外墙保温抗风压计算书.doc

外墙外保温工程附件
抗风压计算书
一、拉伸粘结强度验算
根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）等规范，外保温粘贴面单位面积的系统组合荷载的理论数据仅为3.0KN/㎡。
耐水状态下EPS板与专用粘结砂浆之间28天拉伸粘结强度为0.1Mpa=100KN/㎡。
考虑粘结砂浆在EPS板上的粘结面积为70%，则600x1200单张板拉伸粘结力为：0.6x1.2x0.7x100=50.4KN
面层重量及可变荷载引起的剪切力为3.0KN/㎡。
600x1200单张板所受剪切力为3.0x0.6x1.2=2.16KN
项目所在地100m高处最大负风压值为2.74KN
安全系数K=拉伸粘接力/（剪切力+负风压引起拉拔力）
K=50.4/（2.16+2.74）=10.3
二、机械锚固强度验算
本工程结构类型为剪力墙结构， 层数为17～21层，其中最高高度为67.2米。根据国家行业标准JGJ149-2003的规定及天津地标DB29-88-2007《节能检测技术规程》要求，单个锚栓至少能提供不少于0.3KN的抗拉强度，在不可预见的情况下，对确保系统的安全性起一定的辅助作用。
（一）、计算参数
项目相关信息如下：
项目所在地：天津
地面粗糙度：C类
设计年限：50年
基本风压：0.5KN/㎡（50年一遇）
抗震烈度：7度
保温板挂高：20m、50m、100m
保温板分格尺寸：a=宽度=1200mm；b=高度=600mm
（二）、20m处保温系统锚栓力学计算
1、20m高度处风荷载计算
由于保温板质量较轻，因此不用考虑地震产生的水平荷载。计算荷载时只考虑负风压产生的拉拔力。
1）、水平风荷载标准值
βgz：阵风系数，取βgz=1.92，按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.5.1
μs：风荷载体型系数，取μs=2.0，按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.3.3
μz：风压高度变化系数，取μz=0.84，按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表72.1
Wo：作用在幕墙上的风荷载标准值0.5KN/㎡，按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附表D.4
Wk：作用在幕墙上的风荷载标准值
Wk=βgz*μs*μz* Wo=1.92x2.0x0.84x0.5=1.61KN/㎡
2）、水平风荷载设计值
rw：风荷载分项系数，取rw=1.4，由于保温系统属于是建筑外维护结构，因此参照相关的幕墙规范风荷载分项系数取值为1.4.
W：作用在幕墙上的风荷载设计值
W= rw*Wk=1.4x1.61=2.25KN/㎡
2、20m处保温锚栓强度校核
由上述风压设计值以及保温板分格尺寸（1200x600mm）可以计算出单块保温板所受的风荷载的大小：
F=a*b*W=1.2x0.6x2.25=1.62KN
普通锚栓强度校核
单个锚栓在不同基材上承载力标准值如下表格：
单个锚栓承载力标准值 单位：KN
基材种类
混凝土
实心混凝土砌块
加气混凝土砌块
DIS8
0.8
0.59
0.48
基材为混凝土时，单块保温板所需要保温锚栓数量：
n=1.25F/0.80=1.25x1.62/0.8=2.5个/㎡
基材为实心混凝土砌块时，单块保温板所需要保温锚栓数量：
n=1.25F/0.59=1.25x162/0.59=3.4个/㎡
基材为实心混凝土砌块时，单块保温板所需要保温锚栓数量：
n=1.25F/0.59=1.25x1.62/0.48=4.2个/㎡
根据单块保温板边缘锚固情况，实际使用个数为5个/㎡，满足要求。
注：1.25为锚栓受荷不均匀系数。
（三）、50m处保温系统锚栓力学计算
1、50m高度处风荷载力学计算
由于保温板质量较轻，因此不用考虑地震产生的水平荷载。计算荷载时只考虑负风压产生的拉拔力。
1）、水平风荷载标准值
βgz：阵风系数，取βgz=1.73，按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.5.1
μs：风荷载体型系数，取μs=2.0，按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.3.3
μz：风压高度变化系数，取μz=1.25，按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.2.1
Wo：作用在幕墙上的风荷载标准值0.5KN/㎡，按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附表D.4
Wk：作用在幕墙上的风荷载标准值
Wk=βgz*μs*μz* Wo=1.73x2.0x1.25x0.5=2.16KN/㎡
2）、水平风荷载设计值
rw：风荷载分项系数，取rw=1.4，由于保温系统属于是建筑外维护结构，因此参照相关的幕墙规范风荷载分项系数取值为1.4.
W：作用在幕墙上的风荷载设计值
W= rw*Wk1.4x2.16=3.02KN/㎡
2、50m处保温锚栓强度校核
由上述风压设计值以及保温板分格尺寸（1200mmx600mm）可以计算出单块保温板所受的风荷载的大小：
F=a*b*W=1.2x0.6x2.25=2.17KN
基材为混凝土时，单块保温板所需要保温锚栓数量：
n=1.25F/0.80=1.25x2.17/0.8=3.4个/㎡
基材为实心混凝土砌块时，单块保温板所需要保温锚栓数量：
n=1.25F/0.59=1.25x2.17/0.59=4.6个/㎡
基材为实心混凝土砌块时，单块保温板所需要保温锚栓数量：
n=1.25F/0.59=1.25x2.17/0.48=5.6个/㎡
根据单块保温板边缘锚固情况，实际使用个数为6个/㎡，满足要求。
注：1.25为锚栓受荷不均匀系数。
（四）、100m处保温系统锚栓力学计算
1、100m高度处风荷载计算
由于保温板质量较轻，因此不用考虑地震产生的水平荷载。计算荷载时只考虑负风压产生的拉拔力。
1）、水平风荷载标准值
βgz：阵风系数，取βgz=1.60，按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.5.1
μs：风荷载体型系数，取μs=2.0，按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.3.3
μz：风压高度变化系数，取μz=1.70，按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.2.1
Wo：作用在幕墙上的风荷载标准值0.5KN/㎡，按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附表D.4
Wk：作用在幕墙上的风荷载标准值
Wk=βgz*μs*μz* Wo=1.60x2.0x1.70x0.5=2.72KN/㎡
2）、水平风荷载设计值
rw：风荷载分项系数，取rw=1.4，由于保温系统属于是建筑外维护结构，因此参照相关的幕墙规范风荷载分项系数取值为1.4.
W：作用在幕墙上的风荷载设计值
W= rw*Wk=1.4x2.72=3.81KN/㎡
2、50m处保温锚栓强度校核
由上述风压设计值以及保温板分格尺寸（1200mmx600mm）可以计算出单块保温板所受的风荷载的大小：
F=a*b*W=1.2x0.6x3.81=2.74KN
基材为混凝土时，单块保温板所需要保温锚栓数量：
n=1.25F/0.80=1.25x2.74/0.8=4.2个/㎡
基材为实心混凝土砌块时，单块保温板所需要保温锚栓数量：
n=1.25F/0.59=1.25x2.74/0.59=5.8个/㎡
基材为实心混凝土砌块时，单块保温板所需要保温锚栓数量：
n=1.25F/0.59=1.25x2.74/0.48=7.1个/㎡
根据单块保温板边缘锚固情况，实际使用个数不少于7个/㎡，满足要求。
注：1.25为锚栓受荷不均匀系数。
（五）、计算结果汇总
建筑高度（m）
20
50
100
计算普通锚栓数量（个/㎡）
混凝土
实心砌块
加气砌块
混凝土
实心砌块
加气砌块
混凝土
实心砌块
加气砌块
2.5
3.4
4.2
3.4
4.6
5.6
4.2
5.8
7.1
实际使用锚栓数量（个/㎡）
5
6
不少于7
以上计算考虑保温板上的负风压全部由锚栓承担，但实际因采用了粘结和锚固结合的方式，一部分负风压可由粘结砂浆抵抗，因此实际使用锚栓数量能满足设计及规范要求。
三、锚固件安装
1、粘贴模数聚苯乙烯泡沫板24小时后开始安装锚固件。
2、凡是三块相邻模数聚苯乙烯泡沫板接触的“T”型接缝处必须设一个锚固件，板中间则根据本方案中的设计要求，如附图所示的布置方式加设锚固件。
3、在基层边缘部位，如转角、洞口、屋顶等，锚固件离边缘距离应小于两倍的模数聚苯乙烯泡沫板厚度或60mm，在这些部位适当增加锚固件数量使靠近边缘一排的锚固件的间距控制在300mm以内。
4、需要安装固定件的部位先用带有直径10mm钻头的冲击钻在基层墙体（不包括找平层）上钻入深度不小于60mm的孔。
5、用手锤把锚固件的胀管打入预先钻好的孔内，保证顶部圆盘与模数聚苯乙烯泡沫板齐平。
6、塑料锚栓应用电动螺丝刀拧紧并使工程塑料膨胀钉的帽子与聚苯板表面平齐或略拧入一些，确保膨胀钉尾部回拧使之与基层充分锚固。

7层以下固定件布置图

8-18层固定件布置图

19-32层固定件布置图