铝合金门窗设计计算书

1、xxxx铝合金门窗设计计算书拟制： 日期： 审核： 日期： 批准： 日期： *市xxxx实业有限公司*年*月*日一、 计算依据及参考资料本次设计是以我司提供的铝合金门窗工程设计图中的大样分格及相关的规范、标准为基础。在计算过程中用书的排列序号来代替书名，参考资料的详细内容见后附。二、 风荷载计算1、 风荷载标准值的计算 风荷载标准值k=zszo (资料 p24式7.1.1-1)k风荷载设计标准值 z高度z处的阵风系数， (资料p44表7.5.1)s风荷载体型系数，取s =0.8 (资料p27表7.3.1)o基本风压，取o =0.75kpa (资料全国基本风压分布图)z风压高度变化系数, 取z=

2、1.7 （资料p25表7.2.1）风荷载标准值计算：k=zszo =1.6×0.8×1.7×0.7=1.63kpa2、 风荷载设计值的计算风荷载设计值=k×ww风荷载分项系数，取w =1.4 (资料表5.4.4)风荷载设计值为：=k×w=1.63×1.4=2.28 kpa三、 玻璃的选取lc0923 5mm普通玻璃校核计算玻璃最大使用尺寸为:875×1075mm 玻璃种类为： 普通玻璃1、校核单元玻璃面积： b： 玻璃分格宽： 0.875m h： 玻璃分格高： 1.075m a： 玻璃板块面积： a=b×h =0.

3、875×1.075=0.941m22、玻璃板块自重： gak： 玻璃板块平均自重(不包括铝框)： t： 玻璃板块厚度： 5mm 玻璃的体积密度, 25.6 kn/m3 gak=25.6×t/1000=25.6×5/1000=0.128kn/m23、 玻璃的强度计算： 校核依据： g=28.000n/mm2q：玻璃所受荷载：k=1.63 kn/m2 a： 玻璃短边边长： 0.875mb： 玻璃长边边长： 1.075mt： 玻璃厚度：5mm： 玻璃板面跨中弯曲系数, 按边长比a/b查出(b为长边边长) a/b=0.875/1.075=0.814 查资料表5.4.1得：

4、=0.0613 w： 玻璃所受应力： w=1.4×6××q×a2×1000/t2 =1.4×6×0.0613×1.63×0.8752×1000/52 =23.940 n/mm2 23.940n/mm2g=28.000n/mm2 玻璃的强度满足！lm1021 5mm钢化玻璃校核计算玻璃最大使用尺寸为:875×1075mm 玻璃种类为： 钢化玻璃1、校核单元玻璃面积： b： 玻璃分格宽： 0.875m h： 玻璃分格高： 1.075m a： 玻璃板块面积： a=b×h =0.87

5、5×1.075=0.941m22、玻璃板块自重： gak： 玻璃板块平均自重(不包括铝框)： t： 玻璃板块厚度： 5mm 玻璃的体积密度, 25.6 kn/m3 gak=25.6×t/1000=25.6×5/1000=0.128kn/m23、 玻璃的强度计算： 校核依据： g=84.000n/mm2q：玻璃所受荷载：k=1.63 kn/m2 a： 玻璃短边边长： 0.875mb： 玻璃长边边长： 1.075mt： 玻璃厚度：5mm： 玻璃板面跨中弯曲系数, 按边长比a/b查出(b为长边边长) a/b=0.875/1.075=0.814 查资料表5.4.1得：=0

6、.0613 w： 玻璃所受应力： w=1.4×6××q×a2×1000/t2 =1.4×6×0.0613×1.63×0.8752×1000/52 =23.940 n/mm2 23.940n/mm2g=84.000n/mm2 玻璃的强度满足！四、 门窗主要受力构件计算lm6519 受力构件计算（1）风荷载作用下受力构件内力的计算 wk:风荷载标准值: q=1.63kn/m2 mw:风荷载作用下受力构件的总弯矩标准值(kn·m) qw:风荷载作用下受力构件的总剪力标准值(kn) l:受力构

7、件受荷单元跨度: l=2.250(m) w1:受力构件第一受荷单元宽:w1=1.000(m) w2:受力构件第二受荷单元宽:w2=1.000(m) m1:受力构件在第一受荷单元作用下的弯矩(kn·m) m2:受力构件在第二受荷单元作用下的弯矩(kn·m) q1: 受力构件在第一受荷单元作用下的剪力(kn) q2: 受力构件在第二受荷单元作用下的剪力(kn) 受力构件在第一受荷单元作用下的内力计算: q1=q×w1×l/4 =1.63×1.000×2.250/4 =0.917 kn. m1=q×w1×l2/16 =1

8、.63×1.000×2.2502/16=0.516kn.m 受力构件在第二受荷单元作用下的内力计算: q2=q×w2×l/4=1.63×1.000×2.250/4 =0.917 kn. m2=q×w2×l2/16=1.63×1.000×2.2502/16=0.516kn.m受力构件总内力计算:qw=q1q2=0.9170.917=1.834knmw=m1+m2=0.5160.516=1.032kn.m （2）杆件抗弯矩预选值的计算(cm3) w: 杆件抗弯矩预选值(cm3) w=1.4×

9、;mw×103/84.2=1.4×1.032×103/84.2 =17.153cm3 （3）杆件惯性矩预选值的计算(cm3)根据挠度计算公式：max = 5ql4 /（384ei） (资料p494表5-31) 其中线荷载计算值：qk =（w1+w2）wk/2 (资料p494) 装单层玻璃时，型材允许挠度：max< 1 /120，且绝对挠度不大于15mm（资料） 则有：5awkl4 /（2x384ei）<l/120e-铝合金型材的弹性模量，e=0.7×105i5×120（w1+w2）wkl3 /（2×384e）=40.34

10、cm4（4）选用型材的截面特性: 选用型材截面如图: 铝型材强度设计值: 84.200n/mm2 铝型材弹性模量: e=7.0×104n/cm2 铝型材的x轴惯性矩: ix= 28.613cm4 截面面积: a= 4.307cm2 加入71×4的加强钢板 x轴惯性矩: ix=11.071cm4 截面面积: a=2.84cm2组合后的x轴惯性矩: ix=61.826cm4 组合后的x轴抵抗矩: wx=17.665cm3 型材计算校核处壁厚: t=2.000mm 型材截面面积矩: ss= 4.792cm3（5）型材的强度计算: 校核依据: 1.4mw/wa=84.200n/mm

11、2 =1.4×mw×103/wx =1.4×0.962×103/17.665 =76.24n/mm2 76.24n/mm2a=84.200n/mm2 杆件强度可以满足! （6）杆件抗剪计算: 校核依据: max=48.900n/mm2 qw:风荷载作用下剪力标准值(kn) q:风荷载作用下剪力设计值(kn) q=1.4×qw=1.4×1.834 =2.568kn（7）杆件剪应力: : 杆件剪应力: ss: 杆件型材截面面积矩: 4.792cm3 ix: 杆件型材截面惯性矩: 61.826cm4 t: 杆件壁厚: 2.000mm =q&

12、#215;ss×100/ix/t =2.568×4.792×100/61.826/2.000=9.952n/mm2 9.952n/mm248.900n/mm2 杆件抗剪强度可以满足!（8）杆件刚度的计算: 校核依据:umaxu=15mm 且 umaxl/120 u:杆件最大挠度(mm) u1:受力构件在第一受荷单元作用下的最大挠度(mm) u2:受力构件在第二受荷单元作用下的最大挠度(mm) u1=5×q×w1×l4×103/(2×384×e×i) =5×1.63×1.000×2.2504×103/(2×384×0.7×61.826) =6.117mm u2=5×q×w1×l4×103/(2×384×e×i) =5×1.63×1.000×2.2504×103/(2×384×0.7×61.826) =6.117mm 杆件最大挠度: u=u1+u2 =6.1176.117=12.234mm 12.234mm <15mm du: 相对挠度值: 杆件长度:2.250m du=u