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文檔簡介
1、欄桿計(jì)算書基本參數(shù) :重慶地區(qū)基本風(fēng)壓0.300kN/m 2抗震 7 度 (0.10g)設(shè)防建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB 50068-2001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009-2001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2001混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ 102-2003浮法玻璃GB 11614-1999鋼化玻璃GB/T9963-1998建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)本工程設(shè)計(jì)要求總則混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范玻璃欄桿計(jì)算1TA-WL19假設(shè)共有10 榀 , 則每榀寬1357mm,高 975mm.1.1、荷載計(jì)算(1) 、風(fēng)荷載標(biāo)
2、準(zhǔn)計(jì)算:標(biāo)高為 96.0m 處風(fēng)荷載 ,按維護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算,按 C 類區(qū)計(jì)算風(fēng)壓W(J): 基本風(fēng)壓W(J)=0.55kN / : 96.0m 高處陣風(fēng)系數(shù) (按 C 類區(qū)計(jì)算 ) =1.60-0.02X4/10=1.608(B):96.0m 高處風(fēng)壓高度變化系數(shù)(按 C 類計(jì)算 ):(GB50009-2001) =1.62+0.0 8× 6/10=1.668 (T): 風(fēng)荷載載體型系數(shù)按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB2009-2001 第條 取 (T)=-1.20W(J)= × (B ) × (T ) ×W(J)=1.608× 1.668 × 1
3、.2 × 0.550=1.770kN/(2) 、風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值:W :風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(kN/ )(W ):風(fēng)荷載作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù):1.4按該工程設(shè)計(jì)要求總則中的規(guī)定取W=1. 4× 2.80=3.92kN/(3) 、地震作用計(jì)算E(K)= ×a× G: 動(dòng)力放大系數(shù), 取 5.0a:水平地震影響系數(shù)最大值,取 0.08G:幕墻構(gòu)件的自重,0.307kN / 故 E(K)=0.123kN/ 11.2玻璃的選用校核本處選用玻璃種類為: 鋼化夾膠玻璃1.21 、玻璃面積 :B: 該處玻璃欄桿分格寬 :1.267mH: 該處玻璃欄桿公格高 :0.895mA: 該處
4、玻璃板塊面積 : A ×B×H=1.267 × 0.895 =1.134 、該處玻璃板塊自重:G 玻璃板塊自重T:玻璃板塊厚度 :12.0 玻璃的重力密度為:25.6KN/ G=25.6× t/1000=25.6×12/1000=0.307kN/該處垂直于玻璃平面的分布水平地震作用:(E): 地震作用分項(xiàng)系數(shù):1.3:垂直于玻璃平面的分布水平地震作用設(shè)計(jì)值(kN)E= (E) × E(K)=1.3× E(K)=1.3 × 0.123=0.160kN/作用于樓面與欄桿頂之間的均勻分布荷載1kN/ :設(shè)計(jì)值 q(L)=
5、1.4 × 1=1.4kN/m作用于欄桿頂?shù)木鶆蚍植季€荷載0.75kN/ 設(shè)計(jì)值 q(L)=1.4 × 0.75=1.05kM/ 荷載組合參照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范2009-2001 ,用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)采用以下組合:1.4q(L)+0.6× 1.4 ×W(k)1.4W(k)+0.6 × 1.4 ×q(L)1.3E(K)+0.2× 1.4 ×W(k)+0.5 × 1.4 ×q(L)綜合以上荷載的大小,本處強(qiáng)度計(jì)算可僅考試組合 1.4W(k)+0.6× 1.4 × q(L)=4.76kN
6、/1.2.6玻璃的強(qiáng)度、擾度計(jì)算:校核依據(jù): o f(g)=84.000N/m W(k): 垂直于玻璃平面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(M/m )E(k):垂直于玻璃平面的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(/m )q(L):作用于樓面與標(biāo)桿頂之間的均勻分布荷載(/m ) (WK): 在垂直于玻璃平面的風(fēng)荷載作用下玻璃截面的最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值(/m ) (EK): 在垂直于玻璃平面的地震作用下玻璃截的最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值(/m ) :參數(shù) 折減系數(shù) , 可由參數(shù) 按表采用a:玻璃短邊邊長: mm2b: 玻璃長邊邊長 mmt1,t2:玻璃的厚度:t1 t2=6.0mmm:玻璃板的彎矩系數(shù),按邊長比a/b 查表得:m=0.0742+0.06
7、4/0.05×(0.0683-0.0742)=0.0734在垂直于玻璃平面的風(fēng)荷載作用下玻璃截面的最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算(/m ) ( k) +0.5 × q(EK) × a4/(E ×t 4)=2.13 :折減系數(shù),按0 2.13查表得: 100風(fēng)荷載作用應(yīng)力: ( k)= 2(Wk)=6 × m×W(k) × a2× /t 2= 6× 0.0734 × 2.8/2/103× 8952× 1.00/6 2=13.72N/m活荷載作用應(yīng)力:2 2 1(EK)= 2(Ek)=6 &
8、#215; m× E(K) × a × /t=6× 0.0734 × 1/2/10 3 ×9302× 1.00/62=4.9N/m玻璃最大應(yīng)力設(shè)計(jì)值:采用組合: 1.4 ( k) +0.6 ×1.4 × q(L)=1.4 (Wk)+0.6 ×1.4 × 1(Wk)=23.32N/m<f(g)=84.000N/m 玻璃強(qiáng)度滿足要求!D(f):在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下擾度最大值(mm)D:玻璃的剛度(·mm)Te: 玻璃等效厚度: te= ( t1 3+t2 3) =7.56m
9、mV: 泊松比,按 JGJ102-2003 5.2.9 條采用 , 取值為 0.20u: 擾度系數(shù) :0.0073: 1.0032D=(E× te )/12(1-v )=2700.5(N· m)D(f)=u × (W(k)+0.6 × q(L) × a4× /D=5.82(mm)由于玻璃的最大擾度d(f)=5.82mm, 小于玻璃短邊邊長的60 分一 12.917(mm)玻璃的擾度滿足要求!以下利用有限元軟件sap 進(jìn)行計(jì)算 , 計(jì)算模型如下圖1.3 無玻璃扶手欄桿計(jì)算對(duì)強(qiáng)度和跨中擾度按照橫邊框兩端固接計(jì)算,故兩端彎矩最大()扶手欄桿
10、采用××鍍鋅矩開管組合而成,其截面特性如下: 284 3Ix=29604mm4,Iy=9079mm433Wx=2368.293mm,Wy=3603.147mm(2) 作用有均勻分布活荷載q( L) : 分布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.75kN/m活荷載作用方向分沿豎向和水平方向( 3)扶手欄框彎矩(剪力產(chǎn)生作用較小,可忽略)由于打手欄長度較大,在與墻嵌固外彎矩最大荷載在端部產(chǎn)生彎矩() ( kN· m)M(L)=0.254N · m(4) 扶手欄強(qiáng)度計(jì)算活載沿豎向: /r/Wx=0.254×106/1.05/236822=79.5N/mm <215N
11、/mm活載沿水平方向: () / y=0.318×106/1.05/3603+0.004× 106/1.05/2368強(qiáng)度滿足要求()扶手欄擾度計(jì)算僅計(jì)算活荷載沿豎向: (max): 扶手欄桿沿豎向最大擾度U(max)=4.0mm<9mm<2714/250=10.9mm擾度滿足要求()扶手扶手欄焊縫抵抗矩:w=(15.66 × 55.66 3/12-10 × 503 /12)/(55.66/2)=17603.1mm3焊縫承受彎矩: 0.254kN · m剪力: 0.825kN采用角焊縫,寬 4mm,在彎矩作用下其最大應(yīng)力為22 1
12、/ w=58.5N/mm<160N/mm在剪力作用下其最大應(yīng)力為 2 V/Aw=2.2N/m <160/m 彎剪共同作用下應(yīng)力為221/2=58.6N/m <160N/m 1 + 22)故焊縫滿足要求1 4 玻璃橫邊框計(jì)算:強(qiáng)度和跨中擾度按照橫邊框兩端固接計(jì)算,故兩端彎矩最大( 1) 橫邊框采用兩根 50×10 方鐵拼成,故其截面特性如下: =1000mI=208333mW=8333 2(2)橫邊框彎矩:荷載作用在跨中產(chǎn)生彎矩最大(k· m)M=0.285kN· m(3)橫邊框強(qiáng)度計(jì)算4 / /w=34.2N/mm<215N/mm2強(qiáng)度滿足
13、要求?。ǎM邊框擾度計(jì)算( max) :橫邊框最大擾度( max) =Q(1) 4 /384/E/1=5.66mm<10.9mm<2714/250=10.9mm擾度可以滿足要求?。?) 邊框焊縫驗(yàn)算焊縫抵抗矩: Ww=(25.66 × 55.66 3/12-20 ×503/12)/(55.66/2)=5759.8mm 3 焊縫面積: w=25.66 ×55.66-20 × 50=428.0mm2欄桿條端部焊縫承受彎矩:0.105kN · m剪力: 0.878kN采用角焊縫,寬4kN, 在彎矩作用下其最大應(yīng)力為22 / w=18.2N
14、/mm<160N/mm在剪力作用下其最大應(yīng)力為2 2 2 =V/Aw=2.1N/mm <160Nmm彎剪共同作用下應(yīng)力為2 2 ( 1 2 ) 1/2 18.3 /2故焊縫滿足要求1.5玻璃豎邊框計(jì)算:(1)豎邊框采用兩塊50× 10 的扁鐵在一起,其截面特性如下:2 1000mmI=208333mm4W=8333mm 3i=I / A =14.4mm(2) 豎邊框彎矩:荷載作用產(chǎn)生剪力( kN· m)M=1.312kN · mV: 荷載作用產(chǎn)生彎矩( kN)V=1.312kN· mN: 活載作用下的豎向力: 0.75 × 1.4
15、× 1.357 1.42kN(3) 豎邊框強(qiáng)度計(jì)算強(qiáng)度計(jì)算:根據(jù)得到豎邊框在壓彎作用下的強(qiáng)度計(jì)算公式為N MAW6221.42 × 1000/1000+1.312 × 10 /(1.05× 8333)=151.4N/mm <215/mm5穩(wěn)定計(jì)算:根據(jù)得到豎邊框在壓彎作用下的承載力計(jì)算公式為NME 4+ W (1 0.8 N / NE f,N E = 1.1長細(xì)比 × .975/0.0144=135.4查表得 1.05NE = 3.14× 2.06 × 105× 1000/(1.1× 135.4 2
16、)32.08kNN+( ) 1420/(0.37 × 1000)+1.312 × 106/(1.05 × 8333×1-0.8 × 1.42/32.08)=159.3N/mm22<215N/mm剪力作用下: V/A=1.31N/mm22<215N/mm彎剪共同作用下: ( 2+ 2) 1/222=159.3N/mm <215N/mm強(qiáng)度滿足要求!()豎邊框擾度計(jì)算U(max): 豎邊 5.4mm<9mm<2714/250=10.9mm擾度可以滿足要求?。ǎ┻吙蚝缚p又驗(yàn)算焊縫抵抗矩: w=25.66 × 5
17、5.66 3/12-2 ×503/12/(55.66/2)=5759.8mm3焊縫面積: w=25.66 ×55.66-20 × 50=428.0mm2欄桿條端部焊縫承受彎矩: 1.312kN · m剪力: 2.8kN采用角焊縫,寬 4mm,在彎矩作用下其最大應(yīng)力為22w>160N/mm / =227.8N/mm在剪力作用下其最大應(yīng)力為22<160N/mm2 / w=6.5N/mm彎剪共同作用下應(yīng)力為221/222 ( 1+2 )281.7 /mm 160 /mm故焊縫無法滿足要求,換成mm后的焊縫重新計(jì)算焊縫抵抗矩: w=(31.31
18、215; 61.313/12-20× 503/12)/(61.31/2)=12824.3mm3焊縫面積: Aw=(31.31 ×63.31-20 × 50=920.0mm2在彎矩作用下其最大應(yīng)力為22w<160N/mm =102.4N/mm在剪力作用下其最大應(yīng)力為22 V/Aw=3.0N/mm<160N/mm彎剪共同作用下應(yīng)力為2222 ( 1 +2 ) 1/2=102.4N/mm <160N/mm6(6)邊框內(nèi)六角螺栓的連接驗(yàn)算取螺栓直徑 4mm,已知螺栓每隔300mm布置一只,故 300mm內(nèi)兩只螺栓的需抵抗的力為4.76× 0.3
19、 ×1.267=1.81kN螺栓承載剪力為: V=Afv= 1.40 × × 42/4 ×2= 3.52kN 1.81kN故螺栓滿足要求1.6預(yù)埋件計(jì)算預(yù)埋件采用膨脹螺栓固定,膨脹螺栓取慧魚FBN12/15+35 M12 ,監(jiān)測得其極限拉力值約為36kN,剪力按Q235鋼計(jì)算得 125× ×122/4 =14.1kN 錨固區(qū)域的混凝土計(jì)算承載力為:根據(jù)混凝土加固設(shè)計(jì)規(guī)范13.3.21c=2.8 a Nfcu,khef1.5混凝土采用 30,故基材混凝強(qiáng)度等級(jí)對(duì)錨固承載力的影響系數(shù) a =1.0,混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)f cu.k =
20、20.1MPa,有效錨固深度hef =70mm =. .A,/A,0cNNsNeN cNs , N=0.8,N=1/1+(2e/S,N)eNcrScr,N=3 × hef=210mme e ,N=1參與受拉螺栓為2 根對(duì)該工程中的螺栓錨固端的混凝土情況, 大致可分為兩類: 水平欄桿錨固和豎直欄桿錨固對(duì)于水平欄桿錨固,有效混凝土的投影面積分布如下圖所示其有效面積為:2c,N =65100mm02Ac,N =44100mm所以 , , , , 0.8 × 1× 65100/44100=1.181故 N1c=2.8 af cu,k hef1.5 =2.8 ×
21、1.0 ×1.181 ×20.1 × 701.5=8682.3N=8.68kN對(duì)于豎直欄桿錨固,有效混凝土的投影面積分布如下圖所示7其有效面積為:2 c, N=48050mm0=2A c, N44100mm所以 . . Ac. /Ac.0N=0.8 × 1× 648050/44100=0.872s Ne NN故 1c=2.8 a Nf cu, k hef1.5=2.8 × 1.0 ×1.181 × 20.1 × 701.5 =6410.9N=6.14kN混凝土的受剪承載力設(shè)計(jì)值為0.2c=0.18 Vfc
22、u .k c11.5d00.3 h ef平行于剪力方向的邊距1=50mm錨栓外徑d0=12mm有效錨固深度hef =70mm s . y =1 h . y =1 a . y =1 u . y =1Ac . y0=4.5 × C12Ac . y=4Ac. y0所以 v = s . v h, v a. v e. v u. v /A cy 0 =1 × 1×1× 1× 4=40.2Vc=0.18 vf cu.k c11.5 d00.3h ef =0.18 × 4× 20.1 × 501.5 × 120.3
23、215; 700.2 =5.63kN以上計(jì)算了錨固混凝土的抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度對(duì)于側(cè)面扶手欄的預(yù)埋件,其混凝土受拉部分所受拉力為M/0.1=5.74kN<8.68k混凝土錨固能力滿足其所受剪力為 1.538kN<5.63kN拉剪復(fù)合作用下混凝土承載力驗(yàn)算:22NV5.7421.5428.685.63單個(gè)膨脹螺絲拉力為:10.511M/d=0.574/0.1/2=2.87kN<Nrk,s/ ms=36/1.2=30kN單個(gè)膨脹螺絲愛到的剪力為:1.538/2/4=0.192kN<Vrk,s/ms=14.1kN幫側(cè)面的膨脹螺絲滿足要求對(duì)于底面豎邊框的預(yù)理件, 其混凝土受拉部分
24、所受拉力為$8M/0.1=13.12kN>6.41kN,混凝土錨固能力無法滿足$其所受剪力為V=2.80kN<5.63kN單個(gè)膨脹螺絲受到拉力為:M/d=1.312/0.1/2=5.56kN<Nrk,s/ ms=36/1.2=30kN單個(gè)膨脹螺絲受到的拉力為2.795/2/4=0.349kN< Vrk,s/ ms=14.1kN故底面的螺絲滿足要求2TA-WL24計(jì)算選取洞寬尺寸為16800mm內(nèi)的扶手欄桿作為對(duì)象, 假設(shè)共有10 榀 , 則每榀寬1675mm,高1025mm.2.1 玻璃的選用與校核本處選用玻璃種類為: 鋼化夾膠玻璃1.21 、玻璃面積 :B: 該處玻璃
25、欄桿分格寬 :1.267mH: 該處玻璃欄桿公格高 :0.895mA: 該處玻璃板塊面積 : A ×B×H=1.267 × 0.895 =1.134 、該處玻璃板塊自重:G 玻璃板塊自重T:玻璃板塊厚度 :12.0 玻璃的重力密度為:25.6KN/ G=25.6× t/1000=25.6×12/1000=0.307kN/該處垂直于玻璃平面的分布水平地震作用:(E): 地震作用分項(xiàng)系數(shù):1.3:垂直于玻璃平面的分布水平地震作用設(shè)計(jì)值(kN)E= (E) × E(K)=1.3× E(K)=1.3 × 0.123=0.1
26、60kN/作用于樓面與欄桿頂之間的均勻分布荷載1kN/ :設(shè)計(jì)值 q(L)=1.4 × 1=1.4kN/m作用于欄桿頂?shù)木鶆蚍植季€荷載0.75kN/ 設(shè)計(jì)值 q(L)=1.4 × 0.75=1.05kM/ 荷載組合參照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范2009-2001 ,用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)采用以下組合:1.4q(L)+0.6× 1.4 ×W(k)91.4W(k)+0.6 × 1.4 ×q(L)1.3E(K)+0.2× 1.4 ×W(k)+0.5 × 1.4 ×q(L)綜合以上荷載的大小,本處強(qiáng)度計(jì)算可僅考試組合 1
27、.4W(k)+0.6× 1.4 × q(L)=4.76kN/1.2.6玻璃的強(qiáng)度、擾度計(jì)算:校核依據(jù): o f(g)=84.000N/m W(k): 垂直于玻璃平面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(M/m )E(k):垂直于玻璃平面的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(/m )q(L):作用于樓面與標(biāo)桿頂之間的均勻分布荷載(/m ) (WK): 在垂直于玻璃平面的風(fēng)荷載作用下玻璃截面的最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值(/m ) (EK): 在垂直于玻璃平面的地震作用下玻璃截的最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值(/m ) :參數(shù) 折減系數(shù) , 可由參數(shù) 按表采用a:玻璃短邊邊長: mmb: 玻璃長邊邊長 mmt1,t2:玻璃的厚度:t1 t2=6.0
28、mmm:玻璃板的彎矩系數(shù),按邊長比a/b 查表得:m=0.0742+0.064/0.05×(0.0683-0.0742)=0.0734在垂直于玻璃平面的風(fēng)荷載作用下玻璃截面的最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算(/m ) ( k) +0.5 × q(EK) × a4/(E ×t 4)=2.13 :折減系數(shù),按0 2.13查表得: 100風(fēng)荷載作用應(yīng)力: ( k)= 2(Wk)=6 × m×W(k) × a2× /t 2= 6× 0.0734 × 2.8/2/103× 8952× 1.00/6
29、2=13.72N/m活荷載作用應(yīng)力:2 2 1(EK)= 2(Ek)=6 × m× E(K) × a × /t=6× 0.0734 × 1/2/10 3 ×9302× 1.00/62=4.9N/m玻璃最大應(yīng)力設(shè)計(jì)值:采用組合: 1.4 ( k) +0.6 ×1.4 × q(L)=1.4 (Wk)+0.6 ×1.4 × 1(Wk)=23.32N/m <f(g)=84.000N/m玻璃強(qiáng)度滿足要求!D(f):在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下擾度最大值(mm)D:玻璃的剛度(·
30、 mm)Te: 玻璃等效厚度: te= ( t1 3+t2 3) =7.56mmV: 泊松比,按 JGJ102-2003 5.2.9 條采用 , 取值為 0.20u: 擾度系數(shù) :0.0073: 1.00D=(E× te 3)/12(1-v2)=2700.5(N · m)D(f)=u× (W(k)+0.6× q(L) × a4× /D10=5.82(mm)由于玻璃的最大擾度d(f)=5.82mm,小于玻璃短邊邊長的60 分一 12.917(mm)玻璃的擾度滿足要求!以下利用有限元軟件sap 進(jìn)行計(jì)算 , 計(jì)算模型如下圖1.3 無玻璃扶
31、手欄桿計(jì)算對(duì)強(qiáng)度和跨中擾度按照橫邊框兩端固接計(jì)算,故兩端彎矩最大()扶手欄桿采用××鍍鋅矩開管組合而成,其截面特性如下: 284 Ix=29604mm4,Iy=9079mm433Wx=2368.293mm,Wy=3603.147mm(2) 作用有均勻分布活荷載q( L) : 分布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.75kN/m活荷載作用方向分沿豎向和水平方向( 3)扶手欄框彎矩(剪力產(chǎn)生作用較小,可忽略)由于打手欄長度較大,在與墻嵌固外彎矩最大荷載在端部產(chǎn)生彎矩() ( kN· m)M(L)=0.254N · m(4) 扶手欄強(qiáng)度計(jì)算活載沿豎向: /r/Wx=0.254
32、215;106/1.05/236822=79.5N/mm <215N/mm活載沿水平方向: () / y=0.318×106/1.05/3603+0.004× 106/1.05/2368強(qiáng)度滿足要求()扶手欄擾度計(jì)算僅計(jì)算活荷載沿豎向: (max): 扶手欄桿沿豎向最大擾度U(max)=4.0mm<9mm<2714/250=10.9mm擾度滿足要求()扶手扶手欄焊縫抵抗矩:w=(15.66 × 55.66 3/12-10 × 503 /12)/(55.66/2)=17603.1mm3焊縫承受彎矩: 0.254kN · m剪力:
33、 0.825kN采用角焊縫,寬 4mm,在彎矩作用下其最大應(yīng)力為22 / w=58.5N/mm<160N/mm1在剪力作用下其最大應(yīng)力為11 2 V/Aw=2.2N/m <160/m 彎剪共同作用下應(yīng)力為221/2=58.6N/m <160N/m 1 + 22)故焊縫滿足要求1 4 玻璃橫邊框計(jì)算:強(qiáng)度和跨中擾度按照橫邊框兩端固接計(jì)算,故兩端彎矩最大( 2) 橫邊框采用兩根 50×10 方鐵拼成,故其截面特性如下: =1000mI=208333mW=8333 2(2)橫邊框彎矩:荷載作用在跨中產(chǎn)生彎矩最大(k· m)M=0.285kN· m(3)
34、橫邊框強(qiáng)度計(jì)算 / /w=34.2N/mm<215N/mm2強(qiáng)度滿足要求?。ǎM邊框擾度計(jì)算( max) : 橫邊框最大擾度( max) =Q(1) 4 /384/E/1=5.66mm<10.9mm<2714/250=10.9mm擾度可以滿足要求?。?) 邊框焊縫驗(yàn)算焊縫抵抗矩: Ww=(25.66 × 55.66 3/12-20 ×503/12)/(55.66/2)=5759.8mm3焊縫面積: w=25.66 ×55.66-20 × 50=428.0mm2欄桿條端部焊縫承受彎矩: 0.105kN · m剪力: 0.878k
35、N采用角焊縫,寬4kN, 在彎矩作用下其最大應(yīng)力為22 / w=18.2N/mm<160N/mm在剪力作用下其最大應(yīng)力為2 2 2 =V/Aw=2.1N/mm <160Nmm彎剪共同作用下應(yīng)力為2 2 ( 1 2 ) 1/2 18.3 /2故焊縫滿足要求1.5玻璃豎邊框計(jì)算:(1)豎邊框采用兩塊50× 10 的扁鐵在一起,其截面特性如下:2 1000mmI=208333mm4W=8333mm3i=I / A =14.4mm(2) 豎邊框彎矩:12:荷載作用產(chǎn)生剪力(kN· m)M=1.312kN· mV: 荷載作用產(chǎn)生彎矩( kN)V=1.312kN&
36、#183; mN: 活載作用下的豎向力: 0.75 × 1.4 × 1.357 1.42kN(3) 豎邊框強(qiáng)度計(jì)算強(qiáng)度計(jì)算:根據(jù)得到豎邊框在壓彎作用下的強(qiáng)度計(jì)算公式為N MAW6221.42 × 1000/1000+1.312 × 10 /(1.05 × 8333)=151.4N/mm <215/mm 穩(wěn)定計(jì)算:根據(jù)得到豎邊框在壓彎作用下的承載力計(jì)算公式為NM f,N E = 1.1E 4+ W(1 0.8N/NE長細(xì)比 × .975/0.0144=135.4查表得 1.05NE = 3.14× 2.06 ×
37、 105× 1000/(1.1× 135.4 2)32.08kNN+( ) 1420/(0.37 × 1000)+1.312 × 106/(1.05 × 8333×1-0.8 × 1.42/32.08)=159.3N/mm22<215N/mm剪力作用下: V/A=1.31N/mm22<215N/mm彎剪共同作用下: ( 2+ 2) 1/222=159.3N/mm <215N/mm強(qiáng)度滿足要求?。ǎ┴Q邊框擾度計(jì)算U(max): 豎邊 5.4mm<9mm<2714/250=10.9mm擾度可以滿足要
38、求!()邊框焊縫又驗(yàn)算焊縫抵抗矩: w=25.66 × 55.66 3/12-2 ×503/12/(55.66/2)=5759.8mm 3 焊縫面積: w=25.66 ×55.66-20 × 50=428.0mm2欄桿條端部焊縫承受彎矩:1.312kN · m剪力: 2.8kN采用角焊縫,寬4mm,在彎矩作用下其最大應(yīng)力為1322w>160N/mm / =227.8N/mm在剪力作用下其最大應(yīng)力為22<160N/mm2 / w=6.5N/mm彎剪共同作用下應(yīng)力為22)1/222 ( 1+2281.7 /mm 160 /mm故焊縫無法
39、滿足要求,換成mm后的焊縫重新計(jì)算焊縫抵抗矩: w=(31.31 × 61.313/12-20× 503/12)/(61.31/2)=12824.3mm32焊縫面積: A =(31.31 ×63.31-20 × 50=920.0mmw在彎矩作用下其最大應(yīng)力為22 w=102.4N/mm <160N/mm在剪力作用下其最大應(yīng)力為22 V/Aw=3.0N/mm<160N/mm彎剪共同作用下應(yīng)力為2222 ( 1 +2 ) 1/2=102.4N/mm <160N/mm(6)邊框內(nèi)六角螺栓的連接驗(yàn)算取螺栓直徑 4mm,已知螺栓每隔300mm布置
40、一只,故300mm內(nèi)兩只螺栓的需抵抗的力為4.76× 0.3 ×1.267=1.81kN螺栓承載剪力為:2×2= 3.52kN 1.81kNV=Afv= 1.40 × × 4 /4故螺栓滿足要求豎邊框剪力 :V: 荷載作用產(chǎn)生彎矩 (kN · m) V=1.235 kN(3) 橫邊框強(qiáng)度計(jì)算彎矩作用下 : =M/ /w=55.3N/mm 2 < 215 N/mm 2剪力作用下 : =V/A=1.24 N/mm 2 < 215 N/mm 2彎剪滿足要求2.5 預(yù)埋件計(jì)算對(duì)于側(cè)面扶手欄的預(yù)埋件, 其混凝土受拉部分所愛拉力為M/
41、0.1=3.37kN<8.68 kN<8.68 kN,混凝土錨固能力滿足其所受剪力為V=0.85kN<5.63 kN拉剪復(fù)合作用下混凝土承載力驗(yàn)算:( N) 2+( V) 2 <1單個(gè)膨脹螺絲受到拉力為:M/d=0.337/0.1/2=1.69 kN< Nrk, s/ms=36/1.2=30kN單個(gè)膨脹螺絲受到的剪力為:0.749/2/4=0.11 kN< Vrk,s/ ms=14.1kN14故側(cè)面的膨脹螺絲滿足要求對(duì)于底面豎邊框的預(yù)埋的件 , 其混凝土受拉部分所受拉力為 M/0.1=6.18kN<6.41kN, 混凝土錨固能力滿足其所受剪力為V=0.
42、704kN<6.41kN拉剪復(fù)合作用下混凝土承載力驗(yàn)算:22( ) +( )<1NV單個(gè)膨脹螺絲受到拉力為:M/d=6.18/0.1/2=3.09kN<Nrk, s/ ms=36/1.2=30kN單個(gè)膨脹螺絲受到拉力為:0.704/2/4=0.08kN<Vrk, s/ms=14.1kN故底面的螺絲滿足要求3TA-WL23V=2.3kN<5.63kN單個(gè)膨脹螺絲受到拉力為:M/d=0.932/0.1/2=4.66kN<Nrk, s/ ms=36/1.2=30kN單個(gè)膨脹螺絲受到剪力為:2.34/2/4=0.29kN<Vrk, s/ms=14.1kN故底面
43、的螺絲滿足要求百頁欄桿計(jì)算:4TA-ML10每榀寬 1750mm,高 1800mm構(gòu)件截面鋼材為 Q235;截面為 :25 × 100× 3 鉅形管 ;25 × 50× 2 矩形管 ;50 × 10 扁鐵 ; 4.1 荷載計(jì)算欄桿標(biāo)高為92.65m, 近似取標(biāo)高為100.0m 處風(fēng)荷載計(jì)算(1).風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算:W(J): 基本風(fēng)壓W(J)=0.55kN/m2 :100.0m 高處陣風(fēng)系數(shù) ( 按 C類區(qū)計(jì)算 ) =1.62 (B):100.0m 高處風(fēng)壓高度系數(shù) ( 按 C類區(qū)計(jì)算 ) GB50009-2001) =1.68 (T): 風(fēng)荷
44、載體型系數(shù) =-1.20W(k)=× (B)× × W(J)=1.62× 1.68 × 1.2 × 0.55015=1.80kN/m 2擋風(fēng)系數(shù) =An/A欄桿條寬度 :10mm欄桿條間距 :50mm =10/50=0.2<0.92W(k)=× 2.80=0.56kN/mm 2(2).風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值:2W:風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(kN/m )(W): 風(fēng)荷載作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù):1.4按該工程設(shè)計(jì)要求總則中規(guī)定取W=0.56× 1.4=0.78 kN/m 2(3) 地震作用計(jì)算E(K)= × × G: 動(dòng)力放大系數(shù), 取 5.0:水平地震影響系數(shù)最大值,計(jì)算模型如下圖G:百葉構(gòu)件的自重,0.981kN/m 2故 E 0.392 kN/m 2以下利用有限元軟件sap 進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算模型如下圖4.2 豎邊框計(jì)算:對(duì)于樓面對(duì)欄桿部分區(qū)域,其上主要作用為:2地震作用: E( K) 0.392 kN/m 2活載: q(L)=1.0 kN/m 2參照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB2009 2001,用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)采用以下組合:1.4q(L)+0.6× 1.4×W(k)1.4W(K)+0
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