柳南萬達華城7#樓鋁合金玻璃欄桿計算書

1、柳南萬達華城7#樓鋁合金玻璃欄桿 設計計算書設計： 校對： 審核： 批準： 廈門開聯(lián)裝飾工程有限公司二一六年三月十五日目錄1 計算引用的規(guī)范、標準及資料11.1 幕墻及采光頂相關設計規(guī)范：11.2 建筑設計規(guī)范：11.3 玻璃規(guī)范：11.4 鋼材規(guī)范：21.5 膠類及密封材料規(guī)范：21.6 相關物理性能等級測試方法：31.7 建筑結構靜力計算手冊(第二版)31.8 土建圖紙：32 基本參數(shù)32.1 欄桿所在地區(qū)32.2 地面粗糙度分類等級32.3 抗震設防33 欄桿承受荷載計算43.1 風荷載標準值的計算方法43.2 計算支撐結構時的風荷載標準值53.3 計算面板材料時的風荷載標準值63.4

2、垂直于欄桿平面的分布水平地震作用標準值63.5 平行于欄桿平面的集中水平地震作用標準值63.6 作用效應組合64 欄桿橫桿計算74.1 欄桿橫桿荷載計算74.2 欄桿橫桿在水平荷載作用下的強度計算84.3 在水平荷載作用下橫桿撓度計算85 欄桿立桿計算95.1 欄桿立桿荷載計算95.2 欄桿彎矩設計值計算105.3 欄桿立桿抗彎強度校核105.4 欄桿立桿撓度計算126 欄桿玻璃的計算136.1 玻璃板塊荷載計算146.2 玻璃的強度計算146.3 玻璃最大撓度校核157 附錄 常用材料的力學及其它物理性能17柳南萬達華城7#樓鋁合金玻璃欄桿·設計計算書 廈門開聯(lián)裝飾工程有限公司建筑

3、護欄設計計算書1 計算引用的規(guī)范、標準及資料1.1 幕墻及采光頂相關設計規(guī)范：鋁合金結構設計規(guī)范 GB50429-2007玻璃幕墻工程技術規(guī)范 JGJ102-2003建筑玻璃應用技術規(guī)程 JGJ113-2009建筑幕墻 GB/T21086-2007建筑玻璃采光頂 JG/T231-2007建筑用玻璃與金屬護欄 JG/T342-2012 建筑幕墻工程技術規(guī)范 DGJ08-56-20121.2 建筑設計規(guī)范：地震震級的規(guī)定 GB/T17740-1999鋼結構設計規(guī)范 GB50017-2003高層建筑混凝土結構技術規(guī)程 JGJ3-2010高處作業(yè)吊藍 GB19155-2003工程抗震術語標準 JGJ/

4、T97-2011混凝土結構后錨固技術規(guī)程 JGJ145-2013混凝土結構加固設計規(guī)范 GB50367-2013混凝土結構設計規(guī)范 GB50010-2010混凝土用膨脹型、擴孔型建筑錨栓 JG160-2004建筑防火封堵應用技術規(guī)程 CECS154：2003鋼結構焊接規(guī)范 GB50661-2011建筑工程抗震設防分類標準 GB50223-2008建筑結構荷載規(guī)范 GB50009-2012建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準 GB50068-2001建筑抗震設計規(guī)范 GB50011-2010建筑設計防火規(guī)范 GB50016-2014建筑物防雷設計規(guī)范 GB50057-2010冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范 GB

5、50018-20021.3 玻璃規(guī)范：鍍膜玻璃 第1部分：陽光控制鍍膜玻璃 GB/T18915.1-2013鍍膜玻璃 第2部分：低輻射鍍膜玻璃 GB/T18915.2-2013防彈玻璃 GB17840-1999平板玻璃 GB11614-2009建筑用安全玻璃 第3部分：夾層玻璃 GB15763.3-2009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 GB15763.1-2009半鋼化玻璃 GB/T17841-2008熱彎玻璃 JC/T915-2003(2014)壓花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-20121.4 鋼材規(guī)范

6、：建筑結構用冷彎矩形鋼管 JG/T178-2005不銹鋼棒 GB/T1220-2007不銹鋼冷加工鋼棒 GB/T4226-2009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/T4240-2009建筑用不銹鋼絞線 JG/T200-2007不銹鋼小直徑無縫鋼管 GB/T3090-2000彩色涂層鋼板和鋼帶 GB/T12754-2006低合金鋼焊條 GB/T5118-2012低合金高強度結構鋼 GB/T1591-2008建筑幕墻用鋼索壓管接頭 JG/T201-2007耐候結構鋼 GB/T4171-2008高碳鉻不銹鋼絲 YB/T09

7、61997合金結構鋼 GB/T3077-1999金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術要求 GB/T13912-2002冷拔異形鋼管 GB/T3094-2012碳鋼焊條 GB/T5117-2012碳素結構鋼 GB/T700-2006碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋薄鋼板及鋼帶GB/T912-2008碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋厚鋼板及鋼帶GB/T3274-2007優(yōu)質碳素結構鋼 GB/T699-19991.5 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/T942-2

8、004工業(yè)用橡膠板 GB/T5574-2008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建筑密封材料試驗方法 GB/T13477.120-2002建筑用防霉密封膠 JC/T885-2001建筑用硅酮結構密封膠 GB16776-2005建筑用巖棉、礦渣棉絕熱制品 GB/T19686-2005建筑鋁合金型材用聚酰胺隔熱條 JG/T174-2014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度的測定 GB/T529-2008修補用天然橡膠

9、膠粘劑 HG/T3318-2002中空玻璃用彈性密封膠 JC/T486-2001中空玻璃用丁基熱熔密封膠 JC/T914-20031.6 相關物理性能等級測試方法：玻璃幕墻工程質量檢驗標準 JGJ/T139-2001玻璃幕墻光學性能 GB/T18091-2000彩色涂層鋼板和鋼帶試驗方法 GB/T13448-2006鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范 GB50205-2001混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范 GB50204-2002(2011版)建筑防水材料老化試驗方法 GB/T18244-2000建筑幕墻氣密、水密、抗風壓性能檢測方法 GB/T15227-2007建筑幕墻抗震性能振動臺試驗方法 GB/

10、T18575-2001建筑幕墻平面內變形性能檢測方法 GB/T18250-2000建筑裝飾裝修工程質量驗收規(guī)范 GB50210-2001金屬材料 拉伸試驗 第1部分：室溫試驗方法 GB/T228.1-2010 1.7 建筑結構靜力計算手冊(第二版)1.8 土建圖紙：2 基本參數(shù)2.1 欄桿所在地區(qū) 柳州地區(qū)；2.2 地面粗糙度分類等級 欄桿屬于外圍護構件，按建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2012) 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

11、上面分類標準，本工程按C類地形考慮。2.3 抗震設防 按建筑工程抗震設防分類標準，建筑工程應分為以下四個抗震設防類別： 1.特殊設防類：指使用上有特殊設施，涉及國家公共安全的重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴重次生災害等特別重大災害后果，需要進行特殊設防的建筑，簡稱甲類； 2.重點設防類：指地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的生命線相關建筑，以及地震時可能導致大量人員傷亡等重大災害后果，需要提高設防標準的建筑，簡稱乙類； 3.標準設防類：指大量的除1、2、4款以外按標準要求進行設防的建筑，簡稱丙類； 4.適度設防類：指使用上人員稀少且震損不致產生次生災害，允許在一定條件下適度降低要求的建筑，簡稱丁

12、類； 在圍護結構抗震設計計算中： 1.特殊設防類，應按高于本地區(qū)抗震設防烈度提高一度的要求加強其抗震措施，同時，應按批準的地震安全性評價的結果且高于本地區(qū)抗震設防烈度的要求確定其地震作用； 2.重點設防類，應按高于本地區(qū)抗震設防烈度一度的要求加強其抗震措施，同時，應按本地區(qū)抗震設防烈度確定其地震作用； 3.標準設防類，應按本地區(qū)抗震設防烈度確定其抗震措施和地震作用； 4.適度設防類，應按本地區(qū)抗震設防烈度確定其抗震措施和地震作用； 根據國家規(guī)范建筑抗震設計規(guī)范GB50011-2010，柳州地區(qū)地震基本烈度為：6度，地震動峰值加速度為0.05g，由于本工程是標準設防類，因此實際抗震計算中的水平地

13、震影響系數(shù)最大值應按本地區(qū)抗震設防烈度選取，也就是取：max=0.04；3 欄桿承受荷載計算3.1 風荷載標準值的計算方法 欄桿屬于外圍護構件，按建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2012)計算： wk=gzzs1w0 8.1.1-2GB50009-2012上式中： wk：作用在欄桿上的風荷載標準值(MPa)； Z：計算點標高：10m； gz：高度z處的陣風系數(shù)； 根據不同場地類型,按以下公式計算： gz=1+2gI10(z/10)- 條文說明部分8.6.1GB50009-2012 其中A、B、C、D四類地貌類別截斷高度分別為：5m、10m、15m、30m； A、B、C、D四類地貌類別梯度高度

14、分別為：300m、350m、450m、550m； 也就是： 對A類場地：當z>300m時，取z=300m，當z<5m時，取z=5m； 對B類場地：當z>350m時，取z=350m，當z<10m時，取z=10m； 對C類場地：當z>450m時，取z=450m，當z<15m時，取z=15m； 對D類場地：當z>550m時，取z=550m，當z<30m時，取z=30m； g：峰值因子，取2.5； I10：10m高名義湍流度，對應A、B、C、D地面粗糙度，可分別取0.12、0.14、0.23和0.39； ：地面粗糙度指數(shù)，對應A、B、C、D地面粗糙度，可

15、分別取0.12、0.15、0.22和0.30；對于C類地形，10m高度處的陣風系數(shù)為： gz=1+2×2.5×0.23×(15/10)-0.22=2.0519 z：風壓高度變化系數(shù)； 根據不同場地類型,按建筑結構荷載規(guī)范條文說明部分8.2.1提供的公式計算： A類場地：zA=1.284×(z/10)0.24 B類場地：zB=1.000×(z/10)0.30 C類場地：zC=0.544×(z/10)0.44 D類場地：zD=0.262×(z/10)0.60 公式中的截斷高度和梯度高度與計算陣風系數(shù)時相同，也就是： 對A類場地：

16、當z>300m時，取z=300m，當z<5m時，取z=5m； 對B類場地：當z>350m時，取z=350m，當z<10m時，取z=10m； 對C類場地：當z>450m時，取z=450m，當z<15m時，取z=15m； 對D類場地：當z>550m時，取z=550m，當z<30m時，取z=30m；對于C類地形，10m高度處風壓高度變化系數(shù)： z=0.544×(15/10)0.44=0.6502 s1：局部風壓體型系數(shù)； 按建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2012第8.3.3條：計算圍護結構及其連接的風荷載時，可按下列規(guī)定采用局部體型系數(shù)s1

17、： 1 封閉矩形平面房屋的墻面及屋面可按表8.3.3-1的規(guī)定采用； 2 檐口、雨篷、遮陽板、邊棱處的裝飾條等突出構件，取-2.0； 3 其它房屋和構筑物可按本規(guī)范第8.3.1條規(guī)定體型系數(shù)的1.25倍取值。 對于欄桿來說，其取值查表得： s1(1)=1.625 按建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2012第8.3.4條：計算非直接承受風荷載的圍護構件風荷載時，局部體型系數(shù)可按構件的從屬面積折減，折減系數(shù)按下列規(guī)定采用： 1 當從屬面積不大于1m2時，折減系數(shù)取1.0； 2 當從屬面積大于或等于25m2時，對墻面折減系數(shù)取0.8，對局部體型系數(shù)絕對值大于1.0的屋面區(qū)域折減系數(shù)取0.6，對其它屋

18、面區(qū)域折減系數(shù)取1.0； 3 當從屬面積大于1m2且小于25m2時，墻面和絕對值大于1.0的屋面局部體型系數(shù)可采用對數(shù)插值，即按下式計算局部體型系數(shù)： s1(A)=s1(1)+s1(25)-s1(1)logA/1.4 8.3.4GB50009-2012 其中： s1(25)=0.8s1(1)=1.3 計算支撐結構時的構件從屬面積： A=1.15×1.4=1.61m2 LogA=0.207 則計算非直接承受風荷載的支撐結構時的局部風壓體型系數(shù)為： s1(A)=s1(1)+s1(25)-s1(1)logA/1.4 =1.577 而對直接承受風壓的面板結構來說，其局部風壓體型系數(shù)為： s1

19、=1.625 w0：基本風壓值(MPa)，根據現(xiàn)行建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2012附表E.5中數(shù)值采用，但不小于0.3KN/m2，按重現(xiàn)期50年，柳州地區(qū)取0.0003MPa；3.2 計算支撐結構時的風荷載標準值 wk=gzzs1w0 =2.0519×0.6502×1.577×0.0003 =0.000631MPa 因為wk<0.001MPa，所以按JGJ102-2003，取wk=0.001MPa。3.3 計算面板材料時的風荷載標準值 wk=gzzs1w0 =2.0519×0.6502×1.625×0.0003 =0.0

20、0065MPa 因為wk<0.001MPa，所以按JGJ102-2003，取wk=0.001MPa。3.4 垂直于欄桿平面的分布水平地震作用標準值 qEk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 qEk：垂直于欄桿平面的分布水平地震作用標準值(MPa)； E：動力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04； Gk：欄桿構件的重力荷載標準值(N)； A：欄桿構件的面積(mm2)；3.5 平行于欄桿平面的集中水平地震作用標準值 PEk=EmaxGk 5.3.5JGJ102-2003 PEk：平行于欄桿平面的集中水平地震作用標準值(N)； E：動力放大系數(shù),取

21、5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04； Gk：欄桿構件的重力荷載標準值(N)； 按照JGJ102規(guī)范5.4節(jié)條文說明部分的規(guī)定，對于豎向欄桿和與水平面夾角大于75度、小于90度的斜玻璃欄桿，可不考慮豎向地震作用效應的計算和組合。3.6 作用效應組合荷載和作用效應按下式進行組合： S=GSGk+wwSwk+EESEk 5.4.1JGJ102-2003上式中： S：作用效應組合的設計值； SGk：重力荷載作為永久荷載產生的效應標準值； Swk、SEk：分別為風荷載，地震作用作為可變荷載產生的效應標準值； G、w、E：各效應的分項系數(shù)； w、E：分別為風荷載，地震作用效應的組合系數(shù)。

22、上面的G、w、E為分項系數(shù)，按5.4.2、5.4.3、5.4.4JGJ102-2003規(guī)定如下：進行欄桿構件強度、連接件和預埋件承載力計算時： 重力荷載：G：1.2； 風 荷 載：w：1.4； 地震作用：E：1.3；進行撓度計算時； 重力荷載：G：1.0； 風 荷 載：w：1.0； 地震作用：可不做組合考慮；上式中，風荷載的組合系數(shù)w為1.0； 地震作用的組合系數(shù)E為0.5；4 欄桿橫桿計算基本參數(shù)： 1：計算點標高：10m； 2：力學模型：簡支梁； 3：橫桿跨度：W=1400mm； 4：欄桿用途：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：6063-T6

23、,欄桿橫桿； 抗彎強度：150MPa； 荷載方向(水平)慣性矩：Iy=527700mm4； 荷載方向(水平)抵抗矩：Wy=13190mm3； 荷載方向(垂直)慣性矩：Ix=201700mm4； 荷載方向(垂直)抵抗矩：Wx=8070mm3；本處橫桿按簡支梁力學模型進行設計計算，實際欄桿結構示意圖如下：上圖參數(shù)： A=50mm B=950mm C=50mm D=50mm L=1150mm W=1400mm4.1 欄桿橫桿荷載計算 按規(guī)范GB50009-2012第5.5.2條規(guī)定： 住宅、宿舍、辦公樓、旅館、醫(yī)院、托兒所、幼兒園，欄桿頂部的水平荷載應取1.0KN/m； 學校、食堂、劇場、電影院、車

24、站、禮堂、展覽館、體育場，欄桿頂部的水平荷載應取1.0KN/m，豎向荷載應取1.2KN/m，水平荷載和豎向荷載應分別考慮(不同時考慮)； 結合本計算的實際情況，只需要考慮qkh=1.0KN/m的頂部水平均布荷載，不必考慮頂部垂直均布荷載。4.2 欄桿橫桿在水平荷載作用下的強度計算(1)橫桿在水平荷載作用下的彎矩計算值： My：水平荷載作用下的彎矩計算值(N·mm)； qh：橫桿上作用的水平均布荷載設計值(N/mm)； qkh：橫桿上作用的水平均布荷載標準值(N/mm)； W：橫桿跨度(mm)； My=qhW2/8 =1.4×qkhW2/8 =1.4×1.0

25、5;14002/8 =343000N·mm(2)抗彎強度校核：按簡支梁抗彎強度公式,應滿足： My/Wyf上式中： My：水平荷載作用下欄桿橫桿的彎矩計算值(N·mm)； Wy：橫桿在水平荷載作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)； ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范GB 50018-2002，取1.00；對于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對于鋁合金龍骨，按最新鋁合金結構設計規(guī)范GB 50429-2007，取1.00； 此處?。?1.00； f：橫桿的抗彎強度計算值，取150MPa；則： My/Wy=343000/1

26、.00/13190 =26.005MPa150MPa橫桿在水平荷載作用下的抗彎強度滿足要求。4.3 在水平荷載作用下橫桿撓度計算 Iy：水平荷載作用方向橫桿慣性矩：527700mm4； E：橫桿的彈性模量，為70000MPa； qkh：橫桿水平均布荷載(N/mm)； W：橫桿跨度(mm)； 水平荷載作用下橫桿撓度計算值為： dfh=5qkhW4/384EIy =5×1.0×14004/384/70000/527700 =1.354mm 而df,lim=1400/180 =7.778mm所以，在水平荷載作用下橫桿撓度滿足設計要求！5 欄桿立桿計算基本參數(shù)： 1：計算點標高：1

27、0m； 2：力學模型：懸臂梁； 3：立桿跨度：L=1150mm； 4：玻璃連接形式：對邊簡支； 5：立桿材料及特性： 桿件材料：6063-T6,柳州欄桿豎桿 抗彎強度：150MPa 荷載方向慣性矩：Ix=756780mm4 荷載方向抵抗矩：Wx=16817mm3 立桿截面面積：A=776.987mm2本處立桿按懸臂梁力學模型進行設計計算。5.1 欄桿立桿荷載計算 對本計算中的欄桿的立桿來說，主要承受的荷載包括： 1：欄桿相關材料自重荷載傳遞到立桿上軸向力； 2：欄桿玻璃承受的風荷載與地震荷載組合以均布荷載方式傳遞到立桿上； 3：橫桿在水平荷載作用下傳遞到立桿上集中荷載； 按建筑結構荷載規(guī)范GB

28、50009-2012要求，并結合實際工程情況，可以確定：上述的2、3兩項荷載不會同時作用，因此計算立桿的時候需要考慮的以下組合： 1：上述第1項+第2項組合 2：上述第1項+第3項組合 在實際計算中，欄桿立桿為懸臂梁，由于底端固定，因此應該按壓彎桿件進行計算。(1)橫桿傳遞的作用力： P：橫桿傳遞到立桿的水平作用力(N)； qh：橫桿上作用的均布荷載設計值(N/mm)； qkh：橫桿上作用的均布荷載標準值(N/mm)； W：橫桿跨度(mm)； P=qhW =1.4×qkhW =1.4×1.0×1400 =1960N(2)玻璃板在風荷載作用下的荷載： qwk：玻璃板

29、在風荷載作用下的線荷載標準值(N/mm)； qw：玻璃板在風荷載作用下的線荷載設計值(N/mm)； wk：風荷載標準值(MPa)； W：橫桿跨度(mm)； qwk=wkW =0.001×1400 =1.4N/mm qw=1.4qwk =1.4×1.4 =1.96N/mm(3)玻璃板在地震作用下的荷載： qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值(MPa)； E：動力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04； Gk/A：每平米構件的重力荷載標準值(N)，按0.0005MPa近似選?。?A：幕墻構件的面積(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5

30、.3.4JGJ102-2003 =5.0×0.04×0.0005 =0.0001MPa qEk：水平地震作用荷載線標準值(N/mm)； W：橫桿跨度(mm)； qEk=qEAkW =0.0001×1400 =0.14N/mm qE：水平地震作用線荷載計算值(N/mm) qE=1.3qEk =1.3×0.14 =0.182N/mm(4)立桿受玻璃傳遞來的水平荷載組合：用于強度計算時，采用Sw+0.5SE設計值組合： 5.4.1JGJ102-2003 q：玻璃通過邊接觸傳遞到立桿的水平線荷載設計值(N/mm)； q=qw+0.5qE =1.96+0.5

31、15;0.182 =2.051N/mm用于撓度計算時，采用Sw標準值： 5.4.1JGJ102-2003 qk：玻璃通過邊接觸傳遞到立桿的水平線荷載標準值(N/mm)； qk=qwk =1.4N/mm5.2 欄桿彎矩設計值計算(1)橫桿力作用下在立桿根部產生的彎矩計算值： Mx1：橫桿力作用下在立桿根部產生的彎矩計算值(N·mm)； P：橫桿傳遞的作用力計算值(N)； Mx1=P(A+B+C) =1960×(50+950+50) =2058000N·mm(2)玻璃板塊傳遞到立桿上的荷載在根部產生的彎矩計算值： Mx2：玻璃板荷載傳遞到立桿的荷載在立桿根部產生的彎矩

32、計算值(N·mm)； Mx2=qB(A+B/2) =2.051×950×(50+950/2) =1022936.25N·mm5.3 欄桿立桿抗彎強度校核(1)考慮結構自重荷載以及橫桿水平推力作用情況下的立桿強度計算： 按壓彎桿件的抗彎強度公式，計算應滿足： N/A+Mx1/Wx(1-0.8N/NE) f上式中： N：立桿的軸壓力計算值(N)； Gak：每平米結構近似自重荷載標準值(MPa)，近似取0.0005MPa； N=1.2GakBW =1.2×0.0005×950×1400 =798N ：軸心受壓構件的整體穩(wěn)定系數(shù)；

33、A：立桿毛截面面積(mm2)； Mx1：橫桿作用力下立桿根部的彎矩計算值(N·mm)； ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范GB 50018-2002，取1.00；對于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對于鋁合金龍骨，按最新鋁合金結構設計規(guī)范GB 50429-2007，取1.00； 本計算中取1.00 ； Wx：在彎矩作用方向的毛截面抵抗矩(mm3)； NE：臨界軸壓力(N)； E：型材彈性模量：70000MPa； f：型材的抗彎強度設計值，取150MPa；由于： i：回轉半徑(mm)； ：構件長細比； i=(Ix/A)0.5

34、=31.2089mm =L/i=36.8485 按JGJ102-2003第6.3.9條規(guī)定，此處長細比不應大于150，滿足規(guī)范要求！據查表6.3.8JGJ102-2003得=0.859，則： NE=2EA/(1.12) =3.142×70000×776.987/(1.1×36.84852) =359036.644N N/A+Mx1/Wx(1-0.8×N/NE) =798/0.859/776.987+2058000/1.00/16817/(1-0.8×798/359036.644) =123.79MPa150MPa所以，在橫桿水平推力作用下立桿的

35、抗彎強度滿足要求。(2)考慮結構自重荷載以及玻璃板塊傳遞到立桿的荷載作用情況下的立桿強度計算： 按壓彎桿件的抗彎強度公式，計算應滿足： N/A+Mx2/Wx(1-0.8N/NE) f上式中： N：立桿的軸壓力計算值(N)； ：軸心受壓構件的整體穩(wěn)定系數(shù)； A：立桿毛截面面積(mm2)； Mx2：玻璃板荷載傳遞到立桿的荷載在立桿根部產生的彎矩計算值(N·mm)； ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范GB 50018-2002，取1.00；對于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對于鋁合金龍骨，按最新鋁合金結構設計規(guī)范GB 5042

36、9-2007，取1.00； 本計算中取1.00 ； Wx：在彎矩作用方向的毛截面抵抗矩(mm3)； NE：臨界軸壓力(N)； E：型材彈性模量：70000MPa； f：型材的抗彎強度設計值，取150MPa；由于： i：回轉半徑(mm)； ：構件長細比； 根據上面的計算： N=798N i=31.2089mm =36.8485 =0.859 NE=359036.644N N/A+Mx2/Wx(1-0.8×N/NE) =798/0.859/776.987+1022936.25/1.00/16817/(1-0.8×798/359036.644) =62.131MPa150MPa所

37、以，玻璃板塊傳遞到立桿上的荷載產生的立桿抗彎強度滿足要求。5.4 欄桿立桿撓度計算(1)橫桿力作用下在立桿懸臂端產生的撓度計算值： df1：橫桿力作用下在立桿懸臂端產生的撓度計算值(N·mm)； Ix：立桿慣性矩：756780mm4 E：桿件的彈性模量，為70000mm4 P：橫桿傳遞的作用力設計值(N)； Pk：橫桿傳遞的作用力標準值(N)； Pk=P/1.4； 懸臂梁的撓度計算公式可查詢建筑結構靜力計算手冊： df1=Pkb2L×(3-)/6EI b=A+B+C =b/L帶入各參數(shù)，得： =(A+B+C)/L =(50+950+50)/1150 =0.913 df1=P

38、k(A+B+C)2L×(3-)/6EIx =1400×(50+950+50)2×1150×(3-0.913)/6/70000/756780 =11.655mm 而df,lim=2×1150/180 =12.778mm因為： df1=11.655mm12.778mm所以，在橫桿水平推力作用下立桿的懸臂端撓度計算值滿足要求。(2)玻璃板傳遞給立桿的荷載在立桿懸臂端產生的撓度計算： df2：玻璃板荷載傳遞到立桿上在其懸臂端產生的撓度計算值(N·mm)； qk：玻璃通過邊接觸傳遞到立桿的水平線荷載標準值(N/mm)； Ix：立桿慣性矩：756

39、780mm4 E：桿件的彈性模量，為70000mm4 懸臂梁的撓度計算公式可查詢建筑結構靜力計算手冊： df2=qkc(12b2L-4b3+ac2)/24EIx 其中： a=D+C+B/2 b=A+B/2 c=B帶入各參數(shù)，得： a=D+C+B/2 =50+50+950/2 =575 b=50+950/2 =525 c=950 df2=qkc(12b2L-4b3+ac2)/24EIx =1.4×950×(12×5252×1150-4×5253+575×9502)/24/70000/756780 =3.916mm因為： df2=3.91

40、6mm12.778mm所以，玻璃板傳遞給立桿的荷載在立桿懸臂端產生的撓度計算值滿足要求。6 欄桿玻璃的計算基本參數(shù)： 1：計算點標高：10m； 2：分格尺寸：寬×高=B×H=1400mm×950mm； 3：玻璃配置：夾層玻璃，單片厚度6mm； 4：連接形式：對邊連接；模型簡圖為：6.1 玻璃板塊荷載計算(1)玻璃板塊基本荷載計算： t：單片玻璃厚度(mm)； wk：作用在幕墻上的風荷載標準值(MPa)； GAk：夾層玻璃單位面積自重標準值(僅指玻璃)(MPa)； qEAk：夾層玻璃地震作用標準值(MPa)； g：玻璃的體積密度(N/mm3)； qk1-2：分配到單

41、片玻璃上的荷載組合標準值(MPa)； q1-2：分配到單片玻璃上的荷載組合設計值(MPa)； GAk=g×2t =0.0000256×2×6 =0.000307MPa qEAk=EmaxGAk =5×0.04×0.000307 =0.000061MPa qk1-2=0.5×(wk+0.5qEAk) =0.5×(0.001+0.5×0.000061) =0.000515MPa q1-2=0.5×(1.4×wk+0.5×1.3×qEAk) =0.5×(1.4×

42、0.001+0.5×1.3×0.000061) =0.00072MPa(2)玻璃板塊整體荷載組合計算：用于強度計算時，采用Sw+0.5SE設計值組合： 5.4.1JGJ102-2003 q=1.4wk+0.5×1.3×qEAk =1.4×0.001+0.5×1.3×0.000061 =0.00144MPa用于撓度計算時，采用Sw標準值： 5.4.1JGJ102-2003 wk=0.001MPa6.2 玻璃的強度計算 校核依據：fg因為內外等片，按6.1.4JGJ102-2003規(guī)定，兩片強度計算值相同，以下以外片為例計算應力

43、： ：外片玻璃的計算參數(shù)； ：外片玻璃的折減系數(shù)； qk1-2：作用在外片玻璃上的荷載組合標準值(MPa)； b：玻璃面板的跨度(mm)； E：玻璃的彈性模量(MPa)； t：單片玻璃厚度(mm)； =qk1-2b4/Et4 6.1.2-3JGJ102-2003 =0.000515×14004/72000/64 =21.2022按系數(shù)，查表6.1.2-2JGJ102-2003，=0.915； ：外片玻璃在組合荷載作用下的板中最大應力設計值(MPa)； q1-2：作用在幕墻外片玻璃上的荷載組合設計值(MPa)； b：玻璃面板的跨度(mm)； t：外片玻璃厚度(mm)； m：外片玻璃彎矩

44、系數(shù), 取m=0.125； =6mq1-2b2/t2 6.1.2JGJ102-2003 =6×0.125×0.00072×14002×0.915/62 =26.901MPa由于： 26.901MPafg1=84MPa(鋼化玻璃)玻璃的強度滿足!6.3 玻璃最大撓度校核校核依據： df=wkb4/Ddf,lim 6.1.3-2JGJ102-2003上面公式中： df：玻璃板撓度計算值(mm)； ：玻璃撓度的折減系數(shù)； ：玻璃撓度系數(shù)，取=0.013； wk：風荷載標準值(MPa) b：支撐點間玻璃面板長邊邊長(mm)； D：玻璃的彎曲剛度(N·m

45、m)； df,lim：許用撓度，取玻璃面板的跨度的1/60，為23.333mm；其中： D=Ete3/(12(1-2) 6.1.3-1JGJ102-2003上式中： E：玻璃的彈性模量(MPa)； te：玻璃的等效厚度(mm)； ：玻璃材料泊松比，為0.2； te=(2t3)1/3 6.1.4-5JGJ102-2003 =(2×63)1/3 =7.56mm D=Ete3/(12(1-2) =72000×7.563/(12×(1-0.22) =2700507.6N·mm ：玻璃板塊的計算參數(shù)； =wkb4/Ete4 6.1.2-3JGJ102-2003 =0.001×14004/72000/7.564 =16.334按參數(shù)，查表6.1.2-2JGJ102-2003，=0.935 df=wkb4/D =0.935×0.013×0.001×14004/2