门窗抗风压及热工计算书

1、（工程名）门 窗 计 算 书（样例）计 算： 校 对： 审 核： 公司名称2010年9月29日本计算书由晨光门窗计算书软件协助计算目 录 TOC o 1-4 h z 引用规范、标准及相关资料 PAGEREF _Toc273515730 h 1一、 门窗设计、检测规范 PAGEREF _Toc273515731 h 1二、 建筑设计标准、规范 PAGEREF _Toc273515732 h 1三、 材料标准、规范 PAGEREF _Toc273515733 h 2四、 相关书籍、资料 PAGEREF _Toc273515734 h 3五、 建筑技术文件 PAGEREF _Toc273515735

2、 h 3计算所需重要规范引述： PAGEREF _Toc273515736 h 4一、 地区粗糙度分类等级 PAGEREF _Toc273515737 h 4二、 风荷载标准值计算 PAGEREF _Toc273515738 h 4三、 地震荷载标准值的计算 PAGEREF _Toc273515739 h 5四、 永久荷载的计算 PAGEREF _Toc273515740 h 5五、 作用效应组合 PAGEREF _Toc273515741 h 5第一种窗型 CG-01的计算 PAGEREF _Toc273515742 h 7一、 基本计算 PAGEREF _Toc273515743 h 71

3、， 局部风荷载标准值的计算 PAGEREF _Toc273515744 h 72， 地震作用标准值的计算 PAGEREF _Toc273515745 h 7二、 窗格3玻璃的计算 PAGEREF _Toc273515746 h 81， 承载力极限状态的校核 PAGEREF _Toc273515747 h 8（1） 常数k1、k2、k3、k4的计算 PAGEREF _Toc273515748 h 8（2） 作用效应的组合 PAGEREF _Toc273515749 h 8（3） 最大许用跨度 PAGEREF _Toc273515750 h 8（4） 比较结果 PAGEREF _Toc273515

4、751 h 82， 正常使用极限状态的校核 PAGEREF _Toc273515752 h 9（1） 常数k5、k6、k7、k8的计算 PAGEREF _Toc273515753 h 9（2） 玻璃的单位厚度跨度限值L/t PAGEREF _Toc273515754 h 9（3） 比较结果 PAGEREF _Toc273515755 h 93， 防人体冲击玻璃面积的校核 PAGEREF _Toc273515756 h 9（1） 比较结果 PAGEREF _Toc273515757 h 9三、 窗格2玻璃的计算 PAGEREF _Toc273515758 h 91， 风荷载标准值的分配 PAGE

5、REF _Toc273515759 h 102， 承载力极限状态的校核 PAGEREF _Toc273515760 h 10（1） 常数k1、k2、k3、k4的计算 PAGEREF _Toc273515761 h 10（2） 作用效应的组合 PAGEREF _Toc273515762 h 10（3） 外片、内片玻璃最大许用跨度 PAGEREF _Toc273515763 h 11（4） 比较结果 PAGEREF _Toc273515764 h 113， 正常使用极限状态的校核 PAGEREF _Toc273515765 h 11（1） 常数k5、k6、k7、k8的计算 PAGEREF _Toc

6、273515766 h 11（2） 外片、内片玻璃的单位厚度跨度限值L/t分别为： PAGEREF _Toc273515767 h 11（3） 比较结果 PAGEREF _Toc273515768 h 114， 考虑防人体冲击时玻璃面积的校核 PAGEREF _Toc273515769 h 12四、 窗格7玻璃的计算 PAGEREF _Toc273515770 h 121， 承载力极限状态的校核 PAGEREF _Toc273515771 h 12（1） 常数k1、k2、k3、k4的计算 PAGEREF _Toc273515772 h 12（2） 作用效应的组合 PAGEREF _Toc273

7、515773 h 12（3） 最大许用跨度 PAGEREF _Toc273515774 h 13（4） 比较结果 PAGEREF _Toc273515775 h 132， 正常使用极限状态的校核 PAGEREF _Toc273515776 h 13（1） 常数k5、k6、k7、k8的计算 PAGEREF _Toc273515777 h 13（2） 玻璃的单位厚度跨度限值L/t PAGEREF _Toc273515778 h 13（3） 比较结果 PAGEREF _Toc273515779 h 133， 防人体冲击玻璃面积的校核 PAGEREF _Toc273515780 h 13（1） 比较结

8、果 PAGEREF _Toc273515781 h 13五、 窗格6玻璃的计算 PAGEREF _Toc273515782 h 141， 承载力极限状态的校核 PAGEREF _Toc273515783 h 14（1） 常数k1、k2、k3、k4的计算 PAGEREF _Toc273515784 h 14（2） 作用效应的组合 PAGEREF _Toc273515785 h 14（3） 最大许用跨度 PAGEREF _Toc273515786 h 14（4） 比较结果 PAGEREF _Toc273515787 h 142， 正常使用极限状态的校核 PAGEREF _Toc273515788

9、h 14（1） 常数k5、k6、k7、k8的计算 PAGEREF _Toc273515789 h 14（2） 玻璃的单位厚度跨度限值L/t PAGEREF _Toc273515790 h 15（3） 比较结果 PAGEREF _Toc273515791 h 153， 防人体冲击玻璃面积的校核 PAGEREF _Toc273515792 h 15（1） 比较结果 PAGEREF _Toc273515793 h 15六、 杆件3的计算 PAGEREF _Toc273515794 h 151， 局部荷载的计算 PAGEREF _Toc273515795 h 162， 材料的选取 PAGEREF _T

10、oc273515796 h 173， 受力分析计算 PAGEREF _Toc273515797 h 184， 抗剪强度的校核 PAGEREF _Toc273515798 h 185， 抗弯强度的校核 PAGEREF _Toc273515799 h 196， 挠度的校核 PAGEREF _Toc273515800 h 19七、 杆件6的计算 PAGEREF _Toc273515801 h 191， 局部荷载的计算 PAGEREF _Toc273515802 h 192， 材料的选取 PAGEREF _Toc273515803 h 213， 受力分析计算 PAGEREF _Toc273515804

11、 h 224， 抗剪强度的校核 PAGEREF _Toc273515805 h 235， 抗弯强度的校核 PAGEREF _Toc273515806 h 246， 挠度的校核 PAGEREF _Toc273515807 h 24八、 杆件9的计算 PAGEREF _Toc273515808 h 241， 局部荷载的计算 PAGEREF _Toc273515809 h 252， 材料的选取 PAGEREF _Toc273515810 h 26（1） 材料选取 PAGEREF _Toc273515811 h 26（2） 材料性能 PAGEREF _Toc273515812 h 27（3） 截面特性

12、 PAGEREF _Toc273515813 h 273， 受力分析计算 PAGEREF _Toc273515814 h 284， 抗弯强度的校核 PAGEREF _Toc273515815 h 295， 挠度的校核 PAGEREF _Toc273515816 h 29第二种窗型 CG-02的计算 PAGEREF _Toc273515817 h 31一、 基本计算 PAGEREF _Toc273515818 h 311， 局部风荷载标准值的计算 PAGEREF _Toc273515819 h 312， 地震作用标准值的计算 PAGEREF _Toc273515820 h 31二、 窗格1玻璃的

13、计算 PAGEREF _Toc273515821 h 321， 风荷载标准值的分配 PAGEREF _Toc273515822 h 322， 承载力极限状态的校核 PAGEREF _Toc273515823 h 33（1） 常数k1、k2、k3、k4的计算 PAGEREF _Toc273515824 h 33（2） 作用效应的组合 PAGEREF _Toc273515825 h 33（3） 外片、内片玻璃最大许用跨度 PAGEREF _Toc273515826 h 33（4） 比较结果 PAGEREF _Toc273515827 h 333， 正常使用极限状态的校核 PAGEREF _Toc2

14、73515828 h 34（1） 常数k5、k6、k7、k8的计算 PAGEREF _Toc273515829 h 34（2） 外片、内片玻璃的单位厚度跨度限值L/t分别为： PAGEREF _Toc273515830 h 34（3） 比较结果 PAGEREF _Toc273515831 h 344， 考虑防人体冲击时玻璃面积的校核 PAGEREF _Toc273515832 h 34三、 杆件1的计算 PAGEREF _Toc273515833 h 351， 局部荷载的计算 PAGEREF _Toc273515834 h 352， 材料的选取 PAGEREF _Toc273515835 h

15、363， 受力分析计算 PAGEREF _Toc273515836 h 374， 抗剪强度的校核 PAGEREF _Toc273515837 h 375， 抗弯强度的校核 PAGEREF _Toc273515838 h 376， 挠度的校核 PAGEREF _Toc273515839 h 38引用规范、标准及相关资料门窗设计、检测规范建筑门窗术语GB/T 5823-2008铝合金门窗GB/T 8478-2008未增塑聚氯乙烯（PVC-U）塑料门JG/T 140-2005未增塑聚氯乙烯（PVC-U）塑料窗JG/T 180-2005推拉不锈钢窗JG/T41-1999玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)窗JG

16、T 186-2006钢门窗GB/T 20909-2007建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法GB/T 7106-2008建筑外门窗保温性能分级及检测方法GB/T 8484-2008建筑门窗空气声隔声性能分级及检测方法GB/T 8485-2008建筑外窗采光性能分级及检测方法GB/T 11976-2002未增塑聚氯乙烯（PVC-U）塑料门窗力学性能及耐候性试验方法GB/T 11793-2008塑料门窗工程技术规程JGJ 103-2008玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-2003铝合金结构设计规范GB 50429-2007注：由于有些标准正在制定或即将修订，故如“玻璃钢门窗”等相关的门

17、窗标准未列其中，但在最新版的未增塑聚氯乙烯（PVC-U）塑料门、未增塑聚氯乙烯（PVC-U）塑料窗中均明确指出：“建筑外窗抗风压强度计算方法适用于各种材质的平开式及推拉式建筑外窗的抗风强度计算，也可用于四面支撑的其他开启形式的建筑外门和外窗的抗风压强度的计算。” 故，对于现尚未有标准、规范或标准、规范即将修订的的其他各种形式的门窗，本计算软件同样适用。建筑设计标准、规范建筑结构荷载规范GB 50009-2001（2006修订版）中国地震烈度表GB/T 17742-2008建筑抗震设计规范GB 50011-2001（2008修订版）建筑结构可靠度设计统一标准GB 50068-2001公共建筑节能

18、设计标准GB 50189-2005建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程JGJ/T 151-2008建筑门窗工程检测技术规程JGJ/T 205-2010材料标准、规范铝合金建筑型材GB 5237-2008变形铝及铝合金化学成分GB/T 3190-2008铝及铝合金轧制板材GB/T 3880-2006建筑用隔热铝合金型材JG/T 175-2005建筑用硬质塑料隔热条JG/T 174-2005 门、窗用未增塑聚氯乙烯（PVC-U）型材GB/T 8814-2004门窗用玻璃纤维增强塑料拉挤中空型材JC/T 941-2004平板玻璃GB 11614-2009幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃GB 17841-1999建

19、筑用安全玻璃GB 15763-2009半钢化玻璃GB/T 17841-2008中空玻璃GB/T 11944-2002真空玻璃JC/T 1079-2008镀膜玻璃GB/T 18915建筑玻璃应用技术规程JGJ 113-2009中空玻璃稳态U值(传热系数)的计算及测定GB/T 22476-2008建筑门窗五金件 传动机构用执手JG/T 124-2007建筑门窗五金件 合页(铰链)JG/T 125-2007建筑门窗五金件 传动锁闭器JG/T 126-2007建筑门窗五金件 滑撑JG/T 127-2007建筑门窗五金件 撑挡JG/T 128-2007建筑门窗五金件 滑轮JG/T 129-2007建筑门

20、窗五金件 单点锁闭器JG/T 130-2007聚氯烯(PVC)门窗增强型钢JG/T 131-2000聚氯乙烯（PVC）门窗固定片JG/T 132-2000建筑门窗五金件 通用要求JG/T 212-2007建筑门窗五金件 旋压执手JG/T 213-2007建筑门窗五金件 插销JG/T 214-2007建筑门窗五金件 多点锁闭器JG/T 215-2007建筑门窗内平开下悬五金系统JG/T 168-2000冷轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量级允许偏差GB/T 708-2006连续热镀锌薄钢板和钢带GB/T 2518-2008碳素结构钢GB/T 700-2006优质碳素结构钢GB/T 699-1999碳

21、素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带GB/T 912-2008碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带GB/T 3274-2007不锈钢冷轧钢板GB/T 3280-2007不锈钢热轧钢带YB/T 5090-1993不锈钢热轧钢板GB/T 4237-2007相关书籍、资料1、建筑结构静力手册（第二版）2、建筑幕墙与采光顶设计施工手册 张芹 主编3、新编建筑幕墙技术手册 张芹 主编4、建筑幕墙工程手册 赵西安 编著5、材料力学 赵志岗等 编著6、其他相关书籍建筑技术文件建筑图纸设计变更单工程联络单其余甲方及设计院下发的相关技术文件。计算所需重要规范引述：地区粗糙度分类等级按照建筑结构荷载规范（G

22、B 50009-2001）将地面粗糙度分为四类：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：只有密集建筑群的城市市区；D类：只有密集建筑群且房屋较高的城市市区。风荷载标准值计算按照建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）7.1.1之2：Wk=gzslzWo 7.1.1-2GB 50009-2001式中符号含义：Wk： 风荷载标准值；在有特殊要求的情况下Wk不得小于某限值，通常情况下按照建筑玻璃应用技术规程（JGJ 113-2009）5.1.2的要求，Wk 不得小于1000Pa的最小限值。gz： 高度Z处的阵风系数；s

23、l： 局部风荷载体型系数；z： 风压高度变化系数；Wo： 基本风压（Pa或N/m2）。其中：gz=k(1+2f) 7.5.1-1GB 50009-2001 k： 地面粗糙度系数，对A、B、C、D四类地区类型分别取 0.92、0.89、0.85、0.80； f ： 脉动系数；f=0.50.381.8(-0.16)(Z/10)- 7.5.1-1GB 50009-2001: 地面粗糙度指数，对A、B、C、D四类地区类型分别取0.12、0.16、0.22、0.30；z 根据地面粗糙度指数及梯度风高度，A、B、C、D四类地区类型分别A类：z=1.284(Z/10) 0.24 （当Z5m时，按5m计算）B

24、类：z=1.000(Z/10) 0.30 （当Z10m时，按10m计算）C类：z=0.544(Z/10) 0.44 （当Z15m时，按15m计算）D类：z=0.262(Z/10) 0.60 （当Z30m时，按30m计算） s 风荷载体型系数依据建筑结构荷载规范（GB50009-2001）7.3规定，根据建筑物的体型以及门窗所在位置来确定。 Wo 基本风压按照要求依据建筑结构荷载规范（GB50009-2001）的附录D.4给出的50年一遇或100年一遇的风压采用。 地震荷载标准值的计算根据铝合金门(GB/T 8478-2008)、未增塑聚氯乙烯(PVC-U)塑料门(JG/T 180-2005)、

25、未增塑聚氯乙烯(PVC-U)塑料窗(JG/T 140-2005)，一般情况下门窗可不考虑地震的影响，当特殊情况下需要考虑地震对其影响时，可以只考虑垂直于门窗平面分布的水平地震作用。根据建筑抗震设计规范(GB50011-2001)及参考玻璃幕墙工程技术规范(JGJ 102-2003)5.3.4条，垂直于门窗平面的分布的地震作用标准值为：qEK=EmaxGk/A 5.3.4JGJ 102-2003式中：qEK： 垂直于门窗平面分布的水平地震作用标准值(KN/m2)；E： 动力放大系数，可取5.0；Gk： 门窗构件（包含玻璃和铝框架）的重力和在标准值(KN)；A： 门窗平面的面积；max： 水平地震

26、影响系数最大值，应按下表取值。水平地震影响系数最大值max抗震 设防烈度6度7度8度9度max0.040.08(0.12)0.16(0.24)0.32注：7、8、9度时括号内的数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。永久荷载的计算作用在门窗上的永久荷载一般情况下只有门窗本身的重力荷载，而在门窗的重力荷载中，又以面板（玻璃）的重力为主。作用效应组合参照建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）、建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)以及玻璃幕墙工程技术规范(JGJ 102-2003)的5.4规定，作用效应符合下列规定： 门窗构件承载力极限状态设计时， 其作用效应

27、为：（1）、无地震作用效应组合时，按下式进行：S=WW Swk+WW Swk（2）、有地震作用和永久荷载组合时，应按下式进行：S=GSGK+WW Swk+EE SEK式中： S： 作用效应组合的设计值；SGK： 永久荷载效应标准值；SWK： 风荷载效应标准值；SEK： 地震作用效应标准值；G： 永久荷载分项系数；W： 风荷载分项系数；E： 地震作用分项系数；W： 风荷载组合值系数；E： 地震作用的组合值系数。进行门窗构件承载力设计时，作用分项系数应按下列规定取值：（1）、一般情况下，永久荷载、风荷载和地震作用分项系数G、G、E应分别取1.2、1.4和1.3。一般垂直于地面安装的门窗或倾斜角度不

28、大的门窗，计算时若需考虑永久荷载和地震作用绝大部分适用于这种情况；（2）、当永久荷载的效应起控制作用时，其分项系数G应取1.35；此时参与组合的可变荷载应仅限于竖向荷载效应；（3）、当永久荷载的效应对构建有利时，其分项系数G的取值不应该大于1.0。可变作用的组合值系数应按下列规定采用：（1）、一般情况下，风荷载的组合值系数W 应取1.0，地震作用的组合值系数E应取0.5；（2）、对水平窗及框架，可不考虑地震作用效应的组合，风荷载的组合值系数E应取1.0（永久荷载的效应不起控制作用时）或0.6（永久荷载的效应起控制作用时）。在对门窗构件的挠度验算时，风荷载分项系数W和永久荷载 分项系数G均应该取

29、1.0，且可不考虑作用效应的组合。综上，门窗可根据实际情况按如下几种组合选定：（1）、1.2G+1.01.4W+0.51.3 E = 1 * GB3 （2）、1.35G+0.61.4W （风荷载向下） = 2 * GB3 （3）、1.0G+1.61.4W （风荷载向上） = 3 * GB3 以上工况中，G、W、E分别代表重力荷载、风荷载、地震作用标准值产生的应力或内力。一般情况下工况（1）适合于门窗平面垂直于水平面的情况；（2）、（3）适合于屋面窗等水平布置的情况。根据不同的情况还可以对G、W、E进行取舍，以适应不同的组合要求：如不考虑地震和永久荷载时，可分别将上式中的E、G项取值为0即可。C

30、G-01的计算基本计算本工程所在地为沈阳地区，地面粗糙度类别为C类，风荷载重现期为50年，地震设防烈度为7度，本窗位于标高88m处。本窗的窗型分格图如下图所示：=分格图=局部风荷载标准值的计算sl(1)：根据本窗在建筑上所处的位置，当从属面积A小于等于1平米时，体型系数取sl(1) = 1.00sl(A)：计算具体杆件或玻璃时依据其从属面积计算确定的局部风荷载体型系数，取值分别为：当从属面积 A 1 m2时：sl(A) = sl(1) 0.2当从属面积 A 10 m2时：sl(A) = 0.8sl(1) 0.2当从属面积 1 m 2 A 10 m2时：sl(A) = 1 0.2log(A)sl

31、(1) 0.2Z：根据高度及粗糙度类别计算 Z=0.616(Z/10)0.44=1.6040gzS：根据高度及粗糙度类别计算 gz=0.85(1+2f)其中：f=0.5351.8(-0.16)(Z/10)-如前述,按地面粗糙度类别取值为0.22将代入上式，计算得： f=0.455故： gz=1.623W0： 基本风压。按照建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）附表D.4“全国各城市基本风压”选取，重现期为50年时，W0=550 Pa。局部风压标准值的计算公式为：Wk(A) = gzs1(A)ZW0后续玻璃及杆件局部风压标准值将据此进行计算，且要求Wk(A)不得小于相关规定的最小限值。地

32、震作用标准值的计算E： 动力放大系数，取值为5.0max： 水平地震影响系数最大值。7度抗震设防、设计基本加速度为0.1g时，取值为0.08。GK/A： 按前面规范引述中含义可推导出GK/A的含义为单位门窗面积上的重力标准值，可仅取玻璃进行计算。本窗采用厚度 t=5mm的单层玻璃。玻璃的重力密度为： g=25.6 KN/m3GK/A=gt=25.65=128 Pa地震作用的标准值为： qEKqEK=EmaxGk/A =50.08128 =51.200 Pa窗格3玻璃的计算本工程玻璃按照建筑玻璃应用技术规程(JGJ113-2009)的规定计算确定。本窗格选用的玻璃为5 mm 钢化玻璃。本窗格的短

33、边为500 mm。本窗格的长边为875 mm。本窗格的(从属)面积为 A = 短边长边 = 0.438 m2按照建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006版) 之7.3.3本窗格的从属面积小于等于1 m2。 故，从属面积局部风荷载标准值为：Wk(A) = gzzsl（A）Wo = gzzsl（1）+ 0.2Wo = 1.6231.604 (1.000 + 0.2) 550.00 = 1718.57 Pa因为风荷载最小标准值不得小于1000 Pa，故取 Wk(A) = 1718.57 Pa。承载力极限状态的校核常数k1、k2、k3、k4的计算长边与短边之比： b/a=1.750根据b/a

34、查建筑玻璃应用技术规程附录C对应表格，利用插值法得：k1 = 4142.50k2 = 0.6849350k3 = -0.71120k4 = -21.600作用效应的组合考虑地震作用，计算强度时荷载组合设计值： W = 1.4Wk(A) + 1.30.5qEK = 1.4 1718.57 + 1.30.551.20 = 2439.283 Pa最大许用跨度L = k1(W+k2)k3 + k4 = 4142.50(2439.28/1000 + 0.6849350)-0.71120 + -21.600 = 1820.9 mm比较结果本窗格的短边： a = 500.0 mm 小于最大许用跨度 L =

35、1820.88 mm 结论： 本窗格玻璃满足承载力极限状态设计要求。正常使用极限状态的校核常数k5、k6、k7、k8的计算长边与短边之比： b/a=1.750根据b/a查玻璃幕墙工程技术规范附录C之表C.0.5利用插值法得：k5 = 291.450k6 = -0.150k7 = -0.41490k8 = 0.950玻璃的单位厚度跨度限值L/tL/t = k5(Wk(A)+k6) k7 + k8 = 291.450 (1718.57/1000 + -0.150 ) -0.41490 + 0.950 = 242.75比较结果本窗格的玻璃短边与玻璃厚度之比： a/t = 500.0/5.0 = 10

36、0.00 a/t 小于 L/t = 242.75结论： 本窗格玻璃满足正常使用极限状态设计要求。防人体冲击玻璃面积的校核考虑防人体冲击时，玻璃面积的校核按照建筑玻璃应用技术规程(JGJ 113-2009)7.1条执行。按照表7.1.1-1和表7.1.1-2确定：本窗格选用的是单层钢化玻璃。查表得：Amax = 3.000 m2该窗格的实际面积为： A = 窗格长边窗格短边 = 875.0 mm 500.0 mm = 0.438 m2比较结果因为 A = 0.438 m2小于 Amax = 3.000 m2结论： 本窗格玻璃面积满足建筑玻璃应用技术规程防人体冲击的要求。窗格2玻璃的计算本工程玻璃

37、按照建筑玻璃应用技术规程(JGJ113-2009)的规定计算确定。本窗格选用的是：“5钢化 + 6中空层 + 5浮法”的中空玻璃。(由外至内)本窗格的短边为1000 mm。本窗格的长边为1500 mm。本窗格的(从属)面积为 A = 短边长边 = 1.500 m2按照建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006版) 之7.3.3本窗格的从属面积介于110 m2之间。 故，从属面积局部风荷载标准值为：Wk(A) = gzzsl（A）Wo = gzz(10.2logA)sl(A)0.2Wo = 1.623 1.604(10.2log1.500)1.000 +0.2550.00 = 1668.

38、14 Pa因为风荷载最小标准值不得小于1000 Pa，故取 Wk(A) = 1668.14 Pa。风荷载标准值的分配作用在中空玻璃外片、内片上的风荷载分配系数分别为1、2，则：1 = 1.1t13/(t13 + t23) = 1.153/(53 + 53) = 0.5502 = 1.0t23/(t13 + t23) = 1.053/(53 + 53) = 0.500外片玻璃风荷载标准值： Wk1 = 1Wk(A) = 0.5501668.136 = 917.475 Pa内片玻璃风荷载标准值： Wk2 = 2Wk(A) = 0.5001668.136 = 834.068 Pa承载力极限状态的校核

39、常数k1、k2、k3、k4的计算长边与短边之比： b/a=1.500根据b/a查建筑玻璃应用技术规程附录C对应表格，利用插值法得外片、内片玻璃的各系数：外片玻璃：k1 = 3826.20k2 = 0.4566240k3 = -0.64230k4 = -38.880内片玻璃：k1 = 2124.10k2 = 0.1826490k3 = -0.64230k4 = -38.880作用效应的组合考虑地震作用，计算强度时外片荷载组合设计值： W1 = 1.4Wk1 + 1.30.5qEK1 = 1.4 917.47 + 1.30.551.20 = 1317.745 Pa内片荷载组合设计值： W2 = 1

40、.4Wk2 + 1.30.5qEK2 = 1.4 834.07 + 1.30.551.20 = 1200.975 Pa外片、内片玻璃最大许用跨度外片玻璃最大许用跨度： L1 = k1(W1+k2)k3 + k4 = 3826.20(1317.75/1000 + 0.4566240)-0.64230 + -38.880 = 2608.4 mm内片玻璃最大许用跨度： L2 = k1(W2+k2)k3 + k4 = 2124.10(1200.98/1000 + 0.1826490)-0.64230 + -38.880 = 1685.4 mm比较结果本窗格的短边： a = 1000.0 mm外片： 短

41、边小于外片最大许用跨度 L1 = 2608.44 mm 本窗格外片玻璃满足承载力极限状态设计要求。内片： 短边小于内片最大许用跨度 L2 = 1685.37 mm 本窗格内片玻璃满足承载力极限状态设计要求。正常使用极限状态的校核常数k5、k6、k7、k8的计算长边与短边之比： b/a=1.500根据b/a查玻璃幕墙工程技术规范附录C之表C.0.5利用插值法得：k5 = 350.140k6 = -0.150k7 = -0.45030k8 = 1.290外片、内片玻璃的单位厚度跨度限值L/t分别为：外片玻璃L/t1 = k5（Wk1 + k6）k7 + k8 = 350.140 (917.47/1

42、000 + -0.150)-0.45030 + 1.290 = 395.745内片玻璃L/t2 = k5（Wk2 + k6）k7 + k8 = 350.140 (834.07/1000 + -0.150)-0.45030 + 1.290 = 416.719比较结果外片玻璃： 短边与玻璃厚度之比： a/t1 = 1000.0/5.0 = 200.00 L/t1 = 395.74 结论： 本窗格玻璃满足正常使用极限状态设计要求。内片玻璃： 短边与玻璃厚度之比： a/t2 = 1000.0/5.0 = 200.00 L/t2 = 416.72 结论： 本窗格玻璃满足正常使用极限状态设计要求。考虑防人

43、体冲击时玻璃面积的校核考虑防人体冲击时玻璃面积的校核按照建筑玻璃应用技术规程(JGJ 113-2009)7.1条执行。按照表7.1.1-1和表7.1.1-2确定。该窗格的实际面积为： A = 窗格长边窗格短边 = 1500.0 mm 1000.0 mm = 1.500 m2外片玻璃：本窗格外片选用的是5mm 厚钢化玻璃。 查表得：Amax1 = 3.000 m2内片玻璃：本窗格内片选用的是5mm 厚浮法玻璃。 查表得：Amax2 = 0.500 m2结论：A = 1.50 m2 Amax1 = 3.00 m2外片玻璃满足防人体冲击规定的要求。A = 1.50 m2 Amax2 = 0.50 m

44、2内片玻璃不满足防人体冲击规定的要求。窗格7玻璃的计算本工程玻璃按照建筑玻璃应用技术规程(JGJ113-2009)的规定计算确定。本窗格选用的玻璃为5 mm 浮法 + 0.380mm PVB胶片 + 5 mm 浮法 的夹层玻璃本窗格的短边为500 mm。本窗格的长边为1500 mm。本窗格的(从属)面积为 A = 短边长边 = 0.750 m2按照建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006版) 之7.3.3本窗格的从属面积小于等于1 m2。 故，从属面积局部风荷载标准值为：Wk(A) = gzzsl（A）Wo = gzzsl（1）+ 0.2Wo = 1.6231.604 (1.000

45、+ 0.2) 550.00 = 1718.57 Pa因为风荷载最小标准值不得小于1000 Pa，故取 Wk(A) = 1718.57 Pa。承载力极限状态的校核常数k1、k2、k3、k4的计算长边与短边之比： b/a=3.000根据b/a查建筑玻璃应用技术规程附录C对应表格，利用插值法得：k1 = 2054.70k2 = -0.2405100k3 = -0.48810k4 = -28.800作用效应的组合考虑地震作用，计算强度时荷载组合设计值： W = 1.4Wk(A) + 1.30.5qEK = 1.4 1718.57 + 1.30.5102.40 = 2439.283 Pa最大许用跨度L

46、= k1(W+k2)k3 + k4 = 2054.70(2439.28/1000 + -0.2405100)-0.48810 + -28.800 = 1369.9 mm比较结果本窗格的短边： a = 500.0 mm 小于最大许用跨度 L = 1369.92 mm 结论： 本窗格玻璃满足承载力极限状态设计要求。正常使用极限状态的校核常数k5、k6、k7、k8的计算长边与短边之比： b/a=3.000根据b/a查玻璃幕墙工程技术规范附录C之表C.0.5利用插值法得：k5 = 204.680k6 = -0.100k7 = -0.33350k8 = -0.050玻璃的单位厚度跨度限值L/tL/t =

47、 k5(Wk(A)+k6) k7 + k8 = 204.680 (1718.57/1000 + -0.100 ) -0.33350 + -0.050 = 174.26比较结果本窗格的玻璃短边与玻璃厚度之比： a/t = 500.0/10.0 = 50.00 a/t 小于 L/t = 174.26结论： 本窗格玻璃满足正常使用极限状态设计要求。防人体冲击玻璃面积的校核本窗格选用的玻璃为5 mm 浮法 + 0.380mm PVB胶片 + 5 mm 浮法 的夹层玻璃考虑防人体冲击时，玻璃面积的校核按照建筑玻璃应用技术规程(JGJ 113-2009)7.1条执行。按照表7.1.1-1的夹层玻璃项目确定

48、：查表得：Amax = 7.000 m2该窗格的实际面积为： A = 窗格长边窗格短边 = 1500.0 mm 500.0 mm = 0.750 m2比较结果因为 A = 0.750 m2小于 Amax = 7.000 m2结论： 本窗格玻璃面积满足建筑玻璃应用技术规程防人体冲击的要求。窗格6玻璃的计算本工程玻璃按照建筑玻璃应用技术规程(JGJ113-2009)的规定计算确定。本窗格选用的玻璃为6 mm 浮法 + 真空层 + 6 mm 浮法 的真空玻璃。本窗格的短边为500 mm。本窗格的长边为875 mm。本窗格的(从属)面积为 A = 短边长边 = 0.438 m2按照建筑结构荷载规范GB

49、50009-2001(2006版) 之7.3.3本窗格的从属面积小于等于1 m2。 故，从属面积局部风荷载标准值为：Wk(A) = gzzsl（A）Wo = gzzsl（1）+ 0.2Wo = 1.6231.604 (1.000 + 0.2) 550.00 = 1718.57 Pa因为风荷载最小标准值不得小于1000 Pa，故取 Wk(A) = 1718.57 Pa。承载力极限状态的校核常数k1、k2、k3、k4的计算长边与短边之比： b/a=1.750根据b/a查建筑玻璃应用技术规程附录C对应表格，利用插值法得：k1 = 4626.50k2 = 0.2313670k3 = -0.71120k

50、4 = -52.200作用效应的组合考虑地震作用，计算强度时荷载组合设计值： W = 1.4Wk(A) + 1.30.5qEK = 1.4 1718.57 + 1.30.5102.40 = 2439.283 Pa最大许用跨度L = k1(W+k2)k3 + k4 = 4626.50(2439.28/1000 + 0.2313670)-0.71120 + -52.200 = 2248.4 mm比较结果本窗格的短边： a = 500.0 mm 小于最大许用跨度 L = 2248.41 mm 结论： 本窗格玻璃满足承载力极限状态设计要求。正常使用极限状态的校核常数k5、k6、k7、k8的计算长边与短

51、边之比： b/a=1.750根据b/a查玻璃幕墙工程技术规范附录C之表C.0.5利用插值法得：k5 = 291.450k6 = -0.150k7 = -0.41490k8 = 0.950玻璃的单位厚度跨度限值L/tL/t = k5(Wk(A)+k6) k7 + k8 = 291.450 (1718.57/1000 + -0.150 ) -0.41490 + 0.950 = 242.75比较结果本窗格的玻璃短边与玻璃厚度之比： a/t = 500.0/12.0 = 41.67 a/t 小于 L/t = 242.75结论： 本窗格玻璃满足正常使用极限状态设计要求。防人体冲击玻璃面积的校核本窗格选用

52、的玻璃为6 mm 浮法 + 真空层 + 6 mm 浮法 的真空玻璃，考虑防人体冲击时，玻璃面积的校核按照建筑玻璃应用技术规程(JGJ 113-2009)7.1条执行。按照表7.1.1-1的夹层玻璃项目确定：查表得：Amax = 4.500 m2该窗格的实际面积为： A = 窗格长边窗格短边 = 875.0 mm 500.0 mm = 0.438 m2比较结果因为 A = 0.438 m2小于 Amax = 4.500 m2结论： 本窗格玻璃面积满足建筑玻璃应用技术规程防人体冲击的要求。杆件3的计算如前所述，在水平方向上，本窗受风荷载和地震作用（当不考虑地震影响时,地震作用标准值可取值为0）的共

53、同影响，其中：地震作用标准值： qEK = 102.400 Pa本窗的各窗格均为规则的矩形形状,面荷载分配到各长、短边上的荷载分别为梯形荷载和三角形荷载，本窗的线荷载分布图如下图所示：=荷载分布图=作用于杆件上的风荷载分为梯形分布荷载、三角形分布荷载以及集中荷载。其中梯形和三角形分布荷载是风荷载通过作用于玻璃板面直接传递到当前杆件上的，而集中荷载则是其它杆件的端头通过与当前杆件相连接而将其承受的部分风荷载传递到当前杆件上的。本计算书将当前所计算的杆件称为一级杆件，而端头与当前杆件相连接的杆件称之为二级杆件，三级、四级等杆件以此类推。同样，直接作用在于一级杆件上的梯形或三角形分布荷载称之为一级分

54、布荷载，直接作用二级杆件上的梯形或三角形分布荷载称之为二级分布荷载，三级、四级等分布荷载以此类推。二级、三级等分布荷载都是间接作用一级杆件上的，数字级别越大其风荷载对当前杆件上的作用越间接，作用影响也越小。作为外围护结构的门窗，计算风荷载时，当前杆件的从属面积A遵从如下计算公式：局部荷载的计算本杆件所承受的分级荷载情况如下：1级杆件、1级分布荷载：杆件3分布荷载 窗格2， 三角荷载，面积：0.25 m2窗格3， 三角荷载，面积：0.0625 m2窗格4， 梯形荷载，面积：0.06 m22级杆件、2级分布荷载：杆件2分布荷载 窗格3， 梯形荷载，面积：0.15625 m2窗格4， 三角荷载，面积

55、：0.04 m2窗格5， 三角荷载，面积：0.056406 m23级杆件、3级分布荷载：杆件1分布荷载 窗格4， 梯形荷载，面积：0.06 m2窗格5， 梯形荷载，面积：0.062344 m2综上，各级荷载面积统计为：1级分布荷载面积和：0.37252级分布荷载面积和：0.2526563级分布荷载面积和：0.122344依据前述杆件从属面积计算公式，本杆件的从属面积为：A = 0.5294 m2本杆件的从属面积小于等于1 m2。 按照建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006版) 之7.3.3，从属面积局部风荷载标准值为：Wk(A) = gzzsl（A）Wo = gzzsl（1）+ 0

56、.2Wo = 1.6231.604 (1.000 + 0.2) 550.00 = 1718.57 Pa因为风荷载最小标准值不得小于1000 Pa，故取 Wk(A) = 1718.57 Pa。在进行杆件强度计算时，窗所受的面荷载取值为：q强 = 1.4Wk(A) + 0.51.3qEK = 1.41718.574 + 0.51.3102.400 = 2472.564 Pa在进行杆件挠度计算时，窗所受的面荷载取值为：q挠 = Wk(A) = 1718.574 Pa当短边边长为a时，则矩形窗格梯形、三角形荷载的最大线荷载值分别为：Q强 = q强a/2Q挠 = q挠a/2据此公式可得各窗格分配到窗格四

57、边的最大线荷载值，计算结果如下（计算过程略）：本窗共有7个窗格。窗格1： 高=1500 mm， 宽=300 mm， 面积=0.450 m2 Q强 = 0.3709 N/mm， Q挠 = 0.2578 N/mm窗格2： 高=1000 mm， 宽=1500 mm， 面积=1.500 m2 Q强 = 1.2363 N/mm， Q挠 = 0.8593 N/mm窗格3： 高=500 mm， 宽=875 mm， 面积=0.438 m2 Q强 = 0.6181 N/mm， Q挠 = 0.4296 N/mm窗格4： 高=500 mm， 宽=400 mm， 面积=0.200 m2 Q强 = 0.4945 N/m

58、m， Q挠 = 0.3437 N/mm窗格5： 高=500 mm， 宽=475 mm， 面积=0.238 m2 Q强 = 0.5872 N/mm， Q挠 = 0.4082 N/mm窗格6： 高=500 mm， 宽=875 mm， 面积=0.438 m2 Q强 = 0.6181 N/mm， Q挠 = 0.4296 N/mm窗格7： 高=500 mm， 宽=1500 mm， 面积=0.750 m2 Q强 = 0.6181 N/mm， Q挠 = 0.4296 N/mm本杆件的长度为： 1000 mm。如荷载分布图所示，相邻窗格和杆件作用于杆件3上的水平荷载分别为：梯形荷载，共1个：窗格4： Q强 =

59、 0.4945 N/mm， Q挠 = 0.3437 N/mm三角形荷载，共2个：窗格2： Q强 = 1.2363 N/mm， Q挠 = 0.8593 N/mm窗格3： Q强 = 0.6181 N/mm， Q挠 = 0.4296 N/mm集中力荷载，共1个：杆件2： P强 = 389.4287 N， P挠 = 270.6754 N材料的选取本杆件选取代号为平开中梃01的型材，型材截面如下图所示：=型材截面图=该杆件材料的详细数据如下：材料材质： 6063-T5抗弯强度设计值 fw： 90 MPa抗剪强度设计值 fj： 55 MPa材料弹性模量值 E： 70000 MPa材料重力密度值 g： 28

60、 KN/m3杆件截面特性值，按本软件中“基本信息、工具”部份的约定，平行于窗平面的水平方向为X方向，垂直于窗平面的方向为Y方向，则：截面面积 A： 690.69 mm2型材线密度 l： N/mm惯性矩 Ix： 104.72 cm4惯性矩 Iy： 20.29 cm4最小抗弯截面模量 Wx： 16.66 cm3最小抗弯截面模量 Wy： 4.83 cm3静面矩 Sx： 12.13 cm3静面矩 Sy： 5.05 cm3沿X轴垂直于Y轴的型材截面总壁厚 tx： 3.78 mm沿Y轴垂直于X轴的型材截面总壁厚 ty： 3.78 mm塑性发展系数 ： 取值1.05 受力分析计算按照简支梁模型，综合本杆件材