石材幕墙、玻璃幕墙、铝板雨篷设计计算书

石材幕墙、玻璃幕墙、铝板雨篷设计计算书

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设计计算书共1本第1本工程项目:商服、城镇住宅项目地块(B区地块七)子项名称:门房设计号:专业:幕墙计算内容:石材幕墙、玻璃幕墙、铝板雨篷审定:审核:专业负责人:校核:计算:目录第一部分、石材幕墙5

1一、计算依据及说明51,工程概况说明52,设计依据53、基本计算公式7二、荷载计算91、风荷载标准值计算92、风荷载设计值计算113、水平地震作用计算124、荷载组合计算12三、面板计算131、面板荷载计算132、面板强度计算133、面板剪应力计算144、面板挂件剪应力计算145、挂件在重力作用下的剪应力计算146、挂件在重力作用下的强度验算15四、立柱计算;162,立柱型材特性193、立柱强度计算204、立柱的刚度计算215、立柱抗剪计算21五、立柱与主结构连接计算221、立柱与主结构连接计算22六、横梁计算241,选用横梁型材的截面特性242、横梁的强度计算253、横梁的刚度计算294,横梁的抗剪强度计算295、横梁的各种强度校核及构造30七、横梁与立柱连接件计算301、横梁与角码连接计算302,角码与立柱连接计算31八、机械锚栓计算321,锚栓计算信息描述322、锚栓承受拉力计算333、锚栓承受剪力计算344、锚栓受拉承载力校核365,锚栓混凝土锥体受拉破坏承载力校核376、锚栓钢材受剪破坏校核39

27、构件边缘受剪混凝土楔形体破坏校核408、混凝土剪撬破坏承载能力计算439、锚栓构造要求校核43第二部分、玻璃幕墙45一、荷载计算451、风荷载标准值计算452,风荷载设计值计算483、水平地震作用计算484、荷载组合计算48二、玻璃计算491,玻璃面积492、玻璃板块自重493、玻璃强度计算494,玻璃跨中挠度计算51三、立柱计算521、立柱荷载计算522,立柱型材特性563、立柱强度计算574、立柱的刚度计算585、立柱抗剪计算59四、立柱与主结构连接计算601、立柱与主结构连接计算60五、横梁计算611、选用横梁型材的截面特性612,横梁的强度计算623、横梁的刚度计算664、横梁的抗剪强度计算665、横梁的各种强度校核及构造67六、横梁与立柱连接件计算671,横梁与角码连接计算672、角码与立柱连接计算68七、机械锚栓计算691,锚栓计算信息描述692、锚栓承受拉力计算713,锚栓承受剪力计算724、锚栓受拉承载力校核735、锚栓混凝土锥体受拉破坏承载力校核746、锚栓钢材受剪破坏校核777,构件边缘受剪混凝土楔形体破坏校核788、混凝土剪撬破坏承载能力计算809、锚栓构造要求校核81

3第三部分、铝板雨篷83一、荷载计算831、风荷载标准值计算832、风荷载设计值计算843、雪荷载标准值计算844、雪荷载设计值计算845、自重荷载设计值846、竖向均布地震作用计算847、荷载组合计算85二、单层铝板强度计算861、面板荷载计算862、铝板强度计算863、加强肋强度计算884、角码抗剪强度校核905、钾钉抗拉强度计算91三、雨篷类框架计算信息911、框架分析参数说明912、框架分析结果94四、横向杆件计算121I、选用型材的截面特性1212、杆件强度计算1223、杆件剪力计算1244、杆件刚度计算124

4第一部分、石材幕墙一、计算依据及说明1、工程概况说明工程名称:商服、城镇住宅项目地块(B区地块七)门房工程所在城市:成都市工程建筑物所在地地面粗糙度类别:B类工程所在地区抗震设防烈度:七度工程基本风压:0.3kN/m22、设计依据序号标准名称标准号1《工程结构通用规范》GB55001-20212《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002-20213《钢结构通用规范》GB55006-20214《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-20205《铝合金门窗》GB/T8478-20206《绿色建筑评价标准》GB/T50378-20197《建筑玻璃采光顶技术要求》JG/T231-20188《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-20189《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T437-201810《铝合金建筑型材第1部分:基材》GB/T5237.1-201711《铝合金建筑型材第2部分:阳极氧化型材》GB/T5237.2-201712《铝合金建筑型材第3部分:电泳涂漆型材》GB/T5237.3-201713《铝合金建筑型材第4部分:喷粉型材》GB/T5237.4-201714《铝合金建筑型材第5部分:喷漆型材》GB/T5237.5-201715《铝合金建筑型材第6部分:隔热型材》GB/T5237.6-201716《吊挂式玻璃幕墙用吊夹》JG/T139-201717《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T18575-201718《钢结构设计标准》GB50017-201719《混凝土用机械锚栓》JG/T160-201720《冷弯型钢通用技术要求》GB/T6725-201721《混凝土接缝用建筑密封胶》JC/T881-201722《普通装饰用铝塑复合板》GB/T22412-201623《热轧型钢》GB/T706-201624《紧固件机械性能自攻螺钉》GB3098.5-201625《民用建筑热工设计规范》GB50176-201626《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250-201527《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-201528《建筑物防雷装置检测技术规范》GB/T21431-2015

529《公共建筑节能设计标准》GB50189-201530《紧固件机械性能螺母》GB/T3098.2-201531《建筑铝合金型材用聚酰胺隔热条》JG/T174-201432《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》GB3098.6-201433《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB3098.15-201434《建筑铝合金型材用聚酰胺隔热条》JG/T174-201435《混凝土结构加固设计规范(附条文说明)》GB50367-201336《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-201337《中空玻璃用弹性密封胶》GB/T29755-201338《一般工业用铝及铝合金板、带材第1部分:一般要求》GB/T3880.1-201239《中空玻璃》GB/T11944-201240《建筑陶瓷薄板应用技术规程》JGJ/T172-201241《建筑结构荷载规范》GB50009-201242《一般工业用铝及铝合金板、带材第2部分:力学性能》GB/T3880.2-201243《一般工业用铝及铝合金板、带材第3部分:尺寸偏差》GB/T3880.3-201244《建筑工程用索》JG/T330-201145《干挂空心陶瓷板》GB/T27972-201146《建筑用隔热铝合金型材》JG175-201147《铝合金门窗工程技术规范》JGJ214-201048《建筑抗震设计规范》(2016年版)GB50011-201049《建筑制图标准》GB/T50104-201050《建筑玻璃点支承装置》JG/T138-201051《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB3098.1-201052《混凝土结构设计规范》(2015版)GB50010-201053《陶瓷板》GB/T23266-200954《天然花岗石建筑板材》GB/T18601-200955《建筑抗震加固技术规程》JGJ/T116-200956《公共建筑节能改造技术规范》JGJ176-200957《平板玻璃》GB11614-200958《夹层玻璃》GB15763.3-200959《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-200960《石材用建筑密封胶》GB/T23261-200961《耐候结构钢》GB/T4171-200862《半钢化玻璃》GB/T17841-200863《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》GB/T8484-200864《中国地震烈度表》GB/T17742-200865《搪瓷用冷轧低碳钢板及钢带》GB/T13790-200866《塑料门窗工程技术规程》JGJ103-200867《中空玻璃稳态U值(传热系数)的计算及测定》GB/T22476-200868《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-200869《不锈钢棒》GB/T1220-200770《建筑幕墙》GB/T21086-200771《铝合金结构设计规范》GB50429-2007

672《建筑幕墙用瓷板》JG/T217-200773《民用建筑能耗数据采集标准》JGJ/T154-200774《建筑外窗气密、水密、抗风压性能现场检测方法》JG/T211-200775《不锈钢和耐热钢牌号及化学成分》GB/T20878-200776《百页窗用铝合金带材》YS/T621-200777《小单元建筑幕墙》JG/T216-200778《中空玻璃用复合密封胶条》JC/T1022-200779《干挂饰面石材及其金属挂件》JC830•T830•2-200580《钢化玻璃》GB15763.2-200581《建筑隔声评价标准》GB/T50121-200582《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178-200583《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-200384《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-200185《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-20013、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;门房按B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》GB50009-20128.1.1-2采用风荷载计算公式:Wk=BgzXUslXUzXw()其中:Wk--作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m?)Pgz-一瞬时风压的阵风系数根据不同场地类型,按以下公式计算:Pgz=l+2gI10(^)s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:Iio=O.12,a=0.12B类场地:110=0.14,a=0.15C类场地:Iio=O.23,a=0.22D类场地:Iio=O.39,a=0.30□z--风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012取定,

7根据不同场地类型,按以下公式计算:A类场地:uz=L284x(,)"B类场地:pz=l.OOOx^V10C类场地:Uz=。544x(,)"D类场地:Uz=0,262x(高"""本工程属于B类地区MS1--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,成都市地区取为0.3kN/m2(1).地震作用计算:,lEAk=PEXamaxXGAk其中:qEA「一水平地震作用标准值Be--动力放大系数,按5.0取定amax™水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定:6度(0.05g):amax=0.047度(0.1g):amax=0.088度(0.15g):amax=0.129度(0.2g):amax=0.1610度(0.3g):amax=0.2411度(0.4g):amax=0・32成都市地区设防烈度为七度,根据本地区的情况,故取a08Gait一幕墙构件的自重(N/m?)(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:YGSG+Yw+wSw+Ye*ESE+YT*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1.3

8b.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L5二、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?)z:计算高度6.2mPz:6.2m高处风压高度变化系数(按B类区计算):(GB50009-2012条文说明8.2.1)Mz=lx(.)。=0.866398由于0.866398C1,取Jz=l110:10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)阵风系数:Bgz=2.25□spl:局部正风压体型系数Usnl:局部负风压体型系数,通过计算确定□sz:建筑物表面正压区体型系数,按照(GB50009-20128.3.3)取1%f:建筑物表面负压区体型系数,按照(GB50009-20128.3.3-2)取T对于封闭式建筑物,考虑内表面压力,取-0.2或0.2Ay:立柱构件从属面积取4.51m2A/横梁构件从属面积取0.78m2Usa:维护构件面板的局部体型系数usiz=usz+°,2=1.2

9%lf=Usf-O-2=T.2维护构件从属面积大于或等于25m?的体型系数计算Us25z=U5zX0.8+0.2=1(GB50009-20128.3.4)Us25f二口sf*°,8-0.2=-l(GB50009-20128.3.4)对于直接承受荷载的面板而言,不需折减有□saz~L2口saf-T,2同样,取立柱面积对数线性插值计算得到log(Av)“savz=Usz+(□szX0.8-Hsz)x1+0.2=1+(0.8-1)x0.6541771.4■+0.2=1.106546log(Av)口sav『Nsf+(□sfX0.8-Psf)x-^-0.20.654177T740'2-1.106546按照以上计算得到对于面板有:Pspl=L2%nl=T,2对于立柱有:usvpi=L106546usvnl-1.106546对于横梁有:%hpl=L2Nshnl=72面板正风压风荷载标准值计算如下Wkp-BgzXuspi义口zX阳(GB50009-20128.1.1-2)=2.25x1.2x1x0.3=0.81kN/m2

10Wkp-lkN/m2,取Wkn=_]kN/mZ同样,立柱正风压风荷载标准值计算如下Wkvp=°gzX口svplXUzX=2.25x1.106546x1x0.3=0.746919kN/m2Wkvp-lkN/m2,^Wkvn=-lkN/m2同样,横梁正风压风荷载标准值计算如下Wkhp=%zXUshplXUzXWo=0.81kN/m'Wkhp-lkN/m2,^Wkhn=-lkN/m2当前幕墙抗风压等级为1级2、风荷载设计值计算W:风荷载设计值:kN/m2丫W:风荷载作用效应的分项系数:1.5(GB50009-20128.1.1-2)(GB50009-20128.1.1-2)(GB50009-20128.1.1-2)(GB50009-20128.1.1-2)(GB50009-20128.1.1-2)面板风荷载作用计算Wp-rwXWkp-l.5x1=1.5kN/m2

11Wn=ywXWkn=l.5x(-l)=-l.5kN/m2立柱风荷载作用计算Wvp-YwXWkvp=l.5x1=1.5kN/m2Wvn-ywXWkvn=l.5x(-l)=-l.5kN/m2横梁风荷载作用计算Whp-yffXWkhp=l,5x1=1.5kN/m2Whn=YwXWkhn=1-5x(T)=T.5kN/m’3、水平地震作用计算GAk:面板平米重量取0.84kN/m2amax:水平地震影响系数最大值:08qEk:分布水平地震作用标准值(kN/m2)qEk-PEXamaxXGAk=5xO.08x0.84=0.336kN/m2Ye:地震作用分项系数:L4qEA:分布水平地震作用设计值(kN/n?)qEA=YEXqEk=l,4x0.336—0.4704kN/in"4、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:§zkp=Wkp=]kN/mSzp=WkpXYw+(lEkXYEX*E=1x1.5+0.336x1.4x0.6=1.78224kN/m2考虑负风压、地震荷载组合:Szkn^kn=-lkN/m2Szn=WknXVw-qEkXYEX*E=-lxl.5-0.336x1.4x0.6

12=-l.78224kN/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IkN/m2面板荷载组合设计值为1.78224kN/m2立柱承受风荷载标准值为IkN/m2横梁承受风荷载标准值为IkN/m2三、面板计算1、面板荷载计算B:该处面板分格宽:1.2mH:该处面板分格高:0.6mA:该处板块面积:A=BxH=1.2x0.6=0.72m2GAK:面板平均自重:面板的体积密度为:28(kN/m‘)t:面板厚度:30mmGAK=28xt/1000=28x30/1000=0.84kN/m2水平荷载设计值:Sz=l.78224kN/m2水平荷载标准值:Szk=lkN/m22、面板强度计算选定面板材料为:花岗石-MU150校核依据:。W4.7*01111,H:面板高度:0.6mB:面板宽度:1.2ma0:短边计算长度:0.6mbO:长边计算长度:Imt:面板厚度:30mmm:四点支撑板弯矩系数,按短边与长边的边长比(a0/b0=0.6)查表得:0.1338Sz:组合荷载设计值:1.7822如N/m?按四点支撑板计算,应力设计值为:6xmxSzxbO2X10:'(JGJ133-20015.5.4)6x0.1338x1.78224x/xI。]"3O5=1.589758N/mm21.589758N/mm2^4.7N/nun2强度满足要求3、面板剪应力计算校核依据:t《2.3N/mm2

13Sz:组合荷载设计值:1.78224kN/m2a:面板短边长度:0.6mb:面板长边长度:1.2mn:连接边上的挂件数量:2P:应力调整系数:查表5.5.5得到1.25t:面板厚度:30mmc:槽口宽度:7mms:单个槽底总长度:100mmT:挂件在面板中产生的剪应力SzxaxbxPT=_7_;-(JGJ133-20015.5.7-1)nx(t-c)xs1,78224x0.6x1.2x1.252x(30-7)x100=0.348699N/mm20.348699N/mm2^2.3N/mm2面板剪应力满足要求4、面板挂件剪应力计算校核依据:Tp《138.7N/mm2挂件材料为不锈钢-S35350(201)Sz:组合荷载设计值:L78224kN/m2a:面板短边长度:0.6mb:面板长边长度:1.2mn:连接边上的挂件数量:23:应力调整系数:查表5.5.5得到1.25Ap:挂件截面面积:19.6mm。tp:挂件承受的剪应力SzxaxbxB,、TP—(JGJ133-20015.5.5-1)乙xnx八p1.78224x0.6x1.2x1.25=通加XI。=20.459388N/mm220.459388N/mm2^138.7N/mm2面板挂件剪应力满足要求5、挂件在重力作用下的剪应力计算校核依据:xwpW138.7N/mm2G:面板重力方向设计值G=YGXGAKxBxH0.78624kNTp:挂件截面厚度为4mmBp:挂件截面宽度为50mmIp:挂件截面惯性矩BpXTp,1P-12=266.666667mm4Sp:挂件截面面积矩Sp=(BpX?x?=100mm3Wp:挂件截面抵抗矩BpXT;W=———-P6=133.333333mm:,所以挂件在重力作用下产生的剪应力如下:

14G-xSpnpT=WPIpXBp0.78624x1000xlOO=266.666667x50=2.9484N/mm21.9484N/mm2^138.7N/mm2面板挂件在重力作用下的剪应力满足要求6、挂件在重力作用下的强度验算校核依据:OwpW239N/mm2Mp:面板板块重力设计值在挂件上产生的弯矩作用Lp:挂件水平方向悬挑长度GMp=?Lp_0J86243521000=0.013759kN.m所以挂件正应力为pwP_0.013759x1()6=133.333333=103.194N/mm2考虑挂件在重力作用下的剪应力,挂件承受的折算应力计算如下°wP=♦。;+3xtwp2=:103.194?+3x2.9484?=103.320283N/mmz103.320283N/mm2^1.1X239N/mm2面板挂件在重力作用下的正应力满足要求四、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:1.5除:风荷载标准值:lkN/m2B1:幕墙左分格宽:1.1mBr:幕墙右分格宽:1.1mBl+Brqwk二WkX---1.1+1.1

15=1.1kN/mQw=l*5xqwk=1.5x1.1=1.65kN/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:LlkN/卡GAkr:立柱右边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:LlkN/m?QEAkl=5xamaxX।(JGJ102-20035.3.4)二0.44kN/m2^EAkl=5xamax^Akr(JGJ102-20035.3.4)=5x0.08x1.1=0.44kN/m2clEklXBl+(lEkrXBr^ek=20.44x1.1+0.44x1.1=0.484kN/mqe=L4xQek=1.4x0.484=0.6776kN/m(3)立柱荷载组合立柱所受组合荷载标准值为:q^q^l.IkN/m立柱所受组合荷载设计值为:q=qw+巾eXq。=1.65+0.6x0.6776=2.05656kN/m立柱计算简图如下:

16立柱计算简图

17ql=2.057kN/mq2=l.573kN/m立柱受力简图(4)立柱弯矩:通过有限元分析计算得到立柱的弯矩图如下:立柱弯矩图立柱弯矩分布如下表:列表条目123456789偏移(m)0.0000.5131.0251.5382.0502.5633.0753.5884.100弯矩(kN.m)0.0001.8913.2414.0514.3214.0513.2411.8910.000最大弯矩发生在2.05nl处M:幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN•!)))M=4.321347kN•m立柱在荷载作用下的轴力图如下:

18Nl=6.449kN立柱轴力图立柱在荷载作用下的支座反力信息如1♦表:支座编号X向反力(kN)Y向反力(kN)转角反力(kN.m)n0-4.216———nl-4.2166.449——2、立柱型材特性选定立柱材料类别:钢-Q235选用立柱型材名称:100*50*5型材强度设计值:215N/nun2型材弹性模量:E=206000N/mm2X轴惯性矩:Ix=173.667cm'Y轴惯性矩:§=56.1667cm'X轴上部抵抗矩:Wxl=34.7333cm3X轴下部抵抗矩:Wx2=34.7333cm3Y轴左部抵抗矩:Wyl=22.4667cm3Y轴右部抵抗矩:Wy2=22.4667cm3型材截面积:A=14cm2型材计算校核处抗剪壁厚:t=5mm型材截面面积矩:Ss=22cm3

19100*50*53、立柱强度计算-J、,NM校核依据:T+.vfaAyXwBl:幕墙左分格宽:1.ImBr:幕墙右分格宽:1.1mHv:立柱长度GAkl:幕墙左分格自重:1.IkN/m?GAKr:幕墙右分格自重:1.IkN/n/幕墙自重线荷载:,GAklxBl+GAkrxBrGk311.IxL1+LIxL1"2=1.21kN/mrG:结构自重分项系数:1.3G:幕墙自重线荷载设计值1.573kN/mf:立柱计算强度(N/mn?)A:立柱型材截面积:14cm’N1;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')Y:塑性发展系数:1.05立柱通过有限元计算得到的应力校核数据表格如下:编号N1NyMmaxWzAfzb06.4490.0004.32134.733314123.097通过上面计算可知,立柱杆件bO的应力最大,为123.097206N/nun2^fa=215N/mm2,所以立柱承载力满足要求4、立柱的刚度计算校核依据:Dfmax4蔡Dfmax:立柱最大允许挠度:

20通过有限元分析计算得到立柱的挠度图如下:立柱位移图立柱挠度分布如下表:列表条目123456789偏移(m)0.0000.5131.0251.5382.0502.5633.0753.5884.100挠度(mm)0.0004.3938.06110.47311.31310.4738.0614.3930.000最大挠度发生在2.05m处,最大挠度为11.313119mmHvmaxDfmax=WTXlOOO=13.666667mm立柱最大挠度Umax为:11.313119mm^l3.666667mm挠度满足要求5、立柱抗剪计算校核依据:TmaxW[T]=125N/mm2通过有限元分析计算得到立柱的剪力图如下:

21立柱剪力图立柱剪力分布如下表:列表条目123456789偏移(m)0.0000.5131.0251.5382.0502.5633.0753.5884.100剪力(kN)-4.216-3.162-2.108-1.0540.0001.0542.1083.1624.216最大剪力发生在4.1m处T:立梃剪应力:Q:立梃最大剪力:4.215948kNSs:立柱型材截面面积矩:22cm$Ix:立柱型材截面惯性矩:173.667cm"t:立柱抗剪壁厚:5mmQxSsX1004.215948x22x100=~173.667x5-=10.68146N/mm210.68146N/mm2^125N/min2立柱抗剪强度可以满足五、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:不锈钢螺栓-A2-70Lct:连接处角码壁厚:5mm

22Dv:连接螺栓直径:12mmDve:连接螺栓有效直径:10.36mmNh:连接处水平总力(N):%=Q=4.215948kNNg:连接处自重总值设计值(N):Ng=-6.4493kNN:连接处总合力(N):力52=^/-6.44932+4.2159482X1000=7705.043026NN::螺栓的承载能力:Nv:连接处剪切面数:2N:=2x3.14x(9)x265(GB50017-201711.4.1-1)°°,“0.36,…=2x3.14x1—lx265=44677.129481NNnum:立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数:NN——numNb7705.043026-44677.129481=0.172461个取2个Nb1;立梃型材壁抗承压能力(N):C1Nvl:连接处剪切面数:2X2t:立梃壁厚:5mmNb=DvX2X320xtxNni,m(GB50017-201711.4.1-3)pIV1lUill=12x2x320x5x2=76800N7705.043026NW76800N立梃型材壁抗承压能力满足Nb:角码型材壁抗承压能力(N):eg(GB50017-201711.4.1-3)Nb=DvX2x320xLPtXNn„mCgVC-LilUIll=12x2x320x5x2=76800N7705.043026NM76800N角码型材壁抗承压能力满足

23六、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:L50X4型材强度设计值:215W须?型材弹性模量:E=206000N7mm2X轴惯性矩:k=9.25733cm'丫轴惯性矩:§=9.25733cm*X轴上部抵抗矩:Wxi=2.55787cm,X轴下部抵抗矩:Wx2=6.70408cm"丫轴左部抵抗矩:Wyl=6.70408cm:i丫轴右部抵抗矩:Wy2=2.55787cm"型材截面积:A-3.89729cm2型材计算校核处抗剪壁厚:t=4mm型材截面绕X轴面积矩:Ss=2.60596cm3型材截面绕丫轴面积矩:Ssy=2.60596cm'塑性发展系数:丫=1.052、横梁的强度计算MxMv

24校核依据:、,乂3+、,.vWfa=215(JGJ102-20036.2.4)YA«XYAWy(1)横梁在自重作用下的弯矩(kN•m)Hh:幕墙分格高:0.65mBh:横梁长度:1.2mGAkhu:横梁上部面板自重:1.IkN/m。GAkhd:横梁下部面板自重:LIkN/m?Ghk:横梁自重荷载线分布均布荷载集度标准值(kN/m):Ghk=L,为-1.1x0.65=0.715kN/mGh:横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m)Gh=yGXGhk=1.3x0.715=0.9295kN/m(2)横梁承受的组合荷载作用计算横梁承受风荷载作用wk=lkN/m2qEAk:横梁平面外地震荷载:Be:动力放大系数:5amax:地震影响系数最大值:0.08qEAku=PEXamaxXl.1(JGJ102-20035.3.4)=5x0.08x1.1=0.44kN/m2qEAkd=PEXaX1.1(JGJ102-20035.3.4)=5x0.08xi.1=0.44kN/m2荷载组合:横梁承受面荷载组合标准值:

25QAk=wk=IkN/m,横梁承受面荷载组合设计值:qAu=YwXWk+0.6xYEXq^Aku=1.5x1+0.6x1.4x0.44=1.8696kN/m2qAd=Yw*wk+0-6x丫eXQEAkd=1.5x1+0.6X1.4x0.44=1.8696kN/m2(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0.65m即了横梁下部面板高度0.65m小□:横梁上部面板荷载计算有效高度为0.325mHed:横梁下部面板荷载计算有效高度为0.325m%=tlAuXHeu=1.8696x0.325=0.60762kN/m

26c>d=clAdXHed=1.8696x0.325=0.60762kN/m组合荷载作用产生的线荷载标准值为:quk=qAkXHeu=1x0.325=0.325kN/mq

27Y¥Mmax=O.219kN.mMgmax=O.167kN.m炉工X风荷载作用下弯矩图重力荷载作用下弯矩图横梁在荷载作用下的正应力图如下:=81.445N/mm'2zmax=62.295N/mm2风荷载作用下应力图重力荷载作用下应力图横梁在荷载作用下的弯矩以及正应力数据如下表所示:编号条目1234567891偏移0.0000.1500.3000.4500.6000.7500.9001.0501.200My0.000-0.096-0.164-0.205-0.219-0.205-0.164-0.0960.000Mz0.000-0.073-0.125-0.157-0.167-0.157-0.125-0.0730.000。y0.000-35.632-61.084-76.355-81.445-76.355-61.084-35.6320.000oz0.000-27.254-46.721-58.402-62.295-58.402-46.721-27.2540.00000.000-62.887-107.805-134.757-143.741-134.757-107.805-62.8870.000说明:偏移单位为m;弯矩单位为kN.m;应力单位为N/mn%横梁在组合荷载作用下的支座反力信息如下表所示:支座编号Y向反力(kN)Z向反力(kN)Y向转角反力(kN.m)Z向转角反力(kN.m)n00.7290.558————nl0.7290.558————

28横梁在荷载作用下的挠度数据如下表所示:编号条目1234567891偏移0.0000.1500.3000.4500.6000.7500.9001.0501.200Dy0.000-0.357-0.656-0.852-0.920-0.852-0.656-0.3570.000Dz0.000-0.393-0.721-0.937-1.012-0.937-0.721-0.3930.000D0.0000.5310.9751.2671.3681.2670.9750.5310.000说明:偏移单位为m;挠度单位为mm。3、横梁的刚度计算横梁在荷载作用下的挠度图如下:YADmax=O.920mmXx-Dgmax=l.012mm风荷载作用下位移图重力荷载作用下位移图4、横梁的抗剪强度计算横梁在荷载作用下的剪力图如下:风荷载作用下剪力图重力荷载作用下剪力图横梁在荷载作用下的剪力以及剪应力数据如下表所示:

29编号条目1234567891偏移0.0000.1500.3000.4500.6000.7500.9001.0501.200Qy0.7290.5470.3650.1820.000-0.182-0.365-0.547-0.729Qz0.5580.4180.2790.1390.000-0.139-0.279-0.418-0.558ty5.1313.8492.5661.2830.000-1.283-2.566-3.849-5.131TZ3.9252.9441.9620.9810.000-0.981-1.962-2.944-3.925T6.4604.8453.2301.6150.0001.6153.2304.8456.460说明:偏移单位为m:剪力单位为kN;剪应力单位为N/mml5、横梁的各种强度校核及构造校核依据:Umax^L/300,且满足重力作用下UgmaxWL/500,UgmaxW3nlm横梁在各种荷载组和作用下的强度效核表格如下:编号长度(m)0(N/mm2)t(N/mm2)D(mm)最大值位置(m)最大值位置(m)最大值位置(m)D/LenDgDgPos(m)Dg/Len11.200143.7410.6006.4601.2000.9200.6000.000771.0120.6000.00084说明:强度验算不合格的数据以红色标明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七、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Sw+O.6Se组合Q=0.729144kN横梁与角码连接螺栓材料:不锈钢螺栓-A2-70螺栓连接的抗剪强度计算值:265N/mm2Nv:剪切面数:1D:螺栓公称直径:6mmDe:螺栓有效直径:5.06mmNvbh=NvX3,14xX265=1x3.14xX265*帅:螺栓受剪承载能力计算:(GB50017-201711.4.1-1)Nnum:螺栓个数:QNnumNvbh0.729144x1000

30-5328.89041=0.136828横梁与角码连接螺栓取2个Ncb: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:4mmNcb=Dxtx320xNnum=6x4x320x2=15360N729.144NW15360N横梁与角码连接强度满足要求2、角码与立柱连接计算Gh:自重荷载(N):Gh=0.5577kNN:连接处组合荷载:采用Sg+S“,+巾eXSe55772+0.7291442=0.917976kNNv:剪切面数:1Dp:螺栓公称直径:6mmDet):螺栓有效直径:5.06mmDR角码与立柱连接螺栓材料:不锈钢螺栓-A2-70*附丫:螺栓受剪承载能力计算:Nvbhv=1X3.14x(9)'X265(GB50017-201711.4.1-1)=1x3.14x("斗X265Nnum2:螺栓个数:Nnum2-N/Nvbhv=0.172264立柱与角码连接螺栓取2个

31Ncbj:连接部位角码壁抗承压能力计算:Lctl:角码壁厚:4mmNcbj=DxLctiX320Nnura2(GB50017-201711.4.1-3)=6x4x320x2=15360N917.976178N<15360N立柱与角码连接强度满足要求八、机械锚栓计算1、锚栓计算信息描述当前埋件采用结构右侧侧埋方式。按照如下规则建立埋件坐标系:多排锚栓的中心点为坐标原点,垂直于埋板方向向外为X轴,重力方向竖向向上为Y轴,通过右手法则确定Z釉。结构传递过来的各项力的作用点(螺孔中心)坐标为:e]=200mm,e2=0mm,e3=0mm,该数据也就是作用偏心距离。Vy:竖向剪力设计值,为-6449.3NVz:水平方向剪力设计值,为0NN:垂直于埋板的拉压力设计值(拉为正,压为负),为4215.948N\§丫:幕墙结构传递过来的弯矩ON.mmMzx:幕墙结构传递过来的水平弯矩ON.mmMyz:幕墙结构传递过来的扭矩ON.mm考虑作用偏心的实际弯矩为:Mz:弯矩设计值(N・mm)Mz=M*y+Nxe?+VyXe।=0+4215.948x0+-6449.3x200=-1289860N•mm取绝对值为1289860N・mm

32My:水平弯矩设计值(N•mm)My=Mzx+Nxe3+VZXG1=0+4215.948x0+0x200=ON•mmMx:扭矩设计值(N・mm)Mx=Myz+VyXe3+VzXe2=0+-6449.3x0+0x0=ON,mmT:扭矩设计值(N.mm):ON.mm当前计算锚栓类型:扩孔型锚栓锚栓材料类型: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-C30底部混凝土为开裂混凝土底部混凝土基材厚度:300mm混凝土开裂及边缘配筋情况:不开裂混凝土或边缘为无筋或少筋的开裂混凝土锚栓锚固区混凝土配筋描述:锚固区钢筋间距150mm2、锚栓承受拉力计算锚栓布置示意图如下:,大于675靠25025大于6753锚桧布署示音因d:锚栓直径12mmdf: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。首先假定锚栓群绕自身的中心进行转动,经过分析得到锚栓群形心坐标为[150,100],各锚栓到锚栓形心点的Y向距离平方之和为Ey'22500y坐标最高的锚栓为4号锚栓,该点的y坐标为175,该点到形心点的y向距离为

33yl=175-100=75mmy坐标最低的锚栓为1号锚栓,该点的y坐标为25,该点到形心点的y向距离为y2=25-100=-75mm所以锚栓群的最大和最小受力为:NMXy2'innEy24215.9481289860x(-75)~~4+22500=-3245.546333NNMXyl孙“Ey24215.9481289860x(75)—十422500=5353.520333N由于Nmin<°,说明连接下部受压,在弯矩作用下构件绕最底排锚栓转动,此时,分析计算得到各锚栓到底排锚栓的丫向距离平方之和为Eyd2=45000最高锚栓点到底排锚栓点的y向距离为yd=175-25=150mme:拉力作用点到锚栓群转动中心的距离为75mm锚栓所受最大拉力为(M+NXe)XydNmax=Eyd2(1289860+4215.948x75)x15045000=5353.520333N在拉力和各弯矩共同作用下,各锚栓承受的拉力如下表:编号XYN(G)N(Mv)N(Mv)xCyN(Mh)N(Mh)xCxN(L)12525000一-0227525000--03251754299.535353.52936866--5353.5242751754299.535353.52936866--5353.52Z(NXCoord)/ZN=(150,175),受拉锚栓形心(150,175)偏心距eNx=0偏心距eNy=0,重力产生的拉力4299.53N所有锚栓承受的拉力总和为10707.040667N3、锚栓承受剪力计算锚栓承受剪力按照破坏模式计算如下1)锚栓钢材破坏或混凝土剪撬破坏时单独考虑竖向剪力作用,

34Vy:6449.3N

35Vx:0Nny:参与竖向剪力V受剪的锚栓数目为4个%:参与水平剪力V受剪的锚栓数目为4个(JGJ145-20135.3.3-2)(JGJ145-20135.3.3-1)vVVySyny_6449.3-4-=1612.325NVv“V=Sxnx_0二4=ON所以锚栓群在剪力作用下,锚栓的最大剪力设计值为VSmax=Vs=1612.325N故V。=VSmax=1612.325NSdOlllCLA群锚总剪力设计值为V:dx=0N,V:dy=6449.3N,V*=6449.3N2)混凝土边缘破坏时根据边距分析可知,竖向剪力垂直于基材边缘,水平剪力平行于基材边缘按照规范要求,垂直于基材边缘时,按照部分承受剪力设计,否则按照全部承受剪力设定(JGJ145-20135.3.1.2)由:参与竖向剪力V受剪的锚栓数目为2个收:参与水平剪力V受剪的锚栓数目为4个单个锚栓承受的竖向剪力为VVVy'Syf_6449.3二-2~=3224.65NVVVxSxF_0二4=0N

36所以锚栓群在剪力作用下,锚栓的最大剪力设计值为VSmax=Vs=3224.65N故V:=Vsmax=3224.65N群锚总剪力设计值为:(将反向剪力不考虑)剪切边缘为水平下边时,相应荷载为yg」=ON,Vg,,=6449.3N,V8,,=6449.3Nsaxlsay1sal4、锚栓受拉承载力校核校核依据电《NRds(JGJ145-20136.1.1-4)其中心,:锚栓群中拉力最大的锚栓的拉力设计值,根据上面计算取5353.520333NbaNRds:锚栓钢材破坏受拉力设计值D:锚栓直径为12mmAs:锚栓截面面积为84.296471丽2fyk:锚栓屈服强度标准值NRks:锚栓钢材破坏受拉承载力标准值YRSN:锚栓钢材破坏受拉承载力分项系数,按表4.3.10采用fyk=450N/mm2NRks二AsXfyk=84.296471x450=37933.411823NNRks37933.411823=L2=31611.176519N由于n\=5353.520333NWNRds,所以锚栓钢材满足强度要求考虑拉拔安全系数2,则锚栓拉拔试验强度值最少要求达到10.707041kN5、锚栓混凝土锥体受拉破坏承载力校核校核依据Ngd

37NRkc=NRkcx-x*sNx巾reNx巾ecNAcN在上面公式中:NRh:混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值;k:地震作用下锚固承载力降低系数,按表4.3.9[JGJ145-2013]选取;YrcN:混凝土锥体破坏时的受拉承载力分项系数,按表4.3.10[JGJ145-2013]采用,取1.8;N;h:单锚栓受拉时,理想混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值;对于开裂混凝土,N;kc=7.0xfcu.k"5xhe/s(JGJ145-20136.1.3-3)对于不开裂混凝土,爆=9.8xfcuk°-5XhefL5(JGJ145-20136.1.3-4)fcu.k:混凝土立方体抗压强度标准值,当其在45-60MPa间时,应乘以降低系数0.95;本处混凝土为混凝土-C30,fcu卜取30N/mnfhef:锚栓有效锚固深度,对于膨胀型及扩底型锚栓,为膨胀锥体与孔壁最大挤压点的深度;取120mmIke"kXhef)=7.0x3005X120l5=50400NA%:混凝土破坏锥体投影面面积,按6.1.4UGJ145-2013]取;scrN:混凝土锥体破坏情况下,无间距效应和边缘效应,确保每根锚栓受拉承载力标准值的临界间矩。scr^=3xhef=360mm022AcN=scr^-l29600mmAcN:混凝土实际破坏锥体投影面积,按6.1.5LJGJ145-2013]取,其中:cl、c2、c3、c4:方向1及2距混凝土边的边矩;si、s2:竖直方向和水平方向锚栓最大的间距,分别为150mm和250mm:ccrN:无间距效应和边缘效应情况下混凝土锥体破坏时的临界边矩,取%rN=L5xhef=180mm;Ac^=183000mmJ具体示意图如下(受压锚栓不计入面积):

38混凝土破坏投影面积示意图(610X300)巾sN:边矩c对受拉承载力的影响系数,按6.1.6UGJ145-2013]采用:0.3xc.、巾sN=0-7+(JGJ145-20136.1.6)ccrN其中c为边矩,当为多个边矩时,取最小值,取为150nlm=0.95所以,0.95.>hreN:表层混凝土因为密集配筋的剥离作用对受拉承载力的降低影响系数,按6.1.7[JGJ145-2013]采用,当锚固区钢筋间距150mm或钢筋直径dWlOmm且100mm时,取1.0;当前锚固区属于钢筋间距150mm,*reN=l.0力ecN:荷载偏心©n对受拉承载力的降低影响系数,按6.1.8[JGJ145-2013]采用;力ecN=*ecNlX*ecN211=;X2'0网2'。刖1+—1+scrNscrN11=X2x02x01+1+360360二1所以,ecN®i1«把上面所得到的各项代入,得:0AcN%心=NRkcx—x巾sNx+reNX巾ecNcN

39183000=50400X—x0.95x1x1129600=67608.333333NNRkcNRdc=kx芯67608.333333=0-8x-—=30048.148148N由于YoXN;d=U777.744733

40由于eWIOhef,c〈60d,所以需要效核混凝土承载力根据上面计算可知,对于该处混凝土自由边缘的相应剪力为6449.3N,剪力与垂直于构件自由边方向轴线的夹角为0度,剪力合力作用点与受剪锚栓中心偏心距离为0mm,此时,边部锚栓到自由边距离为150mm校核依据%《vRdc(JGJ145-20136.1.13-5)其中哈:锚栓群总剪力设计值3dVRdc:混凝土楔形体破坏时的受剪承载力设计值VdlcVRdc=kX-^―(JGJ145-20136.1.15-1)oAcvVRkc=VRkcxTxWsvXWhvXeavXWecvX%V(JGJ145-20136.1.15-2)AcV上式中k:地震作用下锚固承载力降低系数,按表4.3.9(JGJ145-2013)选取;VRkc:构件边缘混凝土破坏时受剪承载力标准值YRcV:构件边缘混凝土破坏时受剪承载力分项系数,按4.3.10取用,对于非结构构件,取1.5山丘:单根锚筋垂直构件边缘受剪,混凝土理想破坏时的受剪承载力标准值A、:单根锚筋受剪,混凝土破坏理想楔形体在侧向的投影面面积AcV:群锚受剪,混凝土破坏理想楔形体在侧向的投影面面积4>sV:边距比第对受剪承载力的降低影响系数SVC1cl巾hv:边距与厚度比T对受剪承载力的提高影响系数巾aV:剪力角度对受剪承载力的影响系数巾ecV:荷载偏心ev对群锚受剪承载力的降低影响系数巾reV:锚区配筋对受剪承载力的影响系数,当前为不开裂混凝土或边缘为无筋或少筋的开裂混凝土,取1以下分别对各参数进行计算dnom:锚栓外径取12nlmIf:剪切荷载作用下锚栓的有效长度,给定值为120nlm,按照规范要求lfW8d,故取。=8d=96mm

41V°=1.35xdXA/frllkXcl15(JGJ145-20136.1.16-1)Kkcvvu>Ra=°-1x[zt}5=8M匐'=°-08B=0.=0.=0.060342VrkcO=1.35xd

42Q混凝土边缘剪撬破坏投影面积示意图(7UUX225)157500mm20.3xc2由sV=7+Z-ZTsv1.5xcl(JGJ145-20136.1.19)0.3x1000=0.7+[匚…1.5x150=2.033333X,按照规范取1(JGJ145-20136.1.20)*hVn.5xclVi/2)_fL5xl50A(l/2)=I300J=0.866025G,按照规范取1由于剪力与垂直于构件自由边方向轴线的夹角为0°,所以,按照规范JGJ145-20136.1.21ev:剪力合力点到受剪锚筋重心的距离为0mm*ecv=二一2ey1+3c1(JGJ145-20136.1.22)=1所以得到VRkc=VRkc12x03x150AcVX丁X巾svX巾hvX*aVX*ecVX*reVAveV(JGJ145-20136.1.15-2)157500=22122.145625XxlxlxlxlxlILU1.乙JU=34412.226528NVRdr=kxRdc丫RcV

4334412.226528=0-7x—=16059.039046N由于4d《VRdc,所以混凝土边缘破坏受剪承载力满足要求8、混凝土剪撬破坏承载能力计算*RkcoVRdrn=Kx——"(JGJ145-20136.1.26-1)P丫RepVRkcp=kXNRkc(JGJ145-20136.1.26-2)在上面公式中:K:地震作用下承载力降低系数;VRdcp:混凝土剪撬破坏时的受剪承载力设计值;VRkcp:混凝土剪撬破坏时的受剪承载力标准值;YrcP:混凝土剪撬破坏时的受剪承载力分项系数,按表4.3.10取1.5;K:锚固深度hef对Vri^p的影响系数,当hef<60mm时取1.0,否则取2.0,本处取2。VRkcp=11XNrq=2x67608.333333=135216.666667N135216.666667=0.7x-1.5=63101.111111N由于Vgsd=6449.3N^VRdcp,所以混凝土剪撬破坏强度满足计算要求!9、锚栓构造要求校核1)混凝土基材厚度应满足下列要求:对于膨胀型锚栓和扩孔型锚栓,h》2hef且h>100mm(JGJ145-20137.1.1)当前,h为300mm^2Xhef=240mm,满足构造要求且h>100mm,满足构造要求

442)群锚最小间距值Smg以及最小边距值4汨构造要求:

45(JGJ145-20137.1.2)(JGJ145-20137.1.2)对于膨胀型锚栓:Smin26dnom>cmin210dnom;对于扩孔型锚栓:Sms》6dnom>cmin26dnom:当前锚栓为扩孔型锚栓,所以Smin:锚栓最小间距150mmdnom:锚栓直径12nnnsmin6xdnom=72mm,满足构造要求cmin=150mm26Xdnom=72mm,满足构造要求所以群锚最小间距值Sms满足构造要求群锚最小边距值5汨满足构造要求

46第二部分、玻璃幕墙一、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/ndz:计算高度6.2muz:6.2m高处风压高度变化系数(按B类区计算):(GB50009-2012条文说明8.2.1)Pz=lx(^)03=0.866398由于0.866398<1,5(pz=1I。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)Bgz:阵风系数:%=1+2xgxI10X(-^)(“62=1+2x2.5x0.14x(-jy)1.7,取B”=1.7按照《工程结构通用规范》要求不小于1+0.7,门7,取Pgz=l11spi:局部正风压体型系数Nsnl:局部负风压体型系数,通过计算确定□sz:建筑物表面正压区体型系数,按照(GB50009-20128.3.3)取1□sf:建筑物表面负压区体型系数,按照(GB50009-20128.3.3-2)取T对于封闭式建筑物,考虑内表面压力,取-0.2或0.2Ay:立柱构件从属面积取6.76m2A/横梁构件从属面积取2.665m2Usa:维护构件面板的局部体型系数□slz=口sz+°,2=L2

470・2r2维护构件从属面积大于或等于25nl2的体型系数计算^s25z=^szX0-8+0.2=1(GB50009-20128.3.4)U025f二口sfX0.8-0.2二T(GB50009-20128.3.4)对于直接承受荷载的面板而言,不需折减有“saz^L2"saf一一L2同样,取立柱面积对数线性插值计算得到log(Av)口savz=%z+(%z*。・8一口£z)x-;4+0-2=1+(0.8-1)x0.8299471.4■+0.2=1.081436log(Av)Usavf=Usf+(UsfXO-8—Usf)x-——0.2“小/0.829947=-1+((-0.8)-(-l))x———0.2=-l.081436同样,取横梁面积对数线性插值计算得到log(Ah)“sahz一口sz+(4sz义°,8-USZ)x]4?=1+(0.8-1)x0.4256971.4-+0.2=1.139186log(Ah)Usahf=Usf+(UsfX0.8-Usf)xt4-0.20.4256971.4-0.2=-L139186按照以上计算得到对于面板有:□snl=2对于立柱有:USVp]-1.081436“svn]=—1,081436

48对于横梁有:11shp1=L139186Ushnl=T,139186面板正风压风荷载标准值计算如下Wkp=PgzXPsplxyzXW0(GB50009-2012=1.7x1.2x1x0.3=0.612kN/m2Wkp-lkN/m2,®(Wkn=-lkN/in2同样,立柱正风压风荷载标准值计算如下Wkvp=BgzXUsvplXUzXW()(GB50009-2012=1.7x1.081436x1x0.3=0.551532kN/m2Wkvp-lkN/m2,4XWkvn=-lkN/m2同样,横梁正风压风荷载标准值计算如下Wkhp=Bgz*口shpl*UzXW。(GB50009-2012=0.580985kN/m2Wkhp-lkN/m2,®lWkhn-lkN/m21.1-2)1.1-2)8.1.1-2)8.1.1-2)8.1.1-2)8.1.1-2)

49当前幕墙抗风压等级为1级2、风荷载设计值计算W:风荷载设计值:kN/m2Yw:风荷载作用效应的分项系数:1.5面板风荷载作用计算Wp-丫0XWkp=1.5x1=1.5kN/m2Wn=ywXWkn=l.5x(-1)=-l.5kN/m2立柱风荷载作用计算%p=YwXWkvp,5x1=1.5kN/m2Wvn=YffXWkvn=l.5x5kN/m2横梁风荷载作用计算Whp=ywXWkhp=l.5x1=1.5kN/m2乐:YwXWkhn=L5x(-l)=-l.5kN/n)23、水平地震作用计算GAk:面板平米重量取0.3072kN/m2amax:水平地震影响系数最大值:().08qEk:分布水平地震作用标准值(kN/m?)qEk=Be'amaxX5x0.08x0.3072=0.12288kN/mYe:地震作用分项系数:L4qEA:分布水平地震作用设计值(kN/m?)qEA=yEXqEk=1.4xO.12288=0.172032kN/m24、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哪p=lkN/m2Szp=WkpXyw+(lEkXYEX*E

50=1x1.5+0.12288x1.4x0.6=1.603219kN/m2考虑负风压、地震荷载组合:Szkn哪n=TkN/m,Szn="kn*Yw-QEkXYe*巾E=-lxl.5-0.12288x1.4x0.6=-l.603219kN/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IkN/m2面板荷载组合设计值为1.603219kN/m2立柱承受风荷载标准值为IkN/m2横梁承受风荷载标准值为IkN/m2二、玻璃计算1、玻璃面积B:该处玻璃幕墙分格宽:1.9mH:该处玻璃幕墙分格高:2mA:该处玻璃板块面积:A=BxH=1.9x2=3.8m22、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)(JGJ102-20035.3.1)外层玻璃厚度6mmt2:内层玻璃厚度6mmtl+t2GSAk=25-6xio。„6+6=25-6x1000=0.3072kN/m2G=1.3x0.3072x3.8=1.517568kN3、玻璃强度计算选定面板材料为:6(TP)+12+6(TP)中空玻璃

51校核依据:o〈fgq:玻璃所受组合荷载:L603219kN/m2a:玻璃短边边长:1.9mb:玻璃长边边长:2mtp中空玻璃外层玻璃厚度:6mmt2:中空玻璃内层玻璃厚度: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:0.0483n:折减系数,根据参数0查表6.1.2-2ow:玻璃所受应力:q=l.603219kN/m2荷载分配计算:q]=1.Ixqx;1:i+t263=1.1x1.603219x-t-^6+6=0.881771q2=qx77n763=1.603219x3)6+6=0.80161tlqkl=ixqkXm说0.55x1.9*X10'72000x6"=76.813861查表6.1.2-2得nl=0.737965qk2Xa1XlO9°2=Ext?,_0.5x1.9’X10、=-72000x6'-=69.830783查表6.1.2-2得n2=0.755423玻璃最大应力计算:Bxmxq.Xa^lOOOowl=xrii(JGJ102-20036.1.2-1)I]6x0.0483x0.881771x1.92X1000

52二72xO.737965o=18.910136N/mm26xmxq2Xa2X1000°w2=fxn26x0.0483x0.80161x1.92X1000=xO.755423=17.597713N/mm218.910136N/mm2^fg=84N/mm217.597713N/nun2^fg=84N/mm2玻璃的强度满足4、玻璃跨中挠度计算1.9校核依据:1000=31.666667mmD:玻璃刚度(N・ran)v:玻璃泊松比:0.2E:玻璃弹性模量:72000N/mm2te:中空玻璃的等效厚度te=0.95xyJT^+t^=0.95x^/63+63=7.18155mm

53Exte3D-12x(1-v2)72000x7.18155:'-12x(l-0.22)=2314912.5N•nunqk:玻璃所受组合荷载标准值:lkN/mZ口:挠度系数,按边长比a/b查表6.1.3得:0.00449参数©计算:q^Xa'9=-_-(JGJ102-20036.1.2-3)1x1.9*9-72000x7.18155,X1°=68.047027n:折减系数,根据参数9查表6.1.2-2得n=0.759882df:玻璃组合荷载标准值作用下挠度最大值UXqkXa'df=5Xq(JGJ102-20036.1.3-2)x0.759882x100.00449x1x1,9'2314912.5=19.207576mm19.207576mm^dfijm=31.666667mm玻璃的挠度满足三、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:1.5Wk:风荷载标准值:IkN/m?By幕墙左分格宽:1.3mBr:幕墙右分格宽:1.3mQwk=WkXBl+Br=1.3kN/mqyl.5xqwk

54=1.5x1.3=1.95kN/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:0.6kN/m2GAkr:立柱右边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:0.6kN/m2qEAkr5xamaxXGAkl(JGJ102-20035.3.4)=5x0.08x0.6=0.24kN/m2£JEAkr5xamax>

55ooqoo寸立柱计算简图立柱受力简图ql=2.212kN/mq2=l.014kN/mq3=2.212kN/mq4=l.014kN/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:

56立柱弯矩图立柱弯矩分布如下表:列表条目123456789偏移(ID)0.0000.6001.2001.8002.4003.0003.6004.2004.800弯矩(kN.m)0.0002.0523.3073.7663.4292.2950.365-2.361-5.884偏移加)4.8004.8504.9004.9505.0005.0505.1005.1505.200弯矩(kN.m)-5.884-5.129-4.380-3.636-2.898-2.165-1.438-0.7160.000最大弯矩发生在4.8nl处M:幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN・111)M=5.884133kN•m立柱在荷载作用下的轴力图如下:.Nl=4.867kNN2=5.273kN立柱轴力图立柱在荷载作用下的支座反力信息如下表:

57支座编号X向反力(kN)Y向反力(kN)转角反力(kN.m)n0-4.083————nl14.2685.273——n2-21.688———2、立柱型材特性选定立柱材料类别:铝-6063-T6选用立柱型材名称:130*65*3型材强度设计值:150N/mm2型材弹性模量:E=70000N/mm2X轴惯性矩:Ix=539.406cm4Y轴惯性矩:Iy=88.109cm'X轴上部抵抗矩:Wxl=58.8219cm3X轴下部抵抗矩:Wx2=59.7361cm3Y轴左部抵抗矩:Wyl=27.1096cm3Y轴右部抵抗矩:Wy2=27.Ill4cm3型材截面积:A=16.0679cm2型材计算校核处抗剪壁厚:t=3mm型材截面面积矩:Ss=41.1933cm3塑性发展系数:Y=13、立柱强度计算-J、,NM校核依据:T+.vfaAyXwBl:幕墙左分格宽:1.3mBr:幕墙右分格宽:1.3mHv:立柱长度

58GAkl:幕墙左分格自重:0.6kN/m2GAKr:幕墙右分格自重:0.6kN/m2幕墙自重线荷载:,GAklxBl+GAkrxBrGk310.6X1.3+0.6x1.3"2二0.78kN/mrG:结构自重分项系数:1.3G:幕墙自重线荷载设计值1.014kN/mf:立柱计算强度(N/mn?)A:立柱型材截面积:16.0679cm?N1;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')Y:塑性发展系数:1立柱通过有限元计算得到的应力校核数据表格如下:编号N1NyMmaxWzAfzb04.8670.0005.88458.821916.0679103.062

59bl5.2730.0005.88458.821916.0679103.315通过上面计算可知,立柱杆件bl的应力最大,为103.314602N/mmWfa=150N/mm;所以立柱承载力满足要求4、立柱的刚度计算校核依据:DfmaxW*且Dfmax〈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:O立柱位移图立柱挠度分布如下表:列表条目123456789偏移(m)0.0000.6001.2001.8002.4003.0003.6004.2004.800挠度(mm)0.0004.9138.71310.69810.6108.6375.4162.0280.000偏移加)4.8004.8504.9004.9505.0005.0505.1005.1505.200挠度(mm)0.000-0.050-0.079-0.092-0.090-0.078-0.056-0.0300.00()最大挠度发生在2.Im处,最大挠度为10.91169mmW30nlmHvmax-Dfmax=]80)100°4.8=T80X100°=26.666667mm立柱最大挠度Umax为:10.91169mmW26.666667mm挠度满足要求

605、立柱抗剪计算校核依据:tmax《[T]=85N/mm'通过有限元分析计算得到立柱的剪力图如下:立柱剪力分布如下表:列表条目123456789偏移(m)0.0000.6001.2001.8002.4003.0003.6004.2004.800剪力(kN)-4.083-2.756-1.429-0.1011.2262.5533.8805.2086.535偏移(m)4.8004.8504.9004.9505.0005.0505.1005.1505.200剪力(kN)-15.153-15.042-14.932-14.821-14.710-14.600-14.489-14.379-14.268最大剪力发生在4.8m处T:立梃剪应力:Q:立梃最大剪力:15.152748kNSs:立柱型材截面面积矩:41.1933cm3Ix:立柱型材截面惯性矩:539.406cm't:立柱抗剪壁厚:3mmQxSsX10015.152748x41.1933x100539.406x3=38.572782N/mm238.572782N/mm^85N/mm2立柱抗剪强度可以满足

61四、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:不锈钢螺栓-A2-70Lct:连接处角码壁厚:5mmDv:连接螺栓直径:12mmDve:连接螺栓有效直径:10.36mmNh:连接处水平总力(N):Nh=Q=-10.184785kNNg:连接处自重总值设计值(N):Ng-5.2728kNN:连接处总合力(N):=^-5.27282+-10.1847852X1000=11468.75169NN::螺栓的承载能力:Nv:连接处剪切面数:2N:=2x3.14x(5)X265(GB50017-201711.4.1-1)<10.36\=2x3.14x1—265=44677.129481NNnum:立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数:NN--numNb11468.75169-44677.129481二0.256703个取2个Nb.:立梃型材壁抗承压能力(N):cl

62Nvl:连接处剪切面数:2X2t:立梃壁厚:3mmN^=DvX2x240xtxNnum(GB50017-201711.4.1-3)=12x2x240x3x2=34560N11468.75169NW34560N立梃型材壁抗承压能力满足N::角码型材壁抗承压能力(N):Nb=DvX2x320xLrfXNntim(GB50017-201711.4.1-3)CgVLL11U111=12x2x320x5x2=76800N11468.75169NW76800N角码型材壁抗承压能力满足五、横梁计算1、选用横梁型材的截面特性选定横梁材料类别:铝-6063-T6选用横梁型材名称:76*65*2.5型材强度设计值:150N/mm?型材弹性模量:E=70000N/mm-X轴惯性矩:4=46.6178cm'Y轴惯性矩:Iy=170.958cm4X轴上部抵抗矩:Wxl=15.1061cm3X轴下部抵抗矩:Wx2=13.6549cm3Y轴左部抵抗矩:Wyl=28.3796cm3Y轴右部抵抗矩:Wy2=31.9357cm3型材截面积:A=15,6009cm2型材计算校核处抗剪壁厚:t=2.5mm型材截面绕X轴面积矩:Ss=10.0898cm3

63型材截面绕丫轴面积矩:S=21.2196cm3°J塑性发展系数:Y=176*65*2.52、横梁的强度计算M„Mv校核依据:77。丁+77a《fa=150(JGJ102-20036.2.4)IKIXWy(1)横梁在自重作用下的弯矩(kN•m)llh:幕墙分格高:3.2mBh:横梁长度:1.3mGAkhu:横梁上部面板自重:OMkN/m?GAkhd:横梁下部面板自重:0.4kN/m;'Ghk:横梁自重荷载线分布均布荷载集度标准值(kN/m):Ghk=0-4xHh=0.4x3.2=1.28kN/mGh:横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m)Gh=YcXGhk=1.3x1.28=1.664kN/m(2)横梁承受的组合荷载作用计算横梁承受风荷载作用wk=lkN/m2

64qEAk:横梁平面外地震荷载:Be:动力放大系数:5amax:地震影响系数最大值:0.08qEAku=Be>

65=0.73548kN/m组合荷载作用产生的线荷载标准值为:%k=tlAkXHeu=1x0.65=0.65kN/mcldk=clAkXHed=1x0.45=0.45kN/m(4)横梁荷载计算:qk=quk+qdk=1.IkN/mq=qu+q

66tuO工300#二300।重力作用Fgl=-1.0816kNFg2=-1.0816kN横梁在荷载作用下的弯矩图如下:风荷载作用下弯矩图重力荷载作用下弯矩图横梁在荷载作用下的正应力图如下:o=9.872N/mm'2Xozmax=23.763N/mm"2风荷载作用下应力图重力荷载作用下应力图横梁在荷载作用下的弯矩以及正应力数据如下表所示:编号条目1234567891偏移0.0000.1620.3250.4870.6500.8120.9751.1381.300My0.000-0.105-0.195-0.258-0.280-0.258-0.195-0.1050.000Mz0.000-0.176-0.324-0.324-0.324-0.324-0.324-0.1760.000

67。y0.000-3.684-6.875-9.077-9.872-9.077-6.875-3.6840.000oZ0.000-12.872-23.763-23.763-23.763-23.763-23.763-12.8720.00000.000-16.556-30.637-32.840-33.635-32.840-30.637-16.5560.000说明:偏移单位为m;弯矩单位为kN.m:应力单位为N/mm)横梁在组合荷载作用下的支座反力信息如下表所示:支座编号Y向反力(kN)Z向反力(kN)Y向转角反力(kN.m)Z向转角反力(kN.m)n00.6581.082———nl0.6581.082————3、横梁的刚度计算横梁在荷载作用下的挠度图如下:YZA小Dmax=O.244mmDgmax=l.501mm1-Xx.风荷载作用下位移图重力荷载作用下位移图横梁在荷载作用下的挠度数据如下表所示:编号条目1234567891偏移0.0000.1620.3250.4870.6500.8120.9751.1381.300Dy0.000-0.093-0.172-0.225-0.244-0.225-0.172-0.0930.000Dz0.000-0.603-1.097-1.400-1.501-1.400-1.097-0.6030.000D0.0000.6101.Ill1.4181.5211.4181.Ill0.6100.000说明:偏移单位为m;挠度单位为mm。4、横梁的抗剪强度计算横梁在荷载作用下的剪力图如下:

68YZ风荷载作用下剪力图重力荷载作用下剪力图横梁在荷载作用下的剪力以及剪应力数据如下表所示:编号条目1234567891偏移0.0000.1620.3250.4870.6500.8120.9751.1381.300Qy0.6580.6150.4850.2710.000-0.271-0.485-0.615-0.658Qz1.0821.0820.0000.0000.0000.0000.000-1.082-1.082ty3.2663.0522.4091.3430.000-1.343-2.409-3.052-3.266TZ9.3649.3640.0000.0000.0000.0000.000-9.364-9.364T9.9179.8492.4091.3430.0001.3432.4099.8499.917说明:偏移单位为m;剪力单位为kN;剪应力单位为N/mm)5、横梁的各种强度校核及构造校核依据:Umax^L/180且Umax20mm,且满足重力作用下Ugmax《L/500,Ugmax〈3mm横梁在各种荷载组和作用下的强度效核表格如下:编号长度(m)。(N/mm2)t(N/mm2)D(mm)最大值位置(m)最大值位置(m)最大值位置(m)D/LenDgDgPos(m)Dg/Len11.30033.6350.6509.9170.0000.2440.6500.000191.5010.6500.00115说明:强度验算不合格的数据以红色标明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六、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:米用Sw+O.6Se组合Q=0.657846kN横梁与角码连接螺栓材料:不锈钢螺栓-A2-70螺栓连接的抗剪强度计算值:265N/nunZNv:剪切面数:1D:螺栓公称直径:6mm

69De:螺栓有效直径:5.06mmNvbh:螺栓受剪承载能力计算:Nvbh=NvX3.14x^2X265(GB50017-201711.4.1-1)cf5.06\…=1x3.14x1-^-lx265=5328.89041NNnum:螺栓个数:QN二-num%bh0.657846x1000~5328.89041=0.123449横梁与角码连接螺栓取2个Ncb: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:2.5mmNcb=Dxtx240xNnum=6x2.5x240x2=7200N657.846NW7200N横梁与角码连接强度满足要求2、角码与立柱连接计算Gh:自重荷载(N):Gh=1.0816kNN:连接处组合荷载:采用Sg+S*,+巾eXSe=\/1.08162+0.6578462=1.265946kNNv:剪切面数:1Dp:螺栓公称直径:6mmDep:螺栓有效直径:5.06mm角码与立柱连接螺栓材料:不锈钢螺栓-A2-70*助丫:螺栓受剪承载能力计算:Nvbhv=NvX3.14x(与)X265(GB50017-201711.4.1-1)=1x3.14x(星月口X265=5328.89041N

70Nnum2:螺栓个数:Nnum2=N/Nvbhv=0.237563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:Lctl:角码壁厚:4mmNcbj=DxLctiX185Nnum2(GB50017-201711.4.1-3)=6x4x185x2=8880N1265.946255NW8880N立柱与角码连接强度满足要求七、机械锚栓计算1、锚栓计算信息描述当前埋件采用结构右侧侧埋方式。按照如下规则建立埋件坐标系:多排锚栓的中心点为坐标原点,垂直于埋板方向向外为X轴,重力方向竖向向上为Y轴,通过右手法则确定Z轴。结构传递过来的各项力的作用点(螺孔中心)坐标为:e1=200mm,e2=0nun,e3=0mm,该数据也就是作用偏心距离。Vy:竖向剪力设计值,为-5272.8NVz:水平方向剪力设计值,为ONN:垂直于埋板的拉压力设计值(拉为正,压为负),为-10184.785N\«丫:幕墙结构传递过来的弯矩ON.mmMzx:幕墙结构传递过来的水平弯矩ON.mmMvz:幕墙结构传递过来的扭矩ON.mm考虑作用偏心的实际弯矩为:Mz:弯矩设计值(N・mm)Mz=MXy+Nxe,+VyX=0+-10184.785x0+-5272.8x200=-1054560N•mm取绝对值为1054560N•mmMy:水平弯矩设计值(N•mm)Mv=M7+Nxe3+V7Xei

71=0+-10184.785x0+0x200=ON•mmMx:扭矩设计值(N・mm)Mx=Myz+VyXe3+VzXe2=0+-5272.8x0+0x0=ON,mmT:扭矩设计值(N.mm):ON.mm当前计算锚栓类型:扩孔型锚栓锚栓材料类型: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:110mm锚栓底部混凝土级别:混凝土-C30底部混凝土为开裂混凝土底部混凝土基材厚度:300mm混凝土开裂及边缘配筋情况:不开裂混凝土或边缘为无筋或少筋的开裂混凝土锚栓锚固区混凝土配筋描述:其它情况

722、锚栓承受拉力计算锚栓布置示意图如下:大于650国200冉大壬650锚栓布置示意图d:锚栓直径12mmdf: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。首先假定锚栓群绕自身的中心进行转动,经过分析得到锚栓群形心坐标为[150,100],各锚栓到锚栓形心点的Y向距离平方之和为Ly2=10000y坐标最高的锚栓为4号锚栓,该点的y坐标为150,该点到形心点的y向距离为yl=150-100=50mmy坐标最低的锚栓为1号锚栓,该点的y坐标为50,该点到形心点的y向距离为y2=50-100=-50mm所以锚栓群的最大和最小受力为:NMXy2N•=~+—-~~―min口Ey-10184.785二+1054560x(-50)10000=-7818.99625NNMXylN-+-„-tmaxnSy~-10184.785二+41054560x(50)10000=2726.60375N由于Nmin<0,说明连接下部受压,在弯矩作用下构件绕最底排锚栓转动,此时,分析计算得到各锚栓到底排锚栓的Y向距离平方之和为Eyd-20000最高锚栓点到底排锚栓点的y向距离为yd=150-50=100mme:拉力作用点到锚栓群转动中心的距离为50mm锚栓所受最大拉力为Wax(M+NXe)Xyd

73(1054560+-10184.785x50)x10020000=2726.60375N在拉力和各弯矩共同作用下,各锚栓承受的拉力如下表:编号XYN(G)N(Mv)N(Mv)xCyN(Mh)N(Mh)xCxN(E)15050000--0225050000--03501505272.82726.6408991一-2726.642501505272.82726.6408991--2726.6L(NXCoord)/EN=(150,150),受拉锚栓形心(150,150)偏心距eNx=0偏心距eNy=0,重力产生的拉力5272.8N所有锚栓承受的拉力总和为5453.2075N3、锚栓承受剪力计算锚栓承受剪力按照破坏模式计算如下1)锚栓钢材破坏或混凝土剪撬破坏时单独考虑竖向剪力作用,Vy:5272.8NVx:0N参与竖向剪力V受剪的锚栓数目为4个%:参与水平剪力V受剪的锚栓数目为4个(JGJ145-20135.3.3-2)(JGJ145-20135.3.3-1)V=—Syny_5272.84-=1318.2NVVVxSxF_0=4=ON所以锚栓群在剪力作用下,锚栓的最大剪力设计值为VSmax=Vs=1318.2N故V:=Vsmax=1318.2N群锚总剪力设计值为V:dx=ON,V:dy=5272.8N,vjd=5272.8N2)混凝土边缘破坏时根据边距分析可知,竖向剪力垂直于基材边缘,水平剪力平行于基材边缘

74按照规范要求,垂直于基材边缘时,按照部分承受剪力设计,否则按照全部承受剪力设定(JGJ145-20135.3.1.2)力:参与竖向剪力V受剪的锚栓数目为2个%:参与水平剪力V受剪的锚栓数目为4个单个锚栓承受的竖向剪力为VVVyVSy^_5272.8=-2-=2636.4NVV_VxSxF_0二4=0N所以锚栓群在剪力作用下,锚栓的最大剪力设计值为VSmax=Vs=2636.4N故V:=Vsmax=2636.4N群锚总剪力设计值为:(将反向剪力不考虑)剪切边缘为水平下边时,相应荷载为V:dx「0N,V:dyl=5272.8N,丫3=5272.8N4、锚栓受拉承载力校核校核依据NgdSNRds(JGJ145-20136.1.1-4)其中©:锚栓群中拉力最大的锚栓的拉力设计值,根据上面计算取2726.60375NNRds:锚栓钢材破坏受拉力设计值D:锚栓直径为12mmAs:锚栓截面面积为84.296471丽2fyk:锚栓屈服强度标准值NRks:锚栓钢材破坏受拉承载力标准值YRSN:锚栓钢材破坏受拉承载力分项系数,按表4.3.10采用fyk=450N/mm2NRks二AsXfyk

75=84.296471x450=37933.411823N37933.411823=L2=31611.176519N由于Ngd=2726.60375NWNRds,所以锚栓钢材满足强度要求考虑拉拔安全系数2,则锚栓拉拔试验强度值最少要求达到5.453208kN5、锚栓混凝土锥体受拉破坏承载力校核校核依据Ngdhef,!i

76=7.0x30°SX110'5=44233.132378NA°n:混凝土破坏锥体投影面面积,按6.1.4[JGJ145-2013]取;scrN:混凝土锥体破坏情况下,无间距效应和边缘效应,确保每根锚栓受拉承载力标准值的临界间矩。scr^=3xhef=330mm092A(n二ScrN=108900mm~AcN:混凝土实际破坏锥体投影面积,按6.L5UGJ145-2013]取,其中:cl、c2、c3、c4:方向1及2距混凝土边的边矩;si、s2:竖直方向和水平方向锚栓最大的间距,分别为100mm和200nlm;ccrN:无间距效应和边缘效应情况下混凝土锥体破坏时的临界边矩,取%rN=L5xhef=165mm;AcN=159000mm2具体示意图如下(受压锚栓不计入面积):

77混凝土破坏投影面积示意图(530X300)巾sN:边矩c对受拉承载力的影响系数,按6.1.6[JGJ145-2013]采用:八0.3xc一如N=°・7+W1cCrN(JGJ145-20136.1.6)其中c为边矩,当为多个边矩时,取最小值,取为150nlm0.3xc力sN=°・7+ccrN=0.7+1650.3x150=0.972727所以,esN取。972727。ereN:表层混凝土因为密集配筋的剥离作用对受拉承载力的降低影响系数,按6.1.7[JGJ145-2013]采用,当锚固区钢筋间距s2150mm或钢筋直径dW10mm且s^lOOmm时,取1.0;当前锚固区属于其它类型,需要按照下式计算1巾reN=0-5+110=0-5+200=1・05>1,取L0巾ecN:荷载偏心eN对受拉承载力的降低影响系数,按6.1.8[JGJ145-2013]采用;*ecN=*ecNlX*ecN2scrN2xeNy1+——scrN11=X2x02x01+1+330330二1所以,3ecN®1。把上面所得到的各项代入,得:0AcNNRkc=NRkcx—x*sNX+reNx巾“NcN

78159000二44233.132378X——;x0.972727x1x1lUoyuu=62821.460986N、T,NRkcNRdc=kx——iRcN62821.460986二0・8X——=27920.649327N由于YoXN;r5998.52825

79栓到自由边距离为150mm校核依据

80B=0.1x(r=o.J*曲))=o060342VrkcO=L35xdQ,Xhef⑶xq/kXcl”=1.35xl2OO8XllOOO6O312X^/3bx15015=22006.299458NA°v=4.5xcl2(JGJ145-20136.1.17)CV=4.5x1502=101250mm2本处通常考虑群锚作用,具体示意图如下:温快上山珍男施假外我影I且I伊不思囹AcV=146250mm20.3xc2.、小川二0.7+——r(JGJ145-20136.1.19)bV1.5xcl

810.7+0.3x10001.5x150=2.033333>1,按照规范取1(\.5xclVl/2).、4>hV=I—h-I(JGJ145-20136.1.20)_(L5x150—(1/2)~I300)=0.866025C1,按照规范取1由于剪力与垂直于构件自由边方向轴线的夹角为0°,所以,按照规范JGJ145-20136.1.21ev:剪力合力点到受剪锚筋重心的距离为0mm巾ecv=-(JGJ145-20136.1.22)Zey14-3d_]=2x01+3x150所以得到0AcVVRkc=VRkcX—x4)svX巾hV*2avX巾ecV*"eV(JGJ145-20136.1.15-2)AcV146250=22006.299458xxlxlxlxlxl101250=31786.876995N(JGJ145-20136.1.15-1).vRkcVpjr=kxYRcV31786.876995=0-7x—=14833.875931N由于v'WVRdc,所以混凝土边缘破坏受剪承载力满足要求8、混凝土剪撬破坏承载能力计算yRep(JGJ145-20136.1.26-1)

82^RkcpXNRkc(JGJ145-20136.1.26-2)在上面公式中:K:地震作用下承载力降低系数:VRdcp:混凝土剪撬破坏时的受剪承载力设计值:VRkcp:混凝土剪撬破坏时的受剪承载力标准值:YRcp:混凝土剪撬破坏时的受剪承载力分项系数,按表4.3.10取1.5;K:锚固深度hef对VRkcp的影响系数,当hef<60mm时取1.0,否则取2.0,本处取2。VRkcp=K=2x62821.460986=125642.921972N125642.921972=0.7x-1.5=58633.363587N由于Vgsd=5272.8NWVRdcp,所以混凝土剪撬破坏强度满足计算要求!9、锚栓构造要求校核1)混凝土基材厚度应满足下列要求:对于膨胀型锚栓和扩孔型锚栓,h》2hef且h>100mm(JGJ145-20137.1.1)当前,h为300mm22Xhef=220mm,满足构造要求且h>100mm,满足构造要求2)群锚最小间距值Sms以及最小边距值构造要求:对于膨胀型锚栓:smin26dnom,cminN10dnom;(JGJ145-20137.1.2)对于扩孔型锚栓:smin26dnom,cminN6dnom;(JGJ145-20137.1.2)当前锚栓为扩孔型锚栓,所以Smin:锚栓最小间距100mmdnom:锚栓直径12mm

83smin6xdnom=72mm,满足构造要求cmin=150mm26Xdnom=72mm,满足构造要求所以群锚最小间距值Smin满足构造要求群锚最小边距值满足构造要求

84第三部分、铝板雨篷一、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/ndz:计算高度4.8muz:4.8m高处风压高度变化系数(按B类区计算):(GB50009-2012条文说明8.2.1)Pz=lx(^)03=0.802366由于0.802366<1,取h=1110:10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)B”:阵风系数:(GB50009-20128.1.1-2)%=1+2xgxI10X(-^)(“AO=1+2x2.5x0.14x(-jr-)1.7,取B”=1.7按照《工程结构通用规范》要求不小于1+0.7,门7,取Pgz=l11spi:局部正风压体型系数Nsnl:局部负风压体型系数,通过计算确定□sz:建筑物表面正压区体型系数,按照(GB50009-20128.3.3)取1□sf:建筑物表面负压区体型系数,按照(GB50009-20128.3.3-2)取-2按照以上计算得到Uspl=lUsnl=-2正风压风荷载标准值计算如下Wkp=BgzXusplXUzX%(GB50009-20128.1.1-2)=1.7xlxlx0.3=0.51kN/m2负风压风荷载标准值计算如下Wkn=PgzXusnlX^zXW0(GB50009-20128.1.1-2)=1.7x(-2)xlx0.3

85=-l.02kN/m22、风荷载设计值计算W:风荷载设计值:kN/m2Yw:风荷载作用效应的分项系数:1.5Wp=ywxWkp=l.5x0.51=0.765kN/m2Wn=rwxWkn=l.5x(-1.02)=T.53kN/m23、雪荷载标准值计算Sk:雪荷载标准值(kN/n?)SO:基本雪压,成都市50年一遇最大积雪的自重:0.IkN/m,根据现行〈〈建筑结构荷载规范>>GB50009-2012取值ur:屋面积雪分布系数为2根据其建筑结构荷载规范〉GB50009-2012公式7.1.1屋面雪载荷按下式计算Sk=urxSO=2x0.1=0.2kN/m24、雪荷载设计值计算S:雪载荷设计值(kN/nOYs:雪载荷分项系数为1.5S=ysxSk=1.5x0.2=0.3kN/m25、自重荷载设计值G:构件自重荷载设计值(kN/ndWGT:幕墙面板和构件平均平米重量取0.5kN/m2GAK:构件自重荷载标准值(kN/m2)rg:恒载荷分项系数为1.3GAK=WGT=0.5kN/m2G=rgxGAK=1.3x0.5=0.65kN/m26、竖向均布地震作用计算GK:重力荷载代表值取结构自重值(kN/m2)GK=GAK=0.5kN/m2

86avmax:竖向地震影响系数最大值:0.052qEVk:分布竖向地震作用标准值(kN/芯)qEVk二PEXavmaxxGK(JGJ102-20035.3.4)=5x0.052x0.5=0.13kN/m2rE:地震作用分项系数:1.4qEAV:分布竖向地震作用设计值(kN/nOqEAV=rExqEVk=1.4x0.13=0.182kN/m27、荷载组合计算考虑竖向正向(向下)荷载组合为(考虑正向风荷载、地震荷载、雪荷载、重力荷载、活荷载):考虑风荷载为主要组合荷载Szkpw=GAK+Wkp+SkX*S=0.5+0.51+0.2x0.7=1.15kN/m2Szpw=GAKX丫G+WkpXyw+SkXYsX*S+(lEVkXYeX*E=0.5x1.3+0.51x1.5+0.2x1.5x0.7+0.13x1.4x0.5=1.TiekN/m2Szkpwl=^AK+^kp+^xQ=0.5+0.51+0.5x0.7=1.36kN/m-Szpw1=GakXYG+WkpXYW+LxY]X«|>Q+qEVkXYEX>1>E=0,5x1.3+0.51x1.5+0.5x1.5x0.7+0.13x1.4x0.5=2.031kN/m2考虑以活荷载为主要组合荷载Sz!(p1=Gak+L+巾wX1=0.5+0.5+0.6x0.51=1.306kN/m2Szpl-GAKXYg+LxYi+WkpXyWXi|>w+qEVkXYex*E=0.5x1.3+0.5x1.5+0.51x1.5x0.6+0.13x1.4x0.5=1.95kN/m2考虑以雪荷载为主要组合荷载^zkps-^AK+^k+巾wX^kp=0.5+0.2+0.6x0.51=1.006kN/m2

87Szps=GAKXYG+SkX如+%义YWX'i,w+c>EVk>

88强度校核依据:。_^_6xmxq^Xnf=89N/mm2wta挠度校核依据:,《击加强肋计算结构见图以及板块编号图加强肋结构简图(圈内数字为铝板编号)数据表格使用的各项相关参数以及意义E:弹性模量:70000N/mm2v:泊松比:0.3t:铝板厚度:3mmD:板弯曲刚度:Ext3D-12x(1-v2)70000X33-12x(l-0.32)=173076.923077Sz:组合荷载设计值:2.031kN/m2Szk:组合荷载标准值1.36kN/m2挠度计算公式:U=fxSzkXa4Xna:b:铝板分格短边边长铝板分格长边边长S7kXa参数…Extin:f:U:折减系数按0查表得到弯矩系数,按短边与长边的边长比查表得到挠度系数,按短边与长边的边长查表得到铝板挠度

89也挠度与短边比值面板强度校核表格编号类型a(mm)b(mm)0nmo(N/mmJ)fU(nun)U/a1B600.01200.031.0860.8500.121250.2230.005044.3630.007272B600.01200.031.0860.8500.121250.2230.005044.3630.00727说明:强度/挠度验算不合格的数据以红色标明强度满足要求挠度满足要求3、加强肋强度计算(1)加强肋在组合荷载作用下的内力图示:加强肋弯矩图(kN.m)加强肋剪力图(kN)

90加强肋位移图(mm)加强肋内力数据列表如下:编号列表条目123456789101偏移(m)0.0000.1200.2400.4200.5400.6600.7800.9601.0801.200弯矩(kN.m)0.0000.0700.1250.1780.1930.1930.1780.1250.0700.000剪力(kN)0.6510.5210.3910.1950.065-0.065-0.195-0.391-0.521-0.651挠度(mm)0.000-0.756-1.430-2.152-2.379-2.379-2.152-1.430-0.7560.000(2)加强肋截面图Ex:加强肋型材弹性模量7000(^/1™!?X轴惯性矩:Ix=l1.6412cm4丫轴惯性矩:Iy=l.62083cm"X轴下部抵抗矩:Wxl=4.74275cm3型材截面面积矩:Ss=2.91009cm3型材计算校核处壁厚:t=4mm

91(3)加强肋强度校核:强度校核依据:M/y/wWfa剪力校核依据:tmax^[t]=55N/mm2挠度校核依据:UWL/300加强肋强度校核表格编号K度(m)弯矩(kN.m)剪力(kN)挠度(mm)最大值位置(m)o(N/mm2)最大值位置(M)t(N/mm2)最大值位置(m)D/Len11.2000.1950.60041.1910.6510.0004.0702.4080.6000.00201说明:强度验算不合格的数据以红色标明加强肋强度满足要求加强肋挠度满足要求4、角码抗剪强度校核B:计算单元总宽为1.2mH:计算单元总高为1.2mBnum:横向角码数2Hnum:纵向角码数2tjm:角码型材壁厚5mmLjm:角码长度50mmSz:幕墙面板所受组合荷载为2.031kN/m2

92P:每个角码承受的剪切力(kN)SzXHxB2x(Bnum+Hnum)2.031x1.2x1.2=~2x(2+2)=0.36558kNt:角码抗剪设计应力(N/nun?)1.5xPtjoi*51.5x1000x0.36558"5x50=2.19348N/mm2t=2.19348N/nim2^55N/nim2角码剪切强度满足要求5、钟钉抗拉强度计算P:每个角码承受的拉力0.36558RN*um:每个角码上的拉钾钉数3个Dmd:钾钉直径5mm,型号:铝合金钾钉T0Nmd:可承受拉力为121.86NNmd-121.86N^1185N钾钉抗拉强度满足要求三、雨篷类框架计算信息1、框架分析参数说明1)本框架采用三维有限元分析模式,具体参数说明如下:雨篷框架左面板宽度为1.2m,面板平米重0.5kN/m"右面板宽度为1.2m,面板平米重0.5kN/m-框架强轴为丫轴,弱轴为Z轴,X轴为水平向右。具体计算模型如下图所示:

93节点编号图单兀编号图2)框架选定杆件截面参数如下:名称惯性参数(cm')抵抗矩(cm3)面积矩(cm)面积(cnO图样FT60X60X5Iy=50.4944Iz=50.4944J=86.7647Wyl=16.8315Wy2=16.8315Wzl=16.8315Wz2=16.8315Sy=10.4395Sz=10.4395A=10.3562□100*50*5Iy=173.667Iz=56.1667J=229.834Wyl=34.7333Wy2=34.7333Wzl=22.4667Wz2=22.4667Sy=22Sz=13.25A=14

943)荷载方向:风荷载按照垂直于面板考虑,水平地震荷载(如果有的话)按照平行于X轴考虑,竖向地震为Y轴方向,重力则为Y轴向下,下面对各相关荷载进行计算。重力荷载:GAkl:左边面板平米重取0.5kN/m26人丘:右边面板平米重取0.5kN/m2水平分布地震荷载计算(左右分别计算):^EhkrPExamaxXGAkl(JGJ102-20035.3.4)=5x0.08x0.5=0.2kN/m2qEhkr=PEXamaxXGAkr(JGJ102-20035.3.4)=5x0.08x0.5=0.2kN/m2竖向分布地震荷载计算(左右分别计算):(lEvkl=PEX°vmaxXGAkl=5x0.052x0.5=0.13kN/m2qEvkr=PEXavmaxXGAkr=5x0.052x0.5=0.13kN/m2风荷载:Wl:负风压为-1.02kN/n)2;W2:正风压为0.51kN/m2雪荷载:S:雪荷载为0.ZkN/m?均布活荷载:L:均布活荷载为0.5kN/mZ杆件所受荷载工况组合如下表所示:序号名称组合信息1负风压设计值组合重力荷载+1.5X负风荷载-1.3X0.5X竖向地震2负风压标准值组合负风荷载+重力荷载

953正风压设计值组合1.3X重力荷载+1.5X正风荷载+1.5X0.7X雪荷载+1.3X0.5X竖向地震4正风压标准值组合正风荷载+重力荷载5活荷载设计组合1.3X重力荷载+1.5X活荷载+L5X0.6X正风荷载+1.3X0.5X竖向地震6活荷载标准值组合0.6X正风荷载+重力荷载+活荷载7雪荷载设计组合1.3X重力荷载+1.5X雪荷载+1.5X0.6X正风荷载+1.3X0.5X竖向地震8雪荷载标准值组合0.6X正风荷载+重力荷载+雪荷载9施工检修荷载设计组合1.3X重力荷载+1.5X施工检修荷载杆件支座约束信息如下表:编号坐标X约束y约束z约束yz约束ZX约束xy约束n41.600,1,000,0.000XXXXXXn51.600,0.000,0.000XXXXXX2、框架分析结果框架在各种工况组合作用下的有限元分析结果如下:负风荷载

96水平地震竖向地震

97雪荷载重力荷载

98施工检修荷载当前计算共有9种荷载组合在负风压设计值组合作用下名称类别工况作用体起点(m)终点(m)大小方向系数1均布重力bl0.0000.7960.000,-0.600,0.000,0,0,0整体12均布重力b30.0000.8000.000,-0.600,0.000,0,0,0整体13均布重力b60.0000.8730.000,-0.600,0.000,0,0,0整体14均布重力b70.0000.8730.000,-o.600,0.000,0,0,0整体15均布负风bl0.0000.7960.000,0.000,1.224,0,0,0局部1.56均布负风b30.0000.8000.000,0.000,1.224,0,0,0局部1.57均布负风b60.0000.8730.000,0.000,1.224,0,0,0局部1.58均布负风b70.0000.8730.000,0.000,1.224,0,0,0局部1.59均布竖向地震bl0.0000.7960.000,-0.156,0,000,0,0,0整体-0.6510均布竖向地震b30.0000.8000.000,-0.156,0.000,0,0,0整体-0.6511均布竖向地震b60.0000.8730.000,-0.156,0,000,0,0,0整体-0.6512均布竖向地震b70.0000.8730.000,-0.156,0.000,0,0,0整体-0.65结构弯矩图示

990.100弯矩简图(Max=0.873)结构轴力图(Max=9.043)结构剪力图(Max=2.001)

1000.415支座反力图编号坐标Rx(kN)Ry(kN)Rz(kN)Ryz(kN.m)Rzx(kN.m)Rxy(kN.m)n41.6,1,06.4290.415——————-0.053n51.6,0,0-5.1497.118—————0.00823.203结构轴向应力图(Max=23.203)

1015.655弯曲应力(y+)图示(Max=93.551)轴弯曲应力(y-)图示(Max=49.404)

102组合弯曲应力(y-)图示(Max=49.236)剪应力图示(Max=L932)杆件最大应力数据为94.4036N/mm2^215N/nmi2,满足强度要求!在负风压标准值组合作用下挠度如下名称类别工况作用体起点(m)终点(m)大小方向系数1均布负风bl0.0000.7960.000,0.000,1,224,0,0,0局部12均布负风b30.0000.8000.000,0.000,1,224,0,0,0局部13均布负风b60.0000.8730.000,0.000,1.224,0,0,0局部14均布负风b70.0000.8730.000,0.000,1.224,0,0,0局部15均布重力bl0.0000.7960.000,-0.600,0.000,0,0,0整体16均布重力b30.0000.8000.000,-0.600,0.000,0,0,0整体17均布重力b60.0000.8730.000,-0.600,0.000,0,0,0整体18均布重力b70.0000.8730.000,-0.600,0.000,0,0,0整体1

1032.结构位移图示(Max=2.407)在正风压设计值组合作用下名称类别工况作用体起点(m)终点(m)大小方向系数1均布重力bl0.0000.7960.000,-0.600,0.000,0,0,0整体1.32均布重力b30.0000.8000.000,-0.600,0.000,0,0,0整体1.33均布重力b60.0000.8730.000,-0.600,0.000,0,0,0整体1.34均布重力b70.0000.8730.000,-o.600,0.000,0,0,0整体1.35均布正风bl0.0000.7960.000,0.000,-0.612,0,0,0局部1.56均布正风b30.0000.8000.000,0.000,-0.612,0,0,0局部1.57均布正风b60.0000.8730.000,0.000,-0.612,0,0,0局部1.58均布正风b70.0000.8730.000,0.000,-0.612,0,0,0局部1.59均布雪bl0.0000.7960.000,-0.240,0,000,0,0,0整体1.0510均布雪b30.0000.8000.000,-0.240,0.000,0,0,0整体1.0511均布雪b60.0000.8730.000,-0.240,0,000,0,0,0整体1.0512均布雪b70.0000.8730.000,-0.240,0.000,0,0,0整体1.0513均布竖向地震bl0.0000.7960.000,-0.156,0,000,0,0,0整体0.6514均布竖向地震b30.0000.8000.000,-0.156,0.000,0,0,0整体0.6515均布竖向地震b60.0000.8730.000,-0.156,0,000,0,0,0整体0.6516均布竖向地震b70.0000.8730.000,-0.156,0.000,0,0,0整体0.65

104弯矩简图(Max=O.069)结构剪力图(Max=0.172)

1050.028支座反力图编号坐标Rx(kN)Ry(kN)Rz(kN)Ryz(kN.m)Rzx(kN.m)Rxy(kN.m)n41.6,1,00.4580.028——————-0.001n51.6,0,0-1.0980.825—————-0.001结构轴向应力图(Max=l.662)

106弯曲应力(y+)图示(Max=6.156)轴弯曲应力(y-)图示(Max=3.900)组合弯曲应力(y+)图示(Max=6.634)

107组合弯曲应力(y-)图示(Max=3.900)剪应力图示(Max=0.166)杆件最大应力数据为6.63399N/mm2^215N/nmi2,满足强度要求!在正风压标准值组合作用下挠度如下名称类别工况作用体起点(m)终点(m)大小方向系数1均布正风bl0.0000.7960.000,0.000,-0.612,0,0,0局部12均布正风b30.0000.8000.000,0.000,-0.612,0,0,0局部13均布正风b60.0000.8730.000,0.000,-0.612,0,0,0局部14均布正风b70.0000.8730.000,0.000,-0.612,0,0,0局部15均布重力bl0.0000.7960.000,-0.600,0.000,0,0,0整体16均布重力b30.0000.8000.000,-o.600,0.000,0,0,0整体17均布重力b60.0000.8730.000,-0.600,0.000,0,0,0整体18均布重力b70.0000.8730.000,-0.600,0.000,0,0,0整体1

108结构位移图示(Max=O.082)在活荷载设计组合作用下名称类别工况作用体起点(m)终点(m)大小方向系数1均布重力bl0.0000.7960.000,-0.600,0.000,0,0,0整体1.32均布重力b30.0000.8000.000,-0.600,0.000,0,0,0整体1.33均布重力b60.0000.8730.000,-0.600,0.000,0,0,0整体1.34均布重力b70.0000.8730.000,-o.600,0.000,0,0,0整体1.35均布活bl0.0000.7960.000,-0.600,0.000,0,0,0整体1.56均布活b30.0000.8000.000,-o.600,0.000,0,0,0整体1.57均布活b60.0000.8730.000,-0.600,0.000,0,0,0整体1.58均布活b70.0000.8730.000,-0.600,0.000,0,0,0整体1.59均布正风bl0.0000.7960.000,0.000,-0.612,0,0,0局部0.910均布正风b30.0000.8000.000,0.000,-0.612,0,0,0局部0.911均布正风b60.0000.8730.000,0.000,-0.612,0,0,0局部0.912均布正风b70.0000.8730.000,0.000,-0.612,0,0,0局部0.913均布竖向地震bl0.0000.7960.000,-o.156,0,000,0,0,0整体0.6514均布竖向地震b30.0000.8000.000,-0.156,0.000,0,0,0整体0.6515均布竖向地震b60.0000.8730.000,-0.156,0,000,0,0,0整体0.6516均布竖向地震b70.0000.8730.000,-0.156,0.000,0,0,0整体0.65

109弯矩简图(Max=O.412)结构轴力图(Max=4.506)

1100.204支座反力图0.编号坐标Rx(kN)Ry(kN)Rz(kN)Ryz(kN.m)Rzx(kN.m)Rxy(kN.m)n41.6,1,03.2000.204——————-0.022n51.6,0,0-3.5843.988—————0.002结构轴向应力图(Max=l1.561)

111弯曲应力(y+)图示(Max=45.258)轴弯曲应力(y-)图示(Max=23.318)

112组合弯曲应力(y-)图示(Max=22.718)0.950剪应力图示(Max=0.950)杆件最大应力数据为46.8621N/mm2^215N/nmi2,满足强度要求!在活荷载标准值组合作用下挠度如下名称类别工况作用体起点(m)终点(m)大小方向系数1均布正风bl0.0000.7960.000,0.000,-0.612,0,0,0局部0.62均布正风b30.0000.8000.000,0.000,-0.612,0,0,0局部0.63均布正风b60.0000.8730.000,0.000,-0.612,0,0,0局部0.64均布正风b70.0000.8730.000,0.000,-0.612,0,0,0局部0.65均布重力bl0.0000.7960.000,-0.600,0.000,0,0,0整体16均布重力b30.0000.8000.000,-o.600,0.000,0,0,0整体17均布重力b60.0000.8730.000,-0.600,0.000,0,0,0整体18均布重力b70.0000.8730.000,-0.600,0.000,0,0,0整体19均布活bl0.0000.7960.000,-0.600,0,000,0,0,0整体110均布活b30.0000.8000.000,-0.600,0.000,0,0,0整体1

11311均布活b60.0000.8730.000,-0.600,0.000,0,0,0整体112均布活b70.0000.8730.000,-0.600,0.000,0,0,0整体1结构位移图示(Max=O.998)在雪荷载设计组合作用下名称类别工况作用体起点(m)终点(m)大小方向系数1均布重力bl0.0000.7960.000,-0.600,0.000,0,0,0整体1.32均布重力b30.0000.8000.000,~0,600,0.000,0,0,0整体1.33均布重力b60.0000.8730.000,-0.600,0.000,0,0,0整体1.34均布重力b70.0000.8730.000,-o.600,0.000,0,0,0整体1.35均布-1;bl0.0000.7960.000,-o.240,0,000,0,0,0整体1.56均布雪b30.0000.8000.000,-0.240,0.000,0,0,0整体1.57均布'1;b60.0000.8730.000,-o.240,0.000,0,0,0整体1.58均布雪b70.0000.8730.000,-0.240,0.000,0,0,0整体1.59均布正风bl0.0000.7960.000,0.000,-0.612,0,0,0局部0.910均布正风b30.0000.8000.000,0.000,-0.612,0,0,0局部0.911均布正风b60.0000.8730.000,0.000,-o.612,0,0,0局部0.912均布正风b70.0000.8730.000,0.000,-0.612,0,0,0局部0.913均布竖向地震bl0.0000.7960.000,-0.156,0.000,0,0,0整体0.6514均布竖向地震b30.0000.8000.000,-0.156,0.000,0,0,0整体0.6515均布竖向地震b60.0000.8730.000,-0.156,0.000,0,0,0整体0.6516均布竖向地震b70.0000.8730.000,-0.156,0.000,0,0,0整体0.65结构弯矩图示

114弯矩简图(Max=O.224)结构轴力图(Max=2.487)结构剪力图(Max=O.552)

1150.112支座反力图编号坐标Rx(kN)Ry(kN)Rz(kN)Ryz(kN.m)Rzx(kN.m)Rxy(kN.m)n41.6,1,01.7660.112——————-0.011n51.6,0,0-2.1502.275—————0.001结构轴向应力图(Max=6.382)

116弯曲应力(y+)图示(Max=24.753)轴弯曲应力(y-)图示(Max=12.652)

117卅利id组合弯曲应力(y-)图示(Max=12.504)0.533剪应力图示(Max=0.533)杆件最大应力数据为25.8371N/mm2^215N/nmi2,满足强度要求!在雪荷载标准值组合作用下挠度如下名称类别工况作用体起点(m)终点(m)大小方向系数1均布正风bl0.0000.7960.000,0.000,-0.612,0,0,0局部0.62均布正风b30.0000.8000.000,0.000,-0.612,0,0,0局部0.63均布正风b60.0000.8730.000,0.000,-0.612,0,0,0局部0.64均布正风b70.0000.8730.000,0.000,-0.612,0,0,0局部0.65均布重力bl0.0000.7960.000,-0.600,0.000,0,0,0整体16均布重力b30.0000.8000.000,-o.600,0.000,0,0,0整体17均布重力b60.0000.8730.000,-0.600,0.000,0,0,0整体18均布重力b70.0000.8730.000,-0.600,0.000,0,0,0整体19均布雪bl0.0000.7960.000,-0.240,0,000,0,0,0整体110均布雪b30.0000.8000.000,-0.240,0.000,0,0,0整体1

11811均布雪b60.0000.8730.000,-0.240,0.000,0,0,0整体112均布雪b70.0000.8730.000,-0.240,0.000,0,0,0整体1结构位移图示(Max=O.549)在施工检修荷载设计组合作用下名称类别工况作用体起点(m)终点(m)大小方向系数1均布重力bl0.0000.7960.000,-0.600,0.000,0,0,0整体1.32均布重力b30.0000.8000.000,~0,600,0.000,0,0,0整体1.33均布重力b60.0000.8730.000,-0.600,0.000,0,0,0整体1.34均布重力b70.0000.8730.000,-o.600,0.000,0,0,0整体1.3结构弯矩图示-2D021弯矩简图(Max=0.272)

119结构轴力图(Max=2.916)结构剪力图(Max=O.624)

120编号坐标Rx(kN)Ry(kN)Rz(kN)Ryz(kN.m)Rzx(kN.m)Rxy(kN.m)n41.6,1,02.0720.133—————-0.015n51.6,0,0-2.0722.473——————0.0027.482结构轴向应力图(Max=7.482)弯曲应力(y+)图示(Max=29.618)

121轴弯曲应力(y-)图示(Max=15.406)组合弯曲应力(y+)图示(Max=30.370)组合弯曲应力(y-)图示(Max=15.143)

1220.602。上二6M杆件最大应力数据为30.3695N/mm2^215N/mm2,满足强度要求!四、横向杆件计算1、选用型材的截面特性选定杆件材料类别:钢-Q235选用杆件型材名称:FT60X60X5型材强度设计值:215*硒2型材弹性模量:E=206000N7mm'X轴惯性矩:及=50.4944cm*Y轴惯性矩:Iy=50.4944cm'X轴上部抵抗矩:Wxl=16.8315cm3X轴下部抵抗矩:Wx2=16.8315cm3Y轴左部抵抗矩:W〃=16.8315cn/Y轴右部抵抗矩:Wy2=16.8315cm:'型材截面积:A=10.3562cm2型材计算校核处抗剪壁厚:t=5mm型材截面面积矩:Ss=10.4395cm3塑性发展系数:Y=1.05

1232、杆件强度计算(1)荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)q:荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m)Bl:左分格宽:1.2mBr:右分格宽:1.2m,Bl+Brqk=Wkx---“1.2+1.2=1.36x---=1.632kN/mq=Wx-,Bl+Br=2.03lx-1.2+1.2=2.4372kN/m(2)荷载组合杆件节点及单元编号图如下:NOBON11200横梁计算简图杆件所受组合荷载简图如下:

124q=2.437kN/m横梁受力简图(3)杆件弯矩:通过有限元分析计算得到杆件的弯矩图如下:Mmax=O.439kN.m横梁弯矩图杆件弯矩分布如下表:列表条目123456789偏移(m)0.0000.1500.3000.4500.6000.7500.9001.0501.200弯矩(kN.m)0.000-0.192-0.329-0.411-0.439-0.411-0.329-0.1920.000最大弯矩发生在0.6nl处M:幕墙杆件在组合荷载作用下产生弯矩(kN・m)M=0.438696kN•m杆件在荷载作用下的支座反力信息如下表:支座编号X向反力(kN)Y向反力(kN)转角反力(kN.m)NO——1.462—N10.0001.462——M(4)校核依据:”fa(JGJ102-20036.2.4)。:杆件计算强度(N/iW)A:杆件型材截面积:10.3562cn)2Wx:杆件截面抵抗矩:16.8315cn?丫:塑性发展系数:1.05MxlO3O=1.05xWx0.438696x103-1.05x16.8315=24.822845N/mm224.822845N/mm2fa=215N/mm2杆件强度满足要求

1253、杆件剪力计算校核依据:Tmax^[t]=125N/mm2通过有限元分析计算得到杆件的剪力图如下:杆件剪力分布如下表:列表条目123456789偏移(m)0.0000.1500.3000.4500.6000.7500.9001.0501.200剪力(kN)1.4621.0970.7310.3660.000-0.366-0.731-1.097-1.462最大剪力发生在0m处t:杆件剪应力:Q:杆件最大剪力:1.46232kNSs:杆件型材截面面积矩:10.4395cn)3lx:杆件型材截面惯性矩:50.4944cm't:杆件抗剪壁厚:5mmQxSsxlOOT=;Izxt1.46232x10,4395x10050.4944x5=6.046567N/W6.046567N/mm2^125N/mm2杆件抗剪强度可以满足4、杆件刚度计算校核依据:Umax^—Dfmax:杆件最大允许挠度:通过有限元分析计算得到杆件的挠度图如下:Dma^^Fn?Inim横梁位移图杆件挠度分布如下表:列表条目123456789

126偏移(m)0.0000.1500.3000.4500.6000.7500.9001.0501.200挠度(nun)0.000-0.164-0.302-0.392-0.424-0.392-0.302-0.1640.000最大挠度发生在0.6m处,最大挠度为0.423617mmHvmaxDfmax=so。X10001.2针10°°=4mm杆件最大挠度Umax为:0.423617mm4mm挠度满足要求63=Llxl>w=0.55qk2=qk又不可63==0.5参数0计算:qklXa4X106**99p---i—(JGJ102-20036.1.2-3)E»XL1

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