XX隐框玻璃幕墙设计计算书.docx

XXXXXXXX隐框玻璃幕墙设计计算书 一、设计计算依据：1、XXXXXXXXXX楼建筑结构施工图。2、规范：玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-96；建筑幕墙JG 3035-1996；建筑玻璃应用技术规程JGJ 113-97；建筑结构荷载规范GBJ 50009-01；钢结构设计规范GBJ 17-88。3、工程基本条件(1)、地区类别：C类(2)、基本风压：Wo =0.30 kN/m2(3)、风力取值按规范要求考虑。(4)、地震烈度：7度，设计基本地震加速度值0.10g(5)、年最大温差：80oC(6)、建筑结构类型：Du/H的限值=1/300。 二、设计荷载确定原则:在作用于幕墙上的各种荷载中，主要有风荷载、地震作用、幕墙结构自重和由环境温度变化引起的作用效应等等。在幕墙的节点设计中通过预留一定的间隙，消除了由各种构件和饰面材料热胀冷缩引起的作用效应。所以，作用于垂直立面幕墙的荷载主要是风荷载、地震作用，幕墙平面内主要是幕墙结构自重，其中风荷载引起的效应最大。在进行幕墙构件、连接件和预埋件承载力计算时，必须考虑各种荷载和作用效应的分项系数，即采用其设计值；进行位移和挠度计算时，各分项系数均取1.0，即采用其标准值。1、风荷载根据规范，垂直于幕墙表面上的风荷载标准值，按下列公式(2.1)计算：W k = bz ms mz Wo   ················(2.1)式中: W k -风荷载标准值( KN/m2)； bz-瞬时风压的阵风系数；ms-风荷载体型系数；mz-风荷载高度变化系数，并与建筑的地区类别有关；按建筑结构荷载规范GBJ9取值；W o-基本风压( KN/m2)。按规范要求，进行建筑幕墙构件、连接件和锚固件承载力计算时，风荷载分项系数应取w= 1.4，即风荷载设计值为：W= w W k = 1.4W k    ··············(2.2)2、地震作用幕墙平面外地震作用标准值计算公式如下：qEK =bEamax GkA  ·················(2.3)式中, qEK为垂直幕墙平面的分布水平地震作用；( KN/m2)bE为地震动力放大系数；amax为水平地震影响系数最大值；GkA为单位面积的幕墙结构自重( KN/m2)。按规范要求，地震作用的分项系数取E= 1.3，即地震作用设计值为：qE= E qEK = 1.3 qEK  ·············(2.4)3、幕墙结构自重按规范要求，幕墙结构自重的分项系数取G=1.2。4、荷载组合按规范要求对作用于幕墙同一方向上的各种荷载应作最不利组合。对垂直立面上的幕墙，其平面外的荷载最不利荷载组合为：WK合=1.0 WK + 0.6 qEK   ·············(2.5)W合 =1.0 W + 0.6 qE     ·············(2.6)其中, WK合为组合荷载的标准值( KN/m2)；W合 为组合荷载的设计值( KN/m2)。 三、立柱计算  立柱一（第一处：138系列：标高：45.3m,SL-1根据大厦的建筑结构特点，幕墙立柱悬挂在建筑主体结构上，如图所示。综合考虑幕墙标高、幕墙的横向分格宽度、所选立柱型材、楼层高度以及对立柱的固定方式，以下列情况最为不利，须作立柱强度和刚度的校核。1、部位要素该处玻璃幕墙位于主楼，最大计算标高按45.3 m计，幕墙结构自重Gk/A=500 N/m2，幕墙横向计算分格宽度B=1200 mm。2、力学模型该处每条立柱与主体结构通过钢支座进行连接，最大跨距跨高L=3400mm；采用简支梁力学模型，如图所示。  3、荷载确定按该处幕墙横向分格宽度B，取出一个纵向的计算单元，立柱受均布载作用，荷载取最大值(标高最高处的值)，对C类地区，该处风压高度变化系数为：mz=1.13，阵风系数bz=1.77根据公式(2.1)(2.6)可得： WK=1.13×2×1.77×0.30=1.2(KN/m2)取WK =1.2(KN/m2)W=1.4WK=1.68(KN/m2)qEk=3.0×0.08×500/1000   =0.12(KN/m2)qE=1.3qEK=0.156(KN/m2)WK合=1.0×1.2+0.6×0.12    =1.272(KN/m2)W合=1.0×1.68+0.6×0.156    =1.7736(KN/m2)从而，作用于立柱上的线荷载标准值和设计值分别为:qK=1200/1000×1.072=1.5264(N/mm)q=1200/1000×1.7736=2.12832(N/mm)4、幕墙立柱(CDSL-1)参数:该处幕墙的立柱的横截面参数如下:横截面主惯性矩：             I=4219187 mm4横截面积：                   A=1734.749 mm2弯矩作用方向的净截面抵抗矩： W=58751.5 mm3横截面静矩：                 Sz=61454.12 mm3型材壁厚：                   t=3 mm型材材料为：                 铝合金(6063-T5)；强度设计值为：               f=85.5N/mm2；弹性模量为：                 E=70000 N/mm2。5、立柱强度校核根据JGJ102-96幕墙立柱截面最大应力满足：smax= NA0 + MgW f式中： smax ¾ 立柱中的最大应力 (N/mm2)       N ¾ 立柱中的拉力设计值 (N)       A0 ¾ 立柱净截面面积 (mm2)       M ¾ 立柱弯矩设计值 (N.mm)       g ¾ 塑性发展系数，取为1.05；       W ¾ 弯矩作用方向的净截面抵抗矩；(mm3)该处立柱跨中弯矩值最大，为：M= qL28 =3075393.5(N.mm)立柱承受拉力设计值为：N = 1.2GkA×L×B= 1.2×500×3400×1200/1000000=2448 (N)则：  smax=NA0 + MgW = 24481734.749 +  3075393.51.05×58751.5 =51.3(N/mm2)可见：smax  f 所选立柱的强度满足设计要求。6、立柱刚度校核幕墙立柱最大挠度：umax = 5qkL4384E.I =5×1.5264×34004384×70000×4219187 =8.982(mm)式中： umax ¾ 立柱最大挠度；(mm)       qk  ¾ 立柱承受的标准线荷载；(N/mm)       L  ¾ 立柱长度；(mm)       E  ¾ 立柱材料的弹性模量；(N/mm2)       I  ¾ 立柱横截面主惯性矩；(mm4)    根据规范对立柱刚度要求， 立柱的最大允许挠度为u=L180 且不大于20mm,即，  u=20 mm 可见， umaxu 所选立柱的刚度满足设计要求。四、横梁计算  标高：45.3m,HL-1综合考虑横梁所处位置的标高、幕墙的横向分格宽度、所选横梁型材，以下列情况最为不利，须作横梁强度和刚度的校核。1、部位基本参数 该处幕墙位于主楼；最大标高为45.30m；饰面材料为玻璃，横梁所受到的重力取为GK/A=500 N/m2；横梁的计算长度取B=1200 mm；幕墙的纵向分格高度H= 1800mm。2、力学模型  横梁与立柱相接，相当于两端简支。在幕墙平面内，横梁受到饰面板材的重力作用，可视为均布线荷载qG；qG=1.2 GK/A.H =1.2×500 ×1800/106= 1.08(kN/m)在幕墙平面外，横梁受到风压等荷载作用，其受力面积为上左图阴影部分；其中q是阴影面积承受的最大设计线荷载；q= 1.1824(kN/m)，相应的最大标准线荷载：qK=0.8445 (kN/m)因此横梁是一个双弯构件。3、幕墙横梁(HL-01)参数:该处幕墙横梁的横截面参数如下:横截面积：             A=981.1502 mm2横截面X-X惯性矩：     IX=625950.9 mm4横截面X-X最小抵抗矩： WX=17124.66 mm3横截面Y-Y惯性矩：     IY=341991.9 mm4横截面Y-Y最小抵抗矩： WY=11398.02 mm3横梁的材料为：          铝合金(6063-T5)其强度设计值为：       f=85.5N/mm2；其弹性模量为：         E=70000 N/mm2。4、横梁强度校核根据JGJ102-96幕墙横梁截面最大应力满足：smax= MXg.WX+ MYg.WYf 式中： smax  ¾ 横梁中的最大应力 (N/mm2)MX ¾ 绕X轴(幕墙平面内方向)的弯矩设计值 (N.mm)MY ¾ 绕Y轴(垂直幕墙平面方向)的弯矩设计值 (N.mm)g ¾ 材料塑性发展系数，取为1.05；MX= qG.B28 = 1.08×120028 =194400(N.mm)MY= q.B212 = 1.1824×1200212 =141888(N.mm)则：  smax=MXg.WX+ MYg.WY = 1944001.05×17124.66 +  1418881.05×11398.02 =15.85(N/mm2)可见：smax  f 所选横梁的强度满足设计要求。5、横梁刚度校核该处幕墙横梁最大挠度是umaxY、umaxX二部分的矢量和：umaxY = 2qkB4120EIY =2×0.8445×12004120×70000×341991.9 =1.22(mm)式中： umaxY ¾ 横梁在幕墙平面外的最大挠度；(mm)       qk  ¾ 横梁承受的标准线荷载；(N/mm)       B  ¾ 横梁长度；(mm)       E  ¾ 横梁材料的弹性模量；(N/mm2)       IY  ¾ 横梁横截面主惯性矩(对Y-Y轴)；(mm4)  横梁在幕墙平面内由自重引起的挠度umaxX为：umaxX = 5qGKB4384EIX =5×1.2/1.2×12004384×70000×625950.9 = 0.618(mm)从而，横梁的最大挠度为：umax =umaxX 2+umaxY2 = 1.222 + 0.6182= 1.36(mm)   根据规范对横梁的刚度要求， 横梁的最大允许挠度为u=B/ 180 ，且不大于20mm。即，  u= 5.5556mm 可见， umaxu所选横梁的刚度满足设计要求。 五、玻璃计算  标高:45.3m,6钢化镀膜玻璃)综合考虑玻璃所处位置的标高、玻璃分格宽度和高度以及玻璃的厚度等因素，以下列情况最为不利，须作玻璃的强度校核。该处6钢化镀膜玻璃位于主楼；标高取为45.3 m；幕墙自重按500N/m2计，垂直于玻璃面的组合荷载设计值为1.7736 kN/m2，组合荷载标准值为1.2721kN/m2，所用玻璃长宽尺寸分别为a=1200mm，b=1800mm，玻璃厚度为6mm；玻璃跨中的强度设计值为fg=84 N/mm2。1、强度校核：玻璃板中最大应力根据规范，玻璃在垂直于幕墙平面的风荷载和地震的作用下，其最大应力按下式计算：s max = 6.y.W合.a2t2 式中： smax  ¾ 玻璃中的最大应力 (N/mm2) ¾¾  跨中弯矩系数,0.1046 W合 ¾¾ 组合荷载设计值, kN/m2 a ¾¾  玻璃短边边长, mm t ¾¾  玻璃的厚度, mm则：smax= 6.y.W合.a2t2 = 6×0.1046×1.7736×92021000×62  =26.17(N/mm2)可见：smax  fg 因此所选玻璃跨中的强度满足设计要求。玻璃中部与边缘温度差产生的温度应力，按下式计算：s边=0.74.E.a.m1.m2.m3.m4.(TC-TS)£fg边式中，E¾¾玻璃的弹性模量，取为70000N/mm2；a¾¾玻璃的线膨胀系数，取为0.00001；m1¾¾阴影系数，取为1.3；m2¾¾窗帘系数，取为1.1；m3¾¾玻璃面积系数，取为1.0604；m4¾¾边缘嵌缝材料温度系数，取为0.4；(TC-TS) ¾¾玻璃中间部分与边缘部分的温度差，取为50；fg边 ¾¾玻璃边缘强度设计值，为19.5N/mm2。s边=0.74.E.a.m1.m2.m3.m4.(TC-TS) =0.74×70000×0.00001 ×1.3×1.1×1.0604×0.4×50 =15.7096(N/mm2)可见，s边 £fg边因此玻璃由于中央与边缘温差所产生的应力满足设计要求。 六、结构胶胶形计算  标高:45.3m,D.C.983综合考虑幕墙所处位置的标高、分格宽度和高度等因素，对下列不利处进行结构胶胶形设计(胶厚和胶宽)。该处玻璃幕墙位于主楼，属全隐幕墙；标高为45.3m；风荷载标准值为WK= 1.272kN/m2。年最大温差为DT = 80oC，建筑结构的最大层间变位角为q= 1/267。玻璃体积密度按gG=2.56吨/米3计，线胀系数为a=0.00001，厚度为t=12mm，垂直安装 ，最大宽高尺寸分别为 1200mm，1800mm。采用D.C.983结构胶，结构硅酮密封胶短期强度设计值f1=0 .14N/mm2，结构硅酮密封胶长期强度设计值f2= 0.007N/mm2，结构胶完全固化后在温差效应作用下的最大变位承受能力dT=0.15，结构胶完全固化后在地震效应作用下的最大变位承受能力dE=0.4。1、胶缝宽度(1)、风荷载作用所需胶缝宽度：Cs1=WK.短边2000.f1  =1.272×12002000×0.14  = 5.45(mm)(2)、自重作用所需胶缝宽度：Cs1=t.gG.a.b2000.(a+b).f2=6×0.001×10×2.56×1200×18002000× (1200+1800)×0.007=5.93 (mm)取打胶宽度10mm。2、胶缝厚度(1)、温度效应作用所需胶缝厚度：ts1 =DLdT.(2+dT)=1.620.1×(2+0 .15)= 3.494(mm)其中, ts1 ¾¾ 温度效应作用所需打胶厚度     DL ¾¾ 玻璃的相对位移量(以长边计)DL=L×|a铝-a| × DT        =1800×|0.0000235 -0.00001| ×80         =1.62 (mm)     a铝 ¾¾ 为铝材的线膨胀系数0.0000235。(2)、地震作用所需胶缝厚度：ts2 =y.b.qdE.(2+dE)=0.6×1800×1/3000.4×(2+0.4)=3.76 (mm)其中，y ¾¾ 胶缝变形折减系数,取0.6取打胶厚度为6mm。所以，结构胶胶形设计为：宽度10mm×厚度6mm。 七、幕墙组件的固定块及其间距计算  标高:45.3m,GJK-01综合考虑幕墙所处位置的标高、分格尺寸等因素，对下列不利处进行固定块设计计算。该处幕墙位于主楼，标高取为45.3m，幕墙自重按500N/m2计；标准荷载为WK合= 1.272kN/m2；设计荷载为W合= 1.7736k N/m2。幕墙组件尺寸为a×b为 1200mm×1800mm。固定块为双面的压块，材质为铝合金(6063-T5)，弹性模量为70000N/mm2，抗弯强度设计值为85.5N/mm2；尺寸b1×h×t为50mm×42mm×6.5mm；安装间距不超过d=400mm。每个固定块由1个M6的螺栓固定。1、固定块强度校核螺孔中心至固定块受力顶端的距离L=21mm。固定块的净截面比：A1A0=(50 - 1×6 ) 50= 0.88固定块的截面抵抗矩折减系数取h =1固定块的截面惯性矩：I= b1 12 .t3  = (50 -1×6) 12×6.53=1006.9583(mm4)固定块的截面抵抗矩：Wmin=It/2. h=1006.9583 6.5/2×1=309.8333(mm3)固定块承受荷载的面积为：A=a.d2=1000×4252×10-6 =0.2125(m2)固定块承受荷载设计值为：P=1.5×A.W合 =1.5× 0.2125×1.494×1000=618.375 (N)固定块承受荷载标准值为：PK=1.5×A.WK合 =1.5× 0.2125×1.272×1000=409.2 (N)固定块承受弯矩值为：M=618.375×21= 12985.875(N.mm)对双面固定块，计算强度时其弯矩值应为单面固定块的二倍，从而：M=25971.75(N.mm)固定块的最大应力值为：s=MWmin  =25971.75  309.8333  = 83.825 (N/mm2)<85.5N/mm2可见固定块的强度满足设计要求。2、固定块刚度校核固定块的最大挠度为：u=PK.L33.E.I =409.2×2133×70000×1006.9583 =0.0166(mm)<L/150=21 /150=0.14 (mm)。可见固定块的刚度满足设计要求。3、固定块连接螺栓强度校核能承受的最大拉力为：N=170×1×p×4.917524 =3228.696 (N)P0 =1056.756N从而，N> P0可见其强度满足设计要求。 八、横梁与立柱连接计算 标高:84.8m,HL-1+CDSL-1综合考虑幕墙所处位置的标高、分格尺寸等因素，对下列不利处进行横梁与立柱连接强度计算。该处幕墙位于主楼，标高为45.3m，幕墙自重按GK/A=500N/m2计；设计荷载为W合= 1.7736kN/m2。幕墙分格宽度B=1200mm，横梁上分格高度H1=1800mm。 下分格高度H2=1000mm。 立柱材料为铝合金(6063-T5)，局部壁厚为5mm。横梁材料为铝合金(6063-T5)，局部壁厚为3mm。角码材料为铝合金(6063-T5)，壁厚为4mm。角码由2个M6的螺栓与立柱连接，螺栓承受水平和垂直组合剪切力作用。1、荷载计算(1)、水平荷载：横梁上分格块传到横梁上的力为：N1上=W合.B28 =1.7736×12002×10-38 =186.75(N)横梁下分格块传到横梁上的力为：N1下=W合.B28 =1.7736×12002×10-38 =186.75 (N)从而，N1= N1上+N1下=373.5(N) (2)、垂直荷载：N2=1.2×B/2×H1×GK/A=1.2×1200/2×1800×500×10-6=450(N)(3)、组合荷载：N=N12 + N22= 373.52 + 4502=584.8(N)2、与立柱相连接的螺栓个数n1计算，立柱的局部承压校核：(1)、每个螺栓的承载力：NbV =p×4.917524×120 =2279.08(N)n1=N NbV=584.8 2279.08  =0.26(个)，取n1=2个。(2)、立柱局部承压能力：NbC= n1. d.t.120=2×6×5×120=7200(N)>N=670.8679(N) (3)、角码局部承压能力：NbC= n1. d.t.120=2×6×4×120=5760(N)>N=584.8(N)可见，横梁与立柱的连接满足设计要求。 九、立柱与支座连接计算 标高:45.3m,CDSL-1+GZ-01综合考虑幕墙所处位置的标高、分格尺寸等因素，对下列不利处进行立柱与支座连接强度设计计算。该处幕墙位于主楼，标高取为45.3m，幕墙自重按GK/A=500N/m2计；设计荷载为W合= 1.7736k N/m2。幕墙分格宽度B=12000mm，立柱长度(楼层高度)为H=3400mm。立柱材料为铝合金(6063-T5)，局部承压强度为120N/mm2，立柱连接处壁厚t1=5mm。支座材料为钢材(Q235.t16mm)，局部承压强度为320N/mm2，支座壁厚t2=6mm。立柱的固定方式为双系点，即立柱左右两侧均与支座连接。立柱与支座的连接螺栓：2个M12 。1、荷载计算水平荷载：N1=1.7736×1200×3400×10-3=7236.88(N)垂直荷载：N2=1.2×500×1200×3400×10-6=2448(N)组合荷载：N= 7236.8822 + 24482=7638.8(N)2、螺栓个数计算每个螺栓的承载力：NbV=2×p×10.105624×120 =19249.75(N)n=6117.9  19249.75 =0.317(个)，取2个。3、局部承受能力校核立柱局部承压能力：NbC=2×2×12×5×120=28800(N)>6117.9(N)支座承局部压能力：NbC=2×2×12×6×320=92160(N)>6117.9(N)可见立柱与支座的连接设计安全。 十、支座计算 标高:45.3m,GZ-01综合考虑幕墙所处位置的标高、分格尺寸等因素，对下列不利处进行支座强度设计计算。该处幕墙位于主楼，标高取为45.3m，幕墙自重按Gk/A=500N/m2计；设计荷载为W合= 1.7736k N/m2。幕墙分格宽度B=1200mm，立柱长度(楼层高度)为H=3400mm。选用的支座为GZ-01，其材质为钢材(Q235.t16mm)；支座端部的横截面积A0=1200mm2，横截面抵抗矩Wmin=10000mm3。立柱的固定方式为双系点，即立柱左右两侧均与支座连接。幕墙立柱连接螺栓的中心离支座端部横截面形心的水平距离d1=250mm，垂直距离d2=0mm。1、荷载计算单独一个支座承受如下荷载：水平荷载：N= B×H×W合/2 = 1000×3800×10-6 ×1.494×103/2 =2448(N)垂直荷载：V= B×H×1.2Gk/A /2 = 1200×3400×10-6 ×1.2×500 /2 =1224(N)支座端部横截面所受最大弯矩值为：M= N×d2 +V×d1 =2448×0+1224×250 =306000(N.mm)2、支座强度校核：正应力:s=NA0+M1.05×Wmin  =2448 1200  + 3060001.05×10000  =32.5009(N/mm2)<f=215 N/mm2组合应力:s合=s2+3×(VA)2  =32.50092+3×(12241200)2  =32.868(N/mm2)<1.1×f=236.5 N/mm2可见支座的设计安全。  十一、支座与埋件连接计算 标高:45.3m,支座：GZ-01综合考虑幕墙所处位置的标高、分格尺寸等因素，对下列不利处进行支座与埋件连接强度设计计算。该处幕墙位于主楼，标高取为45.3m，幕墙自重按GK/A=500N/m2计；设计荷载为W合= 1.7736kN/m2。幕墙分格宽度B=1200mm，楼层高度为H=3400mm。立柱的固定方式为双系点，即立柱左右两侧均与支座连接。支座材质为钢材(Q235.t16mm)，与预埋件采用直角焊缝焊接，焊脚高为6mm(焊脚高度在计算时乘0.7)，一个支座的焊接焊缝的有效计算横截面积A0=720mm2，抵抗矩Wmin=42000mm3。幕墙立柱连接螺栓的中心离支座端部焊缝横截面形心的水平距离d1=250mm，垂直距离d2=0mm。1、荷载计算单独一个支座的焊接焊缝承受如下荷载：水平荷载：N=B×H×W合/2 =1200×3400×10-6 ×1.7736×103/2=3618.1(N)垂直荷载：V= B×H×1.2GK/A/2=1200×3400×10-6×1.2×500 /2=1224(N)焊缝受到的最大弯矩值为：M= N×d2 +V×d1 =3618.1×0+1224×250 =306000(N.mm)2、焊缝强度的校核：s合= (sf bf)2+ (tf)2  = (N1.22×A0 + M1.22×Wmin)2+ (VA0)2  =(3168.1.61.22×720+3060001.22×3400)2+(1224720)2  =11.525 (N/mm2)<f=160 N/mm2式中, bf ¾¾1.22为承受静力荷载和间接承受动力载的结构中，正面角焊缝的强度设计值增大系数；可见焊缝强度满足设计要求。 十二、幕墙预埋件计算 标高:45.3m,YMJ-1综合考虑幕墙所处位置的标高、分格尺寸、预埋件的埋设位置、砼标号等因素，对下列不利处进行预埋件设计计算。该处幕墙位于主楼，使用的砼标号为C30，标高取为45.3m，幕墙自重按500N/m2计；标准组合荷载为WK合=1.2721kN/m2；设计组合荷载为W合=1.7736kN/m2。幕墙分格宽度为1200mm，楼层高度为3400mm。锚筋选用I级钢筋，锚筋直径10mm，共4根分2层，外层锚筋间距为90mm；锚板为8mm×300mm×150mm的Q235钢板。固定立柱的螺栓中心至预埋件锚板形心的水平、垂直距离分别为：d1=250mm，d2=0mm。 1、受力分析预埋件采用侧埋形式，如图所示。垂直剪力为:V= B×H×1.2GK/A  =1200×3400×10-6×1.2×500  =2448(N)水平拉力为:N= B×H×W合  =1200×3400×10-6×1.7736×103  =7236.288(N)弯矩为:M=V.d1+N.d2  =2448×250 +7236.288×0  =612000(N.mm)2.锚筋最小截面积计算:当有剪力、法向拉力和弯矩共同作用时,预埋件锚筋按下两式计算,并应大于其最大值：AS=V ar. aV. fY+ N 0.8 ab. fY+M ar. ab. fY.zAS= N 0.8 ab. fY+M 0.4 ar. ab. fY.z式中V¾¾剪力设计值(N);N¾¾法向压力设计值(N);M¾¾弯矩设计值(N.mm);ar ¾¾锚筋层数影响系数;av ¾¾锚筋受剪承载力系数;ab ¾¾锚板弯曲变形折减系数;d¾¾锚筋直径(mm);t ¾¾锚板厚度(mm);z¾¾外层锚筋中心线之间的距离(mm);fc ¾¾混凝土轴心受压强度设计值15(N/mm2);fY ¾¾钢筋抗拉强度设计值210(N/mm2);锚筋层数影响系数ar =1 ；锚板弯曲变形折减系数ab=0.6+0.25td ；=0.6+0.25×8  10=0.8锚筋受剪承载力系数(aV >0.7时,取0.7)aV=(4.0-0.08d)fcfY=(4.0-0.08×10)15210=0.8552从而，取aV=.7AS=V ar. aV. fY+ N 0.8 ab. fY+M ar. ab. fY.z=2448 1×0.7×210+ 7236.288 0.8×0.8×210+612000 1×0.8×210×90  =106.22(mm2)AS= N 0.8 ab. fY+M 0.4 ar. ab. fY.z=7236.288 0.8×0.8×210 +612000 0.4×1×0.8×210×90=134.81(mm2)可见，所需锚筋最小截面积为：134.81(mm2)3.法向压力校核按规范要求法向压力N<0.5fc.A，即：7236.288 (N)<0.5×15 ×45000 =337500(N)4.预埋件锚筋确定选择4f10，锚筋总面积为：4×p×1024 =314.1593(mm2)> 134.81(mm2) 十三、立柱伸缩缝设计计算立柱材料为铝合金(6063-T5)。立柱在年温差影响下的最大变形量为：DL =a.DT.L=0.0000235×80×3380=6.3544(mm)其中，a¾¾ 为铝材的线膨胀系数，0.0000235；DT¾¾年最大温差80；L¾¾ 立柱最大长度3380mm。考虑误差为5mm，取立柱伸缩缝为20mm，20-5=15mm>DL=6.3544mm可见伸缩缝适应年温差变化。十四、幕墙铝板板块计算  标高:45.3m,复合铝板(4mm)综合考虑所采用的板材所处位置的标高、板材分格宽度和高度以及板材的厚度等因素，以下列情况最为不利，须对其强度和刚度进行校核。该处幕墙饰面材质为复合铝板(4mm)，位于主楼；标高为45.3m；幕墙自重按300N/m2计；垂直于板面的组合荷载设计值为 W合= 1.7736kN/m2，组合荷载标准值为WK合= 1.272kN/m2，最大长宽尺寸分别为a= 1200mm，b=1800mm， 板厚度为t=4mm；板的强度设计值为f=34N/mm2，弹性模量为E=40600N/mm2，泊松比v=0.25。1、板的强度和刚度校核：(1)、板强度校核： 板上布置2道横向加强筋，一道竖向加强筋，就板的受力情况可分为D板和E板，D板板中所受到的弯矩值大于E板板中弯矩值；在加强筋处板受到负弯矩作用，在D板和E板相邻处采用其平均负弯矩值来计算。LX =600LY =600LXLY =1 m1=0.032885m01=-0.07277m02=-0.066425f1=0.00237板中受到的最大应力为：s中=6.m1.W合.L2 t2 =6×0.032885×1.7736×0.001×6002 42 = 13.24(N/mm2)式中,m1  为D板中最大弯矩系数。考虑板大挠度影响应力计算的折减系数h=0.64，则(h值是根据q=W合.L41000E.t4 =97.79 ，查表得出)：s中=14.0085×0.64=8.965 (N/mm2)s中<f= 34N/mm2 板在加强筋处的最大应力为：s支1=6.m01.W合. L 2 t2 =6×0.07277×1.772×0.001×6002 42= 21.36(N/mm2)式中, m01  为板在加强筋处的二块D板相交处的最大弯矩系数;考虑板大挠度影响应力计算的折减系数h ，则：s支1=21.36×0.64=13.67 (N/mm2)s支1<f=34 N/mm2同理可得：s支2=11.324 (N/mm2)求s支2 时采用的弯矩系数为m02  为板在D板和E板相交加强筋处的最大弯矩系数的平均值。s支2<f=34 N/mm2可见，板的强度满足设计要求。(2)、板刚度校核D板跨中的挠度u为板中的最大挠度，按下式计算：u=f1. Wk合.L4.10-3 E.t3/12(1-v2) =0.00237×1.272×6004 ×10-3 40600×43/12(1-.252) =1.658(mm)式中，f1¾¾D板中最大挠度系数；考虑板大挠度影响挠度计算的折减系数h=0.64，则(h值是根据q=W K合.a41000E.t4 =97.79 ，查表得出)：u =1.658×0.64=1.061(mm)    板中允许的最大挠度值u为板短边的1/100，并且小于30mm；即：u=5.88mm可见，u£u从而，板中最大挠度满足设计要求。2、加强筋强度和刚度校核选用加强筋材料为铝合金(6063-T5)，主筋名称为铝通30x45x2.5，对弯曲中心轴其横截面参数为：惯  性  矩 I：94479.16mm4 ；抵抗矩 WMIN ：4199.074mm3 ；其弹性模量E：70000N/mm2 ；强度设计值f：85.5N/mm2 。次筋名称为铝通30x45x1，对弯曲中心轴其横截面参数为：惯  性  矩 I：25526mm4 ；抵抗矩 WMIN ：922mm3 ；其弹性模量E：70000N/mm2 ；强度设计值f：85.5N/mm2 。加强筋的布置形式：板短边中间一道，对板的长边等分布设2道。(1)、次筋强度和刚度校核次筋受梯形荷载作用。次筋强度校核M=W合. LY24.(3 LX2 -LY2)  =1.7736×600×0.00124.(3×6002 - 6002)  =1064.3(N.mm)s=M1.05WMIN  =1064.31.05×922  = 1.09(N/mm2)<f=85.5 N/mm2 次筋传到主筋上的集中力为:设计值P=W合4.(2.LX.LY -LY2)  =1.772×0.0014.(2×600×600-6002)  = 159.64(N)标准值PK=WK合4.(2.LX.LY -LY2)  =1.272×0.0014.(2×600×600-6002)  = 114.48(N)次筋刚度校核u=WK合. LY1920.E.I( 25.LX4 -10.LY2.LX2+LY4)  =2.52×600×0.0011920×70000×25526 ×( 25×6004 -10×6002×6002+6004) = 1.0015(mm)<Lx 100= 6.2(mm)，且不超过20mm。(2)、主筋强度和刚度校核主筋受双三角形荷载和次筋传来的集中力P的作用。主筋强度校核M=14.W合. LY3+P.LY  =14 ×1.7736×0.001×6003+159.64×600  = 191558.4(N.mm)s=M1.05WMIN  =191558.41.05×4199.074  =43.44 (N/mm2)<f=85.5 N/mm2 主筋刚度校核u=1E.I.(7.WK合. LY564+ PK.LY3 3) =1 70000×94479.16.(7×1.272×0.001×600564 +114.48×6003 3) =2.323 (mm)<a 100= 11.75(mm)，