玻璃纤维增强水泥（GRC）幕墙设计计算书
10：连接形式：立柱与主体螺栓连接； 立柱与横梁焊接连接；
因为B≤H，所以本处幕墙横梁按三角形荷载模型进行设计计算：
7.1 横梁与立柱间焊接强度计算
(1)风荷载作用下横梁剪力设计值(按三角形分布)：
Vw=1.4wkB2
/4
=1.4×0.001263×11002
/4 =534.88N
(2)地震作用下横梁剪力标准值(按三角形分布)：
VEk=βEαmaxGk/A×B2
/4
=5.0×0.08×0.001×11002
/4 =121N
(3)地震作用下横梁剪力设计值： VE=1.3VEk =1.3×121 =157.3N
(4)连接部位水平总剪力N1： 采用Sw+0.5SE组合： N1=Vw+0.5VE
=534.88+0.5×157.3 =613.53N (5)自重荷载计算：
N2k：自重荷载标准值(N)； B：横梁宽度(mm)；
Hg：横梁受自重荷载分格高(mm)； N2k=0.001×B×Hg/2
=0.001×1100×1800/2 =990N
N2：自重荷载(N)： N2=1.2×N2k =1.2×990 =1188N
(6)连接处组合荷载V： 采用SG+Sw+0.5SE
V=(N12+N22)0.5
=(613.532+11882)0.5
=1337.073N
(7)连接焊缝的强度计算：
V：连接处的组合总剪力(N)； Lw：角焊缝的总有效长度(mm)； hf：角焊缝的高度(mm)；
ffw
：角焊缝的强度设计值(MPa)； f：焊缝最大应力值(MPa)； f=V/0.707/Lw/hf
=1337.073/0.707/100/5 =3.782MPa
3.782MPa≤ffw
=140MPa 焊缝强度可以满足要求!
7.2 立柱与主结构连接
(1)连接处风荷载设计值计算：
Nwk：连接处风荷载标准值(N)； B1：立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； Nwk=wkB1L
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=0.001263×1100×5200 =7224.36N
Nw：连接处风荷载设计值(N)： Nw=1.4Nwk
=1.4×7224.36 =10114.104N
(2)连接处地震作用设计值：
NEk：连接处地震作用标准值(N)； B1：立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； NEk=βEαmaxGk/A×B1L
=5×0.08×0.0011×1100×5200 =2516.8N
NE：连接处地震作用设计值(N)： NE=1.3NEk
=1.3×2516.8 =3271.84N
(3)连接处水平剪切总力：
N1：连接处水平总力(N)； 采用Sw+0.5SE组合： N1=Nw+0.5NE
=10114.104+0.5×3271.84 =11750.024N (4)连接处重力总力：
NGk：连接处自重总值标准值(N)； B1：立柱计算间距(mm)； L：立柱跨度(mm)； NGk=0.0011×B1L
=0.0011×1100×5200 =6292N
NG：连接处自重总值设计值(N)； NG=1.2NGk =1.2×6292 =7550.4N (5)连接处总剪力：
N：连接处总剪力(N)；
220.5
N=(N1+NG)
220.5
=(11750.024+7550.4) =13966.804N (6)螺栓承载力计算：
b
Nv3：螺栓受剪承载能力设计值(N)； nv3：剪切面数：取2； d：螺栓杆直径：10mm；
b
fv3：螺栓连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（A50）取175MPa；
b2b
Nv3=nv3πdfv3/4
2
=2×3.14×10×175/4 =27475N
Nnum3：螺栓个数：
b
Nnum3=N/Nv3
=13966.804/27475
=0.508个 实际取2个 (7)立柱型材壁承压能力计算：
Nc4：立柱型材壁承压能力(N)； nv3：剪切面数：取2； Nnum3：连接处螺栓个数； d：螺栓公称直径：10mm； t2：连接部位立柱壁厚：5mm；
fc4：型材的承压强度设计值，对Q235取290MPa；
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Nc4=nv3×Nnum3dt2fc4 =2×2×10×5×290 =58000N
58000N≥13966.804N 强度可以满足要求!
(8)钢角码型材壁承压能力计算：
Nc5：钢角码型材壁承压能力(N)； nv4：剪切面数：取2； Nnum3：连接处螺栓个数；
d：连接螺栓公称直径10mm； t4：幕墙钢角码壁厚：6mm；
fc5：钢角码的承压强度设计值，对Q235取305MPa； Nc5=nv4×Nnum3dt4fc5 =2×2×10×6×305 =73200N
73200N≥13966.804N 强度可以满足要求!
8 幕墙埋件计算(定型化学锚栓)
基本参数：
1：计算点标高：88.1m；
2：立柱计算间距：B=1100mm； 3：立柱长度：L=5200mm； 4：立柱力学模型：单跨梁； 5：埋件位置：侧埋；
6：板块配置：玻璃纤维增强水泥（GRC）；
7：选用锚栓：柱椎式定型化学高强锚栓(标准) FHB II-A S M12x75/10 锚栓排数×列数：2×2；
锚栓最外排间距×最外列间距：120mm×220mm； 混凝土等级：C25；；
8.1 荷载值计算
(1)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用： qEk=βEαmaxGk/A
=5.0×0.08×0.0011 =0.00044MPa
(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
=1.4×0.001263+0.5×1.3×0.00044 =0.002054MPa
(3)立柱单元自重荷载标准值： Gk=0.0011×BL
=0.0011×1100×5200 =6292N
(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 =1.2×6292 =7550.4N N=qBL
=0.002054×1100×5200
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=11748.88N M=e0V
=120×7550.4 =906048N·mm
8.2 锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算
按附录F.1.2[GB50367-2013]规定，在轴心拉力和弯矩共同作用下(下图所示)，进行弹性分析时，受力最大锚栓的拉力设计值应按下列规定计算：
2
1：当N/n-My1/Σyi≥0时：
2
Nh=N/n+My1/Σyi
2
2：当N/n-My1/Σyi<0时：
//2
Nh=(M+NL)y1/Σyi 在上面公式中：
M：弯矩设计值；
Nh：群锚中受拉力最大锚栓的拉力设计值； y1，yi：锚栓1及i至群锚形心轴的垂直距离；
//
y1，yi：锚栓1及i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离； L：轴力N作用点至受压一侧最外排锚栓的垂直距离；
…………
在本例中：
2
N/n-My1/Σyi
=11748.88/4-906048×60/14400 =-837.98 因为：
-837.98<0 所以：
//2
Nh=(NL+M)y1/Σyi=6712.42N
h
按JGJ102-2003的5.5.7中第七条规定，这里的Nsd再乘以2就是现场实际拉拔应该达到的值。 另外，我们接着分析一下锚栓群受拉区的总拉力：
2
当N/n-My1/Σyi≥0时：
螺栓群中的所有锚栓在组合外力作用下都承受拉力，中性轴在锚栓群形心位置，这种情况下群锚受拉区总拉力为：
2
Ng=N+MΣyi/Σyi=N
2
而当N/n-My1/Σyi＜0时：
最下排的锚栓底部埋板部分为结构受压区，螺栓群的中性轴取最下一排锚栓位置，这种情况下群锚受拉区总拉力为：
//2
Ng=(M+NL)Σyi/Σyi 本例中，因为： -837.98<0 所以：
//2
Ng=(NL+M)Σyi/Σyi=13424.84N
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