=111.109KN; VRd,cp=VRk,cp/γRcp =61.727KN; VRd,cp>=Vgsd 混凝土剪撬破壞承載力滿足要求! G.拉剪復合受力承載力 拉剪復合受力下,混凝土破壞時的承載力,應按照下列公式計算: (Nhsd/NRd,s)2+(Vhsd/VRd,s)2 =0.12<1 錨栓鋼材能夠滿足要求! (Ngsd/NRd,c)1.5+(Vgsd/VRd,c)1.5 =0.542<1 混凝土能夠滿足要求! 十、幕墻預埋件焊縫計算 法向力設設計值N:11969.9N 剪力設計值V:2332.8N 彎矩M:163296.0N·mm 焊縫參數: 焊接形式:L型圍焊 水平焊縫長度Lx:56.0mm 豎直焊縫長度Ly:90.0mm 焊角高度hf:6.0mm 角焊縫的計算厚度:he=0.707×hf=4.2mm 焊縫特性參數計算: 有效面積: A=he×(Lx-2×hf)+he×(Ly-2×hf) =4.2×(56.0-2×6.0)+4.2×(90.0-2×6.0) =517.5mm2 形心到豎直焊縫軸線距離: dx=(Lx-2×hf)×(Lx-he)/(2×(Lx-2×hf+Ly-2×hf)) =(56.0-2×6.0)×(56.0-4.2)/(2×(56.0-2×6.0 +90.0-2×6.0)) =9.3mm 形心到水平焊縫軸線距離: dy=(Ly-2×hf)×(Ly-he)/(2×(Lx-2×hf+Ly-2×hf)) =(90.0-2×6.0)×(90.0-4.2)/(2×(56.0 -2×6.0+90.0-2×6.0)) =27.4mm Ix=he×[(Lx-2×hf)×dy2+he2×(Lx-2×hf)/12+(Ly-2×hf)3/12+(Ly-2×hf)×((Ly-he)/2-dy)2] =4.2×[(56.0-2×6.0)×27.42+4.22×(56.0-2×6.0)/12+(90.0 -2×6.0)3/12+(90.0-2×6.0)×((90.0-4.2)/2-27.4)2] =387439.5mm4 Iy=he×[(Ly-2×hf)×dx2+he2×(Ly-2×hf)/12+(Lx-2×hf)3/12+(Lx-2×hf)×((Lx-he)/2-dx)2] =4.2×[(90.0-2×6.0)×9.32+4.22×(90.0-2×6.0)/12+(56.0 -2×6.0)3/12+(56.0-2×6.0)×((56.0-4.2)/2-9.3)2] =110528.3mm4 J=Ix+Iy =387439.5+110528.3 =497967.7mm4 根據《鋼結構設計規范》GB50017-2003 公式7.1.3-1、7.1.3-2和7.1.3-3計算 βf:角焊縫的強度設計值增大系數,取值為:1.22 σm:彎矩引起的正應力: σm=M×(LX-(dx+he/2))/J =163296.0×(56.0-(9.3+4.2/2))/497967.7 =14.608N/mm2 σn:正應力 σn=N/A =11969.9/517.5 =23.129N/mm2 τM:彎矩引起的剪應力: τM=M×(Ly-(dy+he/2))/J =163296.0×(90.0-(27.4+4.2/2))/497967.7 =19.828N/mm2 τV:剪力引起的剪應力: τV=V/A =2332.800/517.524 =4.508N/mm2 總正應力σf=σM+σN =37.737N/mm2 總切應力τf=τM+τV =24.335N/mm2 角焊縫強度設計值ffw= 160.000N/mm2 強度校核: ((σf/βf)2+τf2)0.5 =((37.737/1.22)2+24.3352)0.5 =39.357 N/mm2≤160.000 N/mm2 焊縫強度可以滿足!
十一、幕墻橫梁計算 幕墻橫梁計算簡圖如下圖所示: 選用型材號: XC1\F40X40X4 選用的橫梁材料牌號: Q235 d<=16 橫梁型材抗剪強度設計值: 125.000N/mm2 橫梁型材抗彎強度設計值: 215.000N/mm2 橫梁型材彈性模量: E=2.05×105N/mm2 Mx橫梁繞截面X軸(平行于幕墻平面方向)的彎矩(N.mm) My橫梁繞截面Y軸(垂直于幕墻平面方向)的彎矩(N.mm) Wnx橫梁截面繞截面X軸(幕墻平面內方向)的凈截面抵抗矩: Wnx=6.105cm3 Wny橫梁截面繞截面Y軸(垂直于幕墻平面方向)的凈截面抵抗矩: Wny=6.104cm3 型材截面積: A=5.671cm2 γ塑性發展系數,可取1.00 2. 幕墻橫梁的強度計算: 校核依據: Mx/γWnx+My/γWny≤f=215.0 橫梁上分格高: 1.200m 橫梁下分格高: 1.200m H----橫梁受荷單元高(應為上下分格高之和的一半): 1.200m l----橫梁跨度,l=1200mm (1)橫梁在自重作用下的彎矩(kN·m) GAk: 橫梁自重: 450N/m2 Gk: 橫梁自重荷載線分布均布荷載標準值(kN/m): 橫梁自重受荷按上單元高: 1.200m Gk=450×H/1000 =450×1.200/1000 =0.540kN/m G: 橫梁自重荷載線分布均布荷載設計值(kN/m) G=1.2×Gk =1.2×0.540 =0.648kN/m My: 橫梁在自重荷載作用下的彎矩(kN·m) My=G×B2/8 =0.648×1.2002/8 =0.117kN·m (2)橫梁在風荷載作用下的彎矩(kN·m) 風荷載線分布最大集度標準值(三角形分布) qwk=Wk×B =1.812×1.200 =2.174kN/m 風荷載線分布最大集度設計值 qw=1.4×qwk =1.4×2.174 =3.044kN/m Mxw: 橫梁在風荷載作用下的彎矩(kN·m) Mxw=qw×B2/12 =3.044×1.2002/12 =0.365kN·m (3)地震作用下橫梁彎矩 qEAk: 橫梁平面外地震作用: βE: 動力放大系數: 5 αmax: 地震影響系數最大值: 0.160 GAk: 幕墻構件自重: 450 N/m2 qEAk=5×αmax× 450/1000 =5×0.160× 450/1000 =0.360kN/m2 qex: 水平地震作用最大集度標準值 B: 幕墻分格寬: 1.200m 水平地震作用最大集度標準值(三角形分布) qex=qEAk×B =0.360×1.200 =0.432KN/m qE: 水平地震作用最大集度設計值 γE: 地震作用分項系數: 1.3 qE=1.3×qex =1.3×0.432 =0.562kN/m MxE: 地震作用下橫梁彎矩: MxE=qE×B2/12 =0.562×1.2002/12 =0.067kN·m (4)橫梁強度: σ: 橫梁計算強度(N/mm2): 采用SG+SW+0.5SE組合 Wnx: 橫梁截面繞截面X軸的凈截面抵抗矩: 6.105cm3 Wny: 橫梁截面繞截面Y軸的凈截面抵抗矩: 6.104cm3 γ: 塑性發展系數: 1.00 σ=103×My/(1.00×Wny)+103×Mxw/(1.00×Wnx)+0.5×103×MxE/(1.00×Wnx) =84.468N/mm2 84.468N/mm2 < fa=215.0N/mm2 橫梁正應力強度可以滿足 3. 幕墻橫梁的抗剪強度計算: 校核依據: τx=Vy×Sx/(Ix×tx)≤125.0N/mm2 校核依據: τy=Vx×Sy/(Iy×ty)≤125.0N/mm2 Vx----橫梁豎直方向(X軸)的剪力設計值N; Vy----橫梁水平方向(Y軸)的剪力設計值N; Sx----橫梁截面計算剪應力處以上(或下)截面對中性軸(X軸)的面積矩=3.810cm3; Sy----橫梁截面計算剪應力處左邊(或右邊)截面對中性軸(Y軸)的面積矩=3.810cm3; Ix----橫梁繞截面X軸的毛截面慣性矩=12.209cm4; Iy----橫梁繞截面y軸的毛截面慣性矩=12.208cm4; tx----橫梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬度=6.0mm; ty----橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度=7.0mm; f----型材抗剪強度設計值=125.0N/mm2; (1)Qwk: 風荷載作用下橫梁剪力標準值(kN) Wk: 風荷載標準值: 1.812kN/m2 B: 幕墻分格寬: 1.200m 風荷載呈三角形分布時: Qwk=Wk×B2/4 =1.812×1.2002/4 =0.652kN (2)Qw: 風荷載作用下橫梁剪力設計值(kN) Qw=1.4×Qwk =1.4×0.652 =0.913kN (3)QEk: 地震作用下橫梁剪力標準值(kN) 地震作用呈三角形分布時: QEk=qEAk×B2/4 =0.360×1.2002/4 =0.130kN (4)QE: 地震作用下橫梁剪力設計值(kN) γE: 地震作用分項系數: 1.3 QE=1.3×QEk =1.3×0.130 =0.168kN (5)Vy: 橫梁水平方向(y軸)的剪力設計值(kN): 采用Vy=Qw+0.5QE組合 |