栏杆力学计算书
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第一章 设计计算依据
1、建筑及结构施工图。
2、规:《玻璃幕墙工程技术规》JGJ102-2003(以下简称规)
《金属与石材幕墙工程技术规》JGJ133-2001
《建筑结构载荷规》GB50009-2001
《民用建筑热工设计规》GB50176-93
《钢结构设计规》GB50017-2003
《建筑设计防火规》GB50016-2001
《高层民用建筑设计防火规》GB/50045-95
《建筑抗震设计规》GB50011-2001
3、性能检测标准:
《建筑幕墙空气渗透性能检测方法》GB/T15226
《建筑幕墙风压变形性能检测方法》GB/T15227
《建筑幕墙雨水渗漏性能检测方法》GB/T15228
《建筑外窗抗风压性能分级及其检测方法》GB7106-86
4、工程基本条件及设计依据:
a 、粗糙度类别:C 类
b 、50年一遇的基本风压:0.45(kPa)
c 、50年一遇的基本雪压:0.4(kPa)
d 、地震烈度:8度(0.15g)
e 、年最大温差(℃):80
f 、幕墙平面变形性能:1/267
第二章 设计载荷确定原则
施加于幕墙和采光顶上的荷载和作用主要有风载荷、雪荷载、自重、地震作用和温度变化等,通常风载荷引起的作用效应最大。
在进行幕墙构件、连接件和预埋件等的设计计算时,必须考虑各种载荷和作用效应的分项系数,即采用其设计值;在进行位移和挠度设计计算时,各分项系数均取1.0,即采用其标准值。
1、风载荷
根据规,垂直于幕墙表面的风载荷标准值可按下式计算,并且不得小于1.0kN/m 2:
0w w s z gz k μμβ
式中 w k —作用在垂直幕墙上的风载荷标准值(kN/m 2);
βgz —阵风风压系数;按《建筑结构载荷规》GB50009的规定采用;
μz —风压高度变化系数,按《建筑结构载荷规》GB50009的规定采用; μs —大面风载荷体型系数;
w 0—基本风压(kN/m 2),按《建筑结构荷载规》GB50009的规定采用。
根据规要求,在进行建筑幕墙构件、连接件和锚固件的承载力设计计算时,风载荷的分项系数取γw =1.4,即风载荷的设计值为:
k k w w w w 4.1==γ
2、雪载荷
根据规,玻璃采光顶(或雨篷)水平投影面上的雪荷载标准值可按下式计算: 0s s r k μ=
式中 s k —雪载荷标准值(kN/m 2);
μr —屋面积雪分布系数;
s 0—基本雪压(kN/m 2),按《建筑结构荷载规》GB50009的规定采用。
根据规要求,在进行玻璃采光顶(或雨篷)的承载力设计计算时,雪载荷的分项系数取γs =1.4,即雪载荷的设计值为:
k k s s s s 4.1==γ
3、地震作用
垂直于幕墙平面水平分布地震作用力标准值可按下式计算:
Gk E Ek q q m ax αβ=
式中 q Ek —垂直于幕墙平面水平分布地震作用力标准值(kN/m 2
);
βE —动力放大系数,可取5.0;
αmax —水平地震影响系数最大值;
q Gk —幕墙构件单位面积的重力荷载标准值(kN/m 2)。
根据规要求,地震载荷的分项系数取γE =1.3,即地震作用的设计值为:
Ek Ek E E q q q 3.1==γ 4、幕墙结构重力荷载
根据规,幕墙结构重力荷载的分项系数一般取γG =1.2,当自重荷载的效应对构件有利时,其分项系数的取值不应大于1.0,重力荷载的设计值为:
Gk Gk G G q q q 2.1==γ
5、载荷组合
根据规,幕墙构件按承载力极限状态设计时,其作用效应的组合应符合下式规定: E G q w S S 5.00.1++=
式中 S G —永久荷载效应设计值(kN/m 2);
S —作用效应组合的设计值(kN/m 2)。
第三章 玻璃围栏计算
玻璃栏杆为下部支承,玻璃最大宽度1500mm ,玻璃栏杆埋件最大宽度间距1400mm ,玻璃可见高度950mm ,玻璃采用10+1.52PVB+10mm 夹胶钢化玻璃,本计算分别对风荷载和栏杆水平荷载进行校核。
§3.1、风荷载校核
1、部位基本设计参数
玻璃围栏最大标高点为100m 。
2、风荷载确定
根据建筑荷载规,对于粗糙度为C 类地区,该处的风压高度变化系数为μz =1.7,阵风风压系数βz =1.6,风荷载体型系数μs =1.5 。
根据荷载确定的有关公式可得:
0w w s z z k μμβ=
= 1.6 x 1.7 x 1.5 x 0.45
= 1.836 (KN/ m 2)
S = 1.4 x 1.836 = 2.57 (KN/ m 2
) 3、玻璃围栏的强度计算
(a )、1500mm 宽,10+1.52+10mm 夹胶钢化玻璃的截面参数计算:
按《玻璃幕墙工程技术规》JGJ102-2003要求,夹胶玻璃应分别校核、外片玻璃。 10mm 外片玻璃惯性矩、抗弯截面模量: 3121101150⨯⨯=
I = 12.5 cm 4 C
I W =10 = 25 cm 3
(b )、风荷载在、外片玻璃上作用分配:
按《玻璃幕墙工程技术规》JGJ102-2003要求,夹胶玻璃、外片玻璃分别承担风荷载的作用为: 3332
11t t t S S +⨯=分 =1.285(KN/ m 2) (c )、风荷载在玻璃栏杆单片玻璃上产生的弯矩: