2、b塔楼墙角区2.1米高门窗计算书

二、B 塔楼墙角区 2.1 米高门窗计算书 目录 1 计算引用的规范、标准及资料 .1 1.1 门窗及相关设计规范： .1 1.2 建筑设计规范： .1 1.3 铝材规范： .1 1.4 玻璃规范： .2 1.5 钢材规范： .2 1.6 胶类及密封材料规范： .2 1.7 门窗及五金件规范： .3 1.8 相关物理性能等级测试方法： .4 1.9 建筑结构静力计算手册(第二版) 4 1.10 土建图纸： .4 2 基本参数 .4 2.1 门窗所在地区 .4 2.2 地面粗糙度分类等级 .5 2.3 抗震设防 .5 3 门窗承受荷载计算 .5 3.1 风荷载标准值的计算方法 .5 3.2 计算支撑结构时的风荷载标准值 .7 3.3 计算面板材料时的风荷载标准值 .7 3.4 垂直于门窗平面的分布水平地震作用标准值 .7 3.5 平行于门窗平面的集中水平地震作用标准值 .7 3.6 作用效应组合 .8 4 门窗竖中梃计算 .8 4.1 竖中梃受荷单元分析 .8 4.2 选用竖中梃型材的截面特性 .11 4.3 竖中梃的抗弯强度计算 .11 4.4 竖中梃的挠度计算 .12 4.5 竖中梃的抗剪计算 .12 5 门窗横中梃计算 .13 5.1 横中梃受荷单元分析 .13 5.2 选用横中梃型材的截面特性 .16 5.3 横中梃的抗弯强度计算 .17 5.4 横中梃的挠度计算 .17 5.5 横中梃的抗剪计算 .18 6 玻璃板块的选用与校核 .18 6.1 玻璃板块荷载计算： .19 6.2 玻璃的强度计算： .20 6.3 玻璃最大挠度校核： .21 7 门窗连接结构计算 .22 7.1 整樘结构总荷载计算 .22 7.2 连接片与建筑结构连接用紧固件计算 .23 潮商广场门窗设计计算书 深圳市科源集团 1 1 计算引用的规范、标准及资料 1.1 门窗及相关设计规范： 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 JGJ113-2009 建筑幕墙 GB/T21086-2007 铝合金门窗工程技术规范 JGJ214-2010 铝合金门窗 GB/T8478-2008 未增塑聚乙烯(PVC-U)塑料窗 JGT/140-2005 塑料门窗工程技术规程 JGJ103-2008 建筑幕墙工程技术规范 DGJ08-56-2012 1.2 建筑设计规范： 地震震级的规定 GB/T17740-1999 钢结构设计规范 GB50017-2003 高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2010 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/T97-2011 混凝土结构设计规范 GB50010-2010 混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓 JG160-2004 建筑材料放射性核素限量 GB6566-2010 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 GB50009-2012 建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001 建筑抗震设计规范 GB50011-2010 建筑设计防火规范 GB50016-2006 建筑物防雷设计规范 GB50057-2010 冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB50018-2002 民用建筑设计通则 GB50352-2005 1.3 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 JG175-2011 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 潮商广场门窗设计计算书 深圳市科源集团 2 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 GB5237.6-2012 铝及铝合金彩色涂层板、带材 YS/T431-2009 铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求 YS/T437-2009 有色电泳涂漆铝合金建筑型材 YS/T459-2003 1.4 玻璃规范： 镀膜玻璃 第 1 部分：阳光控制镀膜玻璃 GB/T18915.1-2013 镀膜玻璃 第 2 部分：低辐射镀膜玻璃 GB/T18915.2-2013 防弹玻璃 GB17840-1999 平板玻璃 GB11614-2009 建筑用安全玻璃 第 3 部分：夹层玻璃 GB15763.3-2009 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 GB15763.1-2009 半钢化玻璃 GB/T17841-2008 热弯玻璃 JC/T915-2003 压花玻璃 JC/T511-2002 中空玻璃 GB/T11944-2012 1.5 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 彩色涂层钢板和钢带 GB/T12754-2006 低合金钢焊条 GB/T5118-2012 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/T3094-2012 碳钢焊条 GB/T5117-2012 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/T699-1999 1.6 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 工业用橡胶板 GB/T5574-2008 潮商广场门窗设计计算书 深圳市科源集团 3 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 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/T529-2008 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/T914-2003 1.7 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/T3098.1-2010 紧固件机械性能自攻螺钉 GB/T3098.5-2000 紧固件术语盲铆钉 GB/T3099.2-2004 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/T3890-1999 铝合金门锁 QB/T3891-1999 推拉铝合金门用滑轮 QB/T3892-1999 闭合器 QB/T3893-1999 外装门锁 QB/T2473-2009 弹子插芯门锁 GB/T2474-2000 叶片门锁 QB/T2475-2009 潮商广场门窗设计计算书 深圳市科源集团 4 球型门锁 QB/T2476-2009 铜合金铸件 GB/T13819-1992 锌合金压铸件 GB/T13821-2009 铝合金压铸件 GB/T15114-2009 铸件尺寸公差与机械加工余量 GB/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 JG189-2006 1.8 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(2011 版) 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 建筑装饰装修工程质量验收规范 GB50210-2001 金属材料室温拉伸试验方法 GB/T228-2002 1.9 建筑结构静力计算手册(第二版) 1.10 土建图纸： 2 基本参数 2.1 门窗所在地区 深圳地区； 潮商广场门窗设计计算书 深圳市科源集团 5 2.2 地面粗糙度分类等级 门窗属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2012) 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 C 类地形考虑。 2.3 抗震设防 按建筑工程抗震设防分类标准 ，建筑工程应分为以下四个抗震设防类别： 1.特殊设防类：指使用上有特殊设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能 发生严重次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑，简称甲类； 2.重点设防类：指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震 时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑，简称乙类； 3.标准设防类：指大量的除 1、2、4 款以外按标准要求进行设防的建筑，简称丙类； 4.适度设防类：指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害，允许在一定条件下适度降 低要求的建筑，简称丁类； 在围护结构抗震设计计算中： 1.特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施，同时， 应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用； 2.重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施，同时，应按 本地区抗震设防烈度确定其地震作用； 3.标准设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用； 4.适度设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用； 根据国家规范建筑抗震设计规范GB50011-2010，深圳地区地震基本烈度为：6 度， 地震动峰值加速度为 0.05g，由于本工程是标准设防类，因此实际抗震计算中的水平地震影 响系数最大值应按本地区抗震设防烈度选取，也就是取： max=0.08； 3 门窗承受荷载计算 3.1 风荷载标准值的计算方法 门窗属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2012)计算： wk= gz s1 zw0 8.1.1-2GB50009-2012 上式中： wk：作用在门窗上的风荷载标准值(MPa)； z：计算点标高：100m； gz：高度 z 处的阵风系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算： gz=1+2gI10(z/10)- 条文说明部分 8.6.1GB50009-2012 其中 A、B 、C、D 四类地貌类别截断高度分别为：5m、10m、15m、30m； A、B 、C、D 四类地貌类别梯度高度分别为：300m、350m、450m、550m ； 也就是： 潮商广场门窗设计计算书 深圳市科源集团 6 对 A 类场地：当 z300m 时，取 z=300m，当 z350m 时，取 z=350m，当 z450m 时，取 z=450m，当 z550m 时，取 z=550m，当 z300m 时，取 z=300m，当 z350m 时，取 z=350m，当 z450m 时，取 z=450m，当 z550m 时，取 z=550m，当 z30m 时，取 z=30m； 对于 C 类地形，100m 高度处风压高度变化系数： z=0.544(100/10)0.44=1.4983 s1：局部风压体型系数； 按建筑结构荷载规范GB50009-2012 第 8.3.3 条：计算围护结构及其连接的风荷载 时，可按下列规定采用局部体型系数 s1： 1 封闭矩形平面房屋的墙面及屋面可按表 8.3.3-1 的规定采用； 2 檐口、雨篷、遮阳板、边棱处的装饰条等突出构件，取-2.0 ； 3 其它房屋和构筑物可按本规范第 8.3.1 条规定体型系数的 1.25 倍取值。 本计算点为墙面转角位置，按如上说明，查表得： s1(1)=1.4 按建筑结构荷载规范GB50009-2012 第 8.3.4 条：计算非直接承受风荷载的围护构 件风荷载时，局部体型系数可按构件的从属面积折减，折减系数按下列规定采用： 1 当从属面积不大于 1m2 时，折减系数取 1.0； 2 当从属面积大于或等于 25m2 时，对墙面折减系数取 0.8，对局部体型系数绝对值 大于 1.0 的屋面区域折减系数取 0.6，对其它屋面区域折减系数取 1.0； 3 当从属面积大于 1m2 且小于 25m2 时，墙面和绝对值大于 1.0 的屋面局部体型系数 可采用对数插值，即按下式计算局部体型系数： s1(A)= s1(1)+ s1(25)- s1(1)logA/1.4 8.3.4GB50009-2012 其中： s1(25)=0.8 s1(1)=1.12 计算支撑结构时的构件从属面积： A=11.4=1.4m2 LogA=0.146 潮商广场门窗设计计算书 深圳市科源集团 7 则： s1(A)= s1(1)+ s1(25)- s1(1)logA/1.4 =1.371 按建筑结构荷载规范GB50009-2012 第 8.3.5 条：计算围护结构风荷载时，建筑物 内部压力的局部体型系数可按下列规定采用： 1 封闭式建筑物，按其外表面风压的正负情况取-0.2 或 0.2； 2 仅一面墙有主导洞口的建筑物： 当开洞率大于 0.02 且小于或等于 0.10 时，取 0.4 s1； 当开洞率大于 0.10 且小于或等于 0.30 时，取 0.6 s1； 当开洞率大于 0.30 时，取 0.8 s1； 3 其它情况，应按开放式建筑物的 s1 取值； 注：1：主导洞口的开洞率是指单个主导洞口与该墙面全部面积之比； 2： s1 应取主导洞口对应位置的值； 本计算中建筑物内部压力的局部体型系数为 0.2(封闭式建筑内表面)； 因此，计算非直接承受风荷载的支撑结构时的局部风压体型系数为： s1=1.371+0.2 =1.571 而对直接承受风压的面板结构来说，其局部风压体型系数为： s1=1.4+0.2 =1.6 w0：基本风压值 (MPa)，根据现行建筑结构荷载规范GB50009-2012 附表 E.5 中数 值采用，但不小于 0.3KN/m2，按重现期 50 年，深圳地区取 0.00075MPa； 3.2 计算支撑结构时的风荷载标准值 wk= gz z s1w0 =1.69291.49831.5710.00075 =0.002989MPa 3.3 计算面板材料时的风荷载标准值 wk= gz z s1w0 =1.69291.49831.60.00075 =0.003044MPa 3.4 垂直于门窗平面的分布水平地震作用标准值 qEk= E maxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 qEk：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，取 0.08； Gk：门窗构件的重力荷载标准值(N)； A：门窗构件的面积(mm 2)； 3.5 平行于门窗平面的集中水平地震作用标准值 PEk= E maxGk 5.3.5JGJ102-2003 PEk：平行于门窗平面的集中水平地震作用标准值(N)； 潮商广场门窗设计计算书 深圳市科源集团 8 E：动力放大系数,取 5.0； max：水平地震影响系数最大值，取 0.08； Gk：门窗构件的重力荷载标准值(N)； 按照 JGJ102 规范 5.4 节条文说明部分的规定，对于竖向门窗和与水平面夹角大于 75 度、小于 90 度的斜玻璃门窗，可不考虑竖向地震作用效应的计算和组合。 3.6 作用效应组合 荷载和作用效应按下式进行组合： S= GSGk+ w wSwk+ E ESEk 5.4.1JGJ102-2003 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、S Ek：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； 4 门窗竖中梃计算 基本参数： 1：计算点标高： 100m； 2：力学模型：简支梁； 3：竖中梃跨度： H=2100mm； 4：竖中梃左受荷单元宽：W 1=1200mm； 竖中梃右受荷单元宽：W 2=1400mm； 5：竖中梃材质： 6063-T6； 4.1 竖中梃受荷单元分析 (1)竖中梃计算简图的确定： 因为：W 1H W2H 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； 潮商广场门窗设计计算书 深圳市科源集团 9 受力简图为： q1V+2M (2)竖中梃在左受荷单元力作用下的受力分析： wk：风荷载标准值(MPa)； W1：左受荷单元宽(mm)； H：竖中梃的跨度(mm)； qwk1：在左受荷单元作用下的风荷载线集度标准值(N/mm)； qw1：在左受荷单元作用下的风荷载线集度设计值(N/mm)； qwk1=wkW1/2 =0.0029891200/2 =1.793N/mm qw1=1.4qwk1 =1.41.793 =2.51N/mm qEAk：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 0.08； 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(mm 2)； qEAk= E maxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.00.080.0005 =0.0002MPa qEk1：左受荷单元水平地震作用线荷载集度标准值 (N/mm)； H：竖中梃的跨度(mm)； W1：左受荷单元宽(mm)； qEk=qEAkW1/2 =0.00021200/2 =0.12N/mm qE1：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/mm qk1：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)； 潮商广场门窗设计计算书 深圳市科源集团 10 用于强度计算时，采用 Sw+0.5SE 设计值组合： 5.4.1JGJ102-2003 q1=qw1+0.5qE1 =2.51+0.50.156 =2.588N/mm 用于挠度计算时，采用 Sw 标准值： 5.4.1JGJ102-2003 qk1=qwk1 =1.793N/mm M1：在左受荷单元力作用下的跨中最大弯矩设计值(Nmm)； M1=q1H2/24(3-(W1/H)2) =2.58821002/24(3-(1200/2100)2) =1271355Nmm V1：在左受荷单元力作用下的剪力设计值(N)； V1=q1H/2(1-W1/2/H) =2.5882100/2(1-1200/2/2100) =1941N (3)竖中梃在右受荷单元力作用下的受力分析： wk：风荷载标准值(MPa)； W2：右受荷单元宽(mm)； H：竖中梃的跨度(mm)； qwk2：在右受荷单元作用下的风荷载线集度标准值(N/mm)； qw2：在右受荷单元作用下的风荷载线集度设计值(N/mm)； qwk2=wkW2/2 =0.0029891400/2 =2.092N/mm qw2=1.4qwk2 =1.42.092 =2.929N/mm qEAk：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 0.08； 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(mm 2)； qEAk= E maxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.00.080.0005 =0.0002MPa qEk2：右受荷单元水平地震作用线荷载集度标准值 (N/mm)； W2：左受荷单元宽(mm)； H：竖中梃的跨度(mm)； qEk2=qEAkW2/2 =0.00021400/2 =0.14N/mm qE2：右受荷单元水平地震作用线荷载集度设计值 (N/mm)； qE2=1.3qEk2 =1.30.14 =0.182N/mm 潮商广场门窗设计计算书 深圳市科源集团 11 qk2：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： 5.4.1JGJ102-2003 q2=qw2+0.5qE2 =2.929+0.50.182 =3.02N/mm 用于挠度计算时，采用 Sw 标准值： 5.4.1JGJ102-2003 qk2=qwk2 =2.092N/mm M2：在右受荷单元力作用下的跨中最大弯矩设计值(Nmm)； M2=q2H2/24(3-(W2/H)2) =3.0221002/24(3-(1400/2100)2) =1418141.667Nmm V2：在右受荷单元力作用下的剪力设计值(N)； V2=q2H/2(1-W2/2/H) =3.022100/2(1-1400/2/2100) =2114N 4.2 选用竖中梃型材的截面特性 选用型材号：MC130zhongt 型材的抗弯强度设计值：f=150MPa 型材的抗剪强度设计值：=85MPa 型材弹性模量：E=70000MPa 绕 X 轴惯性矩：I x=1233950mm4 绕 Y 轴惯性矩：I y=179910mm4 绕 X 轴净截面抵抗矩：W nx1=20006mm3 绕 X 轴净截面抵抗矩：W nx2=18061mm3 型材净截面面积：A n=730.518mm2 型材截面垂直于 X 轴腹板的截面总宽度：t=4mm 型材受力面对中性轴的面积矩：S x=12836mm3 塑性发展系数： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取 1.00； 对于热轧型钢龙骨，按 JGJ133 或 JGJ102 规范,取 1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，取 1.00； 对塑钢型材，参照铝合金龙骨，取 1.00； 此处取：=1.00 4.3 竖中梃的抗弯强度计算 按下面的公式进行强度校核，应满足： (M1+M2)/W nxf 上式中： M1：在左受荷单元力作用下的跨中最大弯矩(Nmm)； M2：在右受荷单元力作用下的跨中最大弯矩(Nmm)； Wnx：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm 3)； 潮商广场门窗设计计算书 深圳市科源集团 12 ：塑性发展系数，取 1.00； f：型材的抗弯强度设计值，取 150MPa； 则： (M1+M2)/W nx=(1271355+1418141.667)/1.00/18061 =148.912MPa150MPa 竖中梃抗弯强度能满足要求。 4.4 竖中梃的挠度计算 (1)竖中梃在左受荷单元力作用下的挠度计算： df1：竖中梃在左受荷单元力作用下的挠度 (mm)； df1=qk1H4/240EI(25/8-5(W1/2/H)2+2(W1/2/H)4) =1.79321004/240/70000/1233950(25/8-5(1200/2/2100)2+2(1200/2/2100)4) =4.592mm (2)竖中梃在右受荷单元力作用下的挠度计算： df2：竖中梃在右受荷单元力作用下的挠度 (mm)； df2=qk2H4/240EI(25/8-5(W2/2/H)2+2(W2/2/H)4) =2.09221004/240/70000/1233950(25/8-5(1400/2/2100)2+2(1400/2/2100)4) =5.091mm (3)竖中梃在风荷载作用下的总体挠度： df=df1+df2 =4.592+5.091 =9.683mm 挠度的限值取杆件总长的 1/150，即 14mm，且不应大于 20mm。 9.683mm14mm 9.683mm20mm 所以，挠度满足要求！ 4.5 竖中梃的抗剪计算 校核依据： max=85MPa (材料的抗剪强度设计值) 在上面的公式中： max：竖中梃最大剪应力(N) ； V1：在左受荷单元力作用下的剪力设计值(N)； V2：在右受荷单元力作用下的剪力设计值(N)； Sx：竖中梃型材受力面对中性轴的面积矩(mm 3)； Ix：竖中梃型材截面惯性矩(mm 4)； t：型材截面垂直于 X 轴腹板的截面总宽度(mm)； max=(V1+V2)Sx/Ixt =(1941+2114)12836/1233950/4 =10.545MPa 10.545MPa85MPa 竖中梃抗剪强度能满足要求! 潮商广场门窗设计计算书 深圳市科源集团 13 5 门窗横中梃计算 基本参数： 1：计算点标高： 100m； 2：力学模型：简支梁； 3：横中梃跨度： W=1400mm； 4：横中梃上受荷单元高：H 1=1150mm； 横中梃下受荷单元高：H 2=850mm； 5：横中梃材质： 6063-T6； 5.1 横中梃受荷单元分析 (1)横中梃水平方向计算简图的确定： 因为：H 1W H2W 所以，上受荷单元作用在横中梃上是梯形荷载； 下受荷单元作用在横中梃上是梯形荷载； 受力简图为： V1+Mq (2)横中梃在上受荷单元水平作用力作用下的受力分析： wk：风荷载标准值(MPa)； H1：上受荷单元高 (mm)； W：横中梃的跨度 (mm)； qwk1：在上受荷单元作用下的风荷载线集度标准值(N/mm)； qw1：在上受荷单元作用下的风荷载线集度设计值(N/mm)； qwk1=wkH1/2 =0.0029891150/2 =1.719N/mm qw1=1.4qwk1 =1.41.719 =2.407N/mm qEAk：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 0.08； Gk：构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； 潮商广场门窗设计计算书 深圳市科源集团 14 A：门窗构件的面积(mm 2)； qEAk= E maxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.00.080.0004 =0.00016MPa qEk1：上受荷单元水平地震作用线荷载集度标准值 (N/mm)； H1：上受荷单元高 (mm)； W：横中梃的跨度 (mm)； qEk1=qEAkH1/2 =0.000161150/2 =0.09N/mm qE1：上受荷单元水平地震作用线荷载集度设计值 (N/mm)； qE1=1.3qEk1 =1.30.09 =0.117N/mm qk1：上受荷单元受水平作用组合线荷载集度标准值(N/mm)； q1：上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： 5.4.1JGJ102-2003 q1=qw1+0.5qE1 =2.407+0.50.117 =2.4655N/mm 用于挠度计算时，采用 Sw 标准值： 5.4.1JGJ102-2003 qk1=qwk1 =1.719N/mm M1：在上受荷单元力作用下的跨中最大弯矩设计值(Nmm)； M1=q1W2/24(3-(H1/W)2) =2.465514002/24(3-(1150/1400)2) =468188.177Nmm V1：在上受荷单元力作用下的剪力设计值(N)； V1=q1W/2(1-H1/2/W) =2.46551400/2(1-1150/2/1400) =1017.019N (3)横中梃在下受荷单元水平作用力作用下的受力分析： wk：风荷载标准值(MPa)； H2：下受荷单元高 (mm)； W：横中梃的跨度 (mm)； qwk2：在下受荷单元作用下的风荷载线集度标准值(N/mm)； qw2：在下受荷单元作用下的风荷载线集度设计值(N/mm)； qwk2=wkH2/2 =0.002989850/2 =1.27N/mm qw2=1.4qwk2 =1.41.27 =1.778N/mm qEAk：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； 潮商广场门窗设计计算书 深圳市科源集团 15 max：水平地震影响系数最大值，取 0.08； 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(mm 2)； qEAk= E maxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.00.080.0004 =0.00016MPa qEk2：下受荷单元水平地震作用线荷载集度标准值 (N/mm)； H2：下受荷单元高 (mm)； W：横中梃的跨度 (mm)； qEk2=qEAkH2/2 =0.00016850/2 =0.07N/mm qE2：下受荷单元水平地震作用线荷载集度设计值 (N/mm)； qE2=1.3qEk2 =1.30.07 =0.091N/mm qk2：下受荷单元受水平作用组合线荷载集度标准值(N/mm)； q2：下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： 5.4.1JGJ102-2003 q2=qw2+0.5qE2 =1.778+0.50.091 =1.8235N/mm 用于挠度计算时，采用 Sw 标准值： 5.4.1JGJ102-2003 qk2=qwk2 =1.27N/mm M2：在下受荷单元力作用下的跨中最大弯矩设计值(Nmm)； M2=q2W2/24(3-(H2/W)2) =1.823514002/24(3-(850/1400)2) =391862.552Nmm V2：在下受荷单元力作用下的剪力设计值(N)； V2=q2W/2(1-H2/2/W) =1.82351400/2(1-850/2/1400) =888.956N (4)横中梃在上受荷单元自重作用力作用下的受力分析： 受力简图为： 潮商广场门窗设计计算书 深圳市科源集团 16 MVW Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)； H1：横梁上分格高度(mm)； Gk=0.0004H1 =0.00041150 =0.46N/mm G：横梁自重线荷载设计值(N/mm)； G=1.2Gk =1.20.46 =0.552N/mm Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N mm)； W：横梁跨度 (mm)； Mx=GW2/8 =0.55214002/8 =135240Nmm Vy：垂直总剪力(N)： Vy=1.20.0004WH1/2 =1.20.000414001150/2 =386.4N 5.2 选用横中梃型材的截面特性 选用型材号：80 型材的抗弯强度设计值：f=150MPa 型材的抗剪强度设计值：=85MPa 型材弹性模量：E=70000MPa 绕 X 轴惯性矩：I x=140650mm4 绕 Y 轴惯性矩：I y=357730mm4 绕 X 轴净截面抵抗矩：W nx1=3801mm3 绕 X 轴净截面抵抗矩：W nx2=3801mm3 绕 Y 轴净截面抵抗矩：W ny1=8844mm3 绕 Y 轴净截面抵抗矩：W ny2=9044mm3 型材净截面面积：A n=530.518mm2 横梁截面垂直于 X 轴腹板的截面总宽度：t x=4mm 横梁截面垂直于 Y 轴腹板的截面总宽度：t y=4mm 潮商广场门窗设计计算书 深圳市科源集团 17 型材受力面对中性轴的面积矩(绕 X 轴)：S x=3909mm3 型材受力面对中性轴的面积矩(绕 Y 轴)：S y=5894mm3 塑性发展系数： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取 1.00； 对于热轧型钢龙骨，按 JGJ133 或 JGJ102 规范,取 1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，取 1.00； 对塑钢型材，参照铝合金龙骨，取 1.00； 此处取： x= y=1.00； 5.3 横中梃的抗弯强度计算 按下面的公式进行强度校核，应满足： Mx/ xWnx+(M1+M2)/ yWnyf 上式中： M1：在上受荷单元力作用下的跨中最大弯矩(Nmm)； M2：在下受荷单元力作用下的跨中最大弯矩(Nmm)； Mx：在上受荷单元自重标准值作用下的跨中最大弯矩(Nmm)； Wnx，W ny：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm 3)； x， y：塑性发展系数，取 1.00； f：型材的抗弯强度设计值，取 150MPa； 则： Mx/ xWnx+My/ yWny =Mx/ xWnx+(M1+M2)/ yWny =135240/1.00/3801+(468188.177+391862.552)/1.00/8844 =132.827MPa150MPa 横中梃抗弯强度能满足要求。 5.4 横中梃的挠度计算 (1)横中梃在上受荷单元力作用下的挠度计算： df1：横中梃在上受荷单元力作用下的挠度 (mm)； df1=qk1W4/240EIy(25/8-5(H1/2/W)2+2(H1/2/W)4) =1.71914004/240/70000/357730(25/8-5(1150/2/1400)2+2(1150/2/1400)4) =2.57mm (2)横中梃在下受荷单元力作用下的挠度计算： df2：横中梃在下受荷单元力作用下的挠度 (mm)； df2=qk2W4/240EIy(25/8-5(H2/2/W)2+2(H2/2/W)4) =1.2714004/240/70000/357730(25/8-5(850/2/1400)2+2(850/2/1400)4) =2.177mm (3)横中梃在风荷载标准值作用下的总体挠度： dfy=df1+df2 =2.57+2.177 =4.747mm 挠度的限值取杆件总长的 1/150，即 9.333mm，且不应大于 20mm。 4.747mm9.333mm 4.747mm20mm 潮商广场门窗设计计算书 深圳市科源集团 18 所以，在风荷载标准值作用下的总体挠度满足要求！ (4)横中梃在自重标准值作用下的挠度： dfx=5GkW4/384EIx =50.4614004/384/70000/140650 =2.337mm 2.337mm9.333mm 2.337mm20mm 所以，在自重标准值作用下的挠度满足要求！ 5.5 横中梃的抗剪计算 校核依据： max=85MPa (材料的抗剪强度设计值) (1)水平总剪力计算： maxX：横中梃水平最大剪应力(N) ； V1：在上受荷单元水平力作用下的剪力设计值(N)； V2：在下受荷单元水平力作用下的剪力设计值(N)； Sy：横中梃型材受力面对中性轴的面积矩(mm 3)； Iy：横中梃型材截面惯性矩(mm 4)； ty：型材截面垂直于 Y 轴腹板的截面总宽度(mm)； maxX=(V1+V2)Sy/Iyty =(1017.019+888.956)5894/35