鋁合金窗計算書.doc

北京嘉寓門窗幕墻工程股份有限公司 門窗計算書天津博軒園門窗計算書工程名稱： 天津博軒園鋁合金門窗工程 工程地點： 天津河西區(qū)大沽南路 總層數(shù)： 34層 建筑高度: 108.500m門窗高度： 99.000m設(shè)計計算基本參數(shù)：1、 天津50年一遇基本風壓：0.55kN/m22、 天津50年一遇基本雪壓：0.35kN/m23、 地面粗糙度類別：C類4、 地震設(shè)防烈度： 7度5、 建筑耐久年限： 50年6、 本結(jié)構(gòu)計算過程均遵循如下規(guī)范及標準：7、 業(yè)主提供的工程建筑施工圖紙及招標文件建筑設(shè)計防火規(guī)范(2001版)GBJ16-1987夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準JGJ134-2001采光通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范GB50019-2003民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范GB50176-1993民用建筑節(jié)能設(shè)計標準JGJ26-1995民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范GBJ118-1988民用建筑室內(nèi)污染控制規(guī)范GB50325-20012.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計類：建筑結(jié)構(gòu)制圖標準GB/T50105-2001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011-2001建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準GB50068-2001鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB 50429-2007中國地震烈度表GB/T17742-1999地震震級的規(guī)定GB/T17740-1999建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011-20012.4 門窗設(shè)計類：鋁合金門GB/T8478-2003鋁合金窗GB/T8479-2003集成型鋁合金門窗JG/T173-2005建筑門窗五金件 傳動機構(gòu)用執(zhí)手JG/T124-2007建筑門窗五金件 合頁（鉸鏈）JG/T125-2007建筑門窗五金件 傳動鎖閉器JG/T126-2007建筑門窗五金件 滑撐JG/T127-2007建筑門窗五金件 撐擋JG/T128-2007建筑門窗五金件 滑輪JG/T129-2007建筑門窗五金件 單點鎖閉器JG/T130-2007建筑門窗五金件通用要求JG/T212-2007建筑門窗五金件旋壓執(zhí)手JG/T213-2007建筑門窗五金件插銷JG/T214-2007建筑門窗五金件多點鎖閉器JG/T215-2007平開鋁合金窗把手QB/T3886-1999鋁合金撐擋QB/T3887-1999鋁合金窗不銹鋼滑撐QB/T3888-1999鋁合金門窗拉手QB/T3889-1999鋁合金窗鎖QB/T3900-1999鋁合金門鎖QB/T3901-1999住宅建筑門窗應(yīng)用技術(shù)規(guī)范DB-79-2004事物特性表鉸鏈與門窗合頁QB/T1496-1992鋁合金門窗工程設(shè)計、施工及驗收規(guī)范DBJ1530-20022.5 施工管理類：建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范建筑機械使用安全技術(shù)規(guī)程施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范門窗安裝工程施工操作規(guī)程YSJ408-19892.6 檢測驗收類：建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準GB50300-2001建筑裝飾裝修工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50210-2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50205-2001建筑外窗氣密、水密、抗風壓性能現(xiàn)場檢測方法JG/T211-2007建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級及檢測方法GB7106-2008建筑外窗保溫性能分級及檢測方法GB/T8484-2008建筑外窗空氣隔聲性能分級及檢測方法GB/T8485-2008建筑外窗采光性能分級及檢測方法GB/T11976-2002建筑防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范GB50212-91建筑防腐蝕工程質(zhì)量檢驗評定標準GB50224-952.7 鋁型材類：鋁合金建筑型材GB/T5237-2004鋁合金建筑型材 基材GB/T5237.1-2004鋁合金建筑型材 粉末漆噴涂型材GB/T5237.4-2004鋁合金建筑型材 氟碳漆噴涂型材GB/T5237.5-20042.8 玻璃類：浮法玻璃GB11614-1999鋼化玻璃GB/T9963-1998中空玻璃GB/T11944-2002吸熱玻璃JC/T536-1994建筑安全玻璃管理規(guī)定20032116號建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程FGF113-2003建筑用安全玻璃 防火玻璃GB15763.1-2001夾層玻璃GB9962-1999鍍膜玻璃 第一部分 陽光控制鍍膜玻璃GB/T18915.1-20022.9 鋼材類：碳素結(jié)構(gòu)鋼GB/T700-1988優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼GB/T699-1999碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋鋼帶GB716結(jié)構(gòu)用冷彎空心型鋼尺寸、外形、重量及允許偏差GB/T6728-20022.10 膠、橡膠及塑料制品類：硅酮建筑密封膠GB/T14683-2003中空玻璃用彈性密封膠JC/T486-2001工業(yè)用橡膠板GB/T5574-1994代表窗1-5號樓C2319一、門窗承受荷載計算:風荷載標準值計算:本設(shè)計按50年一遇風壓計算Wk: 作用在門窗上的風荷載的標準值(kN/m2)Wk=zzsWo(GB50009-2001)Wo: 50年一遇的最大風壓:Wo=0.500kN/m2根據(jù)現(xiàn)行GB50009-2001取定gz: 高度60.0m處的陣風系數(shù)(按C地區(qū)計算):z: 高度z處的風壓高度變化系數(shù)(按C地區(qū)計算):s: 風荷載體型系數(shù):s=1.0f=0.734(Z/10)(-0.22)=0.734(60.0/10)(-0.22)=0.4949gz=0.85(1+2f)=0.85(1+20.4949)=1.6913z=0.616(Z/10)0.44=0.616(60.0/10)0.44=1.3551Wk=gzzsWo=1.69131.35511.0500/1000=1.031kN/m2二、玻璃的選用與校核:本工程選用玻璃種類為:鋼化玻璃(1) 校核部位玻璃面積:B: 玻璃分格寬:1mB: 玻璃分格高:1.9mA: 玻璃板塊面積:A=BH=1,000.001,900.00=1.900m2(2) 玻璃厚度選取:Wk:風荷載標準值A(chǔ): 玻璃板塊面積:1.900m2試算:標高為:60.0m處玻璃試算:Wk:標高為60.0m處風荷載標準值:1.031kN/m2C=1.4WkA10/3/K3=1.41.0311.90010/3/1.5=6.094T=2(1+C)0.5-2=2(1+6.094)0.5-2=3.3mm玻璃選取厚度為: 3.3mm(3) 玻璃的強度計算:校核依據(jù): fg=84N/mm2q: 玻璃所受風荷載標準值1.031kN/m2a: 玻璃短邊邊長: 1mb: 玻璃長邊邊長: 1.9mt: 玻璃厚度5mm: 玻璃板面跨中彎曲系數(shù), 按邊長比a/b查出(b為長邊邊長)查GJG102表5.4.1得:0.0965w: 玻璃所受應(yīng)力:N/mm2w=61.4qa21000/(1.2t)2=60.09651.41.0311.0021000/(1.25)2=23.221N/mm2w=23.221N/mm2=84N/mm2玻璃的強度滿足!三、門窗豎向受力構(gòu)件計算:(1)風荷載作用下受力構(gòu)件彎矩的計算Wk:風荷載標準值:1.031kN/m2Mw:風荷載作用下受力構(gòu)件的總彎矩標準值(kNm)Hsk:受力構(gòu)件受荷單元高:1.9mWsk1:受力構(gòu)件第一受荷單元寬:.5mWsk2:受力構(gòu)件第二受荷單元寬:1mqsk1:受力構(gòu)件在第一受荷單元作用下風荷載線分布最大荷載集度標準值(kN/m)qsk2:受力構(gòu)件在第二受荷單元作用下風荷載線分布最大荷載集度標準值(kN/m)Mw1:受力構(gòu)件在第一受荷單元作用下的彎矩(kNm)Mw2:受力構(gòu)件在第二受荷單元作用下的彎矩(kNm)qsk1=WkWsk1/2=1.031.5/2=0.258kN/mBa:中間變量,為受荷單元短邊的一半(m)Ba = Wsk1/2=.25mMw1=(qsk1Hsk2)(3-4Ba2/Hsk2)/24=(0.2581.9002)(3-4.252/1.92)/24=0.114kNmqsk2=WkWsk2/2=1.0311/2=0.516kN/mBa:中間變量,為受荷單元短邊的一半(m)Ba = Wsk2/2=.5mMw2=(qsk2Hsk2)(3-4Ba2/Hsk2)/24=(0.5161.9002)(3-4.52/1.92)/24=0.211kNmMw=Mw1+Mw2=0.114+0.211=0.325kNm(2)風荷載作用下受力構(gòu)件剪力的計算(kN)Qwk:風荷載作用下剪力標準值(kN)Qw1:受力構(gòu)件在第一受荷單元作用下受到的剪力Qw2:受力構(gòu)件在第二受荷單元作用下受到的剪力Qw1=qsk1(Hsk+(Hsk-2Ba)/2/2=0.258(1.9+(1.9-2.25)/2/2=0.213kN)Qw2=qsk2(Hsk+(Hsk-2Ba)/2/2=0.516(1.9+(1.9-2.5)/2/2=0.361kN)Qwk=Qw1+Qw2=0.213+0.361=.57349375kN(3)桿件抗彎矩預(yù)選值的計算(cm3)W: 桿件抗彎矩預(yù)選值(cm3)W=1.4Mw103/84.2=1.40.325103/84.2=5.400cm3(4)選用型材的截面特性:選用型材類別:鋁合金型材選用型材號:D5610-1型材強度設(shè)計值: fa=85.5N/mm2型材彈性模量: E=70000N/mm2X軸慣性矩: Ix=20.44cm4X軸抵抗矩: Wx=11.251cm3型材抗剪強度設(shè)計值: =46.6kN型材計算校核處壁厚: t=1.4mm型材截面面積矩: Ss=3.274cm3(5)型材的強度計算:校核依據(jù): 1.4Mw/Wfa=85.5N/mm2=1.4Mw103/Wx=1.40.325103/11.251=40.412N/mm2=40.412fa=85.5桿件強度滿足!(6)桿件抗剪計算:校核依據(jù): max=46.6KNQwk:風荷載作用下剪力標準值(kN)Q:風荷載作用下剪力設(shè)計值(kN)Q=1.4Qwk=1.40.573=0.803kN(7)桿件剪應(yīng)力: 桿件剪應(yīng)力Ss:桿件型材截面面積矩:3.274cm3Ix:桿件型材截面慣性矩:20.44cm4t: 桿件壁厚:1.4mm=QSs100/Ix/t=0.8033.274100/20.44/1.4=9.186N/mm2=9.186=46.6桿件抗剪強度可以滿足!(8)桿件剛度的計算:校核依據(jù):UmaxU=20mm 且 Du1/130U:桿件最大撓度(mm)U1:受力構(gòu)件在扇框位置第一受荷單元作用下的最大撓度(mm)U2:受力構(gòu)件在扇框位置第二受荷單元作用下的最大撓度(mm)Du: 桿件最大撓度與其長度比值Hsk: 桿件長度:1.9m第一受荷單元作用下的最大撓度計算:C=(25/8)-5(Ba2/Hsk2)+2(Ba4/Hsk4)=(25/8)-5(.252/1.92)+2(.254/1.94)=3.039U1=qsk1Hsk4108C/(240EIx)=0.2581.941083.039/(2407000020.44)=2.973mm第二受荷單元作用下的最大撓度計算:C=(25/8)-5(Ba2/Hsk2)+2(Ba4/Hsk4)=(25/8)-5(.52/1.92)+2(.54/1.94)=2.788U1=qsk2Hsk4108C/(240EIx)=0.5161.941082.788/(2407000020.44)=5.455mmU=U1+U2=2.973+5.455=8.428mmDu=U/Hsk/1000=8.428/1.9/1000=0.0044Du=0.004=1/130=0.008并且Umax=8.428=20mm撓度可以滿足要求!代表窗9號樓C2621一、門窗承受荷載計算:風荷載標準值計算:本設(shè)計按50年一遇風壓計算Wk: 作用在門窗上的風荷載的標準值(kN/m2)Wk=zzsWo(GB50009-2001)Wo: 50年一遇的最大風壓:Wo=0.500kN/m2根據(jù)現(xiàn)行GB50009-2001取定gz: 高度60.0m處的陣風系數(shù)(按C地區(qū)計算):z: 高度z處的風壓高度變化系數(shù)(按C地區(qū)計算):s: 風荷載體型系數(shù):s=1.0f=0.734(Z/10)(-0.22)=0.734(60.0/10)(-0.22)=0.4949gz=0.85(1+2f)=0.85(1+20.4949)=1.6913z=0.616(Z/10)0.44=0.616(60.0/10)0.44=1.3551Wk=gzzsWo=1.69131.35511.0500/1000=1.146kN/m2二、玻璃的選用與校核:本工程選用玻璃種類為:鋼化玻璃(1) 校核部位玻璃面積:B: 玻璃分格寬:1.2mB: 玻璃分格高:1.2mA: 玻璃板塊面積:A=BH=1,200.001,200.00=1.440m2(2) 玻璃厚度選取:Wk:風荷載標準值A(chǔ): 玻璃板塊面積:1.440m2試算:標高為:60.0m處玻璃試算:Wk:標高為60.0m處風荷載標準值:1.146kN/m2C=1.4WkA10/3/K3=1.41.1461.44010/3/1.5=5.134T=2(1+C)0.5-2=2(1+5.134)0.5-2=3.0mm玻璃選取厚度為: 3.0mm(3) 玻璃的強度計算:校核依據(jù): fg=84N/mm2q: 玻璃所受風荷載標準值1.146kN/m2a: 玻璃短邊邊長: 1.2mb: 玻璃長邊邊長: 1.2mt: 玻璃厚度5mm: 玻璃板面跨中彎曲系數(shù), 按邊長比a/b查出(b為長邊邊長)查GJG102表5.4.1得:0.0442w: 玻璃所受應(yīng)力:N/mm2w=61.4qa21000/(1.2t)2=60.04421.41.1461.2021000/(1.25)2=17.019N/mm2w=17.019N/mm2=84N/mm2玻璃的強度滿足!三、門窗豎向受力構(gòu)件計算:(1)風荷載作用下受力構(gòu)件彎矩的計算Wk:風荷載標準值:1.146kN/m2Mw:風荷載作用下受力構(gòu)件的總彎矩標準值(kNm)Hsk:受力構(gòu)件受荷單元高:2.15mWsk1:受力構(gòu)件第一受荷單元寬:.7mWsk2:受力構(gòu)件第二受荷單元寬:1.2mqsk1:受力構(gòu)件在第一受荷單元作用下風荷載線分布最大荷載集度標準值(kN/m)qsk2:受力構(gòu)件在第二受荷單元作用下風荷載線分布最大荷載集度標準值(kN/m)Mw1:受力構(gòu)件在第一受荷單元作用下的彎矩(kNm)Mw2:受力構(gòu)件在第二受荷單元作用下的彎矩(kNm)qsk1=WkWsk1/2=1.146.7/2=0.401kN/mBa:中間變量,為受荷單元短邊的一半(m)Ba = Wsk1/2=.35mMw1=(qsk1Hsk2)(3-4Ba2/Hsk2)/24=(0.4012.1502)(3-4.352/2.152)/24=0.224kNmqsk2=WkWsk2/2=1.1461.2/2=0.688kN/mBa:中間變量,為受荷單元短邊的一半(m)Ba = Wsk2/2=.6mMw2=(qsk2Hsk2)(3-4Ba2/Hsk2)/24=(0.6882.1502)(3-4.62/2.152)/24=0.356kNmMw=Mw1+Mw2=0.224+0.356=0.580kNm(2)風荷載作用下受力構(gòu)件剪力的計算(kN)Qwk:風荷載作用下剪力標準值(kN)Qw1:受力構(gòu)件在第一受荷單元作用下受到的剪力Qw2:受力構(gòu)件在第二受荷單元作用下受到的剪力Qw1=qsk1(Hsk+(Hsk-2Ba)/2/2=0.401(2.15+(2.15-2.35)/2/2=0.361kN)Qw2=qsk2(Hsk+(Hsk-2Ba)/2/2=0.688(2.15+(2.15-2.6)/2/2=0.533kN)Qwk=Qw1+Qw2=0.361+0.533=.89388kN(3)桿件抗彎矩預(yù)選值的計算(cm3)W: 桿件抗彎矩預(yù)選值(cm3)W=1.4Mw103/84.2=1.40.580103/84.2=9.637cm3(4)選用型材的截面特性:選用型材類別:鋁合金型材選用型材號:5610-2型材強度設(shè)計值: fa=85.5N/mm2型材彈性模量: E=70000N/mm2X軸慣性矩: Ix=20.44cm4X軸抵抗矩: Wx=11.44cm3型材抗剪強度設(shè)計值: =46.6kN型材計算校核處壁厚: t=1.4mm型材截面面積矩: Ss=3.274cm3(5)型材的強度計算:校核依據(jù): 1.4Mw/Wfa=85.5N/mm2=1.4Mw103/Wx=1.40.580103/11.44=70.932N/mm2=70.932fa=85.5桿件強度滿足!(6)桿件抗剪計算:校核依據(jù): max=46.6KNQwk: