天城東路老舊小區(qū)改造設計計算書

天城東路老舊小區(qū)改造

設計計算書

目錄

第1章鋁單板幕墻設計計算書.................................................................1

1計算引用的規(guī)范、標準及資料...........................................................1

1.1幕墻設計規(guī)范：..................................................................1

1.2建筑設計規(guī)范：..................................................................1

1.3鋁材規(guī)范：......................................................................2

1.4金屬板及石材規(guī)范：.............................................................2

1.5玻璃規(guī)范：......................................................................3

1.6鋼材規(guī)范：......................................................................3

1.7膠類及密封材料規(guī)范：...........................................................3

1.8五金件規(guī)范：...................................................................4

1.9相關物理性能等級測試方法：....................................................4

1.10《建筑結構靜力計算手冊》（第二版）..............................................5

1.11土建圖紙：.....................................................................5

2基木參數(shù)..............................................................................5

2.1幕墻所在地區(qū)...................................................................5

2.2地面粗糙度分類等級.............................................................5

2.3抗震設防........................................................................5

3幕墻承受荷載計算......................................................................6

3.1風荷載標準值的計算方法.........................................................6

3.2計算支承結構時的風荷載標準值..................................................9

3.3計算面板材料時的風荷載標準值..................................................9

3.4垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值........................................9

3.5平行于幕墻平面的集中水平地震作用標準值.......................................9

3.6作用效應組合...................................................................9

4幕墻立柱計算.........................................................................1()

4.1立柱型材選材計算...............................................................10

4.2確定材料的截面參數(shù)............................................................12

4.3選用立柱型材的截面特性........................................................13

4.4立柱的抗彎強度計算............................................................13

4.5立柱的撓度計算.................................................................14

4.6立柱的抗剪計算................................................................14

5幕墻橫梁計算.........................................................................15

5.1橫梁型材選材計算..............................................................16

5.2確定材料的截面參數(shù)............................................................17

5.3選用橫梁型材的截面特性........................................................18

5.4幕墻橫梁的抗彎強度計算........................................................19

5.5橫梁的撓度計算................................................................19

5.6橫梁的抗剪計算................................................................20

6鋁單板的選用與校核...................................................................21

6.1鋁單板荷載計算................................................................21

6.2B板的強度、撓度校核..........................................................22

7連接件計算...........................................................................23

7.1橫梁與角碼間連接..............................................................24

7.2角碼與立柱連接................................................................25

7.3立柱與主結構連接..............................................................26

8幕墻埋件計算(特殊倒錐形化學錨栓)....................................................28

8.1荷載值計算.....................................................................28

8.2錨栓群中錨栓的拉力計算........................................................29

8.3群錨受剪內力計算..............................................................30

8.4錨栓鋼材破壞時的受拉承載力計算...............................................30

8.5混凝土錐體受拉破壞承載力計算.................................................30

8.6混凝土劈裂破壞承載力計算......................................................32

8.7錨栓鋼材受剪破壞承載力計算...................................................34

8.8混凝土楔形體受剪破壞承載力計算...............................................34

8.9混凝土剪撬破壞承載能力計算...................................................36

8.10拉剪復合受力承載力計算.......................................................37

8.11混凝土基材厚度、群錨錨栓最小間距及最小邊距計算.............................37

9幕墻轉接件強度計算...................................................................38

9.1受力分析.......................................................................38

9.2轉接件的理度計算..............................................................38

9.3轉接件的撓度計算..............................................................39

10幕墻焊縫計算........................................................................39

10.1受力分析.....................................................................39

10.2焊縫特性參數(shù)計算.............................................................39

10.3焊縫校核計算.................................................................40

11鋁單板幕墻膠類及伸縮縫計算.........................................................40

11.1立柱連接伸縮縫計算..........................................................41

11.2耐候膠膠縫計算...............................................................41

12幕墻板塊壓板計算....................................................................41

12.1壓板的彎矩設計值計算.........................................................41

12.2壓板的應力計算...............................................................42

12.3螺栓抗拉強度驗算.............................................................42

附錄常用材料的力學及其它物理性能....................................................43

第2章鋼結構雨篷設計計算書...............................................................49

1計算引用的規(guī)范、標準及資料..........................................................49

1.1圍護結構相關設計規(guī)范：........................................................49

1.2建筑設計規(guī)范：................................................................49

1.3玻璃規(guī)范：....................................................................50

1.4鋼材規(guī)范：.....................................................................50

1.5膠類及密封材料規(guī)范：..........................................................51

L6相關物理性能等級測試方法：....................................................51

1.7《建筑結構靜力計算手冊》（第二版）..............................................52

1.8土建圖紙：....................................................................52

2基本參數(shù).............................................................................52

2.1雨篷所在地區(qū)..................................................................52

2.2地面粗糙度分類等級...........................................................52

3雨篷荷載計算........................................................................52

3.1雨篷的荷載作用說明............................................................52

3.2風荷載標準值計算..............................................................52

3.3風荷載設計值計算..............................................................55

3.4雪荷載標準值計算..............................................................55

3.5雪荷載設計值計算..............................................................55

3.6雨篷面活荷載設計值............................................................55

3.7雨篷構件恒荷載設計值..........................................................55

3.8選取計算荷載組合..............................................................56

4雨篷桿件計算.........................................................................56

4.1懸臂梁的受力分析..............................................................57

4.2選用材料的截面特性............................................................57

4.3梁的抗彎強度計算..............................................................57

4.4梁的撓度計算..................................................................58

5雨篷焊縫計算.........................................................................58

5.1受力分析.....................................................................58

5.2焊縫校核計算...................................................................58

6鋁單板的選用與校核...................................................................59

6.1板塊自重荷載..................................................................60

6.2板塊荷載組合..................................................................60

6.3雨篷上層金屬板-B板的強度、撓度校核..........................................61

6.4雨篷下層金屬板-B板的強度、撓度校核..........................................62

6.5雨篷下層金屬板-C板的強度、撓度校核..........................................64

7雨篷埋件計算（特殊倒錐形化學錨栓）....................................................65

7.1校核處埋件受力分析............................................................65

7.2錨栓群中錨栓的拉力計算........................................................65

7.3群錨受剪內力計算..............................................................67

7.4錨栓鋼材破壞時的受拉承載力計算...............................................67

7.5混凝土錐體受拉破壞承載力計算.................................................67

7.6混凝土劈裂破壞承載力計算......................................................69

7.7錨栓鋼材受剪破壞承載力計算...................................................71

7.8混凝土楔形體受剪破壞承載力計算...............................................71

7.9混凝土剪撬破壞承載能力計算...................................................73

7.10拉剪復合受力承載力計算.......................................................74

7.11混凝土基材厚度、群錨錨栓最小間距及最小邊距計算.............................74

附錄常用材料的力學及其它物理性能.....................................................75

第3章鋼結構雨篷設計計算書................................................................82

1計算引用的規(guī)范、標準及資料..........................................................82

1.1圍護結構相關設計規(guī)范：........................................................82

1.2建筑設計規(guī)范：................................................................82

1.3玻璃規(guī)范：.....................................................................83

1.4鋼材規(guī)范：.....................................................................83

1.5膠類及密封材料規(guī)范：..........................................................83

1.6相關物理性能等級測試方法：...................................................84

1.7《建筑結構靜力計算手冊》（第二版）..............................................84

1.8土建圖紙：....................................................................84

2基本參數(shù).............................................................................84

2.1雨篷所在地區(qū)...................................................................84

2.2地面粗糙度分類等級............................................................84

3雨篷荷載計算.........................................................................85

3.1雨篷的荷載作用說明............................................................85

3.2風荷載標準值計算..............................................................85

3.3風荷載設計值計算..............................................................87

3.4雪荷載標準值計算..............................................................87

3.5雪荷載設計值計算..............................................................88

3.6雨篷面活荷載設計值............................................................88

3.7雨篷構件恒荷載設計值..........................................................88

3.8選取計算荷載組合..............................................................88

4雨篷桿件計算.........................................................................89

4.1懸臂梁的受力分析..............................................................89

4.2選用材料的截面特性............................................................90

4.3梁的抗彎強度計算..............................................................90

4.4梁的撓度計算..................................................................90

5雨篷焊縫計算.........................................................................91

5.1受力分析......................................................................91

5.2焊縫校核計算...................................................................91

6鋁單板的選用與校核...................................................................91

6.1板塊自重荷載..................................................................92

6.2板塊荷載組合..................................................................92

6.3雨篷上層金屬板-B板的強度、撓度校核..........................................93

6.4雨篷下層金屬板-B板的強度、撓度校核..........................................95

6.5雨篷下層金屬板-C板的強度、撓度校核..........................................96

7帚墻穿透埋件計算.....................................................................97

7.1埋件受力基本參數(shù)..............................................................97

7.2螺栓群中承受拉力最大螺栓的拉力計算...........................................98

7.3螺栓承受的最大剪切荷載........................................................98

7.4螺栓抗拉承載力計算............................................................99

7.5螺栓抗剪承載力計算............................................................99

7.6拉剪復合承載力計算............................................................99

所以穿透螺栓的拉剪復合承載力滿足設計要求！附錄常用材料的力學及其它物理性能.......100

第1章鋁單板幕墻設計計算書

1計算引用的規(guī)范、標準及資料

1.1幕墻設計規(guī)范：

《鋁合金結構設計規(guī)范》GB50429-2007

《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》JGJ102-2003

《人造板材幕墻工程技術規(guī)范》JGJ336-2016

《建筑幕墻》GB/T21086-2007

《金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范》JGJ133-2001

《小單元建筑幕墻》JG/T216-2007

《建筑幕墻工程技術規(guī)范》DG/TJ08-56-20I9

1.2建筑設計規(guī)范：

《民用建筑通用規(guī)范》GB55O31-2022

《建筑與市政工程施工質量控制通用規(guī)范》GB55032-2022

《砌體結構通用規(guī)范》GB55007-202I

《組合結構通用規(guī)范》GB55004-2021

《鋼結構通用規(guī)范》GB55006-2021

《工程結構通用規(guī)范》GB55001-2021

《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》GB55002-2021

《地震震級的規(guī)定》GB17740-2017

《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306-2015

《鋼結構設計標準》GB50017-2017

《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3-2010

《高處作業(yè)吊籃》GB/T19155-2017

《工程抗震術語標準》JGJ/T97-2011

《工程網(wǎng)絡計劃技術規(guī)程》JGJ/T121-2015

《混凝土結構后錨固技術規(guī)程》JGJ145-2013

《混凝土結構加固設計規(guī)范》GB50367-20I3

《混凝土結構設計規(guī)范》GB5OO10-2010（2015年版）

《混凝土結構通用規(guī)范》GB55008-2021

《混凝土用機械錨栓》JG/T160-2017

《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2010

《建筑防火封堵應用技術標準》GB/T51410-2020

《鋼結構焊接規(guī)范》GB50661-2011

《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223-2008

《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2012

《建筑結構可靠性設計統(tǒng)一標準》GB50068-2018

《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2010（2016年版）

《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2014（2018年版）

《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-2010

《冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范》GB50018-2002

《民用建筑設計統(tǒng)一標準》GB50352-2019

《擦窗機》GB/T19154-2017

《鋼結構工程施工規(guī)范》GB50755-2012

《建筑幕墻術語》GB/T34327-2017

L3鋁材規(guī)范：

《建筑用隔熱鋁合金型材》JG175-2011

《鋁合金建筑型材第1部分基材》GB/T5237.1-2017

《鋁合金建筑型材第2部分陽極氧化、著色型材》GB/T5237.2-2017

《鋁合金建筑型材第3部分電泳涂漆型材》GB/T5237.3-2017

《鋁合金建筑型材第4部分噴粉型材》GB/T5237.4-2017

《鋁合金建筑型材第5部分噴漆型材》GB/T5237.5-2017

《鋁合金建筑型材第6部分隔熱型材》GB/T5237.6-2017

《鋁及鋁合金彩色涂層板、帶材》YS/T431-2009

《鋁型材截面幾何參數(shù)算法及計算機程序要求》YS/T437-2018

《變形鋁及鋁合金牌號表示方法》GB/T16474-20II

1.4金屬板及石材規(guī)范：

《干掛飾面石材及其金屬掛件》JC830-2005

《建筑裝飾用微晶玻璃》JC/T872-2019

《建筑幕墻用瓷板》JG/T217-2007

《建筑裝飾用搪瓷鋼板》JG/T234-2008

《微晶玻璃陶瓷復合磚》JC/T994-2019

《鋁幕墻板第1部分：板基》YS/T429.1-2014

《鋁幕墻板第2部分：有機聚合物噴涂鋁單板》YS/T429.2-2012

《建筑幕墻用鋁塑復合板》GB/T17748-2016

《建筑幕墻用陶板》JG/T324-2011

《建筑裝飾用石材蜂窩復合板》JG/T328-201I

《建筑幕墻用氟碳鋁單板制品》JG/T331-2011

《纖維增強水泥外墻裝飾掛板》JOT2085-2011

《建筑用泡沫鋁板》JG/T359-2012

《金屬裝飾保溫板》JG/T360-2012

《外墻保溫用錨栓》JG/T366-2012

《聚碳酸酯(PC)中空板》JG/T116-2012

《聚碳酸酯(PC)實心板》JG/T347-2012

《鋁塑復合板用鋁及鋁合金冷軋帶、箔材》YS/T432-2020

《鈦及鈦合金板材》GB/T3621-2007

《銅及銅合金板材》GB/T2040-2017

《天然板石》GB/T18600-2009

《天然大理石荒料》JC/T202-2011

《天然大理石建筑板材》GB/T19766-2016

2

《天然花崗石荒料》JOT204-2011

《天然花崗石建筑板材》GB/T18601-2009

《天然石材統(tǒng)一編號》GB/T17670-2008

《天然石材術語》GB/T13890-2008

L5玻璃規(guī)范：

《鍍膜玻璃第1部分：陽光控制鍍膜玻璃》GB/T18915.1-20I3

《鍍膜玻璃第2部分：低輻射鍍膜玻璃》GB/T18915.2-2013

《防彈玻璃》GB17840-1999

《平板玻璃》GB11614-2009

《建筑用安全玻璃第3部分：夾層玻璃》GB15763.3-2009

《建筑用安全玻璃第2部分：鋼化玻璃》GB15763.2-2005

《建筑用安全玻璃第1部分：防火玻璃》GB15763.1-2009

《半鋼化玻璃》GB/T17841-2008

《熱彎玻璃》JC/T915-2003

《壓花玻璃》JOT511-2002

《中空玻璃》GB/T11944-2012

1.6鋼材規(guī)范：

《建筑結構用冷彎矩形鋼管》JG/T178-2005

《不銹鋼棒》GB/T1220-2007

《不銹鋼冷加工鋼棒》GB/T4226-2009

《不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶》GB/T3280-2015

《不銹鋼熱軋鋼板和鋼帶》GB/T4237-2015

《不銹鋼小直徑無縫鋼管》GB/T3090-2020

《彩色涂層鋼板及鋼帶》GB/T12754-2019

《熱強鋼焊條》GB/T5118-2012

《低合金高強度結構鋼》GB/T1591-2018

《建筑幕墻用鋼索壓管接頭》JG/T201-2007

《耐候結構鋼》GB/T4171-2008

《高碳銘不銹鋼絲》YB/T096-2015

《合金結構鋼》GB/T3077-2015

《冷拔異形鋼管》GB/T3094-2012

《非合金鋼及細晶粒鋼焊條》GB/T5117-2012

《碳素結構鋼》GB/T700-2006

《碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋鋼板和鋼帶》GB/T3274-2017

《優(yōu)質碳素結構鋼》GB/T699-2015

《建筑鋼結構防火技術規(guī)范》GB51249-2017

《建筑鋼結構防腐蝕技術規(guī)程》JGJ/T251-2011

《建筑用鋼結構防腐涂料》JG/T224-2007

1,7膠類及密封材料規(guī)范：

《丙烯酸酯建筑密封膠》JOT484-2006

《幕墻玻璃接縫用密封膠》JC/T882-2001

3

《金屬板用建筑密封膠》JOT884-2016

《丁基橡膠防水密封膠粘帶》JOT942-2004

《干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘劑》JC887-2001

《工業(yè)用橡膠板》GB/T5574-2008

《混凝土接縫用建筑密封膠》JC/T881-2017

《建筑窗用彈性密封膠》JC/T485-2007

《建筑用防霉密封膠》JOT885-2016

《建筑用硅酮結構密封膠》GB16776-2005

《建筑用巖棉絕熱制品》GB/T19686-2015

《建筑鋁合金型材用聚酰胺隔熱條》JG/T174-2014

《建筑裝飾用天然石材防擰劑》JC/T973-2005

《聚氨酯建筑密封膠》JOT482-2003

《聚硫建筑密封膠》JC/T483-2006

《絕熱用巖棉、礦渣棉及其制品》GB/T11835-2016

《硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強度的測定》GB/T529-2008

《石材用建筑密封膠》GB/T23261-2009

《中空玻璃用彈性密封膠》GB/T29755-2013

《中空玻璃用丁基熱熔密封膠》JC/T914-2014

《建筑表面用有機硅防水劑》JCfT902-2002

《鋼結構防火涂料》GB14907-2018

L8五金件規(guī)范：

《封閉型沉頭抽芯鉀釘》GB/T12616-2004

《封閉型平圓頭抽芯鉀釘》GB/T12615-2004

《緊固件螺栓和螺釘通孔》GB/T5277-1985

《緊固件公差螺栓、螺釘、螺柱和螺母》GB/T3103.1-2002

《緊固件機械性能不銹鋼螺母》GB/T3098.15-2014

《緊固件機械性能不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱》GB/T3098.6-2014

《緊固件機械性能抽芯抑釘》GB/T3098.19-2004

《緊固件機械性能螺母、粗牙螺紋》GB/T3098.2-2015

《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》GB/T3098.1-2010

《緊固件機械性能自攻螺釘》GB/T3098.5-2016

《緊固件術語盲鉀釘》GB/T3099.2-2004

《螺紋緊固件應力截面積和承載面積》GB/T16823.1-1997

《十字槽盤頭螺釘》GB/T818-2016

《銅及銅合金鑄件》GB/T13819-2013

《鋅合金壓鑄件》GB/T13821-2009

《鋁合金壓鑄件》GB/T15114-2009

《鑄件尺寸公差、幾何公差與機械加工余量》GB/T64I4-2017

《電動采光排煙天窗》GB/T28637-2012

1.9相關物理性能等級測試方法：

《玻璃幕墻工程質量檢驗標準》JGJ/T139-2020

《玻璃幕墻光熱性能》GB/T18091-2015

4

《彩色涂層鋼板及鋼帶試驗方法》GB/T13448-2019

《鋼結構工程施工質量驗收標準》GB50205-2020

《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50204-2015

《建筑防水材料老化試驗方法》GB/T18244-2022

《建筑幕墻氣密、水密、抗風壓性能檢測方法》GB/T15227-2019

《建筑幕墻抗震性能振動臺試驗方法》GB/T18575-2017

《建筑幕墻層間變形性能分級及檢測方法》GB/T18250-2015

《建筑裝飾裝修工程質量驗收標準》GB50210-2018

《金屬材料拉伸試驗第1部分：空溫試驗方法》GB/T228.1-2010

1.10《建筑結構靜力計算手冊》(第二版)

1.11土建圖紙：

2基本參數(shù)

2,1幕墻所在地區(qū)

重慶萬州地區(qū)；

2.2地面粗糙度分類等級

幕墻屬于外圍護構件，按《建筑結構荷載規(guī)范》(GB50009-2012)

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)；

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)；

依照上面分類標準，本工程按C類地形考慮。

2.3抗震設防

按《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》GB55002-2021,建筑工程應分為以下四個抗震設防

類別：

1.特殊設防類：應為使用上有特殊要求的設施，涉及國家公共安全的重大建筑與市政工程

和地震時可能發(fā)生嚴重次生災害等特別重大災害后果，需要進行特殊設防的建筑與市政工程，

簡稱甲類；

2.重點設防類：指地宸時使用功能不能中斷或需盡快恢復的生命線相關建筑與市政工程，

以及地震時可能導致大量人員傷亡等重大災害后果，需要提高設防標準的建筑與市政工程，簡

稱乙類；

3.標準設防類：指大量的除1、2、4款以外按標準要求進行設防的建筑與市政工程，簡稱

丙類；

4.適度設防類：指使月上人員稀少且震損不致產(chǎn)生次生災害，允許在一定條件下適度降低

要求的建筑與市政工程，簡稱丁類；

在圍護結構抗震設計計算中：

1.特殊設防類，應按本地區(qū)抗震設防烈度提高一度的要求加強其抗震措施；但抗震設防烈

5

度為9度時應按比9度更高的要求采取抗震措施。同時，應按批準的地震安全性評價的結果且

高于本地區(qū)抗震設防烈度的要求確定其地震作用；

2.重點設防類，應按本地區(qū)抗震設防烈度一度的要求加強其抗震措施；但抗震設防烈度為

9度時應按比9度更高的要求采取抗震措施同時，應按本地區(qū)抗震設防烈度確定其地震作用；

3.標準設防類，應按本地區(qū)抗震設防烈度確定其抗震措施和地震作用；

4.適度設防類，應按本地區(qū)抗震設防烈度確定其抗震措施和地震作用；

根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2010(2016年版)及《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》

GB18306-2015的要求，本工程所在地重慶萬州地區(qū)地震基本烈度為：6度，地震動峰值加速

度為0.05g,由于木工程是標準設防類，因此實際抗震計算中的水平地震影響系數(shù)最大值應按

本地區(qū)抗震設防烈度選取，也就是?。篴,naxlI=0.04;

本工程場地類型為：II類場地，查表E.I[GB18306-2015],場地地震動峰值加速度調整系

數(shù)Fa=l；

因此：

x

amax=Faamaxn

=1x0.04

=0.04

3幕墻承受荷載計算

3.1風荷載標準值的計算方法

幕墻屬于外圍護構件，按《工程結構通用規(guī)范》GB55001-2021及《建筑結構荷載規(guī)范》

(GB50009.2012)計算：

Wk邛&七&四wo...4.6.1[GB55001-2021]

上式中：

Wk：作用在幕墻上的風荷載標準值(MPa)；

z：計算點標高：7.7m；

Rz：風壓高度變化系數(shù)；

根據(jù)不同場地類型，按《建筑結構荷載規(guī)范》條文說明部分8.2.1提供的公式計算：

Aa24

A類場地:nz=1.284x(z/10)