设计： 校对： 审核： 批准： 安徽省凌志实业发展有限责任公司
二〇一六年九月二十一日
目录
1 计算引用的规范、标准及资料 ........................................... 错误!未定义书签。
幕墙及采光顶相关设计规范： ........................................ 错误!未定义书签。 建筑设计规范： .................................................... 错误!未定义书签。 玻璃规范： ........................................................ 错误!未定义书签。 钢材规范： ........................................................ 错误!未定义书签。 胶类及密封材料规范： .............................................. 错误!未定义书签。 相关物理性能等级测试方法： ........................................ 错误!未定义书签。 《建筑结构静力计算手册》(第二版) .................................. 错误!未定义书签。 土建图纸： ........................................................ 错误!未定义书签。 2 基本参数 ............................................................. 错误!未定义书签。
栏杆所在地区 ...................................................... 错误!未定义书签。 地面粗糙度分类等级 ................................................ 错误!未定义书签。 抗震设防 .......................................................... 错误!未定义书签。 3 栏杆承受荷载计算 ..................................................... 错误!未定义书签。
风荷载标准值的计算方法 ............................................ 错误!未定义书签。 计算支撑结构时的风荷载标准值 ...................................... 错误!未定义书签。 计算面板材料时的风荷载标准值 ...................................... 错误!未定义书签。 垂直于栏杆平面的分布水平地震作用标准值 ............................ 错误!未定义书签。 平行于栏杆平面的集中水平地震作用标准值 ............................ 错误!未定义书签。 作用效应组合 ...................................................... 错误!未定义书签。 4 栏杆横杆计算 ......................................................... 错误!未定义书签。
栏杆横杆荷载计算 .................................................. 错误!未定义书签。 栏杆横杆在水平荷载作用下的强度计算 ................................ 错误!未定义书签。 在水平荷载作用下横杆挠度计算 ...................................... 错误!未定义书签。
5 栏杆立杆计算 ......................................................... 错误!未定义书签。
栏杆立杆荷载计算 .................................................. 错误!未定义书签。 栏杆弯矩设计值计算 ................................................ 错误!未定义书签。 栏杆立杆抗弯强度校核 .............................................. 错误!未定义书签。 栏杆立杆挠度计算 .................................................. 错误!未定义书签。 6 栏杆玻璃的计算 ....................................................... 错误!未定义书签。
玻璃板块荷载计算 .................................................. 错误!未定义书签。 玻璃的强度计算 .................................................... 错误!未定义书签。 玻璃最大挠度校核 .................................................. 错误!未定义书签。 7 附录 常用材料的力学及其它物理性能 .................................... 错误!未定义书签。
建筑护栏设计计算书
1 计算引用的规范、标准及资料 1.1 幕墙及采光顶相关设计规范：
GB50429-2007 JGJ102-2003 JGJ113-2015 GB/T21086-2007 JG/T231-2007 JG/T342-2012 DGJ08-56-20121.2 建筑设计规范：
GB/T17740-1999 GB50017-2003 JGJ3-2010 GB19155-2003 JGJ/T97-2011 JGJ145-2013 GB50367-2013 GB50010-2010 JG160-2004 CECS154 GB50661-2011 GB50223-2008 GB50009-2012 GB50068-2001 GB50011-2010 GB50016-2014 GB50057-2010 GB50018-2002
：2003
《铝合金结构设计规范》《玻璃幕墙工程技术规范》《建筑玻璃应用技术规程》《建筑幕墙》《建筑玻璃采光顶》《建筑用玻璃与金属护栏》《建筑幕墙工程技术规范》《地震震级的规定》《钢结构设计规范》《高层建筑混凝土结构技术规程》《高处作业吊蓝》《工程抗震术语标准》《混凝土结构后锚固技术规程》《混凝土结构加固设计规范》《混凝土结构设计规范》《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》《建筑防火封堵应用技术规程》《钢结构焊接规范》《建筑工程抗震设防分类标准》《建筑结构荷载规范》《建筑结构可靠度设计统一标准》《建筑抗震设计规范》《建筑设计防火规范》《建筑物防雷设计规范》《冷弯薄壁型钢结构技术规范》1.3 玻璃规范：
《镀膜玻璃 第1部分：阳光控制镀膜玻璃》 GB/ 《镀膜玻璃 第2部分：低辐射镀膜玻璃》 GB/ 《防弹玻璃》 GB17840-1999 《平板玻璃》 GB11614-2009 《建筑用安全玻璃 第3部分：夹层玻璃》 《建筑用安全玻璃 第2部分：钢化玻璃》 《建筑用安全玻璃 防火玻璃》
《半钢化玻璃》 GB/T17841-2008 《热弯玻璃》 JC/T915-2003(2014) 《压花玻璃》 JC/T511-2002 《中空玻璃》 GB/T11944-2012
1.4 钢材规范：
《建筑结构用冷弯矩形钢管》 JG/T178-2005 《不锈钢棒》 GB/T1220-2007 《不锈钢冷加工钢棒》 GB/T4226-2009 《不锈钢冷轧钢板及钢带》 GB/T3280-2007 《不锈钢热轧钢板及钢带》 GB/T4237-2007 《不锈钢丝》 GB/T4240-2009 《建筑用不锈钢绞线》 JG/T200-2007 《不锈钢小直径无缝钢管》 GB/T3090-2000 《彩色涂层钢板和钢带》 GB/T12754-2006 《低合金钢焊条》 GB/T5118-2012 《低合金高强度结构钢》 GB/T1591-2008 《建筑幕墙用钢索压管接头》 JG/T201-2007 《耐候结构钢》 GB/T4171-2008 《高碳铬不锈钢丝》 YB/T096—1997 《合金结构钢》 GB/T3077-1999 《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》 GB/T13912-2002 《冷拔异形钢管》 GB/T3094-2012 《碳钢焊条》 GB/T5117-2012 《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
1.5 胶类及密封材料规范：
《丙烯酸酯建筑密封膏》 JC484-2006 《幕墙玻璃接缝用密封胶》 JC/T882-2001 《彩色涂层钢板用建筑密封胶》 JC/T884-2001 《丁基橡胶防水密封胶粘带》 JC/T942-2004 《工业用橡胶板》 GB/T5574-2008《混凝土建筑接缝用密封胶》 JC/T881-2001《建筑窗用弹性密封剂》 JC485-2007《建筑密封材料试验方法》 GB/《建筑用防霉密封胶》 JC/T885-2001《建筑用硅酮结构密封胶》 GB16776-2005《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》 GB/T19686-2005《建筑铝合金型材用聚酰胺隔热条》 JG/T174-2014《聚氨酯建筑密封胶》 JC/T482-2003《聚硫建筑密封胶》 JC/T483-2006《绝热用岩棉、矿棉及其制品》 GB/T11835-2007《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》 GB/T529-2008《修补用天然橡胶胶粘剂》 HG/T3318-2002《中空玻璃用弹性密封胶》 GB/T29755-2013《中空玻璃用丁基热熔密封胶》 JC/T914-20141.6 相关物理性能等级测试方法：
《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JGJ/T139-2001《玻璃幕墙光学性能》 GB/T18091-2000《彩色涂层钢板和钢带试验方法》 GB/T13448-2006《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2015《建筑防水材料老化试验方法》 GB/T18244-2000《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》 GB/T18575-2001《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》 GB/T18250-2000《建筑装饰装修工程质量验收规范》 GB50210-2001 ～20-2002
GB/T15227-2007 《金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》 GB/
1.7《建筑结构静力计算手册》 (第二版) 1.8 土建图纸：
2 基本参数 2.1 栏杆所在地区
xxxx地区；
2.2 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》(GB50009-2012) 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。
2.3 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； 在围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》GB50011-2010，xxxxxx地区地震基本烈度为：6度，地震动峰值加速度为，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：αmax=；
3 栏杆承受荷载计算
3.1 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》(GB50009-2012)计算： wk=βgzμzμs1w0 ……上式中： wk：作用在栏杆上的风荷载标准值(MPa)； Z：计算点标高：；
βgz：高度z处的阵风系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算：
βgz=1+2gI10(z/10)-α ……条文说明部分 其中A、B、C、D四类地貌类别截断高度分别为：5m、10m、15m、30m；
A、B、C、D四类地貌类别梯度高度分别为：300m、350m、450m、550m； 也就是：
对A类场地：当z>300m时，取z=300m，当z<5m时，取z=5m； 对B类场地：当z>350m时，取z=350m，当z<10m时，取z=10m； 对C类场地：当z>450m时，取z=450m，当z<15m时，取z=15m； 对D类场地：当z>550m时，取z=550m，当z<30m时，取z=30m； g：峰值因子，取；
I10：10m高名义湍流度，对应A、B、C、D地面粗糙度，可分别取、、和； α：地面粗糙度指数，对应A、B、C、D地面粗糙度，可分别取、、和； 对于B类地形，高度处的阵风系数为： βgz=1+2×××(10/10)= μz：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》条文说明部分提供的公式计算： A类场地：μzA=×(z/10) B类场地：μzB=×(z/10) C类场地：μzC=×(z/10) D类场地：μzD=×(z/10)
公式中的截断高度和梯度高度与计算阵风系数时相同，也就是：
对A类场地：当z>300m时，取z=300m，当z<5m时，取z=5m； 对B类场地：当z>350m时，取z=350m，当z<10m时，取z=10m； 对C类场地：当z>450m时，取z=450m，当z<15m时，取z=15m； 对D类场地：当z>550m时，取z=550m，当z<30m时，取z=30m； 对于B类地形，高度处风压高度变化系数： μz=×(10/10)=1
μs1：局部风压体型系数；
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第条：计算围护结构及其连接的风荷载时，可按下列规定采用局部体型系数μs1：
1 封闭矩形平面房屋的墙面及屋面可按表的规定采用； 2 檐口、雨篷、遮阳板、边棱处的装饰条等突出构件，取； 3 其它房屋和构筑物可按本规范第条规定体型系数的倍取值。 对于栏杆来说，其取值查表得： μs1(1)=
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第条：计算非直接承受风荷载的围护构件风荷载时，局部体型系数可按构件的从属面积折减，折减系数按下列规定采用： 1 当从属面积不大于1m2时，折减系数取；
2 当从属面积大于或等于25m2时，对墙面折减系数取，对局部体型系数绝对值大于的屋面区域折减系数取，对其它屋面区域折减系数取；
3 当从属面积大于1m2且小于25m2时，墙面和绝对值大于的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：
μs1(A)=μs1(1)+[μs1(25)-μs1(1)]logA/ …… 其中： μs1(25)=μs1(1)=
计算支撑结构时的构件从属面积： A=×= LogA=
则计算非直接承受风荷载的支撑结构时的局部风压体型系数为： μs1(A)=μs1(1)+[μs1(25)-μs1(1)]logA/ =
而对直接承受风压的面板结构来说，其局部风压体型系数为： μs1=
w0：基本风压值(MPa)，根据现行《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附表中数值采用，但不小于m2，按重现期50年，福建邵武地区取；
3.2 计算支撑结构时的风荷载标准值
wk=βgzμzμs1w0 =×1××
= 因为wk<，所以按JGJ102-2003，取wk=。
3.3 计算面板材料时的风荷载标准值
wk=βgzμzμs1w0 =×1××
= 因为wk<，所以按JGJ102-2003，取wk=。
3.4 垂直于栏杆平面的分布水平地震作用标准值
qEk=βEαmaxGk/A …… qEk：垂直于栏杆平面的分布水平地震作用标准值(MPa)；
βE：动力放大系数,取；
αmax：水平地震影响系数最大值，取； Gk：栏杆构件的重力荷载标准值(N)； A：栏杆构件的面积(mm2)；
3.5 平行于栏杆平面的集中水平地震作用标准值
PEk=βEαmaxGk …… PEk：平行于栏杆平面的集中水平地震作用标准值(N)；
βE：动力放大系数,取；
αmax：水平地震影响系数最大值，取； Gk：栏杆构件的重力荷载标准值(N)；
按照JGJ102规范节条文说明部分的规定，对于竖向栏杆和与水平面夹角大于75度、小于90度的斜玻璃栏杆，可不考虑竖向地震作用效应的计算和组合。
3.6 作用效应组合
荷载和作用效应按下式进行组合：
S=γGSGk+ψwγwSwk+ψEγESEk ……上式中： 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； γG、γw、γE：各效应的分项系数；
ψw、ψE：分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。 上面的γG、γw、γE为分项系数，按、、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：； 风 荷 载：γw：； 地震作用：γE：； 进行挠度计算时； 重力荷载：γG：； 风 荷 载：γw：；
地震作用：可不做组合考虑； 上式中，风荷载的组合系数ψw为； 地震作用的组合系数ψE为；
4 栏杆横杆计算
基本参数：
1：计算点标高：； 2：力学模型：简支梁； 3：横杆跨度：W=1200mm；
4：栏杆用途：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：不锈钢,钢管； 抗弯强度：178MPa；
荷载方向(水平)惯性矩：Iy=102300mm4； 荷载方向(水平)抵抗矩：Wy=5110mm3； 荷载方向(垂直)惯性矩：Ix=193200mm4； 荷载方向(垂直)抵抗矩：Wx=6440mm3；
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： A=100mm B=120mm C=100mm D=780mm E=150mm L=1030mm W=1200mm
4.1 栏杆横杆荷载计算
按规范GB50009-2012第条规定：
住宅、宿舍、办公楼、旅馆、医院、托儿所、幼儿园，栏杆顶部的水平荷载应取m； 学校、食堂、剧场、电影院、车站、礼堂、展览馆、体育场，栏杆顶部的水平荷载应取m，竖向荷载应取m，水平荷载和竖向荷载应分别考虑(不同时考虑)；
结合本计算的实际情况，只考虑qkh=m的顶部水平均布荷载，不必考虑顶部垂直均布荷载。
4.2 栏杆横杆在水平荷载作用下的强度计算
(1)横杆在水平荷载作用下的弯矩计算值： My：水平荷载作用下的弯矩计算值(N·mm)； qh：横杆上作用的水平均布荷载设计值(N/mm)； qkh：横杆上作用的水平均布荷载标准值(N/mm)； W：横杆跨度(mm)； My=qhW2/8 =×qkhW2/8
=××12002/8 =252000N·mm (2)抗弯强度校核：
按简支梁抗弯强度公式,应满足： My/γWy≤f 上式中：
My：水平荷载作用下栏杆横杆的弯矩计算值(N·mm)； Wy：横杆在水平荷载作用方向的净截面抵抗矩(mm3)； γ：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 50018-2002，取；
对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取；
对于铝合金龙骨，按最新《铝合金结构设计规范》GB 50429-2007，取； 此处取：γ=；
f：横杆的抗弯强度计算值，取178MPa； 则：
My/γWy=252000/5110 =≤178MPa
横杆在水平荷载作用下的抗弯强度满足要求。
4.3 在水平荷载作用下横杆挠度计算
Iy：水平荷载作用方向横杆惯性矩：102300mm4； E：横杆的弹性模量，为206000MPa； qkh：横杆水平均布荷载(N/mm)； W：横杆跨度(mm)；
水平荷载作用下横杆挠度计算值为： dfh=5qkhW4/384EIy
=5××12004/384/206000/102300 =
而df,lim=1200/250 =
所以，在水平荷载作用下横杆挠度满足设计要求！
5 栏杆立杆计算
基本参数：
1：计算点标高：； 2：力学模型：悬臂梁； 3：立杆跨度：L=1030mm； 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,60×60×3不锈钢管 抗弯强度：178MPa
荷载方向惯性矩：Ix=371700mm4 荷载方向抵抗矩：Wx=12380mm3 立杆截面面积：A=684mm2 本处立杆按悬臂梁力学模型进行设计计算。
5.1 栏杆立杆荷载计算
对本计算中的栏杆的立杆来说，主要承受的荷载包括： 1：栏杆相关材料自重荷载传递到立杆上轴向力；
2：栏杆玻璃承受的风荷载与地震荷载组合以集中荷载方式传递到立杆上； 3：横杆在水平荷载作用下传递到立杆上集中荷载；
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012要求，并结合实际工程情况，可以确定：上述的2、3两项荷载不会同时作用，因此计算立杆的时候需要考虑的以下组合： 1：上述第1项+第2项组合 2：上述第1项+第3项组合
在实际计算中，栏杆立杆为悬臂梁，由于底端固定，因此应该按压弯杆件进行计算。 (1)横杆传递的作用力：
P：横杆传递到立杆的水平作用力(N)； qh：横杆上作用的均布荷载设计值(N/mm)； qkh：横杆上作用的均布荷载标准值(N/mm)； W：横杆跨度(mm)； P=qhW =×qkhW =××1200 =1680N
(2)玻璃板在风荷载作用下的荷载：
qwk：玻璃板在风荷载作用下的荷载标准值(N)； qw：玻璃板在风荷载作用下的荷载设计值(N)； wk：风荷载标准值(MPa)； W：横杆跨度(mm)； qwk=wkWD =×1200×780 =936N qw= =×936 =
(3)玻璃板在地震作用下的荷载：
qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； βE：动力放大系数,取；
αmax：水平地震影响系数最大值，取；
Gk/A：每平米构件的重力荷载标准值(N)，按近似选取； A：幕墙构件的面积(mm2)；
qEAk=βEαmaxGk/A …… =×× =
qEk：水平地震作用荷载标准值(N)； W：横杆跨度(mm)； qEk=qEAkWD =×1200×780 =
qE：水平地震作用荷载计算值(N)； qE= =× =
(4)立杆受玻璃传递来的水平荷载组合：
用于强度计算时，采用Sw+设计值组合： …… q：每块玻璃的水平总荷载设计值(N)； q=qw+ =+× =
P1：每块玻璃通过单个驳接点传递给立柱的水平集中荷载设计值(N)；
P1=q/2 =2 =
用于挠度计算时，采用Sw标准值： …… qk：每块玻璃的水平总荷载标准值(N)； qk=qwk =936N
Pk1：每块玻璃通过单个驳接点传递给立柱的水平集中荷载标准值(N)； Pk1=qk/2 =468N
5.2 栏杆弯矩设计值计算
(1)横杆力作用下在立杆根部产生的弯矩计算值：
Mx1：横杆力作用下在立杆根部产生的弯矩计算值(N·mm)； P：横杆传递的作用力计算值(N)； Mx1=P(C+D+E)
=1680×(100+780+150) =1730400N·mm
(2)玻璃板块传递到立杆上的荷载在根部产生的弯矩计算值： Mx2：节点2处力P1在立杆根部产生的弯矩计算值(N·mm)； Mx2=P1(C+D-A) =×(100+780-100) =·mm
Mx3：节点1处力P1在立杆根部产生的弯矩计算值(N·mm)； Mx3=P1(A+C) =×(100+100) =137124N·mm
5.3 栏杆立杆抗弯强度校核
(1)考虑结构自重荷载以及横杆水平推力作用情况下的立杆强度计算： 按压弯杆件的抗弯强度公式，计算应满足： N/φA+Mx1/γWxNE) ≤f 上式中：
N：立杆的轴压力计算值(N)；
Gak：每平米结构近似自重荷载标准值(MPa)，近似取；
N=
=××780×1200 =
φ：轴心受压构件的整体稳定系数； A：立杆毛截面面积(mm2)；
Mx1：横杆作用力下立杆根部的弯矩计算值(N·mm)； γ：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 50018-2002，取；
对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取；
对于铝合金龙骨，按最新《铝合金结构设计规范》GB 50429-2007，取； 本计算中取 ；
Wx：在弯矩作用方向的毛截面抵抗矩(mm3)； NE：临界轴压力(N)；
E：型材弹性模量：206000MPa； f：型材的抗弯强度设计值，取178MPa； 由于：
i：回转半径(mm)； λ：构件长细比； i=(Ix/A)= λ=L/i=
按JGJ102-2003第条规定，此处长细比不应大于150，满足规范要求！ 据λ查表得φ=，则： NE=π2EA/λ2) =×206000×684/× =
N/φA+Mx1/γWx×N/NE) =684+1730400/12380/× =≤178MPa
所以，在横杆水平推力作用下立杆的抗弯强度满足要求。
(2)考虑结构自重荷载以及玻璃板块传递到立杆的集中荷载作用情况下的立杆强度计算： 按压弯杆件的抗弯强度公式，计算应满足： N/φA+(Mx2+Mx3)/γWxNE) ≤f 上式中：
N：立杆的轴压力计算值(N)； φ：轴心受压构件的整体稳定系数； A：立杆毛截面面积(mm2)；
Mx2、Mx3：玻璃通过驳接件传递到立杆的荷载在根部的弯矩计算值(N·mm)； γ：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 50018-2002，取；
对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取；
对于铝合金龙骨，按最新《铝合金结构设计规范》GB 50429-2007，取； 本计算中取 ；
Wx：在弯矩作用方向的毛截面抵抗矩(mm3)； NE：临界轴压力(N)；
E：型材弹性模量：206000MPa； f：型材的抗弯强度设计值，取178MPa； 由于：
i：回转半径(mm)； λ：构件长细比； 根据上面的计算： N= i= λ= φ= NE=
N/φA+(Mx2+Mx3)/γWx×N/NE) =684++137124)/12380/× =≤178MPa
所以，玻璃板块通过驳接件传递到立杆上的荷载产生的立杆抗弯强度满足要求。
5.4 栏杆立杆挠度计算
(1)横杆力作用下在立杆悬臂端产生的挠度计算值：
df1：横杆力作用下在立杆悬臂端产生的挠度计算值(N·mm)； Ix：立杆惯性矩：371700mm4 E：杆件的弹性模量，为206000mm4 P：横杆传递的作用力设计值(N)； Pk：横杆传递的作用力标准值(N)；
Pk=P/；
悬臂梁的挠度计算公式可查询建筑结构静力计算手册： df1=Pkb2L×(3-β)/6EI b=C+D+E β=b/L 带入各参数，得： β=(C+D+E)/L
=(100+780+150)/1030 =1
df1=Pk(C+D+E)L×(3-β)/6EIx
=1200×(100+780+150)2×1030×(3-1)/6/206000/371700 =
而df,lim=2×1030/250 = 因为： df1=≤
所以，在横杆水平推力作用下立杆的悬臂端挠度计算值满足要求。 (2)玻璃板传递给立杆的集中荷载在立杆悬臂端产生的挠度计算： df2：节点2处集中力P1在立杆悬臂端产生的挠度计算值(N·mm)； Ix：立杆惯性矩：371700mm4 E：杆件的弹性模量，为206000mm4
悬臂梁的挠度计算公式可查询建筑结构静力计算手册： df2=Pk1b2L×(3-β)/6EI b=D+C-A β=b/L 带入各参数，得： β=(D+C-A)/L
=(780+100-100)/1030 =
df2=Pk1(D+C-A)2L×(3-β)/6EIx
=468×(780+100-100)2×1030×/6/206000/371700 =
df3：节点1处集中力P1在立杆悬臂端产生的挠度计算值(N·mm)； Ix：立杆惯性矩：371700mm4；
2
E：杆件的弹性模量，为206000MPa；
悬臂梁的挠度计算公式可查询建筑结构静力计算手册： df3=Pk1b2L×(3-β)/6EI b=A+C β=b/L 带入各参数，得： β=(A+C)/L =(100+100)/1030 =
df3=Pk1(A+C)L×(3-β)/6EI
=468×(100+100)2×1030×/6/206000/371700 =
dfg：玻璃板传递给立杆的集中荷载在立杆悬臂端产生的总挠度； dfg=df2+df3 =+ = 因为： dfg=≤
所以，玻璃板传递给立杆的集中荷载在立杆悬臂端产生的挠度计算值满足要求。
2
6 栏杆玻璃的计算
基本参数：
1：计算点标高：；
2：分格尺寸：宽×高=B×H=1200mm×780mm； 3：玻璃配置：夹层玻璃，单片厚度12mm；
4：连接形式：四点连接，支撑点间距：宽度方向×高度方向=B1×H1=960mm×580mm；； 模型简图为：
6.1 玻璃板块荷载计算
(1)玻璃板块基本荷载计算： t：单片玻璃厚度(mm)；
wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)；
GAk：夹层玻璃单位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa)； qEAk：夹层玻璃地震作用标准值(MPa)； γg：玻璃的体积密度(N/mm3)；
qk1-2：分配到单片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； q1-2：分配到单片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； GAk=γg×2t =×2×12 =
qEAk=βEαmaxGAk =5×× = qk1-2=×(wk+ =×+× =
q1-2=××wk+××qEAk)) =××+×× =
(2)玻璃板块整体荷载组合计算：
用于强度计算时，采用Sw+设计值组合： …… q=+××qEAk =×+××
=
用于挠度计算时，采用Sw标准值： …… wk=
6.2 玻璃的强度计算
校核依据：σ≤[fg]
因为内外等片，按规定，两片强度计算值相同，以下以外片为例计算应力： θ：外片玻璃的计算参数； η：外片玻璃的折减系数；
qk1-2：作用在外片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； b：支撑点间玻璃面板长边边长(mm)； E：玻璃的弹性模量(MPa)； t：单片玻璃厚度(mm)；
θ=qk1-2b4/Et4 …… =×9604/72000/124 =
按系数θ，查表，η=1；
σ：外片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)； q1-2：作用在幕墙外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； b：支撑点间玻璃面板长边边长(mm)； t：外片玻璃厚度(mm)； m：外片玻璃弯矩系数, 取m=；
σ=6mq1-2b2η/t2 …… =6×××9602×1/122 = 由于：
≤fg1=84MPa(钢化玻璃) 玻璃的强度满足!
6.3 玻璃最大挠度校核
校核依据：
df=ημwkb4/D≤df,lim ……上面公式中： df：玻璃板挠度计算值(mm)； η：玻璃挠度的折减系数； μ：玻璃挠度系数，取μ=； wk：风荷载标准值(MPa)
b：支撑点间玻璃面板长边边长(mm)； D：玻璃的弯曲刚度(N·mm)；
df,lim：许用挠度，取支撑点间玻璃面板长边边长的1/60，为16mm； 其中：
D=Ete3/(12(1-υ2)) ……上式中： E：玻璃的弹性模量(MPa)； te：玻璃的等效厚度(mm)； υ：玻璃材料泊松比，为；
te=(2t3)1/3 …… =(2×123)1/3 =
D=Et3e/(12(1-υ2)) =72000×(12×) =.5635N·mm
θ：玻璃板块的计算参数； θ=wkb4/Et4e =
按参数θ，查表，η=1 df=ημwkb4/D
=1×××9604/.5635 =
≤df,lim=16mm(钢化玻璃) 玻璃挠度能够满足要求!
…… =×9604/72000/
7 附录 常用材料的力学及其它物理性能
一、 玻璃的强度设计值 fg(MPa)
JGJ102-2003表5.2.1
种类 普通玻璃 厚度(mm) 5 5～12 浮法玻璃 15～19 ≥20 5～12 钢化玻璃 15～19 ≥20 二、 长期荷载作用下玻璃的强度设计值 fg(MPa)
JGJ113-2015表4.1.9
种类 厚度(mm) 4～12 平板玻璃 15～19 ≥20 4～12 半钢化玻璃 15～19 ≥20 4～12 钢化玻璃 15～19 ≥20 三、 铝合金型材的强度设计值 (MPa )
大面 9 7 6 28 24 20 42 36 30 侧面 6 5 4 20 17 14 30 26 21 大面 侧面 GB50429-2007表4.3.4
厚度 铝合金牌号 状态 (mm) 压 T4 6061 T6 T5 6063 T6 T5 6063A T6 四、 钢材的强度设计值(1-热轧钢材) fs(MPa)
JGJ102-2003表5.2.3
抗拉、抗压、抗钢材牌号 厚度或直径d(mm) 弯 Q235 Q345 d≤16 d≤16 215 310 125 180 325 400 抗剪 端面承压 ≤10 160 90 不区分 ≤10 150 135 85 75 不区分 不区分 200 90 115 55 不区分 90 55 强度设计值 抗拉、抗抗剪 五、 钢材的强度设计值(2-冷弯薄壁型钢) fs(MPa)
GB50018-2002表4.2.1
钢材牌号 Q235 Q345 六、 材料的弹性模量E(MPa)
JGJ102-2003表5.2.8、JGJ133-2001表
材料 玻璃 E ×10 5抗拉、抗压、抗弯 205 300 抗剪 120 175 端面承压 310 400 材料 不锈钢绞线 5E ×10～×10 5铝合金、单层铝板 钢、不锈钢 消除应力的高强钢丝 蜂窝铝板 10mm 蜂窝铝板 15mm 蜂窝铝板 20mm 七、 材料的泊松比υ
×10 ×10 ×10 ×10 ×10 ×10 555555高强钢绞线 钢丝绳 花岗石板 铝塑复合板 4mm 铝塑复合板 6mm ×10 ×10～×10 ×10 ×10 ×10 555555JGJ102-2003表5.2.9、JGJ133-2001表、GB50429-2007表 材料 玻璃 铝合金 铝塑复合板 花岗岩 八、 材料的膨胀系数α(1/℃)
JGJ102-2003表5.2.10、JGJ133-2001表、GB50429-2007表 材料 玻璃 铝合金、单层铝板 钢材 铝塑复合板 花岗岩 九、 材料的重力密度γg (KN/m)
JGJ102-2003表5.3.1、GB50429-2007表 材料 普通玻璃、夹层玻璃 γg 25．6 材料 矿棉 γg ～ 3
υ (按GB50429) 材料 钢、不锈钢 高强钢丝、钢绞线 蜂窝铝板 υ α ×10～×10 ×10(按GB50429) ×10 ≤×10 ×10 -5-5-5-5-5-5材料 不锈钢板 混凝土 砖砌体 蜂窝铝板 α ×10 ×10 ×10 ×10 -5-5-5-5钢化、半钢化玻璃 钢材 铝合金 十、 板材单位面积重力标准值（MPa）
JGJ133-2001表5.2.2 厚度 板材 （mm） 单层铝板 铝塑复合板 蜂窝铝板 （铝箔芯） 十一、 螺栓连接的强度设计值一(MPa)
JGJ102-2003表
普通螺栓 C级螺栓 螺栓的性能等级 抗锚栓和构件钢材的牌号 拉 ft 、级 普通螺栓 级 级 锚栓 Q235钢 170 - - - b玻璃棉 78．5 2700kg/m(按GB50429) 3～ ～ 岩棉 qk 板材 (N/m) 2厚度 （mm） qk (N/m) 2 不锈 钢板 花岗 石板 500～560 625～700 750～840 锚栓 抗拉 ft - - - 140 b承压型连接高强度螺栓 抗拉 ft - - - - bA、B级螺栓 承压 fc - - - - b抗剪 fv 140 - - - b抗拉 ft - 210 400 - b抗剪 fv - 190 320 - b承压 fc - - - - b抗剪 fv - - - - b承压 fc - - - - bQ345钢 承压型连接高强度螺栓 级 级 Q235钢 构件 Q345钢 Q390钢 - - - - - - - - - - - - - - - 305 385 400 - - - - - - - - - - - - - - - 405 510 530 180 - - - - - - 400 500 - - - - 250 310 - - - - - - 470 590 615 十二、 螺栓连接的强度设计值二(MPa)
GB50429-2007表4.3.5-1
普通螺栓 螺栓的材料、性能等级 和构件铝合金牌号 抗拉 ft 2B11 普铝合金 2A90 通A2-50、A4-50 螺不锈钢 A2-70、A4-70 栓 钢 、级 6061-T4 6061-T6 6063-T5 构6063-T6 件 6063A-T5 6063A-T6 5083-O/F/H112 十三、 焊缝的强度设计值(MPa)
JGJ102-2003表
— — — — — — 220 255 315 — — — — — — 220 255 315 — — — — — — 220 255 315 — — 240 — — 240 — — 240 — — — — — — — — — 210 305 185 — — — — — — — — — 210 305 185 170 — — — 140 — — — — 210 305 185 — — — 280 265 — — — — — — — 200 190 — — — — 150 145 — — — — — — — 170 v铝合金 抗剪 fv 160 b不锈钢 承压 fc — b钢 承压 fc — b抗拉 ft — v抗剪 fv — b抗拉 ft — v抗剪 fv — b承压 fc — b构件钢材 焊接方法和焊条型厚度或直径 号 牌号 d（mm） fc w对接焊缝 角焊缝 抗拉、 抗压抗拉和抗弯受拉f wt抗剪 抗压和 f wv一级、二级 自动焊、半自动焊Q235和E43型焊条的手钢 工焊 自动焊、半自动焊Q345和E50型焊条的手钢 工焊 自动焊、半自动焊Q390和E55型焊条的手钢 工焊 自动焊、半自动焊Q420和E55型焊条的手钢 工焊 35＜d≤50 240 240 16＜d≤35 360 360 35＜d≤50 d≤16 315 380 315 380 16＜d≤35 335 335 35＜d≤50 d≤16 265 350 265 350 16＜d≤35 295 295 40＜d≤60 d≤16 200 310 200 310 16＜d≤40 205 205 d≤16 215 215 三级 185 175 170 265 250 225 300 285 270 320 305 290 125 120 115 180 170 155 205 190 180 220 210 195 抗剪ff 160 160 160 200 200 200 220 220 220 220 220 220 w十四、 不锈钢螺栓连接的强度设计值(MPa)
JGJ102-2003表
类别 组别 A1、A2 A(奥氏体) A3、A4 A5 性能等级 50 70 80 50 C1 C(马氏体) 100 C3 80 1000 800 460 370 350 280 70 σb 500 700 800 500 700 抗拉 230 320 370 230 320 抗剪 175 245 280 175 245 50 C4 70 45 F(铁素体) F1 60 十五、 楼层弹性层间位移角限值
500 700 450 600 230 320 210 275 175 245 160 210 GB/T21086-2007表20
建筑高度 结构类型 框架 板柱-剪力墙 框架-剪力墙、框架-核心筒 筒中筒 剪力墙 框支层 多、高层钢结构 十六、 部分单层铝合板强度设计值（MPa）
JGJ133-2001表5.3.2
牌号 试样状态 厚度（mm） ～ 2A11 T42 ＞～ ～ 2A12 T42 ＞～ ～ 7A04 T62 ＞～ 7A09 T62 ～ 抗拉强度fa1 t建筑高度H（m） H≤150 1/550 1/800 1/800 1/1000 1/1000 1/1000 150＜H≤250 — — 线性插值 线性插值 线性插值 — H＞250 — — 1/500 — 1/250（GB50011-2010） 抗剪强度fa1 v＞～ 上海规范表3.2.9【DGJ08-56-2012】
牌号 1060 1050 1100 3003 3003 3004 状 tv态 规定非比例延伸应力δ 抗拉强度fa1 抗剪强度fa1 H14、H24 H14、H24 H14、H24 H14 H24 O H14 70 75 95 125 115 60 120 110 65 54 58 74 97 89 47 93 86 50 32 34 43 56 52 27 54 50 29 5005 H24、H34 5052 O 十七、 铝塑复合板强度设计值（MPa）
JGJ133-2001表5.3.3
板厚t(mm) 4 十八、 蜂窝铝板强度设计值（MPa）
JGJ133-2001表5.3.4
板厚t(mm) 20 十九、 不锈钢板强度设计值（MPa）
JGJ133-2001表5.3.5
序号 1 屈服强度标准值σ 170 抗弯、抗拉强度fs1 154 t抗拉强度fa2 70 t抗剪强度fa2 20 v抗拉强度fa3 t抗剪强度fa3 v抗剪强度fs1 120 v2 3 4
200 220 250 180 200 226 140 155 176
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