中俄大厦玻璃窗计算书

中俄大厦玻璃 窗 设计计算书 设计 校对 审核 批准 深圳市华诺建筑规划设计院有限公司 二 一四年六月十九日 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 3 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 5 2 1 门窗所在地区 5 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 8 3 6 作用效应组合 8 4 门窗竖中梃计算 8 4 1 选用竖中梃材料的截面特性 9 4 2 竖中梃计算简图的确定 9 4 3 风荷载作用的线荷载集度 10 4 4 门窗竖中梃荷载分配 12 4 5 竖中梃在左受荷单元力作用下的受力分析 13 4 6 竖中梃在右受荷单元力作用下的受力分析 13 4 7 竖中梃的抗弯强度计算 14 4 8 竖中梃的挠度计算 14 4 9 竖中梃的抗剪计算 15 5 门窗横中梃计算 15 5 1 横中梃受荷单元分析 16 5 2 选用横中梃型材的截面特性 19 5 3 横中梃的抗弯强度计算 19 5 4 横中梃的挠度计算 20 5 5 横中梃的抗剪计算 20 6 玻璃的选用与校核 21 6 1 玻璃板块荷载计算 22 6 2 玻璃的强度计算 23 6 3 玻璃最大挠度校核 25 7 附录 常用材料的力学及其它物理性能 27 中俄大厦玻璃窗 门窗设计计算书 深圳市华诺建筑规划设计院有限公司 1 门窗设计计算书门窗设计计算书 1 计算引用的规范 标准及资料计算引用的规范 标准及资料 1 1 门窗及相关设计规范 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 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 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 中俄大厦玻璃窗 门窗设计计算书 深圳市华诺建筑规划设计院有限公司 2 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 2012 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 1 3 2006 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 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 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 2002 1 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 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 T096 1997 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 1995 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 中俄大厦玻璃窗 门窗设计计算书 深圳市华诺建筑规划设计院有限公司 3 1 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 工业用橡胶板 GB T5574 2008 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 1 20 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 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 中俄大厦玻璃窗 门窗设计计算书 深圳市华诺建筑规划设计院有限公司 4 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 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 2006 1 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 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建筑结构静力计算手册 第二版第二版 1 10 土建图纸 土建图纸 中俄大厦玻璃窗 门窗设计计算书 深圳市华诺建筑规划设计院有限公司 5 2 基本参数基本参数 2 1 门窗所在地区门窗所在地区 哈尔滨地区 2 2 地面粗糙度分类等级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 B 类地形考虑 2 3 抗震设防抗震设防 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 哈尔滨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 04 3 门窗承受荷载计算门窗承受荷载计算 3 1 风荷载标准值的计算方法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 2 GB50009 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 5 8m gz 高度 z 处的阵风系数 中俄大厦玻璃窗 门窗设计计算书 深圳市华诺建筑规划设计院有限公司 6 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 1 GB50009 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 对 A 类场地 当 z 300m 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 z 30m 时 取 z 30m 对于 B 类地形 5 8m 高度处风压高度变化系数 z 1 000 10 10 0 30 1 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 本计算点为墙面大面位置 按如上说明 查表得 s1 1 1 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 4 GB50009 2012 中俄大厦玻璃窗 门窗设计计算书 深圳市华诺建筑规划设计院有限公司 7 其中 s1 25 0 8 s1 1 0 8 计算支撑结构时的构件从属面积 A 0 95 1 275 1 21125m2 LogA 0 083 则 s1 A s1 1 s1 25 s1 1 logA 1 4 0 988 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 0 988 0 2 1 188 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 0 2 1 2 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 哈尔滨地区取 0 00055MPa 3 2 计算支撑结构时的风荷载标准值计算支撑结构时的风荷载标准值 wk gz z s1w0 1 7 1 1 188 0 00055 0 001111MPa 3 3 计算面板材料时的风荷载标准值计算面板材料时的风荷载标准值 wk gz z s1w0 1 7 1 1 2 0 00055 0 001122MPa 3 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 qEk E maxGk A 5 3 4 JGJ102 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 04 Gk 门窗构件的重力荷载标准值 N 中俄大厦玻璃窗 门窗设计计算书 深圳市华诺建筑规划设计院有限公司 8 A 门窗构件的面积 mm2 3 5 平行于门窗平面的集中水平地震作用标准值平行于门窗平面的集中水平地震作用标准值 PEk E maxGk 5 3 5 JGJ102 2003 PEk 平行于门窗平面的集中水平地震作用标准值 N E 动力放大系数 取 5 0 max 水平地震影响系数最大值 取 0 04 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 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 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 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 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 门窗竖中梃计算门窗竖中梃计算 基本参数 1 计算点标高 5 8m 2 力学模型 简支梁 3 竖中梃跨度 H 4200mm 4 竖中梃左受荷单元宽 W1 1275mm 竖中梃右受荷单元宽 W2 1275mm 5 竖中梃组合形式 插接形式 中俄大厦玻璃窗 门窗设计计算书 深圳市华诺建筑规划设计院有限公司 9 4 1 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 HCZ 断热型材 外框的抗弯强度设计值 fa 150MPa 外框的抗剪强度设计值 a 85MPa 外框弹性模量 Ea 70000MPa 外框绕 X 轴惯性矩 Iax 2409670mm4 外框绕 Y 轴惯性矩 Iay 277860mm4 外框绕 X 轴净截面抵抗矩 Wanx1 25445mm3 外框绕 X 轴净截面抵抗矩 Wanx2 23875mm3 外框净截面面积 Aan 1026 081mm2 外框截面垂直于 X 轴腹板的截面总宽度 tax 5mm 外框受力面对中性轴的面积矩 Sax 18800mm3 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 2 内框参数 选用型材号 HCZ 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 458150mm4 内框绕 Y 轴惯性矩 Isy 123830mm4 内框绕 X 轴净截面抵抗矩 Wsnx1 12383mm3 内框绕 X 轴净截面抵抗矩 Wsnx2 12383mm3 内框净截面面积 Asn 940mm2 内框截面垂直于 X 轴腹板的截面总宽度 tsx 10mm 内框受力面对中性轴的面积矩 Ssx 9295mm3 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 05 4 2 竖中梃计算简图的确定竖中梃计算简图的确定 因为 W1 H W2 H 所以 左受荷单元作用在竖中梃上是梯形荷载 中俄大厦玻璃窗 门窗设计计算书 深圳市华诺建筑规划设计院有限公司 10 右受荷单元作用在竖中梃上是梯形荷载 受力简图为 q1 V1 V2 M1 M2 q2 4 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 wk 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 wk W1 2 0 001111 1275 2 0 708N mm qw1 1 4qwk1 1 4 0 708 0 991N 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 04 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 E maxGk A 5 3 4 JGJ102 2003 5 0 0 04 0 00065 0 00013MPa qEk1 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 qEAk W1 2 0 00013 1275 2 0 083N 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 3 0 083 中俄大厦玻璃窗 门窗设计计算书 深圳市华诺建筑规划设计院有限公司 11 0 108N 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 用于强度计算时 采用 Sw 0 5SE设计值组合 5 4 1 JGJ102 2003 q1 qw1 0 5qE1 0 991 0 5 0 108 1 045N mm 用于挠度计算时 采用 Sw标准值 5 4 1 JGJ102 2003 qk1 qwk1 0 708N 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 wk 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 wk W2 2 0 001111 1275 2 0 708N mm qw2 1 4qwk2 1 4 0 708 0 991N 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 04 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 E maxGk A 5 3 4 JGJ102 2003 5 0 0 04 0 00065 0 00013MPa qEk2 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 qEAk W2 2 0 00013 1275 2 0 083N 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 3 0 083 0 108N mm 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 1 JGJ102 2003 q2 qw2 0 5qE2 0 991 0 5 0 108 中俄大厦玻璃窗 门窗设计计算书 深圳市华诺建筑规划设计院有限公司 12 1 045N mm 用于挠度计算时 采用 Sw标准值 5 4 1 JGJ102 2003 qk2 qwk2 0 708N mm 4 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 如果组合型材其中一种为钢材 则对铝型材部分取 F 1 05 的调正系数 如果组合型材中没有钢材 则 F 1 00 所以 qak1 F qk1 EaIax EaIax EsIsx 1 05 0 708 70000 2409670 70000 2409670 206000 458150 0 416N mm qsk1 qk1 EsIsx EaIax EsIsx 0 708 206000 458150 70000 2409670 206000 458150 0 312N mm qa1 F q1 EaIax EaIax EsIsx 1 05 1 045 70000 2409670 70000 2409670 206000 458150 0 613N mm qs1 q1 EsIsx EaIax EsIsx 1 045 206000 458150 70000 2409670 206000 458150 0 461N 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 如果组合型材其中一种为钢材 则对铝型材部分取 F 1 05 的调正系数 如果组合型材中没有钢材 则 F 1 00 所以 qak2 F qk2 EaIax EaIax EsIsx 1 05 0 708 70000 2409670 70000 2409670 206000 458150 中俄大厦玻璃窗 门窗设计计算书 深圳市华诺建筑规划设计院有限公司 13 0 416N mm qsk2 qk2 EsIsx EaIax EsIsx 0 708 206000 458150 70000 2409670 206000 458150 0 312N mm qa2 F q2 EaIax EaIax EsIsx 1 05 1 045 70000 2409670 70000 2409670 206000 458150 0 613N mm qs2 q2 EsIsx EaIax EsIsx 1 045 206000 458150 70000 2409670 206000 458150 0 461N mm 4 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 N mm Ma1 qa1 H2 24 3 W1 H 2 0 613 42002 24 3 1275 4200 2 1310143 828N mm Va1 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 1091 906N 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 N mm Ms1 qs1 H2 24 3 W1 H 2 0 461 42002 24 3 1275 4200 2 985279 453N mm Vs1 在左受荷单元力作用下的内框剪力设计值 N Vs1 qs1H 2 1 W1 2 H 821 156N 4 6 竖中梃在右受荷单元力作用下的受力分析竖中梃在右受荷单元力作用下的受力分析 1 外框分析 Ma2 在右受荷单元力作用下的外框跨中最大弯矩 N mm Ma2 qa2 H2 24 3 W2 H 2 0 613 42002 24 3 1275 4200 2 1310143 828N mm Va2 在右受荷单元力作用下的外框剪力设计值 N Va2 qa2H 2 1 W2 2 H 1091 906N 2 内框分析 Ms2 在右受荷单元力作用下的内框跨中最大弯矩 N mm Ms2 qs2 H2 24 3 W2 H 2 0 461 42002 24 3 1275 4200 2 985279 453N mm Vs2 在右受荷单元力作用下的内框剪力设计值 N Vs2 qs2H 2 1 W2 2 H 中俄大厦玻璃窗 门窗设计计算书 深圳市华诺建筑规划设计院有限公司 14 821 156N 4 7 竖中梃的抗弯强度计算竖中梃的抗弯强度计算 1 外框的强度计算 按下面的公式进行强度校核 应满足 Ma1 Ma2 Wanx fa 上式中 Ma1 外框在左受荷单元力作用下的跨中最大弯矩 N mm Ma2 外框在右受荷单元力作用下的跨中最大弯矩 N mm Wanx 外框在弯矩作用方向的净截面抵抗矩 mm3 塑性发展系数 取 1 00 fa 型材的抗弯强度设计值 取 150MPa 则 Ma1 Ma2 Wanx 1310143 828 1310143 828 1 00 23875 109 75MPa 150MPa 竖中梃外框抗弯强度能满足要求 2 内框的强度计算 按下面的公式进行强度校核 应满足 Ms1 Ms2 Wsnx fs 上式中 Ms1 内框在左受荷单元力作用下的跨中最大弯矩 N mm Ms2 内框在右受荷单元力作用下的跨中最大弯矩 N mm Wsnx 内框在弯矩作用方向的净截面抵抗矩 mm3 塑性发展系数 取 1 05 fs 材的抗弯强度设计值 取 215MPa 则 Ms1 Ms2 Wsnx 985279 453 985279 453 1 05 12383 151 556MPa 215MPa 竖中梃内框抗弯强度能满足要求 4 8 竖中梃的挠度计算竖中梃的挠度计算 由于是按照等挠度原理进行的荷载分配 所以 此处仅需要对外框进行验算 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 qak1H4 240EaIax 25 8 5 W1 2 H 2 2 W1 2 H 4 0 416 42004 240 70000 2409670 25 8 5 1275 2 4200 2 2 1275 2 4200 4 9 627mm 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 qak2H4 240EI 25 8 5 W2 2 H 2 2 W2 2 H 4 0 416 42004 240 70000 2409670 25 8 5 1275 2 4200 2 2 1275 2 4200 4 9 627mm 3 竖中梃在风荷载作用下的总体挠度 df df1 df2 9 627 9 627 中俄大厦玻璃窗 门窗设计计算书 深圳市华诺建筑规划设计院有限公司 15 19 254mm 挠度的限值取杆件总长的 1 150 即 28mm 且不应大于 20mm 27 138mm 28mm 19 254mm 20mm 所以 挠度满足要求 4 9 竖中梃的抗剪计算竖中梃的抗剪计算 1 外框的抗剪计算 校核依据 amax a 85MPa 材料的抗剪强度设计值 在上面的公式中 amax 竖中梃外框最大剪应力 N Va1 在左受荷单元力作用下的外框剪力设计值 N Va2 在右受荷单元力作用下的外框剪力设计值 N Sax 竖中梃外框型材受力面对中性轴的面积矩 mm3 Iax 竖中梃外框型材截面惯性矩 mm4 tax 外框型材截面垂直于 X 轴腹板的截面总宽度 mm amax Va1 Va2 Sax Iaxtax 1091 906 1091 906 18800 2409670 5 4 803MPa 4 803MPa 85MPa 竖中梃外框抗剪强度能满足要求 2 内框的抗剪计算 校核依据 smax s 125MPa 材料的抗剪强度设计值 在上面的公式中 smax 竖中梃内框最大剪应力 N Vs1 在左受荷单元力作用下的内框剪力设计值 N Vs2 在右受荷单元力作用下的内框剪力设计值 N Ssx 竖中梃内框型材受力面对中性轴的面积矩 mm3 Isx 竖中梃内框型材截面惯性矩 mm4 tsx 内框型材截面垂直于 X 轴腹板的截面总宽度 mm smax Vs1 Vs2 Ssx Isxtsx 821 156 821 156 9295 458150 10 3 332MPa 3 332MPa 125MPa 竖中梃内框抗剪强度能满足要求 5 门窗横中梃计算门窗横中梃计算 基本参数 1 计算点标高 5 8m 2 力学模型 简支梁 中俄大厦玻璃窗 门窗设计计算书 深圳市华诺建筑规划设计院有限公司 16 3 横中梃跨度 W 1275mm 4 横中梃上受荷单元高 H1 950mm 横中梃下受荷单元高 H2 950mm 5 横中梃材质 6063 T5 断热型材 5 1 横中梃受荷单元分析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 H1 W H2 W 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 V2 M1 M2 q2 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 wk H1 2 0 001111 950 2 0 528N mm qw1 1 4 qwk1 1 4 0 528 0 739N 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 04 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 E maxGk A 5 3 4 JGJ102 2003 5 0 0 04 0 00055 0 00011MPa qEk1 上受荷单元水平地震作用线荷载集度标准值 N mm 中俄大厦玻璃窗 门窗设计计算书 深圳市华诺建筑规划设计院有限公司 17 H1 上受荷单元高 mm W 横中梃的跨度 mm qEk1 qEAk H1 2 0 00011 950 2 0 05N 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 3 0 05 0 065N 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 1 JGJ102 2003 q1 qw1 0 5qE1 0 739 0 5 0 065 0 7715N mm 用于挠度计算时 采用 Sw标准值 5 4 1 JGJ102 2003 qk1 qwk1 0 528N mm M1 在上受荷单元力作用下的跨中最大弯矩设计值 N mm M1 q1 W2 24 3 H1 W 2 0 7715 12752 24 3 950 1275 2 127759 596N mm 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 0 7715 1275 2 1 950 2 1275 308 6N 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 wk H2 2 0 001111 950 2 0 528N mm qw2 1 4 qwk2 1 4 0 528 0 739N 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 04 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 E maxGk A 5 3 4 JGJ102 2003 5 0 0 04 0 00055 中俄大厦玻璃窗 门窗设计计算书 深圳市华诺建筑规划设计院有限公司 18 0 00011MPa 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 qEAk H2 2 0 00011 950 2 0 05N 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 3 0 05 0 065N 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 1 JGJ102 2003 q2 qw2 0 5qE2 0 739 0 5 0 065 0 7715N mm 用于挠度计算时 采用 Sw标准值 5 4 1 JGJ102 2003 qk2 qwk2 0 528N mm M2 在下受荷单元力作用下的跨中最大弯矩设计值 N mm M2 q2 W2 24 3 H2 W 2 0 7715 12752 24 3 950 1275 2 127759 596N mm 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 0 7715 1275 2 1 950 2 1275 308 6N 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 M V W Gk 横梁自重线荷载标准值 N mm H1 横梁上分格高度 mm Gk 0 00055 H1 中俄大厦玻璃窗 门窗设计计算书 深圳市华诺建筑规划设计院有限公司 19 0 00055 950 0 523N mm G 横梁自重线荷载设计值 N mm G 1 2Gk 1 2 0 523 0 628N 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 0 628 12752 8 127611 562N mm Vy 垂直总剪力 N Vy 1 2 0 00055 WH1 2 1 2 0 00055 1275 950 2 399 713N 5 2 选用横中梃型材的截面特性选用横中梃型材的截面特性 选用型材号 HCZ 型材的抗弯强度设计值 f 90MPa 型材的抗剪强度设计值 55MPa 型材弹性模量 E 70000MPa 绕 X 轴惯性矩 Ix 326080mm4 绕 Y 轴惯性矩 Iy 153940mm4 绕 X 轴净截面抵抗矩 Wnx1 6610mm3 绕 X 轴净截面抵抗矩 Wnx2 6592mm3 绕 Y 轴净截面抵抗矩 Wny1 5339mm3 绕 Y 轴净截面抵抗矩 Wny2 5137mm3 型材净截面面积 An 902 296mm2 横梁截面垂直于 X 轴腹板的截面总宽度 tx 5 6mm 横梁截面垂直于 Y 轴腹板的截面总宽度 ty 5 6mm 型材受力面对中性轴的面积矩 绕 X 轴 Sx 7106mm3 型材受力面对中性轴的面积矩 绕 Y 轴 Sy 7299mm3 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 yWny f 上式中 M1 在上受荷单元力作用下的跨中最大弯矩 N mm 中俄大厦玻璃窗 门窗设计计算书 深圳市华诺建筑规划设计院有限公司 20 M2 在下受荷单元力作用下的跨