（其它形式幕墻或外圍護(hù)結(jié)構(gòu)無(wú)絕對(duì)撓度限制）表面上看上述規(guī)范應(yīng)用范圍各有不同，但是實(shí)際上這些幕墻形式的龍骨受力并無(wú)區(qū)別，結(jié)合本工程實(shí)際情況，對(duì)本例中的撓度限值按JGJ102-2003取：相對(duì)撓度限值為：L/180=5100/180=28.333mm實(shí)際撓度限值為：df,lim=28.333mmdf,lim=5qkL4/384EIxminIxmin=5qkL4/384Edf,lim=5×1.375×51004/384/70000/28.333=6107051.479mm4選用立柱型材的截面特性按上一項(xiàng)計(jì)算結(jié)果選用型材號(hào)：DQ19001型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fa=150MPa型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：τa=85MPa型材彈性模量：E=70000MPa繞X軸慣性矩：Ix=6420440mm4繞Y軸慣性矩：Iy=1055580mm4繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=67534mm3繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=66238mm3型材凈截面面積：An=1780.638mm2型材線密度：γg=0.048077N/mm型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=6mm型材受力面對(duì)中性軸的面積矩：Sx=50590mm3塑性發(fā)展系數(shù)：γ=1.00立柱的抗彎強(qiáng)度計(jì)算(1)立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值：Nk：立柱軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值(N)；qGAk：幕墻單位面積的自重標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；A：立柱單元的面積(mm2)；B：幕墻立柱計(jì)算間距(mm)；L：立柱跨度(mm)；Nk=qGAkA=qGAkBL=0.0005×1375×5100=3506.25NN：立柱軸向拉力設(shè)計(jì)值(N)；N=1.3Nk=1.3×3506.25=4558.125N(2)抗彎強(qiáng)度校核：按簡(jiǎn)支梁(受拉)立柱抗彎強(qiáng)度公式，應(yīng)滿足：N/An+Mx/γWnx≤fa……6.3.7[JGJ102-2003]上式中：N：立柱軸力設(shè)計(jì)值(N)；Mx：立柱彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)；An：立柱凈截面面積(mm2)；Wnx：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)；γx：塑性發(fā)展系數(shù)：對(duì)于冷彎薄壁型鋼龍骨，按《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50018-2002，取1.00；對(duì)于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05；對(duì)于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50429-2007，取1.00；fa：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取150MPa；則：N/An+Mx/γWnx=4558.125/1780.638+6996690/1.00/66238=108.189MPa≤150MPa立柱抗彎強(qiáng)度滿足要求。立柱的撓度計(jì)算因?yàn)閼T性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計(jì)算的，所以只要選擇的立柱慣性矩大于預(yù)選值，撓度就滿足要求：實(shí)際選用的型材慣性矩為：Ix=6420440mm4預(yù)選值為：Ixmin=6107051.479mm4實(shí)際撓度計(jì)算值為：df=5qkL4/384EIx=5×1.375×51004/384/70000/6420440=26.95mm而df,lim=28.333mm所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。立柱的抗剪計(jì)算校核依據(jù)：τmax≤τa=85MPa(立柱的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值)(1)Vwk：風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)：Vwk=wkBL/2=0.001×1375×5100/2=3506.25N(2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)：Vw=1.5Vwk=1.5×3506.25=5259.375N(3)VEk：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)：VEk=qEAkBL/2=0.0001×1375×5100/2=350.625N(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)：VE=1.3VEk=1.3×350.625=455.812N(5)V：立柱所受剪力設(shè)計(jì)值組合：采用Vw+0.5VE組合：V=Vw+0.5VE=5259.375+0.5×455.812=5487.281N(6)立柱剪應(yīng)力校核：τmax：立柱最大剪應(yīng)力(MPa)；V：立柱所受剪力(N)；Sx：立柱型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(mm3)；Ix：立柱型材截面慣性矩(mm4)；t：型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度(mm)；τmax=VSx/Ixt=5487.281×50590/6420440/6=7.206MPa7.206MPa≤85MPa立柱抗剪強(qiáng)度滿足要求!幕墻橫梁計(jì)算基本參數(shù)：1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：15m；2：橫梁跨度：B=1500mm；3：橫梁上分格高：1300mm；橫梁下分格高：2400mm；4：橫梁計(jì)算間距：H=1850mm；5：力學(xué)模型：三角荷載簡(jiǎn)支梁；6：板塊配置：中空玻璃6+6mm；7：橫梁材質(zhì)：6063-T5；因?yàn)锽≤H，所以本處幕墻橫梁按三角形荷載簡(jiǎn)支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下：橫梁型材選材計(jì)算(1)橫梁在風(fēng)荷載作用下的線荷載集度(按三角形分布)：qwk：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；B：橫梁跨度(mm)；qwk=wkB=0.001×1500=1.5N/mmqw：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)；qw=1.5qwk=1.5×1.5=2.25N/mm(2)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用的線荷載集度(按三角形分布)：qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(MPa)；βE：動(dòng)力放大系數(shù)，取5.0；αmax：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04；Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)，(主要指面板組件)；A：幕墻平面面積(mm2)；qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]=5.0×0.04×0.0004=0.00008MPaqEk：橫梁受水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；B：橫梁跨度(mm)；qEk=qEAkB=0.00008×1500=0.12N/mmqE：橫梁受水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm)；qE=1.3qEk=1.3×0.12=0.156N/mm(3)幕墻橫梁受荷載集度組合：用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用Sw+0.5SE設(shè)計(jì)值組合：……5.4.1[JGJ102-2003]q=qw+0.5qE=2.25+0.5×0.156=2.328N/mm用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值：……5.4.1[JGJ102-2003]qk=qwk=1.5N/mm(4)橫梁在風(fēng)荷載及地震組合作用下的彎矩值(按三角形分布)：My：橫梁受風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合設(shè)計(jì)值(N·mm)；Mw：風(fēng)荷載作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(N·mm)；ME：地震作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(N·mm)；B：橫梁跨度(mm)；Mw=qwB2/12ME=qEB2/12采用Sw+0.5SE組合：My=Mw+0.5ME=qB2/12=2.328×15002/12=436500N·mm(5)橫梁在自重荷載作用下的彎矩值(按矩形分布)：Gk：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；H1：橫梁自重荷載作用高度(mm)，對(duì)掛式結(jié)構(gòu)取橫梁下分格高，對(duì)非掛式結(jié)構(gòu)取橫梁上分格高；Gk=0.0004×H1=0.0004×1300=0.52N/mmG：橫梁自重線荷載設(shè)計(jì)值(N/mm)；G=1.3Gk=1.3×0.52=0.676N/mmMx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)；B：橫梁跨度(mm)；Mx=GB2/8=0.676×15002/8=190125N·mm確定材料的截面參數(shù)(1)橫梁抵抗矩預(yù)選：Wnx：繞X軸橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)；Wny：繞Y軸橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3)；Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)；My：風(fēng)荷載及地震作用彎矩組合設(shè)計(jì)值(N·mm)；γx，γy：塑性發(fā)展系數(shù)：對(duì)于冷彎薄壁型鋼龍骨，按《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50018-2002，取1.00；對(duì)于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05；對(duì)于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50429-2007，均取1.00；fa：型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)，對(duì)6063-T5取90；按下面公式計(jì)算：Wnx=Mx/γxfa=190125/1.00/90=2112.5mm3Wny=My/γyfa=436500/1.00/90=4850mm3(2)橫梁慣性矩預(yù)選：df1,lim：按規(guī)范要求，橫梁在水平力標(biāo)準(zhǔn)值作用下的撓度限值(mm)；df2,lim：按規(guī)范要求，橫梁在自重力標(biāo)準(zhǔn)值作用下的撓度限值(mm)；B：橫梁跨度(mm)；不同的幕墻規(guī)范對(duì)橫梁的撓度限值要求與立柱是相同的，懸臂構(gòu)件跨度按其挑出長(zhǎng)度2倍取值；此外：GB/T21086-2007旳5.1.9要求自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下?lián)隙炔粦?yīng)超過(guò)其跨度的1/500，并且不應(yīng)大于3mm；JGJ336-2016中第7.1.7則要求自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下?lián)隙炔粦?yīng)超過(guò)其跨度的1/250，且無(wú)絕對(duì)撓度要求；結(jié)合本工程的實(shí)際情況，按JGJ102-2003取：本工程的撓度限值取值為：df1,lim=B/180=8.333mmdf2,lim=B/180=8.333mmqk：風(fēng)荷載作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；E：型材的彈性模量(MPa)，對(duì)6063-T5取70000MPa；Iymin：繞Y軸最小慣性矩(mm4)；B：橫梁跨度(mm)；df1,lim=qkB4/120EIymin……(受風(fēng)荷載與地震作用的撓度計(jì)算)Iymin=qkB4/120Edf1,lim=1.5×15004/120/70000/8.333=108486.482mm4Ixmin：繞X軸最小慣性矩(mm4)；Gk：橫梁自重線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；df2,lim=5GkB4/384EIxmin……(自重作用下產(chǎn)生的撓度計(jì)算)Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim=5×0.52×15004/384/70000/8.333=58763.511mm4選用橫梁型材的截面特性按照上面的預(yù)選結(jié)果選取型材：選用型材號(hào)：DQ17003A型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：90MPa型材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：55MPa型材彈性模量：E=70000MPa繞X軸慣性矩：Ix=400090mm4繞Y軸慣性矩：Iy=1071420mm4繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=14413mm3繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=10743mm3繞Y軸凈截面抵抗矩：：Wny1=20164mm3繞Y軸凈截面抵抗矩：：Wny2=19636mm3型材凈截面面積：An=1104.654mm2型材線密度：γg=0.029826N/mm橫梁與立柱連接時(shí)角片與橫梁連接處橫梁壁厚：t=3mm橫梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：tx=12mm橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度：ty=3mm型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(繞X軸)：Sx=8678mm3型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(繞Y軸)：Sy=15396mm3塑性發(fā)展系數(shù)：γx=γy=1.00幕墻橫梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算按橫梁抗彎強(qiáng)度計(jì)算公式，應(yīng)滿足：Mx/γxWnx+My/γyWny≤fa……6.2.4[JGJ102-2003]上式中：Mx：橫梁繞X軸方向(幕墻平面內(nèi)方向)的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)；My：橫梁繞Y軸方向(垂直于幕墻平面方向)的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)；Wnx：橫梁繞X軸方向(幕墻平面內(nèi)方向)的凈截面抵抗矩(mm3)；Wny：橫梁繞Y軸方向(垂直于幕墻平面方向)的凈截面抵抗矩(mm3)；γx，γy：塑性發(fā)展系數(shù)：對(duì)于冷彎薄壁型鋼龍骨，按《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50018-2002，取1.00；對(duì)于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05；對(duì)于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50429-2007，取1.00；fa：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取90MPa。采用SG+Sw+0.5SE組合，則：Mx/γxWnx+My/γyWny=190125/1.00/10743+436500/1.00/19636=39.927MPa≤90MPa橫梁抗彎強(qiáng)度滿足要求。橫梁的撓度計(jì)算因?yàn)閼T性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計(jì)算的，所以只要選擇的橫梁慣性矩大于預(yù)選值，撓度就滿足要求：實(shí)際選用的型材慣性矩為：Ix=400090mm4Iy=1071420mm4預(yù)選值為：Ixmin=58763.511mm4Iymin=108486.482mm4橫梁撓度的實(shí)際計(jì)算值如下：df1=qkB4/120EIy=1.5×15004/120/70000/1071420=0.844mmdf2=5GkB4/384EIx=5×0.52×15004/384/70000/400090=1.224mmdf1,lim=8.333mmdf2,lim=8.333mm所以，橫梁撓度滿足規(guī)范要求。橫梁的抗剪計(jì)算校核依據(jù)：τmax≤τa=55MPa(型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值)(1)Vwk：風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)：Vwk=qwkB/4=1.5×1500/4=562.5N(2)Vw：風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)：Vw=1.5Vwk=1.5×562.5=843.75N(3)VEk：地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(N)：VEk=qEkB/4=0.12×1500/4=45N(4)VE：地震作用下剪力設(shè)計(jì)值(N)：VE=1.3VEk=1.3×45=58.5N(5)Vx：水平總剪力(N)；Vx：橫梁受水平總剪力(N)：采用Vw+0.5VE組合：Vx=Vw+0.5VE=843.75+0.5×58.5=873N(6)Vy：垂直總剪力(N)：Vy=1.3×0.0004×BH1/2=1.3×0.0004×1500×1300/2=507N(7)橫梁剪應(yīng)力校核：τx：橫梁水平方向剪應(yīng)力(MPa)；Vx：橫梁水平總剪力(N)；Sy：橫梁型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(mm3)(繞Y軸)；Iy：橫梁型材截面慣性矩(mm4)；ty：橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度(mm)；τx=VxSy/Iyty……6.2.5[JGJ102-2003]=873×15396/1071420/3=4.182MPa4.182MPa≤55MPaτy：橫梁垂直方向剪應(yīng)力(MPa)；Vy：橫梁垂直總剪力(N)；Sx：橫梁型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(mm3)(繞X軸)；Ix：橫梁型材截面慣性矩(mm4)；tx：橫梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬度(mm)；τy=VySx/Ixtx……6.2.5[JGJ102-2003]=507×8678/400090/12=0.916MPa0.916MPa≤55MPa橫梁抗剪強(qiáng)度能滿足!玻璃板塊的選用與校核基本參數(shù)：1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：15m；2：玻璃板尺寸：寬×高=B×H=1500mm×2400mm；3：玻璃配置：中空玻璃，外片鋼化玻璃6mm，內(nèi)片鋼化玻璃6mm；模型簡(jiǎn)圖為：玻璃板塊荷載計(jì)算：(1)外片玻璃荷載計(jì)算：t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：內(nèi)片玻璃厚度(mm)；wk：作用在板塊上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；GAk1：外片玻璃單位面積自重標(biāo)準(zhǔn)值(僅指玻璃)(MPa)；qEAk1：外片玻璃地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；γg1：外片玻璃的體積密度(N/mm3)；wk1：分配到外片上的風(fēng)荷載作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；qk1：分配到外片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；q1：分配到外片玻璃上的荷載組合設(shè)計(jì)值(MPa)；GAk1=γg1t1=0.0000256×6=0.000154MPaqEAk1=βEαmaxGAk1=5×0.04×0.000154=0.000031MPawk1=1.1wkt13/(t13+t23)=1.1×0.001×63/(63+63)=0.00055MPaqk1=wk1+0.5qEAk1=0.00055+0.5×0.000031=0.000566MPaq1=1.5wk1+0.5×1.3qEAk1=1.5×0.00055+0.5×1.3×0.000031=0.000845MPa(2)內(nèi)片玻璃荷載計(jì)算：t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：內(nèi)片玻璃厚度(mm)；wk：作用在板塊上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；GAk2：內(nèi)片玻璃單位面積自重標(biāo)準(zhǔn)值(僅指玻璃)(MPa)qEAk2：內(nèi)片玻璃地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)γg2：內(nèi)片玻璃的體積密度(N/mm3)；wk2：分配到內(nèi)片上的風(fēng)荷載作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；qk2：分配到內(nèi)片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；q2：分配到內(nèi)片玻璃上的荷載組合設(shè)計(jì)值(MPa)；GAk2=γg2t2=0.0000256×6=0.000154MPaqEAk2=βEαmaxGAk2=5×0.04×0.000154=0.000031MPawk2=wkt23/(t13+t23)=0.001×63/(63+63)=0.0005MPaqk2=wk2+0.5qEAk2=0.0005+0.5×0.000031=0.000516MPaq2=1.5wk2+0.5×1.3qEAk2=1.5×0.0005+0.5×1.3×0.000031=0.00077MPa(3)玻璃板塊整體荷載組合計(jì)算：用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用Sw+0.5SE設(shè)計(jì)值組合：……5.4.1[JGJ102-2003]q=1.5wk+0.5×1.3(qEAk1+qEAk2)=1.5×0.001+0.5×1.3×(0.000031+0.000031)=0.00154MPa用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值：……5.4.1[JGJ102-2003]wk=0.001MPa玻璃的強(qiáng)度計(jì)算：校核依據(jù)：σ≤[fg](1)外片校核：θ1：外片玻璃的計(jì)算參數(shù)；η1：外片玻璃的折減系數(shù)；qk1：作用在外片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；a：分格短邊長(zhǎng)度(mm)；E：玻璃的彈性模量(MPa)；t1：外片玻璃厚度(mm)；θ1=qk1a4/Et14……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.000566×15004/72000/64=30.707按系數(shù)θ1，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η1=0.877；σ1：外片玻璃在組合荷載作用下的板中最大應(yīng)力設(shè)計(jì)值(MPa)；q1：作用在板塊外片玻璃上的荷載組合設(shè)計(jì)值(MPa)；a：玻璃短邊邊長(zhǎng)(mm)；b：玻璃長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)(mm)；t1：外片玻璃厚度(mm)；m1：外片玻璃彎矩系數(shù)，按邊長(zhǎng)比a/b查表6.1.2-1[JGJ102-2003]得m1=0.0836；σ1=6m1q1a2η1/t12……6.1.2[JGJ102-2003]=6×0.0836×0.000845×15002×0.877/62=23.232MPa23.232MPa≤fg1=84MPa(鋼化玻璃)外片玻璃的強(qiáng)度滿足要求!(2)內(nèi)片校核：θ2：內(nèi)片玻璃的計(jì)算參數(shù)；η2：內(nèi)片玻璃的折減系數(shù)；qk2：作用在內(nèi)片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；a：分格短邊長(zhǎng)度(mm)；E：玻璃的彈性模量(MPa)；t2：內(nèi)片玻璃厚度(mm)；θ2=qk2a4/Et24……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.000516×15004/72000/64=27.995按系數(shù)θ2，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η2=0.888σ2：內(nèi)片玻璃在組合荷載作用下的板中最大應(yīng)力設(shè)計(jì)值(MPa)；q2：作用在板塊內(nèi)片玻璃上的荷載組合設(shè)計(jì)值(MPa)；a：玻璃短邊邊長(zhǎng)(mm)；b：玻璃長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)(mm)；t2：內(nèi)片玻璃厚度(mm)；m2：內(nèi)片玻璃彎矩系數(shù)，按邊長(zhǎng)比a/b查表6.1.2-1[JGJ102-2003]得m2=0.0836；σ2=6m2q2a2η2/t22……6.1.2[JGJ102-2003]=6×0.0836×0.00077×15002×0.888/62=21.436MPa21.436MPa≤fg2=84MPa(鋼化玻璃)內(nèi)片玻璃的強(qiáng)度滿足要求!玻璃最大撓度校核：校核依據(jù)：df=ημwka4/D≤df,lim……6.1.3-2[JGJ102-2003]上面公式中：df：玻璃板撓度計(jì)算值(mm)；η：玻璃撓度的折減系數(shù)；μ：玻璃撓度系數(shù)，按邊長(zhǎng)比a/b查表6.1.3[JGJ102-2003]得μ=0.00832；wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)a：玻璃板塊短邊尺寸(mm)；D：玻璃的彎曲剛度(N·mm)；df,lim：許用撓度，取短邊長(zhǎng)的1/60，為25mm；其中：D=Ete3/(12(1-υ2))……6.1.3-1[JGJ102-2003]上式中：E：玻璃的彈性模量(MPa)；te：玻璃的等效厚度(mm)；υ：玻璃材料泊松比，為0.2；te=0.95×(t13+t23)1/3……6.1.5-3[JGJ102-2003]=0.95×(63+63)1/3=7.182mmD=Ete3/(12(1-υ2))=72000×7.1823/(12×(1-0.22))=2315347.704N·mmθ：玻璃板塊的計(jì)算參數(shù)；θ=wka4/Ete4……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.001×15004/72000/7.1824=26.427按參數(shù)θ，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η=0.894df=ημwka4/D=0.894×0.00832×0.001×15004/2315347.704=16.263mm16.263mm≤df,lim=25mm(中空玻璃)玻璃撓度能滿足要求!連接件計(jì)算基本參數(shù)：1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：15m；2：立柱計(jì)算間距：B1=1375mm；3：橫梁計(jì)算分格尺寸：寬×高=B×H=1500mm×1850mm；4：幕墻立柱跨度：L=5100mm；5：板塊配置：中空玻璃；6：龍骨材質(zhì)：立柱為：6063-T6；橫梁為：6063-T5；7：立柱與主體連接鋼角碼壁厚：8mm；8：立柱與主體連接螺栓公稱(chēng)直徑：12mm；9：立柱與橫梁連接處鋁角碼厚度：4mm；10：橫梁與角碼連接螺栓公稱(chēng)直徑：6mm；11：立柱與角碼連接螺栓公稱(chēng)直徑：6mm；12：立柱受力模型：?jiǎn)慰绾?jiǎn)支；13：連接形式：立柱與主體：螺栓連接橫梁與立柱：螺栓連接；因?yàn)锽≤H，所以本處幕墻橫梁按三角形荷載模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算：橫梁與角碼間連接(1)風(fēng)荷載作用下橫梁剪力設(shè)計(jì)值(按三角形分布)：因?yàn)锽≤H，所以本處幕墻橫梁按三角形荷載模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算：Vw=1.5wkB2/4=1.5×0.001×15002/4=843.75N(2)地震作用下橫梁剪力標(biāo)準(zhǔn)值(按三角形分布)：VEk=βEαmaxGk/A×B2/4=5.0×0.04×0.0004×15002/4=45N(3)地震作用下橫梁剪力設(shè)計(jì)值：VE=1.3VEk=1.3×45=58.5N(4)連接部位總剪力N1：采用Sw+0.5SE組合：N1=Vw+0.5VE=843.75+0.5×58.5=873N(5)連接螺栓計(jì)算：Nv1b：螺栓受剪承載能力設(shè)計(jì)值(N)；nv1：剪切面數(shù)：取1；de：螺紋有效直徑：5.061833mm；fv1b：螺栓連接的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)奧氏體不銹鋼（A50）取190MPa；Nv1b=nv1πde2fv1b/4=1×3.14×5.0618332×190/4=3821.544NNnum1：螺栓個(gè)數(shù)：Nnum1=N1/Nv1b=873/3821.544=0.228個(gè)實(shí)際取2個(gè)(6)連接部位橫梁型材壁承壓能力計(jì)算：Nc1：連接部位幕墻橫梁型材壁承壓能力設(shè)計(jì)值(N)；Nnum1：橫梁與角碼連接螺栓數(shù)量：2個(gè)；d：螺栓公稱(chēng)直徑：6mm；t1：連接部位橫梁壁厚：3mm；fc1：型材承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)6063-T5取185MPa；Nc1=Nnum1dt1fc1=2×6×3×185=6660N6660N≥873N強(qiáng)度可以滿足!角碼與立柱連接(1)自重荷載計(jì)算：N2k：自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)：B：橫梁寬度(mm)；Hg：橫梁受自重荷載分格高(mm)；N2k=0.0004×B×Hg/2=0.0004×1500×1300/2=390NN2：自重荷載(N)：N2=1.3×N2k=1.3×390=507N(2)連接處組合荷載N：采用SG+Sw+0.5SEN=(N12+N22)0.5=(8732+5072)0.5=1009.543N(3)連接處螺栓強(qiáng)度計(jì)算：Nv2b：螺栓受剪承載能力設(shè)計(jì)值(N)；nv2：剪切面數(shù)：取1；de：螺紋有效直徑：5.061833mm；fv2b：螺栓連接的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)奧氏體不銹鋼（A50）取190MPa；Nv2b=nv2πde2fv2b/4=1×3.14×5.0618332×190/4=3821.544NNnum2：螺栓個(gè)數(shù)：Nnum2=N/Nv2b=1009.543/3821.544=0.264個(gè)實(shí)際取2個(gè)(4)連接部位立柱型材壁承壓能力計(jì)算：Nc2：連接部位幕墻立柱型材壁承壓能力設(shè)計(jì)值(N)；Nnum2：連接處螺栓個(gè)數(shù)；d：螺栓公稱(chēng)直徑：6mm；t2：連接部位立柱壁厚：3mm；fc2：型材的承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)6063-T6取240MPa；Nc2=Nnum2dt2fc2=2×6×3×240=8640N8640N≥1009.543N強(qiáng)度可以滿足!(5)連接部位鋁角碼壁承壓能力計(jì)算：Nc3：連接部位鋁角碼壁承壓能力設(shè)計(jì)值(N)；Nnum2：連接處螺栓個(gè)數(shù)；d：螺栓公稱(chēng)直徑：6mm；t3：角碼壁厚：4mm；fc3：型材的承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)6063-T5取185MPa；Nc3=Nnum2dt3fc3=2×6×4×185=8880N8880N≥1009.543N強(qiáng)度可以滿足!立柱與主結(jié)構(gòu)連接(1)連接處風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算：Nwk：連接處風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)；B1：立柱計(jì)算間距(mm)；L：立柱跨度(mm)；Nwk=wkB1L=0.001×1375×5100=7012.5NNw：連接處風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(N)：Nw=1.5Nwk=1.5×7012.5=10518.75N(2)連接處地震作用設(shè)計(jì)值：NEk：連接處地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(N)；B1：立柱計(jì)算間距(mm)；L：立柱跨度(mm)；NEk=βEαmaxGk/A×B1L=5×0.04×0.0005×1375×5100=701.25NNE：連接處地震作用設(shè)計(jì)值(N)：NE=1.3NEk=1.3×701.25=911.625N(3)連接處水平剪切總力：N1：連接處水平總力(N)：采用Sw+0.5SE組合：N1=Nw+0.5NE=10518.75+0.5×911.625=10974.562N(4)連接處重力總力：NGk：連接處自重總值標(biāo)準(zhǔn)值(N)；B1：立柱計(jì)算間距(mm)；L：立柱跨度(mm)；NGk=0.0005×B1L=0.0005×1375×5100=3506.25NNG：連接處自重總值設(shè)計(jì)值(N)：NG=1.3NGk=1.3×3506.25=4558.125N(5)連接處總剪力：N：連接處總剪力(N)；N=(N12+NG2)0.5=(10974.5622+4558.1252)0.5=11883.498N(6)螺栓承載力計(jì)算：Nv3b：螺栓受剪承載能力設(shè)計(jì)值(N)；nv3：剪切面數(shù)：取2；de：螺紋有效直徑：10.35821mm；fv3b：螺栓連接的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)奧氏體不銹鋼（A50）取190MPa；Nv3b=nv3πde2fv3b/4=2×3.14×10.358212×190/4=32005.357NNnum3：螺栓個(gè)數(shù)：Nnum3=N/Nv3b=11883.498/32005.357=0.371個(gè)實(shí)際取2個(gè)(7)立柱型材壁承壓能力計(jì)算：Nc4：立柱型材壁承壓能力(N)；nv3：剪切面數(shù)：取2；Nnum3：連接處螺栓個(gè)數(shù)；d：螺栓公稱(chēng)直徑：12mm；t2：連接部位立柱壁厚：3mm；fc4：型材的承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)6063-T6取240MPa；Nc4=nv3×Nnum3dt2fc4=2×2×12×3×240=34560N34560N≥11883.498N強(qiáng)度可以滿足要求!(8)鋼角碼型材壁承壓能力計(jì)算：Nc5：鋼角碼型材壁承壓能力(N)；nv4：剪切面數(shù)：取2；Nnum3：連接處螺栓個(gè)數(shù)；d：連接螺栓公稱(chēng)直徑12mm；t4：幕墻鋼角碼壁厚：8mm；fc5：鋼角碼的承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)Q235取305MPa；Nc5=nv4×Nnum3dt4fc5=2×2×12×8×305=117120N117120N≥11883.498N強(qiáng)度可以滿足要求!幕墻埋件計(jì)算(特殊倒錐形膠粘型化學(xué)錨栓)基本參數(shù)：1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：15m；2：立柱計(jì)算間距：B=1375mm；3：立柱長(zhǎng)度：L=5100mm；4：立柱力學(xué)模型：?jiǎn)慰绲鯍欤?：埋件位置：梁底埋；6：板塊配置：中空玻璃；7：選用錨栓：柱椎式定型化學(xué)高強(qiáng)錨栓(優(yōu)化)FHBII-ALM12x120/10錨栓排數(shù)×列數(shù)：2×2；錨栓最外排間距×最外列間距：200mm×170mm；混凝土等級(jí)：C30；；荷載值計(jì)算(1)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用：qEk=βEαmaxGk/A=5.0×0.040.0005=0.0001MPa(2)幕墻受水平荷載設(shè)計(jì)值組合：采用Sw+0.5SE組合：……5.4.1[JGJ102-2003]q=1.5wk+0.5×1.3qEk=1.5×0.001+0.5×1.3×0.0001=0.001565MPa(3)立柱單元自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Gk=0.0005×BL=0.0005×1375×5100=3506.25N(4)校核處埋件受力分析：V：剪力(N)；N：軸向拉力(N)；e1、e2：剪力和軸力作用點(diǎn)的偏心距(mm)；N=1.3Gk=1.3×3506.25=4558.125NV=qBL/2=0.001565×1375×5100/2=5487.281NM=e1V+e2N=65×5487.281+10×4558.125=402254.515N·mm錨栓群中承受拉力最大錨栓的拉力計(jì)算按附錄F.1.2[GB50367-2013]規(guī)定，在軸心拉力和彎矩共同作用下(下圖所示)，進(jìn)行彈性分析時(shí)，受力最大錨栓的拉力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算：1：當(dāng)N/n-My1/Σyi2≥0時(shí)：Nh=N/n+My1/Σyi22：當(dāng)N/n-My1/Σyi2<0時(shí)：Nh=(M+NL)y1//Σyi/2在上面公式中：M：彎矩設(shè)計(jì)值；Nh：群錨中受拉力最大錨栓的拉力設(shè)計(jì)值；y1，yi：錨栓1及i至群錨形心軸的垂直距離；y1/，yi/：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(diǎn)至受壓一側(cè)最外排錨栓的垂直距離；在本例中：N/n-My1/Σyi2=4558.125/4-402254.515×100/40000=133.895因?yàn)椋?33.895≥0所以：Nh=N/n+My1/Σyi2=2145.168N按JGJ102-2003的5.5.7中第七條規(guī)定，這里的Nh再乘以2[=4290.336N]就是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際拉拔應(yīng)該達(dá)到的值。另外，我們接著分析一下錨栓群受拉區(qū)的總拉力：當(dāng)N/n-My1/Σyi2≥0時(shí)：螺栓群中的所有錨栓在組合外力作用下都承受拉力，中性軸在錨栓群形心位置，這種情況下群錨受拉區(qū)總拉力為：Ng=N+MΣyi/Σyi2=N而當(dāng)N/n-My1/Σyi2＜0時(shí)：最下排的錨栓底部埋板部分為結(jié)構(gòu)受壓區(qū)，螺栓群的中性軸取最下一排錨栓位置，這種情況下群錨受拉區(qū)總拉力為：Ng=(M+NL)Σyi//Σyi/2本例中，因?yàn)椋?33.895≥0所以：Ng=N+MΣyi/Σyi2=N=4558.125N群錨受剪內(nèi)力計(jì)算按附錄F.2.1[GB50367-2013]規(guī)定，當(dāng)邊距c≥10hef時(shí)，所有錨栓均勻分?jǐn)偧羟泻奢d；當(dāng)邊距c<10hef時(shí)，部分錨栓分?jǐn)偧羟泻奢d；其中：hef：錨栓的有效錨固深度；c：錨栓與混凝土基材之間的距離；本例中：c=100mm<10hef=1200mm在本計(jì)算中，部分螺栓受剪，所以，承受剪力最大錨栓所受剪力設(shè)計(jì)值為：Vh=V/m=2743.64N錨栓鋼材破壞時(shí)的受拉承載力計(jì)算Nta=ψE,tfud,tAs16.2.2[GB50367-2013]上面公式中：Nta：錨栓鋼材受拉承載力設(shè)計(jì)值；ψE,t：錨栓抗拉承載力抗震折減系數(shù)：對(duì)6度或以下地區(qū)取1.0；7度地區(qū)取0.85；8度地區(qū)取0.75；fud,t：錨栓鋼材用于抗拉計(jì)算的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；As：錨栓有效截面面積；Nta=ψE,tfud,tAs=1×310×84.3=26133N≥Nh=2145.168N錨栓鋼材受拉破壞承載力滿足設(shè)計(jì)要求！基材混凝土的受拉承載力計(jì)算本結(jié)構(gòu)埋板參數(shù)示意圖如下：因錨固點(diǎn)位于結(jié)構(gòu)受拉面，而該結(jié)構(gòu)為普通混凝土結(jié)構(gòu)，故錨固區(qū)基材應(yīng)判定為開(kāi)裂混凝土?；炷铃F體受拉破壞時(shí)的受拉承載力設(shè)計(jì)值Ntc應(yīng)按下列公式計(jì)算：Ntc=2.4ψbψNfcu,k0.5hef1.516.3.2-2[GB50367-2013]在上面公式中：Ntc：錨栓連接的基材混凝土抗拉承載力設(shè)計(jì)值；fcu,k：混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，按現(xiàn)行規(guī)范GB50010的規(guī)定采用；hef：錨栓的有效錨固深度；ψb：定型化學(xué)錨栓直徑對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度的影響系數(shù)：當(dāng)d0≤16mm時(shí)，取0.9；當(dāng)d0=24mm時(shí)，取0.8；介于兩者之間時(shí)候，按線性插值；本計(jì)算中d0=12mm，所以ψb=0.9；ψN：考慮各種因素對(duì)基材混凝土受拉承載力影響的修正系數(shù)，按規(guī)范16.3.3[GB50367-2013]計(jì)算；ψN=ψs,hψe,NAcN/Ac,N016.3.3-1[GB50367-2013]ψe,N=1/(1+2eN/scr,N)≤116.3.3-2[GB50367-2013]在上面公式中：ψs,h：考慮構(gòu)件邊距及錨固深度等因素對(duì)基材受力的影響系數(shù)，取0.95；ψe,N：荷載偏心對(duì)群錨受拉承載力的影響系數(shù)；c：錨栓的邊距(mm)；scr,N和ccr,N：混凝土呈錐形受拉時(shí)，確保每一錨栓承載力不受間距和邊距效應(yīng)影響的最小間距和最小邊距，按表16.4.3[GB50367-2013]采用：ccr,N≥1.5hef；scr,N≥3.0hef；eN：拉力(含其合力)對(duì)受拉錨栓形心的偏心矩；AcN/Ac,N0：考慮錨栓邊距和間距對(duì)錨栓受拉承載力的影響系數(shù)，按16.3.4條[GB50367-2013]確定；當(dāng)N/n-My1/Σyi2≥0時(shí)：Ac,N=(min(c1,ccr,N)+s1+min(c1a,ccr,N))×(min(c2,ccr,N)+s2+0.5scr,N)……情況一當(dāng)N/n-My1/Σyi2<0時(shí)：若錨栓共有2排，則：Ac,N=(min(c1a,ccr,N)+min(c1+s1,ccr,N))×(min(c2,ccr,N)+s2+0.5scr,N)……情況二若錨栓共有3-4排(下面公式中參數(shù)n為錨栓層數(shù))，則：Ac,N=(min(c1a,ccr,N)+s1×(n-2)/(n-1)+min(ccr,N,c1+s1/(n-1)))×(min(c2,ccr,N)+s2+0.5scr,N)……情況三其中：c1、c2：方向1及2的邊矩；s1、s2：方向1及2的間距；c1≤ccr,Nc1a≤ccr,Nc2≤ccr,Ns2≤scr,N所以，本計(jì)算為：AcN=(min(c1,ccr,N)+s1+min(c1a,ccr,N))×(min(c2,ccr,N)+s2+0.5scr,N)=(100+200+180)×(180+170+0.5×360)=254400mm2Ac,N0=scr,N216.3.4[GB50367-2013]=3602=129600mm2將各參數(shù)代入公式16.3.3-1[GB50367-2013]，得：ψN=ψs,hψe,NAcN/Ac,N0=0.95×1×254400/129600=1.865將各參數(shù)代入公式16.3.2-2[GB50367-2013]，得：Ntc=2.4ψbψNfcu,k0.5hef1.5=2.4×0.9×1.865×300.5×1201.5=29004.48N≥Ng=4558.125N所以，群錨混凝土錐體受拉破壞承載力滿足設(shè)計(jì)要求！錨栓鋼材受剪破壞承載力計(jì)算Va=ψE,vfud,VAs16.2.4-1[GB50367-2013]其中：Va：錨栓鋼材受剪承載力設(shè)計(jì)值；ψE,v：錨栓抗剪承載力抗震折減系數(shù)：對(duì)6度或以下地區(qū)取1.0；7度地區(qū)取0.8；8度地區(qū)取0.7；As：錨栓的有效截面面積；fud,V：錨栓鋼材用于抗剪計(jì)算的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；代入已知參數(shù)，則：Va=ψE,vfud,VAs=1×180×84.3=15174N≥Vh=2743.64N所以，錨栓鋼材受剪破壞承載力滿足設(shè)計(jì)要求！基材混凝土受剪承載力計(jì)算Vc=0.18ψVfcu,k0.5c11.5d00.3hef0.216.3.6[GB50367-2013]在上面公式中：Vc：錨栓連接的基材混凝土受剪承載力設(shè)計(jì)值；ψV：考慮各種因素對(duì)基材混凝土受剪承載力影響的修正系數(shù)，按16.3.7[GB50367-2013]計(jì)算；c1：平行與剪力方向的邊距；d0：錨栓外徑；hef：錨栓的有效錨固深度，為hef=120mm；ψV=ψs,Vψh,Vψα,Vψe,Vψu(yù),VAcV/Ac,V016.3.7-1[GB50367-2013]ψs,V=0.7+0.2c2/c1≤116.3.7-2[GB50367-2013]=0.7+0.2×180/100=1.06因此ψs,V=min(1.06,1)=1ψh,V=(1.5c1/h)1/3≥116.3.7-3[GB50367-2013]=(1.5×100/150)1/3=1因此ψh,V=max(1,1)=1ψα,V按16.3.7-4[GB50367-2013]取值，要求如下：當(dāng)0°<αV≤55°時(shí)，ψα,V＝1.0；當(dāng)55°<αV≤90°時(shí)，ψα,V＝1(cosαV+0.5sinαV)；當(dāng)90°<αV≤180°時(shí)，ψα,V＝2.0；因此ψα,V=1ψe,V=1/(1+2eV/3c1)≤116.3.7-5[GB50367-2013]在本計(jì)算中，ψe,V=1ψu(yù),V按16.3.7-6[GB50367-2013]取值，要求如下：當(dāng)邊緣無(wú)配筋時(shí)，ψu(yù),V＝1.0；當(dāng)邊緣配有直徑d≥12mm鋼筋時(shí)，ψu(yù),V＝1.2；當(dāng)邊緣配有直徑d≥12mm鋼筋及s≥100mm鋼筋時(shí)，ψu(yù),V＝1.4；在本計(jì)算中，ψu(yù),V=1.2在上面這些公式中：ψs,V：邊距比c2/c1對(duì)受剪承載力的影響系數(shù)；ψh,V：邊厚比c1/h對(duì)受剪承載力的影響系數(shù)；ψα,V：剪力與垂直于構(gòu)件自由邊的軸線之間的夾角對(duì)受剪承載力的影響系數(shù)；ψe,V：荷載偏心對(duì)受剪承載力的影響系數(shù)；ψu(yù),V：構(gòu)件錨固區(qū)配筋對(duì)受剪承載力的影響系數(shù)；AcV/Ac,V0：錨栓邊距、間距等幾何效應(yīng)對(duì)抗剪承載力的影響系數(shù)，按16.3.8及16.3.9[GB50367-2013]確定；c2：垂直與c1方向的邊距；h：構(gòu)件厚度；eV：剪力對(duì)受剪錨栓形心的偏心矩；AcV0＝4.5c1216.3.8[GB50367-2013]=4.5×1002=45000mm2Ac,V＝(1.5c1+s2+c2)h16.3.10-3[GB50367-2013]=(1.5×100+170+150)×150=70500mm2將各參數(shù)代入16.3.7-1[GB50367-2013]，得：ψV=ψs,Vψh,Vψα,Vψe,Vψu(yù),VAcV/Ac,V0=1×1×1×1×1.2×70500/45000=1.88再代入已知參數(shù)到16.3.6[GB50367-2013]，得：Vc=0.18ψVfcu,k0.5c11.5d00.3hef0.2=0.18×1.88×300.5×1001.5×120.3×1200.2=10176.106≥Vg=5487.281N所以，混凝土的受剪承載能力滿足計(jì)算要求！拉剪復(fù)合受力情況下的混凝土承載力計(jì)算計(jì)算依據(jù)：(βN)α+(βV)α≤116.3.12[GB50367-2013]在這個(gè)公式中：βN：拉力作用設(shè)計(jì)值與混凝土抗拉承載力設(shè)計(jì)值之比；在本計(jì)算中：βN=4558.125/29004.48=0.157βV：剪力作用設(shè)計(jì)值與混凝土抗剪承載力設(shè)計(jì)值之比；在本計(jì)算中：βV=5487.281/10176.106=0.539α：指數(shù)，當(dāng)兩者均受錨栓鋼材破壞形式控制時(shí)，取α=2.0，其它情況下取α=1.5；(βN)α+(βV)α=0.1571.5+0.5391.5=0.458≤1所以，該處計(jì)算滿足設(shè)計(jì)要求！幕墻轉(zhuǎn)接件強(qiáng)度計(jì)算基本參數(shù)：1：轉(zhuǎn)接件斷面面積：A=960mm2；2：轉(zhuǎn)接件斷面抵抗矩：W=19200mm3；3：轉(zhuǎn)接件斷面慣性矩：I=1152000mm4；受力分析轉(zhuǎn)接件的受力情況根據(jù)前面埋件的計(jì)算結(jié)果，有：V：剪力(N)N：軸向拉力(N)M：彎矩(N·mm)V=5487.281NN=4558.125NM=402254.515N·mm轉(zhuǎn)接件的強(qiáng)度計(jì)算校核依據(jù)：σ=N/A/2+M/γW/2≤f上式中：σ：轉(zhuǎn)接件的抗彎強(qiáng)度(MPa)；f：轉(zhuǎn)接件抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，為215MPa；N：轉(zhuǎn)接件所受軸向拉力(N)；M：轉(zhuǎn)接件所受彎矩(N·mm)；γ：塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05；W：轉(zhuǎn)接件斷面抵抗矩(mm3)；σ=N/A/2+M/γW/2=4558.125/960/2+402254.515/1.05/19200/2=12.35MPa≤f=215MPa轉(zhuǎn)接件強(qiáng)度可以滿足要求。轉(zhuǎn)接件的撓度計(jì)算按懸臂梁的計(jì)算公式，轉(zhuǎn)接件撓度計(jì)算應(yīng)滿足：df=Vke3/3EI/2≤df,lim上式中：df：轉(zhuǎn)接件的撓度計(jì)算值(mm)；df,lim：轉(zhuǎn)接件的撓度限值(mm)，取計(jì)算跨度的1/250，對(duì)懸臂構(gòu)件，也就是e的1/125；Vk：剪