北京某医院石材幕墙设计计算书.docx

xxxxxxxxx医院
xxxxxx医院急诊病房综合楼外墙装饰工程
石材幕墙设计计算书
基本参数: 北京地区基本风压0.500kN/m2
抗震设防烈度8度 设计基本地震加速度918.0g

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
《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145-2004
《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-2003
《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ 133-2001
《建筑幕墙》 JG 3035-1996
《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JGJ/T 139-2001
《铝合金建筑型材 基材》 GB/T 5237.1-2004
《铝合金建筑型材 阳极氧化、着色型材》 GB 5237.2-2004
《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》 GB 3098.1-2000
《紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹》 GB 3098.2-2000
《紧固件机械性能 自攻螺钉》 GB 3098.5-2000
《紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》 GB 3098.6-2000
《紧固件机械性能 不锈钢螺母》 GB 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(BKCADPM2006版)》
Ⅱ.基本计算公式:
(1).场地类别划分:
地面粗糙度可分为A、B、C、D四类：
--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。
本工程为：xxxxxxx医院急诊病房综合楼工程，按C类地区计算风荷载。
(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+350.108×(Z/10)-0.22]
D类场地: βgz=0.80×[1+350.252×(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100年一遇的风压采用，但不得小于0.3kN/m2，北京地区取为0.500kN/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，按相应抗震设防烈度和设计基本地震加速度取定:
αmax选择可按JGJ102-2003中的表5.3.4进行。
表5.3.4 水平地震影响系数最大值αmax
抗震设防烈度
6度
7度
8度
αmax
0.04
0.08(0.12)
0.16(0.24)
注:7、8度时括号内数值分别用于设计基本地震速度为0.15g和0.30g的地区。

设计基本地震加速度为0.05g，抗震设防烈度6度： αmax=0.04
设计基本地震加速度为0.10g，抗震设防烈度7度： αmax=0.08
设计基本地震加速度为0.15g，抗震设防烈度7度： αmax=0.12
设计基本地震加速度为0.20g，抗震设防烈度8度： αmax=0.16
设计基本地震加速度为0.30g，抗震设防烈度8度： αmax=0.24
设计基本地震加速度为0.40g，抗震设防烈度9度： αmax=0.32
北京设计基本地震加速度为918.0g，抗震设防烈度为8度，故取αmax=0.16
GAK---幕墙构件的自重(N/m2)
(4).作用效应组合:
一般规定，幕墙结构构件应按下列规定验算承载力和挠度：
a.无地震作用效应组合时，承载力应符合下式要求：
γ0S ≤ R
b.有地震作用效应组合时，承载力应符合下式要求：
SE ≤ R/γRE
式中 S---荷载效应按基本组合的设计值；
SE---地震作用效应和其他荷载效应按基本组合的设计值；
R---构件抗力设计值；
γ0----结构构件重要性系数，应取不小于1.0；
γRE----结构构件承载力抗震调整系数，应取1.0；
c.挠度应符合下式要求：
df ≤ df,lim
df---构件在风荷载标准值或永久荷载标准值作用下产生的挠度值；
df,lim---构件挠度限值；
d.双向受弯的杆件，两个方向的挠度应分别符合df≤df,lim的规定。
幕墙构件承载力极限状态设计时，其作用效应的组合应符合下列规定：
1 有地震作用效应组合时，应按下式进行：
S=γGSGK+γwψwSWK+γEψESEK
2 无地震作用效应组合时，应按下式进行：
S=γGSGK+ψwγwSWK
S---作用效应组合的设计值；
SGk---永久荷载效应标准值；
SWk---风荷载效应标准值；
SEk---地震作用效应标准值；
γG---永久荷载分项系数；
γW---风荷载分项系数；
γE---地震作用分项系数；
ψW---风荷载的组合值系数；
ψE---地震作用的组合值系数；
进行幕墙构件的承载力设计时，作用分项系数，按下列规定取值：
①一般情况下，永久荷载、风荷载和地震作用的分项系数γG、γW、γE应分别取1.2、1.4和1.3；
②当永久荷载的效应起控制作用时，其分项系数γG应取1.35；此时，参与组合的可变荷载效应仅限于竖向荷载效应；
③当永久荷载的效应对构件利时，其分项系数γG的取值不应大于1.0。
可变作用的组合系数应按下列规定采用：
①一般情况下，风荷载的组合系数ψW应取1.0，地震作用于的组合系数ψE应取0.5。
②对水平倒挂玻璃及框架，可不考虑地震作用效应的组合，风荷载的组合系数ψW应取1.0（永久荷载的效应不起控制作用时）或0.6(永久荷载的效应起控制作用时)。
幕墙构件的挠度验算时，风荷载分项系数γW和永久荷载分项系数均应取1.0，且可不考虑作用效应的组合。
Ⅲ.材料力学性能:
材料力学性能，主要参考JGJ 102-2003 《玻璃幕墙工程技术规范》。
(1).玻璃的强度设计值应按表5.2.1的规定采用。

表5.2.1 玻璃的强度设计值 fg(N/mm2)
种 类
厚度（mm）
大 面
侧 面
普通玻璃
5
28.0
19.5
浮法玻璃
5～12
28.0
19.5
15～19
24.0
17.0
≧20
20.0
14.0
钢化玻璃
5～12
84.0
58.8
15～19
72.0
50.4
≧20
59.0
41.3

注：
1. 夹层玻璃和中空玻璃的强度设计值可按所采用的玻璃类型确定；
2. 当钢化玻璃的强度标准达不到浮法玻璃强度标准值的3倍时，表中数值 应根据实测结果予于调整；
3. 半钢化玻璃强度设计值可取浮法玻璃强度设计值的2倍。当半钢化玻璃 的强度标准值达不到浮法玻璃强度标准值的2倍时，其设计值应根据实 测结果予于调整；
4. 侧面玻璃切割后的断面，其宽度为玻璃厚度。

(2).铝合金型材的强度设计值应按表5.2.2的规定采用。
表5.2.2 铝合金型材的强度设计值fa（N/mm2）
铝合金牌号
状 态
壁厚（mm）
强度设计值fa
抗拉、抗压
抗剪
局部承压
6061
T4
不区分
85.5
49.6
133.0
T6
不区分
190.5
110.5
199.0
6063
T5
不区分
85.5
49.6
120.0
T6
不区分
140.0
81.2
161.0
6063A
T5
≦10
124.4
72.2
150.0
〉10
116.6
67.6
141.5
T6
≦10
147.7
85.7
172.0
〉10
140.0
81.2
163.0

(3).钢材的强度设计值应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017-2003的规定采用，也可按表5.2.3采用。
表5.2.3 钢材的强度设计值fs（N/mm2）
钢材牌号
厚度或直径d（mm）
抗拉、抗压、抗弯
抗剪
端面承压
Q235
d≤16
215
125
325
16＜d≤40
205
120
40＜d≤60
200
115
Q345
d≤16
310
180
400
16＜d≤35
295
170
35＜d≤50
265
155
注：表中厚度是指计算点的钢材厚度；对轴心受力杆件是指截面中较厚钢板的厚度.

(4).玻璃幕墙材料的弹性模量可按表5.2.8的规定采用。
表5.2.8 材料的弹性模量 E（N/mm2）
材 料
E
玻 璃
0.72ｘ105
铝合金
0.70ｘ105
钢、不锈钢
2.06ｘ105
消除应力的高强钢丝
2.05ｘ105
不锈钢绞线
1.20ｘ105～1.50ｘ105
高强钢绞线
1.95ｘ105
钢丝绳
0.80ｘ105～1.00ｘ105
注：钢绞线弹性模量可按实测值采用。

(5).玻璃幕墙材料的泊松比可按表5.2.9的规定采用。
表5.2.9 材料的泊松比υ
材 料
υ
材 料
υ
玻璃
0.20
钢、不锈钢
0.30
铝合金
0.33
高强钢丝、钢绞线
0.30

(6).玻璃幕墙材料的线膨胀系数可按表5.2.10的规定采用。
表5.2.10 材料的线膨胀系数α(1/℃)
材料
α
材料
α
玻璃
0.80×10-5～1.00×10-5
不锈钢板
1.80×10-5
铝合金
2.35×10-5
混凝土
1.00×10-5
铝材
1.20×10-5
砌砖体
0.50×10-5

(7).玻璃幕墙材料的重力密度标准值可按表5.3.1的规定采用。
表5.3.1 材料的重力密度γg（kN/m3)
材料
γg
材料
γg

普通玻璃、夹层玻璃、
钢化玻璃、半钢化玻璃
25.6
矿棉
1.2~1.5
玻璃棉
0.5~1.0
钢材
78.5　
岩棉
0.5~2.5
铝合金
28.0

一、风荷载计算
标高为14.5m处风荷载计算
(1). 风荷载标准值计算:
W0:基本风压
W0=0.50 kN/m2
βgz: 14.5m高处阵风系数(按C类区计算)
βgz=0.85×[1+350.108×(Z/10)-0.22]=2.000
μz: 14.5m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 (C类区，在15米以下按15米计算)
=0.616×(15.0/10)0.44=0.740
μs:风荷载体型系数
μs=-1.20
Wk=βgz×μz×μs×W0 (GB50009-2001)
=2.000×0.740×1.2×0.500
=0.888 kN/m2
因为Wk≤1.0kN/m2，取Wk=1.0 kN/m2，按JGJ102-2003第5.3.2条采用。
(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=1.4×1.000=1.400kN/m2
二、板强度校核:
1.石材强度校核
用级石材，其抗弯强度标准值为：8.0N/mm2
石材抗弯强度设计值：3.70N/mm2
石材抗剪强度设计值：1.90N/mm2
校核依据：σ≤[σ]=3.700N/mm2
Ao: 石板短边长：0.600m
Bo: 石板长边长：0.850m
a: 计算石板抗弯所用短边长度: 0.400m
b: 计算石板抗弯所用长边长度: 0.850m
t: 石材厚度: 30.0mm
GAK:石板自重=840.00N/m2
m1: 四角支承板弯矩系数, 按短边与长边的边长比(a/b=0.471)
查表得: 0.1303
Wk: 风荷载标准值: 1.000kN/m2
垂直于平面的分布水平地震作用:
qEAk: 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用 (kN/m2)
qEAk=5×αmax×GAK
=5×0.160×840.000/1000
=0.672kN/m2
荷载组合设计值为：
Sz=1.4×Wk+1.3×0.5×qEAk
=1.837kN/m2
应力设计值为：
σ=6×m1×Sz×b2×103/t2
=6×0.1303×1.837×0.8502×103/30.02
=1.153N/mm2
1.153N/mm2≤3.700N/mm2 强度可以满足要求
2.石材剪应力校核
校核依据: τmax≤[τ]
τ:石板中产生的剪应力设计值(N/mm2)
n:一个连接边上的挂钩数量: 2
t:石板厚度: 30.0mm
d:槽宽: 7.0mm
s:槽底总长度: 60.0mm
β:系数,取1.25
对边开槽
τ=Sz×Ao×Bo×β×1000/[n×(t-d)×s]

=0.424N/mm2
0.424N/mm2≤1.900N/mm2
石材抗剪强度可以满足
3.挂钩剪应力校核
校核依据: τmax≤[τ]
τ:挂钩剪应力设计值(N/mm2)
Ap:挂钩截面面积: 19.600mm2
n:一个连接边上的挂钩数量: 2
对边开槽
τ=Sz×Ao×Bo×β×1000/(2×n×Ap)
=14.936N/mm2
14.936N/mm2≤125.000N/mm2
挂板抗剪强度可以满足
三、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. 荷载计算:
(1)风荷载均布线荷载设计值(矩形分布)计算
qw: 风荷载均布线荷载设计值(kN/m)
W: 风荷载设计值: 1.400kN/m2
B: 幕墙分格宽: 1.000m
qw=W×B
=1.400×1.000
=1.400 kN/m
(2)地震荷载计算
qEA: 地震作用设计值(KN/m2):
GAk: 幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 1000N/m2
垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值:
qEAk: 垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值 (kN/m2)
qEAk=5×αmax×GAk
=5×0.160×1000.000/1000
=0.800 kN/m2
γE: 幕墙地震作用分项系数: 1.3
qEA=1.3×qEAk
=1.3×0.800
=1.040 kN/m2
qE：水平地震作用均布线作用设计值(矩形分布)
qE=qEA×B
=1.040×1.000
=1.040 kN/m
(3)立柱弯矩:
立柱的受力如图所示。

Mw: 风荷载作用下立柱弯矩(kN.m)
qw: 风荷载均布线荷载设计值: 1.400(kN/m)
Hsjcg: 立柱计算跨度: 3.840m
Mw=qw×Hsjcg2/8
=1.400×3.8402/8
=2.580 kN·m
ME: 地震作用下立柱弯矩(kN·m):
ME=qE×Hsjcg2/8
=1.040×3.8402/8
=1.917kN·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
=2.580+0.5×1.917
=3.539kN·m
2. 选用立柱型材的截面特性:
立柱型材号: XC1\ST8#C
选用的立柱材料牌号:Q235 d<=16
型材强度设计值: 抗拉、抗压215.000N/mm2 抗剪125.0N/mm2
型材弹性模量: E=2.10×105N/mm2
X轴惯性矩: Ix=101.412cm4
Y轴惯性矩: Iy=16.627cm4
立柱型材在弯矩作用方向净截面抵抗矩: Wn=25.329cm3
立柱型材净截面积: An=10.248cm2
立柱型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度: LT_x=8.000mm
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=15.180cm3
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=215.0N/mm2(拉弯构件)
B: 幕墙分格宽: 1.000m
GAk: 幕墙自重: 1000N/m2
幕墙自重线荷载:
Gk=1000×B/1000
=1000×1.000/1000
=1.000kN/m
Nk: 立柱受力:
Nk=Gk×L
=1.000×3.840
=3.840kN
N: 立柱受力设计值:
rG: 结构自重分项系数: 1.2
N=1.2×Nk
=1.2×3.840
=4.608kN
σ: 立柱计算强度(N/mm2)(立柱为拉弯构件)
N: 立柱受力设计值: 4.608kN
An: 立柱型材净截面面积: 10.248cm2
M: 立柱弯矩: 3.539kN·m
Wn: 立柱在弯矩作用方向净截面抵抗矩: 25.329cm3
γ: 塑性发展系数: 1.05
σ=N×10/An+M×103/(1.05×Wn)

=4.608×10/10.248+3.539×103/(1.05×25.329)
=137.562N/mm2
137.562N/mm2 < ｆa=215.0N/mm2
立柱强度可以满足
4. 幕墙立柱的刚度计算:
校核依据: df≤L/250
df: 立柱最大挠度
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: 3.840m
df=5×qWk×Hsjcg4×1000/(384×2.1×Ix)=13.294mm
Du=U/(L×1000)
=13.294/(3.840×1000)
=1/288
1/288 < 1/250
挠度可以满足要求！
5. 立柱抗剪计算:
校核依据: τmax≤[τ]=125.0N/mm2
(1)Qwk: 风荷载作用下剪力标准值(kN)
Qwk=Wk×Hsjcg×B/2
=1.000×3.840×1.000/2
=1.920kN
(2)Qw: 风荷载作用下剪力设计值(kN)
Qw=1.4×Qwk
=1.4×1.920
=2.688kN
(3)QEk: 地震作用下剪力标准值(kN)
QEk=qEAk×Hsjcg×B/2
=0.800×3.840×1.000/2
=1.536kN
(4)QE: 地震作用下剪力设计值(kN)
QE=1.3×QEk
=1.3×1.536
=1.997kN
(5)Q: 立柱所受剪力:
采用Qw+0.5QE组合
Q=Qw+0.5×QE
=2.688+0.5×1.997
=3.686kN
(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: 15.180cm3
立柱型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度: LT_x=8.000mm
Ix: 立柱型材截面惯性矩: 101.412cm4
τ=Q×Ss×100/(Ix×LT_x)
=3.686×15.180×100/(101.412×8.000)
=6.898N/mm2
τ=6.898N/mm2 < 125.0N/mm2
立柱抗剪强度可以满足
四、立柱与主结构连接
Lct2: 连接处钢角码壁厚: 8.0mm
Jy: 连接处钢角码承压强度: 305.0N/mm2
D2: 连接螺栓公称直径: 12.0mm
D0: 连接螺栓有效直径: 10.4mm
选择的立柱与主体结构连接螺栓为:不锈钢螺栓 A3,A4组 70级
L_L:连接螺栓抗拉强度:320N/mm2
L_J:连接螺栓抗剪强度:245N/mm2
采用SG+SW+0.5SE组合
N1wk: 连接处风荷载总值(N):
N1wk=Wk×B×Hsjcg×1000
=1.000×1.000×3.840×1000
=3840.0N
连接处风荷载设计值(N) :

N1w=1.4×N1wk
=1.4×3840.0
=5376.0N
N1Ek: 连接处地震作用(N):
N1Ek=qEAk×B×Hsjcg×1000
=0.800×1.000×3.840×1000
=3072.0N
N1E: 连接处地震作用设计值(N):
N1E=1.3×N1Ek
=1.3×3072.0
=3993.6N
N1: 连接处水平总力(N):
N1=N1w+0.5×N1E
=5376.0+0.5×3993.6
=7372.8N
N2: 连接处自重总值设计值(N):
N2k=1000×B×Hsjcg
=1000×1.000×3.840
=3840.0N
N2: 连接处自重总值设计值(N):
N2=1.2×N2k
=1.2×3840.0
=4608.0N
N: 连接处总合力(N):
N=(N12+N22)0.5
=(7372.8002+4608.0002)0.5
=8694.4N
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
=2×3.14×10.3602×245/4
=41284.3N
立柱型材种类: Q235 d<=16
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: 5.0mm
XC_y: 立柱局部承压强度: 325.0N/mm2
Ncbl=D2×t×2×XC_y
=12.000×5.0×2×325.0
=39000.0N
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=41284.3N大于立柱型材承压承载力Ncbl=39000.0N
Num1=N/Ncbl
=8694.357/39000.000
=0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=82568.7N
根据选择的螺栓数目，计算立柱型材承压承载能力Ncbl=78000.0N
Nvb=82568.7N > 8694.4N
Ncbl=78000.0N > 8694.4N
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
=117120.0N
117120.0N > 8694.4N

强度可以满足
五、幕墙后锚固连接设计计算
幕墙与主体结构连接采用后锚固技术。
本计算主要依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145-2004。
后锚固连接设计，应根据被连接结构类型、锚固连接受力性质及锚栓类型的不同，对其破坏型态加以控制。本设计只考虑锚栓钢材受拉或受剪破坏类型。并认为锚栓是群锚锚栓。
本工程锚栓受拉力和剪力
V: 剪力设计值:
V=N2
=4608.0N
N: 法向力设计值:
N=N1
=7372.8N
M: 弯矩设计值(N·mm):
e2: 螺孔中心与锚板边缘距离: 50.0mm
M=V×e2
=4608.0×50.0
=230400.0N·m
本设计的锚栓是在拉剪复合力的作用之下工作，所以拉剪复合受力下锚栓或植筋钢材破坏时的承载力，应按照下列公式计算：

式中
---- 群锚中受力最大锚栓的拉力设计值；
---- 群锚中受力最大锚栓的剪力设计值；
---- 锚栓受拉承载力设计值；
---- 锚栓受剪承载力设计值；
---- 锚栓受拉承载力标准值；
---- 锚栓受剪承载力标准值；
---- 锚栓钢材受拉破坏，锚固承载力分项系数；
---- 锚栓钢材受剪破坏，锚固承载力分项系数。
幕墙后锚固连接设计中的锚栓是在轴心拉力与弯矩共同作用下工作，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 当时

② 当时

式中
---- 弯矩设计值（N.m）；
---- 群锚中受力最大锚栓的拉力设计值；
---- 锚栓1及i至群锚形心轴的垂直距离（mm）；
---- 锚栓1及i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离（mm）；
---- 轴力N作用点至受压一侧最外排锚栓的垂直距离（mm）。

锚栓的分布如下图所示：

a----锚栓间距=180.0 (mm)；
b----锚栓间距=160.0 (mm)；
d----锚栓杆、螺杆外螺纹公称直径及钢筋直径=12.0 (mm)；
γR----锚固承载力分项系数；
γRs,N----锚栓钢材受拉破坏，锚固承载力分项系数=1.40；
γRs,V----锚栓钢材受剪破坏，锚固承载力分项系数=1.25；
fstk----锚栓抗拉强度标准值(N)；
NRk,s----锚栓受拉承载力标准值(N)；
NRd,s----锚栓受拉承载力设计值(N)；
VRk,s----锚栓受剪承载力标准值(N)；
VRd,s----锚栓受剪承载力设计值(N)；
L----轴力N作用点至受压一侧最外排锚栓的距离=80.0(mm)；
n----群锚锚栓个数=4 ；
N^hsd----群锚中受力最大锚栓的拉力设计值(N)；
N^hsd=N/n+M·y1/[2×(a/2)2+2×(b/2)2]
=2478.8N；
V^hsd----群锚中承受剪力最大锚栓的剪力设计值(N)；
V^hsd=V/n
=1152.0N；
NRk,s=(π×d2/4)×fstk
=33929.2N；
NRd,s=NRk,s/γRs,N
=24235.1N；
本设计考虑纯剪无杠杆状态，锚栓受剪承载力标准值VRk,s按下式计算：
VRk,s=0.5×(π×d2/4)×fstk
=16964.6N；
VRd,s=VRk,s/γRs,V
=13571.7N；
拉剪复合受力下，锚栓或植筋钢材破坏时的承载力，应按照下列公式计算：
(N^hsd/NRd,s)2+(V^hsd/VRd,s)2≤1
由于 (N^hsd/NRd,s)2+(V^hsd/VRd,s)2<1
锚栓钢材能够满足要求！

六、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8.000mm
L:角焊缝实际长度100.000mm
he:角焊缝的计算厚度=0.7hf=5.6mm
Lw:角焊缝的计算长度=L-2hf=84.0mm
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)
=14.338N/mm2
σn:法向力引起的应力
σn =N/(2×he×Lw×βf)
=6.424N/mm2
τ:剪应力
τ=V/(2×Hf×Lw)
=3.429N/mm2
σ:总应力
σ=((σm+σn)2+τ2)0.5
=21.043
σ=21.043N/mm2≤fhf=160N/mm2
焊缝强度可以满足!
七、幕墙横梁计算
幕墙横梁计算简图如下图所示：

1. 选用横梁型材的截面特性:
选用型材号: XC1\STD5#5JG
选用的横梁材料牌号: Q235 d<=16
横梁型材抗剪强度设计值: 125.000N/mm2
横梁型材抗弯强度设计值: 215.000N/mm2
横梁型材弹性模量: E=2.05×105N/mm2
Mx横梁绕截面X轴(平行于幕墙平面方向)的弯矩(N.mm)
My横梁绕截面Y轴(垂直于幕墙平面方向)的弯矩(N.mm)
Wnx横梁截面绕截面X轴(幕墙平面内方向)的净截面抵抗矩: Wnx=3.004cm3
Wny横梁截面绕截面Y轴(垂直于幕墙平面方向)的净截面抵抗矩: Wny=3.023cm3
型材截面积: A=4.742cm2
γ塑性发展系数，可取1.05
2. 幕墙横梁的强度计算:
校核依据: Mx/γWnx+My/γWny≤f=215.0
(1)横梁在自重作用下的弯矩(kN·m)
横梁上分格高: 0.850m
横梁下分格高: 0.850m
H----横梁受荷单元高(应为上下分格高之和的一半): 0.850m
l----横梁跨度,l=1000mm
GAk: 横梁自重: 900N/m2
Gk: 横梁自重荷载线分布均布荷载标准值(kN/m):
Gk=900×H/1000
=900×0.850/1000
=0.765kN/m