门窗设计计算书Word文档格式.docx

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舟山地区；

12.2地面粗糙度分类等级：

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A类地形考虑。

13门窗承受荷载计算门窗承受荷载计算13.1计算依据：

计算依据：

按建筑结构荷载规范（GB50009-2001）计算：

wk=gzzs1w07.1.1-2GB50009-20012006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：

47m；

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）-0.12B类场地：

gz=0.89（1+2f）其中：

f=0.5（Z/10）-0.16C类场地：

gz=0.85（1+2f）其中：

f=0.734（Z/10）-0.22D类场地：

gz=0.80（1+2f）其中：

f=1.2248（Z/10）-0.3对于A类地形，47m高度处瞬时风压的阵风系数：

gz=0.92（1+2（0.387（Z/10）-0.12）=1.5114z：

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A类地形，47m高度处风压高度变化系数：

z=1.379（Z/10）0.24=1.9993s1：

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。

由于大部分门窗都有开启，按5.3.2JGJ102-2003条文说明，门窗结构一般的体型系数取1.2（大面区域）、2.0（转角区域）。

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【s1

（1）X0.8】，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），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，北京地区取0.00085MPa；

13.2计算杆件时的风荷载标准值：

计算杆件时的风荷载标准值：

wk=gzzs1w0=1.51141.999310.00085=0.002568MPa13.3计算玻璃时的风荷载标准值：

计算玻璃时的风荷载标准值：

wk=gzzs1w0=1.51141.999310.00085=0.002568MPa13.4垂直于门窗平面的分布水平地震作用标准值：

垂直于门窗平面的分布水平地震作用标准值：

qEAk=EmaxGk/A5.3.4JGJ102-2003qEAk：

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）；

13.5作用效应组合：

作用效应组合：

荷载和作用效应按下式进行组合：

S=GSGk+wwSwk+EESEk5.4.1JGJ102-2003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；

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：

1.3；

进行挠度计算时；

1.0；

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；

wk=gzzs1w0=1.51141.999310.00085=0.002568MPa14门窗竖中梃计算门窗竖中梃计算基本参数：

1：

2：

力学模型：

单跨简支梁；

3：

竖中梃跨度：

H=1600mm；

4：

竖中梃左受荷单元宽：

W1=600mm；

竖中梃右受荷单元宽：

W2=1500mm；

14.1竖中梃计算简图的确定：

竖中梃计算简图的确定：

因为：

W1HW2H所以，左受荷单元作用在竖中梃上是梯形荷载；

右受荷单元作用在竖中梃上是梯形荷载。

14.2选用竖中梃材料的截面特性：

选用竖中梃材料的截面特性：

（1）外框参数：

选用型材号：

50系列外框的抗弯强度设计值：

fa=90MPa外框的抗剪强度设计值：

a=55MPa外框弹性模量：

Ea=70000MPa外框绕X轴惯性矩：

Iax=154440mm4外框绕Y轴惯性矩：

Iay=18930mm4外框绕X轴净截面抵抗矩：

Wanx1=4013mm3外框绕X轴净截面抵抗矩：

Wanx2=5824mm3外框净截面面积：

Aan=385.8mm2外框截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：

tax=3mm外框受力面对中性轴的面积矩：

Sax=3299mm3塑性发展系数：

对于非铝合金龙骨，参照JGJ133或JGJ102规范,取1.05；

对于铝合金龙骨，参照最新铝合金结构设计规范GB50429-2007，取1.00；

此处取：

=1.00

（2）内框参数：

选用内框号：

5内框的抗弯强度设计值：

fs=215MPa内框的抗剪强度设计值：

s=125MPa内框弹性模量：

Es=206000MPa内框绕X轴惯性矩：

Isx=260000mm4内框绕Y轴惯性矩：

Isy=83000mm4内框绕X轴净截面抵抗矩：

Wsnx1=10400mm3内框净截面面积：

Asn=692.8mm2内框截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：

tsx=4.5mm内框受力面对中性轴的面积矩：

Ssx=6400mm3塑性发展系数：

=1.0514.3风荷载作用的线荷载集度：

风荷载作用的线荷载集度：

（1）左单元荷载线荷载集度分析：

qwk1：

左单元在风荷载作用下的线荷载集度标准值（N/mm）；

qw1：

左单元在风荷载作用下的线荷载集度设计值（N/mm）；

wwk：

风荷载标准值（MPa）；

Ww1：

门窗竖中梃左单元宽度（mm）；

H：

竖中梃的跨度（mm）；

qwk1=wwkW1/2=0.001267600/2=0.38N/mmqw1=1.4qwk1=1.40.38=0.532N/mmqEAk：

垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值（MPa）；

动力放大系数，取5.0；

水平地震影响系数最大值，取0.16；

构件的重力荷载标准值（N），（含面板和框架）；

qEAk=EmaxGk/A5.3.4JGJ102-2003=5.00.160.0005=0.0004MPaqEk1：

左受荷单元水平地震作用线荷载集度标准值（N/mm）；

W1：

左受荷单元宽（mm）；

qEk=qEAkW1/2=0.0004600/2=0.12N/mmqE1：

左受荷单元水平地震作用线荷载集度设计值（N/mm）；

qE1=1.3qEk1=1.30.12=0.156N/mmqk1：

左受荷单元受水平作用组合线荷载集度标准值（N/mm）；

q1：

左受荷单元受水平作用组合线荷载集度设计值（N/mm）；

用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合：

5.4.1JGJ102-2003q1=qw1+0.5qE1=0.532+0.50.156=0.61N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值：

5.4.1JGJ102-2003qk1=qwk1=0.38N/mm

（2）右单元荷载线荷载集度分析：

qwk2：

在右单元的风荷载作用下的线荷载集度标准值（N/mm）；

qw2：

在右单元的风荷载作用下的线荷载集度设计值（N/mm）；

W2：

门窗竖中梃右单元宽度（mm）；

qwk2=wwkW2/2=0.0012671500/2=0.95N/mmqw2=1.4qwk2=1.40.95=1.33N/mmqEAk：

qEAk=EmaxGk/A5.3.4JGJ102-2003=5.00.160.0005=0.0004MPaqEk2：

右受荷单元水平地震作用线荷载集度标准值（N/mm）；

右受荷单元宽（mm）；

qEk2=qEAkW2/2=0.00041500/2=0.3N/mmqE2：

右受荷单元水平地震作用线荷载集度设计值（N/mm）；

qE2=1.3qEk2=1.30.3=0.39N/mmqk2：

右受荷单元受水平作用组合线荷载集度标准值（N/mm）；

q2：

右受荷单元受水平作用组合线荷载集度设计值（N/mm）；

5.4.1JGJ102-2003q2=qw2+0.5qE2=1.33+0.50.39=1.525N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值：

5.4.1JGJ102-2003qk2=qwk2=0.95N/mm14.4门窗竖中梃荷载分配：

门窗竖中梃荷载分配：

按照等挠度原则，进行荷载分配

（1）左单元承受的风荷载作用集度分配：

qak1：

左单元风荷载作用下分布在外框上的线荷载标准值（N/mm）；

qsk1：

左单元风荷载作用下分布在内框上的线荷载标准值（N/mm）；

qa1：

左单元风荷载作用下分布在外框上的线荷载设计值（N/mm）；

qs1：

左单元风荷载作用下分布在内框上的线荷载设计值（N/mm）；

Ea：

外框的弹性模量（MPa）；

Es：

内框的弹性模量（MPa）；

Iax：

外框的绕X轴惯性矩（mm4）；

Isx：

内框的绕X轴惯性矩（mm4）；

qak1=qk1EaIax/（EaIax+EsIsx）=0.3870000154440/（70000154440+206000260000）=0.064N/mmqsk1=qk1EsIsx/（EaIax+EsIsx）=0.38206000260000/（70000154440+206000260000）=0.316N/mmqa1=q1EaIax/（EaIax+EsIsx）=0.6170000154440/（70000154440+206000260000）=0.102N/mmqs1=q1EsIsx/（EaIax+EsIsx）=0.61206000260000/（70000154440+206000260000）=0.508N/mm

（2）右单元承受的风荷载作用集度分配：

qak2：

右单元风荷载作用下分布在外框上的线荷载标准值（N/mm）；

qsk2：

右单元风荷载作用下分布在内框上的线荷载标准值（N/mm）；

qa2：

右单元风荷载作用下分布在外框上的线荷载设计值（N/mm）；

qs2：

右单元风荷载作用下分布在内框上的线荷载设计值（N/mm）；

qak2=qk2EaIax/（EaIax+EsIsx）=0.9570000154440/（70000154440+206000260000）=0.16N/mmqsk2=qk2EsIsx/（EaIax+EsIsx）=0.95206000260000/（70000154440+206000260000）=0.79N/mmqa2=q2EaIax/（EaIax+EsIsx）=1.52570000154440/（70000154440+206000260000）=0.256N/mmqs2=q2EsIsx/（EaIax+EsIsx）=1.525206000260000/（70000154440+206000260000）=1.269N/mm14.5竖中梃在左受荷单元力作用下的受力分析：

竖中梃在左受荷单元力作用下的受力分析：

（1）外框分析：

Ma1：

在左受荷单元力作用下的外框跨中最大弯矩（Nmm）；

Ma1=qa1H2/24（3-（W1/H）2）=0.10216002/24（3-（600/1600）2）=31110NmmVa1：

在左受荷单元力作用下的外框剪力设计值（N）；

Va1=qa1H/2（1-W1/2/H）=66.3N

（2）内框分析：

Ms1：

在左受荷单元力作用下的内框跨中最大弯矩（Nmm）；

Ms1=qs1H2/24（3-（W1/H）2）=0.508