《欄桿力學計算書》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《欄桿力學計算書（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一章 設計計算依據(jù)
1、建筑及結(jié)構(gòu)施工圖。
2、規(guī)范:《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》JGJ102-2003（以下簡稱規(guī)范）
《金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范》JGJ133-2001
《建筑結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范》GB50009-2001
《民用建筑熱工設計規(guī)范》GB50176-93
《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50017-2003
《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2001
《高層民用建筑設計防火規(guī)范》GB/50045-95
2、 《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2001
3、性能檢測標準：
《建筑幕墻空氣滲透性能檢測方法》GB/T15226
《建筑幕墻風壓變形性能檢測方法》GB/T15227
《建筑幕墻雨水滲漏性能檢測方法》GB/T15228
《建筑外窗抗風壓性能分級及其檢測方法》GB7106-86
4、工程基本條件及設計依據(jù)：
a、粗糙度類別：C類
b、50年一遇的基本風壓：0.45(kPa)
c、50年一遇的基本雪壓：0.4(kPa)
d、地震烈度：
3、8度(0.15g)
e、年最大溫差(℃)：80
f、幕墻平面內(nèi)變形性能：1/267
第二章 設計載荷確定原則
施加于幕墻和采光頂上的荷載和作用主要有風載荷、雪荷載、自重、地震作用和溫度變化等，通常風載荷引起的作用效應最大。
在進行幕墻構(gòu)件、連接件和預埋件等的設計計算時，必須考慮各種載荷和作用效應的分項系數(shù)，即采用其設計值；在進行位移和撓度設計計算時，各分項系數(shù)均取1.0，即采用其標準值。
1、風載荷
根據(jù)規(guī)范，垂直于幕墻表面的風載荷標準值可按下式計算，并且不得小于1.0kN/m2：
4、
式中 wk—作用在垂直幕墻上的風載荷標準值(kN/m2)；
βgz—陣風風壓系數(shù)；按《建筑結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范》GB50009的規(guī)定采用；
μz—風壓高度變化系數(shù)，按《建筑結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范》GB50009的規(guī)定采用；
μs—大面風載荷體型系數(shù)；
w0—基本風壓(kN/m2)，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，在進行建筑幕墻構(gòu)件、連接件和錨固件的承載力設計計算時，風載荷的分項系數(shù)取γw=1.4，即風載荷的設計值為：
5、
2、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準值可按下式計算：
式中 sk—雪載荷標準值(kN/m2)；
μr—屋面積雪分布系數(shù)；
s0—基本雪壓(kN/m2)，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，在進行玻璃采光頂（或雨篷）的承載力設計計算時，雪載荷的分項系數(shù)取γs=1.4，即雪載荷的設計值為：
3、地震作用
垂直于幕墻平面水平分布地
6、震作用力標準值可按下式計算：
式中 qEk—垂直于幕墻平面水平分布地震作用力標準值(kN/m2)；
βE—動力放大系數(shù)，可取5.0；
αmax—水平地震影響系數(shù)最大值；
q Gk—幕墻構(gòu)件單位面積的重力荷載標準值(kN/m2)。
根據(jù)規(guī)范要求，地震載荷的分項系數(shù)取γE=1.3，即地震作用的設計值為：
4、幕墻結(jié)構(gòu)重力荷載
根據(jù)規(guī)范，幕墻結(jié)構(gòu)重力荷載的分項系數(shù)一般取γG =1.2，當自重荷載的效應對構(gòu)件有利時，其分項系數(shù)的取值不應大于1.0，重力荷載的設
7、計值為：
5、載荷組合
根據(jù)規(guī)范，幕墻構(gòu)件按承載力極限狀態(tài)設計時，其作用效應的組合應符合下式規(guī)定：
式中 SG —永久荷載效應設計值(kN/m2)；
S —作用效應組合的設計值(kN/m2)。
第三章 玻璃圍欄計算
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，玻璃可見高度950mm，玻璃采用10+1.52PVB+10mm夾膠鋼化玻璃,本計算分別對風荷載和欄桿水平荷載進行校核。
3.1、風荷載校核
1、部位基本設計參數(shù)
玻
8、璃圍欄最大標高點為100m。
2、風荷載確定
根據(jù)建筑荷載規(guī)范，對于粗糙度為C類地區(qū)，該處的風壓高度變化系數(shù)為μz =1.7，陣風風壓系數(shù)βz =1.6，風荷載體型系數(shù)μs =1.5 。
根據(jù)荷載確定的有關公式可得：
= 1.6 x 1.7 x 1.5 x 0.45
= 1.836 (KN/ m2)
S = 1.4 x 1.836 = 2.57 (KN/ m2)
3、玻璃圍欄的強度計算
（a）、150
9、0mm寬，10+1.52+10mm夾膠鋼化玻璃的截面參數(shù)計算：
按《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》JGJ102-2003要求，夾膠玻璃應分別校核內(nèi)、外片玻璃。
10mm外片玻璃慣性矩、抗彎截面模量：
= 12.5 cm4
= 25 cm3
（b）、風荷載在內(nèi)、外片玻璃上作用分配：
按《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》JGJ102-2003要求，夾膠玻璃內(nèi)、外片玻璃分別承擔風荷載的作用為:
=1.285(KN/ m2)
（c）、風荷載在玻璃欄桿單片玻璃上產(chǎn)生的彎矩：
S分—
10、風載荷設計值(KN/m2),取1.285；
H —玻璃欄桿可見高度(mm)，取950mm；
B —玻璃欄桿寬度(mm)，取1500mm；
計算結(jié)果： M = 869.78 Nm
（d）、玻璃欄桿內(nèi)、外片強度校核：
按《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》JGJ102-2003規(guī)定（表5.2.1），(N/ mm2)
計算式：
(N/ mm2)
10mm外片玻璃強度校核： = 34.79MPa ≤
綜合以上分析可見，玻璃欄桿強度滿足設計要求。
4、玻璃圍欄的剛度計算
（a）、1500mm寬，10+1.52+10mm夾膠鋼化玻璃剛度校核截面參數(shù)計算
11、：
按《玻璃幕墻工程技術規(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：
= =12.6 (mm)
12.6mm等效玻璃慣性矩、抗彎截面模量：
= 25 cm4
（b）、玻璃剛度校核：
玻璃頂端的撓度由下式計算：
(m)
式中 W —風載荷標準值(KN/m2),取1.836；
H —玻璃欄桿高度，取0.95m；
B —玻璃欄桿寬度，取1.5mm；
-- 玻璃欄桿抗彎慣性矩
計算結(jié)果： 15.5mm < 1/60H = 15.83mm
玻璃撓度合格。
3.2、陽臺玻璃欄桿水
12、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/m
2、玻璃圍欄的強度計算
（a）、1500mm寬，10+1.52+10mm夾膠鋼化玻璃的截面參數(shù)計算：
按《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》JGJ102-2003要求，夾膠玻璃應分別校核內(nèi)、外片玻璃。
10mm外片玻璃慣性矩、抗彎截面模量：
= 12.5 cm4
= 25 cm3
（b）、水平在內(nèi)、外片玻璃上作用分配：
按《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》JGJ102-2003要求，夾膠玻璃內(nèi)、外片玻璃分別承擔風荷載的作用為
13、:
=250(N/ m)
（c）、水平荷載在玻璃欄桿單片玻璃上產(chǎn)生的彎矩：
—水平載荷,取250(N/ m)；
H —玻璃欄桿可見高度(mm)，取950mm；
B —玻璃欄桿寬度(mm)，取1500mm；
計算結(jié)果： M = 356.25 Nm
（d）、玻璃欄桿單片玻璃強度校核：
按《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》JGJ102-2003規(guī)定（表5.2.1），(N/ mm2)
計算式：
(N/ mm2)
10mm外片玻璃強度校核： = 14.25MPa ≤
綜合以上分析可見，玻璃欄桿強度滿足設計要
14、求。
4、玻璃圍欄的剛度計算
（a）、1500mm寬，10+1.52+10mm夾膠鋼化玻璃剛度校核截面參數(shù)計算：
按《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》JGJ102-2003規(guī)定（6.1.4條），8+0.76+6mm夾膠鋼化玻璃等效截面：
= =12.6 (mm)
12.6mm等效玻璃慣性矩、抗彎截面模量：
= 25 cm4
（b）、玻璃剛度校核：
玻璃頂端的撓度由下式計算：
(m)
式中 P — 欄桿水平荷載,取500(N/ m)；
H —玻璃欄桿高度，取0.95m；
B —玻璃欄桿寬度，取1.5mm；
-- 玻璃欄桿抗彎慣性矩
15、計算結(jié)果： 11.9mm < 1/60H = 15.83mm
玻璃撓度合格。
3.3、陽臺玻璃欄桿根部鋼槽連接構(gòu)件強度校核
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 N
2、 構(gòu)成鋼槽的角鋼L125x125x8強度校核
計算式：
(N/ mm2)
式中，M—根部彎距(Nmm)，取1623Nmm；
W — 1400mm跨距內(nèi)8mm鋼板的截面抵抗矩；
=
16、5.97cm4
= 14.925 cm3
-- 塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05
計算得：
(N/ mm2)
式中，F(xiàn)—水平剪切力(N)，取3418 N；
A — 1400mm跨距內(nèi)8mm鋼板的截面積，A=11200mm2；
計算得:
因此，綜合以上計算得：
角鋼強度合格。
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，單點焊縫長度不小于400mm，焊縫間隔不大于1400mm，計算焊腳高度不小于8mm。
作用于根部焊縫的最大彎矩為： M = 1623 Nm
17、作用于根部焊縫的最大水平剪力為： F =3418 N
?fW = 160 MPa
彎距作用下
σf = 6 MMAX / 2he.lW2 x 1.22
剪力作用下
σV = FV / he.lW
?fW ----- 角焊縫的強度設計值；
he ----- 角焊縫的計算厚度，對直角角焊縫等于0.7 hf;
lW ----- 角焊縫的計算長度，對每條焊縫取其實際長度減去；
計算結(jié)果：
σf = 44.54 （N/mm2）
σV = 1.53 （N/mm2）
綜合計算后
σ= 44.56 （N/mm2） ≤ ?fW
焊縫校驗合格。
力學計算書
Page 8 of 8
欄桿力學計算書
