1、 甘井子区华东路 130 号及周边宗地改造项目 32#楼幕墙化学锚栓 设 计 计 算 书 计算 : 校核 : 审核 : 大连华威高级建筑师事务所有限公司 二一 五 年四月九日 第 1 页 设计计算书 一、 计算依据及说明 1. 工程概况说明 工程名称 :工程名称 工程所在城市 :大连市 工程所属建筑物地区类别 :C 类 工程所在地区抗震设防烈度 :七度 工程基本风压 :0.65kN/m2 工程强度校核处标高 :10m 2. 设计依据 序号 标准名称 标准号 1 建筑设计防火规范 GB 50016-2014 2 混凝土结构后锚固技术规程 JGJ 145-2013 3 混凝土结构加固设计规范 (附
2、条文说明 ) GB50367-2013 4 建筑结构荷载规范 GB 50009-2012 5 建筑陶瓷薄板应用技术规程 JGJ/T 172-2012 6 铝合金建筑型材隔热型材 GB/T 5237.6-2012 7 建筑工程用索 JG T 330-2011 8 干挂空心陶瓷板 GB/T 27972-2011 9 紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱 GB 3098.1-2010 10 混凝土结构设计规范 GB 50010-2010 11 吊挂式玻幕墙支承装置 JG 139-2010 12 点支式玻幕墙支承装置 JG 138-2010 13 铝合金门窗工程技术规范 JGJ 214-2010 14 建筑
3、抗震设计规范 GB 50011-2010 15 建筑制图标准 GB/T 50104-2010 16 建筑抗震加固技术规程 JGJ/T116-2009 17 建筑玻璃应用技术规程 JGJ 113-2009 18 公共建筑节能改造技术规范 JGJ176-2009 19 建筑用安全玻璃防火玻璃 GB 15763.1-2009 20 陶瓷板 GB/T23266-2009 21 天然花岗石建筑板材 GB/T 18601-2009 22 铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求 YS/T 437-2009 23 平板玻璃 GB11614-2009 24 石材幕墙接缝用密封胶 GB/T 23261-2009
4、25 夹层玻璃 GB15763.3-2009 26 浮法玻璃 GB11614.2-2009 27 搪瓷用冷轧低碳钢板及钢带 GB/T13790-2008 28 耐候结构钢 GB/T4171-2008 第 2 页 29 铝合金建筑型材粉末喷涂型材 GB/T 5237.4-2008 30 铝合金建筑型材电泳涂漆型材 GB/T 5237.3-2008 31 铝合金建筑型材阳极氧化、着色型材 GB/T 5237.2-2008 32 铝合金建筑型材基材 GB/T 5237.1-2008 33 中空玻璃稳态 U值（传热系数）的计算和测定 GB/T 22476-2008 34 塑料门窗工程技术规程 JGJ
5、103-2008 35 建筑玻璃采光顶 JG/T 231-2008 36 建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程 JGJ/T 151-2008 37 铝合金建筑型材氟碳漆喷涂型材 GB/T 5237.5-2008 38 半钢化玻璃 GB/T17841-2008 39 中国地震烈度表 GB/T17742-2008 40 建筑外门窗保温性能分级及检测方法 GB/T8484-2008 41 热轧型钢 GB/T706-2008 42 冷弯型钢 GB/T6725-2008 43 普通装饰用铝塑复板 GB/T22412-2008 44 小单元建筑幕墙 JG/T 217-2008 45 建筑物防雷检测技术规范 GB/
6、T21434-2008 46 铝合金门窗 GB/T 8478-2008 47 民用建筑能耗数据采集标准 JG/T 154-2007 48 不锈钢棒 GB/T 1220-2007 49 百页窗用铝合金带材 YS/T621-2007 50 建筑幕墙用瓷板 JG/T217-2007 51 建筑外窗气密、水密、抗风压性能现场检测方法 JGJ/T 211-2007 52 中空玻璃用复合密封胶条 JC/T 1022-2007 53 铝合金结构设计规范 GB 50429-2007 54 不锈钢和耐热钢牌号及化学成份 GB/T20878-2007 55 建筑用不锈钢绞线 JG/T 200-2007 56 建筑
7、幕墙 GB/T 21086-2007 57 绿色建筑评价标准 GB/T50378-2006 58 铝及铝合金轧制板材 GB/T 3880-2006 59 干挂饰面石材及其金属挂件 JC830 1830 2-2005 60 建筑结构用冷弯矩形钢管 JG/T 178-2005 61 钢化玻璃 GB15763.2-2005 62 建筑隔声评价标准 GB/T50121-2005 63 建筑用隔热铝合金型材穿条式 JG/T 175-2005 64 建筑用硬质塑料隔热条 JG/T 174-2005 65 公共建筑节能设计标准 GB 50189-2005 66 混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓 JG 160-
8、2004 67 钢结构设计规范 GB 50017-2003 68 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ 102-2003 69 中空玻璃 GB/T11944-2002 70 建筑结构可靠度设计统一标准 GB 50068-2001 71 全玻璃幕墙工程技术规程 DBJ/CT 014-2001 第 3 页 72 建筑幕墙抗震性能振动台试验方法 GB/T 18575-2001 73 点支式玻璃幕墙工程技术规程 CECS 127-2001 74 混凝土接缝用密封胶 JC/T 881-2001 75 幕墙玻璃接缝用密封胶 JC/T 882-2001 76 中空玻璃用弹性密封胶 JC/T 486-2001 77
9、玻璃幕墙工程质量检验标准 JGJ/T 139-2001 78 建筑幕墙平面内变形性能检测方法 GB/T 18250-2000 79 紧固件机械性能螺母粗牙螺纹 GB 3098.2-2000 80 紧固件机械性能螺母细牙螺纹 GB 3098.4-2000 81 紧固件机械性能自攻螺钉 GB 3098.5-2000 82 紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱 GB 3098.6-2000 83 紧固件机械性能不锈钢螺母 GB 3098.15-2000 84 建筑用铝型材、铝板氟碳涂层 JG/T133-2000 85 螺纹紧固件应力截面积和承载面积 GB/T 16823.1-1997 3. 基本计算
10、公式 (1).场地类别划分 : 根据地面粗糙度 ,场地可划分为以下类别 : A 类近海面 ,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 ; 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 ; 工程名称 按 C 类地区计算风压 (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 GB50009-2012 8.1.1-2 采用 风荷载计算公式 : w k= gz sl z w 0 其中 : w k-作用在幕墙上的风荷载标准值 (kN/m2) gz-瞬时风压的阵风系数 ,按建筑结构荷载规范 GB500
11、09-2012 条文说明 8.6.1 取定 根据不同场地类型 ,按以下公式计算 : gz=1+2gI 10(z10)(- ) 其中 g 为峰值因子取为 2.5， I10 为 10 米高名义湍流度 ,为地面粗糙度指数 A 类场地 : I 10=0.12 , =0.12 B 类场地 : I 10=0.14 , =0.15 C 类场地 : I 10=0.23 , =0.22 D 类场地 : I 10=0.39 , =0.30 第 4 页 z-风压高度变化系数 ,按建筑结构荷载规范 GB50009-2012 取定 , 根据不同场地类型 ,按以下公式计算 : A 类场地 : z=1.284(Z10)0.
12、24 B 类场地 : z=1.000(Z10)0.30 C 类场地 : z=0.544(Z10)0.44 D 类场地 : z=0.262(Z10)0.60 本工程属于 C 类地区 sl-风荷载体型系数 ,按建筑结构荷载规范 GB50009-2012 取定 w 0-基本风压 ,按全国基本风压图 ,大连市地区取为 0.65kN/m2 (3).地震作用计算 : q EAk= E max G Ak 其中 : q EAk-水平地震作用标准值 E-动力放大系数 ,按 5.0 取定 max-水平地震影响系数最大值 ,按相应设防烈度取定 : 6 度 (0.05g): max=0.04 7 度 (0.1g):
13、max=0.08 7 度 (0.15g): max=0.12 8 度 (0.2g): max=0.16 8 度 (0.3g): max=0.24 9 度 (0.4g): max=0.32 大连市地区设防烈度为七度 ,根据本地区的情况 ,故取 max=0.08 G Ak-幕墙构件的自重 (N/m2) (4).荷载组合 : 结构设计时，根据构件受力特点，荷载或作用的情况和产生的应力 (内力 )作用方向，选用最不利的组合，荷载和效应组合设计值按下式采用： 第 5 页 GS G+ w wS w+ E ES E+ T TS T 各项分别为永久荷载：重力；可变荷载：风荷载、温度变化；偶然荷载：地震 水平荷
14、载标准值 : q k=W k+0.5q EAk，维护结构荷载标准值不考虑地震组合 水平荷载设计值 : q=1.4 W k+0.51.3q EAk 荷载和作用效应组合的分项系数 ,按以下规定采用 : 对永久荷载采用标准值 作为代表值，其分项系数满足： a.当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合，取 1.2；对有永久荷载效应控制的组合，取 1.35 b.当其效应对结构有利时：一般情况取 1.0； 可变荷载根据设计要求选代表值，其分项系数一般情况取 1.4 二、 荷载计算 1. 风荷载标准值计算 W k: 作用在幕墙上的风荷载标准值 (kN/m2) z : 计算高度 10m z: 10m
15、高处风压高度变化系数 (按 C 类区计算 ): (GB50009-2012 条文说明 8.2.1) z=0.544(z10)0.44=0.544 由于 0.5442.05,取 gz=2.05 (GB50009-2012 条文说明 8.1.1) sp1:局部正风压体型系数 sn1:局部负风压体型系数 ,通过计算确定 sz:建筑物表面正压区体型系数，按照 (GB50009-2012 8.3.3)取 1 sf:建筑物表面负压区体型系数，按照 (GB50009-2012 8.3.3-2)取 -1 对于封闭式建筑物，考虑内表面压力，按照 (GB50009-2012 8.3.5)取 -0.2 或 0.2
16、第 6 页 A v:立柱构件从属面积取 2.6475m2 A h:横梁构件从属面积取 0.6885m2 sa:维护构件面板的局部体型系数 s1z= sz+0.2 =1.2 s1f= sf-0.2 =-1.2 维护构件从属面积大于或等于 25m2的体型系数计算 s25z= sz 0.8+0.2 (GB50009-2012 8.3.4) =1 s25f= sf 0.8-0.2 (GB50009-2012 8.3.4) =-1 对于直接承受荷载的面板而言，不需折减有 saz=1.2 saf=-1.2 同样，取立柱面积对数线性插值计算得到 savz= sz+( sz 0.8- sz)log(A v)1
17、.4 +0.2 =1+(0.8-1)0.4228361.4 +0.2 =1.13959 savf= sf+( sf 0.8- sf)log(A v)1.4 -0.2 =-1+(-0.8)-(-1)0.4228361.4 -0.2 =-1.13959 按 照以上计算得到 对于面板有 : sp1=1.2 sn1=-1.2 对于立柱有 : 第 7 页 svp1=1.13959 svn1=-1.13959 对于横梁有 : shp1=1.2 shn1=-1.2 面板正风压风荷载标准值计算如下 W kp= gz sp1 z W 0 (GB50009-2012 8.1.1-2) =2.051.20.650.
18、65 =1.03935 kN/m2 W kp-3kN/m2,取 W kn=-3kN/m2 同样，立柱正风压风荷载标准值计算如下 W kvp= gz svp1 z W 0 (GB50009-2012 8.1.1-2) =2.051.139590.650.65 =0.987032 kN/m2 W kvp-3kN/m2,取 W kvn=-3kN/m2 同样，横梁正风压风荷载标准值计算如下 W khp= gz shp1 z W 0 (GB50009-2012 8.1.1-2) =1.03935 kN/m2 W khp-3kN/m2,取 W khn=-3kN/m2 2. 风荷载设计值计算 W: 风荷载设
19、计值 : kN/m2 w : 风荷载作用效应的分项系数： 1.4 按玻璃幕墙工程技术规范 JGJ 102-2003 5.4.2 条规定采用 面板风荷载作用计算 Wp= wWkp=1.43=4.2kN/m2 Wn= wWkn=1.4(-3)=-4.2kN/m2 立柱风荷载作用计算 Wvp= wWkvp=1.43=4.2kN/m2 Wvn= wWkvn=1.4(-3)=-4.2kN/m2 横梁风荷载作用计算 Whp= wWkhp=1.43=4.2kN/m2 Whn= wWkhn=1.4(-3)=-4.2kN/m2 3. 水平地震作用计算 GAK: 面板平米重量取 0.3072kN/m2 max:
20、水平地震影响系数最大值 :0.08 qEk: 分布水平地震作用标准值 (kN/m2) qEk= E maxGAK (JGJ102-2003 5.3.4) =50.080.3072 =0.12288kN/m2 rE: 地震作用分项系数 : 1.3 qEA: 分布水平地震作用设计值 (kN/m2) qEA=rEqEk =1.30.12288 =0.159744kN/m2 4. 荷 载组合计算 幕墙承受的荷载作用组合计算，按照规范，考虑正风压、地震荷载组合 : Szkp=Wkp =3kN/m2 Szp=Wkp w+qEk E E =31.4+0.122881.30.5 =4.27987kN/m2 考
21、虑负风压、地震荷载组合 : Szkn=Wkn =-3kN/m2 Szn=Wkn w-qEk E E =-31.4-0.122881.30.5 第 9 页 =-4.27987kN/m2 综合以上计算，取绝对值最大的荷载进行强度演算 采用面板荷载组合标准值为 3kN/m2 面板荷载组合设计值为 4.27987kN/m2 立柱承受风荷载标准值为 3kN/m2 横梁承受风荷载标准值为 3kN/m2 三、 化学锚栓计算 1. 锚栓计算信息描述 V: 剪力设计值 : V=1588.5N 水平剪力设计值 Vh = 0N N: 法向力设计值 : N=5731.84N e2: 锚栓中心与锚板平面距离 : 0mm
22、 My: 弯矩设计值 (N.mm): My=Ve2 =1588.50 =0N.mm T: 扭矩设计值 (N.mm): 0N.mm 当前计算锚栓类型 : 化学锚栓 FHB-A 10*60/10 锚栓材料类型 : 不锈钢锚栓 -A2-70 锚栓直径 : 12mm 锚栓底板孔径 : 13mm 锚栓处混凝土开孔直径 : 14mm 锚栓有效锚固深度 : 120mm 锚栓底部混凝土级别 : 混凝土 -C25 底部混凝土为开裂混凝土 底部混凝土基材厚度 : 400mm 混凝土开裂及边缘配筋情况 : 1 锚栓锚固区混凝土配筋描述 : 其它情况 2. 锚栓承受拉力计算 锚栓布置示意图如下 : d :锚栓直径 12mm df:锚栓底板孔径 13mm 在拉力和弯矩共同作用下 ,锚栓群有两种可能的受力形式。 1 23 470501005070550 50 100 50 550200200化学锚栓布置示意图
