门窗设计计算书.docx

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门窗设计计算书门窗设计计算书门窗设计计算书门窗设计计算书11计算引用的规范、标准及资料计算引用的规范、标准及资料11.1幕墙设计规范：

幕墙设计规范：

铝合金结构设计规范GB50429-2007玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003建筑玻璃应用技术规程JGJ113-2003建筑幕墙GB/T21086-2007金属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-200111.2建筑设计规范：

建筑设计规范：

地震震级的规定GB/T17740-1999钢结构防火涂料GB14907-2002钢结构设计规范GB50017-2003高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002高层民用建筑设计防火规范GB50045-95（2005年版）高处作业吊蓝GB19155-2003工程抗震术语标准JGJ/T97-95混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2004混凝土结构设计规范GB50010-2002混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓JG160-2004建筑表面用有机硅防水剂JC/T902-2002建筑材料放射性核素限量GB6566-2001建筑防火封堵应用技术规程CECS154：

2003建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008建筑工程预应力施工规程CECS180：

2005建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006年版、局部修订）建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001建筑抗震设计规范GB50011-2001（2008年版）建筑设计防火规范GB50016-2006建筑物防雷设计规范GB50057-94（2000年版）冷弯薄壁型钢结构设计规范GB50018-2002民用建筑设计通则GB50352-200511.3铝材规范：

铝材规范：

变形铝及铝合金化学成份GB/T3190-2008建筑用隔热铝合金型材-穿条式JG/T175-2005建筑用铝型材、铝板氟碳涂层JG/T133-2000铝合金建筑型材第1部分基材GB5237.1-2008铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材GB5237.2-2008铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材GB5237.3-2008铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材GB5237.4-2008铝合金建筑型材第5部分氟碳漆喷涂型材GB5237.5-2008铝合金建筑型材第6部分隔热型材GB5237.6-2004铝及铝合金彩色涂层板、带材YS/T431-2000一般工业用铝及铝合金板、带材GB/T3880.13-2006铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求YS/T437-2000有色电泳涂漆铝合金建筑型材YS/T459-200311.4玻璃规范：

玻璃规范：

镀膜玻璃第1部分：

阳光控制镀膜玻璃GB/T18915.1-2002镀膜玻璃第2部分：

低辐射镀膜玻璃GB/T18915.2-2002防弹玻璃GB17840-1999浮法玻璃GB11614-1999夹层玻璃GB/T9962-1999建筑用安全玻璃第2部分：

钢化玻璃GB15763.2-2005建筑用安全玻璃防火玻璃GB15763.1-2001幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃GB17841-2008普通平板玻璃GB4871-1995热弯玻璃JC/T915-2003压花玻璃JC/T511-2002中空玻璃GB/T11944-2002着色玻璃GB/T18701-200211.5钢材规范：

钢材规范：

建筑结构用冷弯矩形钢管JG/T178-2005不锈钢小直径无缝钢管GB/T3090-2000擦窗机GB19154-2003彩色涂层钢板和钢带GB/T12754-2006低合金钢焊条GB/T5118-1995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/T0961997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/T3094-2000碳钢焊条GB/T5117-1999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/T699-199911.6胶类及密封材料规范：

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干挂石材幕墙用环氧胶粘剂JC887-2001工业用橡胶板GB/T5574-1994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/T13477.120-2002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建筑用硬质塑料隔热条JG/T174-2005建筑装饰用天然石材防护剂JC/T973-2005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/T529-1999石材用建筑密封胶JC/T883-2001橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法GB/T531-1999修补用天然橡胶胶粘剂HG/T3318-2002中空玻璃用弹性密封胶JC/T486-2001中空玻璃用丁基热熔密封胶JC/T914-200311.7门窗及五金件规范：

门窗及五金件规范：

封闭型沉头抽芯铆钉GB/T12616-2004封闭型平圆头抽芯铆钉GB/T12615-2004紧固件螺栓和螺钉GB/T5277-1985紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母GB/T3103.1-2002紧固件机械性能不锈钢螺母GB/T3098.15-2000紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱GB/T3098.6-2000紧固件机械性能抽芯铆钉GB/T3098.19-2004紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹GB/T3098.2-2000紧固件机械性能螺母、细牙螺纹GB/T3098.4-2000紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱GB/T3098.1-2000紧固件机械性能自攻螺钉GB/T3098.5-2000紧固件术语盲铆钉GB/T3099-2004铝合金门窗GB/T8478-2008螺纹紧固件应力截面积和承载面积GB/T16823.1-1997十字槽盘头螺钉GB/T818-2000地弹簧QB/T2697-2005铝合金门插锁QB/T3885-1999平开铝合金窗把手QB/T3886-1999铝合金撑挡QB/T3887-1999铝合金窗不锈钢滑撑QB/T3888-1999铝合金门窗拉手QB/T3889-1999铝合金窗锁QB/T3900-1999铝合金门锁QB/T3901-1999推拉铝合金门用滑轮QB/T3902-1999闭合器QB/T3893-1999外装门锁QB/T2473-2000弹子插芯门锁GB/T2474-2000叶片门锁QB/T2475-2000球型门锁QB/T2476-2000铜合金铸件GB/T13819-1992锌合压铸件GB/T13821-1992铝合金压铸件GB/T15114-1994铸件尺寸公差与机械加工余量QB/T6414-1999建筑门窗五金件插销JG214-2007建筑门窗五金件传动机构用执手JG124-2007建筑门窗五金件旋压执手JG213-2007建筑门窗五金件合页（铰链）JG125-2007建筑门窗五金件传动锁闭器JG126-2007建筑门窗五金件滑撑JG127-2007建筑门窗五金件滑轮JG129-2007建筑门窗五金件多点锁闭器JG215-2007建筑门窗五金件撑挡JG128-2007建筑门窗五金件通用要求JG212-2007建筑门窗五金件单点锁闭器JG130-2007建筑门窗内平开下悬五金系统JG168-2004钢塑共挤门窗JG207-2007电动采光排烟窗JG189-200611.8相关物理性能等级测试方法：

相关物理性能等级测试方法：

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GB50204-2002建筑防水材料老化试验方法GB/T18244-2000建筑外门窗保温性能分级及检测方法GB/T8484-2008建筑外窗采光性能分级及检测方法GB/T11976-2002建筑门窗空气隔声性能分级及检测方法GB/T8485-2008建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法GB/T7106-2008建筑装饰装修工程施工质量验收规范GB50210-2001金属材料室温拉伸试验方法GB/T228-200211.9建筑结构静力计算手册建筑结构静力计算手册（第二版第二版）11.10土建图纸：

土建图纸：

12基本参数基本参数12.1门窗所在地区：

门窗所在地区：

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：

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；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：

计算点标高：

47m；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：

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：

=1.0514.3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）；E：

动力放大系数，取5.0；max：

水平地震影响系数最大值，取0.16；Gk：

构件的重力荷载标准值（N），（含面板和框架）；A：

门窗构件的面积（mm2）；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）；H：

竖中梃的跨度（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）；wwk：

风荷载标准值（MPa）；W2：

门窗竖中梃右单元宽度（mm）；H：

竖中梃的跨度（mm）；qwk2=wwkW2/2=0.0012671500/2=0.95N/mmqw2=1.4qwk2=1.40.95=1.33N/mmqEAk：

垂直于幕墙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，取0.16；Gk：

构件的重力荷载标准值（N），（含面板和框架）；A：

门窗构件的面积（mm2）；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）；W2：

右受荷单元宽（mm）；H：

竖中梃的跨度（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）；用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合：

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）；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）；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