欄桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書一、工程概況1、工程名稱:2、工程地點(diǎn)：3、工程內(nèi)容:4、建設(shè)單位:5、施工單位:一、計(jì)算參考規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料1、建筑設(shè)計(jì)規(guī)范《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001（2006年版）《建筑裝飾工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50210-2001《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》GB/T8162《碳鋼焊條》2、鋅鋼規(guī)范GB/T5117-19953、玻璃規(guī)范《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ113-2003《浮法玻璃》GB11614-1999《鋼化玻璃》GB/T9963-1998《夾層玻璃》4、鋼材規(guī)范GB9962-1999《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700-1988《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T699《不銹鋼和耐熱鋼冷軋帶鋼》GB/T4239《高耐候結(jié)構(gòu)鋼》GB/T4171-2000《焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼》GB/T4172-2000《金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術(shù)要求》5、膠類及密封材料規(guī)范GB/T13912-1992《混凝土接縫用密封膠》JC/T881-2001《硅酮建筑密封膠》GB/14683-2003《工業(yè)用橡膠板》6、五金件規(guī)范GB/T9304GB/T5574-1994《緊固件螺栓和螺釘》GB/T5277《十字槽盤頭螺釘》GB/T818《緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘和螺柱》GB3098.1-2000《緊固件機(jī)械性能螺母粗牙螺紋》GB3098.2-2000《緊固件機(jī)械性能螺母細(xì)牙螺紋》GB3098.4-2000《緊固件機(jī)械性能自攻螺釘》GB3098.6-2000《緊固件機(jī)械性能不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱》GB3098.15-2000《緊固件機(jī)械性能不銹鋼、螺母》GB/T16823.1-19977、《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》第二版8、木工程建筑與結(jié)構(gòu)施工圖紙三、欄桿承受何種計(jì)算1、水平荷載值：按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001(2006年版)第4.5.2條規(guī)定住宅陽(yáng)臺(tái)欄桿頂部水平荷載取q=0.5kN/m。2、欄桿頂部到陽(yáng)臺(tái)地坪面高度為1250mm，欄桿靠陽(yáng)臺(tái)踢腳線內(nèi)表面安裝，鋅鋼欄桿凈高度為L(zhǎng)=650mm，立桿分格間距l(xiāng)=650mm。3、欄桿選用立桿型材的截面特性欄桿立桿采用鋅鋼欄桿型材：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f=215N/mm2a型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：T=125N/mm2a型材彈性模量：E=2.06X105N/m2慣性矩：Ix=65510mm4,I=172950mm4凈截面抵抗矩：Wx1=3276mm3,Wx2=4346mm3型材凈截面面積：A=244.3mm2型材線密度：P=N/mm塑性發(fā)展系數(shù)：Y=4、立桿頂部受水平力F=q?l=0.5kN/mX0.65m=0.325kN5、立桿所受的彎矩為Mmax=F-L=0.325kNX0.65m=0.21kN?m6、鋅鋼立桿強(qiáng)度驗(yàn)算：彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力：°1=Mmax/Wx1=0.325X106/3.276X103=99.21N/mm2水平作用力產(chǎn)生的剪應(yīng)力：T=F/A=325/244.3=1.33N/mm2應(yīng)力組合：。=(2。1+3t)/2=(99.21X2+3X1.33)=101.21N/mm2<fa=215N/mm2鋅鋼立桿強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。'四、玻璃承受荷載計(jì)算1、玻璃塊規(guī)格：_分格尺寸為高700mmX寬740mm。玻璃采用6+0.76+6夾膠鋼化玻璃。2、玻璃有效厚度：te=(t13+t23)l/3=(125+125)l/3=6.30mm3、玻璃板塊撓度值計(jì)算：住宅陽(yáng)臺(tái)欄桿頂部水平荷載取q=0.5kN/m。F=q?l=0.5kN/mX0.65m=0.325kN=325N根據(jù)鋅鋼立桿撓度計(jì)算：d=Fh3/3EI=325X7003/(3X2.06X105X65510)=2.8mm4、玻璃板塊的彎曲剛度：D=Ete3/(12(1-u2))=2.06X105X6.303/(12X(1-0.22))=4471327N-mm5、玻璃強(qiáng)度驗(yàn)算：n玻璃折減系數(shù)：取n=0.7；口玻璃撓度系數(shù)：按邊長(zhǎng)比a/b查《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》[JGJ102-2003]表6.1.3得U=0.00449；m玻璃彎矩系數(shù)：按邊長(zhǎng)比a/b查《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》[JGJ102-2003]表6.1.2得m=0.0483；由撓度公式：d=nuqa4/Dq=Dd/(nuqa4)=4471327X2.8/(0.7X0.00449X7004)=0.0165玻璃由立桿撓度彎曲產(chǎn)生應(yīng)力：。=6mqa2n/t2……6.1.2[JGJ102-2003]=6X0.0483X0.0165X7002X0.7/6.32+=41.32N/mm2<fg=84.00N/mm2(夾膠鋼化玻璃強(qiáng)度設(shè)計(jì)值)玻璃強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。五、欄桿立桿與建筑主體結(jié)構(gòu)連接強(qiáng)度驗(yàn)算鋅鋼立桿采用2個(gè)ST4.8X10不銹鋼沉頭螺釘與鋼連接件固定連接，鋼連接件采用4個(gè)M8X100不銹鋼螺栓與建筑主體結(jié)構(gòu)連接固定；鋼連接件采用110X110X6mm鍍鋅鋼板。1、連接處水平剪切力設(shè)計(jì)值：N=F=q?l=0.5kN/mX0.65m=0.325kN=325N2、立桿型材壁抗承壓能力計(jì)算：Nc1：立柱型材壁抗承壓能力(N)：Nnum1:連接處螺釘個(gè)數(shù)；2個(gè)d1：螺釘公稱直接：4.8mm；t1：連接部位立柱壁厚：1.2mm；fc1：型材的局部承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，6063-T5取120N/mm2；Nc1=Nnum1Xd1Xt1Xfc1=2X4.8X1.2X120=1383N>325N立桿型材壁抗承壓強(qiáng)度可以滿足要求。3、螺釘承載力計(jì)算：Nv2：螺釘受剪承載能力設(shè)計(jì)值(N)nv2：剪切面數(shù)：取1；d2：螺釘公稱直徑：4.8mm；(計(jì)算值取3.8mm)fv2：螺釘連接的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)奧氏體不銹鋼(C50)取175N/mm2；Nv2=nv2XnXd22Xfv2/4=1X3.14X14.44X175/4=1984NNnum2:螺釘個(gè)數(shù)：Nnum2=N/Nv2=325/1984=0.16個(gè)實(shí)際取2個(gè)4、鋼連接件6mm厚鋼板抗承壓能力計(jì)算：Nc3：鋼角碼型材壁抗承壓能力（N）：Nnum3:連接處螺栓個(gè)數(shù)；4個(gè)D3：連接螺栓公稱直接：8mm；t3：鋼連接件鋼板壁厚：6mm；fc3：型材的局部承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)Q235取215N/mm2；Nc3=Nnum3Xd3Xt3Xfc3=4X8X6X215=41280N>325N鋼連接件強(qiáng)度滿足要求。5、不銹鋼螺栓抗剪承力計(jì)算：Nv4:螺栓受剪承載能力設(shè)計(jì)值（N）nv4：剪切面數(shù)：取1；d4:螺栓公稱直徑：8mm；fv4：螺栓連接的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)Q235取125N/mm2；Nv4=nv4XnXd42Xfv4/4=1X3.14X64X125/4=6280NNnum2:螺栓個(gè)數(shù)：Nnum2=N/Nv2=325/6280=0.05個(gè)實(shí)際取4個(gè)不銹鋼螺栓抗剪強(qiáng)度滿足要求。六、欄桿扶手與建筑主體結(jié)構(gòu)連接強(qiáng)度驗(yàn)算欄桿扶手與建筑主體結(jié)構(gòu)連接強(qiáng)度驗(yàn)算主要考慮為側(cè)向抗剪受力，其受力力臂長(zhǎng)度簡(jiǎn)約計(jì)算為1000mm，其水平荷載取q=0.5kN/m。扶手采用2個(gè)ST4.8X10不銹鋼沉頭螺釘與63X40X5鍍鋅角碼固定連接，鍍鋅角碼采用1個(gè)M8X100不銹鋼螺栓與建筑主體結(jié)構(gòu)連接固定。1、扶手水平力F=q?l=0.5kN/mX1m=0.5kNMmax=F?L=0.5kNX1m=0.5kN?m連接處水平剪切力值：N=F=q?l=0.5kN/mX1m=0.5kN=500N2、扶手型材壁抗承壓能力計(jì)算：Nc1：立柱型材壁抗承壓能力（N）：Nnum1:連接處螺釘個(gè)數(shù)；2個(gè)d1：螺釘公稱直接：4.8mm；t1：連接部位立柱壁厚：1.2mm；fc1：型材的局部承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，6063-T5取120N/mm2；Nc1=Nnum1Xd1Xt1Xfc1=2X4.8X1.2X120=1383N>325N扶手型材壁抗承壓強(qiáng)度可以滿足要求。3、螺釘承載力計(jì)算：Nv2:螺釘受剪承載能力設(shè)計(jì)值（N）nv2：剪切面數(shù)：取1;d2:螺釘公稱直徑：4.8mm；（計(jì)算值取3.8mm）fv2：螺釘連接的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)奧氏體不銹鋼（C50）取175N/mm2；Nv2=nv2XnXd22Xfv2/4=1X3.14X14.44X175/4=1984NNnum2:螺釘個(gè)數(shù)：Nnum2=N/Nv2=325/1984=0.16個(gè)實(shí)際取2個(gè)4、鍍鋅角碼抗承壓能力計(jì)算：Nc3:鍍鋅角碼型材壁抗承壓能力（N）：Nnum3:連接處螺栓個(gè)數(shù)；2個(gè)D3：連接螺栓公稱直接：8mm；t3：鍍鋅角碼壁厚：5mm；fc3：鍍鋅角碼的局部承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)Q235取215N/mm2；Nc3=Nnum3Xd3Xt3Xfc3=2X8X5X215=17200N>325N鍍鋅角碼強(qiáng)度滿足要求。5、扶手處不銹鋼螺栓抗剪承載力計(jì)算：Nv4:螺栓受剪承載能力設(shè)計(jì)值（N）nv4：剪切面數(shù)：取1；d4:螺栓公稱直徑：8mm；fv4：螺栓連接的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)Q235取125N/mm2；Nv4=nv4XnXd42Xfv4/4=1X3.14X64X125/4=6280NNnum2:螺栓個(gè)數(shù)：Nnum2=N/Nv2=325/6280=0.05個(gè)實(shí)際取1個(gè)扶手處