幕墙埋件计算(土建预埋)
基本参数:
1:计算点标高:100m;
2:立柱跨度:L=3000mm;
3:立柱计算间距(指立柱左右分格平均宽度):B=1100mm;
4:立柱力学模型:单跨简支;
5:埋件位置:侧埋;
6:板块配置:中空玻璃;
7:混凝土强度等级:C25;
1.荷载标准值计算:
(1)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用:
qEk=βEαmaxGk/A
=5.0×0.16×0.0005
=0.0004MPa
(2)幕墙受水平荷载设计值组合:
采用Sw+0.5SE组合: ……5.4.1[JGJ102-2003]
q=1.4wk+0.5×1.3qEk
=1.4×0.001468+0.5×1.3×0.0004
=0.002315MPa
(3)立柱单元自重荷载标准值:
Gk=0.0005×BL
=0.0005×1100×3000
=1650N
(4)校核处埋件受力分析:
V:剪力(N);
N:轴向拉力(N);
e0:剪力作用点到埋件距离,即立柱螺栓连接处到埋件面距离(mm);
V=1.2Gk
=1.2×1650
=1980N
N=qBL
=0.002315×1100×3000
=7639.5N
M=e0V
=100×1980
=198000N•mm
2.埋件计算:
校核依据,同时满足以下两个条件:
a:AS≥V/aravfy+N/0.8abfy+M/1.3arabfyz C.0.1-1[JGJ102-2003]
b:AS≥N/0.8abfy+M/0.4arabfyz C.0.1-2[JGJ102-2003]
其中:
AS:锚筋的总截面面积(mm2);
V:剪力设计值(N);
ar:钢筋层数影响系数,二层取1.0,三层取0.9,四层取0.85;
av:钢筋受剪承载力系数,不大于0.7;
fy:锚筋抗拉强度设计值(MPa),按[GB50010]选取,但不大于300MPa;
N:法向拉力设计值(N);
ab:锚板弯曲变形折减系数;
M:弯矩设计值(N•mm);
z:沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离(mm);
另外:
d:锚筋直径(mm);
t:锚板厚度(mm);
fc:混凝土轴心抗压强度设计值(MPa),按[GB50010]选取;
av=(4.0-0.08d)×(fc/fy)0.5 C.0.1-5[JGJ102-2003]
=(4.0-0.08×12)×(11.9/210)0.5
=0.724 因为av>0.7,所以取0.7
ab=0.6+0.25t/d C.0.1-6[JGJ102-2003]
=0.6+0.25×8/12
=0.767
AS=nπd2/4
=4×3.14×122/4
=452.16mm2
V/aravfy+N/0.8abfy+M/1.3arabfyz
=1980/1/0.7/210+7639.5/0.8/0.767/210+198000/1.3/1/0.767/210/110
=81.353mm2≤AS=452.16mm2
N/0.8abfy+M/0.4arabfyz
=7639.5/0.8/0.767/210+198000/0.4/1/0.767/210/110
=87.225mm2≤AS=452.16mm2
所以,预埋件锚筋总截面积可以满足承载力要求。
3.锚板总面积校核:
A:锚板总面积(mm2);
fc:混凝土轴心抗压强度设计值(MPa),按[GB50010]选取;
0.5fcA=0.5×11.9×60000
=357000N
N=7639.5N≤0.5fcA
埋板面积满足要求。
4.锚筋长度计算:
计算依据:
la=1.1×α×(fy/ft)×d C.0.5[JGJ102-2003]
在上面的公式中:
la:受拉钢筋的锚固长度(mm);
ft:混凝土轴心抗拉强度设计值(MPa),按[GB50010]选取,当混凝土强度高于C40时,按C40取值;
fy:锚筋抗拉强度设计值(MPa),按[GB50010]选取;
d:锚筋公称直径(mm);
α:锚筋的外型系数,光圆筋取0.16,带肋筋取0.14;
la=1.1×α×(fy/ft)×d
=1.1×0.16×(210/1.27)×12
=349.228mm
但是,由于锚筋的拉应力设计值小于钢筋抗拉强度设计值,按规范C.0.5第3条规定,锚固长度可适当减小,以不小于15倍锚固钢筋直径为宜,实际选用的锚筋长度为180mm;
基本参数:
1:计算点标高:27m;
2:立柱跨度:L=1050mm;
3:立柱计算间距(指立柱左右分格平均宽度):B=1000mm;
4:立柱力学模型:连续梁;
5:埋件位置:侧埋;
6:板块配置:铝塑复合板;
7:混凝土强度等级:C25;
1.荷载标准值计算:
(1)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用:
qEk=βEαmaxGk/A =5.0*0.12*0.0004=0.00024Mpa
(2)幕墙受水平荷载设计值组合:
采用Sw+0.5SE组合:……5.4.1[JGJ102-2003]
q=1.4wk+0.5*1.3qEk =1.4*0.001379+0.5*1.3*0.00024 =0.002087MPa
(3)立柱单元自重荷载标准值:
Gk=0.0004*BL =0.0004*1000*1050 =420N
(4)校核处埋件受力分析:
V:剪力(N);
N:轴向拉力(N);
e0:剪力作用点到埋件距离,即立柱螺栓连接处到埋件面距离(mm);
V=1.2Gk =1.2*420=504N
N=qBL=0.002087*1000*1050=2191.35N
M=e0V =60*504=30240N•mm
2.拉拔实验拉拔力计算:
计算公式:N拔=2β•(N/2+M/Z)/n
其中:N拔:单个锚固件的拉拔实验值(N);
N:拉力设计值(N);
M:弯矩设计值(N•mm);
n:每排锚固件个数;
Z:上下两排螺栓间距(mm);
β:承载力调整系数;
N=2β•(N/2+M/Z)/n=2*1.25*(2191.35/2+30240/60)/2=1220.25N
在做拉拔实验时,单个锚栓的实验值应不小于N拔。