建筑幕墻結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)主講人：李叢叢杉QQ:33226023手機(jī)：187018824625.幕墻橫梁結(jié)構(gòu)構(gòu)計(jì)算板荷載向橫梁梁的傳遞橫梁內(nèi)力橫梁撓度承重力性能橫梁截面設(shè)計(jì)計(jì)橫梁最小壁厚厚6.幕墻立柱結(jié)構(gòu)構(gòu)計(jì)算立柱的力學(xué)模模型多跨連續(xù)梁鉸鉸接點(diǎn)立柱撓度立柱截面設(shè)計(jì)計(jì)玻璃肋計(jì)算立柱最小壁厚厚鋼構(gòu)件設(shè)計(jì)7.埋件計(jì)算1、預(yù)埋件-平板埋件1）荷載（拉壓壓力、剪力、、彎矩）2）埋件構(gòu)造（（鋼筋、鋼板板、錨板）3）主體混凝土土性能參數(shù)4）計(jì)算結(jié)果承載力極值法向拉力設(shè)計(jì)計(jì)值N＝＝4.3kN彎矩設(shè)計(jì)值M＝1.329kN·m剪力設(shè)計(jì)值V＝63.9kN受力直錨筋的的層數(shù)n＝＝2層層每層直錨筋的的根數(shù)、直徑徑為：2ΦΦ12直錨筋的間距距b1＝＝100mm沿剪力方向最最外層錨筋中中心線之間的的距離z＝＝100mm常用埋件計(jì)算算例題：錨板厚度t＝10mm錨板寬度B＝300mm錨板高度H＝180mm錨板的彎曲變變形折減系數(shù)數(shù)αb混凝土強(qiáng)度等等級：C30fc＝14.3N/mm筋的抗拉強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值fy＝300N/mm錨筋的總截面面面積As驗(yàn)算當(dāng)有剪力、法法向拉力和彎彎矩共同作用用時，應(yīng)按混混凝土規(guī)范式式10.9.1－2及及式10.9.1－－2兩個公式計(jì)算算，并取其中中的較大值：：As≥V/αr/αv/fy+N/0.8/αb/fy+M/1.3/αr/αb/fy/zAs≥N/0.8/αb/fy+M/0.4/αr/αb/fy/z錨筋的受剪承承載力系數(shù)ααv按混混凝土規(guī)范式式10.9.1－5計(jì)計(jì)算：αv＝(4.0-0.08*d)*(fc/fy)^0.5＝＝(4.0-0.08*12)*(14.3/300)^0.5＝0.66錨板的彎曲變變形折減系數(shù)數(shù)αb按按混凝土規(guī)范范式10.9.1－6計(jì)算：αb＝0.6+0.25*t/d＝0.6+0.25*10/12＝＝0.81當(dāng)錨筋層數(shù)n＝2時，錨筋筋層數(shù)影響系系數(shù)αr＝＝1.00錨筋的總截面面面積As＝2*2*π*(12/2)^2＝452mmAs1＝＝V/αr/αv/fy+N/0.8/αb/fy+M/1.3/αr/ααb/fy/zAs1＝63944/1.00/0.66/300+4274/0.8/0.81/300+1329292/1.3/1.00/0.81/300/100＝321+22+42＝385mm≤As＝452mmAs2＝N/0.8/αb/fy+M/0.4/αr/αb/fy/zAs2＝4274/0.8/0.81/300+1329292/0.4/1.00/0.81/300/100＝22+137＝159mm≤As＝452mm錨筋間距和和錨筋至構(gòu)構(gòu)件邊緣的的距離按混凝土規(guī)規(guī)范第10.9.6條，，對受剪預(yù)預(yù)埋件，其其錨筋的間間距b、、b1不不應(yīng)大于300mm，且b1不應(yīng)應(yīng)小于6d和70mm；錨筋至至構(gòu)件邊緣緣的距離c1，不不應(yīng)小于6d和和70mm，b、、c不應(yīng)應(yīng)小于3d和45mm。。即：b、、b1≤≤300mm，b、c≥≥45mm，b1、c1≥≥72mm錨板的構(gòu)造造要求錨板的厚度度宜大于錨錨筋直徑的的0.6倍。受受拉和受彎彎預(yù)埋件的的錨板厚度度尚宜大于于b/8。。錨板的厚度度t＝＝10mm＞Max{0.6d,b/8}＝＝Max{7.2,6.3}＝＝7.2mm錨筋中心至至錨板邊緣緣的距離t1＞＞Max{2d,20}＝24mm錨板最小寬寬度Bmin＝＝1*50+2*24mm＝98mm≤≤B＝＝300mm，，滿足要求求。錨板最小高高度Hmin＝＝1*100+2*24mm＝148mm≤H＝180mm，滿足足要求。當(dāng)錨筋直徑徑不大于20mm時，宜宜采用壓力力埋弧焊。。HRB335級級、HRB440級級鋼筋采采用手工焊焊時，焊縫縫高度不宜宜小于0.6d＝＝7mm。鋼結(jié)構(gòu)埋件件計(jì)算舉例例：鋼結(jié)構(gòu)天幕幕采光頂埋埋件計(jì)算預(yù)埋件EM01計(jì)算受力節(jié)點(diǎn)見見下圖，在在樓板處為為鉸接支座座。-槽式埋件1）荷載（拉拉壓力、剪剪力、彎矩矩）2）埋件構(gòu)造造、分類（（鋼板槽、、錨筋）3）主體混凝凝土性能參參數(shù)4）計(jì)算結(jié)果果承載力極值值ParticularqualityfeaturesassociatedwithHALFENcast-inchannelsare:highbearingloadsupto32kNor108kN/msmalledgedistancesofminimum5cmeasytoadjustassemblywithoutnoiseanddirtofficiallyapprovedforstaticanddynamicloadsahighdegreeofcorrosionprotectionavailablebothinstainlesssteelandhot-dipgalvanized2、后置埋件件-平板埋件1）荷載（拉拉壓力、剪剪力、彎矩矩）2）埋件構(gòu)造造（錨栓、、鋼板）化學(xué)錨固機(jī)械錨固3）主體混凝凝土性能參參數(shù)4）計(jì)算結(jié)果果承載力極值值化學(xué)錨栓選選型：慧魚化學(xué)錨錨栓設(shè)計(jì)參參數(shù)膨脹螺栓螺栓材料常常用材料料：Q215、Q235、25和45號鋼，對于于重要的或或特殊用途途的螺紋聯(lián)聯(lián)接件，可可選用15Cr，20Cr，40Cr，15MnVB，30CrMrSi等機(jī)械性能能較高的合合金鋼。-復(fù)雜后置埋埋件通過鋼板焊焊接組合形形成。焊縫計(jì)算：：焊縫驗(yàn)算（1）計(jì)算說明明由于角鋼的的翼緣的側(cè)側(cè)向剛度較較低，一般般不考慮其其承受剪力力，故全部部剪力由腹腹板上的一一條長110mm的焊縫承擔(dān)擔(dān)，彎矩和和拉力則由由全部焊縫縫來承擔(dān)。。（2）焊縫有效效截面的幾幾何參數(shù)hf：焊縫高度度，取hf=8mmtmin：被焊接的的兩塊鋼板板中，厚度度最小的鋼鋼板厚度，，取tmin=8mmhfmax：允許焊縫縫最大高度度hfmax=1.2tmin=1.2×8=9.6mmtmax：被焊接的的兩塊鋼板板中，厚度度最大的鋼鋼板厚度，，取tmax=8mmhfmin：允許焊縫縫最小高度度hfmin=1.5tmax^0.5=1.5×8^0.5=4.2mmhfmin=4.2mm＜hf=8mm＜hfmax=9.6mmL1：豎向焊縫縫有效長度度L1=110-10=100mmA1：豎向焊縫縫計(jì)算截面面面積A1=0.7hf·L1=0.7×8×100=560mm2整個焊縫的的總截面特特性面積A=1680mm慣性矩I=2268800mm4抵抗矩W=32448mm3（3）焊縫強(qiáng)度度驗(yàn)算σ：由彎矩矩和拉力產(chǎn)產(chǎn)生的垂直直于焊縫長長度方向的的應(yīng)力=18.9N/mm2＜ffw=160N/mm2σ1：由彎矩和和拉力產(chǎn)生生的垂直于于焊縫長度度方向的豎豎向焊縫應(yīng)應(yīng)力σ1=σ=18.9N/mm2τ1：由剪力產(chǎn)產(chǎn)生的豎向向焊縫剪應(yīng)應(yīng)力τ1=V3/2A1=4.627×103/2/560=4.13N/mm2β：正面角角焊縫的強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值值提高系數(shù)數(shù)，取β=1.22=16N/mm2＜ffw=160N/mm2焊縫滿足設(shè)設(shè)計(jì)要求。。8.連接件計(jì)算算1、上墻件-框架式幕墻墻上墻件材料：鋼板板螺栓調(diào)節(jié)件連接壁厚荷載計(jì)算（1）M12螺栓承受的的剪力V1：M12螺栓承受的的豎直方向向剪力V1=N=4.627KN（見第四章章第二節(jié)））V2：M12螺栓承受的的水平方向向剪力V2=2V=2×6.751=13.5KN（見第四章章第二節(jié)））V：M12螺栓承受的的剪力V==14.271KN（2）焊縫承受受的荷載V3：焊縫承受受的豎直方方向剪力V3=V1=4.627KNM：焊縫受到到的彎矩作作用M=V3·d1=4.627×0.08=0.37KN·mN：焊縫承受受的拉力N=V2=13.5KN3、M12螺栓驗(yàn)算n：螺栓個數(shù)數(shù)，n=2nV：每個螺栓栓剪切面數(shù)數(shù)A0：M12螺栓有效面面積,取A0=84.3mm2NVb：M12螺栓的抗剪剪能力NVb=n·nV·A0·fV=2×2×84.3×245=82614N＞V=14271NM12不銹鋼螺栓栓滿足設(shè)計(jì)計(jì)要求。立柱局部抗抗壓承載力力d：M12螺栓孔徑，，取d=12mm∑t：穿過立柱柱的總壁厚厚∑t=2t=2×2.5=5mmn：螺栓個數(shù)數(shù)，n=2NCb：立柱局部部承壓能力力NCb=n·d·∑t·fab=2×12×5×120.0=14400N＞V=14271N立柱局部承承壓能力滿滿足設(shè)計(jì)要要求。-單元板上墻墻件材料：鋼板板、鋁板螺栓調(diào)整螺栓連接壁厚N1:連接處水平平總力(N):Nl=q1×Hsjcg=5.536×3900=21590.400kN/mN2:連接處自重重總值設(shè)計(jì)計(jì)值(N):N2=3089.0NN:連接處總合合力(N):N=(N12+N22)0.5=(21590.4002+3089.0002)0.5=22810.257ND2:連接不銹鋼鋼螺栓（A2-70）直徑:12.000mmD0:連接螺栓有有效直徑:10.360mmNvb:不銹鋼螺栓栓的承載能能力:Nv:連接處剪切切面數(shù):1Nvb=Nv×3.14×D02×fv/4=1×3.14×10.3602×245/4=20642.000NNum1:立梃與建筑筑物主結(jié)構(gòu)構(gòu)連接的螺螺栓個數(shù):Num1=N/Nvb=22810.257/20642.000=1.105個設(shè)計(jì)有4個（公、母母料上各有有2個獨(dú)立受力力的螺栓）），受力可可以滿足要要求。不銹鋼螺栓栓驗(yàn)算Ncbl:立梃型材（（6063-T5）壁抗承壓壓能力(N):D2:連接螺栓直直徑:12.000mmNv:連接處剪切切面數(shù):4t:立梃局部壁壁厚:5.000mm(螺栓處局部部加厚)+6.0mm(鋁合金卡塊塊)=11.0mm(如圖中標(biāo)注注)Ncbl=D2×fce×t×Num1=12.000×120×11.000×4.000=63360.0N63360.000N≥22810.257N鋁立柱局部部承壓強(qiáng)度度可以滿足足。Ncbg:鋁合金掛碼碼型材(Q235)壁抗承壓能能力(N):Lct2:連接處鋁合合金掛碼壁壁厚:12.000mmNcbg=D2×fce×Lct2×Num1=12.000×120×12.000×4.000=69120.000N69120.000N≥22810.257N鋁合合金金掛掛碼碼局局部部承承壓壓強(qiáng)強(qiáng)度度可可以以滿滿足足。鋁合合金金連連接接件件驗(yàn)驗(yàn)算算2、耳耳板板1）荷荷載載2）截截面面尺尺寸寸3）銷銷軸軸形形式式4）焊焊縫縫尺尺寸寸5）計(jì)計(jì)算算結(jié)結(jié)果果3、五五金金件件1）荷荷載載2）截截面面尺尺寸寸3）銷銷軸軸形形式式4）焊焊縫縫尺尺寸寸5）計(jì)計(jì)算算結(jié)結(jié)果果-門、、窗窗五五金金鎖點(diǎn)計(jì)計(jì)算算傳動動計(jì)計(jì)算算1、幕墻墻承受受荷荷載載計(jì)計(jì)算算風(fēng)荷荷載載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值的的計(jì)計(jì)算算方方法法參考考天天津津國國際際貿(mào)貿(mào)易易中中心心項(xiàng)項(xiàng)目目風(fēng)風(fēng)洞洞實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)報報告告，，按按最最大大風(fēng)風(fēng)壓壓值值：：wk=4.1KPa=4100Pa，校校核核鎖鎖點(diǎn)點(diǎn)時時的的玻玻璃璃面面密密度度取取G=0.014X25.6=0.358kPa；開啟啟窗窗鎖鎖點(diǎn)點(diǎn)計(jì)計(jì)算算基本本參參數(shù)數(shù)：：1：分分格格尺尺寸寸：：1500mm×700mm(1)風(fēng)荷荷載載作作用用：：qwk：風(fēng)風(fēng)荷荷載載線線分分布布最最大大荷荷載載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值(N/mm2)；wk：風(fēng)風(fēng)荷荷載載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值(MPa)；qwk=wk=0.004100N/mm2(2)水平平地地震震作作用用：：qEAk：垂垂直直于于幕幕墻墻平平面面的的分分布布水水平平地地震震作作用用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值(MPa)；βE：動動力力放放大大系系數(shù)數(shù)，，取取5.0；αmax：水水平平地地震震影影響響系系數(shù)數(shù)最最大大值值，，取取0.12；Gk：幕幕墻墻構(gòu)構(gòu)件件的的重重力力荷荷載載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值(N)，(含面面板板和和框框架架)；A：幕幕墻墻平平面面面面積積(mm2)；qEAk=βEαmaxGk/A………5.3.4[JGJ102-2003]=5×0.12×0.000358=0.00021MPaqEk：水水平平地地震震作作用用線線荷荷載載集集度度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值(N/mm)；B：開開啟啟扇扇分分格格寬寬度度(mm)；qE：水水平平地地震震作作用用線線荷荷載載集集度度設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值值(N/mm)；qE=1.3qEk=1.3×0.00021=0.00028N/mm2(3)幕墻墻受受荷荷載載集集度度組組合合：：用于于強(qiáng)強(qiáng)度度計(jì)計(jì)算算時時，，采采用用Sw+0.5SE設(shè)計(jì)計(jì)值值組組合合：：………5.4.1[JGJ102-2003]q=1.4qkw+0.5qE=1.4×0.0041+0.5×0.00028=5.88kN/m2N=5.88×0.7×1.5=6.17kN2、窗窗扇扇受受力力計(jì)計(jì)算算作用用鎖鎖點(diǎn)點(diǎn)剪剪力力許許用用值值為為[V]=1200N.窗扇扇為為上上懸懸開開啟啟，，六六點(diǎn)點(diǎn)鎖鎖設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)，，在在閉閉合合狀狀態(tài)態(tài)時時，，鎖鎖點(diǎn)點(diǎn)受受力力如如下下：：其中中：：計(jì)算算荷荷載載方方程程：：QX1=(1/2X0.5+4/5X1.2+1.5)V3V3=6170/(1/2X0.5+4/5X1.2+1.5)=2276N所以以單單點(diǎn)點(diǎn)剪剪力力V=V3/2=2276/2=1138N<1200N.通過過。。六點(diǎn)點(diǎn)鎖鎖點(diǎn)點(diǎn)滿滿足足使使用用要要求求?。?點(diǎn)駁駁件件點(diǎn)駁駁爪爪點(diǎn)駁駁頭頭支撐撐螺螺栓栓駁接接頭頭詳詳細(xì)細(xì)計(jì)計(jì)算算采用用T系列列駁駁接接頭頭,根據(jù)據(jù)提提供供的的技技術(shù)術(shù)資資料料及及產(chǎn)產(chǎn)品品的的等等強(qiáng)強(qiáng)度度設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)理理念念,在本本計(jì)計(jì)算算中中只只驗(yàn)驗(yàn)算算其其薄薄弱弱截截面面。螺栓栓強(qiáng)度度等等級級為為A2-70，Ф14螺栓的小徑為為D1=11.835mmA0=π×11.8352/4=110mm2螺栓抗剪強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值fv為245N/mm2螺栓抗拉強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值ft為320N/mm2螺栓抗拉承載載力為Ncb＝A0ft＝＝35.20kN螺栓抗剪承載載力為Nvb＝Afv＝37.71kN承重駁接頭所所受拉力為Fy＝0.66kN<Ncb＝35.20kN螺栓所受面內(nèi)內(nèi)剪力為Vi＝(Fx2+Fz2)1/2＝(0.392+0.182)1/2＝0.43kN<Nvb＝37.71kN所受附加彎矩為(面內(nèi)剪力產(chǎn)生生)M=Vi×e=0.43×1000×62mm=25800N.m其中e=32+2+36.5-8-1.14/2=62mm螺栓所受拉應(yīng)應(yīng)力為σ＝Fy/A0+M/(D3/32)＝0.66×1000/110+25800/(143/32)＝306.87N/mm2<ft＝320N/mm2螺栓所受剪應(yīng)應(yīng)力為τ＝Vi/A＝0.43×1000/(142×π/4)＝2.79N/mm2<fv＝245N/mm2由于[(τ/fv)2+(σ/ft)2]1/2＝[(2.79/245)2+(306.87/320)2