欄桿力學(xué)計(jì)算書(shū)

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案第一章 設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)1、建筑及結(jié)構(gòu)施工圖。2、規(guī)范 :玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ102-2003 (以下簡(jiǎn)稱規(guī)范)金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ133-2001建筑結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范 GB50009-2001民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50176-93鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50017-2003建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB50016-2001高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB/50045-95建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50011-20013、性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：建筑幕墻空氣滲透性能檢測(cè)方法 GB/T15226建筑幕墻風(fēng)壓變形性能檢測(cè)方法 GB/T15227建筑幕墻雨水滲漏性能檢測(cè)方法 GB/T15228建筑

2、外窗抗風(fēng)壓性能分級(jí)及其檢測(cè)方法 GB7106-864、工程基本條件及設(shè)計(jì)依據(jù)：a、粗糙度類(lèi)別： C 類(lèi)b 、 50 年一遇的基本風(fēng)壓： 0.45(kPa)c 、50 年一遇的基本雪壓： 0.4(kPa)d 、地震烈度： 8 度(0.15g) e、年最大溫差 ()： 80精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案f 、幕墻平面內(nèi)變形性能： 1/267第二章 設(shè)計(jì)載荷確定原則施加于幕墻和采光頂上的荷載和作用主要有風(fēng)載荷、雪荷載、自重、地震作用和溫 度變化等，通常風(fēng)載荷引起的作用效應(yīng)最大在進(jìn)行幕墻構(gòu)件、連接件和預(yù)埋件等的設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)， 必須考慮各種載荷和作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，即采用其設(shè)計(jì)值；在進(jìn)行位移和撓度設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，各分項(xiàng)

3、系數(shù)均取1.0 ，即采用其標(biāo)準(zhǔn)值。1、風(fēng)載荷根據(jù)規(guī)范，垂直于幕墻表面的風(fēng)載荷標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算，并且不得小于1.0kN/m 2 ：w k gz z sw0式中 wk作用在垂直幕墻上的風(fēng)載荷標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m 2)； gz陣風(fēng)風(fēng)壓系數(shù)；按建筑結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范GB50009 的規(guī)定采用；z風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按建筑結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范GB50009 的規(guī)定采用；s大面風(fēng)載荷體型系數(shù)；w0基本風(fēng)壓 (kN/m 2 )，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009 的規(guī)定采用。 根據(jù)規(guī)范要求，在進(jìn)行建筑幕墻構(gòu)件、連接件和錨固件的承載力設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，風(fēng)載 荷的分項(xiàng)系數(shù)取 w=1.4 ，即風(fēng)載荷的設(shè)計(jì)值為：wwwk 1.4wk2、

4、雪載荷根據(jù)規(guī)范，玻璃采光頂(或雨篷)水平投影面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算：sk r s0式中 sk 雪載荷標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m 2)； r屋面積雪分布系數(shù)； s0基本雪壓 (kN/m 2) ，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009 的規(guī)定采用。 根據(jù)規(guī)范要求，在進(jìn)行玻璃采光頂(或雨篷)的承載力設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，雪載荷的分項(xiàng)精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案系數(shù)取 s=1.4 ，即雪載荷的設(shè)計(jì)值為：s ssk 1.4sk3、地震作用垂直于幕墻平面水平分布地震作用力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算：qEk E m axqGk式中 q Ek垂直于幕墻平面水平分布地震作用力標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m 2)；E動(dòng)力放大系數(shù)，可取 5.0 ；max水平

5、地震影響系數(shù)最大值；q Gk幕墻構(gòu)件單位面積的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m 2) 。 根據(jù)規(guī)范要求，地震載荷的分項(xiàng)系數(shù)取 E=1.3 ，即地震作用的設(shè)計(jì)值為： qE EqEk 1.3qEk4、幕墻結(jié)構(gòu)重力荷載根據(jù)規(guī)范，幕墻結(jié)構(gòu)重力荷載的分項(xiàng)系數(shù)一般取G =1.2 ，當(dāng)自重荷載的效應(yīng)對(duì)構(gòu)件有利時(shí)，其分項(xiàng)系數(shù)的取值不應(yīng)大于 1.0 ，重力荷載的設(shè)計(jì)值為：qG G qGk 1.2qGk5、載荷組合根據(jù)規(guī)范， 幕墻構(gòu)件按承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)， 其作用效應(yīng)的組合應(yīng)符合下式規(guī)定：S SG 1.0w 0.5qE式中 SG 永久荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值 (kN/m 2)；S 作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值 (kN/m 2)。精彩文

6、檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案第三章 玻璃圍欄計(jì)算玻璃欄桿為下部支承，玻璃最大寬度 1500mm ，玻璃欄桿埋件最大寬度間距1400mm ，玻璃可見(jiàn)高度 950mm ，玻璃采用 10+1.52PVB+10mm 夾膠鋼化玻璃 ,本 計(jì)算分別對(duì)風(fēng)荷載和欄桿水平荷載進(jìn)行校核。3.1 、風(fēng)荷載校核1、部位基本設(shè)計(jì)參數(shù)玻璃圍欄最大標(biāo)高點(diǎn)為 100m 。2、風(fēng)荷載確定根據(jù)建筑荷載規(guī)范，對(duì)于粗糙度為 C 類(lèi)地區(qū)，該處的風(fēng)壓高度變化系數(shù)為 z =1.7 ， 陣風(fēng)風(fēng)壓系數(shù) z =1.6 ，風(fēng)荷載體型系數(shù) s =1.5 。根據(jù)荷載確定的有關(guān)公式可得：wk z z s w 0= 1.6 x 1.7 x 1.5 x 0.45= 1.

7、836 (KN/ m 2)S = 1.4 x 1.836 = 2.57 (KN/ m 2)3、玻璃圍欄的強(qiáng)度計(jì)算(a)、1500mm 寬， 10+1.52+10mm 夾膠鋼化玻璃的截面參數(shù)計(jì)算： 按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ102-2003 要求，夾膠玻璃應(yīng)分別校核內(nèi)、外 片玻璃。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案10mm 外片玻璃慣性矩、抗彎截面模量：I110 12150 13 = 12.5 cm 4W10C= 25 cm 3b )、風(fēng)荷載在內(nèi)、外片玻璃上作用分配：按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ102-2003 要求，夾膠玻璃內(nèi)、外片玻璃分別承擔(dān)風(fēng)荷載的作用為S分t13t1t23=1.285(KN/ m

8、2)c)、風(fēng)荷載在玻璃欄桿單片玻璃上產(chǎn)生的彎矩：S分 B H HM分2S 分風(fēng)載荷設(shè)計(jì)值 (KN/m 2), 取 1.285 ；H 玻璃欄桿可見(jiàn)高度 (mm) ，取 950mm ；B 玻璃欄桿寬度 (mm) ，取 1500mm ；計(jì)算結(jié)果：M = 869.78 Nm( d )、玻璃欄桿內(nèi)、外片強(qiáng)度校核：按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ102-2003 規(guī)定(表 5.2.1 )，84 (N/mm 2)計(jì)算式：M /W (N/ mm 2)10mm 外片玻璃強(qiáng)度校核： M /W10 = 34.79MPa 綜合以上分析可見(jiàn)，玻璃欄桿強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。4、玻璃圍欄的剛度計(jì)算精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案（a）、15

9、00mm 寬， 10+1.52+10mm 夾膠鋼化玻璃剛度校核截面參數(shù)計(jì)算： 按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ102-2003 規(guī)定（ 6.1.4 條），10+1.52+10mm 夾 膠鋼化玻璃等效截面：t 3 t13 t23 = 3 103 103 =12.6 （mm）12.6mm 等效玻璃慣性矩、抗彎截面模量：I12 112 150 1.263 = 25 cm 4（b ）、玻璃剛度校核：玻璃頂端的撓度由下式計(jì)算：W B H 4f MAX（m）MAX 8 E I式中 W 風(fēng)載荷標(biāo)準(zhǔn)值 （KN/m 2）,取 1.836 ；H 玻璃欄桿高度，取 0.95m ；B 玻璃欄桿寬度，取 1.5mm ；I

10、 12 - 玻璃欄桿抗彎慣性矩計(jì)算結(jié)果：fMAX 15.5mm 1/60H = 15.83mm玻璃撓度合格。3.2 、陽(yáng)臺(tái)玻璃欄桿水平荷載校核 1、欄桿水平荷載按建筑荷載規(guī)范，欄桿水平荷載取固定值 : P=500 N/m2、玻璃圍欄的強(qiáng)度計(jì)算（a）、1500mm 寬， 10+1.52+10mm 夾膠鋼化玻璃的截面參數(shù)計(jì)算： 按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ102-2003 要求，夾膠玻璃應(yīng)分別校核內(nèi)、外 片玻璃。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案10mm 外片玻璃慣性矩、抗彎截面模量：1012 150 13 = 12.5 cm 4W10I= 25 cmCb )、水平在內(nèi)、外片玻璃上作用分配：按玻璃幕墻工程技術(shù)

11、規(guī)范 JGJ102-2003 要求，夾膠玻璃內(nèi)、外片玻璃分別承擔(dān)風(fēng)荷載的作用為t1t13t23=250(N/ m)c)、水平荷載在玻璃欄桿單片玻璃上產(chǎn)生的彎矩：M p 分 B HP分 水平載荷 ,取 250(N/ m) ；H 玻璃欄桿可見(jiàn)高度 (mm) ，取 950mm ；B 玻璃欄桿寬度 (mm) ，取 1500mm ；計(jì)算結(jié)果：M = 356.25 Nm( d )、玻璃欄桿單片玻璃強(qiáng)度校核：按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ102-2003 規(guī)定(表 5.2.1 )，84 (N/mm 2)計(jì)算式：M /W (N/ mm 2)10mm 外片玻璃強(qiáng)度校核： M /W10 = 14.25MPa 綜合

12、以上分析可見(jiàn)，玻璃欄桿強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。4、玻璃圍欄的剛度計(jì)算(a)、1500mm 寬， 10+1.52+10mm 夾膠鋼化玻璃剛度校核截面參數(shù)計(jì)算：精彩文檔夾膠實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ102-2003 規(guī)定（ 6.1.4 條），8+0.76+6mm 鋼化玻璃等效截面：t 3 t13 t23 = 3 103 103 =12.6 (mm)12.6mm 等效玻璃慣性矩、抗彎截面模量：I12 112 150 1.263 = 25 cm 4b ）、玻璃剛度校核：玻璃頂端的撓度由下式計(jì)算：f MAXPBH3(m)式中 P 欄桿水平荷載 ,取 500（N/ m） ；H 玻璃欄桿高度，取

13、0.95m ；B 玻璃欄桿寬度，取 1.5mm ；I 12 - 玻璃欄桿抗彎慣性矩計(jì)算結(jié)果：fMAX11.9mm 1/60H = 15.83mm玻璃撓度合格。3.3 、陽(yáng)臺(tái)玻璃欄桿根部鋼槽連接構(gòu)件強(qiáng)度校核1、作用于根部鋼槽的荷載作用于根部鋼槽的最大彎矩為 （跨距 1400mm） ： M = 1623 Nm作用于根部鋼槽的最大水平剪力 （跨距 1400mm） 為： F = 3418 N2、構(gòu)成鋼槽的角鋼 L125x125x8 強(qiáng)度校核計(jì)算式：22MF精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案215MPaM M / W (N/ mm 2)式中， M 根部彎距 (Nmm) ，取 1623Nmm ；W 1400mm 跨距內(nèi)

14、 8mm 鋼板的截面抵抗矩；I112 140 0.83 = 5.97cm 4W I = 14.925 cm 3 C- 塑性發(fā)展系數(shù)，取 1.05計(jì)算得： M 103 .57 MPaF F / A (N/ mm 2)式中， F水平剪切力 (N)，取 3418 N ；A 1400mm 跨距內(nèi) 8mm 鋼板的截面積， A=11200mm 2 ；計(jì)算得 : F 0 . 31 MPa因此，綜合以上計(jì)算得： 103.57MPa角鋼強(qiáng)度合格。3、鋼槽的根部焊接校核 如圖紙所示，鋼槽的根部同埋板滿焊連接，單點(diǎn)焊縫長(zhǎng)度不小于 400mm ，焊縫間 隔不大于 1400mm ，計(jì)算焊腳高度不小于 8mm 。作用于根部焊縫的最大彎矩為： M = 1623 Nm作用于根部焊縫的最大水平剪力為：F =3418 N?f