隐框玻璃幕墙计算书(5)

南疆钢铁基地项目轧钢工程·全隐框玻璃幕墙设计计算书

θ=wka4/Ete4 ??6.1.2-3[JGJ102-2003] =0.001092×9004/72000/7.1824 =3.74

按参数θ，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η=1

4

df=ημwka/D

=1×0.00674×0.001092×9004/2315347.704 =2.086mm

2.086mm≤df,lim=15mm(中空玻璃) 玻璃挠度能满足要求!

7 连接件计算

基本参数：

1：计算点标高：17.4m；

2：立柱计算间距：B1=1214mm；

3：横梁计算分格尺寸：宽×高=B×H=1214mm×900mm； 4：幕墙立柱跨度：L=3150mm； 5：板块配置：中空玻璃；

6：龙骨材质：立柱为：6063-T6；横梁为：6063-T6； 7：立柱与主体连接钢角码壁厚：6mm； 8：立柱与主体连接螺栓公称直径：12mm； 9：立柱与横梁连接处铝角码厚度：5mm； 10：横梁与角码连接螺栓公称直径：5mm； 11：立柱与角码连接螺栓公称直径：5mm； 12：立柱受力模型：单跨简支； 13：连接形式：螺栓连接；

因为B>H，所以本处幕墙横梁按梯形荷载模型进行设计计算：

7.1 横梁与角码间连接

(1)风荷载作用下横梁剪力设计值(按梯形分布)： Vw=1.4wkHB(1-H/2B)/2

=1.4×0.001×900×1214×(1-900/2/1214)/2 =481.32N

(2)地震作用下横梁剪力标准值(按梯形分布)： VEk=βEαmaxGk/A×HB(1-H/2B)/2

=5.0×0.16×0.0004×900×1214×(1-900/2/1214)/2 =110.016N

(3)地震作用下横梁剪力设计值： VE=1.3VEk

=1.3×110.016 =143.021N

(4)连接部位总剪力N1： 采用Sw+0.5SE组合： N1=Vw+0.5VE

=481.32+0.5×143.021 =552.83N (5)连接螺栓计算：

Nv1b：螺栓受剪承载能力设计值(N)； nv1：剪切面数：取1； d：螺栓杆直径：5mm；

fv1b：螺栓连接的抗剪强度设计值，对普通碳钢（C级）取140MPa； Nv1b=nv1πd2fv1b/4

=1×3.14×52×140/4 =2747.5N

Nnum1：螺栓个数：

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Nnum1=N1/Nv1b

=552.83/2747.5

=0.201个 实际取2个

(6)连接部位横梁型材壁抗承压能力计算：

Nc1：连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力设计值(N)； Nnum1：横梁与角码连接螺栓数量：2个； d：螺栓公称直径：5mm；

t1：连接部位横梁壁厚：3mm；

fc1：型材抗压强度设计值，对6063-T6取240MPa； Nc1=Nnum1dt1fc1

=2×5×3×240 =7200N

7200N≥552.83N 强度可以满足!

7.2 角码与立柱连接

(1)自重荷载计算：

N2k：自重荷载标准值(N)： B：横梁宽度(mm)；

Hg：横梁受自重荷载分格高(mm)； N2k=0.0004×B×Hg/2

=0.0004×1214×900/2 =218.52N

N2：自重荷载(N)： N2=1.2×N2k

=1.2×218.52 =262.224N

(2)连接处组合荷载N： 采用SG+Sw+0.5SE

220.5

N=(N1+N2)

=(552.832+262.2242)0.5 =611.868N

(3)连接处螺栓强度计算：

Nv2b：螺栓受剪承载能力设计值(N)； nv2：剪切面数：取1； d：螺栓杆直径：5mm；

b

fv2：螺栓连接的抗剪强度设计值，对普通碳钢（C级）取140MPa； Nv2b=nv2πd2fv2b/4

=1×3.14×52×140/4 =2747.5N

Nnum2：螺栓个数： Nnum2=N/Nv2b

=611.868/2747.5

=0.223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)； t2：连接部位立柱壁厚：3mm；

fc2：型材的承压强度设计值，对6063-T6取240MPa； d：螺栓公称直径：5mm； Nnum2：连接处螺栓个数； Nc2=Nnum2dt2fc2

=2×5×3×240 =7200N

7200N≥611.868N 强度可以满足!

(5)连接部位铝角码壁抗承压能力计算：

Nc3：连接部位铝角码壁抗承压能力设计值(N)；

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Nnum2：连接处螺栓个数； d：螺栓公称直径：5mm； t3：角码壁厚：5mm；

fc3：型材的承压强度设计值，对6063-T5取185MPa； Nc3=Nnum2dt3fc3

=2×5×5×185 =9250N

9250N≥611.868N 强度可以满足!

7.3 立柱与主结构连接

(1)连接处风荷载设计值计算：

Nwk：连接处风荷载标准值(N)； B1：立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； Nwk=wkB1L

=0.001×1214×3150 =3824.1N

Nw：连接处风荷载设计值(N)： Nw=1.4Nwk

=1.4×3824.1 =5353.74N

(2)连接处地震作用设计值：

NEk：连接处地震作用标准值(N)； B1：立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； NEk=βEαmaxGk/A×B1L

=5×0.16×0.0005×1214×3150 =1529.64N

NE：连接处地震作用设计值(N)： NE=1.3NEk

=1.3×1529.64 =1988.532N

(3)连接处水平剪切总力： N1：连接处水平总力(N)： 采用Sw+0.5SE组合 N1=Nw+0.5NE

=5353.74+0.5×1988.532 =6348.006N

(4)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

=0.0005×1214×3150 =1912.05N

NG：连接处自重总值设计值(N)： NG=1.2NGk

=1.2×1912.05 =2294.46N (5)连接处总剪力：

N：连接处总合力(N)： N=(N221+NG)0.5

=(6348.0062+2294.462)0.5 =6749.943N

(6)螺栓承载力计算：

Nbv3：螺栓受剪承载能力设计值(N)；

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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，对普通碳钢（C级）取140MPa； Nv3b=nv3πd2fv3b/4

2

=2×3.14×12×140/4 =31651.2N Nnum3：螺栓个数： Nnum3=N/Nv3b

=6749.943/31651.2

=0.213个 实际取2个 (7)立柱型材壁抗承压能力计算：

Nc4：立柱型材壁抗承压能力(N)； nv3：剪切面数：取2； 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-T6取240MPa； Nc4=nv3×Nnum3dt2fc4

=2×2×12×3×240 =34560N

34560N≥6749.943N 强度可以满足要求!

(8)钢角码型材壁抗承压能力计算：

Nc5：钢角码型材壁抗承压能力(N)； nv4：剪切面数：取2； Nnum3：连接处螺栓个数；

d：连接螺栓公称直径12mm； t4：幕墙钢角码壁厚：6mm；

fc5：钢角码的抗压强度设计值，对Q235取305MPa； Nc5=nv4×Nnum3dt4fc5

=2×2×12×6×305 =87840N

87840N≥6749.943N 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：17.4m；

2：立柱计算间距：B=1214mm； 3：立柱长度：L=3150mm； 4：立柱力学模型：单跨梁； 5：埋件位置：侧埋；

6：板块配置：中空玻璃；

7：选用锚栓：慧鱼-化学锚栓 FHB-A 12×100/25；

8.1 荷载值计算

(1)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用： qEk=βEαmaxGk/A

=5.0×0.16×0.0005 =0.0004MPa

(2)幕墙受水平荷载设计值组合：

采用Sw+0.5SE组合： ??5.4.1[JGJ102-2003] q=1.4wk+0.5×1.3qEk

=1.4×0.001+0.5×1.3×0.0004

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=0.00166MPa

(3)立柱单元自重荷载标准值： Gk=0.0005×BL

=0.0005×1214×3150 =1912.05N

(4)校核处埋件受力分析： V：剪力(N)；

N：轴向拉力(N)；

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

=1.2×1912.05 =2294.46N N=qBL

=0.00166×1214×3150 =6348.006N M=e0V

=100×2294.46 =229446N·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：

2

1：当N/n-My1/Σyi≥0时： Nsdh=N/n+My1/Σyi2

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；

????

在本例中：

N/n-My1/Σyi2

=6348.006/4-229446×75/22500 =822.182 因为：

822.182≥0 所以：

h2

Nsd=N/n+My1/Σyi=2351.822N

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。

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