铝合金门窗工程设计计算.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流铝合金门窗工程设计计算.精品文档.南沙珠江湾B地块（J-3及F-7）铝合金门窗工程设计计算书设计： 审核： 深圳市华辉装饰工程有限公司二一三年七月二十五日目录第1章 门窗设计计算书（C2窗7层及以下）11 基本参数11.1 门窗所在地区11.2 地面粗糙度分类等级11.3 抗震设防12 门窗承受荷载计算12.1 计算依据12.2 计算杆件时的风荷载标准值32.3 计算玻璃时的风荷载标准值32.4 垂直于门窗平面的分布水平地震作用标准值32.5 作用效应组合43 门窗竖中梃计算43.1 竖中梃受荷单元分析43.2 选用竖中梃型材的截面特性73.

2、3 竖中梃的抗弯强度计算73.4 竖中梃的挠度计算83.5 竖中梃的抗剪计算84 玻璃板块的选用与校核94.1 玻璃板块荷载计算94.2 玻璃的强度计算104.3 玻璃最大挠度校核10第2章 门窗设计计算书（C2窗8层及以上）111 基本参数111.1 门窗所在地区111.2 地面粗糙度分类等级111.3 抗震设防112 门窗承受荷载计算122.1 计算依据122.2 计算杆件时的风荷载标准值132.3 计算玻璃时的风荷载标准值132.4 垂直于门窗平面的分布水平地震作用标准值142.5 作用效应组合143 门窗竖中梃计算143.1 选用竖中梃材料的截面特性143.2 竖中梃计算简图的确定15

3、3.3 风荷载作用的线荷载集度163.4 门窗竖中梃荷载分配183.5 竖中梃在左受荷单元力作用下的受力分析193.6 竖中梃在右受荷单元力作用下的受力分析193.7 竖中梃的抗弯强度计算193.8 竖中梃的挠度计算203.9 竖中梃的抗剪计算214 玻璃板块的选用与校核214.1 玻璃板块荷载计算224.2 玻璃的强度计算224.3 玻璃最大挠度校核23第3章 门窗设计计算书（PC4窗）241 基本参数241.1 门窗所在地区241.2 地面粗糙度分类等级241.3 抗震设防242 门窗承受荷载计算252.1 计算依据252.2 计算杆件时的风荷载标准值262.3 计算玻璃时的风荷载标准值2

4、62.4 垂直于门窗平面的分布水平地震作用标准值262.5 作用效应组合273 门窗竖中梃计算273.1 选用竖中梃材料的截面特性273.2 竖中梃计算简图的确定283.3 风荷载作用的线荷载集度293.4 门窗竖中梃荷载分配313.5 竖中梃在左受荷单元力作用下的受力分析323.6 竖中梃在右受荷单元力作用下的受力分析323.7 竖中梃的抗弯强度计算323.8 竖中梃的挠度计算333.9 竖中梃的抗剪计算344 玻璃板块的选用与校核344.1 玻璃板块荷载计算354.2 玻璃的强度计算354.3 玻璃最大挠度校核36第1章 门窗设计计算书（C2窗7层及以下）1 基本参数1.1 门窗所在地区

5、广州地区；1.2 地面粗糙度分类等级 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。1.3 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

6、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，

7、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，广州地区地震基本烈度为：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；2 门窗承受荷载计算2.1 计算依据按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算： wk=gzzs1w0 7.1.1-2GB50009-2001 2006年版上式中： wk：作用在门窗上的风荷载标准值(MPa)； Z：计算点标高：20.2m；

8、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)-0.3对于B类地形，20.2m高度处瞬时风压的阵风系数： gz=0.89(1+2(0.5(Z/10)-0.16)=1.68

9、53 z：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Z300m时，取Z=300m，当Z350m时，取Z=350m，当Z400m时，取Z=400m，当Z450m时，取Z=450m，当Z30m时，取Z=30m；对于B类地形，20.2m高度处风压高度变化系数： z=1.000(Z/10)0.32=1.2523 s1：局部风压体型系数； 按建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006年版)第7.3.3条：验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数s1： 一、外表面 1.正压区 按表7.3.1采用； 2.负压区 -

10、 对墙面， 取-1.0 - 对墙角边， 取-1.8 二、内表面 对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。 本计算点为大面位置。 参JGJ102-2003第5.3.2条文说明：风荷载在建筑物表面分布是不均匀的，在檐口附近、边角部位较大。根据风洞试验结果和国外的有关资料，在上述区域风吸力系数可取-1.8，其余墙面可考虑-1.0，由于围护结构有开启的可能，所以还应考虑室内压-0.2。对无开启的结构，建筑结构荷载规范条文说明第7.3.3条指出“对封闭建筑物，考虑到建筑物内实际存在的个别洞口和缝隙，以及机械通风等因素，室内可能存在正负不同的气压，参照国外规范，大多取(0.2-0.25)的

11、压力系数，现取0.2”。即不论有无开启扇，均要考虑内表面的局部体型系数。 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； s1(10)=0.8s1(1) w0：基本风压值(MPa)，根据现行GB50009-2001附表D.4(全国基本

12、风压分布图)中数值采用，按重现期50年，广州地区取0.0005MPa；2.2 计算杆件时的风荷载标准值 计算杆件时的构件从属面积： A=0.5172.05=1.05985m2 LogA=0.025 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =0.995 s1=0.995+0.2 =1.195 wk=gzzs1w0 =1.68531.25231.1950.0005 =0.001261MPa 2.3 计算玻璃时的风荷载标准值 计算玻璃时的构件从属面积： A=1.4750.517=0.762575m2 LogA=0 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =1 s1

13、=1+0.2 =1.2 wk=gzzs1w0 =1.68531.25231.20.0005 =0.001266MPa 2.4 垂直于门窗平面的分布水平地震作用标准值 qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 qEAk：垂直于门窗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； Gk：门窗构件的重力荷载标准值(N)； A：门窗构件的面积(mm2)；2.5 作用效应组合荷载和作用效应按下式进行组合： S=GSGk+wwSwk+EESEk 5.4.1JGJ102-2003上式中： S：作用效应组合的设计值； SGk：重力荷载

14、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5.4.2、5.4.3、5.4.4JGJ102-2003规定如下：进行门窗构件强度、连接件和预埋件承载力计算时： 重力荷载：G：1.2； 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1.0； 地震作用的组合系数E为0.5；3 门窗竖中梃计算基本参数： 1：计算点标

15、高：20.2m； 2：力学模型：简支梁； 3：竖中梃跨度：H=2050mm； 4：竖中梃左受荷单元宽：W1=517mm； 竖中梃右受荷单元宽：W2=517mm； 5：竖中梃材质：6063-T5；3.1 竖中梃受荷单元分析(1)竖中梃计算简图的确定： 因为：W1H W2300m时，取Z=300m，当Z350m时，取Z=350m，当Z400m时，取Z=400m，当Z450m时，取Z=450m，当Z30m时，取Z=30m；对于B类地形，98.2m高度处风压高度变化系数： z=1.000(Z/10)0.32=2.0772 s1：局部风压体型系数； 按建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006年

16、版)第7.3.3条：验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数s1： 一、外表面 1.正压区 按表7.3.1采用； 2.负压区 - 对墙面， 取-1.0 - 对墙角边， 取-1.8 二、内表面 对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。 本计算点为大面位置。 参JGJ102-2003第5.3.2条文说明：风荷载在建筑物表面分布是不均匀的，在檐口附近、边角部位较大。根据风洞试验结果和国外的有关资料，在上述区域风吸力系数可取-1.8，其余墙面可考虑-1.0，由于围护结构有开启的可能，所以还应考虑室内压-0.2。对无开启的结构，建筑结构荷载规范条文说明第7.3.3条

17、指出“对封闭建筑物，考虑到建筑物内实际存在的个别洞口和缝隙，以及机械通风等因素，室内可能存在正负不同的气压，参照国外规范，大多取(0.2-0.25)的压力系数，现取0.2”。即不论有无开启扇，均要考虑内表面的局部体型系数。 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=10

18、m2； 当A1m2时，取A=1m2； s1(10)=0.8s1(1) w0：基本风压值(MPa)，根据现行GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，按重现期50年，广州地区取0.0005MPa；2.2 计算杆件时的风荷载标准值 计算杆件时的构件从属面积： A=0.5172.05=1.05985m2 LogA=0.025 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =0.995 s1=0.995+0.2 =1.195 wk=gzzs1w0 =1.50752.07721.1950.0005 =0.001871MPa 2.3 计算玻璃时的风荷载标准值 计算玻璃时的构件从属面积： A=1.47