铝合金平开窗计算书Word文档格式.docx
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1.5≤P3＜2.0
2.0≤P3＜2.5
2.5≤P3＜3.0
3.0≤P3＜3.5
6
7
9
3.5≤P3＜4.0
4.0≤P3＜4.5
4.5≤P3＜5.0
P3≥5.0
注：
第
9
级应在分级后同时注明具体检测压力差值。
外门窗在各性能分级指标值风压作用下，主要受力杆件相对（面法线）挠度应符合表9
的规定；
风压作用后，门窗不应出现使用功能障碍和损坏。
9门窗主要受力杆件相对面法线挠度要求
单位为毫米
支承玻璃种类
相对挠度
单层玻璃、夹层玻璃
L/100
中空玻璃
L/150
相对挠度最大值
20
L
为主要受力杆件的支承跨距
2水密能性
外门窗的水密性能分级及指标值应符合表
10
10外门窗水密性能分级
单位为帕
分级指
P
100
P＜150
150
P＜250
3
250
P＜350
4
350
P＜500
500
P＜700
6
≥700
3气密性能
门窗的气密性能分级及指标绝对值应符合表
11
门窗的气密性能即单位开启缝长或单位面积空气渗透量可分为正压和负压下测量
的正值和负值。
门窗气密性能分级
单位开启缝长
分级指标值
q1
（
m
3（m·
h））
4.0≥q1
＞3.5
3.5≥q1
＞3.0
3.0≥q1
＞2.5
2.5≥q1
＞2.0
单位面积
q2
3/
（m
2·
12≥q2
＞10.5
10.5≥q2
＞9.0
9.0≥q2
＞7.5
7
7.5≥q2
＞6.0
8
3/（m·
2.0≥q1
＞1.5
6.0≥q2
＞4.5
1.5≥q1
＞1.0
4.5≥q2
1.0≥q1
＞0.5
3.0≥q2
q1≤0.5
q2≤1.5
门窗试件在标准状态下，压力差为
10Pa
时的单位开启缝长空气渗透量
q1
和单位面积空
气渗透量
q2
不应超过表
中各分级相应的指标值。
4保温性能
门、窗保温性能分级及指标值分别应符合表
12
门窗保温性能分级
单位为瓦每平方米开
标值
K≥5.0
2.5＞K≥
2.0
5.0＞K≥4.0
2.0＞K≥1.6
4.0＞K≥3.5
1.6＞K≥1.3
3.5＞K≥3.0
1.3＞K≥1.1
3.0＞K≥2.5
10
K＜1.1
5空气声隔声性能
门、窗的空气声隔声性能分级及指标值应符合表
13
13门窗的空气声隔声性能分级
外门、外窗的分级指标值
20≤Rw+Ctr＜25
25≤Rw+Ctr＜30
30≤Rw+Ctr＜35
35≤Rw+Ctr＜40
40≤Rw+Ctr＜45
Rw+Ctr≥45
单位为分贝
内门、内窗的分级指标值
20≤Rw+C＜25
25≤Rw+C＜30
30≤Rw+C＜35
35≤Rw+C＜40
40≤Rw+C＜45
Rw+C≥45
用于对建筑内机器、设备噪声源隔声的建筑内门窗，对中低频噪声宜用外门窗的指标值进行
分级；
对中高频噪声仍可采用内门窗的指标值进行分级。
6采光性能（外窗）
外窗采光性能以透光折减系数
Tr
表示，其分级及指标值应符合表
14
14外窗采光性能分级
Tr
0.20≤Tr＜0.30
0.30≤Tr＜0.40
0.40≤Tr＜0.50
0.50≤Tr＜0.60
Tr≥0.60
值大于
0.60
时应给出具体值。
有天然采光要求的外窗，其透光折减系数
不应小于
0.45。
同时有遮阳性能要求的外
窗，应综合考虑遮阳系数的要求确定。
7启闭力
门、窗应在不超过
50N
的启、闭力作用下，能灵活开启和关闭。
8反复启闭性能
窗的反复启闭次数应不少于
万次，启闭无异常，使用无障碍。
一、门窗承受荷载计算
:
标高为
10.0m
处风荷载计算
W0:
基本风压
W0=0.85
kN/m2
β
gz:
高处阵风系数（按
A
类区计算）
gz=1+0.6×
（Z/10）-0.12=1.600
μ
z:
高处风压高度变化系数（按
类区计算）:
（GB50009-2012）
z=1.284×
（Z/10）0.24
=1.284×
（10.0/10）0.24=1.284
sl:
局部风压体型系数
该处局部风压体型系数μ
sl=1.000
风荷载标准值:
Wk=β
gz×
z×
sl×
W0（GB50009-2012）
=1.600×
1.284×
1.000×
0.850
=1.746
风荷载设计值:
W:
风荷载设计值（kN/m2）
γ
w:
风荷载作用效应的分项系数：
1.4
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
3.2.4
规定采用
W=γ
w×
Wk=1.4×
1.746=2.445kN/m2
二、玻璃的选用与校核
1.
玻璃面积:
B:
该处玻璃分格宽:
2.300m
H:
该处玻璃分格高:
A:
该处玻璃板块面积:
A=B×
H
=2.300×
2.300
=5.290m2
2.
该处玻璃板块自重:
GAK:
玻璃板块自重:
选择玻璃是中空玻璃。
玻璃的重力密度为:
25.6（KN/m3）
BT_L中空玻璃内侧玻璃厚度为:
6.000（mm）
BT_w中空玻璃外侧玻璃厚度为:
8.000（mm）
GAK=25.6×
（BT_L+BT_w）/1000
=25.6×
（6.000+8.000）/1000
=0.358KN/m2
3.
玻璃的强度计算:
内侧玻璃校核依据:
σ
≤ｆg=84.000
N/mm2
外侧玻璃校核依据:
Wk:
垂直于玻璃平面的风荷载标准值（N/mm2）
在垂直于玻璃平面的风荷载作用下玻璃截面的最大应力标准值（N/mm2）
θ
参数
η
折减系数，可由参数θ
按
JGJ102-2003
6.1.2-2
采用
a:
玻璃短边边长:
2300.0mm
b:
玻璃长边边长:
m:
玻璃板的弯矩系数,
按边长比
a/b
查
6.1.2-1
得:
m=0.0442
6.1.2-1四边支承玻璃板的弯矩系数
m
a/b0.00
0.25
0.33
0.40
0.50
0.55
0.60
0.65
0.1250
0.1230
0.1180
0.1115
0.1000
0.0934
0.0868
0.0804
a/b0.70
0.75
0.80
0.85
0.90
0.95
1.00
0.0742
0.0683
0.0628
0.0576
0.0528
0.0483
0.0442
Wk1中空玻璃分配到外侧玻璃的风荷载标准值
（N/mm2）
Wk2中空玻璃分配到内侧玻璃的风荷载标准值
Wk1=1.1×
Wk×
BT_w3/（BT_w3+BT_L3）=1.351
（kN/m2）
Wk2=Wk×
BT_L3/（BT_w3+BT_L3）=0.518
在垂直于玻璃平面的风荷载作用下玻璃截面的最大应力标准值计算（N/mm2）
在风荷载作用下外侧玻璃参数θ
=Wk1×
a4/（E×
t4）
=128.19
折减系数，按θ
=0.64
6.1.2-2折减系数η
θ
η
≤5.0
10.0
0.96
20.0
0.92
40.0
0.84
60.0
0.78
80.0
0.73
100.0
0.68
120.0
150.0
200.0
250.0
300.0
350.0
≥400.0
0.61
0.57
0.54
0.52
0.51
在风荷载作用下外侧玻璃最大应力标准值σ
Wk=6×
m×
Wk1×
a2×
/t2
=18.939N/mm
外侧玻璃所受应力:
=1.4×
σ
WK
18.939
=26.514N/mm2
在风荷载作用下内侧玻璃参数θ
=Wk2×
=155.38
=0.61
在风荷载作用下内侧玻璃最大应力标准值σ
Wk2×
=12.229N/mm
内侧玻璃所受应力:
12.229
=17.121N/mm2
外侧玻璃最大应力设计值σ
=26.514N/mm2
<
ｆg=84.000N/mm2
内侧玻璃最大应力设计值σ
=17.121N/mm2
中空玻璃强度满足要求!
4.
中空玻璃的挠度计算:
df:
在风荷载标准值作用下挠度最大值（mm）
D:
玻璃的刚度（N.mm）
te:
玻璃等效厚度
te=0.95×
（Bt_L3+Bt_w3）1/3=8.5mm
ν
泊松比，按
JGJ
102-2003
5.2.9
条采用，取值为
0.20
5.2.9材料的泊松比υ
材料
玻璃
铝合金
υ
0.2
材
料
钢、不锈钢
高强钢丝、钢绞线
0.3
挠度系数:
6.1.2-3
=0.00406
6.1.3
四边支承板的挠度系数μ
a/b
μ
0.00
0.01302
0.01297
0.01282
0.01223
0.01013
0.00940
0.00603
0.00867
0.00547
0.00796
0.00496
0.70
0.00727
0.00449
0.00663
0.00406
=Wk×
te4）
=127.24
D=（E×
te3）/12（1-ν2）
=3901056.19
（N.mm）
df=μ
×
a4×
/D
=32.6
（mm）
由于玻璃的最大挠度
df=32.6mm,小于玻璃短边边长的
60
分之一
38.3
玻璃的挠度满足要求!
三、门窗受力构件计算
（1）风荷载作用下受力构件弯矩的计算
1.746kN/m2
Mw:
风荷载作用下受力构件的总弯矩标准值（kN·
m）
Hsk:
受力构件受荷单元高:
2.400（m）
Wsk1:
受力构件第一受荷单元宽:
0.650（m）
Wsk2:
受力构件第二受荷单元宽:
2.300（m）
qsk1:
受力构件在第一受荷单元作用下风荷载线分布最大荷载集度标准值（kN/m）
qsk2:
受力构件在第二受荷单元作用下风荷载线分布最大荷载集度标准值（kN/m）
Mw1:
受力构件在第一受荷单元作用下的弯矩（kN·
Mw2:
受力构件在第二受荷单元作用下的弯矩（kN·
qsk1=Wk×
Wsk1/2
=1.746×
0.650/2
=0.568（kN/m）
Ba:
中间变量,为受荷单元短边的一半（m）
Ba=Wsk1/2
=0.325m
Mw1=（qsk1×
Hsk2）×
（3-4×
Ba2/Hsk2）/24
=（0.568×
2.4002）×
0.3252/2.4002）/24
=0.399kN·
qsk2=Wk×
Wsk2/2
2.300/2
=2.008（kN/m）
Ba=Wsk2/2
=1.150m
Mw2=（qsk2×
=（2.008×
1.1502/2.4002）/24
=1.003kN·
Mw=Mw1+Mw2
=1.402kN.m
=1401880.6Nmm
（2）风荷载作用下受力构件剪力的计算（kN）
Qwk:
风荷载作用下剪力标准值（kN）
Qw1:
受力构件在第一受荷单元作用下受到的剪力
Qw2:
受力构件在第二受荷单元作用下受到的剪力
Qw1=qsk1×
（Hsk+（Hsk-2×
Ba））/2/2
=0.568×
（2.400+（2.400-2×
0.325））/2/2
=0.589kN
Qw2=qsk2×
=2.008×
1.150））/2/2
=1.255kN
Qwk=Qw1+Qw2
=1.844kN
（3）选用型材的截面特性:
11
竖向杆件选用隔热型材。
型材强度设计值:
抗拉、抗压
85.5N/mm2
型材弹性模量:
E=70000.00N/mm2
竖向杆件型材毛截面对
X
轴惯性矩:
Ix=1627134.000mm4
竖向杆件型材对
x
轴的有效净截面模量:
Wenx=54237.800mm3
竖向杆件型材有效净截面积:
Aen=188.450mm2
截面塑性发展系数:
x=1.00
（4）竖向杆件强度计算
校核依据:
1.4×
Mx/（γ
x×
Wenx）+1.2×
My/（γ
y×
Weny）≤fa=85.5N/mm2
8.1.1）
（GB
50429-2007
竖向杆件计算强度（N/mm2）
Mx,My:
同一截面处绕截面主轴
轴和
y
轴的弯矩:
Mx=Mw=1401880.563Nmm,My=0Nmm
Wenx,Weny:
对
轴的有效净截面模量,同时考虑局部屈曲、焊接热影响区以及截面
孔洞的影响:
x:
Weny）（GB
50429-2007
12
Mx/（γx×
Wenx）
1401880.563/（1.00×
54237.800）
=36.186N/mm2
36.186N/mm2
fa=85.5N/mm2
竖向杆件强度可以满足
（5）杆件刚度的计算:
Umax≤20mm
且
Umax/L≤1/150
U:
杆件最大挠度（mm）
U1:
受力构件在扇框位置第一受荷单元作用下的最大挠度（mm）
U2:
受力构件在扇框位置第二受荷单元作用下的最大挠度（mm）
=0.568
=0.650/2
=0.325
C=（25/8）-5×
（Ba2/Hsk2）+2×
（Ba4/Hsk4）
=3.034
U1=qsk1×
Hsk4×
108×
C/（240×
E×
Ix）
2.4004×
3.034/（240×
70000×
162.713）
=2.090
=2.008
=1.150
13
=2.082
U2=qsk2×
2.082/（240×
=5.076
U=U1+U2
=2.090+5.076
=7.165mm
Du:
杆件最大挠度与其长度比值:
杆件长度:
2.400m
Du=U/Hsk/1000
=7.165/2.400/1000
=1/335
U=7.165mm
20mm
Du
1/150
挠度可以满足要求!
14
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