栏杆计算.docx

1、栏杆计算外装饰工程建筑护栏设计计算书设计： 校对: 审核: 批准： 安徽省凌志实业发展有限责任公司二一六年九月二十一日目录1 计算引用得规范、标准及资料 11、1 幕墙及采光顶相关设计规范: 11、 建筑设计规范: 11、3玻璃规范：11、4 钢材规范： 1、5胶类及密封材料规范: 21、 相关物理性能等级测试方法: 、7建筑结构静力计算手册（第二版） 、 土建图纸:32 基本参数 、 栏杆所在地区、2 地面粗糙度分类等级 32、3 抗震设防 33 栏杆承受荷载计算3、 风荷载标准值得计算方法 、2计算支撑结构时得风荷载标准值 53、3 计算面板材料时得风荷载标准值 6、4 垂直于栏杆平面得分

2、布水平地震作用标准值63、5 平行于栏杆平面得集中水平地震作用标准值 63、6作用效应组合6栏杆横杆计算74、1栏杆横杆荷载计算 4、2 栏杆横杆在水平荷载作用下得强度计算 84、在水平荷载作用下横杆挠度计算 5 栏杆立杆计算9、1 栏杆立杆荷载计算5、2 栏杆弯矩设计值计算05、3栏杆立杆抗弯强度校核115、栏杆立杆挠度计算 26 栏杆玻璃得计算 146、 玻璃板块荷载计算 6、2 玻璃得强度计算 15、3 玻璃最大挠度校核 1 附录 常用材料得力学及其它物理性能 17建筑护栏设计计算书11 计算引用得规范、标准及资料11.1 幕墙及采光顶相关设计规范:铝合金结构设计规范 GB5029200

3、玻璃幕墙工程技术规范 JGJ1220建筑玻璃应用技术规程 JGJ113201建筑幕墙 GB/T210207建筑玻璃采光顶 JG23127建筑用玻璃与金属护栏 JG342-2012建筑幕墙工程技术规范 DGJ-56-0111.2 建筑设计规范：地震震级得规定 /T177099钢结构设计规范 0017-2003高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ32010高处作业吊蓝 GB1912003工程抗震术语标准 G/T7011混凝土结构后锚固技术规程 JJ1201混凝土结构加固设计规范 GB5062013混凝土结构设计规范 B501020混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓 JG6-2004建筑防火封堵应用技术规

4、程 C14：203钢结构焊接规范 GB506-011建筑工程抗震设防分类标准 GB50223208建筑结构荷载规范 5009-0建筑结构可靠度设计统一标准 508-2001建筑抗震设计规范 GB5011-210建筑设计防火规范 G012014建筑物防雷设计规范 G0201冷弯薄壁型钢结构技术规范 B508200211.3 玻璃规范：镀膜玻璃第部分:阳光控制镀膜玻璃 G/T18、1213镀膜玻璃 第2部分：低辐射镀膜玻璃 GBT18915、2-203防弹玻璃 G1784199平板玻璃 B1161420建筑用安全玻璃 第部分:夹层玻璃 GB5763、-20建筑用安全玻璃 第2部分：钢化玻璃 GB5

5、763、2205建筑用安全玻璃 防火玻璃 GB15763、129半钢化玻璃 GB/T741-2008热弯玻璃 C/910(214）压花玻璃 C/T1120中空玻璃 B/T1944201211.4 钢材规范：建筑结构用冷弯矩形钢管 G/T78-005不锈钢棒 GB/1-007不锈钢冷加工钢棒 B/4262009不锈钢冷轧钢板及钢带 B/T320-2007不锈钢热轧钢板及钢带 GB/T42372007不锈钢丝 GBT42402建筑用不锈钢绞线 JG/T200-2007不锈钢小直径无缝钢管 GB/3902000彩色涂层钢板与钢带 GB/2740低合金钢焊条 B/T5111低合金高强度结构钢 /159

6、1208建筑幕墙用钢索压管接头 /1-2007耐候结构钢 B/T411-08高碳铬不锈钢丝 YB/T09-1997合金结构钢 GBT077-1999金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求 GB/T13912202冷拔异形钢管 GB/T309-012碳钢焊条 G51172碳素结构钢 B/700-2006碳素结构钢与低合金结构钢热轧薄钢板及钢带GB/T2-00碳素结构钢与低合金结构钢热轧厚钢板及钢带G/T34-7优质碳素结构钢 GB/6199911.5 胶类及密封材料规范:丙烯酸酯建筑密封膏 J484-2006幕墙玻璃接缝用密封胶 JC/T882001彩色涂层钢板用建筑密封胶 JC/88401丁基橡胶

7、防水密封胶粘带 J/T94-204工业用橡胶板 BT54208混凝土建筑接缝用密封胶 C/T881201建筑窗用弹性密封剂 JC485200建筑密封材料试验方法 GB/1377、122002建筑用防霉密封胶 JC/T520建筑用硅酮结构密封胶 GB16776-5建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品 /T1686-2005建筑铝合金型材用聚酰胺隔热条 JG/T174-201聚氨酯建筑密封胶 JC/T482-2003聚硫建筑密封胶 JC483006绝热用岩棉、矿棉及其制品 GB/T18-2007硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度得测定 GB/T9208修补用天然橡胶胶粘剂 HG/318-02中空玻璃用弹性密封胶

8、/275521中空玻璃用丁基热熔密封胶 C/9142011.6 相关物理性能等级测试方法：玻璃幕墙工程质量检验标准 GJT139-01玻璃幕墙光学性能 GBT1802000彩色涂层钢板与钢带试验方法 GB/T1426钢结构工程施工质量验收规范 5025201混凝土结构工程施工质量验收规范 G50204-2015建筑防水材料老化试验方法 GB/T18244200建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法 GB/T122707建筑幕墙抗震性能振动台试验方法 GBT8575200建筑幕墙平面内变形性能检测方法 GBT1825-20建筑装饰装修工程质量验收规范 GB020201金属材料拉伸试验 第1部分：

9、室温试验方法B/T28、120111.7 建筑结构静力计算手册（第二版）11.8 土建图纸:12 基本参数12.1 栏杆所在地区 xxxx地区;12.2 地面粗糙度分类等级 栏杆属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(G50009012) A类:指近海海面与海岛、海岸、湖岸及沙漠地区; B类：指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏得乡镇与城市郊区； C类:指有密集建筑群得城市市区; D类:指有密集建筑群且房屋较高得城市市区；依照上面分类标准,本工程按B类地形考虑.12.3 抗震设防 按建筑工程抗震设防分类标准，建筑工程应分为以下四个抗震设防类别： 1、特殊设防类：指使用上有特殊设施，涉及国家公共

10、安全得重大建筑工程与地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行特殊设防得建筑，简称甲类; 2、重点设防类:指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复得生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准得建筑，简称乙类； 3、标准设防类：指大量得除1、款以外按标准要求进行设防得建筑,简称丙类； 、适度设防类：指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害,允许在一定条件下适度降低要求得建筑,简称丁类； 在围护结构抗震设计计算中： 、特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高一度得要求加强其抗震措施，同时,应按批准得地震安全性评价得结果且高于本地区抗震设防烈度得要求确定其

11、地震作用; 2、重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度得要求加强其抗震措施，同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用； 3、标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施与地震作用; 4、适度设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施与地震作用; 根据国家规范建筑抗震设计规范B011201,xxxxxx地区地震基本烈度为:6度,地震动峰值加速度为0、05g，由于本工程就是标准设防类，因此实际抗震计算中得水平地震影响系数最大值应按本地区抗震设防烈度选取,也就就是取：mx0、0；13 栏杆承受荷载计算13.1 风荷载标准值得计算方法 栏杆属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50092

12、01)计算： wk=gzzw 、1、1GB500092012上式中： w：作用在栏杆上得风荷载标准值（Ma）； ：计算点标高:5、4; gz：高度z处得阵风系数; 根据不同场地类型，按以下公式计算： gz=12I1(z/10)- 条文说明部分、6、1B500201 其中A、B、C、D四类地貌类别截断高度分别为：5m、10、15m、3m; A、B、D四类地貌类别梯度高度分别为：0m、350m、5、550; 也就就是: 对A类场地：当z00m时,取z=300m,当z5时，取=; 对B类场地：当z30m时，取z350m，当z10时，取z10m； 对类场地：当z450时，取z=45，当z1m时，取z=

13、5; 对D类场地：当z5时，取z550m，当z0m时,取=30； g:峰值因子，取2、5; I10：10m高名义湍流度,对应、B、C、D地面粗糙度,可分别取0、2、0、14、0、3与0、; :地面粗糙度指数，对应A、B、C、地面粗糙度,可分别取0、12、0、15、0、与0、3；对于类地形，5、4高度处得阵风系数为: g1+2、50、14（0)-、=1、7 z:风压高度变化系数； 根据不同场地类型,按建筑结构荷载规范条文说明部分、2、提供得公式计算: A类场地:z=1、24(10)0、 类场地：1、00（/1）0、3 C类场地:zC0、54(z/10)0、44 D类场地：=、262(z/1）0、

14、0 公式中得截断高度与梯度高度与计算阵风系数时相同,也就就是: 对类场地:当3m时,取30m，当z450m时,取z=50m,当5m时,取z=1m； 对类场地:当z550时,取=55m，当30m时，取z30；对于类地形，5、4m高度处风压高度变化系数： z=1、00（10/10)0、0=1 s1：局部风压体型系数; 按建筑结构荷载规范GB500092012第8、3、3条:计算围护结构及其连接得风荷载时，可按下列规定采用局部体型系数1: 1 封闭矩形平面房屋得墙面及屋面可按表8、3、3得规定采用; 2檐口、雨篷、遮阳板、边棱处得装饰条等突出构件,取2、0； 3 其它房屋与构筑物可按本规范第8、3、

15、1条规定体型系数得1、5倍取值。 对于栏杆来说,其取值查表得： s1（1)=1、4 按建筑结构荷载规范GB50009-012第8、3、4条：计算非直接承受风荷载得围护构件风荷载时,局部体型系数可按构件得从属面积折减，折减系数按下列规定采用： 1 当从属面积不大于12时,折减系数取、0; 2 当从属面积大于或等于25m时，对墙面折减系数取、8，对局部体型系数绝对值大于1、0得屋面区域折减系数取0、6，对其它屋面区域折减系数取、0； 3 当从属面积大于1m2且小于25m2时,墙面与绝对值大于1、0得屋面局部体型系数可采用对数插值,即按下式计算局部体型系数： s1（A)=s1（）+s1（5）s(1）

16、logA、4 8、3、4GB509212 其中: 1(25)=0、8s1(1)=1、12 计算支撑结构时得构件从属面积: A=1、031、2=、36m2 Lo=、92 则计算非直接承受风荷载得支撑结构时得局部风压体型系数为: s1(A)=s1（1)+s1（2）-s1（1）lo/1、4 =1、3 而对直接承受风压得面板结构来说,其局部风压体型系数为： s11、 w0：基本风压值(MPa)，根据现行建筑结构荷载规范GB50002012附表、中数值采用,但不小于0、3KN/m,按重现期5年，福建邵武地区取、00Pa;13.2 计算支撑结构时得风荷载标准值 k=gzzs10 1、711、820、003

17、 0、00075Pa 因为0、001MPa，所以按JGJ1022003，取wk=、001Pa。13.3 计算面板材料时得风荷载标准值 wk=zzs1w0 =1、71、0003 =、000714MP因为wk0、01MPa,所以按J102-203,取wk=、001M。13.4 垂直于栏杆平面得分布水平地震作用标准值 qEk=EaxGA 、3、4JJ02200 k：垂直于栏杆平面得分布水平地震作用标准值(Ma)； E:动力放大系数,取5、0； mx：水平地震影响系数最大值,取0、0； Gk：栏杆构件得重力荷载标准值（N）; A：栏杆构件得面积(2);13.5 平行于栏杆平面得集中水平地震作用标准值

18、PEEaGk 5、3、JGJ102203 PE：平行于栏杆平面得集中水平地震作用标准值(N); E：动力放大系数,取5、0; max：水平地震影响系数最大值,取、04； k：栏杆构件得重力荷载标准值（）； 按照J102规范5、4节条文说明部分得规定，对于竖向栏杆与与水平面夹角大于7度、小于90度得斜玻璃栏杆,可不考虑竖向地震作用效应得计算与组合。13.6 作用效应组合荷载与作用效应按下式进行组合： S=SGwwSkESEk 5、JG1022003上式中: S：作用效应组合得设计值； Sk:重力荷载作为永久荷载产生得效应标准值; k、SEk：分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生得效应标准值；

19、G、w、E：各效应得分项系数; w、：分别为风荷载,地震作用效应得组合系数。上面得G、E为分项系数，按、4、2、5、4、3、5、4、4JGJ12-0规定如下：进行栏杆构件强度、连接件与预埋件承载力计算时： 重力荷载：G：1、; 风荷 载：w:1、4； 地震作用:：1、；进行挠度计算时; 重力荷载:G：、； 风荷载：w:1、0; 地震作用:可不做组合考虑；上式中，风荷载得组合系数w为1、0； 地震作用得组合系数为0、；14 栏杆横杆计算基本参数： 1：计算点标高：5、4m; 2：力学模型:简支梁; :横杆跨度:=120m； 4：栏杆用途:住宅、宿舍、办公楼、旅馆、医院、托儿所、幼儿园； ：横杆材

20、料及特性: 杆件材料:不锈钢，钢管； 抗弯强度:178Pa; 荷载方向（水平)惯性矩：Iy=10300mm； 荷载方向(水平）抵抗矩：Wy=510mm； 荷载方向（垂直)惯性矩：x193200m4； 荷载方向（垂直）抵抗矩：W=640m3;本处横杆按简支梁力学模型进行设计计算，实际栏杆结构示意图如下:上图参数： =00m B=1m =100mm D=78mm E=50mm =100m W100mm14.1 栏杆横杆荷载计算 按规范GB00201第5、5、2条规定: 住宅、宿舍、办公楼、旅馆、医院、托儿所、幼儿园，栏杆顶部得水平荷载应取1、0Nm； 学校、食堂、剧场、电影院、车站、礼堂、展览馆、

21、体育场，栏杆顶部得水平荷载应取1、0KN/,竖向荷载应取1、KN/m,水平荷载与竖向荷载应分别考虑(不同时考虑); 结合本计算得实际情况，只考虑qkh=1、Km得顶部水平均布荷载,不必考虑顶部垂直均布荷载.14.2 栏杆横杆在水平荷载作用下得强度计算(1）横杆在水平荷载作用下得弯矩计算值:M:水平荷载作用下得弯矩计算值(mm）； qh：横杆上作用得水平均布荷载设计值（N/mm）； k:横杆上作用得水平均布荷载标准值（Nm); W:横杆跨度(mm）; My=qhW2/8 =、4qkh2/8 =1、41、0120028 =5000m(2)抗弯强度校核：按简支梁抗弯强度公式，应满足： y/Wf上式中

22、：My：水平荷载作用下栏杆横杆得弯矩计算值(Nmm）; Wy：横杆在水平荷载作用方向得净截面抵抗矩（mm3)； ：塑性发展系数: 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 501200，取1、00; 对于热轧型钢龙骨,按JG133或JGJ102规范，取1、05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB54292007，取、0； 此处取：1、0； :横杆得抗弯强度计算值，取78a；则: MyW252001、00/5110 =49、35MPa17MPa横杆在水平荷载作用下得抗弯强度满足要求。14.3 在水平荷载作用下横杆挠度计算 ：水平荷载作用方向横杆惯性矩:102300mm4；

23、 E:横杆得弹性模量，为06000Ma; qk：横杆水平均布荷载（/m）； W:横杆跨度（m)； 水平荷载作用下横杆挠度计算值为： =5kh4/84EI =51、02004/384/20600/102300 =、281mm 而df,lim=12050 =4、8m所以，在水平荷载作用下横杆挠度满足设计要求！15 栏杆立杆计算基本参数： 1：计算点标高:5、4; 2:力学模型：悬臂梁； 3：立杆跨度：=0m; 4：玻璃连接形式：四点驳接；5：立杆材料及特性： 杆件材料:不锈钢,60603不锈钢管 抗弯强度:78Pa 荷载方向惯性矩：Ix=31700m4 荷载方向抵抗矩：Wx=1380mm3 立杆截面面积:A=68mm2本处立杆按悬臂梁力学模型进行设计计算.15.1 栏杆立杆荷载计算 对本计算中得栏杆得立杆来说，主要承受得荷载包括: 1：栏杆相关材料自重荷载传递到立杆上轴向力； 2:栏杆玻璃承受得风荷载与地震