=0.288N/mm
N2:自重荷载(N): B:横梁宽度(mm); N2=GB/2
=0.288×2400/2 =345.6N
(2)连接处组合荷载N: 采用SG+Sw+0.5SE N=(N12+N22)1/2
=(1038.3662+345.62)0.5 =1094.369N
(3)连接处螺栓强度计算:
Nv2b:螺栓受剪承载能力设计值(N); nv:剪切面数:取1; d:螺栓杆直径:6mm;
fv2b:螺栓连接的抗剪强度设计值,对奥氏体不锈钢(A50)取175MPa; Nv2b=nvπd2fv2b/4 ……7.2.1-1[GB50017-2003] 9.1.1-2GB50429-2003
2
=1×3.14×6×175/4 =4945.5N
Nnum2:螺栓个数: Nnum2=N/Nv2b
=1094.369/4945.5
=0.221个 实际取2个
(4)连接部位立柱型材壁抗承压能力计算:
Nc2:连接部位幕墙立柱型材壁抗承压能力设计值(N); Nnum2:连接处螺栓个数; d:螺栓公称直径:6mm;
t2:连接部位立柱壁厚:3mm;
fc2:型材的承压强度设计值,对6063-T5取185MPa;
Nc2=Nnum2dt2fc2 ……7.2.1-3[GB50017-2003] 9.1.1-4GB50429-2003
=2×6×3×185 =6660N
6660N≥1094.369N 强度可以满足!
(5)连接部位铝角码壁抗承压能力计算
Nc3:连接部位幕墙铝角码壁抗承压能力设计值(N); Nnum2:连接处螺栓个数; d:螺栓公称直径:6mm; t3:角码壁厚:4mm;
fc3:型材的承压强度设计值,对6063-T5取185MPa;
Nc3=Nnum2dt3fc3 ……7.2.1-3[GB50017-2003] 9.1.1-4GB50429-2003 =2×6×4×185 =8880N
8880N≥1094.369N 强度可以满足!
7.3 立柱与主结构连接:
(1)连接处水平剪切总力计算:
对双跨梁,中支座反力R1,即为立柱连接处最大水平剪切总力。 qw:风荷载线分布集度设计值(N/mm); qw=1.4wkB1
=1.4×0.001103×2400 =3.706N/mm
qE:地震作用线分布集度设计值(N/mm); qE=1.3βEαmaxG/A×B1
=1.3×5.0×0.08×0.0005×2400 =0.624N/mm 采用Sw+0.5SE组合: q=qw+0.5×qE
=3.706+0.5×0.624 =4.018N/mm
N1:连接处水平剪切总力(N); R1:中支座反力(N);
N1=R1=qL(L12+3L1L2+L22)/8L1L2
=4.018×3500×(4302+3×430×3070+30702)/8/430/3070 =18070.252N (2)连接处重力总力:
NGk:连接处自重总值标准值(N): B1:立柱计算间距(mm); L:立柱跨度(mm); NGk=0.0005×B1L
=0.0005×2400×3500 =4200N
NG:连接处自重总值设计值(N): NG=1.2NGk =1.2×4200 =5040N
(3)连接处总剪力:
N:连接处总剪力(N): N=(N12+NG2)0.5
=(18070.2522+50402)0.5 =18759.947N (4)螺栓承载力计算:
Nv3b:螺栓受剪承载能力设计值(N); nv3:剪切面数:取2; d:螺栓杆直径:12mm;
fv3b:螺栓连接的抗剪强度设计值,对奥氏体不锈钢(A50)取175MPa; Nv3b=nv3πd2fv3b/4 ……7.2.1-1[GB50017-2003] 9.1.1-2GB50429-2003 =2×3.14×122×175/4 =39564N
Nnum3:螺栓个数: Nnum3=N/Nv3b
=18759.947/39564
=0.474个 实际取2个 (5)立柱型材壁抗承压能力计算: Nc4:立柱型材壁抗承压能力(N); Nnum3:连接处螺栓个数; d:螺栓公称直径:12mm; t2:连接部位立柱壁厚:3mm;
fc4:型材的承压强度设计值,对6063-T5取185MPa;
Nc4=2×Nnum3dt2fc4 ……7.2.1-3[GB50017-2003] 9.1.1-2GB50429-2003
=2×2×12×3×185 =26640N
26640N≥18759.947N 强度可以满足要求!
(6)钢角码型材壁抗承压能力计算: Nbc:钢角码型材壁抗承压能力(N): Nnum3:连接处螺栓个数; nv:剪切面数:取2;
d:连接螺栓公称直径:12mm; Σt:幕墙钢角码壁厚:8mm;
fbc:钢角码的抗压强度设计值,对Q235取305MPa; Nbc=2×Nnum3dΣtfbc ……7.2.1-3[GB50017-2003] =2×2×12×8×305 =117120N
117120N≥18759.947N 强度可以满足要求!
8 幕墙埋件计算(后锚固结构)
基本参数:
1:计算点标高:99.85m;
3:幕墙立柱跨度:L=3500mm,短跨L1=430mm,长跨L2=3070mm; 3:立柱计算间距:B=2400mm; 4:立柱力学模型:双跨梁,侧埋; 5:板块配置:中空玻璃;
6:选用锚栓:慧鱼-化学锚栓 FHB-A 12×100/100;
8.1 荷载标准值计算:
(1)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用: qEk=βEαmaxGk/A
=5.0×0.08×0.0005 =0.0002MPa
(2)连接处水平总力计算:
对双跨梁,中支座反力R1,即为立柱连接处最大水平总力。 qw:风荷载线荷载设计值(N/mm); qw=1.4wkB
=1.4×0.001103×2400 =3.706N/mm
qE:地震作用线荷载设计值(N/mm); qE=1.3qEkB
=1.3×0.0002×2400 =0.624N/mm
采用Sw+0.5SE组合: ……5.4.1[JGJ133-2001] q=qw+0.5qE
=3.706+0.5×0.624 =4.018N/mm
N:连接处水平总力(N); R1:中支座反力(N);
N=R1=qL(L12+3L1L2+L22)/8L1L2
22
=4.018×3500×(430+3×430×3070+3070)/8/430/3070 =18070.252N
(3)立柱单元自重荷载标准值: Gk=0.0005×BL
=0.0005×2400×3500 =4200N
(4)校核处埋件受力分析: V:剪力(N);
N:轴向拉力(N),等于中支座反力R1;
e0:剪力作用点到埋件距离,即立柱螺栓连接处到埋件面距离(mm); V=1.2Gk
=1.2×4200 =5040N N=R1
=18070.252N M=e0×V
=110×5040 =554400N·mm
8.2 锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算:
按5.2.2[JGJ145-2004]规定,在轴心拉力和弯矩共同作用下(下图所示),进行弹性分析时,受力最大锚栓的拉力设计值应按下列规定计算: 1:当N/n-My1/Σyi2≥0时:
h2
Nsd=N/n+My1/Σyi
2:当N/n-My1/Σyi2<0时: Nsdh=(NL+M)y1//Σyi/2 在上面公式中:
M:弯矩设计值;
Nsdh:群锚中受拉力最大锚栓的拉力设计值; y1,yi:锚栓1及i至群锚形心轴的垂直距离;
y1/,yi/:锚栓1及i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离; L:轴力N作用点至受压一侧最外排锚栓的垂直距离;
n……i……321MN 在本例中:
N/n-My1/Σyi2
=18070.252/4-554400×100/40000 =3131.563 因为:
3131.563≥0 所以:
Nsdh=N/n+My1/Σyi2=5903.563N
按JGJ102-2003的5.5.7中第七条规定,这里的Nsdh再乘以2就是现场实际拉拔应该达到的值。
8.3 群锚受剪内力计算:
按5.3.1[JGJ145-2004]规定,当边距c≥10hef时,所有锚栓均匀分摊剪切荷载; 当边距c<10hef时,部分锚栓分摊剪切荷载; 其中:
hef:锚栓的有效锚固深度;
c:锚栓与混凝土基材之间的距离; 本例中:
c=75mm<10hef=1000mm
所以部分螺栓受剪,承受剪力最大锚栓所受剪力设计值为:Vsdh=V/m=2520N
8.4 锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载力计算:
NRd,s=kNRk,s/γRS,N 6.1.2-1[JGJ145-2004] NRk,s=Asfstk 6.1.2-2[JGJ145-2004] 上面公式中:
NRd,s:锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载力设计值; NRk,s:锚栓或植筋钢材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7.0.5[JGJ145-2004]选取; As:锚栓或植筋应力截面面积;
fstk:锚栓或植筋极限抗拉强度标准值;
γRS,N:锚栓或植筋钢材受拉破坏承载力分项系数; NRk,s=Asfstk
=113.1×800 =90480N
γRS,N=1.2fstk/fyk≥1.4 表4.2.6[JGJ145-2004]