膨胀螺栓拉拔力计算
膨胀螺栓拉拔力计算
该工程基本设计参数：基本风压值Wo=0.55kN/m2,幕墙（计算部位）最高点23.000米，幕墙通过膨胀螺栓及化学锚栓与建筑主体结构连接，最不利的连接形式分为三种情况：
第一种为通过膨胀螺栓及化学锚栓与砼结构连接的玻璃幕墙，最不利的龙骨宽为B=1.170米，分格高为H=1.980米，立柱连接点之间间距为3.200米，标准层间设一个支点；
第二种为通过膨胀螺栓及化学锚栓与砼结构连接的石材幕墙，最不利的龙骨分格宽为B=1.200米，立柱连接点之间间距为3.600米，标准层间设一个支点；
第三种为通过膨胀螺栓与实心砖结构连接的石材幕墙，最不利的龙骨分格宽为B=0.650米，立柱连接点之间间距小于2.000米，标准层间增设一个支点。
相应的风压高度变化系数为μz =0.9,按C类地区计算，8度抗震设防设计。按照国家行业标准《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102—2003及《金属与石材幕墙工程技术规范》JC 133—2001针对本工程的实际情况，对幕墙的膨胀螺栓允用强度进行计算和校核。
一、设计荷载与作用
幕墙设计计算中按50年需要考虑的荷载与作用有：风荷载、地震作用，分别计算如下：
1、风荷载标准值：
W k=βGZ·μS·μZ·W o
式中：
W k：为作用于幕墙上的风荷载标准值（kN/m2）
βGZ:为Z高度处瞬时风压的阵风系数，取βGZ = 1.90 （按C类地区计算）
μ
：为风荷载的体型系数，按国家现行标准《建筑结构荷载规范》
S
GB50009—2001采用，取μ
= 1.2
S
μ
：为风压高度变化系数，按国家现行标准《建筑结构荷载规范》
Z
= 0.9 （按C类地区计算）
GB50009—2001采用，取μ
Z
W
：为基本风压值（kN/m2）, 按国家现行标准《建筑结构荷载规范》
o
=0.55 kN/m2
GB50009—2001采用，取W
o
W k=1.90×1.2×0.9×0.55=1.13 kN/m2
按规范规定，取W k=1.13 kN/m2
2、风荷载设计值：
W=r w×W k
式中：W：为作用于幕墙上的风荷载设计值（kN/m2）
W k：为作用于幕墙上的风荷载标准值（kN/m2）W k=1.13 kN/m2
r w：风荷载分项系数。r w =1.4
W=1.4×1.13=1.58 kN/m2
3、地震作用
a)、垂直于幕墙平面的分布水平地震作用：
q EK=βE·αmax·G
式中：q EK：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用（kN/m2）
G ：为玻璃幕墙单位面积自重载荷（kN/m2）。G=G AK=0.38 kN/m2
β
E ：动力放大系数，取β
E
=5.0
α
max ：地震影响系数最大值，按8度抗震设防设计，取α
max
=0.16
q EK =5.0×0.16×0.38=0.30 kN/m2
4、载荷和作用效果组合：
1）、荷载和作用效应的分项系数：
强度计算时：风荷载r w =1.4
地震作用r E =1.3
2）、水平作用效应组合系数：风荷载Ψw =1.0
地震作用ΨE =0.5
二、膨胀螺栓拉拔力计算
1、玻璃幕墙膨胀螺栓及化学锚栓的拉拔力计算：
1)、玻璃幕墙每个连接点在风荷作用下水平力为：
N1=1.4×W K×A+0.5×q EK
式中：N1：在风荷载作用下每个连接点水平力（KN）
W K：风荷载标准值kN/m2
W k=1.90×1.2×0.9×0.55=1.13 kN/m2
A1：幕墙单元面积（m2），A1=3.200×1.170=3.74m3 N1=1.4×1.13×3.74+0.5×0.30=6.07 KN 2）、玻璃幕墙每个螺栓在风荷载作用下水平力为：
?x= : 1.5N
S
式中：?x：每个螺栓在风荷载的作用下水平力（KN）
S ：每个连接点的螺栓个数，本工程层间连接处设一个支点，每个支点设4个螺栓，故S=4
安全系数为：1.5
?x=：1.5N1=1.5×6.07/4=2.28 kN
S
2、石材幕墙膨胀螺栓及化学锚栓拉拔力计算（通过膨胀螺栓及化学锚栓与砼结构连接的石材幕墙）
1）、石材幕墙膨胀螺栓每个连接点在风荷载作用下水平力为：
N2=1.4×W k×A+0.5×q EK
式中：N2：在风荷载作用下每个连接点水平力（kN）
W k：风荷载标准值
W k =1.90×1.2×0.9×0.55=1.13 kN/m2
A2：石材幕墙单元面积（m2），A2 =3.600×1.200=4.32 m3
N2=1.4×1.13×4.32+0.5×0.30=6.98 kN
2）、石材幕墙每个螺栓在风荷载作用下水平力为
?x=：1.5N
S
式中：?x ：每个螺栓在风荷载的作用下水平力（kN）
S ：每个连接点的螺栓个数，本工程层间连接处设一个支点，每个连接点设4个螺栓，故S=4
安全系数为：1.5
?x=：1.5N2=1.5×6.98/4=2.62 kN
S
3、石材幕墙膨胀螺栓拉拔力计算（通过膨胀螺栓与实心砖结构连接的石材幕墙）：
1）、石材幕墙每个连接点在风荷载作用下水平力为：
N3=1.4×W k×A+0.5×q EK
式中：N3：在风荷载作用下每个连接点水平力（kN）
W k：风荷载标准值kN/m2
W k=1.90×1.2×0.9×0.55=1.13 kN/m2
A3：石材幕墙单元面积（m2），A3 =2.000×0.650=1.30 m3
N3=1.4×1.13×1.30+0.5×0.30=2.21kN
2）、石材幕墙每个螺栓在风荷载作用下水平力为
?x= : 1.5N
S
式中：?x：每个螺栓在风荷载作用下水平力（kN）
S ：每个连接点的螺栓个数：本工程层间连接处设一个支点，每个连接点设2个螺栓，故S=2
安全系数为：1.5
?x= : 1.5N3 =1.5×2.21/2=1.66 kN
S
设计：校对：审核：