玻璃護(hù)欄設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、北京XX中心玻璃護(hù)欄設(shè)計(jì)計(jì)算書設(shè)計(jì)： 校對(duì)： 審核： 批準(zhǔn)： 沈陽(yáng)YY幕墻裝飾工程有限公司二九年五月十二日目錄1 計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料11.1 幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范：11.2 建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：11.3 鋁材規(guī)范：21.4 金屬板及石材規(guī)范：21.5 玻璃規(guī)范：21.6 鋼材規(guī)范：31.7 膠類及密封材料規(guī)范：31.8 門窗及五金件規(guī)范：41.9 相關(guān)物理性能等級(jí)測(cè)試方法：51.10 建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)(第二版)51.11 土建圖紙：52 基本參數(shù)62.1 欄桿所在地區(qū)：62.2 地面粗糙度分類等級(jí)：62.3 抗震烈度：63 欄桿承受荷載計(jì)算63.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算方法：63.2 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)

2、時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：73.3 計(jì)算面板材料時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：73.4 垂直于欄桿平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：73.5 作用效應(yīng)組合：84 護(hù)欄橫桿計(jì)算84.1 護(hù)欄橫桿荷載計(jì)算：94.2 護(hù)欄橫桿強(qiáng)度計(jì)算：94.3 護(hù)欄橫桿撓度計(jì)算：105 護(hù)欄立桿計(jì)算105.1 護(hù)欄立桿荷載計(jì)算：115.2 護(hù)欄立桿抗彎強(qiáng)度校核：125.3 護(hù)欄立桿撓度計(jì)算：126 欄桿玻璃的計(jì)算146.1 玻璃板塊荷載計(jì)算：146.2 玻璃的強(qiáng)度計(jì)算：156.3 玻璃最大撓度校核：157 附錄 常用材料的力學(xué)及其它物理性能17玻璃護(hù)欄設(shè)計(jì)計(jì)算書1 計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料1.1 幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范：鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB5

3、0429-2007玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ102-2003點(diǎn)支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程 CECS127-2001點(diǎn)支式玻璃幕墻支承裝置 JG138-2001吊掛式玻璃幕墻支承裝置 JG139-2001建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 JGJ113-2003建筑瓷板裝飾工程技術(shù)規(guī)范 CECS101：98建筑幕墻 GB/T21086-2007金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ133-2001小單元建筑幕墻 JG/T216-20081.2 建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：地震震級(jí)的規(guī)定 GB/T17740-1999鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB14907-2002鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50017-2003高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ

4、3-2002高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB50045-95(2005年版)高處作業(yè)吊藍(lán) GB19155-2003工程抗震術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T97-95工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)規(guī)程 JGJ/T121-99混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程 JGJ145-2004混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010-2002混凝土用膨脹型、擴(kuò)孔型建筑錨栓 JG160-2004建筑表面用有機(jī)硅防水劑 JC/T902-2002建筑材料放射性核素限量 GB6566-2001建筑防火封堵應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 CECS154：2003建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 JGJ81-2002建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn) GB50223-2008建筑工程預(yù)應(yīng)力施工規(guī)程

5、CECS180：2005建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-2001(2006年版、局部修訂)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB50068-2001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50011-2001(2008年版)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB50016-2006建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50057-94(2000年版)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50018-2002民用建筑設(shè)計(jì)通則 GB50352-2005預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程JGJ85-20021.3 鋁材規(guī)范：變形鋁及鋁合金化學(xué)成份 GB/T3190-2008建筑用隔熱鋁合金型材-穿條式 JG/T175-2005建筑用鋁型材、鋁板氟碳涂層

6、 JG/T133-2000鋁合金建筑型材第1部分基材 GB5237.1-2008鋁合金建筑型材第2部分陽(yáng)極氧化、著色型材 GB5237.2-2008鋁合金建筑型材第3部分電泳涂漆型材 GB5237.3-2008鋁合金建筑型材第4部分粉末噴涂型材 GB5237.4-2008鋁合金建筑型材第5部分氟碳漆噴涂型材 GB5237.5-2008鋁合金建筑型材第6部分隔熱型材 GB5237.6-2004鋁及鋁合金彩色涂層板、帶材 YS/T431-2000一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材 GB/T3880.13-2006鋁型材截面幾何參數(shù)算法及計(jì)算機(jī)程序要求 YS/T437-2000有色電泳涂漆鋁合金建筑型材

7、YS/T459-20031.4 金屬板及石材規(guī)范：干掛飾面石材及其金屬掛件 JC830.1、2-2005建筑裝飾用微晶玻璃 JC/T872-2000建筑幕墻用瓷板 JG/T217-2007建筑裝飾用搪瓷鋼板 JG/T234-2008微晶玻璃陶瓷復(fù)合磚 JC/T994-2006超薄天然石材復(fù)合板 JC/T1049-2007鋁幕墻板、板基 YS/T429.1-2000鋁幕墻板、氟碳噴漆鋁單板 YS/T429.2-2000建筑幕墻用鋁塑復(fù)合板 GB/T17748-2008鋁塑復(fù)合板用鋁帶 YS/T432-2000天然板石 GB/T18600-2001天然大理石荒料 JC/T202-2001天然大理石

8、建筑板材 GB/T19766-2005天然花崗石荒料 JC/T204-2001天然花崗石建筑板材 GB/T18601-2001天然石材統(tǒng)一編號(hào) GB/T17670-2008 天然飾面石材術(shù)語(yǔ) GB/T13890-20081.5 玻璃規(guī)范：鍍膜玻璃 第1部分：陽(yáng)光控制鍍膜玻璃 GB/T18915.1-2002鍍膜玻璃 第2部分：低輻射鍍膜玻璃 GB/T18915.2-2002防彈玻璃 GB17840-1999浮法玻璃 GB11614-1999夾層玻璃 GB/T9962-1999建筑用安全玻璃 第2部分：鋼化玻璃 GB15763.2-2005建筑用安全玻璃 防火玻璃 GB15763.1-2001幕

9、墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃 GB17841-2008普通平板玻璃 GB4871-1995熱彎玻璃 JC/T915-2003壓花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-2002著色玻璃 GB/T18701-20021.6 鋼材規(guī)范：建筑結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管 JG/T178-2005不銹鋼棒 GB/T1220-2007不銹鋼冷加工鋼棒 GB/T4226-1984不銹鋼冷軋鋼板及鋼帶 GB/T3280-2007不銹鋼熱軋鋼板及鋼帶 GB/T4237-2007不銹鋼絲 GB/T4240-93建筑用不銹鋼絞線 JG/T200-2007不銹鋼小直徑無(wú)縫鋼管 GB/T3090-2000擦窗機(jī)

10、 GB19154-2003彩色涂層鋼板和鋼帶 GB/T12754-2006低合金鋼焊條 GB/T5118-1995低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 GB/T1591-2008建筑幕墻用鋼索壓管接頭 JG/T201-2007耐候結(jié)構(gòu)鋼 GB/T4171-2008高碳鉻不銹鋼絲 YB/T0961997合金結(jié)構(gòu)鋼 GB/T3077-1999金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術(shù)要求 GB/T13912-2002冷拔異形鋼管 GB/T3094-2000碳鋼焊條 GB/T5117-1999碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB/T700-2006碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶GB/T912-2008碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板及鋼

11、帶GB/T3274-2007優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB/T699-1999預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器 GB/T14370-20001.7 膠類及密封材料規(guī)范：丙烯酸酯建筑密封膏 JC484-2006幕墻玻璃接縫用密封膠 JC/T882-2001彩色涂層鋼板用建筑密封膠 JC/T884-2001丁基橡膠防水密封膠粘帶 JC/T942-2004干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘劑 JC887-2001工業(yè)用橡膠板 GB/T5574-1994混凝土建筑接縫用密封膠 JC/T881-2001建筑窗用彈性密封劑 JC485-2007建筑密封材料試驗(yàn)方法 GB/T13477.120-2002建筑用防霉密封膠 JC/T88

12、5-2001建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠 GB16776-2005建筑用巖棉、礦渣棉絕熱制品 GB/T19686-2005建筑用硬質(zhì)塑料隔熱條 JG/T174-2005建筑裝飾用天然石材防護(hù)劑 JC/T973-2005聚氨酯建筑密封膠 JC/T482-2003聚硫建筑密封膠 JC/T483-2006絕熱用巖棉、礦棉及其制品 GB/T11835-2007硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強(qiáng)度的測(cè)定 GB/T529-1999石材用建筑密封膠 JC/T883-2001橡膠袖珍硬度計(jì)壓入硬度試驗(yàn)方法 GB/T531-1999修補(bǔ)用天然橡膠膠粘劑 HG/T3318-2002中空玻璃用彈性密封膠 JC/T486-2001中

13、空玻璃用丁基熱熔密封膠 JC/T914-20031.8 門窗及五金件規(guī)范：封閉型沉頭抽芯鉚釘 GB/T12616-2004封閉型平圓頭抽芯鉚釘 GB/T12615-2004緊固件螺栓和螺釘 GB/T5277-1985緊固件公差螺栓、螺釘、螺柱和螺母 GB/T3103.1-2002緊固件機(jī)械性能不銹鋼螺母 GB/T3098.15-2000緊固件機(jī)械性能不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱 GB/T3098.6-2000緊固件機(jī)械性能抽芯鉚釘 GB/T3098.19-2004緊固件機(jī)械性能螺母、粗牙螺紋 GB/T3098.2-2000緊固件機(jī)械性能螺母、細(xì)牙螺紋 GB/T3098.4-2000緊固件機(jī)械性能螺栓

14、、螺釘和螺柱 GB/T3098.1-2000緊固件機(jī)械性能自攻螺釘 GB/T3098.5-2000緊固件術(shù)語(yǔ)盲鉚釘 GB/T3099-2004鋁合金門窗 GB/T8478-2008螺紋緊固件應(yīng)力截面積和承載面積 GB/T16823.1-1997十字槽盤頭螺釘 GB/T818-2000地彈簧 QB/T2697-2005鋁合金門插鎖 QB/T3885-1999 平開(kāi)鋁合金窗把手 QB/T3886-1999 鋁合金撐擋 QB/T3887-1999 鋁合金窗不銹鋼滑撐 QB/T3888-1999 鋁合金門窗拉手 QB/T3889-1999 鋁合金窗鎖 QB/T3900-1999 鋁合金門鎖 QB/T3

15、901-1999 推拉鋁合金門用滑輪 QB/T3902-1999 閉合器 QB/T3893-1999 外裝門鎖 QB/T2473-2000彈子插芯門鎖 GB/T2474-2000葉片門鎖 QB/T2475-2000球型門鎖 QB/T2476-2000銅合金鑄件 GB/T13819-1992鋅合壓鑄件 GB/T13821-1992鋁合金壓鑄件 GB/T15114-1994鑄件尺寸公差與機(jī)械加工余量 QB/T6414-1999建筑門窗五金件 插銷 JG214-2007建筑門窗五金件 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用執(zhí)手 JG124-2007建筑門窗五金件 旋壓執(zhí)手 JG213-2007建筑門窗五金件 合頁(yè)（鉸鏈） JG

16、125-2007建筑門窗五金件 傳動(dòng)鎖閉器 JG126-2007建筑門窗五金件 滑撐 JG127-2007建筑門窗五金件 滑輪 JG129-2007建筑門窗五金件 多點(diǎn)鎖閉器 JG215-2007建筑門窗五金件 撐擋 JG128-2007建筑門窗五金件 通用要求 JG212-2007建筑門窗五金件 單點(diǎn)鎖閉器 JG130-2007建筑門窗內(nèi)平開(kāi)下懸五金系統(tǒng) JG168-2004鋼塑共擠門窗 JG207-2007電動(dòng)采光排煙窗 JG189-20061.9 相關(guān)物理性能等級(jí)測(cè)試方法：玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T139-2001玻璃幕墻光學(xué)性能 GB/T18091-2000采暖居住建筑節(jié)能檢

17、驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) JGJ132-2001彩色涂層鋼板和鋼帶試驗(yàn)方法 GB/T13448-2006鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50205-2001混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50204-2002建筑防水材料老化試驗(yàn)方法 GB/T18244-2000建筑幕墻氣密、水密、抗風(fēng)壓性能檢測(cè)方法 GB/T15227-2007建筑幕墻抗震性能振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)方法 GB/T18575-2001建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測(cè)方法 GB/T18250-2000建筑外門窗保溫性能分級(jí)及檢測(cè)方法 GB/T8484-2008建筑外窗采光性能分級(jí)及檢測(cè)方法 GB/T11976-2002建筑門窗空氣隔聲性能分級(jí)及檢測(cè)方法 GB/T

18、8485-2008建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能分級(jí)及檢測(cè)方法GB/T7106-2008建筑裝飾裝修工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50210-2001金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法 GB/T228-20021.10 建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)(第二版)1.11 土建圖紙：2 基本參數(shù)2.1 欄桿所在地區(qū)： 北京地區(qū)；2.2 地面粗糙度分類等級(jí)： 欄桿屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001) A類：指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)； B類：指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)； C類：指有密集建筑群的城市市區(qū)； D類：指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)；依照上面

19、分類標(biāo)準(zhǔn)，本工程按C類地形考慮。2.3 抗震烈度： 根據(jù)國(guó)家規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001 2008版)，北京地區(qū)地震基本烈度為8度，地震動(dòng)峰值加速度為0.2g，水平地震影響系數(shù)最大值為：max=0.16。3 欄桿承受荷載計(jì)算3.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算方法： 欄桿屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001 2006年版)計(jì)算： wk=gzzs1w0 -2GB50009-2001 2006年版上式中： wk：作用在欄桿上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； Z：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：60m； gz：瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)； 根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算(高度不足5m按5m計(jì)算)：

20、gz=K(1+2f) 其中K為地面粗糙度調(diào)整系數(shù)，f為脈動(dòng)系數(shù) A類場(chǎng)地： gz=0.92×(1+2f) 其中：f=0.387×(Z/10)-0.12 B類場(chǎng)地： gz=0.89×(1+2f) 其中：f=0.5(Z/10)-0.16 C類場(chǎng)地： gz=0.85×(1+2f) 其中：f=0.734(Z/10)-0.22 D類場(chǎng)地： gz=0.80×(1+2f) 其中：f=1.2248(Z/10)-0.3對(duì)于C類地形，60m高度處瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)： gz=0.85×(1+2×(0.734(Z/10)-0.22)=1.6913

21、z：風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算： A類場(chǎng)地： z=1.379×(Z/10)0.24 當(dāng)Z>300m時(shí)，取Z=300m，當(dāng)Z<5m時(shí)，取Z=5m； B類場(chǎng)地： z=(Z/10)0.32 當(dāng)Z>350m時(shí)，取Z=350m，當(dāng)Z<10m時(shí)，取Z=10m； C類場(chǎng)地： z=0.616×(Z/10)0.44 當(dāng)Z>400m時(shí)，取Z=400m，當(dāng)Z<15m時(shí)，取Z=15m； D類場(chǎng)地： z=0.318×(Z/10)0.60 當(dāng)Z>450m時(shí)，取Z=450m，當(dāng)Z<30m時(shí)，取Z=30m；對(duì)于C類地形，6

22、0m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)： z=0.616×(Z/10)0.44=1.3551 s1：局部風(fēng)壓體型系數(shù)； 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001(2006年版)，本處護(hù)欄結(jié)構(gòu)的體型系數(shù)s1(1)為1.3。 另注：上述的局部體型系數(shù)s1(1)是適用于圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A小于或等于1m2的情況，當(dāng)圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A大于或等于10m2時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1(10)可乘以折減系數(shù)0.8，當(dāng)構(gòu)件的從屬面積小于10m2而大于1m2時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1(A)可按面積的對(duì)數(shù)線性插值，即： s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA 在上式中：當(dāng)A10m2時(shí)取A=10m2；

23、當(dāng)A1m2時(shí)取A=1m2； w0：基本風(fēng)壓值(MPa)，根據(jù)現(xiàn)行<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001附表D.4(全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖)中數(shù)值采用，但不小于0.3KN/m2，按重現(xiàn)期50年，北京地區(qū)取0.00045MPa；3.2 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的構(gòu)件從屬面積： A=1×1.5=1.5m2 LogA=0.176 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =1.254 wk=gzzs1w0 =1.6913×1.3551×1.254×0.00045 =0.001293MPa 3.3

24、 計(jì)算面板材料時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 計(jì)算面板材料時(shí)的構(gòu)件從屬面積： A=0.6×1.5=0.9m2 LogA=0 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =1.3 wk=gzzs1w0 =1.6913×1.3551×1.3×0.00045 =0.001341MPa 3.4 垂直于欄桿平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： qEAk=EmaxGk/A JGJ102-2003 qEAk：垂直于欄桿平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； E：動(dòng)力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.16； Gk：欄桿構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)；

25、 A：欄桿構(gòu)件的面積(mm2)；3.5 作用效應(yīng)組合：荷載和作用效應(yīng)按下式進(jìn)行組合： S=GSGk+wwSwk+EESEk JGJ102-2003上式中： S：作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值； SGk：重力荷載作為永久荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； Swk、SEk：分別為風(fēng)荷載，地震作用作為可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； G、w、E：各效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)； w、E：分別為風(fēng)荷載，地震作用效應(yīng)的組合系數(shù)。上面的G、w、E為分項(xiàng)系數(shù)，按、5.4.3、5.4.4JGJ102-2003規(guī)定如下：進(jìn)行欄桿構(gòu)件強(qiáng)度、連接件和預(yù)埋件承載力計(jì)算時(shí)： 重力荷載：G：1.2； 風(fēng) 荷 載：w：1.4； 地震作用：E：1.3；進(jìn)行撓度計(jì)算時(shí)

26、； 重力荷載：G：1.0； 風(fēng) 荷 載：w：1.0； 地震作用：可不做組合考慮；上式中，風(fēng)荷載的組合系數(shù)w為1.0； 地震作用的組合系數(shù)E為0.5；4 護(hù)欄橫桿計(jì)算基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：60m； 2：力學(xué)模型：簡(jiǎn)支梁； 3：橫桿跨度：W=1500mm； 4：護(hù)欄用途：住宅、宿舍、辦公樓、旅館、醫(yī)院、托兒所、幼兒園； 5：橫桿材料及特性： 桿件材料：Q235； 抗彎強(qiáng)度：215MPa； 荷載方向(水平)慣性矩：24000mm4； 荷載方向(水平)抵抗矩：1600mm3； 橫桿截面面積：254.5mm2；本處橫桿按簡(jiǎn)支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，實(shí)際欄桿結(jié)構(gòu)示意圖如下：上圖參數(shù)： A=100mm

27、 B=150mm C=100mm D=600mm E=150mm L=1000mm W=1500mm4.1 護(hù)欄橫桿荷載計(jì)算：按規(guī)范GB50189-2001第條規(guī)定： 住宅、宿舍、辦公樓、旅館、醫(yī)院、托兒所、幼兒園取0.5KN/m的均布荷載； 學(xué)校、食堂、劇場(chǎng)、電影院、車站、禮堂、展覽館、體育場(chǎng)取1.0KN/m的均布荷載；本工程中考慮qk1=0.5N/mm的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值。4.2 護(hù)欄橫桿強(qiáng)度計(jì)算：(1)橫桿在荷載作用下的彎矩計(jì)算值： M：彎矩計(jì)算值(N·mm)； q：橫桿上作用的均布荷載計(jì)算值(N/mm)； L：橫桿跨度(mm)； M=q1W2/8 =1.4×qk1W2/

28、8 =1.4×0.5×15002/8 =196875N·mm(2)抗彎強(qiáng)度校核：按簡(jiǎn)支梁抗彎強(qiáng)度公式,應(yīng)滿足： M/Wnf上式中： M：彎矩計(jì)算值(N·mm)； Wn：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)； ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對(duì)于非鋁合金龍骨，參照J(rèn)GJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對(duì)于鋁合金龍骨，參照最新鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50429-2007，取1.00； 此處?。?1.05； f：橫桿的抗彎強(qiáng)度計(jì)算值，取215MPa；則： M/Wn=196875/1.05/1600 =117.188MPa215MPa橫桿的抗彎強(qiáng)度滿足要求。4.3

29、護(hù)欄橫桿撓度計(jì)算： I：橫桿慣性矩：24000mm4 E：鋼材的彈性模量，為206000mm4 qk1：橫桿上作用的均布荷載(N/mm)； 實(shí)際撓度計(jì)算值為： df=5qk1W4/384EI =5×0.5×15004/384/206000/24000 =6.666mm 而df,lim=1500/250 =6mm所以橫桿的撓度不滿足設(shè)計(jì)要求！5 護(hù)欄立桿計(jì)算基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：60m； 2：力學(xué)模型：懸臂梁； 3：立桿跨度：L=1000mm； 4：玻璃連接形式：四點(diǎn)駁接； 5：立桿材料及特性： 桿件材料：Q235 抗彎強(qiáng)度：215MPa 荷載方向慣性矩：218000m

30、m4 荷載方向抵抗矩：7300mm3 立桿截面面積：537.2mm2本處立桿按懸臂梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。5.1 護(hù)欄立桿荷載計(jì)算：(1)橫桿傳遞的作用力： P=q1W =1.4×qk1W =1.4×0.5×1500 =1050N(2)玻璃板在風(fēng)荷載作用下的荷載： qwk=wkWD =0.001293×1500×600 =1163.7N qw=1.4qwk =1.4×1163.7 =1629.18N(3)玻璃板在地震作用下的荷載(按矩形分布)： qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； E：動(dòng)力放大系數(shù),取5.0；

31、 max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.16； Gk：玻璃構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)，按0.0004MPa近似選??； A：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)； qEAk=EmaxGk/A JGJ102-2003 =5.0×0.16×0.0004 =0.00032MPa qEk：水平地震作用荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； W：橫桿跨度(mm)； qEk=qEAkWD =0.00032×1500×600 =288N qE：水平地震作用荷載計(jì)算值(N/mm)； qE=1.3qEk =1.3×288 =374.4N(4)立桿受荷載計(jì)算：用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用Sw+0.5

32、SE設(shè)計(jì)值組合： JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =1629.18+0.5×374.4 =1816.38N P1=q/2 =1816.38/2 =908.19N用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值： JGJ102-2003 qk=qwk =1163.7N Pk1=qk/2 =581.85N(5)橫桿力作用下在立桿根部產(chǎn)生的彎矩計(jì)算值： M01：橫桿力作用下在立桿根部產(chǎn)生的彎矩計(jì)算值(N·mm)； P：橫桿傳遞的作用力計(jì)算值(N)； M01=P(C+D+E) =1050×(100+600+150) =892500N·mm(6)節(jié)點(diǎn)2處力P1在立桿根

33、部產(chǎn)生的彎矩計(jì)算值： M02：節(jié)點(diǎn)2處力P1在立桿根部產(chǎn)生的彎矩計(jì)算值(N·mm)； M02=P1(C+D-A) =908.19×(100+600-100) =544914N·mm(7)節(jié)點(diǎn)1處力P1在立桿根部產(chǎn)生的彎矩計(jì)算值： M03：節(jié)點(diǎn)1處力P1在立桿根部產(chǎn)生的彎矩計(jì)算值(N·mm)； M03=P1(A+C) =908.19×(100+100) =181638N·mm(8)根部總彎矩計(jì)算： M0：懸臂立桿根部總彎矩計(jì)算值(N·mm)； M0=M01+M02+M03 =892500+544914+181638 =1619

34、052N·mm5.2 護(hù)欄立桿抗彎強(qiáng)度校核：按簡(jiǎn)支梁抗彎強(qiáng)度公式,應(yīng)滿足： N/A+M/Wnf上式中： N：立桿軸力，N=1.2×0.0004DW=432N； A：立桿截面面積(mm2)，A=537.2； M：彎矩計(jì)算值(N·mm)； W：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)； ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對(duì)于非鋁合金龍骨，參照J(rèn)GJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對(duì)于鋁合金龍骨，參照最新鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50429-2007，取1.00； 此處?。?1.05； f：立桿的抗彎強(qiáng)度計(jì)算值，取215MPa；則： N/A+M0/Wn=432/537.2+1619

35、052/1.05/7300 =212.031MPa215MPa立桿的抗彎強(qiáng)度滿足要求。5.3 護(hù)欄立桿撓度計(jì)算：(1)橫桿力作用下在立桿懸臂端產(chǎn)生的撓度計(jì)算值： df1：橫桿力作用下在立桿懸臂端產(chǎn)生的撓度計(jì)算值(N·mm)； I：立桿慣性矩：218000mm4 E：鋼材的彈性模量，為206000mm4 df1=Pb2L×(3-)/6EI b=C+D+E =b/L帶入各參數(shù)，得： =(C+D+E)/L =(100+600+150)/1000 =0.85 df1=P(C+D+E)2L×(3-)/6EI =1050×(100+600+150)2×10

36、00×(3-0.85)/6/206000/218000 =6.053mm(2)節(jié)點(diǎn)2處集中力P1作用下在立桿懸臂端產(chǎn)生的撓度計(jì)算值： df2：節(jié)點(diǎn)2處集中力P1在立桿懸臂端產(chǎn)生的撓度計(jì)算值(N·mm)； I：立桿慣性矩：218000mm4 E：鋼材的彈性模量，為206000mm4 df2=Pb2L×(3-)/6EI b=D+C-A =b/L帶入各參數(shù)，得： =(D+C-A)/L =(600+100-100)/1000 =0.6 df2=P1(D+C-A)2L×(3-)/6EI =908.19×(600+100-100)2×1000&#

37、215;(3-0.6)/6/206000/218000 =2.912mm(3)節(jié)點(diǎn)1處集中力P1作用下在立桿懸臂端產(chǎn)生的撓度計(jì)算值： df2：節(jié)點(diǎn)1處集中力P1在立桿懸臂端產(chǎn)生的撓度計(jì)算值(N·mm)； I：立桿慣性矩：218000mm4 E：鋼材的彈性模量，為206000mm4 df3=Pb2L×(3-)/6EI b=A+C =b/L帶入各參數(shù)，得： =(A+C)/L =(100+100)/1000 =0.2 df3=P1(A+C)2L×(3-)/6EI =908.19×(100+100)2×1000×(3-0.2)/6/20600

38、0/218000 =0.378mm(4)懸臂總撓度計(jì)算： df：立桿懸臂端總撓度(mm)； df=df1+df2+df3 =6.053+2.912+0.378 =9.343mm 而df,lim=2×1000/250 =8mm所以立桿的撓度不滿足設(shè)計(jì)要求！6 欄桿玻璃的計(jì)算基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：60m； 2：分格尺寸：寬×高=B×H=1500mm×600mm； 3：玻璃配置：?jiǎn)纹ＡВ?mm； 4：連接形式：四點(diǎn)連接，支撐點(diǎn)間距：寬度方向×高度方向=B1×H1=1200mm×400mm；模型簡(jiǎn)圖為：6.1 玻璃板塊荷載計(jì)

39、算：(1)玻璃板塊自重： GAk：玻璃板塊單位面積自重(僅指玻璃)(MPa)； t：玻璃板塊厚度(mm)； g：玻璃的體積密度(N/mm3)； GAk=gt =0.0000256×8 =0.000205MPa(2)垂直于欄桿平面的分布水平地震作用： qEAk：垂直于欄桿平面的分布水平地震作用(MPa)； E：動(dòng)力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.16； GAk：玻璃單位面積自重(MPa)； qEAk=EmaxGAk JGJ133-2001 =5.0×0.16×0.000205 =0.000164MPa(3)作用在玻璃上的風(fēng)荷載及地震作用荷

40、載組合：用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用Sw+0.5SE設(shè)計(jì)值組合： JGJ102-2003 q=1.4wk+0.5×1.3qEAk =1.4×0.001341+0.5×1.3×0.000164 =0.002MPaSw+0.5SE標(biāo)準(zhǔn)值組合： qk=wk+0.5qEAk =0.001341+0.5×0.000164 =0.001MPa用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值： JGJ102-2003 wk=0.001341MPa6.2 玻璃的強(qiáng)度計(jì)算：校核依據(jù)：fg ：玻璃的計(jì)算參數(shù)； ：玻璃的折減系數(shù)； qk：作用在玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； b：支撐點(diǎn)間玻璃面板長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)(mm)； E：玻璃的彈性模量(MPa)； t：玻璃厚度(mm)； =qkb4/Et4 -3JGJ102-2003 =0.001×12004/72000/84 =7.0312按系數(shù)，查表-2JGJ102-2003，=0.984； ：玻璃在組合荷載作用下的板中最大應(yīng)力設(shè)計(jì)值(MPa)； q：作用在欄桿玻璃上的荷載組