幕墙预埋件计算书

幕墙预埋件计算书
1荷载计算
1.1风荷载标准值的计算方法
幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2001 2006年版)计算：
w
k =β
gz
μ
z
μ
s1
w
……7.1.1-2[GB50009-2001 2006年版]
上式中：
w
k
：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)；
Z：计算点标高：20m；
β
gz
：瞬时风压的阵风系数；
根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m按5m计算)：
β
gz =K(1+2μ
f
)
其中K为地面粗糙度调整系数，μ
f
为脉动系数
A类场地：β
gz =0.92×(1+2μ
f
) 其中：μ
f
=0.387×(Z/10)-0.1
B类场地：β
gz =0.89×(1+2μ
f
) 其中：μ
f
=0.5(Z/10)-0.16
C类场地：β
gz =0.85×(1+2μ
f
) 其中：μ
f
=0.734(Z/10)-0.22
D类场地：β
gz =0.80×(1+2μ
f
) 其中：μ
f
=1.2248(Z/10)-0.3
对于C类地形，20m高度处瞬时风压的阵风系数：
β
gz
=0.85×(1+2×(0.734(Z/10)-0.22))=1.9213
μ
z
：风压高度变化系数；
根据不同场地类型,按以下公式计算：
A类场地：μ
z
=1.379×(Z/10)0.24
当Z>300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m；
B类场地：μ
z
=(Z/10)0.32
当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m；
C类场地：μ
z
=0.616×(Z/10)0.44
当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m；
D类场地：μ
z
=0.318×(Z/10)0.60
当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m；
对于C类地形，20m高度处风压高度变化系数：
μ
z
=0.616×(Z/10)0.44=0.8357
μ
s1
：局部风压体型系数；
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3条：验算围护
构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数μ
s1
：
一、外表面
1. 正压区按表7.3.1采用；
2. 负压区
-对墙面，取-1.0
-对墙角边，取-1.8
二、内表面
对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。

本计算点为转角位置。

按JGJ102-2003第5.3.2条文说明：风荷载在建筑物表面分布是不均匀的，
在檐口附近、边角部位较大。

根据风洞试验结果和国外的有关资料，在上述区域风吸力系数可取-1.8，其余墙面可考虑-1.0，由于维护结构有开启的可能，所以还应考虑室内压-0.2。

对无开启的结构，《建筑结构荷载规范》条文说明第7.3.3条指出“对封闭建筑物，考虑到建筑物内实际存在的个别洞口和缝隙，以及机械通风等因素，室内可能存在正负不同的气压，参照国外规范，大多取±(0.2-0.25)的压力系数，现取±0.2”。

即不论有无开启扇，均要考虑内表面的局部体型系数。

另注：上述的局部体型系数μ
s1
(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况，当围护构件的从属面积A大于或等于10m2时，局部风压体型系数
μ
s1
(10)可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时，局部风
压体型系数μ
s1(A)可按面积的对数线性插值，即：μ
s1
(A)=μ
s1
(1)+[μ
s1
(10)-
μ
s1
(1)]logA
在上式中：
当A≥10m2时，取A=10m2；
当A≤1m2时，取A=1m2；
μ
s1(10)=0.8μ
s1
(1)
w
：基本风压值(MPa)，根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，但不小于0.3KN/m2，按重现期50年，上海地区取0.00055MPa；
1.1.1计算风荷载设计值
计算面板材料时的构件从属面积：
A=(1.638+1.751)/2×(4.95+5.05)/2=8.47m2
LogA=0.928
μ
s1(A)=μ
s1
(1)+[μ
s1
(10)-μ
s1
(1)]logA =1.476
μ
s1
=1.476+0.2 =1.676
w
k =β
gz
μ
z
μ
s1
w
=1.9213×0.8357×1.676×0.00055 =1.48KN/ m2
q w =1.4 w
k
=1.4×1.48 =2.07 KN/ m2
1.2垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值计算方法
q
EAk =β
E
α
max
G
k
/A ……5.3.4[JGJ102-2003]
q
EAk
：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)；
β
E
：动力放大系数,取5.0；
α
max
：水平地震影响系数最大值，取0.08；
G
k
：幕墙构件的重力荷载标准值(N)；
A：幕墙构件的面积(mm2)；
1.3荷载效应组合
荷载和作用效应按下式进行组合：
S=γ
G S
Gk
+ψ
w
γ
w
S
wk
+ψ
E
γ
E
S
Ek
……5.4.1[JGJ102-2003]
上式中：
S ：作用效应组合的设计值；
S Gk ：重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值；
S wk 、S Ek ：分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生的效应标准值； γG 、γw 、γE ：各效应的分项系数；
ψw 、ψE ：分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。

上面的γG 、γw 、γE 为分项系数，按 5.4.2、5.4.3、5.4.4[JGJ102-2003]规定如下：
进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载力计算时： 重力荷载：γG ：1.2； 风 荷 载：γw ：1.4； 地震作用：γE ：1.3； 进行挠度计算时；
重力荷载：γG ：1.0； 风 荷 载：γw ：1.0；
地震作用：可不做组合考虑；
上式中，风荷载的组合系数ψw 为1.0； 地震作用的组合系数ψE 为0.5；
1.4计算垂直于幕墙平面的分布水平地震作用
a)作用在标准部位时，考虑龙骨及配件自重，取自重标准值G k /A=0.86KN/ m 2 q EAk =βE αmax G k /A ……5.3.4[JGJ102-2003] =5×0.08×0.86 =0.344 KN/ m 2
q Ek ：水平地震作用荷载标准值(KN/ m 2 )； q E ：水平地震作用荷载设计值(KN/ m 2)； q E =1.3q Ek
=1.3×0.344 =0.447 KN/ m 2 幕墙受荷载集度组合：
用于强度计算时，采用S w +0.5S E 设计值组合： ……5.4.1[JGJ102-2003] q=q w +0.5q E
=2.07+0.5×0.447 =2.29kN/ m 2
b)作用楼层顶层时由于面板主要材料为石材，取自重标准值G k /A=1.1KN/ m 2 q EAk =βE αmax G k /A ……5.3.4[JGJ102-2003] =5×0.08×1.1 =0.44KN/ m 2
q Ek ：水平地震作用荷载标准值(KN/ m 2 )； q E ：水平地震作用荷载设计值(KN/ m 2)； q E =1.3q Ek
=1.3×0.44 =0.572 KN/ m 2 幕墙受荷载集度组合：
用于强度计算时，采用S w +0.5S E 设计值组合： ……5.4.1[JGJ102-2003]
q=q
w +0.5q
E
=2.07+0.5×0.572
=2.356kN/ m2
1.5各预埋件受力计算
1.5.1 A型幕墙埋件情况1计算(土建预埋)，悬挑长度663mm
计算点标高20m，考虑龙骨及配件自重，取自重标准值为0.86 KN/m2
幕墙受力面积为S=[(1.638+1.7505)×(5+4.95)]/4
=8.43 m2
1）埋件所受拉力计算
拉力N=2.29×8.43=19.3KN
2）埋件所受剪力计算
幕墙自重：玻璃为 6+1.52+6+8，其自重为0.56kN/ m2
考虑龙骨及配件重量，取自重标准值G
K1
=0.86kN/ m2
单元板块宽度B=（1.638+1.7505）/2=1.694m
高度H=5.0m
则单元板块自重设计值为
G 1 =1.2G
K1
=1.2×1.694×5.0×0.86=8.74kN
百叶自重：G
2
=1.2×100Kg=1.2kN
总的自重为：G=8.74+1.2=9.94kN 走道检修荷载：取集中荷载1.0kN,
标准值为 F
K
=1.0kN
设计值为 F=1.4F
K
=1.4kN
则剪力为V=9.94+1.4=11.34kN 3）埋件所受弯矩计算
剪力作用点到埋件的距离e
=663mm
则弯矩M=Ve
=11.34x0.663
=7.52kN·m
4）埋件计算
埋件受力如下图1.1所示
V=11340N
N=19300N
M=7520000N·mm：
图1.1
选用16mm钢板，φ16(Ⅱ级钢)钢筋，埋件详图见图1.2：
图1.2
校核依据，同时满足以下两个条件：
a：A
S ≥V/a
r
a
v
f
y
+N/0.8a
b
f
y
+M/1.3a
r
a
b
f
y
z C.0.1-1[JGJ102-2003]
b：A
S ≥N/0.8a
b
f
y
+M/0.4a
r
a
b
f
y
z C.0.1-2[JGJ102-2003]
其中：
A
S
：锚筋的总截面面积(mm2)；
V：剪力设计值(N)；
a
r
：钢筋层数影响系数，二层取1.0，三层取0.9，四层取0.85；
a
v
：钢筋受剪承载力系数，不大于0.7；
f
y
：锚筋抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取，但不大于300MPa； N：法向拉力设计值(N)；
a
b
：锚板弯曲变形折减系数；
M：弯矩设计值(N·mm)；
z：沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离(mm)；
另外：
d：锚筋直径(mm)；
t：锚板厚度(mm)；
f
c
：混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取；
a
v =(4.0-0.08d)×(f
c
/f
y
)0.5 C.0.1-5[JGJ102-2003]
=(4.0-0.08×16)×(14.3/300)0.5
=0.594
a
b
=0.6+0.25t/d C.0.1-6[JGJ102-2003] =0.6+0.25×16/16
=0.85
A
S
=nπd2/4
=6×3.14×162/4
=1205.76mm2
V/a
r a
v
f
y
+N/0.8a
b
f
y
+M/1.3a
r
a
b
f
y
z
=11340/0.9/0.594/300+19300/0.8/0.85/300+7520000/1.3/0.9/0.85/300/300 =249.33mm2≤A
S
=1205.76mm2
N/0.8a
b f
y
＋M/0.4a
r
a
b
f
y
z
=19300/0.8/0.85/300+7520000/0.4/0.9/0.85/300/300 =367.66mm2≤A
S
=1205.76mm2
所以，预埋件锚筋总截面积可以满足承载力要求。

5）锚筋长度计算
计算依据：
l
a =1.1×α×(f
y
/f
t
)×d C.0.5[JGJ102-2003]
在上面的公式中：
l
a
：受拉钢筋的锚固长度(mm)；
f
t
：混凝土轴心抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取，当混凝土强度高于C40时，按C40取值，本处按C30考虑;
f
y
：锚筋抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取；
d：锚筋公称直径(mm)；
α：锚筋的外型系数，光圆筋取0.16，带肋筋取0.14；
l
a =1.1×α×(f
y
/f
t
)×d
=1.1×0.14×(300/1.43)×16
=516.9mm
因钢筋有机械锚固措施，故长度可在基本锚固长度la基础上考虑60%,即516.9×0.6=310.14mm，实际取l
a
=378mm>310.4mm,满足要求。

1.5.2A型幕墙埋件情况2计算(土建预埋)，悬挑长度1387mm 计算点标高20m，考虑龙骨及配件自重，取自重标准值为0.86 KN/m2
幕墙受力面积为S=[(1.368+1.432)×(5+4.95)]/4
=6.96 m2
1）埋件所受拉力计算
拉力N=2.29×6.96=15.94KN
2）埋件所受剪力计算
幕墙自重：玻璃为 6+1.52+6+8，其自重为0.56kN/ m2
考虑龙骨及配件重量，取自重标准值G
K1
=0.86kN/ m2
单元板块宽度B=（1.368+1.432）/2=1.4m
高度H=5.0m
则单元板块自重设计值为
G 1 =1.2G
K1
=1.2×1.4×5.0×0.86=7.22kN
百叶自重：G
2
=1.2×100Kg=1.2kN
总的自重为：G=7.22+1.2=8.42kN
走道检修荷载：取集中荷载1.0kN,
标准值为 F
K
=1.0kN
设计值为 F=1.4F
K
=1.4kN
则剪力为V=8.42+1.4=9.82kN
3）埋件所受弯矩计算
剪力作用点到埋件的距离e
=1387mm
则弯矩M=Ve
=9.82x1.387
=13.62KN·m
4）埋件计算
埋件受力示意图如下图2.1：
V=9820N
N=15940N
M=13620000N·mm
图2.1
选用16mm钢板，φ16(Ⅱ级钢)钢筋，埋件详图见图2.2：
图2.2 校核依据，同时满足以下两个条件：
a：A
S ≥V/a
r
a
v
f
y
+N/0.8a
b
f
y
+M/1.3a
r
a
b
f
y
z C.0.1-1[JGJ102-2003]
b：A
S ≥N/0.8a
b
f
y
+M/0.4a
r
a
b
f
y
z C.0.1-2[JGJ102-2003]
其中：
A
S
：锚筋的总截面面积(mm2)；
V：剪力设计值(N)；
a
r
：钢筋层数影响系数，二层取1.0，三层取0.9，四层取0.85；
a
v
：钢筋受剪承载力系数，不大于0.7；
f
y
：锚筋抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取，但不大于300MPa； N：法向拉力设计值(N)；
a
b
：锚板弯曲变形折减系数；
M：弯矩设计值(N·mm)；
z：沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离(mm)；
另外：
d：锚筋直径(mm)；
t：锚板厚度(mm)；
f
c
：混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取；
a
v =(4.0-0.08d)×(f
c
/f
y
)0.5 C.0.1-5[JGJ102-2003]
=(4.0-0.08×16)×(14.3/300)0.5
=0.594
a
b
=0.6+0.25t/d C.0.1-6[JGJ102-2003] =0.6+0.25×16/16
=0.85
A
S
=nπd2/4
=6×3.14×162/4
=1205.76mm2
V/a
r a
v
f
y
+N/0.8a
b
f
y
+M/1.3a
r
a
b
f
y
z
=9820/0.9/0.594/300+15940/0.8/0.85/300+13620000/1.3/0.9/0.85/300/300 =291.54mm2≤A
S
=1205.76mm2
N/0.8a
b f
y
＋M/0.4a
r
a
b
f
y
z
=15940/0.8/0.85/300+13620000/0.4/0.9/0.85/300/300 =572.69mm2≤A
S
=1205.76mm2
所以，预埋件锚筋总截面积可以满足承载力要求。

5)锚筋长度计算
计算依据：
l
a =1.1×α×(f
y
/f
t
)×d C.0.5[JGJ102-2003]
在上面的公式中：
l
a
：受拉钢筋的锚固长度(mm)；
f
t
：混凝土轴心抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取，当混凝土强度高于C40时，按C40取值，本处按C30考虑;
f
y
：锚筋抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取；
d：锚筋公称直径(mm)；
α：锚筋的外型系数，光圆筋取0.16，带肋筋取0.14；
l
a =1.1×α×(f
y
/f
t
)×d
=1.1×0.14×(300/1.43)×16
=516.9mm
因钢筋有机械锚固措施，故长度可在基本锚固长度la基础上考虑60%,即516.9x0.6=310.14mm，实际取l
a
=378mm>310.14mm,满足要求。

1.5.3G型幕墙埋件计算(土建预埋)，此埋件只受剪力作用
计算点标高20m，考虑龙骨及配件自重，取自重标准值为0.86 KN/m2
幕墙受力面积为S=(1.638+1.751)/2×4.2/2=3.56 m2
1)埋件所受剪力计算
剪力V=2.29×3.56=8.15KN
受力示意图如下图3.1：
图3.1
2)埋件计算
选用12mm钢板，φ12(Ⅱ级钢)钢筋，埋件详图见图3.2：
图3.2
校核依据，同时满足以下两个条件：
a：A
S ≥V/a
r
a
v
f
y
+N/0.8a
b
f
y
+M/1.3a
r
a
b
f
y
z C.0.1-1[JGJ102-2003]
b：A
S ≥N/0.8a
b
f
y
+M/0.4a
r
a
b
f
y
z C.0.1-2[JGJ102-2003]
其中：
A
S
：锚筋的总截面面积(mm2)；
V：剪力设计值(N)；
a
r
：钢筋层数影响系数，二层取1.0，三层取0.9，四层取0.85；
a
v
：钢筋受剪承载力系数，不大于0.7；
f
y
：锚筋抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取，但不大于300MPa； N：法向拉力设计值(N)；
a
b
：锚板弯曲变形折减系数；
M：弯矩设计值(N·mm)；
z：沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离(mm)；
另外：
d：锚筋直径(mm)；
t：锚板厚度(mm)；
f
c
：混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取；
a
v =(4.0-0.08d)×(f
c
/f
y
)0.5 C.0.1-5[JGJ102-2003]
=(4.0-0.08×12)×(14.3/300)0.5
=0.664
a
b
=0.6+0.25t/d C.0.1-6[JGJ102-2003] =0.6+0.25×12/12
=0.85
A
S
=nπd2/4
=2×3.14×122/4
=226.08mm2
此例中，拉力N及弯矩M均为0，
V/a
r a
v
f
y
+N/0.8a
b
f
y
+M/1.3a
r
a
b
f
y
z
=8150/1.0/0.664/300
=40.91mm2≤A
S
=226.08mm2
所以，预埋件锚筋总截面积可以满足承载力要求。

3）锚筋长度计算
计算依据：
l
a =1.1×α×(f
y
/f
t
)×d C.0.5[JGJ102-2003]
在上面的公式中：
l
a
：受拉钢筋的锚固长度(mm)；
f
t
：混凝土轴心抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取，当混凝土强度高于C40时，按C40取值，本处按C30考虑;
f
y
：锚筋抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取；
d：锚筋公称直径(mm)；
α：锚筋的外型系数，光圆筋取0.16，带肋筋取0.14；
l
a =1.1×α×(f
y
/f
t
)×d
=1.1×0.14×(300/1.43)×12
=387.69mm
因钢筋有机械锚固措施，故长度可在基本锚固长度la基础上考虑60%,即387.69x0.6=232.6mm，实际取l
a
=296mm>232.6mm,满足要求。

1.5.4 J型幕墙埋件计算(土建预埋)
计算点标高20m，考虑龙骨及配件自重，因主要为石材，取自重标准值为1.1 KN/m2 幕墙受力面积为S=[(1.638+1.751)/2×2.268/2
=1.92m2
1)A点所受拉力计算
拉力N=2.356×1.92=4.52KN
2）A点所受剪力计算
单元板块宽度B=（1.638+1.751）/2=1.69m
高度H=2.0m
则单元板块自重设计值为
G =1.2G
K
=1.2×1.69×2.0×1.1=4.49kN
即剪力设计值V=4.49kN
由A点受力计算得1、2支座处的受力大小
3)埋件受力示意图如下图4.1所示
图4.1
4) 钢架变形由通用有限元软件计算结果如下图4.2：
图4.2
F
=5.6mm<2L/300=2×1027/300=6.8mm,挠度满足要求。

max
5)钢架应力值由通用有限元软件计算结果如下图4.3：
图4.3
σmax=90.7MPa<215 MPa,满足要求。

6)由图4.1可知，支座2受力最为不利，故验算如下：
N=14200N
V=4500N
M=450000N·m
选用16mm钢板，φ16(Ⅱ级钢)钢筋
校核依据，同时满足以下两个条件：
a：A
S ≥V/a
r
a
v
f
y
+N/0.8a
b
f
y
+M/1.3a
r
a
b
f
y
z C.0.1-1[JGJ102-2003]
b：A
S ≥N/0.8a
b
f
y
+M/0.4a
r
a
b
f
y
z C.0.1-2[JGJ102-2003]
其中：
A
S
：锚筋的总截面面积(mm2)；
V：剪力设计值(N)；
a
r
：钢筋层数影响系数，二层取1.0，三层取0.9，四层取0.85；
a
v
：钢筋受剪承载力系数，不大于0.7；
f
y
：锚筋抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取，但不大于300MPa； N：法向拉力设计值(N)；
a
b
：锚板弯曲变形折减系数；
M：弯矩设计值(N·mm)；
z：沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离(mm)；
另外：
d：锚筋直径(mm)；
t：锚板厚度(mm)；
f
c
：混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取；
a
v =(4.0-0.08d)×(f
c
/f
y
)0.5 C.0.1-5[JGJ102-2003]
=(4.0-0.08×16)×(14.3/300)0.5
=0.594
a
b
=0.6+0.25t/d C.0.1-6[JGJ102-2003] =0.6+0.25×16/16
=0.85
A
S
=nπd2/4
=6×3.14×162/4
=1205.76mm2
V/a
r a
v
f
y
+N/0.8a
b
f
y
+M/1.3a
r
a
b
f
y
z
=4500/1.0/0.594/300+14200/0.8/0.85/300+450000/1.3/1.0/0.85/300/150 =106.72mm2≤A
S
=1205.76mm2
N/0.8a
b f
y
＋M/0.4a
r
a
b
f
y
z
=4500/0.8/0.85/300+450000/0.4/1.0/0.85/300/150 =51.2mm2≤A
S
=1205.76mm2
所以，预埋件锚筋总截面积可以满足承载力要求。

7)埋件详图见图4.4
图4.4
8）锚筋长度计算
计算依据：
l
a =1.1×α×(f
y
/f
t
)×d C.0.5[JGJ102-2003]
在上面的公式中：
l
a
：受拉钢筋的锚固长度(mm)；
f
t
：混凝土轴心抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取，当混凝土强度高于C40时，按C40取值，本处按C30考虑;
f
y
：锚筋抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取；
d：锚筋公称直径(mm)；
α：锚筋的外型系数，光圆筋取0.16，带肋筋取0.14；
l
a =1.1×α×(f
y
/f
t
)×d
=1.1×0.14×(300/1.43)×16=516.9mm
因钢筋有机械锚固措施，故长度可在基本锚固长度la基础上考虑60%,即516.9×0.6=310.14mm，实际取l
=328mm>310.4mm,满足要求。

a
1.5.5屋顶处幕墙埋件计算(土建预埋)
该埋件位于屋顶处，有A型，Z型及X型三种类型，作为屋顶钢结构支座。

其计算简图及荷载组合分别见图5.1和表5.1。

图5.1 计算简图(圆表示支座，数字为节点号)
各组合下支座反力设计值(单位：kN、kN.m)
结合上图5.1及表5.1得知，支座14、15及56的支座反力最为不利，故将其进行承载力验算。

1.5.5.1 A型埋件计算（土建预埋）
1)由表5.1可知，A型埋件受力为Vx=18.4KN,Nt=65.3KN,Vz=0.2KN,剪力偏心矩e=150mm,则弯矩M= Vz×e=0.2×0.15=0.03KN·m
A型埋件受力如下图5.2所示
图5.2
由上图计算得埋件所受综合剪力作用为V=（0.22+18.42）0.5=18.4KN
2)埋件强度校核
埋件受力面积A = 6×3.14×162/4 =678 mm2
拉应力σ=N/A=65300/678=96.31N/mm2<310 N/mm2 ,满足要求。

剪应力τ=V/A=18400/678=27.14N/ m2<180 N/mm2, 满足要求。

3)锚筋面积计算
选用16mm钢板，φ16(Ⅱ级钢)钢筋，埋件详图见图5.3：
图5.3 校核依据，同时满足以下两个条件：
a：A
S ≥V/a
r
a
v
f
y
+N/0.8a
b
f
y
+M/1.3a
r
a
b
f
y
z C.0.1-1[JGJ102-2003]
b：A
S ≥N/0.8a
b
f
y
+M/0.4a
r
a
b
f
y
z C.0.1-2[JGJ102-2003]
其中：
A
S
：锚筋的总截面面积(mm2)；
V：剪力设计值(N)；
a
r
：钢筋层数影响系数，二层取1.0，三层取0.9，四层取0.85；
a
v
：钢筋受剪承载力系数，不大于0.7；
f
y
：锚筋抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取，但不大于300MPa； N：法向拉力设计值(N)；
a
b
：锚板弯曲变形折减系数；
M：弯矩设计值(N·mm)；
z：沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离(mm)；
另外：
d：锚筋直径(mm)；
t：锚板厚度(mm)；
f
c
：混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取；
a
v =(4.0-0.08d)×(f
c
/f
y
)0.5 C.0.1-5[JGJ102-2003]
=(4.0-0.08×16)×(14.3/300)0.5
=0.594
a
b
=0.6+0.25t/d C.0.1-6[JGJ102-2003] =0.6+0.25×16/16
=0.85
A
S
=nπd2/4
=6×3.14×162/4
=1205.76mm2
V/a
r a
v
f
y
+N/0.8a
b
f
y
+M/1.3a
r
a
b
f
y
z
=18400/1.0/0.594/300+65300/0.8/0.85/300+30000/1.3/0.9/0.85/300/150 =424.03mm2≤A
S
=1205.76mm2
N/0.8a
b f
y
＋M/0.4a
r
a
b
f
y
z
=65300/0.8/0.85/300+30000/0.4/0.9/0.85/300/150 =322.28mm2≤A
S
=1205.76mm2
所以，预埋件锚筋总截面积可以满足承载力要求。

5)锚筋长度计算
计算依据：
l a =1.1×α×(f
y
/f
t
)×d C.0.5[JGJ102-2003]
在上面的公式中：
l
a
：受拉钢筋的锚固长度(mm)；
f
t
：混凝土轴心抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取，当混凝土强度高于C40时，按C40取值，本处按C30考虑;
f
y
：锚筋抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取；
d：锚筋公称直径(mm)；
α：锚筋的外型系数，光圆筋取0.16，带肋筋取0.14；
l
a =1.1×α×(f
y
/f
t
)×d
=1.1×0.14×(300/1.43)×16
=516.9mm
因钢筋有机械锚固措施，故长度可在基本锚固长度la基础上考虑60%,即516.9x0.6=310.14mm，实际取l
a
=378mm>310.14mm,满足要求。

1.5.5.2 X型埋件计算（土建预埋）
1)由表5.1可知，X型埋件受力为Vx=13.4KN, Vy=4.6KN, Nz=66.4KN,剪力偏心矩e=150mm, V=（13.42+4.62）0.5=14.2KN
则弯矩M= V×e=14.2×0.15=2.13KN·m
X型埋件受力如下图5.2所示
图5.4
2)埋件强度校核
埋件受力面积A = 9×3.14×122/4 =1018 mm2
拉应力σ=N/A=66400/1018=65.23N/mm2<310 N/mm2 ,满足要求。

剪应力τ=V/A=14200/1018=13.95N/ m2<180 N/mm2, 满足要求。

3)锚筋面积计算
选用12mm钢板，φ12(Ⅱ级钢)钢筋，埋件详图见图5.3：
图5.5
校核依据，同时满足以下两个条件：
a：A
S ≥V/a
r
a
v
f
y
+N/0.8a
b
f
y
+M/1.3a
r
a
b
f
y
z C.0.1-1[JGJ102-2003]
b：A
S ≥N/0.8a
b
f
y
+M/0.4a
r
a
b
f
y
z C.0.1-2[JGJ102-2003]
其中：
A
S
：锚筋的总截面面积(mm2)；
V：剪力设计值(N)；
a
r
：钢筋层数影响系数，二层取1.0，三层取0.9，四层取0.85；
a
v
：钢筋受剪承载力系数，不大于0.7；
f
y
：锚筋抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取，但不大于300MPa； N：法向拉力设计值(N)；
a
b
：锚板弯曲变形折减系数；
M：弯矩设计值(N·mm)；
z：沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离(mm)；
另外：
d：锚筋直径(mm)；
t：锚板厚度(mm)；
f
c
：混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取；
a
v =(4.0-0.08d)×(f
c
/f
y
)0.5 C.0.1-5[JGJ102-2003]
=(4.0-0.08×12)×(14.3/300)0.5
=0.664
a
b
=0.6+0.25t/d C.0.1-6[JGJ102-2003] =0.6+0.25×12/12
=0.85
A
S
=nπd2/4
=9×3.14×122/4 =1018mm2
V/a
r a
v
f
y
+N/0.8a
b
f
y
+M/1.3a
r
a
b
f
y
z
=14200/0.9/0.664/300+66400/0.8/0.85/300+2130000/1.3/0.9/0.85/300/370 =424mm2≤A
S
=1205.76mm2
N/0.8a
b f
y
＋M/0.4a
r
a
b
f
y
z
=66400/0.8/0.85/300+2130000/0.4/0.9/0.85/300/370 =388.2mm2≤A
S
=1205.76mm2
所以，预埋件锚筋总截面积可以满足承载力要求。

5)锚筋长度计算
计算依据：
l a =1.1×α×(f
y
/f
t
)×d C.0.5[JGJ102-2003]
在上面的公式中：
l
a
：受拉钢筋的锚固长度(mm)；
f
t
：混凝土轴心抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取，当混凝土强度高于C40时，按C40取值，本处按C30考虑;
f
y
：锚筋抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取；
d：锚筋公称直径(mm)；
α：锚筋的外型系数，光圆筋取0.16，带肋筋取0.14；
l
a =1.1×α×(f
y
/f
t
)×d
=1.1×0.14×(300/1.43)×12
=388mm
因钢筋未使用全部面积，使用率约为40%，故长度可在基本锚固长度la基础上考虑60%,即388×0.6=233mm，实际取l
a
=360mm>233mm,满足要求。

1.5.5.2 Z型埋件计算（土建预埋）
1)由表5.1可知，Z型埋件受力为Vx=28.3KN,Nt=105KN,Vz=109.5KN,剪力偏心矩e=150mm,则弯矩M= Vz×e=109.5×0.15=16.43KN·m
Z型埋件受力如下图5.3所示
图5.6
由上图计算得埋件所受综合剪力作用为V=（109.52+28.32）0.5=113.10KN 2)埋件强度校核
埋件受力面积A= S
钢筋+S
锚板
= 6×3.14×122/4+12×400
=5478 mm2
拉应力σ=N/A=105000/5478=19.17N/mm2<310 N/mm2 ,满足要求。

剪应力τ=V/A=113100/5478=20.65N/ m2<180 N/mm2, 满足要求。

3）锚筋总截面积校核
校核依据，同时满足以下两个条件：
a：A
S ≥V/a
r
a
v
f
y
+N/0.8a
b
f
y
+M/1.3a
r
a
b
f
y
z C.0.1-1[JGJ102-2003]
b：A
S ≥N/0.8a
b
f
y
+M/0.4a
r
a
b
f
y
z C.0.1-2[JGJ102-2003]
其中：
A
S
：锚筋的总截面面积(mm2)；
V：剪力设计值(N)；
a
r
：钢筋层数影响系数，二层取1.0，三层取0.9，四层取0.85；
a
v
：钢筋受剪承载力系数，不大于0.7；
f
y
：锚筋抗拉强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取，但不大于300MPa； N：法向拉力设计值(N)；
a
b
：锚板弯曲变形折减系数；
M：弯矩设计值(N·mm)；
z：沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离(mm)；
另外：
d：锚筋直径(mm)；
t：锚板厚度(mm)；
f
c
：混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)，按[GB50010]选取；
a
v =(4.0-0.08d)×(f
c
/f
y
)0.5 C.0.1-5[JGJ102-2003]
=(4.0-0.08×12)×(14.3/300)0.5
=0.664
a
b
=0.6+0.25t/d C.0.1-6[JGJ102-2003] =0.6+0.25×12/12
=0.85
A
S
=nπd2/4+12×400
=6×3.14×122/4+4800
=5478mm2
V/a
r a
v
f
y
+N/0.8a
b
f
y
+M/1.3a
r
a
b
f
y
z
=113100/1.0/0.664/300+105000/0.8/0.85/300+16430000/1.3/1.0/0.85/ 300/220
=1307.8mm2≤A
S
=5478mm2
N/0.8a
b f
y
＋M/0.4a
r
a
b
f
y
z
=105000/0.8/0.85/300+16430000/0.4/1.0/0.85/300/220 =1246.9mm2≤A
S
=5478mm2
所以，预埋件锚筋总截面积满足承载力要求。

5)Z型埋件详图见图5.7
图5.7。