栏杆计算 建筑护栏 设计计算书 设计 校对 审核 批准 目录 1 计算引用的规范 标准及资料 1 1 1 幕墙及采光顶相关设计规范 1 1 2 建筑设计规范 1 1 3 玻璃规范 1 1 4 钢材规范 2 1 5 胶类及密封材料规范 2 1 6 相关物理性能等级测试方法 3 1 7 建筑结构静力计算手册 第二版 3 1 8 土建图纸 3 2 栏杆承受荷载计算 3 3 栏杆横杆计算 3 3 1 杆件强度计算 4 3 2 杆件剪力计算 5 3 3 杆件刚度计算 6 4 附录 常用材料的力学及其它物理性能 7 栏杆计算 建筑护栏设计计算书 1 全金属栏杆设计计算书全金属栏杆设计计算书 11 计算引用的规范 标准及资料计算引用的规范 标准及资料 1 1 幕墙及采光顶相关设计规范 幕墙及采光顶相关设计规范 铝合金结构设计规范 GB50429 2007 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 建筑玻璃应用技术规程 JGJ113 2009 建筑幕墙 GB T21086 2007 建筑玻璃采光顶 JG T231 2007 建筑用玻璃与金属护栏 JG T342 2012 建筑幕墙工程技术规范 DGJ08 56 2012 1 2 建筑设计规范 建筑设计规范 地震震级的规定 GB T17740 1999 钢结构设计规范 GB50017 2003 高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3 2010 高处作业吊蓝 GB19155 2003 工程抗震术语标准 JGJ T97 2011 混凝土结构后锚固技术规程 JGJ145 2004 混凝土结构加固设计规范 GB50367 2006 混凝土结构设计规范 GB50010 2010 混凝土用膨胀型 扩孔型建筑锚栓 JG160 2004 建筑防火封堵应用技术规程 CECS154 2003 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81 2002 建筑工程抗震设防分类标准 GB50223 2008 建筑结构荷载规范 GB50009 2012 建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068 2001 建筑抗震设计规范 GB50011 2010 建筑设计防火规范 GB50016 2006 建筑物防雷设计规范 GB50057 2010 冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB50018 2002 1 3 玻璃规范 玻璃规范 镀膜玻璃 第 1 部分 阳光控制镀膜玻璃 GB T18915 1 2002 镀膜玻璃 第 2 部分 低辐射镀膜玻璃 GB T18915 2 2002 防弹玻璃 GB17840 1999 平板玻璃 GB11614 2009 建筑用安全玻璃 第 3 部分 夹层玻璃 GB15763 3 2009 建筑用安全玻璃 第 2 部分 钢化玻璃 GB15763 2 2005 建筑用安全玻璃 防火玻璃 GB15763 1 2009 半钢化玻璃 GB T17841 2008 热弯玻璃 JC T915 2003 压花玻璃 JC T511 2002 栏杆计算 建筑护栏设计计算书 2 中空玻璃 GB T11944 2002 1 4 钢材规范 钢材规范 建筑结构用冷弯矩形钢管 JG T178 2005 不锈钢棒 GB T1220 2007 不锈钢冷加工钢棒 GB T4226 2009 不锈钢冷轧钢板及钢带 GB T3280 2007 不锈钢热轧钢板及钢带 GB T4237 2007 不锈钢丝 GB T4240 2009 建筑用不锈钢绞线 JG T200 2007 不锈钢小直径无缝钢管 GB T3090 2000 彩色涂层钢板和钢带 GB T12754 2006 低合金钢焊条 GB T5118 1995 低合金高强度结构钢 GB T1591 2008 建筑幕墙用钢索压管接头 JG T201 2007 耐候结构钢 GB T4171 2008 高碳铬不锈钢丝 YB T096 1997 合金结构钢 GB T3077 1999 金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求 GB T13912 2002 冷拔异形钢管 GB T3094 2000 碳钢焊条 GB T5117 1995 碳素结构钢 GB T700 2006 碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带 GB T912 2008 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带 GB T3274 2007 优质碳素结构钢 GB T699 1999 1 5 胶类及密封材料规范 胶类及密封材料规范 丙烯酸酯建筑密封膏 JC484 2006 幕墙玻璃接缝用密封胶 JC T882 2001 彩色涂层钢板用建筑密封胶 JC T884 2001 丁基橡胶防水密封胶粘带 JC T942 2004 工业用橡胶板 GB T5574 2008 混凝土建筑接缝用密封胶 JC T881 2001 建筑窗用弹性密封剂 JC485 2007 建筑密封材料试验方法 GB T13477 1 20 2002 建筑用防霉密封胶 JC T885 2001 建筑用硅酮结构密封胶 GB16776 2005 建筑用岩棉 矿渣棉绝热制品 GB T19686 2005 建筑用硬质塑料隔热条 JG T174 2005 聚氨酯建筑密封胶 JC T482 2003 聚硫建筑密封胶 JC T483 2006 绝热用岩棉 矿棉及其制品 GB T11835 2007 硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定 GB T529 2008 橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法 GB T531 1999 修补用天然橡胶胶粘剂 HG T3318 2002 中空玻璃用弹性密封胶 JC T486 2001 中空玻璃用丁基热熔密封胶 JC T914 2003 栏杆计算 建筑护栏设计计算书 3 1 6 相关物理性能等级测试方法 相关物理性能等级测试方法 玻璃幕墙工程质量检验标准 JGJ T139 2001 玻璃幕墙光学性能 GB T18091 2000 彩色涂层钢板和钢带试验方法 GB T13448 2006 钢结构工程施工质量验收规范 GB50205 2001 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204 2002 2011 版 建筑防水材料老化试验方法 GB T18244 2000 建筑幕墙气密 水密 抗风压性能检测方法 GB T15227 2007 建筑幕墙抗震性能振动台试验方法 GB T18575 2001 建筑幕墙平面内变形性能检测方法 GB T18250 2000 建筑装饰装修工程质量验收规范 GB50210 2001 金属材料室温拉伸试验方法 GB T228 2002 1 7 建筑结构静力计算手册 建筑结构静力计算手册 第二版第二版 1 8 土建图纸 土建图纸 12 栏杆承受荷载计算栏杆承受荷载计算 本处栏杆为全金属杆结构 这种结构自身在风压和地震作用下的荷载非常小 主要承受 的是规范 GB50009 2012 第 5 5 2 条规定要求的人为荷载 这个荷载是均布在横杆上并由横 杆传到竖杆的 规范的要求如下 住宅 宿舍 办公楼 旅馆 医院 托儿所 幼儿园 栏杆顶部的水平荷载应取 1 0KN m 学校 食堂 剧场 电影院 车站 礼堂 展览馆 体育场 栏杆顶部的水平荷载应取 1 0KN m 竖向荷载应取 1 2KN m 水平荷载和竖向荷载应分别考虑 结合本计算的实际情况 考虑 qk 1 0KN m 的顶部水平均布荷载标准值 忽略风荷载及 抗震等其它作用 13 栏杆横杆计算栏杆横杆计算 选定杆件材料类别 不锈钢 选用杆件型材名称 FT80X60X3 型材强度设计值 180N mm 2 型材弹性模量 E 206000N mm 2 X 轴惯性矩 Ix 70 0466cm 4 Y 轴惯性矩 Iy 44 8908cm 4 X 轴上部抵抗矩 Wx1 17 5116cm 3 X 轴下部抵抗矩 Wx2 17 5116cm 3 Y 轴左部抵抗矩 Wy1 14 9636cm 3 Y 轴右部抵抗矩 Wy2 14 9636cm 3 型材截面积 A 7 80823cm 2 型材计算校核处抗剪壁厚 t 3mm 型材截面面积矩 Ss 10 58cm 3 塑性发展系数 1 05 栏杆计算 建筑护栏设计计算书 4 3 1 杆件强度计算杆件强度计算 1 荷载线分布最大荷载集度设计值 矩形分布 q 荷载线分布最大荷载集度设计值 kN m q 1kN m 2 荷载组合 杆件节点及单元编号图如下 杆件所受组合荷载简图如下 3 杆件弯矩 通过有限元分析计算得到杆件的弯矩图如下 杆件弯矩分布如下表 列表条目12345678910 偏移 m 0 0000 6081 2151 8222 4302 9703 5774 1854 7925 400 弯矩 kN m 2 4300 974 0 112 0 830 1 179 1 179 0 830 0 1120 9742 430 最大弯矩发生在 5 4m 处 M 幕墙杆件在组合荷载作用下产生弯矩 kN m M 2 43kN m 杆件在荷载作用下的支座反力信息如下表 支座编号X向反力 kN Y向反力 kN 转角反力 kN m N0 0 0002 7002 430 N1 0 0002 700 2 430 4 校核依据 M w a JGJ102 20036 2 4 杆件计算强度 N mm 2 栏杆计算 建筑护栏设计计算书 5 A 杆件型材截面积 7 80823cm 2 Wx 杆件截面抵抗矩 17 5116cm 3 塑性发展系数 1 05 M 10 3 1 05 Wx 2 43 10 3 1 05 17 5116 132 157N mm 2 132 157N mm 2 a 180N mm 2 杆件强度满足要求 3 2 杆件剪力计算杆件剪力计算 校核依据 max 105N mm 2 通过有限元分析计算得到杆件的剪力图如下 杆件剪力分布如下表 列表条目12345678910 偏移 m 0 0000 6081 2151 8222 4302 9703 5774 1854 7925 400 剪力 kN 2 7002 0931 4850 8780 270 0 270 0 877 1 485 2 092 2 700 最大剪力发生在 0m 处 杆件剪应力 Q 杆件最大剪力 2 7kN Ss 杆件型材截面面积矩 10 58cm 3 Ix 杆件型材截面惯性矩 70 0466cm 4 t 杆件抗剪壁厚 3mm Q Ss 100 Iz t 2 7 10 58 100 70 0466 3 13 5938N mm 2 13 5938N mm 2 105N mm2 杆件抗剪强度可以满足 栏杆计算 建筑护栏设计计算书 6 3 3 杆件刚度计算杆件刚度计算 校核依据 Umax L 300 Dfmax 杆件最大允许挠度 通过有限元分析计算得到杆件的挠度图如下 杆件挠度分布如下表 列表条目12345678910 偏移 m 0 0000 6081 2151 8222 4302 9703 5774 1854 7925 400 挠度 mm 0 000 2 448 7 466 12 275 15 040 15 040 12 275 7 466 2 4480 000 最大挠度发生在 2 7m 处 最大挠度为 15 3458mm Dfmax Hvmax 300 1000 5 4 300 1000 18mm 杆件最大挠度 Umax 为 15 3458mm 18mm 挠度满足要求 栏杆计算 建筑护栏设计计算书 7 14 附录附录 常用材料的力学及其它物理性能常用材料的力学及其它物理性能 一 一 玻璃的强度设计值玻璃的强度设计值 f fg g MPa MPa JGJ102 2003JGJ102 2003 表表 5 2 15 2 1 种类厚度 mm 大面侧面 普通玻璃528 019 5 浮法玻璃 5 1228 019 5 15 1924 017 0 2020 014 0 钢化玻璃 5 1284 058 8 15 1972 050 4 2059 041 3 二 二 长期荷载作用下玻璃的强度设计值长期荷载作用下玻璃的强度设计值 f fg g MPa MPa 。