幕墻埋件計算(土建預埋)
基本參數:
1:計算點標高:100m;
2:立柱跨度:L=3000mm;
3:立柱計算間距(指立柱左右分格平均寬度):B=1100mm;
4:立柱力學模型:單跨簡支;
5:埋件位置:側埋;
6:板塊配置:中空玻璃;
7:混凝土強度等級:C25;
1.荷載標準值計算:
(1)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用:
qEk=βEαmaxGk/A
=5.0×0.16×0.0005
=0.0004MPa
(2)幕墻受水平荷載設計值組合:
采用Sw+0.5SE組合: ……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)立柱單元自重荷載標準值:
Gk=0.0005×BL
=0.0005×1100×3000
=1650N
(4)校核處埋件受力分析:
V:剪力(N);
N:軸向拉力(N);
e0:剪力作用點到埋件距離,即立柱螺栓連接處到埋件面距離(mm);
V=1.2Gk
=1.2×1650
=1980N
N=qBL
=0.002315×1100×3000
=7639.5N
M=e0V
=100×1980
=198000N•mm
2.埋件計算:
校核依據,同時滿足以下兩個條件:
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:錨筋的總截面面積(mm2);
V:剪力設計值(N);
ar:鋼筋層數影響系數,二層取1.0,三層取0.9,四層取0.85;
av:鋼筋受剪承載力系數,不大于0.7;
fy:錨筋抗拉強度設計值(MPa),按[GB50010]選取,但不大于300MPa;
N:法向拉力設計值(N);
ab:錨板彎曲變形折減系數;
M:彎矩設計值(N•mm);
z:沿剪力作用方向最外層錨筋中心線之間的距離(mm);
另外:
d:錨筋直徑(mm);
t:錨板厚度(mm);
fc:混凝土軸心抗壓強度設計值(MPa),按[GB50010]選取;
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 因為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,預埋件錨筋總截面積可以滿足承載力要求。
3.錨板總面積校核:
A:錨板總面積(mm2);
fc:混凝土軸心抗壓強度設計值(MPa),按[GB50010]選取;
0.5fcA=0.5×11.9×60000
=357000N
N=7639.5N≤0.5fcA
埋板面積滿足要求。
4.錨筋長度計算:
計算依據:
la=1.1×α×(fy/ft)×d C.0.5[JGJ102-2003]
在上面的公式中:
la:受拉鋼筋的錨固長度(mm);
ft:混凝土軸心抗拉強度設計值(MPa),按[GB50010]選取,當混凝土強度高于C40時,按C40取值;
fy:錨筋抗拉強度設計值(MPa),按[GB50010]選取;
d:錨筋公稱直徑(mm);
α:錨筋的外型系數,光圓筋取0.16,帶肋筋取0.14;
la=1.1×α×(fy/ft)×d
=1.1×0.16×(210/1.27)×12
=349.228mm
但是,由于錨筋的拉應力設計值小于鋼筋抗拉強度設計值,按規范C.0.5第3條規定,錨固長度可適當減小,以不小于15倍錨固鋼筋直徑為宜,實際選用的錨筋長度為180mm;
基本參數:
1:計算點標高:27m;
2:立柱跨度:L=1050mm;
3:立柱計算間距(指立柱左右分格平均寬度):B=1000mm;
4:立柱力學模型:連續梁;
5:埋件位置:側埋;
6:板塊配置:鋁塑復合板;
7:混凝土強度等級:C25;
1.荷載標準值計算:
(1)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用:
qEk=βEαmaxGk/A =5.0*0.12*0.0004=0.00024Mpa
(2)幕墻受水平荷載設計值組合:
采用Sw+0.5SE組合:……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)立柱單元自重荷載標準值:
Gk=0.0004*BL =0.0004*1000*1050 =420N
(4)校核處埋件受力分析:
V:剪力(N);
N:軸向拉力(N);
e0:剪力作用點到埋件距離,即立柱螺栓連接處到埋件面距離(mm);
V=1.2Gk =1.2*420=504N
N=qBL=0.002087*1000*1050=2191.35N
M=e0V =60*504=30240N•mm
2.拉拔實驗拉拔力計算:
計算公式:N拔=2β•(N/2+M/Z)/n
其中:N拔:單個錨固件的拉拔實驗值(N);
N:拉力設計值(N);
M:彎矩設計值(N•mm);
n:每排錨固件個數;
Z:上下兩排螺栓間距(mm);
β:承載力調整系數;
N=2β•(N/2+M/Z)/n=2*1.25*(2191.35/2+30240/60)/2=1220.25N
在做拉拔實驗時,單個錨栓的實驗值應不小于N拔。