幼儿园栏杆计算书.docx

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1、目录1计算引用的规范、标准及资料11. 1.围护结构相关设计规范：11.2 建筑结构静力计算手册（第二版）11.3 土建图纸：12栏杆承受荷载计算13栏杆横杆计算13.1 栏杆横杆强度计算23.2 栏杆横杆挠度计算34栏杆立杆计算34.1 栏杆立杆强度计算44.2 栏杆立杆挠度计算51计算引用的规范、标准及资料LI.围护结构相关设计规范：建筑用玻璃与金属护栏JG/T342-2012建筑防护栏杆技术标准JGJ/T470-2019建筑护栏技术标准DBJ50-T-123-20201. 2建筑结构静力计算手册（第二版）L3土建图纸：2栏杆承受荷载计算本处栏杆为全金属杆结构，这种结构自身在风压和地震作用

2、下的荷载非常小，主要承受的是人为活荷载，这个荷载是均布在横杆上并由横杆传到竖杆的，规范的相关要求如下1 .按建筑结构荷载规范GB50009-2012第5.5.2条规定：（1）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I.OKN/m；（2）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1.0KNm,竖向荷载应取1.2KNm,水平荷载和竖向荷载应分别考虑；2 .按中小学校设计规范GB50099-2011第8.1.6条规定：中小学校防护栏杆最薄弱处承受的最小水平推力应不小于1.5KNm;3 .按建筑防护栏杆技术标准JGJ/T470-2019第

3、4.32应对栏杆受水平集中力作用进行验算，水平集中力宜取L5KN,水平集中力应作用于栏杆中的不利位置，且可与均布荷载不同时作用。本处栏杆用途为：住宅、宿舍、办公楼、旅馆、医院、托儿所、幼儿园；结合本计算的实际情况，考虑qk=1.0KNm的顶部水平均布荷载标准值，考虑立杆悬臂端或横杆跨中位置1.5KN水平集中力，忽略风荷载及抗震等其它作用。3栏杆横杆计算基本参数：1：计算点标局：100m；2：力学模型：简支梁；3：横杆跨度：W=1200mm；4：横杆材料及特性：杆件材料：Q235（热轧型钢）,80x40x3mm钢侧圆管；抗弯强度：215MPa;荷载方向（水平）惯性矩：396190mm4；荷载方向

4、（水平）抵抗矩：9905mm3；本处栏杆结构示意图如下:上图参数：L=1300mmW=1200mm3.1 栏杆横杆强度计算(1)横杆在均布荷载作用下的弯矩设计值：qk：横杆上作用的均布荷载标准值(N/mm)；q：横杆上作用的均布荷载设计值(N/mm)；q=1.5qk=1.5X1=1.5NmmMi：横杆在水平均布荷载作用下的弯矩设计值(N-mm)；q：横杆上作用的均布荷载设计值(N/mm)；W：横杆跨度(mm)；M=qW28=1.5120028=270000N-mm(2)横杆在跨中集中力作用下的弯矩设计值：Pk：横杆跨中水平集中力标准值(N)；P：横杆跨中水平集中力设计值(N)；P=1.5Pk=

5、1.5X1500=2250NM2:横杆跨中水平集中力作用下的弯矩设计值(N-mm)；P：横杆跨中水平集中力设计值(N)；W：横杆跨度(mm)；M2=PW4=22501200/4=675000Nmm抗弯强度校核：按简支梁抗弯强度公式,应满足：MWf上式中：M：弯矩设计值(Nmm)；W:在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm)Y：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GB50018-2002,取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05；对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB50429-2007,1.00；此处取：=1.05;f：横杆的抗弯强

6、度设计值，取215MPa;则：MW=270000/1.05/9905=25.96lMPa215MPaM2/W=675000/1.05/9905=64.902MPa215MPa横杆的抗弯强度满足要求。3. 2栏杆横杆挠度计算按简支梁挠度计算公式,应满足：dfdf.im代入具体参数进行计算：I：横杆惯性矩：396190mm4E：钢材的弹性模量，为206000MPa；qk：横杆上作用的均布荷载标准值(N/mm)；Pk：横杆跨中水平集中力标准值(N)；水平均布荷载产生的挠度计算值为：d=5qkW4384EI=5112004384206000396190=0.33Imm水平集中荷载产生的挠度计算值为：d

7、n=PkW348EI=15001200348206000396190=0.662mm而df.iim=1200/250=4.8mm所以横杆的挠度满足设计要求！4栏杆立杆计算基本参数:1：计算点标局：100m；2：力学模型：悬臂梁；3：立杆跨度：L=1300mm；4：立杆材料及特性：杆件材料：Q235(热轧型钢),60x40x5mm矩钢抗弯强度：215MPa荷载方向惯性矩：407500mm4荷载方向抵抗矩：13583mn?本处立杆按悬臂梁力学模型进行设计计算。3.1 栏杆立杆强度计算(1)栏杆立杆荷载设计计算：P：横杆在均布荷载作用下传递到立杆上的集中力设计值(N)；q：横杆上作用的均布荷载设计值

8、(N/mm)；W：横杆跨度(mm)；P=qW=1.51200=1800N(2)横杆在均布荷载作用下在立杆根部产生的弯矩设计值：Mi：横杆力作用下在立杆根部产生的弯矩设计值(N-mm)；P：横杆传递的作用力设计值(N)；L：立杆跨度(mm)；Mi=PL=18001300=2340000Nmm(3)横杆在均布荷载作用下在立杆根部产生的剪力设计值：V,：横杆力作用下在立杆根部产生的剪力设计值(N)；P：横杆传递的作用力设计值(N)；Vi=P=1800N(4)立杆在顶部水平集中荷载作用下的弯矩设计值：Piu立杆顶部水平集中荷载标准值(N)；P2:立杆顶部水平集中荷载设计值(N)；P2=1.5Pk=1.

9、5X1500=2250NM2:立杆在顶部水平集中荷载作用下的弯矩设计值(N-mm)；P2：立杆顶部水平集中荷载设计值(N)；L：立杆跨度(mm)；M2=P2L=22501300=2925000Nmm(5)立杆在顶部水平集中荷载作用下的剪力设计值：V2:立杆在顶部水平集中荷载作用下的剪力设计值(N)；P2：立杆顶部水平集中荷载设计值(N)；V2=P2=2250N(6)栏杆立杆抗弯强度校核栏杆立杆所受轴向荷载非常小，对强度的影响可完全忽略，计算时主要考虑弯矩作用,按抗弯强度公式,应满足：MWf上式中：M：弯矩设计值(Nmm)；W：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mn?)；Y：塑性发展系数；f：立杆的

10、抗弯强度设计值，取215MPa;则：MW=2340000/1.05/13583=164.07lMPa215MPaM2/W=2925000/1.05/13583=205.088MPaW215MPa立杆的抗弯强度满足要求。4. 2栏杆立杆挠度计算按悬臂梁挠度计算公式,应满足：dfWdfJim代入具体参数进行计算：Pk:横杆荷载传递到立杆上的集中力标准值(N)；qk：横杆上作用的均布荷载标准值(N/mm)；W：横杆跨度(mm)；Pk=qkW=11200=1200N(横杆均布力作用下在立杆悬臂端产生的集中荷载标准值)JGJ/T470-2019第4.3.2,要求应对栏杆受水平集中力作用进行验算，水平集中

11、力取1.5KN,因为悬臂尺寸相同，所以只取最大集中力计算即可，也就是计算中Pk取1500N。df：横杆力作用下在立杆悬臂端产生的挠度计算值(Nmm)；I：立杆惯性矩：407500mm4E：钢材的弹性模量，为206000MPa;df=PkL33EI按DBJ50-T-123-2020第5.2.4条护栏顶点的饶度限值，应满足表5.2.4：两端支撑Lo25O悬臂支撑Lo/125且不大于20mm。代入各参数，得：df=PkL33El=1200130033206000407500=10.4mmdfjim=L/125=1300/125=10.4mm所以立杆的挠度满足设计要求！按JGJ/T470-2019第4.3.4,立柱顶部在设计荷载作用下的位移限值应取30mm。代入各参数，得：d1=PkL33EI=1500130033206000407500=13.086mmdf=13.086mm30mm所以立杆的挠度满足设计要求！