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北京XX中心

玻璃护栏设计计算书设计:校对:审核:批准:沈阳YY幕墙装饰工程有限公司二

目录TOC\f\h\z\t"标题2,1,标题3,2"1计算引用规范、原则及资料 11.1幕墙设计规范: 11.2建筑设计规范: 11.3铝材规范: 21.4金属板及石材规范: 21.5玻璃规范: 21.6钢材规范: 31.7胶类及密封材料规范: 31.8门窗及五金件规范: 41.9有关物理性能级别测试办法: 51.10《建筑构造静力计算手册》(第二版) 51.11土建图纸: 52基本参数 62.1栏杆所在地区: 62.2地面粗糙度分类级别: 62.3抗震烈度: 63栏杆承受荷载计算 63.1风荷载原则值计算办法: 63.2计算支撑构造时风荷载原则值: 73.3计算面板材料时风荷载原则值: 73.4垂直于栏杆平面分布水平地震作用原则值: 73.5作用效应组合: 84护栏横杆计算 84.1护栏横杆荷载计算: 94.2护栏横杆强度计算: 94.3护栏横杆挠度计算: 105护栏立杆计算 105.1护栏立杆荷载计算: 115.2护栏立杆抗弯强度校核: 125.3护栏立杆挠度计算: 126栏杆玻璃计算 146.1玻璃板块荷载计算: 146.2玻璃强度计算: 156.3玻璃最大挠度校核: 157附录惯用材料力学及其他物理性能 17玻璃护栏设计计算书计算引用规范、原则及资料幕墙设计规范:《铝合金构造设计规范》GB50429-《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS127-《点支式玻璃幕墙支承装置》JG138-《吊挂式玻璃幕墙支承装置》JG139-《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-《建筑瓷板装饰工程技术规范》CECS101:98《建筑幕墙》GB/T21086-《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-《小单元建筑幕墙》JG/T216- 建筑设计规范:《地震震级规定》GB/T17740-1999《钢构造防火涂料》GB14907-《钢构造设计规范》GB50017-《高层建筑混凝土构造技术规程》JGJ3-《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95()《高处作业吊蓝》GB19155-《工程抗震术语原则》JGJ/T97-95《工程网络筹划技术规程》JGJ/T121-99《混凝土构造后锚固技术规程》JGJ145-《混凝土构造设计规范》GB50010-《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》JG160-《建筑表面用有机硅防水剂》JC/T902-《建筑材料放射性核素限量》GB6566-《建筑防火封堵应用技术规程》CECS154:《建筑钢构造焊接技术规程》JGJ81-《建筑工程抗震设防分类原则》GB50223-《建筑工程预应力施工规程》CECS180:《建筑构造荷载规范》GB50009-(、局部修订)《建筑构造可靠度设计统一原则》GB50068-《建筑抗震设计规范》GB50011-()《建筑设计防火规范》GB50016-《建筑物防雷设计规范》GB50057-94()《冷弯薄壁型钢构造设计规范》GB50018-《民用建筑设计通则》GB50352-《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-铝材规范:《变形铝及铝合金化学成分》GB/T3190-《建筑用隔热铝合金型材-穿条式》JG/T175-《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》JG/T133-《铝合金建筑型材第1某些基材》GB5237.1-《铝合金建筑型材第2某些阳极氧化、着色型材》GB5237.2-《铝合金建筑型材第3某些电泳涂漆型材》GB5237.3-《铝合金建筑型材第4某些粉末喷涂型材》GB5237.4-《铝合金建筑型材第5某些氟碳漆喷涂型材》GB5237.5-《铝合金建筑型材第6某些隔热型材》GB5237.6-《铝及铝合金彩色涂层板、带材》YS/T431-《普通工业用铝及铝合金板、带材》GB/T3880.1~3-《铝型材截面几何参数算法及计算机程序规定》YS/T437-《有色电泳涂漆铝合金建筑型材》YS/T459-金属板及石材规范:《干挂饰面石材及其金属挂件》JC830.1、2-《建筑装饰用微晶玻璃》JC/T872-《建筑幕墙用瓷板》JG/T217-《建筑装饰用搪瓷钢板》JG/T234-《微晶玻璃陶瓷复合砖》JC/T994-《超薄天然石材复合板》JC/T1049-《铝幕墙板、板基》YS/T429.1-《铝幕墙板、氟碳喷漆铝单板》YS/T429.2-《建筑幕墙用铝塑复合板》GB/T17748-《铝塑复合板用铝带》YS/T432-《天然板石》GB/T18600-《天然大理石荒料》JC/T202-《天然大理石建筑板材》GB/T19766-《天然花岗石荒料》JC/T204-《天然花岗石建筑板材》GB/T18601-《天然石材统一编号》GB/T17670-《天然饰面石材术语》GB/T13890-玻璃规范:《镀膜玻璃第1某些:阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-《镀膜玻璃第2某些:低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-《防弹玻璃》GB17840-1999《浮法玻璃》GB11614-1999《夹层玻璃》GB/T9962-1999《建筑用安全玻璃第2某些:钢化玻璃》GB15763.2-《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》GB17841-《普通平板玻璃》GB4871-1995《热弯玻璃》JC/T915-《压花玻璃》JC/T511-《中空玻璃》GB/T11944-《着色玻璃》GB/T18701-钢材规范:《建筑构造用冷弯矩形钢管》JG/T178-《不锈钢棒》GB/T1220-《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226-1984《不锈钢冷轧钢板及钢带》GB/T3280-《不锈钢热轧钢板及钢带》GB/T4237-《不锈钢丝》GB/T4240-93《建筑用不锈钢绞线》JG/T200-《不锈钢小直径无缝钢管》GB/T3090-《擦窗机》GB19154-《彩色涂层钢板和钢带》GB/T12754-《低合金钢焊条》GB/T5118-1995《低合金高强度构造钢》GB/T1591-《建筑幕墙用钢索压管接头》JG/T201-《耐候构造钢》GB/T4171-《高碳铬不锈钢丝》YB/T096—1997《合金构造钢》GB/T3077-1999《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术规定》GB/T13912-《冷拔异形钢管》GB/T3094-《碳钢焊条》GB/T5117-1999《碳素构造钢》GB/T700-《碳素构造钢和低合金构造钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-《碳素构造钢和低合金构造钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-《优质碳素构造钢》GB/T699-1999《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-胶类及密封材料规范:《丙烯酸酯建筑密封膏》JC484-《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-《彩色涂层钢板用建筑密封胶》JC/T884-《丁基橡胶防水密封胶粘带》JC/T942-《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》JC887-《工业用橡胶板》GB/T5574-1994《混凝土建筑接缝用密封胶》JC/T881-《建筑窗用弹性密封剂》JC485-《建筑密封材料实验办法》GB/T13477.1~20-《建筑用防霉密封胶》JC/T885-《建筑用硅酮构造密封胶》GB16776-《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》GB/T19686-《建筑用硬质塑料隔热条》JG/T174-《建筑装饰用天然石材防护剂》JC/T973-《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-《聚硫建筑密封胶》JC/T483-《绝热用岩棉、矿棉及其制品》GB/T11835-《硫化橡胶或热塑性橡胶扯破强度测定》GB/T529-1999《石材用建筑密封胶》JC/T883-《橡胶袖珍硬度计压入硬度实验办法》GB/T531-1999《修补用天然橡胶胶粘剂》HG/T3318-《中空玻璃用弹性密封胶》JC/T486-《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-门窗及五金件规范:《封闭型沉头抽芯铆钉》GB/T12616-《封闭型平圆头抽芯铆钉》GB/T12615-《紧固件螺栓和螺钉》GB/T5277-1985《紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母》GB/T3103.1-《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB/T3098.15-《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》GB/T3098.6-《紧固件机械性能抽芯铆钉》GB/T3098.19-《紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹》GB/T3098.2-《紧固件机械性能螺母、细牙螺纹》GB/T3098.4-《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.1-《紧固件机械性能自攻螺钉》GB/T3098.5-《紧固件术语盲铆钉》GB/T3099-《铝合金门窗》GB/T8478-《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》GB/T16823.1-1997《十字槽盘头螺钉》GB/T818-《地弹簧》QB/T2697-《铝合金门插锁》QB/T3885-1999《平开铝合金窗把手》QB/T3886-1999《铝合金撑挡》QB/T3887-1999《铝合金窗不锈钢滑撑》QB/T3888-1999《铝合金门窗拉手》QB/T3889-1999《铝合金窗锁》QB/T3900-1999《铝合金门锁》QB/T3901-1999《推拉铝合金门用滑轮》QB/T3902-1999《闭合器》QB/T3893-1999《外装门锁》QB/T2473-《弹子插芯门锁》GB/T2474-《叶片门锁》QB/T2475-《球型门锁》QB/T2476-《铜合金铸件》GB/T13819-1992《锌合压铸件》GB/T13821-1992《铝合金压铸件》GB/T15114-1994《铸件尺寸公差与机械加工余量》QB/T6414-1999《建筑门窗五金件插销》JG214-《建筑门窗五金件传动机构用执手》JG124-《建筑门窗五金件旋压执手》JG213-《建筑门窗五金件合页(铰链)》JG125-《建筑门窗五金件传动锁闭器》JG126-《建筑门窗五金件滑撑》JG127-《建筑门窗五金件滑轮》JG129-《建筑门窗五金件多点锁闭器》JG215-《建筑门窗五金件撑挡》JG128-《建筑门窗五金件通用规定》JG212-《建筑门窗五金件单点锁闭器》JG130-《建筑门窗内平开下悬五金系统》JG168-《钢塑共挤门窗》JG207-《电动采光排烟窗》JG189-有关物理性能级别测试办法:《玻璃幕墙工程质量检查原则》JGJ/T139-《玻璃幕墙光学性能》GB/T18091-《采暖居住建筑节能检查原则》JGJ132-《彩色涂层钢板和钢带实验办法》GB/T13448-《钢构造工程施工质量验收规范》GB50205-《混凝土构造工程施工质量验收规范》GB50204-《建筑防水材料老化实验办法》GB/T18244-《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测办法》GB/T15227-《建筑幕墙抗震性能振动台实验办法》GB/T18575-《建筑幕墙平面内变形性能检测办法》GB/T18250-《建筑外门窗保温性能分级及检测办法》GB/T8484-《建筑外窗采光性能分级及检测办法》GB/T11976-《建筑门窗空气隔声性能分级及检测办法》GB/T8485-《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测办法》GB/T7106-《建筑装饰装修工程施工质量验收规范》GB50210-《金属材料室温拉伸实验办法》GB/T228-《建筑构造静力计算手册》(第二版)土建图纸:基本参数栏杆所在地区:北京地区;地面粗糙度分类级别:栏杆属于外围护构件,按《建筑构造荷载规范》(GB50009-)A类:指近海海面和海岛、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乡镇和都市郊区;C类:指有密集建筑群都市市区;D类:指有密集建筑群且房屋较高都市市区;依照上面分类原则,本工程按C类地形考虑。抗震烈度:依照国家规范《建筑抗震设计规范》(GB50011-),北京地区地震基本烈度为8度,地震动峰值加速度为0.2g,水平地震影响系数最大值为:αmax=0.16。栏杆承受荷载计算风荷载原则值计算办法:栏杆属于外围护构件,按建筑构造荷载规范(GB50009-)计算:wk=βgzμzμs1w0……7.1.1-2[GB50009-]上式中:wk:作用在栏杆上风荷载原则值(MPa);Z:计算点标高:60m;βgz:瞬时风压阵风系数;依照不同场地类型,按如下公式计算(高度局限性5m按5m计算):βgz=K(1+2μf)其中K为地面粗糙度调节系数,μf为脉动系数A类场地:βgz=0.92×(1+2μf)其中:μf=0.387×(Z/10)-0.12B类场地:βgz=0.89×(1+2μf)其中:μf=0.5(Z/10)-0.16C类场地:βgz=0.85×(1+2μf)其中:μf=0.734(Z/10)-0.22D类场地:βgz=0.80×(1+2μf)其中:μf=1.2248(Z/10)-0.3对于C类地形,60m高度处瞬时风压阵风系数:βgz=0.85×(1+2×(0.734(Z/10)-0.22))=1.6913μz:风压高度变化系数;依照不同场地类型,按如下公式计算:A类场地:μz=1.379×(Z/10)0.24当Z>300m时,取Z=300m,当Z<5m时,取Z=5m;B类场地:μz=(Z/10)0.32当Z>350m时,取Z=350m,当Z<10m时,取Z=10m;C类场地:μz=0.616×(Z/10)0.44当Z>400m时,取Z=400m,当Z<15m时,取Z=15m;D类场地:μz=0.318×(Z/10)0.60当Z>450m时,取Z=450m,当Z<30m时,取Z=30m;对于C类地形,60m高度处风压高度变化系数:μz=0.616×(Z/10)0.44=1.3551μs1:局部风压体型系数;按《建筑构造荷载规范》GB50009-(),本处护栏构造体型系数μs1(1)为1.3。另注:上述局部体型系数μs1(1)是合用于围护构件从属面积A不大于或等于1m2状况,当围护构件从属面积A不不大于或等于10m2时,局部风压体型系数μs1(10)可乘以折减系数0.8,当构件从属面积不大于10m2而不不大于1m2μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA在上式中:当A≥10m2时取A=10m2;当A≤1m2w0:基本风压值(MPa),依照现行<<建筑构造荷载规范>>GB50009-附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用,但不不大于0.3KN/m2,按重现期50年,北京地区取0.00045MPa;计算支撑构造时风荷载原则值:计算支撑构造时构件从属面积:A=1×1.5=1.5mLogA=0.176μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA=1.254wk=βgzμzμs1w0=1.6913×1.3551×1.254×0.00045=0.001293MPa计算面板材料时风荷载原则值:计算面板材料时构件从属面积:A=0.6×1.5=0.9mLogA=0μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA=1.3wk=βgzμzμs1w0=1.6913×1.3551×1.3×0.00045=0.001341MPa垂直于栏杆平面分布水平地震作用原则值:qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-]qEAk:垂直于栏杆平面分布水平地震作用原则值(MPa);βE:动力放大系数,取5.0;αmax:水平地震影响系数最大值,取0.16;Gk:栏杆构件重力荷载原则值(N);A:栏杆构件面积(mm2);作用效应组合:荷载和作用效应按下式进行组合:S=γGSGk+ψwγwSwk+ψEγESEk……5.4.1[JGJ102-]上式中:S:作用效应组合设计值;SGk:重力荷载作为永久荷载产生效应原则值;Swk、SEk:分别为风荷载,地震作用作为可变荷载产生效应原则值;γG、γw、γE:各效应分项系数;ψw、ψE:分别为风荷载,地震作用效应组合系数。上面γG、γw、γE为分项系数,按5.4.2、5.4.3、5.4.4[JGJ102-]规定如下:进行栏杆构件强度、连接件和预埋件承载力计算时:重力荷载:γG:1.2;风荷载:γw:1.4;地震作用:γE:1.3;进行挠度计算时;重力荷载:γG:1.0;风荷载:γw:1.0;地震作用:可不做组合考虑;上式中,风荷载组合系数ψw为1.0;地震作用组合系数ψE为0.5;护栏横杆计算基本参数:1:计算点标高:60m;2:力学模型:简支梁;3:横杆跨度:W=1500mm;4:护栏用途:住宅、宿舍、办公楼、旅馆、医院、托儿所、幼儿园;5:横杆材料及特性:杆件材料:Q235;抗弯强度:215MPa;荷载方向(水平)惯性矩:24000mm4;荷载方向(水平)抵抗矩:1600mm3;横杆截面面积:254.5mm2;本处横杆按简支梁力学模型进行设计计算,实际栏杆构造示意图如下:上图参数:A=100mmB=150mmC=100mmD=600mmE=150mmL=1000mmW=1500mm护栏横杆荷载计算:按规范GB50189-第4.5.2条规定:住宅、宿舍、办公楼、旅馆、医院、托儿所、幼儿园取0.5KN/m均布荷载;学校、食堂、剧场、电影院、车站、礼堂、展览馆、体育场取1.0KN/m均布荷载;本工程中考虑qk1=0.5N/mm均布荷载原则值。护栏横杆强度计算:(1)横杆在荷载作用下弯矩计算值:M:弯矩计算值(N·mm);q:横杆上作用均布荷载计算值(N/mm);L:横杆跨度(mm);M=q1W2/8=1.4×qk1W2/8=1.4×0.5×15002/8=196875N·mm(2)抗弯强度校核:按简支梁抗弯强度公式,应满足:M/γWn≤f上式中:M:弯矩计算值(N·mm);Wn:在弯矩作用方向净截面抵抗矩(mm3);γ:塑性发展系数:对于非铝合金龙骨,参照JGJ133或JGJ102规范,取1.05;对于铝合金龙骨,参照最新《铝合金构造设计规范》GB50429-,取1.00;此处取:γ=1.05;f:横杆抗弯强度计算值,取215MPa;则:M/γWn=196875/1.05/1600=117.188MPa≤215MPa横杆抗弯强度满足规定。护栏横杆挠度计算:I:横杆惯性矩:24000mm4E:钢材弹性模量,为206000mm4qk1:横杆上作用均布荷载(N/mm);实际挠度计算值为:df=5qk1W4/384EI=5×0.5×15004/384/206000/24000=6.666mm而df,lim=1500/250=6mm因此横杆挠度不满足设计规定!护栏立杆计算基本参数:1:计算点标高:60m;2:力学模型:悬臂梁;3:立杆跨度:L=1000mm;4:玻璃连接形式:四点驳接;5:立杆材料及特性:杆件材料:Q235抗弯强度:215MPa荷载方向惯性矩:218000mm4荷载方向抵抗矩:7300mm3立杆截面面积:537.2mm2本处立杆按悬臂梁力学模型进行设计计算。护栏立杆荷载计算:(1)横杆传递作用力:P=q1W=1.4×qk1W=1.4×0.5×1500=1050N(2)玻璃板在风荷载作用下荷载:qwk=wkWD=0.001293×1500×600=1163.7Nqw=1.4qwk=1.4×1163.7=1629.18N(3)玻璃板在地震作用下荷载(按矩形分布):qEAk:垂直于幕墙平面分布水平地震作用原则值(MPa);βE:动力放大系数,取5.0;αmax:水平地震影响系数最大值,取0.16;Gk:玻璃构件重力荷载原则值(N),按0.0004MPa近似选用;A:幕墙构件面积(mm2);qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-]=5.0×0.16×0.0004=0.00032MPaqEk:水平地震作用荷载原则值(N/mm);W:横杆跨度(mm);qEk=qEAkWD=0.00032×1500×600=288NqE:水平地震作用荷载计算值(N/mm);qE=1.3qEk=1.3×288=374.4N(4)立杆受荷载计算:用于强度计算时,采用Sw+0.5SE设计值组合:……5.4.1[JGJ102-]q=qw+0.5qE=1629.18+0.5×374.4=1816.38NP1=q/2=1816.38/2=908.19N用于挠度计算时,采用Sw原则值:……5.4.1[JGJ102-]qk=qwk=1163.7NPk1=qk/2=581.85N(5)横杆力作用下在立杆根部产生弯矩计算值:M01:横杆力作用下在立杆根部产生弯矩计算值(N·mm);P:横杆传递作用力计算值(N);M01=P(C+D+E)=1050×(100+600+150)=892500N·mm(6)节点2处力P1在立杆根部产生弯矩计算值:M02:节点2处力P1在立杆根部产生弯矩计算值(N·mm);M02=P1(C+D-A)=908.19×(100+600-100)=544914N·mm(7)节点1处力P1在立杆根部产生弯矩计算值:M03:节点1处力P1在立杆根部产生弯矩计算值(N·mm);M03=P1(A+C)=908.19×(100+100)=181638N·mm(8)根部总弯矩计算:M0:悬臂立杆根部总弯矩计算值(N·mm);M0=M01+M02+M03=892500+544914+181638=1619052N·mm护栏立杆抗弯强度校核:按简支梁抗弯强度公式,应满足:N/A+M/γWn≤f上式中:N:立杆轴力,N=1.2×0.0004DW=432N;A:立杆截面面积(mm2),A=537.2;M:弯矩计算值(N·mm);W:在弯矩作用方向净截面抵抗矩(mm3);γ:塑性发展系数:对于非铝合金龙骨,参照JGJ133或JGJ102规范,取1.05;对于铝合金龙骨,参照最新《铝合金构造设计规范》GB50429-,取1.00;此处取:γ=1.05;f:立杆抗弯强度计算值,取215MPa;则:N/A+M0/γWn=432/537.2+1619052/1.05/7300=212.031MPa≤215MPa立杆抗弯强度满足规定。护栏立杆挠度计算:(1)横杆力作用下在立杆悬臂端产生挠度计算值:df1:横杆力作用下在立杆悬臂端产生挠度计算值(N·mm);I:立杆惯性矩:218000mm4E:钢材弹性模量,为206000mm4df1=Pb2L×(3-βb=C+D+Eβ=b/L带入各参数,得:β=(C+D+E)/L=(100+600+150)/1000=0.85df1=P(C+D+E)2L×(3-β=1050×(100+600+150)2×1000×(3-0.85)/6/206000/218000=6.053mm(2)节点2处集中力P1作用下在立杆悬臂端产生挠度计算值:df2:节点2处集中力P1在立杆悬臂端产生挠度计算值(N·mm);I:立杆惯性矩:218000mm4E:钢材弹性模量,为206000mm4df2=Pb2L×(3-βb=D+C-Aβ=b/L带入各参数,得:β=(D+C-A)/L=(600+100-100)/1000=0.6df2=P1(D+C-A)2L×(3-β=908.19×(600+100-100)2×1000×(3-0.6)/6/206000/218000=2.912mm(3)节点1处集中力P1作用下在立杆悬臂端产生挠度计算值:df2:节点1处集中力P1在立杆悬臂端产生挠度计算值(N·mm);I:立杆惯性矩:218000mm4E:钢材弹性模量,为206000mm4df3=Pb2L×(3-βb=A+Cβ=b/L带入各参数,得:β=(A+C)/L=(100+100)/1000=0.2df3=P1(A+C)2L×(3-β=908.19×(100+100)2×1000×(3-0.2)/6/206000/218000=0.378mm(4)悬臂总挠度计算:df:立杆悬臂端总挠度(mm);df=df1+df2+df3=6.053+2.912+0.378=9.343mm而df,lim=2×1000/250=8mm因此立杆挠度不满足设计规定!栏杆玻璃计算基本参数:1:计算点标高:60m;2:分格尺寸:宽×高=B×H=1500mm×600mm;3:玻璃配备:单片玻璃,8mm;4:连接形式:四点连接,支撑点间距:宽度方向×高度方向=B1×H1=1200mm×400mm;;模型简图为:玻璃板块荷载计算:(1)玻璃板块自重:GAk:玻璃板块单位面积自重(仅指玻璃)(MPa);t:玻璃板块厚度(mm);γg:玻璃体积密度(N/mm3);GAk=γgt=0.0000256×8=0.000205MPa(2)垂直于栏杆平面分布水平地震作用:qEAk:垂直于栏杆平面分布水平地震作用(MPa);βE:动力放大系数,取5.0;αmax:水平地震影响系数最大值,取0.16;GAk:玻璃单位面积自重(MPa);qEAk=βEαmaxGAk……5.2.5[JGJ133-]=5.0×0.16×0.000205=0.000164MPa(3)作用在玻璃上风荷载及地震作用荷载组合:用于强度计算时,采用Sw+0.5SE设计值组合:……5.4.1[JGJ102-]q=1.4wk+0.5×1.3qEAk=1.4×0.001341+0.5×1.3×0.000164=0.002MPaSw+0.5SE原则值组合:qk=wk+0.5qEAk=0.001341+0.5×0.000164=0.001MPa用于挠度计算时,采用Sw原则值:……5.4.1[JGJ102-]wk=0.001341MPa玻璃强度计算:校核根据:σ≤[fg]θ:玻璃计算参数;η:玻璃折减系数;qk:作用在玻璃上荷载组合原则值(MPa);b:支撑点间玻璃面板长边边长(mm);E:玻璃弹性模量(MPa);t:玻璃厚度(mm);θ=qkb4/Et4……6.1.2-3[JGJ102-]=0.001×1/7/84=7.0312按系数θ,查表6.1.2-2[JGJ102-],η=0.984;σ:玻璃在组合荷载作用下板中最大应力设计值(MPa);q:作用在栏杆玻璃上荷载组合设计值(MPa);b:支撑点间玻璃面板长边边长(mm);t:玻璃厚度(mm);m:玻璃弯矩系数,取m=0.1277;σ=6mqb2η/t2……6.1.2[JGJ102-]=6×0.1277×0.002×1×0.984/82=33.927MPa33.927MPa>fg=28MPa(浮法玻璃)玻璃强度不满足!玻璃最大挠度校核:校核根据:df=ημwkb4/D≤df,lim……6.1.3-2[JGJ102-]上面公式中:df:玻璃板挠度计算值(mm);η:玻璃挠度折减系数,按照θ=wkb4/Et4查表,为0.965;μ:玻璃挠度系数,取μ=0.01346;wk:风荷载原则值(MPa)b:支撑点间玻璃面板长边边长(mm);D:玻璃弯曲刚度(N·mm);df,lim:许用挠度,取支撑点间玻璃面板长边边长1/60,为20mm;其中:D=Et3/(12(1-υ2))……6.1.3-1[JGJ102-]上式中:E:玻璃弹性模量(MPa);t:玻璃厚度(mm);υ:玻璃材料泊松比,为0.2;D=Et3/(12(1-υ2))=7×83/(12×(1-0.22))=300N·mmdf=ημwkb4/D=0.965×0.01346×0.001341×1/300=11.287mm11.287mm≤df,lim=20mm(浮法玻璃)玻璃挠度可以满足规定!

附录惯用材料力学及其他物理性能玻璃强度设计值fg(MPa)JGJ102-表5.2.1种类厚度(mm)大面侧面普通玻璃528.019.5浮法玻璃5~1228.019.515~1924.017.0≥2020.014.0钢化玻璃5~1284.058.815~1972.050.4≥2059.041.3铝合金型材强度设计值(MPa)GB50429-表4.3.4铝合金牌号状态厚度强度设计值(mm)抗拉、抗压抗剪6061T4不区别9055T6不区别2001156063T5不区别9055T6不区别150856063AT5≤1013575T6≤1016090钢材强度设计值(1-热轧钢材)fs(MPa)JGJ102-表5.2.3钢材牌号厚度或直径d(mm)抗拉、抗压、抗弯抗剪端面承压Q235d≤16215125325Q345d≤16310180400钢材强度设计值(2-冷弯薄壁型钢)fs(MPa)GB50018-表4.2.1钢材牌号抗拉、抗压、抗弯抗剪端面承压Q235205120310Q345300175400材料弹性模量E(MPa)JGJ102-表5.2.8、JGJ133-表5.3.9材料E材料E玻璃0.72×105不锈钢绞线1.2×105~1.5×105铝合金、单层铝板0.70×105高强钢绞线1.95×105钢、不锈钢2.06×105钢丝绳0.8×105~1.0×105消除应力高强钢丝2.05×105花岗石板0.8×105蜂窝铝板10mm0.35×105铝塑复合板4mm0.2×105蜂窝铝板15mm0.27×105铝塑复合板6mm0.3×105蜂窝铝板20mm0.21×105材料泊松比υJGJ102-表5.2.9、JGJ133-表5.3.10、GB50429-表4.3.7材料υ材料υ玻璃0.2钢、不锈钢0.3铝合金0.3(按GB50429)高强钢丝、钢绞线0.3铝塑复合板0.25蜂窝铝板0.25花岗岩0.125材料膨胀系数α(1/℃)JGJ102-表5.2.10、JGJ133-表5.3.11、GB50429-表4.3.7材料α材料α玻璃0.8×10-5~1.0×10-5不锈钢板1.80×10-5铝合金、单层铝板2.3×10-5(按GB50429)混凝土1.00×10-5钢材1.20×10-5砖砌体0.50×10-5铝塑复合板≤4.0×10-5蜂窝铝板2.4×10-5花岗岩0.8×10-5材料重力密度γg(KN/m3)JGJ102-表5.3.1、GB50429-表4.3.7材料γg材料γg普通玻璃、夹层玻璃钢化、半钢化玻璃25.6矿棉1.2~1.5玻璃棉0.5~1.0钢材78.5岩棉0.5~2.5铝合金2700kg/m3(按GB50429)板材单位面积重力原则值(MPa)JGJ133-表5.2.2板材厚度(mm)qk(N/m2)板材厚度(mm)qk(N/m2)单层铝板2.53.04.067.581.0112.0不锈钢板1.52.02.53.0117.8

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