济南某公寓全隐框玻璃幕墙设计计算书.doc

济南xxxxx居置业有限公司
xxxxx公寓A座幕墙外装饰工程
全隐框玻璃幕墙设计计算书

基本参数: 济南地区基本风压0.450kN/m2
抗震6度 （0.05g）设防

Ⅰ.设计依据:
《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB 50068-2001
《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001
《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2001
《混凝土结构设计规范》 GB 50010-2002
《钢结构设计规范》 GB 50017-2003
《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-2003
《建筑幕墙》 JG 3035-1996
《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JGJ/T 139-2001
《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ 113-2003
《铝合金建筑型材 基材》 GB/T 5237.1-2000
《铝合金建筑型材 阳极氧化、着色型材》 GB/T 5237.2-2000
《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》 GB/T 3098.1-2000
《紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹》 GB/T 3098.2-2000
《紧固件机械性能 自攻螺钉》 GB/T 3098.5-2000
《紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》 GB/T 3098.6-2000
《紧固件机械性能 不锈钢螺母》 GB/T 3098.15-2000
《浮法玻璃》 GB 11614-1999
《钢化玻璃》 GB/T 9963-1998
《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》 GB 17841-1999
《建筑结构静力计算手册 (第二版) 》
《BKCADPM集成系统(BKCADPM2005版)》

Ⅱ.基本计算公式:
(1).场地类别划分:
地面粗糙度可分为以下类别:
--A类指近海海面和海岛、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。
本工程按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《建筑结构荷载规范》GB50009-2001规定采用
风荷载计算公式: Wk=βgz×μs×μz×W0 （7.1.1-2）
其中: Wk---垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值(kN/m2)；
βgz---高度Z处的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第7.5.1条取定。
根据不同场地类型,按以下公式计算:βgz=K(1+2μf)
其中K为地区粗糙度调整系数，μf为脉动系数。经化简，得：
A类场地: βgz=0.92×[1+35-0.072×(Z/10)-0.12]
B类场地: βgz=0.89×[1+(Z/10)-0.16]
C类场地: βgz=0.85×[1+35^(0.108)×(Z/10)-0.22]
D类场地: βgz=0.80×[1+35^(0.252)×(Z/10)-0.30]
μz---风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第7.2.1条取定。
根据不同场地类型,按以下公式计算:
A类场地: μz=1.379×(Z/10)0.24
B类场地: μz=1.000×(Z/10)0.32
C类场地: μz=0.616×(Z/10)0.44
D类场地: μz=0.318×(Z/10)0.60
本工程属于C类地区,故μz=0.616×(Z/10)0.44

μs---风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第7.3.3条取为：-1.2
W0---基本风压,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附表D.4给出的50年一遇的风压采用，但不得小于0.3kN/m2，济南地区取为0.450kN/m2
(3).地震作用计算:
qEAk=βE×αmax×GAK
其中: qEAk---水平地震作用标准值
βE---动力放大系数,按 5.0 取定
αmax---水平地震影响系数最大值，按相应设防烈度和设计基本地震加速度取定:
6度(设计基本地震加速度为0.05g): αmax=0.04
7度(设计基本地震加速度为0.10g): αmax=0.08
7度(设计基本地震加速度为0.15g): αmax=0.12
8度(设计基本地震加速度为0.20g): αmax=0.16
8度(设计基本地震加速度为0.30g): αmax=0.24
9度(设计基本地震加速度为0.40g): αmax=0.32
济南设防烈度为6度 （0.05g）,故取αmax=0.040
GAK---幕墙构件的自重(N/m2)
(4).作用效应组合:
结构设计时，根据构件受力特点，荷载(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，作用效应组合设计值按下式采用：
S=γGSGK+γwψwSWK+γEψESEK
各项分别为永久荷载、风荷载和地震作用。
作用的分项系数，按以下规定采用：
①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；对由永久荷载效应控制的组合，取1.35；
b.当其效应对结构有利时：一般情况取1.0；对结构倾覆、滑移或漂浮验算，取0.9。
②可变荷载根据设计规范规定取代表值，其分项系数一般情况取1.4，地震作用取1.3。
水平荷载标准值: qk=Wk+0.5qEAk
水平荷载设计值: q=1.4Wk+1.3×0.5qEAk

一、风荷载计算
标高为73.4m处风荷载计算
(1). 风荷载标准值计算:
W0:基本风压
W0=0.45 kN/m2
βgz: 73.4m高处阵风系数(按C类区计算)
βgz=0.85×[1+35^(0.108)×(Z/10)-0.22]=1.655
μz: 73.4m高处风压高度变化系数(按C类区计算): (GB50009-2001)
μz=0.616×(Z/10)0.44
=0.616×(73.4/10)0.44=1.481
μs:风荷载体型系数
μs=-1.20
Wk=βgz×μz×μs×W0 (GB50009-2001)
=1.655×1.481×1.2×0.450
=1.323 kN/m2
(2). 风荷载设计值:
W: 风荷载设计值(kN/m2)
γw: 风荷载作用效应的分项系数：1.4
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 3.2.5 规定采用
W=γw×Wk=1.4×1.323=1.853kN/m2

二、玻璃的选用与校核
本处选用玻璃种类为: 钢化玻璃
1. 玻璃面积:
B: 该处玻璃幕墙分格宽: 1.200m
H: 该处玻璃幕墙分格高: 1.800m
A: 该处玻璃板块面积:

A=B×H
=1.200×1.800
=2.160m2
2. 该处玻璃板块自重:
GAK: 玻璃板块自重(不包括铝框):
t: 玻璃板块厚度: 6.0mm
玻璃的重力密度为: 25.6(KN/m3)
GAK=25.6×t/1000
=25.6×6.0/1000
=0.154kN/m2
3. 该处垂直于玻璃平面的分布水平地震作用:
αmax: 水平地震影响系数最大值: 0.040
qEAk: 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用(kN/m2)
qEAk=5×αmax×GAK
=5×0.040×0.154
=0.031kN/m2
γE: 地震作用分项系数: 1.3
qEA: 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用设计值(kN/m2)
qEA=rE×qEAk
=1.3×qEAK
=1.3×0.031
=0.040kN/m2
4. 玻璃的强度、挠度计算:
校核依据: σ≤ｆg=84.000 N/mm2
Wk: 垂直于玻璃平面的风荷载标准值(N/mm2)
qEK: 垂直于玻璃平面的地震作用标准值(N/mm2)
σWk: 在垂直于玻璃平面的风荷载作用下玻璃截面的最大应力标准值(N/mm2)
σEk: 在垂直于玻璃平面的地震作用下玻璃截面的最大应力标准值(N/mm2)
θ: 参数
η: 折减系数，可由参数θ按表6.1.2-2采用
a: 玻璃短边边长: 1200.0mm
b: 玻璃长边边长: 1800.0mm
t: 玻璃的厚度: 6.0mm
m: 玻璃板的弯矩系数, 按边长比a/b查
表6.1.2-1得: 0.0783
在垂直于玻璃平面的风荷载作用下玻璃截面的最大应力标准值计算(N/mm2)
θ=(Wk+0.5×qEK)×a4/(E×t4)
=29.74
η: 折减系数，按θ=29.74
查表得:0.88
σWk=6×m×Wk×a2×η/t2
=6×0.078×1.323×1.2002×0.88×1000/6.02
=21.913N/mm2
在垂直于玻璃平面的地震作用下玻璃截面的最大应力标准值计算(N/mm2)
θ=(Wk+0.5×qEK)×a4/(E×t4)
=29.74
η: 折减系数，按θ=29.74
查6.1.2-2表得:0.88
σEk=6×m×qEAK×a2×η/t2
=6×0.078×0.031×1.2002×0.88×1000/6.02
=0.509N/mm2
σ: 玻璃所受应力:
采用SW+0.5SE组合:
σ=1.4×σWK+0.5×1.3×σEK
=1.4×21.913+0.5×1.3×0.509
=31.010N/mm2

玻璃最大应力设计值σ=31.010N/mm2≤ｆg=84.000N/mm2
玻璃强度满足要求!
df: 在风荷载标准值作用下挠度最大值(mm)
D: 玻璃的刚度(N.mm)
t: 玻璃厚度: 6.0mm
ν: 泊松比，按JGJ 102-2003 5.2.9条采用，取值为 0.20
μ: 挠度系数: 0.00773
θ=Wk×a4/(E×t4)
=29.40
η: 折减系数，按θ=29.40
查表得:0.88
D=(E×t3)/12(1-ν2)
=1350000.00 (N.mm)
df=μ×Wk×a4×η/D
=13.9 (mm)
由于玻璃的最大挠度df=13.9mm,小于或等于玻璃短边边长的60分之一20.000 (mm)
玻璃的挠度满足!

三、硅酮结构密封胶计算:
该处选用结构胶类型为: SS622
1. 按风荷载、水平地震作用和自重效应, 计算硅酮结构密封胶的宽度:
(1)在风载荷和水平地震作用下，结构胶粘结宽度的计算(抗震设计):
Cs1: 风载荷作用下结构胶粘结宽度 (mm)
W: 风荷载设计值: 1.853kN/m2
a: 矩形玻璃板的短边长度: 1200.000mm
f1: 硅酮结构密封胶在风荷载或地震作用下的强度设计值，取0.2N/mm2。
qE: 作用在计算单元上的地震作用设计值:0.040(kN/m2)
按5.6.3条规定采用
Cs1=(W+0.5×qE)×a/(2000×f1)
=(1.852+0.5×0.040)×1200.000/(2000×0.2)
=5.62mm 取6mm
(2)在玻璃永久荷载作用下，结构胶粘结宽度的计算:
Cs2: 自重效应结构胶粘结宽度 (mm)
a: 矩形玻璃板的短边长度: 1200.0mm
b: 矩形玻璃板的长边长度: 1800.0mm
t: 玻璃厚度: 6.0mm
f2: 结构胶在永久荷载作用下的强度设计值，取0.01N/mm2
按JGJ102-2003的5.6.3条规定采用
Cs2=(25.6×t)×(a×b)/(2000×(a+b)×f2)
=(25.6×t)×(1200.0×1800.0)/(2000×(1200.0+1800.0)×0.01)
=5.53mm 取6mm
(3)硅酮结构密封胶的最大计算宽度: 6mm
2. 硅酮结构密封胶粘接厚度的计算:
(1)温度变化效应胶缝厚度的计算:
ts1: 温度变化效应结构胶的粘结厚度: mm
δ1: 硅酮结构密封胶的温差变位承受能力: 12.0%
△Ｔ: 年温差: 62.2℃
b: 矩形玻璃板的长边长度: 1800.0mm
Us1: 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: α1=2.35×10-5
玻璃线膨胀系数: α2=1.00×10-5
Us1=b×△Ｔ×(α1-α2)
=1.800×62.200×(2.35-1)×10-5
=1.511mm
ts1=Us1/(δ1×(2+δ1))0.5
=1.511/(0.120×(2+0.120))0.5

=3.0mm
(2)地震作用下胶缝厚度的计算:
ts2: 地震作用下结构胶的粘结厚度: mm
hg: 玻璃面板高度: 1800.0m
θ:风荷载标准值作用下主体结构的楼层弹性层间位移角限值(rad): 0.0013
ψ:胶缝变位折减系数1.000
δ2: 硅酮结构密封胶的变位承受能力，取对应于其受拉应力为0.14N/mm2时的伸长率: 40.0%
ts2=θ×hg×ψ/(δ2×(2+δ2))0.5
=0.0013×1800.0×1.000/(0.400×(2+0.400))0.5
=2.3mm
3. 胶缝强度验算
胶缝选定宽度为:12 mm
胶缝选定厚度为:8 mm
(1)在风荷载和水平地震作用下，结构胶中产生的拉应力:
W: 风荷载设计值: 1.852kN/m2
qE: 作用在计算单元上的地震作用设计值:0.040(kN/m2)
a: 矩形分格短边长度: 1200.0mm
Cs: 结构胶粘结宽度: 12.0 mm
σ1=(W+0.5×qE)×a/(2000×Cs)
=(1.852+0.5×0.040)×1200.000/(2000×12.000)
=0.094N/mm2
(2)在永久荷载作用下，结构胶中产生的剪应力:
a: 矩形玻璃板的短边长度: 1200.0mm
b: 矩形玻璃板的长边长度: 1200.0mm
t: 玻璃厚度: 6.0mm
σ2=(25.6×t)×(a×b)/(2000×(a+b)×Cs)
=0.005N/mm2
(3)结构胶中产生的总应力:
σ=(σ12+σ22)0.5
=(0.0942+0.0052)0.5
=0.094N/mm2≤0.2N/mm2
结构胶强度可以满足要求！

四、固定片（压板）计算:
Wfg_x: 计算单元总宽为1200.0mm
Hfg_y: 计算单元总高为1800.0mm
Hyb1: 压板上部分高为350.0mm
Hyb2: 压板下部分高为350.0mm
Wyb: 压板长为35.0mm
Hyb: 压板宽为35.0mm
Byb: 压板厚为5.0mm
Dyb: 压板孔直径为6.0mm
Wk: 作用在玻璃幕墙上的风荷载标准值为1.323(kN/m2)
qEAk: 垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用为0.031(kN/m2)(不包括立柱与横梁传来的地震作用)
A: 每个压板承受作用面积(m2)
A=(Wfg_x/1000/2)×(Hyb1+Hyb2)/1000/2
=(1.2000/2)×(0.3500+0.3500)/2
=0.2100 (m2)
Pwk: 每个压板承受风荷载标准值(KN)
Pwk=Wk×A=1.323×0.2100=0.278(KN)
Pw: 每个压板承受风荷载设计值(KN)
Pw=1.4×Pwk=1.4×0.278=0.389(KN)
Mw: 每个压板承受风荷载产生的最大弯矩(KN.m)
Mw=1.5×Pw×(Wyb/2)=1.5×0.389×(0.0350/2)=0.010 (KN.m)
Pek: 每个压板承受地震作用标准值(KN)
Pek=qEAK×A=0.031×0.2100=0.006(KN)

Pe: 每个压板承受地震作用设计值(KN)
Pe=1.3×Pek=1.3×0.006=0.008(KN)
Me: 每个压板承受地震作用产生的最大弯矩(KN.m)
Me=1.5×Pe×(Wyb/2)=1.5×0.008×(0.0350/2)=0.000 (KN.m)
采用Sw+0.5Se组合
M: 每个压板承受的最大弯矩(KN.m)
M=Mw+0.5×Me=0.010+0.5×0.000=0.010(KN.m)
W: 压板截面抵抗矩(mm3)
W=((Hyh-Dyb)×Byb2)/6
=((35.0-6.0)×5.02)/6
=120.8 (mm3)
I: 压板截面惯性矩(mm4)
I=((Hyh-Dyb)×Byb3)/12
=((35.0-6.0)×5.03)/12
=302.1 (mm4)
σ=106×M/W=106×0.010/120.8=85.4 (N/mm2)
σ=85.4(N/mm2) ＞ 84.2(N/mm2)强度不满足要求
U: 压板变形(mm)
U=1.5×1000×2×(Pwk+0.5×Pek)×Wyb3/(48×E×I)
=1.5×1000×(0.278+0.5×0.006)×35.03)/(24×0.7×105×302.1)
=0.018mm
Du: 压板相对变形(mm)
Du=U/L=U/(Wyb/2)=0.018/17.5=0.0010
Du=0.0010≤1/150 符合要求
Nvbh: 压板螺栓(受拉)承载能力计算(N):
D: 压板螺栓有效直径为5.060(mm)
Nvbh=(π×D2×170)/4=(3.1416×5.0602×170)/4
=3418.5 (N)
Nvbh=3418.5≥2×(Pw+0.5×Pe)=786.3(N)满足要求

五、幕墙立柱计算:
幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算：
1. 选料:
(1)风荷载线分布荷载设计值(矩形分布)
qw: 风荷载线分布荷载设计值(kN/m)
W: 风荷载设计值: 1.853kN/m2
B: 幕墙分格宽: 1.100m
qw=W×B
=1.853×1.100
=2.037kN/m
(2)立柱弯矩:
Mw: 风荷载作用下立柱弯矩(kN.m)
qw: 风荷载线分布荷载设计值: 2.037(kN/m)
Hsjcg: 立柱计算跨度: 3.600m
Mw=qw×Hsjcg2/8
=2.037×3.6002/8
=3.301kN·m
qEA: 地震作用设计值(KN/m2):
GAk: 玻璃幕墙构件(包括玻璃和框)的平均自重: 400N/m2
垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用:
qEAk: 垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用 (kN/m2)
qEAk=5×αmax×GAk
=5×0.040×400.000/1000
=0.080kN/m2
γE: 幕墙地震作用分项系数: 1.3
qEA=1.3×qEAk

=1.3×0.080
=0.104kN/m2
qE：水平地震作用线分布作用设计值(矩形分布)
qE=qEA×B
=0.104×1.100
=0.114kN/m
ME: 地震作用下立柱弯矩(kN·m):
ME=qE×Hsjcg2/8
=0.114×3.6002/8
=0.185kN·m
M: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m)
采用SW+0.5SE组合
M=Mw+0.5×ME
=3.301+0.5×0.185
=3.393kN·m
2. 选用立柱型材的截面特性:
选用型材号: XC1\60140
选用的立柱材料牌号:6063 T5
型材强度设计值: 抗拉、抗压85.500N/mm2 抗剪49.6N/mm2
型材弹性模量: E=0.70×105N/mm2
X轴惯性矩: Ix=305.424cm4
Y轴惯性矩: Iy=80.151cm4
立柱型材在弯矩作用方向净截面抵抗矩: Wn=41.488cm3
立柱型材截面积: A=13.490cm2
立柱型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度: LT_x=6.000mm
立柱型材计算剪应力处以上(或下)截面对中和轴的面积矩: Ss=28.505cm3
塑性发展系数: γ=1.05
3. 幕墙立柱的强度计算:
校核依据: N/An+M/γ/Wn≤ｆa=85.5N/mm2(拉弯构件)
B: 幕墙分格宽: 1.100m
GAk: 幕墙自重: 400N/m2
幕墙自重线荷载:
Gk=400×B/1000
=400×1.100/1000
=0.440kN/m
Nk: 立柱受力:
Nk=Gk×L
=0.440×3.600
=1.584kN
N: 立柱受力设计值:
rG: 结构自重分项系数: 1.2
N=1.2×Nk
=1.2×1.584
=1.901kN
σ: 立柱计算强度(N/mm2)(立柱为拉弯构件)
N: 立柱受力设计值: 1.901kN
An: 立柱型材净截面面积: 13.490cm2
M: 立柱弯矩: 3.393kN·m
Wn: 立柱在弯矩作用方向净截面抵抗矩: 41.488cm3
γ: 塑性发展系数: 1.05
σ=N×10/An+M×103/1.05/Wn
=1.901×10/13.490+3.393×103/(1.05×41.488)
=79.304N/mm2
79.304N/mm2≤ｆa=85.5N/mm2
立柱强度可以满足
4. 幕墙立柱的刚度计算:

校核依据: Umax≤L/180
Umax: 立柱最大挠度
Umax=5×qWk×Hsjcg4×1000/384/0.7/Ix=14.887mm
Du: 立柱最大挠度与其所在支承跨度(支点间的距离)比值:
L: 立柱计算跨度: 3.600m
Du=U/(L×1000)
=14.887/3.600/1000
=0.004≤1/180
挠度可以满足要求！
5. 立柱抗剪计算:
校核依据: τmax≤[τ]=49.6N/mm2
(1)Qwk: 风荷载作用下剪力标准值(kN)
Qwk=Wk×Hsjcg×B/2
=1.323×3.600×1.100/2
=2.620kN
(2)Qw: 风荷载作用下剪力设计值(kN)
Qw=1.4×Qwk
=1.4×2.620
=3.667kN
(3)QEk: 地震作用下剪力标准值(kN)
QEk=qEAk×Hsjcg×B/2
=0.080×3.600×1.100/2
=0.158kN
(4)QE: 地震作用下剪力设计值(kN)
QE=1.3×QEk
=1.3×0.158
=0.206kN
(5)Q: 立柱所受剪力:
采用Qw+0.5QE组合
Q=Qw+0.5×QE
=3.667+0.5×0.206
=3.770kN
(6)立柱剪应力:
τ: 立柱剪应力:
Ss: 立柱型材计算剪应力处以上(或下)截面对中和轴的面积矩: 28.505cm3
立柱型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度: LT_x=6.000mm
Ix: 立柱型材截面惯性矩: 305.424cm4
τ=Q×Ss×100/Ix/LT_x
=3.770×28.505×100/305.424/6.000
=5.865N/mm2
5.865N/mm2≤49.6N/mm2
立柱抗剪强度可以满足

六、立柱与主结构连接
Lct2: 连接处钢角码壁厚: 8.000mm
Jy: 连接处钢角码承压强度: 305.000N/mm2
D2: 连接螺栓公称直径: 12.000mm
D0: 连接螺栓有效直径: 10.360mm
选择的立柱与主体结构连接螺栓为:不锈钢螺栓 A1、A2组 50级
L_L:连接螺栓抗拉强度:230N/mm2
L_J:连接螺栓抗剪强度:175N/mm2
采用SG+SW+0.5SE组合
N1wk: 连接处风荷载总值(N):
N1wk=Wk×B×Hsjcg×1000
=1.323×1.100×3.600×1000
=5239.080N

连接处风荷载设计值(N) :
N1w=1.4×N1wk
=1.4×5239.080
=7334.712N
N1Ek: 连接处地震作用(N):
N1Ek=qEAk×B×Hsjcg×1000
=0.080×1.100×3.600×1000
=316.800N
N1E: 连接处地震作用设计值(N):
N1E=1.3×N1Ek
=1.3×316.800
=411.840N
N1: 连接处水平总力(N):
N1=N1w+0.5×N1E
=7334.712+0.5×411.840
=7540.632N
N2: 连接处自重总值设计值(N):
N2k=400×B×Hsjcg
=400×1.100×3.600
=1584.000N
N2: 连接处自重总值设计值(N):
N2=1.2×N2k
=1.2×1584.000
=1900.800N
N: 连接处总合力(N):
N=(N12+N22)0.5
=(7540.6322+1900.8002)0.5
=7776.514N
Nvb: 螺栓的受剪承载能力:
Nv: 螺栓受剪面数目: 2
Nvb=2×π×D02×L_J/4
=2×3.14×10.3602×175/4
=29488.808N
立柱型材种类: 6063 T5
Ncbl: 用一颗螺栓时，立柱型材壁抗承压能力(N):
D2: 连接螺栓直径: 12.000mm
Nv: 连接处立柱承压面数目: 2
t: 立柱壁厚: 3.0mm
XC_y: 立柱局部承压强度: 120.0N/mm2
Ncbl=D2×t×2×XC_y
=12.000×3.0×2×120.0
=8640.000N
Num1: 立柱与建筑物主结构连接的螺栓个数:
计算时应取螺栓受剪承载力和立柱型材承压承载力设计值中的较小者计算螺栓个数。
螺栓的受剪承载能力Nvb=29488.808N大于立柱型材承压承载力Ncbl=8640.000N
Num1=N/Ncbl
=7776.514/8640.000
=0.900个
取2个
根据选择的螺栓数目，计算螺栓的受剪承载能力Nvb=58977.615N
根据选择的螺栓数目，计算立柱型材承压承载能力Ncbl=17280.000N
58977.615N ≥ 7776.514N
17280.000N ≥ 7776.514N
强度可以满足
角码抗承压能力计算:
角码材料牌号:Q235钢 ( C级螺栓 )

Lct2: 角码壁厚: 8.0mm
Jy: 角码承压强度: 305.000N/mm2
Ncbg: 钢角码型材壁抗承压能力(N):
Ncbg=D2×2×Jy×Lct2×Num1
=12.000×2×305×8.000×2.000
=117120.000N
117120.000N≥7776.514N
强度可以满足

七、幕墙预埋件总截面面积计算
本工程预埋件受拉力和剪力
V: 剪力设计值:
V=N2
=1900.800N
N: 法向力设计值:
N=N1
=7540.632N
M: 弯矩设计值(N·mm):
e2: 螺孔中心与锚板边缘距离: 100.000mm
M=V×e2
=1900.800×100.000
=190080.000N·m
Num1: 锚筋根数: 4根
锚筋层数: 2层
αr: 锚筋层数影响系数: 1.000
关于混凝土：强度等级C30
混凝土轴心抗压强度设计值:fc=14.300N/mm2
按现行国家标准≤混凝土结构设计规范≥ GB50010-2002 表4.1.4采用。
选用HPB 235锚筋
锚筋强度设计值:fy=210.000N/mm2
d: 钢筋直径: Φ12.000mm
αv: 钢筋受剪承载力系数:
αv=(4.0-0.08×d)×(fc/fy)0.5 依据GB50010 10.9.1-5式计算
=(4.0-0.08×12.000)×(14.300/210.000)0.5
=0.793
因为αv大于0.7，所以取αv=0.7
t: 锚板厚度: 8.000mm
αb: 锚板弯曲变形折减系数:
αb=0.6+0.25×t/d 依据GB50010 10.9.1-6式计算
=0.6+0.25×8.000/12.000
=0.767
Z: 外层钢筋中心线距离: 180.000mm
As: 锚筋实际总截面积:
As=Num1×π×d2/4
=4.000×3.14×d2/4
=452.160mm2
锚筋的总截面积计算值: 依据GB50010 10.9.1-1和10.9.1-2等公式计算
As1=V/(αr×αv×fy)+N/(0.8×αb×fy)+M/(1.3×αr×αb×fy×Z)
=76.521mm2
As2=N/(0.8×αb×fy)+M/(0.4×αr×αb×fy×Z)
=74.943mm2
76.521mm2≤452.160mm2
74.943mm2≤452.160mm2
4根φ12.000锚筋可以满足要求!
锚板面积 A=60000.000 mm2
0.5fcA=429000.000 N

N=7540.632N≤0.5fcA
锚板尺寸可以满足要求!

八、幕墙预埋件焊缝计算
根据《钢结构设计规范》GB50017-2003 公式7.1.1-1、7.1.1-2和7.1.1-3计算
hf:角焊缝焊脚尺寸6.000mm
L:角焊缝实际长度420.000mm
he:角焊缝的计算厚度=0.7hf=4.2mm
Lw:角焊缝的计算长度=L-2hf=408.0mm
fhf:角焊缝的强度设计值:160N/mm2
βf:角焊缝的强度设计值增大系数，取值为:1.22
σm:弯矩引起的应力
σm=6×M/(2×he×lw2×βf)
=0.669N/mm2
σn:法向力引起的应力
σn =N/(2×he×Lw×βf)
=1.803N/mm2
τ:剪应力
τ=V/(2×Hf×Lw)
=0.388N/mm2
σ:总应力
σ=((σm+σn)2+τ2)0.5
=2.502
σ=2.502N/mm2≤fhf=160N/mm2
焊缝强度可以满足!

九、幕墙横梁计算
1. 选用横梁型材的截面特性:
选用型材号: XC1\MQ028
选用的横梁材料牌号: 6063 T5