甘井子区华东路130号及周边宗地改造项目32#楼幕墙化学锚栓设计计算书计算:校核:审核:大连华威高级建筑师事务所有限公司二〇一五年四月九日设计计算书一、计算依据及说明1.工程概况说明工程名称:[工程名称]工程所在城市:大连市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:七度工程基本风压:0.65kN/m2工程强度校核处标高:10m2.设计依据3. 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;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; [工程名称]按C 类地区计算风压 (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》GB50009-2012 8.1.1-2 采用 风荷载计算公式: w k =β gz ×μ sl ×μ z ×w0 其中: wk ---作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m 2)βgz ---瞬时风压的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 条文说明8.6.1取定根据不同场地类型,按以下公式计算:β gz =1+2gI 10(z 10)(-α)其中g 为峰值因子取为2.5，I10为10米高名义湍流度,α为地面粗糙度指数 A 类场地: I10=0.12 ,α=0.12 B 类场地: I 10=0.14 ,α=0.15 C 类场地: I 10=0.23 ,α=0.22 D 类场地: I 10=0.39 ,α=0.30μz ---风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012取定, 根据不同场地类型,按以下公式计算: A 类场地: μz =1.284×(Z 10)0.24B 类场地: μz =1.000×(Z 10)0.30C 类场地: μz =0.544×(Z 10)0.44D 类场地: μz =0.262×(Z 10)0.60本工程属于C 类地区μsl ---风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012取定 w0---基本风压,按全国基本风压图,大连市地区取为0.65kN/m 2(3).地震作用计算: q EAk =β E ×α max ×GAk其中: qEAk ---水平地震作用标准值 β E ---动力放大系数,按 5.0 取定αmax ---水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定: 6度(0.05g): αmax =0.04 7度(0.1g): αmax =0.08 7度(0.15g): αmax =0.12 8度(0.2g): α max =0.16 8度(0.3g): α max =0.24 9度(0.4g): αmax =0.32大连市地区设防烈度为七度,根据本地区的情况,故取αmax =0.08 GAk ---幕墙构件的自重(N/m 2)(4).荷载组合:结构设计时，根据构件受力特点，荷载或作用的情况和产生的应力(内力)作用方向，选用最不利的组合，荷载和效应组合设计值按下式采用：γ G S G +γ w ψ w S w +γ E ψ E S E +γ T ψ T ST各项分别为永久荷载：重力；可变荷载：风荷载、温度变化；偶然荷载：地震 水平荷载标准值: qk =Wk +0.5×qEAk ，维护结构荷载标准值不考虑地震组合 水平荷载设计值: q=1.4×Wk +0.5×1.3×qEAk荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用:①对永久荷载采用标准值作为代表值，其分项系数满足：a.当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合，取1.2；对有永久荷载效应控制的组合，取1.35b.当其效应对结构有利时：一般情况取1.0；②可变荷载根据设计要求选代表值，其分项系数一般情况取1.4二、 荷载计算1. 风荷载标准值计算Wk : 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m 2) z : 计算高度10mμ z : 10m 高处风压高度变化系数(按C 类区计算): (GB50009-2012 条文说明8.2.1) μ z =0.544×(z 10)0.44=0.544 由于0.544<0.65,取μz =0.65I 10: 10米高名义湍流度,对应A 、B 、C 、D 类地面粗糙度，分别取0.12、0.14、0.23、0.39。

(GB50009-2012 条文说明8.4.6)β gz : 阵风系数 : (GB50009-2012 8.1.1-2) β gz = 1 + 2×g ×I 10×(z 10)(-α) (GB50009-2012 条文说明8.6.1)= 1 + 2×2.5×0.23×(1010)(-0.22)= 2.15 由于2.15>2.05,取βgz =2.05 (GB50009-2012 条文说明8.1.1) μsp1:局部正风压体型系数μ sn1:局部负风压体型系数,通过计算确定μ sz :建筑物表面正压区体型系数，按照(GB50009-2012 8.3.3)取1 μ sf :建筑物表面负压区体型系数，按照(GB50009-2012 8.3.3-2)取-1对于封闭式建筑物，考虑内表面压力，按照(GB50009-2012 8.3.5)取-0.2或0.2Av :立柱构件从属面积取2.6475m 2Ah :横梁构件从属面积取0.6885m 2μ sa :维护构件面板的局部体型系数 μs1z =μsz +0.2 =1.2 μs1f =μsf -0.2=-1.2维护构件从属面积大于或等于25m 2的体型系数计算μs25z =μsz ×0.8+0.2 (GB50009-2012 8.3.4) =1μs25f =μsf ×0.8-0.2 (GB50009-2012 8.3.4) =-1对于直接承受荷载的面板而言，不需折减有 μ saz =1.2 μ saf =-1.2同样，取立柱面积对数线性插值计算得到 μ savz =μ sz +(μ sz ×0.8-μ sz )×log(Av )1.4+0.2=1+(0.8-1)×0.4228361.4+0.2=1.13959μ savf =μ sf +(μ sf ×0.8-μ sf )×log(A v )1.4-0.2=-1+((-0.8)-(-1))×0.4228361.4-0.2=-1.13959 按照以上计算得到 对于面板有: μsp1=1.2 μ sn1=-1.2 对于立柱有:μ svp1=1.13959 μsvn1=-1.13959 对于横梁有: μ shp1=1.2 μshn1=-1.2面板正风压风荷载标准值计算如下W kp =β gz ×μ sp1×μ z ×W0 (GB50009-2012 8.1.1-2) =2.05×1.2×0.65×0.65=1.03935 kN/m 2Wkp <3kN/m 2,取Wkp =3kN/m 2面板负风压风荷载标准值计算如下W kn =β gz ×μ sn1×μ z ×W0 (GB50009-2012 8.1.1-2) =2.05×(-1.2)×0.65×0.65=-1.03935 kN/m 2Wkn >-3kN/m 2,取Wkn =-3kN/m 2同样，立柱正风压风荷载标准值计算如下W kvp =β gz ×μ svp1×μ z ×W0 (GB50009-2012 8.1.1-2) =2.05×1.13959×0.65×0.65=0.987032 kN/m 2Wkvp <3kN/m 2,取Wkvp =3kN/m 2立柱负风压风荷载标准值计算如下W kvn =β gz ×μ svn1×μ z ×W0 (GB50009-2012 8.1.1-2) =-0.987032 kN/m 2Wkvn >-3kN/m 2,取Wkvn =-3kN/m 2同样，横梁正风压风荷载标准值计算如下W khp =β gz ×μ shp1×μ z ×W0 (GB50009-2012 8.1.1-2) =1.03935 kN/m 2Wkhp <3kN/m 2,取Wkhp =3kN/m 2横梁负风压风荷载标准值计算如下W khn =β gz ×μ shn1×μ z ×W0 (GB50009-2012 8.1.1-2) =-1.03935 kN/m 2Wkhn >-3kN/m 2,取Wkhn =-3kN/m 22. 风荷载设计值计算W: 风荷载设计值: kN/m 2γw : 风荷载作用效应的分项系数：1.4按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003 5.4.2条规定采用 面板风荷载作用计算Wp=γw ×Wkp=1.4×3=4.2kN/m 2Wn=γw ×Wkn=1.4×(-3)=-4.2kN/m 2立柱风荷载作用计算Wvp=γw ×Wkvp=1.4×3=4.2kN/m 2Wvn=γw ×Wkvn=1.4×(-3)=-4.2kN/m 2横梁风荷载作用计算Whp=γw ×Wkhp=1.4×3=4.2kN/m 2Whn=γw ×Wkhn=1.4×(-3)=-4.2kN/m 23. 水平地震作用计算GAK: 面板平米重量取0.3072kN/m 2αmax: 水平地震影响系数最大值:0.08qEk: 分布水平地震作用标准值(kN/m 2) qEk=βE ×αmax ×GAK (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.08×0.3072=0.12288kN/m 2rE: 地震作用分项系数: 1.3qEA: 分布水平地震作用设计值(kN/m 2) qEA=rE ×qEk =1.3×0.12288=0.159744kN/m 24. 荷载组合计算幕墙承受的荷载作用组合计算，按照规范，考虑正风压、地震荷载组合: Szkp=Wkp=3kN/m 2Szp=Wkp ×γw+qEk ×γE ×ψE =3×1.4+0.12288×1.3×0.5=4.27987kN/m 2考虑负风压、地震荷载组合: Szkn=Wkn=-3kN/m 2Szn=Wkn ×γw-qEk ×γE ×ψE =-3×1.4-0.12288×1.3×0.5=-4.27987kN/m 2综合以上计算，取绝对值最大的荷载进行强度演算采用面板荷载组合标准值为3kN/m 2面板荷载组合设计值为4.27987kN/m 2立柱承受风荷载标准值为3kN/m 2横梁承受风荷载标准值为3kN/m 2三、 化学锚栓计算1. 锚栓计算信息描述V: 剪力设计值: V=1588.5N水平剪力设计值Vh = 0N N: 法向力设计值: N=5731.84Ne2: 锚栓中心与锚板平面距离: 0mm My: 弯矩设计值(N.mm): My=V ×e2 =1588.5×0 =0N.mmT: 扭矩设计值(N.mm): 0N.mm当前计算锚栓类型: 化学锚栓 FHB-A 10*60/10 锚栓材料类型: 不锈钢锚栓-A2-70 锚栓直径: 12mm 锚栓底板孔径: 13mm锚栓处混凝土开孔直径: 14mm 锚栓有效锚固深度: 120mm锚栓底部混凝土级别: 混凝土-C25 底部混凝土为开裂混凝土 底部混凝土基材厚度: 400mm 混凝土开裂及边缘配筋情况: 1锚栓锚固区混凝土配筋描述: 其它情况2. 锚栓承受拉力计算锚栓布置示意图如下:d :锚栓直径12mm df:锚栓底板孔径13mm在拉力和弯矩共同作用下,锚栓群有两种可能的受力形式。