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1、栏杆结构设计计算书一、 工程概况1、 工程名称：2、 工程地点：3、 工程内容：4、 建设单位：5、 施工单位：二、 计算参考规范、标准及资料1、 建筑设计规范建筑结构荷载规范 GB50009-2001 (2006年版)建筑装饰工程施工质量验收规范 GB50210-2001建筑钢结构焊接规程 GB/T8162碳钢焊条 GB/T5117-19952、 锌钢规范3、 玻璃规范建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2003浮法玻璃 GB11614-1999钢化玻璃 GB/T9963-1998夹层玻璃 GB9962-19994、 钢材规范碳素结构钢 GB/T700-1988优质碳素结构钢 GB/T699
2、不锈钢和耐热钢冷轧带钢 GB/T4239高耐候结构钢 GB/T4171-2000焊接结构用耐候钢 GB/T4172-2000金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求 GB/T13912-19925、 胶类及密封材料规范混凝土接缝用密封胶 JC/T881-2001硅酮建筑密封胶 GB/14683-2003工业用橡胶板 GB/T5574-19946、 五金件规范 GB/T9304紧固件 螺栓和螺钉 GB/T5277十字槽盘头螺钉 GB/T818紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱 GB3098.1-2000紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹 GB3098.2-2000紧固件机械性能 螺母 细牙螺纹 GB3098
3、.4-2000紧固件机械性能 自攻螺钉 GB3098.6-2000紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉、螺柱 GB3098.15-2000紧固件机械性能 不锈钢、螺母 GB/T16823.1-19977、 建筑结构静力计算手册 第二版8、 木工程建筑与结构施工图纸三、 栏杆承受何种计算1、 水平荷载值：按建筑结构荷载规范GB50009-2001 (2006年版)第4.5.2条规定住宅阳台栏杆顶部水平荷载取q=0.5kN/m。2、 栏杆顶部到阳台地坪面高度为1250mm，栏杆靠阳台踢脚线内表面安装，锌钢栏杆净高度为L=650mm，立杆分格间距l=650mm。3、 栏杆选用立杆型材的截面特性栏杆立杆采
4、用锌钢栏杆 型材：型材的抗弯强度设计值：fa=215N/mm2型材的抗剪强度设计值：a=125N/mm2型材弹性模量：E=2.06105 N/m2惯性矩：Ix= 65510mm4，Iy= 172950mm4净截面抵抗矩：Wx1= 3276mm3，Wx2= 4346mm3型材净截面面积：A=244.3mm2型材线密度：=N/mm塑性发展系数：=4、 立杆顶部受水平力F=ql=0.5kN/m0.65m=0.325kN5、 立杆所受的弯矩为Mmax=FL=0.325kN0.65m=0.21 kNm6、 锌钢立杆强度验算：弯矩产生的应力：1= Mmax/ Wx1=0.325106/3.276103=9
5、9.21 N/mm2水平作用力产生的剪应力：=F/A=325/244.3=1.33 N/mm2应力组合：=(21+3)/2=(99.212+31.33)=101.21 N/mm2 fa=215N/mm2锌钢立杆强度满足设计要求。四、 玻璃承受荷载计算 1、 玻璃块规格：分格尺寸为高700mm宽740mm。玻璃采用6+0.76+6夹胶钢化玻璃。2、 玻璃有效厚度：te=(t13+t23)l/3 =(125+125)l/3=6.30mm3、 玻璃板块挠度值计算：住宅阳台栏杆顶部水平荷载取q=0.5kN/m。F=ql=0.5kN/m0.65m=0.325kN=325N根据锌钢立杆挠度计算：d=Fh3
6、/3EI =3257003/(32.0610565510)=2.8mm4、 玻璃板块的弯曲刚度：D=E te 3/(12(1-u2) =2.061056.303/(12(1-0.22)=4471327Nmm5、 玻璃强度验算： 玻璃折减系数：取=0.7；玻璃挠度系数：按边长比a/b查玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003表6.1.3得=0.00449；m玻璃弯矩系数：按边长比a/b查玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003表6.1.2得m=0.0483；由挠度公式：d=qa4/Dq=Dd/(qa4) =44713272.8/(0.70.004497004)=0.0165玻璃由立杆挠度弯曲
7、产生应力：=6mqa2/t2 6.1.2JGJ102-2003 =60.04830.016570020.7/6.32+ =41.32 N/mm2325N 立杆型材壁抗承压强度可以满足要求。3、 螺钉承载力计算：Nv2：螺钉受剪承载能力设计值（N） nv2：剪切面数：取1； d2：螺钉公称直径：4.8mm；（计算值取3.8mm） fv2：螺钉连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（C50）取175 N/mm2；Nv2= nv2d22fv2/4=13.1414.44175/4=1984N Nnum2：螺钉个数： Nnum2=N/ Nv2 =325/1984 =0.16个 实际取2个4、 钢连接件6m
8、m厚钢板抗承压能力计算：Nc3：钢角码型材壁抗承压能力（N）：Nnum3：连接处螺栓个数；4个D3：连接螺栓公称直接：8mm；t3：钢连接件钢板壁厚：6mm；fc3：型材的局部承压强度设计值， 对Q235取215 N/mm2；Nc3= Nnum3d3t3fc3 =486215 =41280N325N钢连接件强度满足要求。5、 不锈钢螺栓抗剪承力计算：Nv4：螺栓受剪承载能力设计值（N） nv4：剪切面数：取1； d4：螺栓公称直径：8mm； fv4：螺栓连接的抗剪强度设计值，对Q235取125 N/mm2；Nv4= nv4d42fv4/4=13.1464125/4=6280N Nnum2：螺栓
9、个数： Nnum2=N/ Nv2 =325/6280 =0.05个 实际取4个 不锈钢螺栓抗剪强度满足要求。六、 栏杆扶手与建筑主体结构连接强度验算栏杆扶手与建筑主体结构连接强度验算主要考虑为侧向抗剪受力，其受力力臂长度简约计算为1000mm，其水平荷载取q=0.5kN/m。扶手采用2个ST4.810不锈钢沉头螺钉与63405镀锌角码固定连接，镀锌角码采用1个M8100不锈钢螺栓与建筑主体结构连接固定。1、 扶手水平力F=ql=0.5kN/m1m=0.5kNMmax=FL=0.5kN1m=0.5 kNm连接处水平剪切力值：N= F=ql=0.5kN/m1m=0.5kN=500N2、 扶手型材壁
10、抗承压能力计算： Nc1：立柱型材壁抗承压能力（N）：Nnum1：连接处螺钉个数；2个d1：螺钉公称直接：4.8mm；t1：连接部位立柱壁厚：1.2mm；fc1：型材的局部承压强度设计值， 6063-T5取120 N/mm2；Nc1= Nnum1d1t1fc1 =24.81.2120=1383N325N 扶手型材壁抗承压强度可以满足要求。3、 螺钉承载力计算：Nv2：螺钉受剪承载能力设计值（N） nv2：剪切面数：取1； d2：螺钉公称直径：4.8mm；（计算值取3.8mm） fv2：螺钉连接的抗剪强度设计值，对奥氏体不锈钢（C50）取175 N/mm2；Nv2= nv2d22fv2/4=13
11、.1414.44175/4=1984N Nnum2：螺钉个数： Nnum2=N/ Nv2 =325/1984 =0.16个 实际取2个4、 镀锌角码抗承压能力计算：Nc3：镀锌角码型材壁抗承压能力（N）：Nnum3：连接处螺栓个数；2个D3：连接螺栓公称直接：8mm；t3： 镀锌角码壁厚：5mm；fc3：镀锌角码的局部承压强度设计值， 对Q235取215 N/mm2；Nc3= Nnum3d3t3fc3 =285215 =17200N325N镀锌角码强度满足要求。5、 扶手处不锈钢螺栓抗剪承载力计算：Nv4：螺栓受剪承载能力设计值（N） nv4：剪切面数：取1； d4：螺栓公称直径：8mm； fv4：螺栓连接的抗剪强度设计值，对Q235取125 N/mm2；Nv4= nv4d42fv4/4=13.1464125/4=6280N Nnu
