铝合金门窗计算书1.3

'建发花园四期铝合金门窗结构计算 门窗设计计算书设计：校对：审核：批准：浙江亚厦幕墙有限公司二〇〇八年一月 目录窗高1.5米标高38.7米门窗设计计算书1一、计算引用的规范、标准及资料11.建筑设计规范：12.玻璃规范：13.钢材规范：24.胶类及密封材料规范：25.门窗及五金件规范：26.《建筑结构静力计算手册》(第二版)37.土建图纸：3二、基本参数31.门窗所在地区：32.地面粗糙度分类等级：3三、门窗承受荷载计算3四、门窗玻璃的选用与校核41.玻璃板块荷载计算：52.玻璃的强度计算：53.玻璃最大挠度校核：7五、门窗竖中挺计算71.竖中挺计算简图的确定：72.选用竖中挺材料的截面特性：83.风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)：84.门窗竖中挺荷载分配：95.竖中挺在左受荷单元力作用下的受力分析：106.竖中挺在右受荷单元力作用下的受力分析：107.竖中挺的抗弯强度计算：108.竖中挺的挠度计算：119.竖中挺的抗剪计算：12窗高1.5米标高78米门窗设计计算书12一、计算引用的规范、标准及资料121.建筑设计规范：122.玻璃规范：133.钢材规范：134.胶类及密封材料规范：145.门窗及五金件规范：146.《建筑结构静力计算手册》(第二版)157.土建图纸：15二、基本参数151.门窗所在地区：152.地面粗糙度分类等级：15三、门窗承受荷载计算15 四、门窗玻璃的选用与校核161.玻璃板块荷载计算：162.玻璃的强度计算：173.玻璃最大挠度校核：18五、门窗竖中挺计算191.竖中挺计算简图的确定：192.选用竖中挺材料的截面特性：193.风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)：204.门窗竖中挺荷载分配：205.竖中挺在左受荷单元力作用下的受力分析：216.竖中挺在右受荷单元力作用下的受力分析：217.竖中挺的抗弯强度计算：228.竖中挺的挠度计算：229.竖中挺的抗剪计算：23窗高1.95米标高78米门窗设计计算书24一、计算引用的规范、标准及资料241.建筑设计规范：242.玻璃规范：243.钢材规范：254.胶类及密封材料规范：255.门窗及五金件规范：256.《建筑结构静力计算手册》(第二版)267.土建图纸：26二、基本参数261.门窗所在地区：262.地面粗糙度分类等级：26三、门窗承受荷载计算26四、门窗玻璃的选用与校核271.玻璃板块荷载计算：282.玻璃的强度计算：283.玻璃最大挠度校核：30五、门窗竖中挺计算301.竖中挺计算简图的确定：302.选用竖中挺材料的截面特性：313.风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)：314.门窗竖中挺荷载分配：325.竖中挺在左受荷单元力作用下的受力分析：336.竖中挺在右受荷单元力作用下的受力分析：337.竖中挺的抗弯强度计算：338.竖中挺的挠度计算：349.竖中挺的抗剪计算：35窗高2.45米标高3.05米门窗设计计算书35一、计算引用的规范、标准及资料351.建筑设计规范：352.玻璃规范：36 3.钢材规范：364.胶类及密封材料规范：375.门窗及五金件规范：376.《建筑结构静力计算手册》(第二版)387.土建图纸：38二、基本参数381.门窗所在地区：382.地面粗糙度分类等级：38三、门窗承受荷载计算38四、门窗玻璃的选用与校核391.玻璃的强度计算：392.玻璃最大挠度校核：40五、门窗竖中挺计算401.竖中挺计算简图的确定：412.选用竖中挺材料的截面特性：413.风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)：414.门窗竖中挺荷载分配：425.竖中挺在左受荷单元力作用下的受力分析：436.竖中挺在右受荷单元力作用下的受力分析：437.竖中挺的抗弯强度计算：448.竖中挺的挠度计算：449.竖中挺的抗剪计算：45窗高3米标高7.15米门窗设计计算书45一、计算引用的规范、标准及资料451.建筑设计规范：452.玻璃规范：463.钢材规范：464.胶类及密封材料规范：475.门窗及五金件规范：476.《建筑结构静力计算手册》(第二版)487.土建图纸：48二、基本参数481.门窗所在地区：482.地面粗糙度分类等级：48三、门窗承受荷载计算48四、门窗玻璃的选用与校核491.玻璃的强度计算：492.玻璃最大挠度校核：50五、门窗竖中挺计算501.竖中挺计算简图的确定：512.选用竖中挺材料的截面特性：513.风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)：514.门窗竖中挺荷载分配：525.竖中挺在左受荷单元力作用下的受力分析：536.竖中挺在右受荷单元力作用下的受力分析：53 7.竖中挺的抗弯强度计算：548.竖中挺的挠度计算：549.竖中挺的抗剪计算：55窗高6.18米标高78米门窗设计计算书55一、计算引用的规范、标准及资料551.建筑设计规范：562.玻璃规范：563.钢材规范：564.胶类及密封材料规范：575.门窗及五金件规范：576.《建筑结构静力计算手册》(第二版)587.土建图纸：58二、基本参数581.门窗所在地区：582.地面粗糙度分类等级：583.抗震烈度：58三、门窗承受荷载计算581.风荷载标准值计算：582.垂直于门窗平面的分布水平地震作用标准值：593.作用效应组合：59四、门窗立柱计算601.立柱型材选材计算：602.确定材料的截面参数：613.选用立柱型材的截面特性：624.立柱的抗弯强度计算：635.立柱的挠度计算：636.立柱的抗剪计算：63五、门窗横梁计算641.横梁型材选材计算：652.确定材料的截面参数：663.选用横梁型材的截面特性：674.门窗横梁的抗弯强度计算：685.横梁的挠度计算：686.横梁的抗剪计算：(三角荷载作用下)68六、门窗玻璃的选用与校核691.玻璃板块荷载计算：702.玻璃的强度计算：713.玻璃最大挠度校核：72七、连接件计算731.横梁与角码间连结：732.角码与立柱连接：743.立柱与主结构连接76八、门窗埋件计算(后补锚栓)771.荷载标准值计算：772.拉拔实验拉拔力计算：78 九、门窗焊缝计算791.受力分析：792.焊缝特性参数计算：793.焊缝校核计算：80十、玻璃门窗伸缩及紧固计算801.立柱连接伸缩缝计算：802.玻璃镶嵌槽紧固螺钉抗拉强度计算：803.玻璃边缘到边框槽底间隙计算：8112mm全玻璃幕墙设计计算书81一、计算引用的规范、标准及资料811.幕墙设计规范：812.建筑设计规范：823.玻璃规范：824.钢材规范：835.胶类及密封材料规范：836.《建筑结构静力计算手册》(第二版)837.土建图纸：83二、基本参数831.幕墙所在地区：832.地面粗糙度分类等级：833.抗震烈度：84三、幕墙承受荷载计算841.风荷载标准值计算：842.垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值：853.作用效应组合：85四、全玻璃幕墙大面玻璃的计算851.玻璃板块荷载计算：862.玻璃的强度计算：863.玻璃最大挠度校核：87五、全玻璃幕墙玻璃肋及结构胶的校核871.肋截面高度的校核：882.玻璃肋的挠度计算：883.胶缝强度的校核:884.地震作用下结构胶粘结厚度：8812mm吊挂玻璃幕墙设计计算书89一、计算引用的规范、标准及资料891.幕墙设计规范：892.建筑设计规范：893.玻璃规范：904.钢材规范：905.胶类及密封材料规范：916.《建筑结构静力计算手册》(第二版)917.土建图纸：91二、基本参数911.幕墙所在地区：91 2.地面粗糙度分类等级：913.抗震烈度：91三、幕墙承受荷载计算911.风荷载标准值计算：912.垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值：923.作用效应组合：92四、全玻璃幕墙大面玻璃的计算931.玻璃板块荷载计算：932.玻璃的强度计算：943.玻璃最大挠度校核：94五、全玻璃幕墙玻璃肋及结构胶的校核951.肋截面高度的校核：952.玻璃肋的挠度计算：953.胶缝强度的校核:964.地震作用下结构胶粘结厚度：96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司窗高1.5米标高38.7米门窗设计计算书一、计算引用的规范、标准及资料1.建筑设计规范：《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《钢结构设计规范》GB50017-2003《冷弯薄壁型钢结构设计规范》GB50018-2002《高层民用钢结构技术规程》JGJ99-98《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001版)《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-2001《建筑物防雷设计规范》GB50057-2000《工程抗震术语标准》JGJ/T97-95《中国地震烈度表》GB/T17742-1999《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《建筑抗震设防分类标准》GB50223-2004《中国地震动参数区划图》GB18306-2000《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《民用建筑热工设计规范》GB50176-93《民用建筑隔声设计规范》GBJ118-88《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑装饰工程施工质量验收规范》GB50210-2001《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002《钢结构防火涂料》GB14907-2002《碳钢焊条》GB/T5117-1995《低合金钢焊条》GB/T5118-1995《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T437-20002.玻璃规范：《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003《普通平板玻璃》GB4871-1995《浮法玻璃》GB11614－1999《钢化玻璃》GB/T9963-1998《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》GB/T17841-1999《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2001《中空玻璃》GB/T11944-2002《夹层玻璃》GB9962-1999《镀膜玻璃第一部分阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-2002《镀膜玻璃第二部分低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-2002《热反射玻璃》JC693-1998《热弯玻璃》JC/T915-200396 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司3.钢材规范：《不锈钢棒》GB/T1220-1992《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226-1984《不锈钢冷扎钢板》GB/T3280-1992《不锈钢热扎钢板》GB/T4237-1992《不锈钢热扎钢带》GB/T5090《冷拔异形钢管》GB/T3094-2000《碳素结构钢》GB/T700-1988《优质碳素结构钢》GB/T699-1999《合金结构钢》GB/T3077-1999《不锈钢和耐热钢冷扎带钢》GB/T4239-1991《高耐候结构钢》GB/T4171-2000《焊接结构用耐候钢》GB/T4172-2000《低合金高强度结构钢》GB/T1591-1994《碳素结构和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-1989《碳素结构和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-1988《结构用无缝钢管》JBJ102《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》GB/T13912-19924.胶类及密封材料规范：《混凝土接缝用密封胶》JC/T881-2001《硅酮建筑密封胶》GB/14683-2003《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2003《聚硫建筑密封胶》JC483-1992《中空玻璃用弹性密封剂》JC486-2001《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-2001《石材幕墙接缝用密封胶》JC/T883-2001《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-2003《彩色钢板用建筑密封胶》JC/T884-2001《工业用橡胶板》GB/T5574-1994《绝热用岩棉、矿棉及其制品》GB/T11835-98《建筑用防霉密封胶》JC/T885-2001《建筑表面用有机硅防水剂》JC/T902-2002《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-20035.门窗及五金件规范：《铝合金门》GB/T8478-2003《铝合金窗》GB/T8479-2003《建筑外窗抗风压性能分级及检测方法》GB/T7106-2002《建筑外窗气密性能分级及检测方法》GB/T7107-2002《建筑外窗水密性能分级及检测方法》GB/T7108-2002《建筑外窗空气隔声性能分级及检测方法》GB/T8485-2002《铝合金门窗工程设计、施工及验收规范》DBJ15-30-2002《建筑外窗采光性能分级及检测方法》GB/T11976-2002《地弹簧》GB/T9296-1988《平开铝合金窗执手》GB/T9298-1988《铝合金窗不锈钢滑撑》GB/T9300-198896 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司《铝合金门插销》GB/T9297-1988《铝合金窗撑挡》GB/T9299-1988《铝合金门窗拉手》GB/T9301-1988《铝合金窗锁》GB/T9302-1988《铝合金门锁》GB/T9303-1988《闭门器》GB/T9305-1988《推拉铝合金门窗用滑轮》GB/T9304-1988《紧固件螺栓和螺钉》GB/T5277《十字槽盘头螺钉》GB/T818-2000《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB3098.1-2000《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》GB3098.2-2000《紧固件机械性能螺母细牙螺纹》GB3098.4-2000《紧固件机械性能自攻螺钉》GB3098.5-2000《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》GB3098.6-2000《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB3098.15-2000《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》GB/T16823.1-19976.《建筑结构静力计算手册》(第二版)7.土建图纸：二、基本参数1.门窗所在地区：厦门地区；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类地区考虑。三、门窗承受荷载计算按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算：wk=βgzμzμsw0……7.1.1-2[GB50009-2001]上式中：wk：作用在门窗上的风荷载标准值(MPa)；Z：计算点标高：38.7m；βgz：瞬时风压的阵风系数；根据不同场地类型,按以下公式计算:βgz=K(1+2μf)其中K为地面粗糙度调整系数，μf为脉动系数A类场地:βgz=0.92×(1+2μf)其中：μf=0.387×(Z/10)-0.12B类场地:βgz=0.89×(1+2μf)其中：μf=0.5(Z/10)-0.16C类场地:βgz=0.85×(1+2μf)其中：μf=0.734(Z/10)-0.2296 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司D类场地:βgz=0.80×(1+2μf)其中：μf=1.2248(Z/10)-0.3对于B类地区，38.7m高度处瞬时风压的阵风系数：βgz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.6067μz：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:μz=1.379×(Z/10)0.24当Z>300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m；B类场地:μz=(Z/10)0.32当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m；C类场地:μz=0.616×(Z/10)0.44当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m；D类场地:μz=0.318×(Z/10)0.60当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m；对于B类地区，38.7m高度处风压高度变化系数：μz=1.000×(Z/10)0.32=1.5419μs：风荷载体型系数，根据计算点体型位置取1.2；w0：基本风压值(MPa)，根据现行<<建筑结构荷载规范>>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，厦门地区取0.0008MPa；wk=βgzμzμsw0=1.6067×1.5419×1.2×0.0008=0.002378MPa四、门窗玻璃的选用与校核基本参数：1：计算点标高：38.7m；2：玻璃板尺寸：宽×高=B×H=700mm×950mm；3：玻璃配置：中空玻璃：外片：钢化玻璃：5mm；内片：钢化玻璃：5mm；；模型简图为：96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司1.玻璃板块荷载计算：(1)外片玻璃荷载计算：t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；wk：作用在门窗上的风荷载标准值(MPa)；γg1：外片玻璃的体积密度(N/mm3)；wk1：分配到外片上的风荷载作用标准值(MPa)；w1：分配到外片玻璃上的风荷载作用设计值(MPa)；wk1=1.1×wkt13/(t13+t23)=1.1×0.002378×53/(53+53)=0.001308MPaw1=1.4wk1=1.4×0.001308=0.001831MPa(2)内片玻璃荷载计算：t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；wk：作用在门窗上的风荷载标准值(MPa)；γg2：内片玻璃的体积密度(N/mm3)；wk2：分配到内片上的风荷载作用标准值(MPa)；w2：分配到内片玻璃上的风荷载作用设计值(MPa)；wk2=wkt23/(t13+t23)=0.002378×53/(53+53)=0.001189MPaw2=1.4wk2=1.4×0.001189=0.001665MPa2.玻璃的强度计算：96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司校核依据：σ≤[fg](1)外片校核：θ1：外片玻璃的计算参数；η1：外片玻璃的折减系数；wk1：作用在外片玻璃上的风荷载作用标准值(MPa)；a：分格短边长度(mm)；E：玻璃的弹性模量(MPa)；t1：外片玻璃厚度(mm)；θ1=wk1a4/Et14……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.001308×7004/72000/54=6.979按系数θ1，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η1=0.984；σ1：外片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)；w1：作用在门窗外片玻璃上的风荷载作用设计值(MPa)；a：玻璃短边边长(mm)；b：玻璃长边边长(mm)；t1：外片玻璃厚度(mm)；m1：外片玻璃弯矩系数,按边长比a/b查表6.1.2-1[JGJ102-2003]得m1=0.0699；σ1=6m1w1a2η1/t12……6.1.2[JGJ102-2003]=6×0.0699×0.001831×7002×0.984/52=14.81MPa14.81MPa≤fg1=84MPa(钢化玻璃)外片玻璃的强度满足要求!(2)内片校核：θ2：内片玻璃的计算参数；η2：内片玻璃的折减系数；wk2：作用在内片玻璃上的风荷载作用设计值(MPa)；a：分格短边长度(mm)；E：玻璃的弹性模量(MPa)；t2：内片玻璃厚度(mm)；θ2=wk2a4/Et24……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.001189×7004/72000/54=6.344按系数θ2，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η2=0.989σ2：内片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)；w2：作用在门窗内片玻璃上的风荷载作用设计值(MPa)；a：玻璃短边边长(mm)；b：玻璃长边边长(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；m2：内片玻璃弯矩系数,按边长比a/b查表6.1.2-1[JGJ102-2003]得m2=0.0699；σ2=6m2w2a2η2/t22……6.1.2[JGJ102-2003]=6×0.0699×0.001665×7002×0.989/52=13.536MPa96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司13.536MPa≤fg2=84MPa(钢化玻璃)内片玻璃的强度满足要求!3.玻璃最大挠度校核：校核依据：df=ημwka4/D≤df,lim……6.1.3-2[JGJ102-2003]上面公式中：df：玻璃板挠度计算值(mm)；η：玻璃挠度的折减系数；μ：玻璃挠度系数，按边长比a/b查表6.1.3[JGJ102-2003]得μ=0.0068；wk：风荷载作用标准值(MPa)a：玻璃板块短边尺寸(mm)；D：玻璃的弯曲刚度(N·mm)；df,lim：许用挠度，取短边长的1/60，为11.667mm；其中：D=Ete3/(12(1-υ2))……6.1.3-1[JGJ102-2003]上式中：E：玻璃的弹性模量(MPa)；te：玻璃的等效厚度(mm)；υ：玻璃材料泊松比，为0.2；te=0.95×(t13+t23)1/3……6.1.5-3[JGJ102-2003]=0.95×(53+53)1/3=5.985mmD=Ete3/(12(1-υ2))=72000×5.9853/(12×(1-0.22))=1339900.291N·mmθ：玻璃板块的计算参数；θ=wka4/Ete4……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.002378×7004/72000/5.9854=6.18按参数θ，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η=0.991df=ημwka4/D=0.991×0.0068×0.002378×7004/1339900.291=2.872mm2.872mm≤df,lim=11.667mm(中空玻璃)玻璃挠度能满足要求!五、门窗竖中挺计算基本参数：1：计算点标高：38.7m；2：力学模型：单跨简支梁；3：竖中挺跨度：H=1500mm；4：竖中挺左受荷单元宽：W1=750mm；竖中挺右受荷单元宽：W2=1000mm；1.竖中挺计算简图的确定：因为：W1300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m；B类场地:μz=(Z/10)0.32当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m；C类场地:μz=0.616×(Z/10)0.44当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m；D类场地:μz=0.318×(Z/10)0.60当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m；96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司对于B类地区，78m高度处风压高度变化系数：μz=1.000×(Z/10)0.32=1.9296μs：风荷载体型系数，根据计算点体型位置取1.2；w0：基本风压值(MPa)，根据现行<<建筑结构荷载规范>>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，厦门地区取0.0008MPa；wk=βgzμzμsw0=1.5307×1.9296×1.2×0.0008=0.002835MPa四、门窗玻璃的选用与校核基本参数：1：计算点标高：78m；2：玻璃板尺寸：宽×高=B×H=700mm×950mm；3：玻璃配置：中空玻璃：外片：钢化玻璃：5mm；内片：钢化玻璃：5mm；；模型简图为：1.玻璃板块荷载计算：(1)外片玻璃荷载计算：t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；wk：作用在门窗上的风荷载标准值(MPa)；γg1：外片玻璃的体积密度(N/mm3)；wk1：分配到外片上的风荷载作用标准值(MPa)；w1：分配到外片玻璃上的风荷载作用设计值(MPa)；wk1=1.1×wkt13/(t13+t23)=1.1×0.002835×53/(53+53)96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司=0.001559MPaw1=1.4wk1=1.4×0.001559=0.002183MPa(2)内片玻璃荷载计算：t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；wk：作用在门窗上的风荷载标准值(MPa)；γg2：内片玻璃的体积密度(N/mm3)；wk2：分配到内片上的风荷载作用标准值(MPa)；w2：分配到内片玻璃上的风荷载作用设计值(MPa)；wk2=wkt23/(t13+t23)=0.002835×53/(53+53)=0.001418MPaw2=1.4wk2=1.4×0.001418=0.001985MPa2.玻璃的强度计算：校核依据：σ≤[fg](1)外片校核：θ1：外片玻璃的计算参数；η1：外片玻璃的折减系数；wk1：作用在外片玻璃上的风荷载作用标准值(MPa)；a：分格短边长度(mm)；E：玻璃的弹性模量(MPa)；t1：外片玻璃厚度(mm)；θ1=wk1a4/Et14……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.001559×7004/72000/54=8.318按系数θ1，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η1=0.973；σ1：外片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)；w1：作用在门窗外片玻璃上的风荷载作用设计值(MPa)；a：玻璃短边边长(mm)；b：玻璃长边边长(mm)；t1：外片玻璃厚度(mm)；m1：外片玻璃弯矩系数,按边长比a/b查表6.1.2-1[JGJ102-2003]得m1=0.0699；σ1=6m1w1a2η1/t12……6.1.2[JGJ102-2003]=6×0.0699×0.002183×7002×0.973/52=17.46MPa17.46MPa≤fg1=84MPa(钢化玻璃)外片玻璃的强度满足要求!(2)内片校核：θ2：内片玻璃的计算参数；η2：内片玻璃的折减系数；96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司wk2：作用在内片玻璃上的风荷载作用设计值(MPa)；a：分格短边长度(mm)；E：玻璃的弹性模量(MPa)；t2：内片玻璃厚度(mm)；θ2=wk2a4/Et24……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.001418×7004/72000/54=7.566按系数θ2，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η2=0.979σ2：内片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)；w2：作用在门窗内片玻璃上的风荷载作用设计值(MPa)；a：玻璃短边边长(mm)；b：玻璃长边边长(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；m2：内片玻璃弯矩系数,按边长比a/b查表6.1.2-1[JGJ102-2003]得m2=0.0699；σ2=6m2w2a2η2/t22……6.1.2[JGJ102-2003]=6×0.0699×0.001985×7002×0.979/52=15.975MPa15.975MPa≤fg2=84MPa(钢化玻璃)内片玻璃的强度满足要求!3.玻璃最大挠度校核：校核依据：df=ημwka4/D≤df,lim……6.1.3-2[JGJ102-2003]上面公式中：df：玻璃板挠度计算值(mm)；η：玻璃挠度的折减系数；μ：玻璃挠度系数，按边长比a/b查表6.1.3[JGJ102-2003]得μ=0.0068；wk：风荷载作用标准值(MPa)a：玻璃板块短边尺寸(mm)；D：玻璃的弯曲刚度(N·mm)；df,lim：许用挠度，取短边长的1/60，为11.667mm；其中：D=Ete3/(12(1-υ2))……6.1.3-1[JGJ102-2003]上式中：E：玻璃的弹性模量(MPa)；te：玻璃的等效厚度(mm)；υ：玻璃材料泊松比，为0.2；te=0.95×(t13+t23)1/3……6.1.5-3[JGJ102-2003]=0.95×(53+53)1/3=5.985mmD=Ete3/(12(1-υ2))=72000×5.9853/(12×(1-0.22))=1339900.291N·mmθ：玻璃板块的计算参数；θ=wka4/Ete4……6.1.2-3[JGJ102-2003]96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司=0.002835×7004/72000/5.9854=7.368按参数θ，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η=0.981df=ημwka4/D=0.981×0.0068×0.002835×7004/1339900.291=3.389mm3.389mm≤df,lim=11.667mm(中空玻璃)玻璃挠度能满足要求!五、门窗竖中挺计算基本参数：1：计算点标高：78m；2：力学模型：单跨简支梁；3：竖中挺跨度：H=1500mm；4：竖中挺左受荷单元宽：W1=750mm；竖中挺右受荷单元宽：W2=1000mm；1.竖中挺计算简图的确定：因为：W1300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m；B类场地:μz=(Z/10)0.32当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m；C类场地:μz=0.616×(Z/10)0.44当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m；D类场地:μz=0.318×(Z/10)0.60当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m；对于B类地区，78m高度处风压高度变化系数：μz=1.000×(Z/10)0.32=1.9296μs：风荷载体型系数，根据计算点体型位置取1.2；w0：基本风压值(MPa)，根据现行<<建筑结构荷载规范>>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，厦门地区取0.0008MPa；wk=βgzμzμsw0=1.5307×1.9296×1.2×0.0008=0.002835MPa四、门窗玻璃的选用与校核基本参数：1：计算点标高：78m；2：玻璃板尺寸：宽×高=B×H=700mm×1350mm；3：玻璃配置：中空玻璃：外片：钢化玻璃：5mm；内片：钢化玻璃：5mm；；模型简图为：96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司1.玻璃板块荷载计算：(1)外片玻璃荷载计算：t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；wk：作用在门窗上的风荷载标准值(MPa)；γg1：外片玻璃的体积密度(N/mm3)；wk1：分配到外片上的风荷载作用标准值(MPa)；w1：分配到外片玻璃上的风荷载作用设计值(MPa)；wk1=1.1×wkt13/(t13+t23)=1.1×0.002835×53/(53+53)=0.001559MPaw1=1.4wk1=1.4×0.001559=0.002183MPa(2)内片玻璃荷载计算：t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；wk：作用在门窗上的风荷载标准值(MPa)；γg2：内片玻璃的体积密度(N/mm3)；wk2：分配到内片上的风荷载作用标准值(MPa)；w2：分配到内片玻璃上的风荷载作用设计值(MPa)；wk2=wkt23/(t13+t23)=0.002835×53/(53+53)=0.001418MPaw2=1.4wk2=1.4×0.001418=0.001985MPa2.玻璃的强度计算：96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司校核依据：σ≤[fg](1)外片校核：θ1：外片玻璃的计算参数；η1：外片玻璃的折减系数；wk1：作用在外片玻璃上的风荷载作用标准值(MPa)；a：分格短边长度(mm)；E：玻璃的弹性模量(MPa)；t1：外片玻璃厚度(mm)；θ1=wk1a4/Et14……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.001559×7004/72000/54=8.318按系数θ1，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η1=0.973；σ1：外片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)；w1：作用在门窗外片玻璃上的风荷载作用设计值(MPa)；a：玻璃短边边长(mm)；b：玻璃长边边长(mm)；t1：外片玻璃厚度(mm)；m1：外片玻璃弯矩系数,按边长比a/b查表6.1.2-1[JGJ102-2003]得m1=0.0976；σ1=6m1w1a2η1/t12……6.1.2[JGJ102-2003]=6×0.0976×0.002183×7002×0.973/52=24.379MPa24.379MPa≤fg1=84MPa(钢化玻璃)外片玻璃的强度满足要求!(2)内片校核：θ2：内片玻璃的计算参数；η2：内片玻璃的折减系数；wk2：作用在内片玻璃上的风荷载作用设计值(MPa)；a：分格短边长度(mm)；E：玻璃的弹性模量(MPa)；t2：内片玻璃厚度(mm)；θ2=wk2a4/Et24……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.001418×7004/72000/54=7.566按系数θ2，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η2=0.979σ2：内片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)；w2：作用在门窗内片玻璃上的风荷载作用设计值(MPa)；a：玻璃短边边长(mm)；b：玻璃长边边长(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；m2：内片玻璃弯矩系数,按边长比a/b查表6.1.2-1[JGJ102-2003]得m2=0.0976；σ2=6m2w2a2η2/t22……6.1.2[JGJ102-2003]=6×0.0976×0.001985×7002×0.979/52=22.305MPa96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司22.305MPa≤fg2=84MPa(钢化玻璃)内片玻璃的强度满足要求!3.玻璃最大挠度校核：校核依据：df=ημwka4/D≤df,lim……6.1.3-2[JGJ102-2003]上面公式中：df：玻璃板挠度计算值(mm)；η：玻璃挠度的折减系数；μ：玻璃挠度系数，按边长比a/b查表6.1.3[JGJ102-2003]得μ=0.00986；wk：风荷载作用标准值(MPa)a：玻璃板块短边尺寸(mm)；D：玻璃的弯曲刚度(N·mm)；df,lim：许用挠度，取短边长的1/60，为11.667mm；其中：D=Ete3/(12(1-υ2))……6.1.3-1[JGJ102-2003]上式中：E：玻璃的弹性模量(MPa)；te：玻璃的等效厚度(mm)；υ：玻璃材料泊松比，为0.2；te=0.95×(t13+t23)1/3……6.1.5-3[JGJ102-2003]=0.95×(53+53)1/3=5.985mmD=Ete3/(12(1-υ2))=72000×5.9853/(12×(1-0.22))=1339900.291N·mmθ：玻璃板块的计算参数；θ=wka4/Ete4……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.002835×7004/72000/5.9854=7.368按参数θ，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η=0.981df=ημwka4/D=0.981×0.00986×0.002835×7004/1339900.291=4.914mm4.914mm≤df,lim=11.667mm(中空玻璃)玻璃挠度能满足要求!五、门窗竖中挺计算基本参数：1：计算点标高：78m；2：力学模型：单跨简支梁；3：竖中挺跨度：H=1950mm；4：竖中挺左受荷单元宽：W1=750mm；竖中挺右受荷单元宽：W2=1200mm；1.竖中挺计算简图的确定：96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司因为：W1300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m；B类场地:μz=(Z/10)0.32当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m；C类场地:μz=0.616×(Z/10)0.44当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m；D类场地:μz=0.318×(Z/10)0.60当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m；96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司对于B类地区，3.05m高度处风压高度变化系数：μz=1.000×(Z/10)0.32=1μs：风荷载体型系数，根据计算点体型位置取1.2；w0：基本风压值(MPa)，根据现行<<建筑结构荷载规范>>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，厦门地区取0.0008MPa；wk=βgzμzμsw0=1.9662×1×1.2×0.0008=0.001888MPa四、门窗玻璃的选用与校核基本参数：1：计算点标高：3.05m；2：玻璃板尺寸：宽×高=B×H=1050mm×1900mm；3：玻璃配置：单片玻璃，钢化玻璃：8mm；；模型简图为：1.玻璃的强度计算：校核依据：σ≤[fg]θ：玻璃的计算参数；η：玻璃的折减系数；wk：风荷载标准值(MPa)；a：分格短边长度(mm)；E：玻璃的弹性模量(MPa)；t：玻璃厚度(mm)；θ=wka4/Et4……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.001888×10504/72000/8496 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司=7.782按系数θ，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η=0.978；σ：玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)；w：风荷载设计值(MPa)；a：玻璃短边边长(mm)；b：玻璃长边边长(mm)；t：玻璃厚度(mm)；m：玻璃弯矩系数,按边长比a/b查表6.1.2-1[JGJ102-2003]得m=0.0931；σ=6mwa2η/t2……6.1.2[JGJ102-2003]=6×0.0931×1.4×0.001888×10502×0.978/82=24.875MPa24.875MPa≤fg=84MPa(钢化玻璃)玻璃的强度满足要求!2.玻璃最大挠度校核：校核依据：df=ημwka4/D≤df,lim……6.1.3-2[JGJ102-2003]上面公式中：df：玻璃板挠度计算值(mm)；η：玻璃挠度的折减系数，根据前面的计算，为0.978；μ：玻璃挠度系数，按边长比a/b查表6.1.3[JGJ102-2003]得μ=0.00936；wk：风荷载标准值(MPa)a：玻璃板块短边尺寸(mm)；D：玻璃的弯曲刚度(N·mm)；df,lim：许用挠度，取短边长的1/60，为17.5mm；其中：D=Et3/(12(1-υ2))……6.1.3-1[JGJ102-2003]上式中：E：玻璃的弹性模量(MPa)；t：玻璃的厚度(mm)；υ：玻璃材料泊松比，为0.2；D=Et3/(12(1-υ2))=72000×83/(12×(1-0.22))=3200000N·mmdf=ημwka4/D=0.978×0.00936×0.001888×10504/3200000=6.565mm6.565mm≤df,lim=17.5mm(钢化玻璃)玻璃的挠度能满足要求!五、门窗竖中挺计算基本参数：1：计算点标高：3.05m；2：力学模型：单跨简支梁；96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司3：竖中挺跨度：H=2450mm；4：竖中挺左受荷单元宽：W1=1075mm；竖中挺右受荷单元宽：W2=1100mm；1.竖中挺计算简图的确定：因为：W1300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m；B类场地:μz=(Z/10)0.32当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m；C类场地:μz=0.616×(Z/10)0.4496 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m；D类场地:μz=0.318×(Z/10)0.60当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m；对于B类地区，7.15m高度处风压高度变化系数：μz=1.000×(Z/10)0.32=1μs：风荷载体型系数，根据计算点体型位置取1.2；w0：基本风压值(MPa)，根据现行<<建筑结构荷载规范>>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，厦门地区取0.0008MPa；wk=βgzμzμsw0=1.8291×1×1.2×0.0008=0.001756MPa四、门窗玻璃的选用与校核基本参数：1：计算点标高：7.15m；2：玻璃板尺寸：宽×高=B×H=1435mm×2350mm；3：玻璃配置：单片玻璃，钢化玻璃：8mm；；模型简图为：1.玻璃的强度计算：校核依据：σ≤[fg]θ：玻璃的计算参数；η：玻璃的折减系数；wk：风荷载标准值(MPa)；a：分格短边长度(mm)；E：玻璃的弹性模量(MPa)；96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司t：玻璃厚度(mm)；θ=wka4/Et4……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.001756×14354/72000/84=25.249按系数θ，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η=0.899；σ：玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)；w：风荷载设计值(MPa)；a：玻璃短边边长(mm)；b：玻璃长边边长(mm)；t：玻璃厚度(mm)；m：玻璃弯矩系数,按边长比a/b查表6.1.2-1[JGJ102-2003]得m=0.0854；σ=6mwa2η/t2……6.1.2[JGJ102-2003]=6×0.0854×1.4×0.001756×14352×0.899/82=36.437MPa36.437MPa≤fg=84MPa(钢化玻璃)玻璃的强度满足要求!2.玻璃最大挠度校核：校核依据：df=ημwka4/D≤df,lim……6.1.3-2[JGJ102-2003]上面公式中：df：玻璃板挠度计算值(mm)；η：玻璃挠度的折减系数，根据前面的计算，为0.899；μ：玻璃挠度系数，按边长比a/b查表6.1.3[JGJ102-2003]得μ=0.00852；wk：风荷载标准值(MPa)a：玻璃板块短边尺寸(mm)；D：玻璃的弯曲刚度(N·mm)；df,lim：许用挠度，取短边长的1/60，为23.917mm；其中：D=Et3/(12(1-υ2))……6.1.3-1[JGJ102-2003]上式中：E：玻璃的弹性模量(MPa)；t：玻璃的厚度(mm)；υ：玻璃材料泊松比，为0.2；D=Et3/(12(1-υ2))=72000×83/(12×(1-0.22))=3200000N·mmdf=ημwka4/D=0.899×0.00852×0.001756×14354/3200000=17.823mm17.823mm≤df,lim=23.917mm(钢化玻璃)玻璃的挠度能满足要求!五、门窗竖中挺计算96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司基本参数：1：计算点标高：7.15m；2：力学模型：单跨简支梁；3：竖中挺跨度：H=3000mm；4：竖中挺左受荷单元宽：W1=1485mm；竖中挺右受荷单元宽：W2=1485mm；1.竖中挺计算简图的确定：因为：W1300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m；B类场地:μz=(Z/10)0.32当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m；C类场地:μz=0.616×(Z/10)0.44当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m；D类场地:μz=0.318×(Z/10)0.60当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m；对于B类地区，78m高度处风压高度变化系数：μz=1.000×(Z/10)0.32=1.9296μs：风荷载体型系数，根据计算点体型位置取1.2；w0：基本风压值(MPa)，根据现行<<建筑结构荷载规范>>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，厦门地区取0.0008MPa；wk=βgzμzμsw0=1.5307×1.9296×1.2×0.0008=0.002835MPa2.垂直于门窗平面的分布水平地震作用标准值：qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]qEAk：垂直于门窗平面的分布水平地震作用标准值(MPa)；βE：动力放大系数,取5.0；αmax：水平地震影响系数最大值，取0.12；Gk：门窗构件的重力荷载标准值(N)；A：门窗构件的面积(mm2)；3.作用效应组合：荷载和作用效应按下式进行组合：S=γGSGk+ψwγwSwk+ψEγESEk……5.4.1[JGJ102-2003]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；γG、γw、γE：各效应的分项系数；ψw、ψE：分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。上面的γG、γw、γE为分项系数，按5.4.2、5.4.3、5.4.4[JGJ102-2003]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：γG：1.2；风荷载：γw：1.4；地震作用：γE：1.3；进行挠度计算时；重力荷载：γG：1.0；96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司风荷载：γw：1.0；地震作用：可不做组合考虑；上式中，风荷载的组合系数ψw为1.0；地震作用的组合系数ψE为0.5；四、门窗立柱计算基本参数：1：计算点标高：78m；2：力学模型：双跨梁；3：立柱跨度：L=3300mm，短跨长L1=500mm，长跨长L2=2800mm；4：立柱左分格宽：1200mm；立柱右分格宽：1200mm；5：立柱计算间距(指立柱左右分格平均宽度)：B=1200mm；6：板块配置：中空玻璃6+6mm；7：立柱材质：6063A-T5；8：安装方式：偏心受拉；本处门窗立柱按双跨梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：1.立柱型材选材计算：(1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)：qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)；wk：风荷载标准值(MPa)；B：门窗立柱计算间距(mm)；qwk=wkB=0.002835×1200=3.402N/mmqw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)；qw=1.4qwk=1.4×3.40296 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司=4.763N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)：qEAk：垂直于门窗平面的分布水平地震作用标准值(MPa)；βE：动力放大系数,取5.0；αmax：水平地震影响系数最大值，取0.12；Gk：门窗构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)；A：门窗平面面积(mm2)；qEAk=βEαmaxG/A……5.3.4[JGJ102-2003]=5×0.12×0.0005=0.0003MPaqEk：水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)；B：门窗立柱计算间距(mm)；qEk=qEAkB=0.0003×1200=0.36N/mmqE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)；qE=1.3qEk=1.3×0.36=0.468N/mm(3)门窗受荷载集度组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合：……5.4.1[JGJ102-2003]q=qw+0.5qE=4.763+0.5×0.468=4.997N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值：……5.4.1[JGJ102-2003]qk=qwk=3.402N/mm(4)求支座反力R1及最大弯矩：由双跨梁弯矩图可知,两支点0,2处弯矩为零,中支点弯矩最大为M1，而在均布荷载作用下,最大挠度在长跨内出现。M1：中支座弯矩(N·mm)；R1：中支座反力(N)；M1=-q(L13+L23)/8L=-4.997×(5003+28003)/8/3300=-4178741.25N·mmR1=qL1/2-M1/L1+qL2/2-M1/L2=4.997×500/2-(-4178741.25/500)+4.997×2800/2-(-4178741.25/2800)=18094.94N2.确定材料的截面参数：(1)截面的型材惯性矩要求：k2=0k1=4M1/(qL22)=4×4178741.25/(4.997×28002)=0.427查《建筑结构静力计算手册》第二版表3-9附注说明：96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司x0=A/4+2R1/3cos(θ+240)其中：A=2+k1-k2=2.427R=((A/4)2-k1/2)3/2=0.061θ=1/3arccos((A3-12k1A-8(1-2k1-k2))/64R)=26.615x0=A/4+2R1/3cos(θ+240)=2.427/4+2×0.0611/3cos(26.615+240)=0.56λ=x0(1-2k1+3k1x0-2x02-k1x02+x03)=0.1556代入df,lim=λqkL24/24EIxmin上式中：df,lim：按规范要求，立柱的挠度限值(mm)；qk：风荷载线荷载集度标准值(N/mm)；L2：长跨长度(mm)；E：型材的弹性模量(MPa)，对6063A-T5取70000MPa；Ixmin：材料需满足的绕X轴最小惯性矩(mm4)；L2/180=2800/180=15.556取：df,lim=15.556mm代入上式:Ixmin=λqkL24/24Edf,lim=0.1556×3.402×28004/24/70000/15.556=1244998.451mm4(2)截面的型材抵抗矩要求：Wnx：立柱净截面抵抗矩预选值(mm3)；Mx：弯矩组合设计值即M1(N·mm)；γ：塑性发展系数：取1.05；fa：型材抗弯强度设计值(MPa)，对6063A-T5取124.4；Wnx=Mx/γfa=4178741.25/1.05/124.4=31991.588mm33.选用立柱型材的截面特性：按上一项计算结果选用型材号：140系列型材的抗弯强度设计值：124.4MPa型材的抗剪强度设计值：τa=72.2MPa型材弹性模量：E=70000MPa绕X轴惯性矩：Ix=2520000mm4绕Y轴惯性矩：Iy=680000mm4绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=36500mm3绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=35600mm3型材净截面面积：An=1136mm2型材线密度：γg=0.031808N/mm型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=5mm型材受力面对中性轴的面积矩：Sx=24000mm396 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司塑性发展系数：γ=1.054.立柱的抗弯强度计算：(1)立柱轴向拉力设计值：Nk：立柱轴向拉力标准值(N)；qGAk：门窗单位面积的自重标准值(MPa)；A：立柱单元的面积(mm2)；B：门窗立柱计算间距(mm)；L：立柱跨度(mm)；Nk=qGAkA=qGAkBL=0.0005×1200×3300=1980NN：立柱轴向拉力设计值(N)；N=1.2Nk=1.2×1980=2376N(2)抗弯强度校核：按双跨梁(受拉)立柱强度公式,应满足：N/An+Mx/γWnx≤fa……6.3.7[JGJ102-2003]上式中：N：立柱轴力设计值(N)；Mx：立柱弯矩设计值(N·mm)；An：立柱净截面面积(mm2)；Wnx：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3)；γ：塑性发展系数，取1.05；fa：型材的抗弯强度设计值，取124.4MPa；则：N/An+Mx/γWnx=2376/1136+4178741.25/1.05/35600=113.882MPa≤124.4MPa立柱抗弯强度满足要求。5.立柱的挠度计算：因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的立柱惯性矩大于预选值，挠度就满足要求：实际选用的型材惯性矩为：Ix=2520000mm4预选值为：Ixmin=1244998.451mm4实际挠度计算值为：df=λqkL24/24EIx=0.1556×3.402×28004/24/70000/2520000=7.685mm而df,lim=15.556mm所以，立柱挠度满足规范要求。6.立柱的抗剪计算：校核依据：τmax≤τa=72.2MPa(立柱的抗剪强度设计值)(1)求中支座剪力设计值：96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司采用Vw+0.5VE组合Vw1左=-(qL1/2-M1/L1)=-(4.997×500/2-(-4178741.25/500))=-9606.732NVw1右=qL2/2-M1/L2=4.997×2800/2-(-4178741.25/2800)=8488.208N取V=9606.732N(2)立柱剪应力：τmax：立柱最大剪应力(MPa)；V：立柱所受剪力(N)；Sx：立柱型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)；Ix：立柱型材截面惯性矩(mm4)；t：型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)；τmax=VSx/Ixt=9606.732×24000/2520000/5=18.299MPa18.299MPa≤72.2MPa立柱抗剪强度满足要求!五、门窗横梁计算基本参数：1：计算点标高：78m；2：横梁跨度：B=1200mm；3：横梁上分格高：600mm；横梁下分格高：2100mm；4：横梁计算间距(指横梁上下分格平均高度)：H=1350mm；5：力学模型：三角荷载简支梁；6：板块配置：中空玻璃6+6mm；7：横梁材质：6063-T5；因为B≤H，所以本处门窗横梁按三角形荷载简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司1.横梁型材选材计算：(1)横梁在风荷载作用下的线荷载集度(按三角形分布)：qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)；wk：风荷载标准值(MPa)；B：横梁跨度(mm)；qwk=wkB=0.002835×1200=3.402N/mmqw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)；qw=1.4qwk=1.4×3.402=4.763N/mm(2)垂直于门窗平面的分布水平地震作用的线荷载集度(按三角形分布)：qEAk：垂直于门窗平面的分布水平地震作用(MPa)；βE：动力放大系数,取5.0；αmax：水平地震影响系数最大值，取0.12；Gk：门窗构件的重力荷载标准值(N)，(主要指面板组件)；A：门窗平面面积(mm2)；qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]=5.0×0.12×0.0004=0.00024MPaqEk：横梁受水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)；B：横梁跨度(mm)；qEk=qEAkB=0.00024×1200=0.288N/mmqE：横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)；qE=1.3qEk96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司=1.3×0.288=0.374N/mm(3)门窗横梁受荷载集度组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合：……5.4.1[JGJ102-2003]q=qw+0.5qE=4.763+0.5×0.374=4.95N/mm用于挠度计算时，采用Sw标准值：……5.4.1[JGJ102-2003]qk=qwk=3.402N/mm(4)横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值(按三角形分布)：My：横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N·mm)；Mw：风荷载作用下横梁产生的弯矩(N·mm)；ME：地震作用下横梁产生的弯矩(N·mm)；B：横梁跨度(mm)；Mw=qwB2/12ME=qEB2/12采用Sw+0.5SE组合：My=Mw+0.5ME=qB2/12=4.95×12002/12=594000N·mm(5)横梁在自重荷载作用下的弯矩值(按矩形分布)：Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)；H：横梁计算间距(mm)；Gk=0.0004×H=0.0004×1350=0.54N/mmG：横梁自重线荷载设计值(N/mm)；G=1.2Gk=1.2×0.54=0.648N/mmMx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N·mm)；B：横梁跨度(mm)；Mx=GB2/8=0.648×12002/8=116640N·mm2.确定材料的截面参数：(1)横梁抵抗矩预选：Wnx：绕X轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)；Wny：绕Y轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)；Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N·mm)；My：风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N·mm)；γ：塑性发展系数：取1.05；fa：型材抗弯强度设计值(MPa)，对6063-T5取85.5；96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司按下面公式计算：Wnx=Mx/γfa=116640/1.05/85.5=1299.248mm3Wny=My/γfa=594000/1.05/85.5=6616.541mm3(2)横梁惯性矩预选：df,lim：按规范要求，横梁的挠度限值(mm)；B：横梁跨度(mm)；B/180=1200/180=6.667mm取：df,lim=6.667mmqk：风荷载作用线荷载集度标准值(N/mm)；E：型材的弹性模量(MPa)，对6063-T5取70000MPa；Iymin：绕Y轴最小惯性矩(mm4)；B：横梁跨度(mm)；df,lim=qkB4/120EIymin……(受风荷载与地震作用的挠度计算)Iymin=qkB4/120Edf,lim=3.402×12004/120/70000/6.667=125964.902mm4Ixmin：绕X轴最小惯性矩(mm4)；Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)；df,lim=5GkB4/384EIxmin……(自重作用下产生的挠度计算)Ixmin=5GkB4/384Edf,lim=5×0.54×12004/384/70000/6.667=31241.295mm43.选用横梁型材的截面特性：按照上面的预选结果选取型材：选用型材号：65-60横粱型材抗弯强度设计值：85.5MPa型材抗剪强度设计值：49.6MPa型材弹性模量：E=70000MPa绕X轴惯性矩：Ix=212190mm4绕Y轴惯性矩：Iy=631990mm4绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=8132mm3绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=5458mm3绕Y轴净截面抵抗矩：：Wny1=14357mm3绕Y轴净截面抵抗矩：：Wny2=13200mm3型材净截面面积：An=686.8mm2型材线密度：γg=0.01923N/mm横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚：t=5mm横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：tx=4mm横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度：ty=4mm型材受力面对中性轴的面积矩(绕X轴)：Sx=4660mm396 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司型材受力面对中性轴的面积矩(绕Y轴)：Sy=9270mm3塑性发展系数：γ=1.054.门窗横梁的抗弯强度计算：按横梁抗弯强度计算公式,应满足：Mx/γWnx+My/γWny≤fa……6.2.4[JGJ102-2003]上式中：Mx：横梁绕X轴方向(门窗平面内方向)的弯矩设计值(N·mm)；My：横梁绕Y轴方向(垂直于门窗平面方向)的弯矩设计值(N·mm)；Wnx：横梁绕X轴方向(门窗平面内方向)的净截面抵抗矩(mm3)；Wny：横梁绕Y轴方向(垂直于门窗平面方向)的净截面抵抗矩(mm3)；γ：塑性发展系数，取1.05；fa：型材的抗弯强度设计值，取85.5MPa。采用SG+Sw+0.5SE组合,则：Mx/γWnx+My/γWny=116640/1.05/5458+594000/1.05/13200=63.21MPa≤85.5MPa横梁抗弯强度满足要求。5.横梁的挠度计算：因为惯性矩预选是根据挠度限值计算的，所以只要选择的横梁惯性矩大于预选值，挠度就满足要求：实际选用的型材惯性矩为：Ix=212190mm4Iy=631990mm4预选值为：Ixmin=31241.295mm4Iymin=125964.902mm4横梁挠度的实际计算值如下：df1=qkB4/120EIy=3.402×12004/120/70000/631990=1.329mmdf2=5GkB4/384EIx=5×0.54×12004/384/70000/212190=0.982mm而df,lim=6.667mm所以，横梁挠度满足规范要求。6.横梁的抗剪计算：(三角荷载作用下)校核依据：τmax≤τa=49.6MPa(型材的抗剪强度设计值)(1)Vwk：风荷载作用下剪力标准值(N)：Vwk=qwkB/4=3.402×1200/4=1020.6N(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)：Vw=1.4Vwk=1.4×1020.6=1428.84N96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司(3)VEk：地震作用下剪力标准值(N)：VEk=qEkB/4=0.288×1200/4=86.4N(4)VE：地震作用下剪力设计值(N)：VE=1.3VEk=1.3×86.4=112.32N(5)Vx：水平总剪力(N)；Vx：横梁受水平总剪力(N)：采用Vw+0.5VE组合：Vx=Vw+0.5VE=1428.84+0.5×112.32=1485N(6)Vy：垂直总剪力(N)：Vy=1.2×0.0004×BH/2=1.2×0.0004×1200×1350/2=388.8N(7)横梁剪应力校核：τx：横梁水平方向剪应力(MPa)；Vx：横梁水平总剪力(N)；Sy：横梁型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)(绕Y轴)；Iy：横梁型材截面惯性矩(mm4)；ty：横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度(mm)；τx=VxSy/Iyty……6.2.5[JGJ102-2003]=1485×9270/631990/4=5.445MPa5.445MPa≤49.6MPaτy：横梁垂直方向剪应力(MPa)；Vy：横梁垂直总剪力(N)；Sx：横梁型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)(绕X轴)；Ix：横梁型材截面惯性矩(mm4)；tx：横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)；τy=VySx/Ixtx……6.2.5[JGJ102-2003]=388.8×4660/212190/4=2.135MPa2.135MPa≤49.6MPa横梁抗剪强度能满足!六、门窗玻璃的选用与校核基本参数：1：计算点标高：78m；2：玻璃板尺寸：宽×高=B×H=1200mm×2100mm；3：玻璃配置：中空玻璃，外片钢化玻璃6mm,内片钢化玻璃6mm；96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司模型简图为：1.玻璃板块荷载计算：(1)外片玻璃荷载计算：t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；wk：作用在门窗上的风荷载标准值(MPa)；GAk1：外片玻璃单位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa)；qEAk1：外片玻璃地震作用标准值(MPa)；γg1：外片玻璃的体积密度(N/mm3)；wk1：分配到外片上的风荷载作用标准值(MPa)；qk1：分配到外片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)；q1：分配到外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)；GAk1=γg1t1=0.0000256×6=0.000154MPaqEAk1=βEαmaxGAk1=5×0.12×0.000154=0.000092MPawk1=1.1wkt13/(t13+t23)=1.1×0.002835×63/(63+63)=0.001559MPaqk1=wk1+0.5qEAk1=0.001559+0.5×0.000092=0.001605MPaq1=1.4wk1+0.5×1.3qEAk1=1.4×0.001559+0.5×1.3×0.000092=0.002242MPa(2)内片玻璃荷载计算：96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；wk：作用在门窗上的风荷载标准值(MPa)；GAk2：内片玻璃单位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa)qEAk2：内片玻璃地震作用标准值(MPa)γg2：内片玻璃的体积密度(N/mm3)；wk2：分配到内片上的风荷载作用标准值(MPa)；qk2：分配到内片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)；q2：分配到内片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)；GAk2=γg2t2=0.0000256×6=0.000154MPaqEAk2=βEαmaxGAk2=5×0.12×0.000154=0.000092MPawk2=wkt23/(t13+t23)=0.002835×63/(63+63)=0.001418MPaqk2=wk2+0.5qEAk2=0.001418+0.5×0.000092=0.001464MPaq2=1.4wk2+0.5×1.3qEAk2=1.4×0.001418+0.5×1.3×0.000092=0.002045MPa(3)玻璃板块整体荷载组合计算：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合：……5.4.1[JGJ102-2003]q=1.4wk+0.5×1.3(qEAk1+qEAk2)=1.4×0.002835+0.5×1.3×(0.000092+0.000092)=0.004089MPa用于挠度计算时，采用Sw标准值：……5.4.1[JGJ102-2003]wk=0.002835MPa2.玻璃的强度计算：校核依据：σ≤[fg](1)外片校核：θ1：外片玻璃的计算参数；η1：外片玻璃的折减系数；qk1：作用在外片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)；a：分格短边长度(mm)；E：玻璃的弹性模量(MPa)；t1：外片玻璃厚度(mm)；θ1=qk1a4/Et14……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.001605×12004/72000/64=35.667按系数θ1，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η1=0.857；σ1：外片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)；96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司q1：作用在门窗外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)；a：玻璃短边边长(mm)；b：玻璃长边边长(mm)；t1：外片玻璃厚度(mm)；m1：外片玻璃弯矩系数,按边长比a/b查表6.1.2-1[JGJ102-2003]得m1=0.0906；σ1=6m1q1a2η1/t12……6.1.2[JGJ102-2003]=6×0.0906×0.002242×12002×0.857/62=41.779MPa41.779MPa≤fg1=84MPa(钢化玻璃)外片玻璃的强度满足要求!(2)内片校核：θ2：内片玻璃的计算参数；η2：内片玻璃的折减系数；qk2：作用在内片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)；a：分格短边长度(mm)；E：玻璃的弹性模量(MPa)；t2：内片玻璃厚度(mm)；θ2=qk2a4/Et24……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.001464×12004/72000/64=32.533按系数θ2，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η2=0.87σ2：内片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)；q2：作用在门窗内片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)；a：玻璃短边边长(mm)；b：玻璃长边边长(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；m2：内片玻璃弯矩系数,按边长比a/b查表6.1.2-1[JGJ102-2003]得m2=0.0906；σ2=6m2q2a2η2/t22……6.1.2[JGJ102-2003]=6×0.0906×0.002045×12002×0.87/62=38.686MPa38.686MPa≤fg2=84MPa(钢化玻璃)内片玻璃的强度满足要求!3.玻璃最大挠度校核：校核依据：df=ημwka4/D≤df,lim……6.1.3-2[JGJ102-2003]上面公式中：df：玻璃板挠度计算值(mm)；η：玻璃挠度的折减系数；μ：玻璃挠度系数，按边长比a/b查表6.1.3[JGJ102-2003]得μ=0.00909；wk：风荷载标准值(MPa)a：玻璃板块短边尺寸(mm)；D：玻璃的弯曲刚度(N·mm)；96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司df,lim：许用挠度，取短边长的1/60，为20mm；其中：D=Ete3/(12(1-υ2))……6.1.3-1[JGJ102-2003]上式中：E：玻璃的弹性模量(MPa)；te：玻璃的等效厚度(mm)；υ：玻璃材料泊松比，为0.2；te=0.95×(t13+t23)1/3……6.1.5-3[JGJ102-2003]=0.95×(63+63)1/3=7.182mmD=Ete3/(12(1-υ2))=72000×7.1823/(12×(1-0.22))=2315347.704N·mmθ：玻璃板块的计算参数；θ=wka4/Ete4……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.002835×12004/72000/7.1824=30.688按参数θ，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η=0.877df=ημwka4/D=0.877×0.00909×0.002835×12004/2315347.704=20.241mm20.241mm>df,lim=20.4mm(中空玻璃)玻璃挠度满足要求!七、连接件计算基本参数：1：计算点标高：78m；2：立柱计算间距(指立柱左右分格平均宽度)：B1=1200mm；3：横梁计算分格尺寸：宽×高=B×H=1200mm×1350mm；4：门窗立柱跨度：L=3300mm，短跨L1=500mm，长跨L2=2800mm；5：板块配置：中空玻璃；6：龙骨材质：立柱为：6063A-T5；横梁为：6063-T5；7：立柱与主体连接钢角码壁厚：6mm；8：立柱与主体连接螺栓公称直径：12mm；9：立柱与横梁连接处铝角码厚度：5mm；10：横梁与角码连接螺栓公称直径：6mm；11：立柱与角码连接螺栓公称直径：6mm；12：立柱连接形式：双跨；因为B≤H，所以本处门窗横梁按三角形荷载模型进行设计计算：1.横梁与角码间连结：(1)风荷载作用下横梁剪力设计值(按三角形分布)：Vw=1.4wkB2/4=1.4×0.002835×12002/4=1428.84N96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司(2)地震作用下横梁剪力标准值(按三角形分布)：VEk=βEαmaxGk/A×B2/4=5.0×0.12×0.0004×12002/4=86.4N(3)地震作用下横梁剪力设计值：VE=1.3VEk=1.3×86.4=112.32N(4)连接部位总剪力N1：采用Sw+0.5SE组合：N1=Vw+0.5VE=1428.84+0.5×112.32=1485N(5)连接螺栓计算：Nv1b：螺栓受剪承载能力设计值(N)；nv1：剪切面数：取1；d：螺栓杆直径：6mm；fv1b：螺栓连接的抗剪强度设计值，对普通碳钢（C级）取140MPa；Nv1b=nv1πd2fv1b/4……7.2.1-1[GBJ17-88]=1×3.14×62×140/4=3956.4NNnum1：螺栓个数：Nnum1=N1/Nv1b=1485/3956.4=0.375个实际取2个(6)连接部位横梁型材壁抗承压能力计算：Nc1：连接部位门窗横梁型材壁抗承压能力设计值(N)；Nnum1：横梁与角码连接螺栓数量：2个；d：螺栓公称直径：6mm；t1：连接部位横梁壁厚：5mm；fc1：型材抗压强度设计值，对6063-T5取120MPa；Nc1=Nnum1dt1fc1……7.2.1-3[GB50017-2003]=2×6×5×120=7200N7200N≥1485N强度可以满足!2.角码与立柱连接：(1)自重荷载计算：Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)；H：受荷单元平均分格高(mm)；Gk=0.0004×H=0.0004×1350=0.54N/mmG：横梁自重线荷载设计值(N/mm)；G=1.2Gk96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司=1.2×0.54=0.648N/mmN2：自重荷载(N)：B：横梁宽度(mm)；N2=GB/2=0.648×1200/2=388.8N(2)连接处组合荷载N：采用SG+Sw+0.5SEN=(N12+N22)1/2=(14852+388.82)0.5=1535.054N(3)连接处螺栓强度计算：Nv2b：螺栓受剪承载能力设计值(N)；nv2：剪切面数：取1；d：螺栓杆直径：6mm；fv2b：螺栓连接的抗剪强度设计值，对普通碳钢（C级）取140MPa；Nv2b=nv2πd2fv2b/4……7.2.1-1[GB50017-2003]=1×3.14×62×140/4=3956.4NNnum2：螺栓个数：Nnum2=N/Nv2b=1535.054/3956.4=0.388个实际取2个(4)连接部位立柱型材壁抗承压能力计算：Nc2：连接部位门窗立柱型材壁抗承压能力设计值(N)；Nnum2：连接处螺栓个数；d：螺栓公称直径：6mm；t2：连接部位立柱壁厚：2.5mm；fc2：型材的承压强度设计值，对6063A-T5取150MPa；Nc2=Nnum2dt2fc2……7.2.1-3[GB50017-2003]=2×6×2.5×150=4500N4500N≥1535.054N强度可以满足!(5)连接部位铝角码壁抗承压能力计算Nc3：连接部位门窗铝角码壁抗承压能力设计值(N)；Nnum2：连接处螺栓个数；d：螺栓公称直径：6mm；t3：角码壁厚：5mm；fc3：型材的承压强度设计值，对6063-T5取120MPa；Nc3=Nnum2dt3fc3……7.2.1-3[GB50017-2003]=2×6×5×120=7200N7200N≥1535.054N96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司强度可以满足!3.立柱与主结构连接(1)连接处水平剪切总力计算：对双跨梁，中支座反力R1，即为立柱连接处最大水平剪切总力。qw：风荷载线分布集度设计值(N/mm)；qw=1.4wkB1=1.4×0.002835×1200=4.763N/mmqE：地震作用线分布集度设计值(N/mm)；qE=1.3βEαmaxGk/A×B1=1.3×5.0×0.12×0.0005×1200=0.468N/mm采用Sw+0.5SE组合：q=qw+0.5×qE=4.763+0.5×0.468=4.997N/mmN1：连接处水平剪切总力(N)；R1：中支座反力(N)；N1=R1=qL(L12+3L1L2+L22)/8L1L2=4.997×3300×(5002+3×500×2800+28002)/8/500/2800=18094.94N(2)连接处重力总力：NGk：连接处自重总值标准值(N)：B1：立柱计算间距(mm)；L：立柱跨度(mm)；NGk=0.0005×B1L=0.0005×1200×3300=1980NNG：连接处自重总值设计值(N)：NG=1.2NGk=1.2×1980=2376N(3)连接处总剪力：N：连接处总剪力(N)：N=(N12+NG2)0.5=(18094.942+23762)0.5=18250.267N(4)螺栓承载力计算：Nv3b：螺栓受剪承载能力设计值(N)；nv3：剪切面数：取2；d：螺栓杆直径：12mm；fv3b：螺栓连接的抗剪强度设计值，对普通碳钢（C级）取140MPa；Nv3b=nv3πd2fv3b/4……7.2.1-1[GB50017-2003]=2×3.14×122×140/4=31651.2N96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司Nnum3：螺栓个数：Nnum3=N/Nv3b=18250.267/31651.2=0.577个实际取2个(5)立柱型材壁抗承压能力计算：Nc4：立柱型材壁抗承压能力(N)：Nnum3：连接处螺栓个数；d：螺栓公称直径：12mm；t2：连接部位立柱壁厚：2.5mm；fc4：型材的承压强度设计值，对6063A-T5取150MPa；Nc4=2×Nnum3dt2fc4……7.2.1-3[GB50017-2003]=2×2×12×2.5×150=18000N18000N<18250.267N强度不满足要求!(6)钢角码型材壁抗承压能力计算：Nc5：钢角码型材壁抗承压能力(N)：Nnum3：连接处螺栓个数；d：连接螺栓直径：12mm；t4：门窗钢角码壁厚：6mm；fc5：钢角码的抗压强度设计值，对Q235取305MPa；Nc5=2×Nnum3dt4fc5……7.2.1-3[GB50017-2003]=2×2×12×6×305=87840N87840N≥18250.267N强度可以满足要求!八、门窗埋件计算(后补锚栓)基本参数：1：计算点标高：78m；3：门窗立柱跨度：L=3300mm，短跨L1=500mm，长跨L2=2800mm；3：立柱计算间距(指立柱左右分格平均宽度)：B=1200mm；4：立柱力学模型：双跨梁；5：埋件位置：侧埋；6：板块配置：中空玻璃；7：混凝土强度等级：C25；1.荷载标准值计算：(1)垂直于门窗平面的分布水平地震作用：qEk=βEαmaxGk/A=5.0×0.12×0.0005=0.0003MPa(2)连接处水平总力计算：对双跨梁，中支座反力R1，即为立柱连接处最大水平总力。qw：风荷载线荷载设计值(N/mm)；96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司qw=1.4wkB=1.4×0.002835×1200=4.763N/mmqE：地震作用线荷载设计值(N/mm)；qE=1.3qEkB=1.3×0.0003×1200=0.468N/mm采用Sw+0.5SE组合：……5.4.1[JGJ133-2001]q=qw+0.5qE=4.763+0.5×0.468=4.997N/mmN：连接处水平总力(N)；R1：中支座反力(N)；N=R1=qL(L12+3L1L2+L22)/8L1L2=4.997×3300×(5002+3×500×2800+28002)/8/500/2800=18094.94N(3)立柱单元自重荷载标准值：Gk=0.0005×BL=0.0005×1200×3300=1980N(4)校核处埋件受力分析：V：剪力(N)；N：轴向拉力(N)，等于中支座反力R1；e0：剪力作用点到埋件距离，即立柱螺栓连接处到埋件面距离(mm)；V=1.2Gk=1.2×1980=2376NN=R1=18094.94NM=e0×V=80×2376=190080N·mm2.拉拔实验拉拔力计算：计算公式：N拔=2β·(N/2+M/Z)/n其中：N拔：单个锚固件的拉拔实验值(N);N：拉力设计值(N)；M：弯矩设计值(N·mm)；n：每排锚固件个数；Z：上下两排螺栓间距(mm)；β：承载力调整系数;N拔=2β·(N/2+M/Z)/n=2×1.25×(18094.94/2+190080/110)/2=13469.338N96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司在做拉拔实验时，单个锚栓的实验值应不小于N拔。九、门窗焊缝计算基本参数：1：焊缝形式：L型角焊；2：其它参数同埋件部分；1.受力分析：根据前面埋件的计算结果，有：V：剪力(N)N：轴向拉力(N)M：弯矩(N·mm)V=2376NN=18094.94NM=190080N·mm2.焊缝特性参数计算：(1)焊缝有效厚度：he：焊缝有效厚度(mm)；hf：焊角高度(mm)；he=0.717hf=0.717×6=4.302mm(2)焊缝总面积A：焊缝总面积(mm2)；Lv：竖向焊缝长度(mm)；Lh：横向焊缝长度(mm)；he：焊缝有效厚度(mm)；A=he((Lv-10)+(Lh-10))=4.302×((100-10)+(50-10))=559.26mm2(3)焊缝截面抵抗矩及惯性矩计算：I：截面惯性矩(mm4)；he：焊缝有效厚度(mm)；Lv：竖向焊缝长度(mm)；Lh：横向焊缝长度(mm)；W：截面抵抗距(mm3)；d：三角焊缝中性轴位置(水平焊缝到中性轴距离)(mm)；d=0.5×(((Lv-10)2-he2+he(Lh-10))/((Lh-10)-he+(Lv-10)))=32.831mmI=he(Lv-10)3/12+(Lh-10)he3/12+he(Lh-10)(d-he/2)2+he(Lh-10)((Lv-10)/2-d)2=449066.718mm4W=I/((Lv-10)/2+d)=449066.718/((100-10)/2+32.831)=5769.767mm396 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司3.焊缝校核计算：校核依据：((σf/βf)2+τf2)0.5≤ffw7.1.3-3[GB50017-2003]上式中：σf：按焊缝有效截面计算，垂直于焊缝长度方向的应力(MPa)；βf：正面角焊缝的强度设计值增大系数，取1.22；τf：按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力(MPa)；ffw：角焊缝的强度设计值(MPa)；((σf/βf)2+τf2)0.5=((N/1.22A+M/1.22W)2+(V/A)2)0.5=((18094.94/1.22/559.26+190080/1.22/5769.767)2+(2376/559.26)2)0.5=53.692MPa53.692MPa≤ffw=160MPa，焊缝可以满足要求。十、玻璃门窗伸缩及紧固计算基本参数：1：计算点标高：78m；2：玻璃分格尺寸：宽×高=B×H=1200mm×2100mm；3：门窗类型：玻璃门窗4：年温温差：80℃；1.立柱连接伸缩缝计算：为了适应门窗温度变形以及施工调整的需要，立柱上下段通过插芯套装，留有一段空隙--伸缩缝d，d值按下式计算：d≥αΔｔLλ／ε+d1+d2上式中：d:伸缩缝计算值(mm)；α:立柱材料的线膨胀系数，取2.35×10-5；△ｔ:温度变化,取80℃；L：立柱跨度(mm)；λ:实际伸缩调整系数，取0.85；ε:考虑密封胶变形能力的系数，取0.5；d1:施工误差，取3mm；d2:主体结构的轴向压缩变形，取3mm；d=αΔｔLλ／ε+d1+d2=0.0000235×80×3300×0.85/0.5+3+3=16.547mm实际伸缩空隙d取20mm，满足要求。.2.玻璃镶嵌槽紧固螺钉抗拉强度计算：(1)板块承受水平总拉力计算：N：板块承受水平总拉力(N)；B：分格宽度(mm)；H：分格高度(mm)；96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司q：板块水平荷载设计值(MPa)；q=1.4wk+0.5×1.3×qEAk=1.4×0.002835+0.5×1.3×0.000184=0.004MPaN=qBH=0.004×1200×2100=10080N(2)紧固螺钉抗拉强度计算：ftb：螺栓连接的抗拉强度设计值，对普通碳钢（C级）取170MPa；de：螺栓有效直径：4.249467mm；Ntb：螺栓抗拉承载能力设计值(N)；Ntb=πde2ftb/4……7.2.1-5[GB50017-2003]=3.14×4.2494672×170/4=2409.836NNnum：周边紧固螺栓个数：Nnum=N/Ntb=10080/2409.836=4.183个实际取22个，满足要求。。3.玻璃边缘到边框槽底间隙计算：ulim：由主体结构层间位移引起的分格框的变形限值(mm)；H：矩形玻璃板块竖向边长(mm)；B：矩形玻璃板块横向边长(mm)；c1：玻璃与左、右边框的平均间隙，另考虑1.5mm施工偏差；c2：玻璃与上、下边框的平均间隙，另考虑1.5mm施工偏差；2c1(1+H/B×c2/c1)……4.3.12[JGJ102-2003]=2×10.5×(1+2100/1200×10.5/10.5)=57.75mm按附表4-1[JGJ102-2003]，有ulim=3.818；另对于单玻璃应满足2c1≥10mm，2c2≥10mm对中空及夹层玻璃2c1≥10mm，2c2≥12mm。所以玻璃边缘到边框槽底间隙满足要求。12mm全玻璃幕墙设计计算书一、计算引用的规范、标准及资料1.幕墙设计规范：《建筑幕墙》JG3035-1996《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS127-2001《全玻璃幕墙工程技术规程》DBJ/CT014-200196 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司《玻璃幕墙光学性能》GB/T18091-2000《建筑幕墙物理性能分级》GB/T15225-94《建筑幕墙空气渗透性能测试方法》GB/T15226-94《建筑幕墙风压变形性能测试方法》GB/T15227-94《建筑幕墙雨水渗透性能测试方法》GB/T15228-94《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250-2000《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T18575-2001《点支式玻璃幕墙支承装置》JG138-2001《吊挂式玻璃幕墙支承装置》JG139-20012.建筑设计规范：《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《钢结构设计规范》GB50017-2003《冷弯薄壁型钢结构设计规范》GB50018-2002《高层民用钢结构技术规程》JGJ99-98《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001版)《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-2001《建筑物防雷设计规范》GB50057-2000《工程抗震术语标准》JGJ/T97-95《中国地震烈度表》GB/T17742-1999《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《建筑抗震设防分类标准》GB50223-2004《中国地震动参数区划图》GB18306-2000《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《民用建筑热工设计规范》GB50176-93《民用建筑隔声设计规范》GBJ118-88《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑装饰工程施工质量验收规范》GB50210-2001《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002《钢结构防火涂料》GB14907-2002《碳钢焊条》GB/T5117-1995《低合金钢焊条》GB/T5118-1995《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T437-20003.玻璃规范：《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003《普通平板玻璃》GB4871-1995《浮法玻璃》GB11614－1999《钢化玻璃》GB/T9963-1998《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》GB/T17841-1999《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2001《中空玻璃》GB/T11944-2002《夹层玻璃》GB9962-1999《镀膜玻璃第一部分阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-2002《镀膜玻璃第二部分低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-200296 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司《热反射玻璃》JC693-1998《热弯玻璃》JC/T915-20034.钢材规范：《不锈钢棒》GB/T1220-1992《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226-1984《不锈钢冷扎钢板》GB/T3280-1992《不锈钢热扎钢板》GB/T4237-1992《不锈钢热扎钢带》GB/T5090《冷拔异形钢管》GB/T3094-2000《碳素结构钢》GB/T700-1988《优质碳素结构钢》GB/T699-1999《合金结构钢》GB/T3077-1999《不锈钢和耐热钢冷扎带钢》GB/T4239-1991《高耐候结构钢》GB/T4171-2000《焊接结构用耐候钢》GB/T4172-2000《低合金高强度结构钢》GB/T1591-1994《碳素结构和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-1989《碳素结构和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-1988《结构用无缝钢管》JBJ102《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》GB/T13912-19925.胶类及密封材料规范：《混凝土接缝用密封胶》JC/T881-2001《硅酮建筑密封胶》GB/14683-2003《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2003《聚硫建筑密封胶》JC483-1992《中空玻璃用弹性密封剂》JC486-2001《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-2001《石材幕墙接缝用密封胶》JC/T883-2001《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-2003《彩色钢板用建筑密封胶》JC/T884-2001《工业用橡胶板》GB/T5574-1994《绝热用岩棉、矿棉及其制品》GB/T11835-98《建筑用防霉密封胶》JC/T885-2001《建筑表面用有机硅防水剂》JC/T902-2002《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-20036.《建筑结构静力计算手册》(第二版)7.土建图纸：二、基本参数1.幕墙所在地区：厦门地区；2.地面粗糙度分类等级：幕墙属于外围护构件，按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司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类地区考虑。3.抗震烈度：按照国家规范《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)、《中国地震动参数区划图》(GB18306-2000)规定，厦门地区地震基本烈度为7度，地震动峰值加速度为0.15g，水平地震影响系数最大值为：αmax=0.12。三、幕墙承受荷载计算1.风荷载标准值计算：幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算：wk=βgzμzμsw0……7.1.1-2[GB50009-2001]上式中：wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)；Z：计算点标高：7.15m；βgz：瞬时风压的阵风系数；根据不同场地类型,按以下公式计算:βgz=K(1+2μf)其中K为地面粗糙度调整系数，μf为脉动系数A类场地:βgz=0.92×(1+2μf)其中：μf=0.387×(Z/10)-0.12B类场地:βgz=0.89×(1+2μf)其中：μf=0.5(Z/10)-0.16C类场地:βgz=0.85×(1+2μf)其中：μf=0.734(Z/10)-0.22D类场地:βgz=0.80×(1+2μf)其中：μf=1.2248(Z/10)-0.3对于B类地区，7.15m高度处瞬时风压的阵风系数：βgz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.8291μz：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:μz=1.379×(Z/10)0.24当Z>300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m；B类场地:μz=(Z/10)0.32当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m；C类场地:μz=0.616×(Z/10)0.44当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m；D类场地:μz=0.318×(Z/10)0.60当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m；对于B类地区，7.15m高度处风压高度变化系数：μz=1.000×(Z/10)0.32=1μs：风荷载体型系数，根据计算点体型位置取1.2；w0：基本风压值(MPa)，根据现行<<建筑结构荷载规范>>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，厦门地区取0.0008MPa；wk=βgzμzμsw0=1.8291×1×1.2×0.000896 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司=0.001756MPa2.垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值：qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)；βE：动力放大系数,取5.0；αmax：水平地震影响系数最大值，取0.12；Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)；A：幕墙构件的面积(mm2)；3.作用效应组合：荷载和作用效应按下式进行组合：S=γGSGk+ψwγwSwk+ψEγESEk……5.4.1[JGJ102-2003]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；γG、γw、γE：各效应的分项系数；ψw、ψE：分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。上面的γG、γw、γE为分项系数，按5.4.2、5.4.3、5.4.4[JGJ102-2003]规定如下：进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载力计算时：重力荷载：γG：1.2；风荷载：γw：1.4；地震作用：γE：1.3；进行挠度计算时；重力荷载：γG：1.0；风荷载：γw：1.0；地震作用：可不做组合考虑；上式中，风荷载的组合系数ψw为1.0；地震作用的组合系数ψE为0.5；四、全玻璃幕墙大面玻璃的计算基本参数：1：计算点标高：7.15m；2：分格尺寸：宽×高=B×H=1507mm×2500mm；3：玻璃配置：单片玻璃，钢化玻璃12mm,对边简支；模型简图为：96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司1.玻璃板块荷载计算：(1)玻璃板块自重：GAk：玻璃板块单位面积自重(仅指玻璃)(MPa)；t：玻璃板块厚度(mm)；γg：玻璃的体积密度(N/mm3)；GAk=γgt=0.0000256×12=0.000307MPa(2)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用：qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(MPa)；βE：动力放大系数,取5.0；αmax：水平地震影响系数最大值，取0.12；GAk：玻璃单位面积自重(MPa)；qEAk=βEαmaxGAk……5.2.5[JGJ133-2001]=5.0×0.12×0.000307=0.000184MPa(3)作用在玻璃上的风荷载及地震作用荷载组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合：……5.4.1[JGJ102-2003]q=1.4wk+0.5×1.3qEAk=1.4×0.001756+0.5×1.3×0.000184=0.002578MPaSw+0.5SE标准值组合：qk=wk+0.5qEAk=0.001756+0.50.000184=0.001848MPa用于挠度计算时，采用Sw标准值：……5.4.1[JGJ102-2003]wk=0.001756MPa2.玻璃的强度计算：校核依据：σ≤[fg]θ：玻璃的计算参数；η：玻璃的折减系数；96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司qk：作用在玻璃上的荷载组合标准值(MPa)；a：两肋间玻璃面板跨度(mm)；E：玻璃的弹性模量(MPa)；t：玻璃厚度(mm)；θ=qka4/Et4……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.001848×15074/72000/124=6.384按系数θ，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η=0.989；σ：玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)；q：作用在幕墙玻璃上的荷载组合设计值(MPa)；a：两肋间玻璃面板跨度(mm)；t：玻璃厚度(mm)；m：玻璃弯矩系数,取m=0.125；σ=6mqa2η/t2……6.1.2[JGJ102-2003]=6×0.125×0.002578×15072×0.989/122=30.158MPa30.158MPa≤fg=84MPa(钢化玻璃)玻璃的强度满足要求!3.玻璃最大挠度校核：校核依据：df=ημwka4/D≤df,lim……6.1.3-2[JGJ102-2003]上面公式中：df：玻璃板挠度计算值(mm)；η：玻璃的挠度折减系数，按θ=wka4/Et4查表，为0.991；μ：玻璃挠度系数，取μ=0.013；wk：风荷载标准值(MPa)a：两肋间玻璃面板跨度(mm)；D：玻璃的弯曲刚度(N·mm)；df,lim：许用挠度，取两肋间玻璃面板跨度的1/60，为25.117mm；其中：D=Et3/(12(1-υ2))……6.1.3-1[JGJ102-2003]上式中：E：玻璃的弹性模量(MPa)；t：玻璃的厚度(mm)；υ：玻璃材料泊松比，为0.2；D=Et3/(12(1-υ2))=72000×123/(12×(1-0.22))=10800000N·mmdf=ημwka4/D=0.991×0.013×0.001756×15074/10800000=10.804mm10.804mm≤df,lim=25.117mm(钢化玻璃)能满足要求!五、全玻璃幕墙玻璃肋及结构胶的校核96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司1.肋截面高度的校核：校核依据：hr≥(3qLh2/(4fgt))0.5上面公式中：hr：玻璃肋的截面高度(mm)；q：板块水平荷载作用下组合设计值(MPa)；L：两肋之间的玻璃面板跨度(mm)；h：玻璃肋上下支点间距，即计算跨度(mm)；t：玻璃肋截面厚度(mm)；fg：玻璃侧面强度设计值(MPa)；(3qLh2/(4fgt))0.5=(3×0.002578×1507×25002/(4×58.8×12))0.5=160.653mm实际选用的玻璃肋宽度为：200mm≥160.653mm能够满足要求。2.玻璃肋的挠度计算：校核依据：df=≤df,lim上面公式中：df：在水平荷载标准值作用下肋挠度(mm)；df,lim：玻璃肋的挠度限值，取计算跨度的1/200，为12.5mm；wk：风荷载标准值(MPa)；L：两肋之间的玻璃面板跨度(mm)；h：玻璃肋上下支点间距，即计算跨度(mm)；E：玻璃的弹性模量(MPa)；t：玻璃肋截面厚度(mm)；hr：玻璃肋的截面高度(mm)；5wkLh4/(16Ethr3)=5×0.001756×1507×25004/(16×72000×12×2003)=4.674mm4.674mm≤12.5mm所以，能满足要求。3.胶缝强度的校核:校核依据：qL/t2≤f1上面公式中:q：水平作用设计值组合(MPa)；L：两肋之间的玻璃面板跨度(mm)；t2：胶缝宽度，取玻璃肋截面厚度(mm)；f1：硅酮结构胶在荷载作用下的强度设计值，取0.2MPa；qL/t2=0.002578×1507/12=0.324MPa所以，胶缝强度满足要求。4.地震作用下结构胶粘结厚度：us：在地震作用下玻璃与玻璃肋之间的相对位移量(mm)；θ：主体结构层间位移角限值(rad)；(见附表4.1[JGJ102-2003])96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司hg：玻璃面板高度(mm)；us=θhg……5.6.5-2[JGJ102-2003]=1/550×2500=4.545mmts：地震作用下结构胶粘结厚度计算值(mm)；δ：地震作用下结构硅酮密封胶的变位承受能力：40%ts=us/(δ(2+δ))0.5……5.6.5[JGJ102-2003]=4.545/(0.4×(2+0.4))0.5=4.639mm按规范JGJ102-2003中7.4.2条要求，胶缝厚度值尚不应小于6mm，而实际胶缝厚度取12mm.所以能满足规范的要求！12mm吊挂玻璃幕墙设计计算书一、计算引用的规范、标准及资料1.幕墙设计规范：《建筑幕墙》JG3035-1996《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS127-2001《全玻璃幕墙工程技术规程》DBJ/CT014-2001《玻璃幕墙光学性能》GB/T18091-2000《建筑幕墙物理性能分级》GB/T15225-94《建筑幕墙空气渗透性能测试方法》GB/T15226-94《建筑幕墙风压变形性能测试方法》GB/T15227-94《建筑幕墙雨水渗透性能测试方法》GB/T15228-94《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250-2000《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T18575-2001《点支式玻璃幕墙支承装置》JG138-2001《吊挂式玻璃幕墙支承装置》JG139-20012.建筑设计规范：《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《钢结构设计规范》GB50017-2003《冷弯薄壁型钢结构设计规范》GB50018-2002《高层民用钢结构技术规程》JGJ99-98《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001版)《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-2001《建筑物防雷设计规范》GB50057-2000《工程抗震术语标准》JGJ/T97-95《中国地震烈度表》GB/T17742-1999《建筑抗震设计规范》GB50011-200196 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司《建筑抗震设防分类标准》GB50223-2004《中国地震动参数区划图》GB18306-2000《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《民用建筑热工设计规范》GB50176-93《民用建筑隔声设计规范》GBJ118-88《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑装饰工程施工质量验收规范》GB50210-2001《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002《钢结构防火涂料》GB14907-2002《碳钢焊条》GB/T5117-1995《低合金钢焊条》GB/T5118-1995《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T437-20003.玻璃规范：《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003《普通平板玻璃》GB4871-1995《浮法玻璃》GB11614－1999《钢化玻璃》GB/T9963-1998《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》GB/T17841-1999《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2001《中空玻璃》GB/T11944-2002《夹层玻璃》GB9962-1999《镀膜玻璃第一部分阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-2002《镀膜玻璃第二部分低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-2002《热反射玻璃》JC693-1998《热弯玻璃》JC/T915-20034.钢材规范：《不锈钢棒》GB/T1220-1992《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226-1984《不锈钢冷扎钢板》GB/T3280-1992《不锈钢热扎钢板》GB/T4237-1992《不锈钢热扎钢带》GB/T5090《冷拔异形钢管》GB/T3094-2000《碳素结构钢》GB/T700-1988《优质碳素结构钢》GB/T699-1999《合金结构钢》GB/T3077-1999《不锈钢和耐热钢冷扎带钢》GB/T4239-1991《高耐候结构钢》GB/T4171-2000《焊接结构用耐候钢》GB/T4172-2000《低合金高强度结构钢》GB/T1591-1994《碳素结构和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-1989《碳素结构和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-1988《结构用无缝钢管》JBJ102《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》GB/T13912-199296 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司5.胶类及密封材料规范：《混凝土接缝用密封胶》JC/T881-2001《硅酮建筑密封胶》GB/14683-2003《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2003《聚硫建筑密封胶》JC483-1992《中空玻璃用弹性密封剂》JC486-2001《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-2001《石材幕墙接缝用密封胶》JC/T883-2001《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-2003《彩色钢板用建筑密封胶》JC/T884-2001《工业用橡胶板》GB/T5574-1994《绝热用岩棉、矿棉及其制品》GB/T11835-98《建筑用防霉密封胶》JC/T885-2001《建筑表面用有机硅防水剂》JC/T902-2002《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-20036.《建筑结构静力计算手册》(第二版)7.土建图纸：二、基本参数1.幕墙所在地区：厦门地区；2.地面粗糙度分类等级：幕墙属于外围护构件，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类地区考虑。3.抗震烈度：按照国家规范《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)、《中国地震动参数区划图》(GB18306-2000)规定，厦门地区地震基本烈度为7度，地震动峰值加速度为0.15g，水平地震影响系数最大值为：αmax=0.12。三、幕墙承受荷载计算1.风荷载标准值计算：幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算：wk=βgzμzμsw0……7.1.1-2[GB50009-2001]上式中：wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)；Z：计算点标高：5.75m；βgz：瞬时风压的阵风系数；根据不同场地类型,按以下公式计算:βgz=K(1+2μf)96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司其中K为地面粗糙度调整系数，μf为脉动系数A类场地:βgz=0.92×(1+2μf)其中：μf=0.387×(Z/10)-0.12B类场地:βgz=0.89×(1+2μf)其中：μf=0.5(Z/10)-0.16C类场地:βgz=0.85×(1+2μf)其中：μf=0.734(Z/10)-0.22D类场地:βgz=0.80×(1+2μf)其中：μf=1.2248(Z/10)-0.3对于B类地区，5.75m高度处瞬时风压的阵风系数：βgz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.8624μz：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:μz=1.379×(Z/10)0.24当Z>300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m；B类场地:μz=(Z/10)0.32当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m；C类场地:μz=0.616×(Z/10)0.44当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m；D类场地:μz=0.318×(Z/10)0.60当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m；对于B类地区，5.75m高度处风压高度变化系数：μz=1.000×(Z/10)0.32=1μs：风荷载体型系数，根据计算点体型位置取1.2；w0：基本风压值(MPa)，根据现行<<建筑结构荷载规范>>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，厦门地区取0.0008MPa；wk=βgzμzμsw0=1.8624×1×1.2×0.0008=0.001788MPa2.垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值：qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)；βE：动力放大系数,取5.0；αmax：水平地震影响系数最大值，取0.12；Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)；A：幕墙构件的面积(mm2)；3.作用效应组合：荷载和作用效应按下式进行组合：S=γGSGk+ψwγwSwk+ψEγESEk……5.4.1[JGJ102-2003]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；γG、γw、γE：各效应的分项系数；ψw、ψE：分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。上面的γG、γw、γE为分项系数，按5.4.2、5.4.3、5.4.4[JGJ102-2003]规定如下：进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载力计算时：96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司重力荷载：γG：1.2；风荷载：γw：1.4；地震作用：γE：1.3；进行挠度计算时；重力荷载：γG：1.0；风荷载：γw：1.0；地震作用：可不做组合考虑；上式中，风荷载的组合系数ψw为1.0；地震作用的组合系数ψE为0.5；四、全玻璃幕墙大面玻璃的计算基本参数：1：计算点标高：5.75m；2：分格尺寸：宽×高=B×H=1500mm×5300mm；3：玻璃配置：单片玻璃，钢化玻璃12mm,对边简支；模型简图为：1.玻璃板块荷载计算：(1)玻璃板块自重：GAk：玻璃板块单位面积自重(仅指玻璃)(MPa)；t：玻璃板块厚度(mm)；γg：玻璃的体积密度(N/mm3)；GAk=γgt=0.0000256×12=0.000307MPa(2)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用：qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(MPa)；βE：动力放大系数,取5.0；αmax：水平地震影响系数最大值，取0.12；GAk：玻璃单位面积自重(MPa)；qEAk=βEαmaxGAk……5.2.5[JGJ133-2001]96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司=5.0×0.12×0.000307=0.000184MPa(3)作用在玻璃上的风荷载及地震作用荷载组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合：……5.4.1[JGJ102-2003]q=1.4wk+0.5×1.3qEAk=1.4×0.001788+0.5×1.3×0.000184=0.002623MPaSw+0.5SE标准值组合：qk=wk+0.5qEAk=0.001788+0.50.000184=0.00188MPa用于挠度计算时，采用Sw标准值：……5.4.1[JGJ102-2003]wk=0.001788MPa2.玻璃的强度计算：校核依据：σ≤[fg]θ：玻璃的计算参数；η：玻璃的折减系数；qk：作用在玻璃上的荷载组合标准值(MPa)；a：两肋间玻璃面板跨度(mm)；E：玻璃的弹性模量(MPa)；t：玻璃厚度(mm)；θ=qka4/Et4……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.00188×15004/72000/124=6.375按系数θ，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η=0.989；σ：玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)；q：作用在幕墙玻璃上的荷载组合设计值(MPa)；a：两肋间玻璃面板跨度(mm)；t：玻璃厚度(mm)；m：玻璃弯矩系数,取m=0.125；σ=6mqa2η/t2……6.1.2[JGJ102-2003]=6×0.125×0.002623×15002×0.989/122=30.4MPa30.4MPa≤fg=84MPa(钢化玻璃)玻璃的强度满足要求!3.玻璃最大挠度校核：校核依据：df=ημwka4/D≤df,lim……6.1.3-2[JGJ102-2003]上面公式中：df：玻璃板挠度计算值(mm)；η：玻璃的挠度折减系数，按θ=wka4/Et4查表，为0.991；μ：玻璃挠度系数，取μ=0.013；wk：风荷载标准值(MPa)a：两肋间玻璃面板跨度(mm)；D：玻璃的弯曲刚度(N·mm)；96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司df,lim：许用挠度，取两肋间玻璃面板跨度的1/60，为25mm；其中：D=Et3/(12(1-υ2))……6.1.3-1[JGJ102-2003]上式中：E：玻璃的弹性模量(MPa)；t：玻璃的厚度(mm)；υ：玻璃材料泊松比，为0.2；D=Et3/(12(1-υ2))=72000×123/(12×(1-0.22))=10800000N·mmdf=ημwka4/D=0.991×0.013×0.001788×15004/10800000=10.798mm10.798mm≤df,lim=25mm(钢化玻璃)能满足要求!五、全玻璃幕墙玻璃肋及结构胶的校核1.肋截面高度的校核：校核依据：hr≥(3qLh2/(4fgt))0.5上面公式中：hr：玻璃肋的截面高度(mm)；q：板块水平荷载作用下组合设计值(MPa)；L：两肋之间的玻璃面板跨度(mm)；h：玻璃肋上下支点间距，即计算跨度(mm)；t：玻璃肋截面厚度(mm)；fg：玻璃侧面强度设计值(MPa)；对于夹层玻璃做为玻璃肋，厚度取双片厚度和：20mm；(3qLh2/(4fgt))0.5=(3×0.002623×1500×53002/(4×58.8×20))0.5=265.49mm实际选用的玻璃肋宽度为：300mm≥265.49mm能够满足要求。2.玻璃肋的挠度计算：校核依据：df=≤df,lim上面公式中：df：在水平荷载标准值作用下肋挠度(mm)；df,lim：玻璃肋的挠度限值，取计算跨度的1/200，为26.5mm；wk：风荷载标准值(MPa)；L：两肋之间的玻璃面板跨度(mm)；h：玻璃肋上下支点间距，即计算跨度(mm)；E：玻璃的弹性模量(MPa)；t：玻璃肋截面厚度(mm)；hr：玻璃肋的截面高度(mm)；96 建发花园四期铝合金门窗结构计算·门窗设计计算书浙江亚厦幕墙有限公司对于夹层玻璃做为玻璃肋，厚度取双片厚度和：20mm；5wkLh4/(16Ethr3)=5×0.001788×1500×53004/(16×72000×20×3003)=17.009mm17.009mm≤26.5mm所以，能满足要求。3.胶缝强度的校核:校核依据：qL/t2≤f1上面公式中:q：水平作用设计值组合(MPa)；L：两肋之间的玻璃面板跨度(mm)；t2：胶缝宽度，取玻璃肋截面厚度(mm)；f1：硅酮结构胶在荷载作用下的强度设计值，取0.2MPa；qL/t2=0.002623×1500/20=0.197MPa所以，胶缝强度满足要求。4.地震作用下结构胶粘结厚度：us：在地震作用下玻璃与玻璃肋之间的相对位移量(mm)；θ：主体结构层间位移角限值(rad)；(见附表4.1[JGJ102-2003])hg：玻璃面板高度(mm)；us=θhg……5.6.5-2[JGJ102-2003]=1/550×5300=9.636mmts：地震作用下结构胶粘结厚度计算值(mm)；δ：地震作用下结构硅酮密封胶的变位承受能力：40%ts=us/(δ(2+δ))0.5……5.6.5[JGJ102-2003]=9.636/(0.4×(2+0.4))0.5=9.835mm按规范JGJ102-2003中7.4.2条要求，胶缝厚度值尚不应小于6mm，而实际胶缝厚度取12mm.所以能满足规范的要求！96'