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1、玻璃幕墙预埋件受力分析设计计算书计算 :校核:审核:XXX装饰工程公司XXXX年 XX 月 XX 日计算依据及说明 11. 工程概况说明 12. 设计依据 13. 基本计算公式 3荷载计算 51. 风荷载标准值计算 52. 风荷载设计值计算 83. 水平地震作用计算 84. 荷载组合计算 8预埋件计算 91. 预埋件受力计算 92. 预埋件面积计算 93. 预埋件焊缝计算 104. 锚筋锚固长度计算 115. 锚板厚度验算 1210 / 15强度计算信息产品结构设计计算书一、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：北京市 工程所属建筑物地区类别:C类工程所在地区抗震设
2、防烈度：八度(0.2g)工程基本风压：0.45kN/m 2工程强度校核处标高：10m2. 设计依据序号标准名称标准号1建筑结构荷载规范GB 50009-20122建筑工程用索JG T 330-20113铝合金门窗工程技术规范JGJ 214-20104混凝土结构设计规范GB 50010-20105吊挂式玻幕墙支承装置JG 139-20106点支式玻幕墙支承装置JG 138-20107建筑抗震设计规范GB 50011-20108天然花岗石建筑板材GB/T 18601-20099石材幕墙接缝用密封胶GB/T 23261-200910铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求YS/T 437-200911
3、建筑用安全玻璃防火玻璃GB 15763.1-200912建筑抗震加固技术规程JGJ/T116-200913公共建筑节能改造技术规范JGJ176-200914浮法玻璃GB11614.2-200915建筑陶瓷薄板应用技术规程JGJ/T 172-200916夹层玻璃GB15763.3-200917建筑玻璃应用技术规程JGJ 113-200918平板玻璃GB11614-200919铝合金建筑型材基材GB/T 5237.1-200820耐候结构钢GB/T4171-200821干挂空心陶瓷板JC/T1080-200822搪瓷用冷轧低碳钢板及钢带GB/T13790-200823铝合金建筑型材隔热型材GB/T
4、 5237.6-200824铝合金建筑型材氟碳漆喷涂型材GB/T 5237.5-200825铝合金建筑型材粉末喷涂型材GB/T 5237.4-200826半钢化玻璃GB/T17841-200827铝合金建筑型材阳极氧化、着色型材GB/T 5237.2-200828陶瓷板GB/T23266-200829中空玻璃稳态Uf直（传热系数）的计算和测定GB/T 22476-200830塑料门窗工程技术规程JGJ 103-200831建筑玻璃米光顶JG/T 231-200832建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程JGJ/T 151-200833铝合金建筑型材 电泳涂漆型材GB/T 5237.3-200834热轧型
5、钢GB/T706-200835建筑物防雷检测技术规范GB/T21434-200836小单元建筑幕墙JG/T 217-200837铝合金门窗GB/T 8478-200838冷弯型钢GB/T6725-200839建筑外门窗保温性能分级及检测方法GB/T8484-200840中国地震烈度表GB/T17742-200841普通装饰用铝塑复板GB/T22412-200842不锈钢棒GB/T 1220-200743不锈钢和耐热钢牌号及化学成份GB/T20878-200744建筑用不锈钢绞线JG/T 200-200745民用建筑能耗数据采集标准JG/T 154-200746建筑幕墙GB/T 21086-20
6、0747铝合金结构设计规范GB 50429-200748百页窗用铝合金带材YS/T621-200749建筑外窗气密、水密、抗风压性能现场检测方法JGJ/T 211-200750中空玻璃用复合密封胶条JC/T 1022-200751建筑幕墙用瓷板JG/T217-200752绿色建筑评价标准GB/T50378-200653建筑设计防火规范GB 50016-200654混凝土加固设计规范GB50367-200655铝及铝合金轧制板材GB/T 3880-200656干挂饰面石材及其金属挂件JC830 1830 2-200557建筑用隔热铝合金型材穿条式JG/T 175-200558钢化玻璃GB1576
7、3.2-200559建筑隔声评价标准GB/T50121-200560公共建筑节能设计标准GB 50189-200561建筑用硬质塑料隔热条JG/T 174-200562建筑结构用冷弯矩形钢管JG/T 178-200563混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓JG 160-200464混凝土结构后锚固技术规程JGJ 145-200465玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-200366钢结构设计规范GB 50017-200367中空玻璃GB/T11944-200268建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-200269混凝土接缝用密封胶JC/T 881-200170幕墙玻璃接缝用密封胶JC/T 882-2001
8、71中空玻璃用弹性密封胶JC/T 486-200172建筑结构可靠度设计统一标准GB 50068-200173玻璃幕墙工程质量检验标准JGJ/T 139-200174建筑制图标准GB/T 50104-200175全玻璃幕墙工程技术规程DBJ/CT 014-200176点支式玻璃幕墙工程技术规程CECS 127-200177建筑幕墙抗震性能振动台试验方法GB/T 18575-200178建筑幕墙平面内变形性能检测方法GB/T 18250-200079紧固件机械性能螺母粗牙螺纹GB 3098.2-200080建筑用铝型材、铝板氟碳涂层JC 133-200081紧固件机械性能不锈钢螺母GB 3098
9、.15-200082紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱GB 3098.1-200083紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉、螺柱GB 3098.6-200084紧固件机械性能自攻螺钉GB 3098.5-200085紧固件机械性能螺母 细牙螺纹 GB 3098.4-200086螺纹紧固件应力截面积和承载面积GB/T 16823.1-19973. 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；工程名称按C类地
10、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= 3 gzx si 乂卩z X W其中:w k-作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)3 gz-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：3 gz=1+2g110(10)(-")其中g为峰值因子取为2.5 ,110为10米高名义湍流度，a为地面粗糙度指数A类场地：I1。=0.12 ,a =0.12B类场地：I1o=°14，a =0.15C类场地：I10
11、=°.23，a =0.22类场地：I 10=0.39 , a =0.30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："令。.24类场地:卩 z=1.284类场地:卩 z=1.000"IT类场地:卩 z=°.544类场地:卩z=°262本工程属于C类地区-风荷载体型系数，按建筑结构荷载规范GB50009-2012取定w 0-基本风压，按全国基本风压图，北京市地区取为 0.45kN/m2(3) .地震作用计算：q EAk= 3 EXa max" %其中:q EAk-水平地震作用标准值
12、,按相应设防烈度取定：北京市地区设防烈度为八度3 E-动力放大系数，按5.0取定a max"水平地震影响系数最大值6度(0.05g):a=0.04max7度(0.1g):a=0.08max7度(0.15g):a max=0.128度(0.2g):a max=0.168度(0.3g):a=0.24max9度(0.4g):a=0.32max(0.2g),根据本地区的情况，故取a maX=0.16 maxAk-幕墙构件的自重(N/m2)(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：丫 GS
13、G+ 丫 w" WSw+ 丫 E” ESE+y T” TST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（+0.5 XqEAk，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 X Wk+0.5 X1.3旳EAk荷载和作用效应组合的分项系数，按以下规定采用： 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 ; 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
14、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/m2）z :计算高度10m卩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）卩 z=0.544 X(10) 0.44=0.544 由于 0.544<0.65,取卩 z=0.65I 10: 10米高名义湍流度,对应B、C D类地面粗糙度，分别取0.12、0.14、0.23、0.39。Bgz：阵风系数(GB50009-2012 8.1.1-2)B gz= 1 + 2®10X(訝 a)(GB50009-2012条文说明8.6.1）=1 + 210X2.5 X0.23(-
15、0.22)=2.15由于 2.15>2.05,取 B gz=2.05 (GB50009-2012条文说明8.1.1）(GB50009-2012 条文说明8.4.6)卩sp1:局部正风压体型系数卩sn1:局部负风压体型系数，通过计算确定卩sz：建筑物表面正压区体型系数，按照（GB50009-2012 8.3.3） 取1卩sf：建筑物表面负压区体型系数，按照（GB50009-2012 833-2） 取-1对于封闭式建筑物，考虑内表面压力，按照(GB50009-2012 835)取-0.2或0.2A V：立柱构件从属面积取 4m2A卜横梁构件从属面积取 1m卩sa：维护构件面板的局部体型系数s
16、a彳=a +0.2l slz l sz=1.2卩 s1f = a sf-0.2=-1.2维护构件从属面积大于或等于25卅的体型系数计算卩 s25z=卩 sz % 0.8+0.2(GB50009-2012 8.3.4)=1卩 s25f =卩 sf X 0.8-0.2(GB50009-2012 8.3.4)=-1对于直接承受荷载的面板而言，不需折减有卩 saz=1.2卩 saf =-1.2同样，取立柱面积对数线性插值计算得到iog(A v)卩 savz=a sz+(卩 sz Xa sz)+020.60206=1+(0.8-1)+0.2=1.11399卩 savf = a sf+(卩 sf X &#
17、176;.8-log(A v)a sf) X-0.2=-1+(-0.8)-(-1)0.602061.4-0.2=-1.11399按照以上计算得到对于面板有：a sp1=1.2sn1=-1.2对于立柱有svp1=1.1139910 / 15卩 svnl"11399对于横梁有 : shp1=1.2卩 shn1=-1.2(GB50009-2012 8.1.1-2)面板正风压风荷载标准值计算如下Wkp=BgzJ sp1 J zX W0=2.05X1.2 XQ.65 XQ.452=0.71955 kN/m 22W kp<1kN/m2,取Wkp2=1kN/m2(GB50009-2012 8
18、.1.1-2)面板负风压风荷载标准值计算如下Wkn=BgzJ sn1 八 zX W0=2.05X(-1.2) X0.65 >0.452=-0.71955 kN/m 222Wkn >-1kN/m ,取叫门=-1kN/m同样，立柱正风压风荷载标准值计算如下W kvp = 3 gz svp1 z > W(GB50009-2012 8.1.1-2)=2.05>1.11399>0.65>0.452=0.667977 kN/m 222W kvp<1kN/m ,取 Vvp=1kN/m立柱负风压风荷载标准值计算如下W kvn= 3 zsvn1z> W(GB500
19、09-2012 8.1.1-2)kvn gzsvn1z 02=-0.667977 kN/m 222W、>-1kN/m ,取 W =-1kN/mkvnkvn(GB50009-2012 8.1.1-2)同样，横梁正风压风荷载标准值计算如下Wkhp=3 gz shp1z > W02=0.71955 kN/m99W khp<1kN/m,取叫hp=1kN/m横梁负风压风荷载标准值计算如下khn = Bgz Xshn1(GB50009-2012 8.1.1-2)=-0.71955 kN/m22W khn>-1kN/m ,取 Vyhn=-1kN/m2. 风荷载设计值计算W:风荷载设计
20、值:kN/mY W :风荷载作用效应的分项系数:按玻璃幕墙工程技术规范1.4JGJ 102-2003 5.1.6条规定采用面板风荷载作用计算2Wp= Y wxWkp=1.4x1=1.4kN/m2Wn= Y wxWkn=1.4x(-1)=-1.4kN/m立柱风荷载作用计算2Wvp= Y wxWkvp=1.4x1=1.4kN/m2Wvn= Y wxWkvn=1.4x(-1)=-1.4kN/m横梁风荷载作用计算2Whp= Y wxWkhp=1.4x1=1.4kN/m2Whn= Y wxWkhn=1.4x(-1)=-1.4kN/m3. 水平地震作用计算GAK:2面板平米重量取 0.5kN/m2a ma
21、x:水平地震影响系数最大值:0.16qEk:分布水平地震作用标准值qEk= 3 EXa maxXGAK=5x0.16x0.52=0.4kN/m22(kN/m 2)(JGJ102-2003 5.3.4)rE:地震作用分项系数 : 1.32qEA:分布水平地震作用设计值 (kN/m2)qEA=rE XqEk=1.3X0.4=0.52kN/m4. 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=Wkp2=1kN/m 2Szp=Wkp Xy w+qEkX丫 EX* E=1X1.4+0.4 X1.3 X0.52=1.66kN/m2考虑负风压、地震荷载组合Szkn=Wk
22、n=-1kN/mSzn=Wkn XY w-qEkXY EX* E=-1X1.4-0.4 X1.3 X0.5=-1.66kN/m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1kN/m2面板荷载组合设计值为 1.66kN/m2 立柱承受风荷载标准值为 1kN/m2 横梁承受风荷载标准值为 1kN/m2三、预埋件计算1. 预埋件受力计算V:剪力设计值：V=2400NN:法向力设计值：N=3320Ne2:螺孔中心与锚板边缘距离：60mmM: 弯矩设计值(N mm):M=N 41+V疋2=3320>0+2400X60=144000N mm2. 预埋件面积计算N snum：
23、锚筋根数：4根锚筋层数：2层K r：锚筋层数影响系数：1混凝土级别：混凝土 -C25混凝土强度设计值:f c=11.9N/mm2cGB 50010 采用。按现行国家标准W混凝土结构设计规范锚筋级别：锚筋-一级2锚筋强度设计值:f y=210N/mmd:钢筋直径：8mma v：钢筋受剪承载力系数：a v 取 0.7(JGJ102-2003 C.0.1-5)t:锚板厚度：10mma b：锚板弯曲变形折减系数：ta b=0.6+0.25(JGJ102-2003 C.0.1-6)10 =0.6+0.25X8=0.9125乙外层钢筋中心线距离：120mmA $：锚筋实际总截面积：2N X 3.14 Xd
24、 snums=44 X3.14 X82=201.062mm锚筋总截面积计算值s1=,a vXa r XfyN+0.8 Xa bX f yM1.3 Xa r Xa b X fyX Z(JGJ102-2003 C.0.1-1)24000.7 X X2103320144000+ 0.8 X0.9125 X2101.3 X X0.9125 X210X120=42.8005mms2(JGJ102-2003 C.0.1-2)0.8 Xab X fy0.4 Xa r Xa »X fyX Z10 / 153320+0.8 >0.9125 X2101440000.4 X1X0.9125 X210
25、X120=37.3125mm42.8005mm 2< 201.062mm2 237.3125mm < 201.062mm4根8锚筋满足要求锚板面积：21600 mm0.5fA=0.5 X11.9 X21600=128520NcN=3320N w128520N锚板尺寸满足要求3. 预埋件焊缝计算H f:焊缝厚度8mmL :焊缝长度100mmH e：焊缝有效高度H = H , X 0.7 = 5.6mm e fL w：焊缝实际计算长度L w = L - 2 X-f = 84mmdm弯矩引起的应力(GB 50017-2003 7.1.2)6XMd =m22 皆 LwX 1.22_6 X1
26、44000= 22 X5.6 X84 X 1.222=8.96143N/mmd n：法向力引起的应力(GB 50017-2003 7.1.3-1)2%X LwX 1.22=3320=2 X5.6 X84X.222=2.89255N/mmT :剪应力(GB 50017-2003 7.1.3-2)2 Xe X Lw2400=2X5.6 X84=2.55102N/mmd:总应力(GB 50017-2003 7.1.2-3)=12.12542 212.1254N/mm< 160N/mm焊缝强度满足！4. 锚筋锚固长度计算混凝土级别：混凝土 -C25GB混凝土轴心抗拉强度设计值:f t=1.27N
27、/mm2,按现行国家标准w混凝土结构设计规范 50010采用。l ab:受拉钢筋锚固长度(mm)d :锚固钢筋的直径(mm)a :锚筋的外形系数，光圆钢筋取0.16，带肋钢筋取0.14aba X Xdft(GB50010-2010 831-1)=0.16210X苗X8=211.654mm受拉钢筋的锚固长度根据锚固条件按照下式计算，且不应小于200mmX 1ab(GB50010-2010 8.3.1-3)式中:1 a：受拉钢筋的锚固长度即锚固长度修正系数，根据8.3.2.5,混凝土保护层厚度为3d时修正系数可取0.8,保护层厚度为5d时修正系数可取0.7,中间按内插取值,d为锚固钢筋的直径。当前
28、混凝土保护层 厚度为30mm可以得到锚固长度修正系数取0.7625。l = 0.7625 X211.654a=161.386mm由于当前锚筋采用135度弯钩方式，根据 8.3.3条,锚筋锚固长度在满足技术要求 （末端 135度弯钩，弯钩内径4d,弯后直线长度 5d）的情况下，可取为基本锚固长度lab的60%为 126.992mm当前抗震设防烈度为八级（0.2g），按照规范附录C.0.5.2，锚筋长度取上式计算的1.1倍， 为139.691mm,且不小于15倍锚固钢筋直径即 120mm依据以上计算，实际锚筋长度取200mm锚固长度满足要求。5. 锚板厚度验算t b：埋板厚度10mm按照上面计算的埋板弯曲中心到埋板底部距离为90mm考虑实际工程情况，进行10mn折减,埋板弯曲中心到底部有效支撑点之间距离按80mm考虑埋板弯曲面实际有效断面面积为1200mmw mb抵抗矩BbX tbmb=_120 X02=63=2000mmJM%14400020002=72N/mm< 215N/mm2埋板厚度满足要求！ 验算底部混凝土强度： 在底部支撑处产生的力为mbMDmb144000= 80=1800NFmb+ N° con =BbX Dmb1800+ 3320=120 X802=0.533333N/mm< 11.9N/mm2埋板底部混凝土强度满足要求！