00设计计算书计算:校核:审核:设计公司名称：克莱斯科（）门窗二〇一三年三月二十一日目录第一部分、计算书 (1)第一部分、[强度计算信息][产品结构]一、计算依据及说明1、工程概况说明工程名称:00工程所在城市: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:八度(0.2g)工程基本风压:0.45kN/m2工程强度校核处标高:110m2、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;00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》GB50009-2012 8.1.1-2 采用风荷载计算公式: wk =βgz×μsl×μz×w其中: wk---作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)βgz---瞬时风压的阵风系数,按《建筑结构荷载规》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:βgz =1+2gI10(z10)(-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=0.12B 类场地: I10=0.14 ,α=0.15 C 类场地: I10=0.23 ,α=0.22 D 类场地: I10=0.39 ,α=0.30 μ z---风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规》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μ sl---风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规》GB50009-2012取定 w 0---基本风压,按全国基本风压图,市地区取为0.45kN/m 2 (3).地震作用计算: qEAk =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): αmax=0.168度(0.3g): αmax =0.24 9度(0.4g): αmax=0.32 市地区设防烈度为八度(0.2g),根据本地区的情况,故取αmax=0.16 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(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 S T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: q k=W k+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×W k+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W k: 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m 2) z : 计算高度110mμ z : 110m 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)μz =0.544×(z 10)0.44=1.56247I10: 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)βgz = 1 + 2×g×I10×(z10)(-α)(GB50009-2012 条文说明8.6.1) = 1 + 2×2.5×0.23×(11010)(-0.22)= 1.67856μsp1:局部正风压体型系数μsn1:局部负风压体型系数,通过计算确定μsz:建筑物表面正压区体型系数，按照(GB50009-2012 8.3.3)取1μsf: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9m2Ah:横梁构件从属面积取3m2μsa:维护构件面板的局部体型系数μs1z =μsz+0.2 =1.2μs1f =μsf-0.2 =-1.2维护构件从属面积大于或等于25m2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μsaz=1.2μsaf=-1.2同样，取立柱面积对数线性插值计算得到μsavz =μsz+(μsz×0.8-μsz)×log(Av)1.4+0.2=1+(0.8-1)×0.9542431.4+0.2=1.06368μ savf =μ sf +(μ sf ×0.8-μsf )×log(Av )1.4-0.2=-1+((-0.8)-(-1))×0.9542431.4-0.2=-1.06368同样，取横梁面积对数线性插值计算得到 μ sahz =μ sz +(μ sz ×0.8-μsz )×log(A h )1.4+0.2=1+(0.8-1)×0.4771211.4+0.2=1.13184μ sahf =μ sf +(μ sf ×0.8-μsf )×log(A h )1.4-0.2=-1+((-0.8)-(-1))×0.4771211.4-0.2=-1.13184 按照以上计算得到 对于面板有: μsp1=1.2 μsn1=-1.2 对于立柱有: μsvp1=1.06368 μsvn1=-1.06368 对于横梁有: μshp1=1.13184 μshn1=-1.13184 面板正风压风荷载标准值计算如下Wkp =β gz ×μ sp1×μ z ×W(GB50009-2012 8.1.1-2) =1.67856×1.2×1.56247×0.45 =1.41626 kN/m 2面板负风压风荷载标准值计算如下 Wkn =β gz ×μ sn1×μ z ×W 0(GB50009-2012 8.1.1-2) =1.67856×(-1.2)×1.56247×0.45 =-1.41626 kN/m 2同样，立柱正风压风荷载标准值计算如下 Wkvp =β gz ×μ svp1×μ z ×W(GB50009-2012 8.1.1-2) =1.67856×1.06368×1.56247×0.45 =1.25537 kN/m 2立柱负风压风荷载标准值计算如下 Wkvn =β gz ×μ svn1×μ z ×W(GB50009-2012 8.1.1-2) =-1.25537 kN/m 2同样，横梁正风压风荷载标准值计算如下 Wkhp =β gz ×μ shp1×μ z ×W(GB50009-2012 8.1.1-2) =1.33582 kN/m 2横梁负风压风荷载标准值计算如下 Wkhn =β gz ×μ shn1×μ z ×W(GB50009-2012 8.1.1-2) =-1.33582 kN/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》JGJ 102-2003 5.1.6条规定采用 面板风荷载作用计算Wp=γw×Wkp=1.4×1.41626=1.98277kN/m 2 Wn=γw×Wkn=1.4×(-1.41626)=-1.98277kN/m 2 立柱风荷载作用计算Wvp=γw×Wkvp=1.4×1.25537=1.75752kN/m 2 Wvn=γw×Wkvn=1.4×(-1.25537)=-1.75752kN/m 2 横梁风荷载作用计算Whp=γw×Wkhp=1.4×1.33582=1.87015kN/m 2 Whn=γw×Wkhn=1.4×(-1.33582)=-1.87015kN/m 23、水平地震作用计算GAK: 面板和构件平均平米重量取0.3072kN/m 2αmax: 水平地震影响系数最大值:0.16qEk: 分布水平地震作用标准值(kN/m2)qEk=βE×αmax×GAK (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.16×0.3072=0.24576kN/m2rE: 地震作用分项系数: 1.3qEA: 分布水平地震作用设计值(kN/m2)qEA=rE×qEk=1.3×0.24576=0.319488kN/m24、荷载组合计算幕墙承受的荷载作用组合计算，按照规，考虑正风压、地震荷载组合:Szkp=Wkp=1.41626kN/m2Szp=Wkp×γw+qEk×γE×ψE=1.41626×1.4+0.24576×1.3×0.5=2.14251kN/m2考虑负风压、地震荷载组合:Szkn=Wkn=-1.41626kN/m2Szn=Wkn×γw-qEk×γE×ψE=-1.41626×1.4-0.24576×1.3×0.5=-2.14251kN/m2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1.41626kN/m2面板荷载组合设计值为2.14251kN/m2立柱荷载组合标准值为1.25537kN/m2横梁荷载组合标准值为1.33582kN/m2三、玻璃计算1、玻璃面积B: 该处玻璃幕墙分格宽: 1.5mH: 该处玻璃幕墙分格高: 2mA: 该处玻璃板块面积:A=B×H=1.5×2=3m22、玻璃板块自重GSAk:中空玻璃板块平均自重(不包括铝框):玻璃的体积密度为: 25.6(kN/m3) (JGJ102-2003 5.3.1) BL_w:中空玻璃外层玻璃厚度: 6mmBL_n:中空玻璃层玻璃厚度: 6mmG SAk =25.6×BL_w+BL_n1000=25.6×6+61000=0.3072kN/m23、玻璃强度计算选定面板材料为:6(TP)+12+6(TP)中空玻璃校核依据: σ≤fgq: 玻璃所受组合荷载: 2.14251kN/m2a: 玻璃短边边长: 1.5mb: 玻璃长边边长: 2mto:中空玻璃外层玻璃厚度: 6mmti:中空玻璃层玻璃厚度: 6mmE: 玻璃弹性模量: 72000N/mm2m: 玻璃板面跨中弯曲系数,按边长比a/b查表6.1.2-1得: 0.0683 η: 折减系数,根据参数θ查表6.1.2-2σw: 玻璃所受应力:q=2.14251kN/m2荷载分配计算:q o =1.1×q×to3to3+ti3=1.1×2.14251×6363+63 =1.17838q i =q×ti 3t o 3+t i 3=2.14251×6363+63=1.07126q ko =1.1×q k ×to 3to 3+t i 3=1.1×1.41626×6363+63=0.778943q ki =q k ×ti 3t o 3+ti 3=1.41626×6363+63=0.70813参数θ计算:θo =q ko ×a 4×109E×t o 4(JGJ102-20036.1.2-3) =0.778943×1.54×10972000×64=42.2604查表6.1.2-2 得ηo = 0.833219θ i =qki ×a 4×109E×t i 4=0.70813×1.54×10972000×64=38.4185查表6.1.2-2 得ηi = 0.846326玻璃最大应力计算:σ wo =6×m×q o ×a 2×1000t o 2×η o(JGJ102-2003 6.1.2-1) =6×0.0683×1.17838×1.52×100062×0.833219 =25.1476N/mm 2σ wi =6×m×qi ×a 2×1000t i 2×ηi =6×0.0683×1.07126×1.52×100062×0.846326 =23.2211N/mm 225.1476N/mm 2≤f g=84N/mm 223.2211N/mm 2≤f g =84N/mm 2玻璃的强度满足 4、玻璃跨中挠度计算校核依据: d f ≤d flim =1.560×1000=25mm D: 玻璃刚度(N ·mm)ν: 玻璃泊松比: 0.2E: 玻璃弹性模量 : 72000N/mm 2t e: 中空玻璃的等效厚度t e =0.95×3t o 3+t i3 =0.95×363+63 =7.18155mmD=E×te312×(1-ν2)=72000×7.18155312×(1-0.22)=2.31491e+006N·mmq k: 玻璃所受组合荷载标准值:1.41626kN/m 2μ: 挠度系数,按边长比a/b 查 表6.1.3得: 0.00663参数θ计算:θ=q k ×a 4E×t e 4 (JGJ102-2003 6.1.2-3) = 1.41626×1.5472000×7.181554×109 =37.4371η: 折减系数,根据参数θ查表6.1.2-2 得η = 0.850251d f: 玻璃组合荷载标准值作用下挠度最大值d f =μ×q k ×a 4D×η (JGJ102-2003 6.1.3-2) =0.00663×1.41626×1.542.31491e+006×0.850251×109 =17.4596mm17.4596mm ≤dflim =25mm 玻璃的挠度满足 四、结构胶计算1、结构胶宽度计算(1)组合荷载作用下结构胶粘结宽度的计算:C s1: 组合荷载作用下结构胶粘结宽度 (mm)W: 风荷载设计值: 2.14251kN/m 2a: 矩形分格短边长度: 1.5mf 1: 结构胶的短期强度允许值:0.2N/mm 2按5.6.2条规定采用C s1=W×a 2×f 1(JGJ102-2003 5.6.3-1) =2.14251×1.52×0.2=8.03441mm 取9mm(2)自重效应胶缝宽度的计算:C s2: 自重效应胶缝宽度 (mm)B: 幕墙分格宽: 1.5mH: 幕墙分格高: 2mG AK :玻璃板块自重:0.3072 f 2: 结构胶的长期强度允许值: 0.01N/mm 2按5.6.2条规定采用C s2=1.2×H×B×GAK (H+B)×2000×f 2 (JGJ102-2003 5.6.3-3) =1.2×2×1.5×0.3072(2+1.5)×2000×0.01×1000 =15.7989mm 取16mm(3)结构硅酮密封胶的最小计算宽度: 16mm2、结构胶厚度计算(1)温度变化效应胶缝厚度的计算:T s: 温度变化效应结构胶的粘结厚度: mmδ 1: 结构硅酮密封胶的温差变位承受能力: 0.125△Ｔ: 年温差: 0℃U s : 玻璃板块在年温差作用下玻璃与铝型材相对位移量: mm铝型材线膨胀系数: al=2.35×10-5玻璃线膨胀系数: aw=1×10-5U s =b ×△Ｔ×(2.35-1)100 =2×0×(2.35-1)100=0mmTs =Us δ 1×(2+δ 1) (JGJ102-2003 5.6.5)=00.125×(2+0.125) =0mm(2)地震作用下胶缝厚度的计算:T s: 地震作用下结构胶的粘结厚度: mmH: 幕墙分格高: 2mθ:幕墙层间变位设计变位角1/550δ 2: 结构硅酮密封胶的地震变位承受能力: 0.41T s =θ×H×1000δ 2×(2+δ 2) =1550×2×10000.41×(2+0.41)=3.65819mm(3)结构硅酮密封胶的最小计算厚度: 4mm3、结构胶强度计算(1)设计选定胶缝宽度和厚度:胶缝选定宽度为: 16 mm胶缝选定厚度为: 8 mm幕墙玻璃相对于铝合金框的位移:Us = θ×H g=1550×2×1000 = 3.63636mm(2)短期荷载和作用在结构胶中产生的拉应力:W: 风荷载以及地震荷载组合设计值: 2.14251kN/m 2a: 矩形分格短边长度: 1.5mC s: 结构胶粘结宽度: 16 mmσ 1=W×a 2×C s =2.14251×1.52×16=0.10043N/mm 2(3)永久荷载和作用在结构胶中产生的剪应力:H: 幕墙分格高: 2mB: 幕墙分格宽: 1.5mσ 2=GAK ×γ G ×B×H 2×C s ×(B+H) =0.3072×1.2×1.5×22×16×(1.5+2)=0.00987429N/mm 2≤0.01N/mm 2结构胶长期强度满足要求(4)短期荷载和作用在结构胶中产生的总应力:σ=σ12+σ 22 =0.100432+0.009874292=0.100914N/mm 2≤0.2N/mm 2结构胶短期强度满足要求五、立柱计算1、立柱荷载计算(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)qw: 风荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m)rw: 风荷载作用效应的分项系数：1.4Wk: 风荷载标准值: 1.25537kN/m 2Bl: 幕墙左分格宽: 1.5mBr: 幕墙右分格宽: 1.5mqwk=Wk×Bl+Br 2=1.25537×1.5+1.52=1.88306kN/mqw=1.4×qwk=1.4×1.88306=2.63628kN/m(2)分布水平地震作用设计值GAkl: 立柱左边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 0.5kN/m 2GAkr: 立柱右边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 0.5kN/m 2qEAkl=5×αmax×GAkl (JGJ102-2003 5.3.4)=5×0.16×0.5=0.4kN/m 2qEAkr=5×αmax×GAkr (JGJ102-2003 5.3.4)=5×0.16×0.5=0.4kN/m 2qek=qEkl×Bl+qEkr×Br 2=0.4×1.5+0.4×1.52=0.6kN/mqe=1.3×qek=1.3×0.6=0.78kN/m(3)立柱荷载组合立柱所受组合荷载标准值为:qk=qwk=1.88306kN/m立柱所受组合荷载设计值为:q =qw+ψE×qe=2.63628+0.5×0.78=3.02628kN/m立柱计算简图如下:n 0n 1B 0立柱计算简图5000q 1q 2立柱受力简图5000q1=3.026kN/mq2=0.900kN/m(4)立柱弯矩:通过有限元分析计算得到立柱的弯矩图如下:M m a x =9.457k N .m最大弯矩发生在2.5m 处M: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN ·m)M=9.45712kN·m立柱在荷载作用下的轴力图如下:2、选用立柱型材的截面特性选定立柱材料类别: 钢-Q235选用立柱型材名称: 钢管140x80x4 型材强度设计值: 215N/mm2型材弹性模量: E=206000N/mm2X轴惯性矩: Ix=445.053cm4Y轴惯性矩: Iy=185.343cm4X轴上部抵抗矩: Wx1=63.579cm3X轴下部抵抗矩: Wx2=63.579cm3Y轴左部抵抗矩: Wy1=46.3357cm3 Y轴右部抵抗矩: Wy2=46.3357cm3型材截面积: A=16.8736cm2型材计算校核处抗剪壁厚: t=4mm型材截面面积矩: Ss=38.8791cm3塑性发展系数: γ=1.05钢管140x80x43、立柱强度计算校核依据: N A +Mγ×w ≤ｆaBl: 幕墙左分格宽: 1.5m Br: 幕墙右分格宽: 1.5m Hv: 立柱长度GAkl: 幕墙左分格自重: 0.5kN/m 2 GAKr: 幕墙右分格自重: 0.5kN/m 2 幕墙自重线荷载:Gk=GAkl×Bl+GAkr×Br2=0.5×1.5+0.5×1.52=0.75kN/mrG: 结构自重分项系数: 1.2G:幕墙自重线荷载设计值0.9kN/m f: 立柱计算强度(N/mm 2)A: 立柱型材截面积: 16.8736cm 2 Nl: 当前杆件最大轴拉力(kN) Ny: 当前杆件最大轴压力(kN) Mmax:当前杆件最大弯矩(kN.m) Wz: 立柱截面抵抗矩(cm 3) γ: 塑性发展系数: 1.05通过上面计算可知,立柱杆件b0的应力最大,为144.33N/mm 2≤ｆa=215N/mm 2,所以立柱承载力满足要求4、立柱的刚度计算校核依据: Umax ≤L250 且 Umax ≤30mmDfmax: 立柱最大允许挠度:通过有限元分析计算得到立柱的挠度图如下:D m a x =16.715m m最大挠度发生在2.5m 处,最大挠度为16.7149mm ≤30mm Dfmax=Hvmax250×1000=5250×1000=20mm立柱最大挠度Umax 为: 16.7149mm ≤20mm 挠度满足要求5、立柱抗剪计算校核依据: τmax ≤[τ]=125N/mm 2通过有限元分析计算得到立柱的剪力图如下:最大剪力发生在0m 处τ: 立梃剪应力:Q: 立梃最大剪力: 7.56569kNSs: 立柱型材截面面积矩: 38.8791cm 3 Ix: 立柱型材截面惯性矩: 445.053cm 4 t: 立柱抗剪壁厚: 4mm τ=Q×Ss×100Ix×t=7.56569×38.8791×100445.053×4=16.5232N/mm 216.5232N/mm 2≤125N/mm 2 立柱抗剪强度可以满足六、立柱与主结构连接计算1、立柱与主结构连接计算连接处角码材料 : 钢-Q235连接螺栓材料 : C 级普通螺栓-4.8级 L ct: 连接处角码壁厚: 8mmD v: 连接螺栓直径: 12mm D ve: 连接螺栓有效直径: 10.36mm N h : 连接处水平总力(N): N h =Q=-7.56571kNN g : 连接处自重总值设计值(N): N g =-4.5kNN: 连接处总合力(N): N=N g2+N h2=-4.52+-7.565712×1000 =8802.84N N b: 螺栓的承载能力: N v : 连接处剪切面数: 2Nb =2×3.14×⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫D e 22×140 (GB 50017-2003 7.2.1-1)=2×3.14×⎝ ⎛⎭⎪⎫10.3622×140=23603N Nnum: 立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数: Nnum=N N b=8802.8423603=0.372954个 取2个 Ncbl : 立梃型材壁抗承压能力(N): N vl: 连接处剪切面数: 2×2t: 立梃壁厚: 4mmN cbl =Dv×2×325×t×Nnum(GB 50017-2003 7.2.1-3) =12×2×325×4×2=62400N8802.84N ≤62400N立梃型材壁抗承压能力满足Ncbg: 角码型材壁抗承压能力(N):N cbg =Dv×2×325×Lct×Nnum(GB 50017-2003 7.2.1-3)=12×2×325×8×2=124800N8802.84N ≤124800N角码型材壁抗承压能力满足七、横梁计算1、选用横梁型材的截面特性选定横梁材料类别: 钢-Q235选用横梁型材名称: 钢管80*80*4型材强度设计值: 215N/mm2型材弹性模量: E=206000N/mm2X轴惯性矩: Ix=146.226cm4Y轴惯性矩: Iy=146.226cm4X轴上部抵抗矩: Wx1=36.5566cm3X轴下部抵抗矩: Wx2=36.5566cm3Y轴左部抵抗矩: Wy1=36.5566cm3Y轴右部抵抗矩: Wy2=36.5566cm3型材截面积: A=15.7753cm2型材计算校核处抗剪壁厚: t=4mm型材截面绕X轴面积矩: Ss=22.0251cm3型材截面绕Y轴面积矩: Ssy=22.0251cm3塑性发展系数: γ=1.05钢管80*80*42、横梁的强度计算校核依据:Mxγ×W x+ Myγ×Wy≤fa=215 (JGJ102-2003 6.2.4) (1)横梁在自重作用下的弯矩(kN ·m) H h: 幕墙分格高: 2m B h : 幕墙分格宽: 1.5m GAkhu: 横梁上部面板自重: 0.5kN/m 2 GAkhd: 横梁下部面板自重: 0.5kN/m 2 Ghk: 横梁自重荷载线分布均布荷载集度标准值(kN/m): Ghk =0.5×H h =0.5×2 =1kN/mG h: 横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m) G h=γ G×Ghk=1.2×1 =1.2kN/m(2)横梁承受的组合荷载作用计算 横梁承受风荷载作用 w k=1.33582kN/m 2qEAk : 横梁平面外地震荷载: β E: 动力放大系数: 5 αmax: 地震影响系数最大值: 0.16 qEAku =β E ×αmax×0.5 (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.16×0.5 =0.4kN/m 2 qEAkd =β E ×αmax×0.5 (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.16×0.5 =0.4kN/m 2 荷载组合:横梁承受面荷载组合标准值: qAk =wk= 1.33582kN/m 2 横梁承受面荷载组合设计值: qAu =γ w ×w k +0.5×γ E ×q EAku=1.4×1.33582+0.5×1.3×0.4 =2.13015kN/m 2 qAd =γ w ×w k +0.5×γ E ×q EAkd=1.4×1.33582+0.5×1.3×0.4 =2.13015kN/m 2(3)横梁在组合荷载作用下的弯矩(kN ·m) 分横梁上下部分别计算 Hhu: 横梁上部面板高度 2m Hhd: 横梁下部面板高度 2m Heu : 横梁上部面板荷载计算有效高度为1m H ed: 横梁下部面板荷载计算有效高度为1m q u=qAu ×H eu=2.13015×1=2.13015kN/m q d=qAd ×H ed=2.13015×1=2.13015kN/m组合荷载作用产生的线荷载标准值为: quk =q Ak ×H eu=1.33582×1 =1.33582kN/m qdk =q Ak ×H ed=1.33582×1 =1.33582kN/m (4)横梁荷载计算: q k=quk +q dk=2.67164kN/m q =q u +q d=4.2603kN/m (5)横梁强度计算信息:横梁荷载作用简图如下:XZYq1g1横梁受力简图1500q1=4.260kN/m g1=1.200kN/m横梁在荷载作用下的弯矩图如下:3、横梁的刚度计算4、横梁的抗剪强度计算横梁在荷载作用下的剪力图如下:5、横梁的各种强度效核及构造校核依据: Umax≤L/250且Umax≤20mm,且满足重力作用下Ugmax≤L/500,Ugmax≤3mm横梁正应力强度满足要求横梁抗剪强度满足要求横梁挠度满足要求八、横梁与立柱连接件计算1、横梁与角码连接计算Q: 连接部位受总剪力: 采用S W+0.5S E组合Q=3.19522kN横梁与角码连接螺栓材料:C 级普通螺栓-4.8级 螺栓连接的抗剪强度计算值: 140N/mm 2 N v: 剪切面数: 1 D : 螺栓公称直径: 6mm D e : 螺栓有效直径: 5.06mm Nvbh : 螺栓受剪承载能力计算: N vbh =Nv ×3.14×⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫D e 22×140 (GB50017-2003 7.2.1-1)=1×3.14×⎝ ⎛⎭⎪⎫5.0622×140 =2815.26N Nnum: 螺栓个数: Nnum=Q N vbh= 3.195222815.26×1000=1.13496横梁与角码连接螺栓取2个N cb: 连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力计算: t: 幕墙横梁抗剪壁厚:4mm N cb=D×t×325×Nnum=6×4×325×2 =15600N3195.22N ≤15600N横梁与角码连接强度满足要求2、角码与立柱连接计算G h: 自重荷载(N): G h =0.9kN N: 连接处组合荷载: 采用S G+S W+ψ E×S EN=G h 2+Q 2=0.92+3.195222 =3.31955kN N v: 剪切面数: 1D p : 螺栓公称直径: 6mm D ep : 螺栓有效直径: 5.06mm角码与立柱连接螺栓材料:C 级普通螺栓-4.8级 Nvbhv : 螺栓受剪承载能力计算: N vbhv =N v ×3.14×⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫D ep 22×140 (GB 50017-2003 7.2.1-1) =1×3.14×⎝ ⎛⎭⎪⎫5.0622×140 =2815.26N Nnum2: 螺栓个数: Nnum2=N/Nvbhv=1.17913立柱与角码连接螺栓取2个 Ncbj: 连接部位角码壁抗承压能力计算: Lct1: 角码壁厚:4mm Ncbj =D×L ct1×325N num2(GB 50017-2003 7.2.1-3) =6×4×325×2 =15600N3319.55N ≤ 15600N立柱与角码连接强度满足要求九、幕墙固定压块强度计算1、固定压块计算信息qw: 作用在幕墙上的组合荷载设计值2.14251kN/m 2 qwk: 作用在幕墙上的组合荷载标准值1.41626kN/m 2 b1: 固定压块长度50mm h: 固定压块宽度42mm t: 固定压块厚度6.5mm D: 压块连接螺栓直径6mm幕墙面板尺寸为2m ×1.5m,压块安装间距不超过230mm,共有32个双面固定压块,每个压块需要1个M6螺栓固定 固定压块材料为铝-6063-T5固定压块的截面抵抗折减系数取μ=1 I: 固定压块的截面惯性矩 I =(h-D)×t 312=(42-6)×6.5312=823.875mm 4W: 固定压块的截面抵抗矩 W =It ×2×μ=823.8756.5×2×1=253.5mm 3A: 固定压块的承受荷载面积 Dist: 压块安装间距230mm A =Bw×Dist =1.5×230 =0.345m 2固定压块承受荷载作用 α: 荷载作用安全系数1.5 F =A×qw×1000×α=0.345×2.14251×1000×1.5 =1108.75NFk =A×qwk×1000×α=0.345×1.41626×1000×1.5 =732.915NZf:集中作用力作用点到固定压块螺栓中心的距离20mm M: 固定压块承受的弯矩 M =F×Zf=1108.75×20 =22175N.mm2、压块强度计算固定压块的应力设计值为 σ=M W =22175253.5= 87.4753N/mm 2 ≤ｆa=90N/mm 2 固定压块强度满足要求3、压块刚度计算固定压块的最大挠度为 u = Fk×Zf 33×E×I= 732.915×2033×70000×823.875= 0.0338893mm ≤ Zf 150 = 20150 = 0.133333mm固定压块刚度满足要求4、螺栓抗拉强度计算固定压块连接螺栓承受拉力单个螺栓最大承受能力 Nt=PI× ⎝⎛⎭⎪⎫De 22×Ft =PI× ⎝ ⎛⎭⎪⎫5.0622×280=5630.53NNum:每个压块上面的螺栓数量Po= F×2 Num= 1108.75×21= 2217.5N ≤Nt=5630.53N压块连接螺栓强度满足要求十、化学锚拴计算1、锚栓计算信息描述V: 剪力设计值:V=4500NN: 法向力设计值:N=7565.71Ne2: 锚栓中心与锚板平面距离: 60mmM: 弯矩设计值(N.mm):M=V×e2=4500×60=270000N.mmT: 扭矩设计值(N.mm): 0N.mm当前计算锚栓类型: 慧鱼-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底部混凝土为未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: 边缘为无筋的开裂混凝土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:123450100505020050300200化学锚栓布置示意图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。