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1、栏 杆 计 算 书基本参数:重庆地区基本风压0.300kN/m2抗震7度(0.10g)设防建筑结构可靠度设计统一标准 GB 50068-2001建筑结构荷载规范 GB 50009-2001建筑抗震设计规范 GB50011-2001混凝土结构设计规范 GB50010-2002钢结构设计规范 GB50017-2003玻璃幕墙工程技术规范 JGJ 102-2003浮法玻璃 GB 11614-1999钢化玻璃 GB/T9963-1998建筑结构静力计算手册本工程设计要 求总则混凝土结构加固设计规范玻璃栏杆计算1TA-WL19假设共有10榀, 则每榀宽1357mm,高975mm.1.1、 荷载计算(1)
2、、风荷载标准计算：标高为96.0m处风荷载,按维护结构计算,按C类区计算风压W(J):基本风压W(J)=0.55kN/: 96.0m高处阵风系数(按C类区计算)=1.60-0.02X4/10=1.608(B):96.0m高处风压高度变化系数(按C类计算):(GB50009-2001)=1.62+0.086/10=1.668(T):风荷载载体型系数按建筑结构荷载规范 GB2009-2001第7.3.3条 取(T)=-1.20W(J)=(B)(T)W(J) =1.6081.6681.20.550 =1.770kN/ (2)、风荷载设计值：W：风荷载设计值（kN/）（W）：风荷载作用效应的分项系数：
3、1.4 按该工程设计要求总则中的规定取W=1.42.80 =3.92kN/(3)、地震作用计算E(K)=aG:动力放大系数,取5.0a:水平地震影响系数最大值,取0.08G:幕墙构件的自重,0.307kN/故E(K)=0.123kN/1.2 玻璃的选用校核本处选用玻璃种类为:钢化夹胶玻璃1.21、玻璃面积: B:该处玻璃栏杆分格宽:1.267m H:该处玻璃栏杆公格高:0.895m A:该处玻璃板块面积: ABH =1.2670.895=1.1341.2.2、该处玻璃板块自重:G玻璃板块自重T:玻璃板块厚度:12.0玻璃的重力密度为:25.6KN/ G=25.6t/1000 =25.612/1
4、000 =0.307kN/1.2.3该处垂直于玻璃平面的分布水平地震作用：(E):地震作用分项系数：1.3：垂直于玻璃平面的分布水平地震作用设计值（kN）E=(E)E(K) =1.3E(K) =1.30.123 =0.160kN/1.2.4作用于楼面与栏杆顶之间的均匀分布荷载1kN/:设计值q(L)=1.41=1.4kN/m作用于栏杆顶的均匀分布线荷载0.75kN/设计值q(L)=1.40.75=1.05kM/1.2.5荷载组合参照建筑结构荷载规范2009-2001，用于强度计算时采用以下组合：1.4q(L)+0.61.4W(k)1.4W(k)+0.61.4q(L)1.3E(K)+0.21.4
5、W(k)+0.51.4q(L)综合以上荷载的大小，本处强度计算可仅考试组合1.4W(k)+0.61.4q(L)=4.76kN/1.2.6玻璃的强度、扰度计算：校核依据：of(g)=84.000N/mW(k):垂直于玻璃平面的风荷载标准值(M/m)E(k):垂直于玻璃平面的地震作用标准值（/m）q(L):作用于楼面与标杆顶之间的均匀分布荷载（/m）(WK):在垂直于玻璃平面的风荷载作用下玻璃截面的最大应力标准值（/m）(EK):在垂直于玻璃平面的地震作用下玻璃截的最大应力标准值（/m）：参数折减系数,可由参数按表采用a：玻璃短边边长：mmb:玻璃长边边长mmt1,t2：玻璃的厚度：t1t2=6.
6、0mmm:玻璃板的弯矩系数，按边长比a/b查表6.1.2-1得：m=0.0742+0.064/0.05(0.0683-0.0742)=0.0734在垂直于玻璃平面的风荷载作用下玻璃截面的最大应力标准值计算（/m）（k）+0.5q(EK)a4/(Et4) =2.13：折减系数，按02.13查表得：100风荷载作用应力：(k）=2(Wk)=6mW(k)a2/t2 = 60.07342.8/2/10389521.00/62 =13.72N/m活荷载作用应力：1(EK)= 2(Ek)=6mE(K)a2/t2 =60.07341/2/10393021.00/62 =4.9N/m玻璃最大应力设计值：采用组
7、合：1.4（k）+0.61.4q(L) =1.4(Wk)+0.61.41(Wk)=23.32N/mf(g)=84.000N/m玻璃强度满足要求！D(f):在风荷载标准值作用下扰度最大值（mm）D:玻璃的刚度（mm）Te:玻璃等效厚度：te=（t13+t23）=7.56mmV:泊松比，按JGJ102-2003 5.2.9条采用,取值为0.20u: 扰度系数:0.0073：1.00D=(Ete3)/12(1-v2) =2700.5(Nm)D(f)=u(W(k)+0.6q(L)a4/D =5.82(mm)由于玻璃的最大扰度d(f)=5.82mm,小于玻璃短边边长的60分一12.917(mm)玻璃的扰
8、度满足要求!以下利用有限元软件sap进行计算,计算模型如下图1.3无玻璃扶手栏杆计算对强度和跨中扰度按照横边框两端固接计算，故两端弯矩最大（）扶手栏杆采用镀锌矩开管组合而成，其截面特性如下：284Ix=29604mm4,Iy=9079mm4Wx=2368.293mm3,Wy=3603.147mm3(2)作用有均匀分布活荷载q（L）:分布活荷载标准值0.75kN/m 活荷载作用方向分沿竖向和水平方向（3）扶手栏框弯矩（剪力产生作用较小，可忽略）由于打手栏长度较大，在与墙嵌固外弯矩最大荷载在端部产生弯矩（）（kNm）M(L)=0.254Nm(4)扶手栏强度计算活载沿竖向：/r/Wx =0.2541
9、06/1.05/2368 =79.5N/mm2215N/mm2 活载沿水平方向：（）/y =0.318106/1.05/3603+0.004106/1.05/2368强度满足要求（）扶手栏扰度计算仅计算活荷载沿竖向：(max):扶手栏杆沿竖向最大扰度U(max)=4.0mm9mm 2714/250=10.9mm扰度满足要求（）扶手扶手栏焊缝抵抗矩：w=(15.6655.663/12-10503/12)/(55.66/2)=17603.1mm3焊缝承受弯矩：0.254kNm剪力：0.825kN采用角焊缝，宽4mm，在弯矩作用下其最大应力为1/w=58.5N/mm2160N/mm2在剪力作用下其最
10、大应力为2V/Aw=2.2N/m160/m弯剪共同作用下应力为12+222)1/2=58.6N/m160N/m故焊缝满足要求 14玻璃横边框计算：强度和跨中扰度按照横边框两端固接计算，故两端弯矩最大（1） 横边框采用两根5010方铁拼成，故其截面特性如下：=1000m I=208333m W=83332(2) 横边框弯矩：荷载作用在跨中产生弯矩最大（km） M=0.285kNm(3) 横边框强度计算/w =34.2N/mm215N/mm2强度满足要求！（）横边框扰度计算（max）: 横边框最大扰度（max）=Q(1)4 /384/E/1 =5.66mm10.9mm 2714/250=10.9m
11、m扰度可以满足要求！（)边框焊缝验算焊缝抵抗矩：Ww=(25.6655.663/12-20503/12)/(55.66/2)=5759.8mm3 焊缝面积：w=25.6655.66-2050=428.0mm2栏杆条端部焊缝承受弯矩：0.105kNm剪力：0.878kN采用角焊缝，宽4kN,在弯矩作用下其最大应力为/w=18.2N/mm2160N/mm2 在剪力作用下其最大应力为2=V/Aw=2.1N/mm2160Nmm2 弯剪共同作用下应力为（1222）1/218.3/2故焊缝满足要求1.5 玻璃竖边框计算：（1）竖边框采用两块5010的扁铁在一起，其截面特性如下：1000mm2 I=2083
12、33mm4 W=8333mm3 i=14.4mm(2)竖边框弯矩：荷载作用产生剪力（kNm） M=1.312kNmV:荷载作用产生弯矩（kN） V=1.312kNmN:活载作用下的竖向力：0.751.41.3571.42kN(3)竖边框强度计算强度计算：根据JGJ102-2003 6.3.7得到竖边框在压弯作用下的强度计算公式为1.421000/1000+1.312106 /(1.058333)=151.4N/mm2215/mm2稳定计算：根据6.3.8-1,得到竖边框在压弯作用下的承载力计算公式为+f,NE =长细比.975/0.0144=135.4查表得1.05NE = 3.142.061051000/(1.1135.42)32.08kN+1420/(0.371000)+1.312106/(1.0583331-0.81.42/32.08)=159.3N/mm2215N/mm2剪力作用下：V/A =1.31N/mm2215N/mm2 弯剪共同作用下：（2+2）1/2 =159.3N/mm2215N/mm2 强度满足要求！（）竖边框扰度计算U(max):竖边5.4mm9mm 2714/250=10.9mm扰度可以满足要求！（）边框焊缝又验算焊缝抵抗矩：w=25.6655.663/12-2503/12/(55.66/2)=5759.8mm3
