广州番禺万达广场百货工程玻璃护栏设计计算书20131112

1、广州番禺万达广场百货工程玻璃护栏设计计算书玻璃护栏设计计算书计算引用的规范、标准及资料幕墙设计规范：建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2009建筑幕墙 GB/T21086-2007建筑设计规范：地震震级的规定 GB/T17740-1999混凝土结构后锚固技术规程 JGJ145-2004建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008建筑结构荷载规范 GB50009-2001(2006年版、局部修订)建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001建筑抗震设计规范 GB50011-2001(2008年版)民用建筑设计通则 GB50352-200

2、5玻璃规范：平板玻璃 GB11614-2009建筑用安全玻璃 第2部分：钢化玻璃 GB15763.2-2005幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃 GB17841-2008钢材规范：碳钢焊条 GB/T5117-1999碳素结构钢 GB/T700-2006碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带GB/T912-2008碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带GB/T3274-2007优质碳素结构钢 GB/T699-1999胶类及密封材料规范：幕墙玻璃接缝用密封胶 JC/T882-2001混凝土建筑接缝用密封胶 JC/T881-2001建筑用硅酮结构密封胶 GB16776-2005建筑结构静力计算手册(第二

3、版)工程图纸基本参数栏杆所在地区 广东省广州市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(GB50009-2001) 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的乡镇和城市郊区； C类：指有密集建筑群的城市市区； D类：指有密集建筑群且房屋较高的城市市区；依照上面分类标准，本工程按B类地形考虑。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，涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑，简称甲类； 2.重点设

4、防类：指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑，简称乙类； 3.标准设防类：指大量的除1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑，简称丙类； 4.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的建筑，简称丁类； 在维护结构抗震设计计算中： 1.特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施，同时，应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用； 2.重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施，同时，应按本地区抗震设

5、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和地震作用； 4.适度设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用；根据国家规范建筑抗震设计规范(GB50011-2001 2008版)，广州区地震基本烈度为：7度，地震动峰值加速度为0.1g，由于本工程是标准设防类，因此实际抗震计算中的水平地震影响系数最大值应按本地区抗震设防烈度选取，也就是取：max=0.08；栏杆承受荷载计算风荷载标准值的计算方法 栏杆属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2001 2006年版)计算： wk=gzzs1w0-2GB50009-2001 2006年版上式中：

6、 wk：作用在栏杆上的风荷载标准值(MPa)； Z：计算点标高；gz：瞬时风压的阵风系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m按5m计算)：gz=K(1+2f) 其中K为地面粗糙度调整系数，f为脉动系数 A类场地： gz=0.92×(1+2f) 其中：f=0.387×(Z/10)-0.12 B类场地： gz=0.89×(1+2f) 其中：f=0.5(Z/10)-0.16 C类场地： gz=0.85×(1+2f) 其中：f=0.734(Z/10)-0.22 D类场地： gz=0.80×(1+2f) 其中：f=1.2248(Z/10)-

7、0.3z：风压高度变化系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算： A类场地： z=1.379×(Z/10)0.24 当Z>300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m； B类场地： z=(Z/10)0.32 当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m； C类场地： z=0.616×(Z/10)0.44 当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m； D类场地： z=0.318×(Z/10)0.60 当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m；z=1.0

8、00×(Z/10)0.32=1s1：局部风压体型系数； 按建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006年版)，本处栏杆结构的体型系数s1(1)为1.3。 另注：上述的局部体型系数s1(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况，当围护构件的从属面积A大于或等于10m2时，局部风压体型系数s1(10)可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时，局部风压体型系数s1(A)可按面积的对数线性插值，即：s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA 在上式中：当A10m2时取A=10m2；当A1m2时取A=1m2；w0：基本风压值(MPa)，

9、根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，但不小于0.3KN/m2，按重现期50年，广州地区取0.00050MPa；垂直于栏杆平面的分布水平地震作用标准值 qEAk=EmaxGk/A JGJ102-2003 qEAk：垂直于栏杆平面的分布水平地震作用标准值(MPa)；E：动力放大系数,取5.0；max：水平地震影响系数最大值，取0.08； Gk：栏杆构件的重力荷载标准值(N)；A：栏杆构件的面积(mm2)；作用效应组合荷载和作用效应按下式进行组合： S=GSGk+wwSwk+EESEkJGJ102-2003上式中

10、： S：作用效应组合的设计值； SGk：重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值； Swk、SEk：分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生的效应标准值；G、w、E：各效应的分项系数；w、E：分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。上面的G、w、E为分项系数，按、5.4.3、5.4.4JGJ102-2003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：G：1.35； 风 荷 载：w：1.4； 地震作用：E：1.3；进行挠度计算时； 重力荷载：G：1.0； 风 荷 载：w：1.0； 地震作用：可不做组合考虑；上式中，风荷载的组合系数w为0.4； 地震作用的组合系数E为1；计算简图1

11、栏河结构计算剖面图2栏河玻璃结构计算简图3栏柱结构计算简图荷载计算1、选用材料：8+8+1.41夹胶玻璃，立柱为15×80厚不锈钢板及实木扶手2、玻璃自重玻璃厚度8+8+1.41=17.4mm =0.017Mq15=25.6*0.0174=0.448KN/M2=0.448×10-3 N/mm23、风载（室内部分按B类21M计算）Z=2.25Z=1.31w S=0.2W o=0.50W k=2.25*1.31*0.2*0.50=0.177×10-3N/m4、地震荷载广州7度max=0.08；qEAk=EmaxGk/A =5×0.08×0.448=

12、0.18×10-3N/ mm25.水平动荷载通过扶手传给立柱的水平荷载qk=1KN/M=11N/MM（GB 500092001.4.）6、立柱及扶手传给立柱的自重q25=0.08×0.015×78.50.16×0.075×1.2×8=0.0940.115=0.209KN/M2=0.209×10-3N/MM27、作用效应组合荷载（作用于玻璃上）S=1.35×0.448×10-3+0.4×1.4×0.177×10-3+1.3×0.18×10-3=0.6050.

13、0990.2340.94×10-3 N/mm2玻璃栏板的计算计算条件玻璃强度计算采用8+8钢化夹胶玻璃计算条件：拦河玻璃按1.2M宽计算，b=1200mm，LO=1180mmSX=0.94×10-3 N/mm2计算状态按垂直简支梁计算 作用在夹层玻璃上的荷载计算(1)等效厚度计算(2)最大应力计算 MMAX=SXL2/8=0.94×1.182/8=0.163KN.M=0.163×10N.mm2WX=bt2/6=1000×10.1×/6=1.7×mm0.163×10/(1.7×10)=9.4 N/mm2&l

14、t;f =34 N/mm2 合宜。双层钢化玻璃强度验算达到要求。玻璃拦板对上下端支点反力计算上、下端：Nax=Nbx =1.18×0.94/2=0.555KN/M下端：Nby=0.605KN/M支座反力计算 Rax=P+Nx=(1.4×10.555)×1.2=2.35KN Rby=q25×1.2=0.209×1.2=0.25KN 标准荷载计算值Raxo=P+Nx=(10.555/1.3)×1.2=1.7KN化作均布荷载=1.7/1.22=1.39KN/MMb=Pax×1.22=2.35×1.22=立柱支座端反力计算

15、简图立柱强度计算本拦河立柱选用15×80截面不锈钢立柱。（1）选用15×80不锈钢截面， i=23.09mmN/mm2式中=，查表得=0.452=180N/mm2<f=210 N/mm2强度验算合宜。1 立柱挠度验算/L =2×5gxL3/384EI =5*1.39*(2*1.22)3*109/(384*206*103*6.4*106=0.00201=1/497<1/200挠度验算满足要求。支座后置埋件强度验算(1)支座埋件强度验算受力分析本埋件为直角形钢埋板，它由垂直埋板上4×M12埋栓,在Rcx作用力上2个水平埋板上2×M12（

16、200mm长范围内）埋组成，受力情况较好传给埋件水平推力Rbx，直接由水平埋板2个M12螺栓受力。(2)支座应力计算Mo=Mc+Rby×0.2=2.87+0.25*0.2=2.92 KN·MRmax= Rcx=Mo/(0.22+0.3262)÷0.326=2.92/0.449=6.5KN植筋强度验算1)锚栓植筋最大拉力（在作用点E处） Nsdh= RCX/2=3.25KN=325N2)群锚爱剪内力计算(在平面埋件上)Rby=1.4×1×1.2+0.98×1.18×1.2=1.68+1.388=3.08KNNax=1/2*Rb

17、x=1.04KN=104N3)锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载力的计算： Nrd.s=KNrk.s/vrs.N 6.12-1JGJ145-2004 Nrk.s=Asfstk 6.12-2JGJ145-2004上面公式中:Nrd.s:锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载力设计值；Nrk.s:锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载力标准值；K：地震作用下锚固承载力降低系数，按表JGJ145-2004选取；As:锚栓或植筋极限抗拉强度标准值；VRS.N:锚栓或植筋受拉破坏承载力分项系数；Nrk.s=Asfstk =113.1*800=90480NVRS.N=1.2fstk /fyk1.4 表JGJ145-2004f

18、yk：锚栓屈服强度标准值;VRS.N =1.2fstk /fyk=1.2*800/640=1.5取VRS.N =1.5,Nrd.s=KNrk.s/vrs.N =1*90480/1.5=60320N Nsdh=1100N锚栓或植筋受拉破坏承载力满足设计要求。4)基材混凝土受拉承载力设计值计算计算公式：NtC=2.4b. N.fau.k1/2.heff =2.4*0.95*0.537*23.40.5*1201.5 =7757N =7.78KN式中：b=0.95，hef=120修正系数：N=S.N. e.N.ACN/ACNO =0.8*1*3.481*105/5.184*105 =0.537其中：S.N=0.8, e.N=1ACN=（1.5*120+230+1.5*120）2 =5902 =3.481*105 ACNO =4*（1.5*2*120）2 =5.184*105NXC=7.78KN>Ngdh=3.23KN基材混凝土受拉承载力设计满足实际承载力要求。5)基材混凝土受剪承载力设计值计算计算公式：VC=0.18V.fCU.K0.5.C11.5.do0.3 .hef0