万科1101项目13层高窗计算书

一、门窗系统承受荷载计算垂直于门窗平面的分布水平作用计算玻璃面板的荷载分配双夹胶中空玻璃的强度及挠度校核选用竖中梃型材的截面特性连接片与建筑结构连接计算幕墙结构计算第一章、计算依据及说一、工程概况说工程名称：万科1101项目1~3层高窗工程所在地：工程所在地区抗震设防烈度：7度工程所在地区设防分类：标准设防类二、设计依相关规建筑设计规1GB50017-2《建筑混凝土结构技术规程3《震级的规定45678JG/T160-9CECS铝材规112233445566789玻璃规123142536789《玻璃124胶类及密封材料规1234567JC/T881-89《硫化橡胶或热塑性橡胶强度的测定（裤形、直角形和新月形试样12部分：便携式橡胶国际硬度五金件规123456789GB/T6414-建筑节能规123456789《建筑玻璃可见光透射比、光直接透射比、能总透射比、紫外线《建筑幕墙工程技术规范（相关物理性能等级测试方123456789GB/T18250-1门窗及相关设计规123456789参考资土建图纸基本计算公地形类别划分A、B、C、DABCD风荷载计算门窗属于薄壁护构件，根据现行《建筑结构荷载规范（GB50009-2012）采用，垂Wk= （GB50009-20128.1.1-Wk= （GB50009-20128.1.1-Wk——垂直作用在门窗表面上的风荷载标准值（N/mm²βgzZ β=12gI(Z/10)- g——峰值因子，按GB50009-2012荷载规范取值αA、B、C、D0.12、0.15、0.22I10——为10m高名义湍流度，对应A、B、C、D地面粗糙度，分别取0.12、0.14、0.23β=1+2gI(Z/10)-α=1+2×2.5×0.23×15-

μzGB50009-20128.2.1条文说明中公式取定；ABC

=1.284Z=1.000=0.544ZD

=0.262ZC

=0.544×150.44=μs1——局部风压体型系数，按GB50009-2012 8.3条验算围护构件及其连接的强度时，可按下列封闭矩形平面房屋的及屋面可按表8.3.3的规定采用其它房屋和构筑物可按第8.3.1条规定体型系数的1.25倍取值。0.2（0.020.10时，取0.4μ0.100.30时，取0.6μ0.30时，取0.8μ 注：1：主导洞口的开洞率是指单个主导洞口与该全部面积之比 计算非直接承受风荷载的构件风荷载时，按《建筑结构荷载规范（GB50009-2012）第μμ当从属面积大于或等于25m²时，对折减系数取0.8，对局部体型系数绝对值大于1.0的0.61.0；当从属面积大于1m²小于25m²时，和绝对值大于1.0的屋面局部体型系数可采用对数插μs1(A)=μs1(1)+[μs1(25)-μs1(1)]W0——基本风压，按现行 《建筑结构荷载规范（GB50009-2012）附表E.5（各城市的雪压和风压值表）给出的风压采用，但不得小于0.3kN/m²。作用计算qEAk=qEAk——水 作用标准βE动力放大系数,5.0αmax——水 影响系数最大值，根据相应抗震设防烈度和场 动峰值加速度确定GAk门窗构件单位面积自重GB50011-2010表5.1.4-1水平影响系数最大影6789注:括号内数值分别用于设计基本速度为0.15g和0.30g的地区同时，根据GB50011-2010《建筑抗震设计规范》(2016年版)及GB18306-2015《中国动参数本工程场地类型为：Ⅱ类场地，场地动峰值加速度调整，按下式确定αmax=Fa· ……GB18306-2015附录Fa——场 动峰值加速度调整系数，可按表E.1所给值分段线性插值确定αmax=Fa·αmaxⅡ=1×0.08=根据《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时，应按批准的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作用。简称甲类。9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施；地础的抗震措施，应符合有关规定。同时，应按本地区抗震设防烈度确定其作用。简称乙类。标设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和作用，达到在遭遇高于当地抗设防烈度的预估罕遇影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。简称丙类。时不应降低。一般情况下，仍应按本地区抗震设防烈度确定其作用。简称丁类。作用效应组合无作用效应组合时，承载力应符合下式要求γoS≤有作用效应组合时，承载力应符合下式要求SE≤S—— R——γoγREdf≤dfdf,lim双向受弯的杆件，两个方向的挠度应分别符合df≤df,lim的规定。有作用效应组合时，应按下式进行S=γGSGk+γwψwSWk+无作用效应组合时，应按下式进行S=γGSGk+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； γG——永久荷载分项系数；γw——风荷载分项系数；γE— ψw——风荷载的组合值系数；ψE——作用的组合值系数 ①一般情况下，永久荷载、风荷载和作用的分项系数γ、γ、γ应分别取1.2、1.4和 G②当永久荷载的效应起控制作用时，其分项系数γ1.35；此时，参与组合的可变荷载效应仅GG③当永久荷载的效应对构件有利时，其分项系数γ1.0G ①一般情况下，风荷载的组合系数ψ应取1.0，作用于的组合系数ψ应取0.5 作用效应的组合，风荷载的组合系数ψw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。和永久荷载分项系数均应取材料性材料力学性能，主要参考《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003。1）5.2.1的规定采用。5.2.1种厚度大侧5铝合金型材的强度设计值应参考《铝合金结构设计规范》GB50429-2007，按表4.3.44.3.4铝合状壁厚强度部分单层铝合板强度设计值应参考《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001。按表5.3.25.3.2单层铝合金板强度设计值牌试样状厚度抗拉强度抗剪强度热轧钢材的强度设计值应按现行《钢结构设计规范》GB50017-2017的规定采用，也可5.2.3钢材牌厚度抗拉、抗压、抗端面承注：表中厚度是指计算点的钢材厚度；注：表中厚度是指计算点的钢材厚度； 受力杆件是指截面中较厚钢板的厚度冷弯薄壁型钢的钢材的强度设计值应按现行《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB20024.2.14.2.1冷成型薄壁型钢的强度设计值钢材牌抗拉、抗压、抗弯端面承压（磨平螺栓连接的强度设计值可参考《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003B.0.1-1B.0.1-1螺栓连接的强度设计值类螺栓的性能等级、锚栓和构件钢普通螺锚高强CA、B4.6、4.8--------5.6--------8.8--------------------------8.8--------10.9-----------------------------焊缝的强度设计值可参考《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003表B.0.1-3B.0.1-3焊缝的强度设计值焊接方法和焊条型构件钢对接焊角焊厚度或直径自动焊、半自动焊和E43型焊条的钢自动焊、半自动焊和E50型焊条的钢自动焊、半自动焊和E55型焊条的钢自动焊、半自动焊和E55型焊条的钢5.2.8材弹性模量5.2.95.2.9材υ材υ5.2.10材α材α5.3.15.3.1材材第二章、门窗系统计一、门窗系统承受荷载计水平风荷载计按现行《建筑结构荷载规范（GB50009-2012）附表E.5（各城市的雪压和风压值表）可知：地区，按50年重现期，取基本风压值为：W0=该门窗工程的计算标高为：15m，地面粗糙度类别为：C类地形。按现行《建筑结构荷阵风系数：βgz风压高度变化系数：μz面板风载荷计算（直接承受风载荷按现行《建筑结构荷载规范（GB50009-2012）要求，视建筑门窗面板为直接承受风荷μs1=1.4+0.2=按规范JGJ102-2003中5.3.2Wk=βgz×μz×μs1×W0==0.001174N/mm²≥0.001N/mm²Wk=0.001174N/mm²W=γw·W——γw按现行《玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）第5.4.2条取风荷载分项系数为W=1.4×0.001174=0.001644支撑结构风载荷计算（非直接承受风载荷A=1.2m×4.2m=5.04按《建筑结构荷载规范（GB50009-2012）第8.3.4条，当从属面积大于1m²小于25m²时，和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：μs1(A)=μs1(1)+[μs1(25)-μs1(1)]×μs1(25)=0.8μs1(1)=0.8×1.4=μs1(A)=μs1(1)+[μs1(25)-μs1(1)]×log(A)/1.4=1.4+[1.12-1.4]×0.702/1.4=μs1=1.26+0.2=Wk=βgz×μz×μs1×W0==0.001071N/mm²≥0.001N/mm²Wk=0.001071N/mm²W=γw·W——γw——按现行《玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）第5.4.2条取风荷载分项系数为W=1.4×0.001071=0.001499垂直于门窗平面的分布水平作用计算垂直于门窗平面的分布水平标准值计算按现行《玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）第5.3.4条，垂直于门窗平面的分布水平标准值可按下式计算：qEk=βE·αmax·qEk——垂直于门窗平面的分布水 标准值（N/mm²βEαmax——水平影响系数最大值，本工程取值为Gk门窗构件（仅包括面板）的重力荷载标准值（m²垂直于门窗平面的分布水平设计值计算垂直于门窗平面的分布水平设计值为qE=γE·γE——水平作用分项系数按现行《玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）第5.4.2条取作用项系数为qE——水 （N/mm²二、建筑门窗面板计基本参=B×H=1200mm×4200mm18mm28mm38mm48mmB（四边简支B玻璃面板的荷载t第1片：W=1.1 31 kt1+t2+t3+t2

=1.1 32 kt1+t2+t3+t第3片：W= 33 kt1+t2+t3+t第4片：W= 34 kt1+t2+t3+作用标准值按各单片玻璃的自重按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-20035.4.31片玻璃的荷载计GAk玻璃面板单位面积自重（仅包括玻璃（N/mm²）（mm，t1gγ——材料的重力密度，对玻璃取值为 gGAk1=γg·t1= ×8= 垂直于面板平面的分布水平作用垂直于面板平面的分布水平作用标准按现行《玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）第5.3.4条，垂直于玻璃平面的分布平标准值可按下式计算qEk1=βE·αmax·GAk1=5×0.08× =0.000082垂直于玻璃平面的分布水平设计值为按现行《玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）第5.4.2条，垂直于玻璃平面的分布水平设计值可按下式计算：qE1=γE·qEk1=1.3×0.000082=0.000107按现行《玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）第6.1.条的规定，分配到第1片玻璃的t W=1.1 31 3=1.1×0.001174

3=0.000323 kt1+t2+t3+

8+8+8+t W=1.1×W 31 3=1.1×0.001644

3=0.000452 t1+t2+t3+

8+8+8+作用于玻璃面板的风荷载及作用荷载组合按现行《玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）第5.4.3条，作用于玻璃面板上的风荷载和作用的组合系数分别如下：风荷载组合系数：ψw作用组合系数：ψe1qk1=ψw·Wk1+ψe·qEk1=1×0.000323+0.5×0.000082=0.0003641q1=ψw·W1+ψe·qE1=1×0.000452+0.5×0.000107=0.0005062片玻璃的荷载计t2=8GAk2=γg·t2= ×8= qEk2=βE·αmax·GAk2=5×0.08×0. =0.000082N/mm²qE2=γE·qEk2=1.3×0.000082=0.000107N/mm²t3tW=1.1 32

3=1.1×0.001174

3=3 kt1+t2+t3+3

8+8+8+W=1.1×W

t3 32 3=1.1×0.001644 t3

3= t1+t2+t3+

8+8+8+qk2=1×0.000323+0.5×0.000082=0.000364q2=1×0.000452+0.5×0.000107=0.0005063片玻璃的荷载计t3=8GAk3=γg·t3= ×8= qEk3=βE·αmax·GAk3=5×0.08×0. =0.000082N/mm²qE3=γE·qEk3=1.3×0.000082=0.000107N/mm²W=

t3 33 3=0.001174 t3

3=0.000294 kt1+t2+t3+t

8+8+8+W=W 33 3=0.001644

3=0.000411 t1+t2+t3+

8+8+8+qk3=1×0.000294+0.5×0.000082=0.000335q3=1×0.000411+0.5×0.000107=0.0004644片玻璃的荷载计t4=8GAk4=γg·t4= ×8= qEk4=βE·αmax·GAk4=5×0.08×0. =0.000082N/mm²qE4=γE·qEk4=1.3×0.000082=0.000107N/mm²W=

t3 34 3=0.001174 t3

3=0.000294 kt1+t2+t3+t

8+8+8+W=W 34 3=0.001644

3=0.000411 t1+t2+t3+

8+8+8+qk4=1×0.000294+0.5×0.000082=0.000335q4=1×0.000411+0.5×0.000107=0.000464双夹胶中空玻璃的强度及挠度校双夹胶中空玻璃的强度校按现行《玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）第6.1.2条，双夹胶中空玻璃在垂直于玻璃门窗平面的风荷载和作用下，玻璃截面最大应力应满足下列条件：σ=6mqa²η≤ σ玻璃截面最大应力设计值（N/mm²qηθ确定，其中θ（N/mm²E——玻璃的弹性模量（N/mm²mq——荷载组合设计值（N/mm²a——矩形玻璃板材短边边长（mm

Et——玻璃厚度（mmfg——玻璃强度设计值（N/mm²； （JGJ113-2015表4.1.9）1）折减系数：1θ

0.000364×4 = E

72000×2θ

0.000364×4 = E

72000×3θ

0.000335×4 = E

72000×4θ

0.000335×4 = E

72000×按现行《玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）查表6.1.2-6.1.2-2θηθη1片玻璃折减系数：η1=2片玻璃折减系数：η2=3片玻璃折减系数：η3=4片玻璃折减系数：η4= 由b4200=按现行《玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）查表6.1.2-6.1.2-1mm弯矩系数：m0.120773）1σ1

1t η11

6×0.12077×0.000506×××8.25N/mm²fg=84N/mm²满足要求2σ2

2t η22

6×0.12077×0.000506×××8.25N/mm²fg=84N/mm²满足要求3σ3

3t η33

6×0.12077×0.000464×××7.565N/mm²fg=84N/mm²满足要求4σ4

4t η44

6×0.12077×0.000464×××7.565N/mm²fg=84N/mm²满足要求双夹胶中空玻璃的挠度校按现行《玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）第6.1.3条，玻璃在风荷载作用下的μW d= η≤d

μ——（N/mm²（mm折减系数；De按现行《玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）第6.1.5条，计算玻璃的折减系数时，玻璃的厚度t取玻璃的等效厚度t；e t=t=0.95×3t3+t3+t3+t3=0.95×383+83+83 kWk

0.001174×4θ=E4

72000×

4=按现行《玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）查表6.1.2-2可得：折减系数：η=1由a=1200= 按现行《玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）查表6.1.3μμμ挠度系数：μED=12(1-υ²)

72000×12×(1-0.2²) μW

0.01256×0.001174×d= η × =2.786mm≤df,lim 双夹胶中空玻璃的挠度满足要求三、门窗竖中梃计基本参（2）竖中梃跨度：H（3）竖中梃左受荷单元宽：W1（4）竖中梃右受荷单元宽：W2竖中梃荷载计BBqwk=Wk

2=0.001071

1200=22qw=qwk×γw=0.643×1.4=左受荷单元在作用下线荷载集按现行《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)第5.3.4条，垂直于门窗平面的分布水平标准值可按下式计算：qEAk=βE×αmax×Gk/A=5×0.08×0.0007=水平作用线荷载集度标准值（N/mmqEk=qEAk

2=0.00028

1200=2水平作用线荷载集度设计值2qE=qEk×γE=0.168×1.3=依据相关规范及设计资料，进行门窗构件的承载力计算时，作用于门窗上的风荷载和作用的风荷载组合系数：ψw作用组合系数：ψe（N/mmq1=ψw×qw+ψe×qE=1×0.9+0.5×0.218=BBHBB横梁梯形荷载分布示意qwk=Wk

2=0.001071

1200=22qw=qwk×γw=0.643×1.4=右受荷单元在作用下线荷载集按现行《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)第5.3.4条，垂直于门窗平面的分布水平标准值可按下式计算：qEAk=βE×αmax×Gk/A=5×0.08×0.0007=水平作用线荷载集度标准值（N/mmqEk=qEAk

2=

1200=2水平作用线荷载集度设计值2qE=qEk×γE=0.168×1.3=依据相关规范及设计资料，进行门窗构件的承载力计算时，作用于门窗上的风荷载和作用的风荷载组合系数：ψw=作用组合系数：ψe（N/mmq2=ψw×qw+ψe×qE=1×0.9+0.5×0.218=竖中梃的内力计 M=M1+

24·(3-4(2H)²)+24·(3-——（N·mm（——（N·mm（q1左受荷单元荷载线集度组合设计值q2右受荷单元荷载线集度组合设计值M=1.009×

1.009×

×(3-4×(2×4200)²)

×(3-M qH qH V=V1+V2

2·(1-2H)+2·(1-（N（（N（V=1.009× 1200

1.009× 1200 ·(1-2×4200)

·(1-2×4200)=1816.2+1816.2=V=选用竖中梃型材的截面特外框的抗弯强度设计值：fa150N/mm²外框的抗剪强度设计值：τa=85N/mm²外框弹性模量：Ea=70000N/mm²外框绕X轴惯性矩：I 外框绕Y轴惯性矩：I=外框绕X轴净截面抵抗矩：W=27929mm3外框绕X轴净截面抵抗矩：W=44839mm3外框净截面面积：Aan=1221.483mm²X轴腹板的截面总宽度：ta=外框受力面对中性轴的面积矩：S=外框塑性发展系数：γa对于冷弯薄壁型钢龙骨，按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-20021.00；JGJ133JGJ102规范,1.05；对于铝合金龙骨，按《铝合金结构设计规范》GB50429-2007，取1.00；1.00；内框的抗弯强度设计值：fs内框的抗剪强度设计值：τs内框弹性模量：Es=206000N/mm²内框绕X轴惯性矩：I=711970mm4内框绕Y轴惯性矩：I=73340mm4内框绕X轴净截面抵抗矩：W14239mm3内框绕X轴净截面抵抗矩：W14239mm3内框净截面面积：Asn=781.646mm²X轴腹板的截面总宽度：ts=内框受力面对中性轴的面积矩：S=内框塑性发展系数：γs竖中梃截面校竖中梃荷载分如果组合型材其中一种为钢材，则对铝型材部分取γF=1.05的调正系数；如果组合型材中没有钢材，则γF

70000 k1=γFE

+E

=1.05×70000 +206000×711970=a sk2=E

+E

206000× =70000 +206000 =

a

sk11分配到外框截面上的荷载比例；k22分配到内框截面上的荷载比例；（N/mm²Es内框的弹性模量（N/mm²I——x轴惯性矩（mm4I——x轴惯性矩（mm4竖中梃抗弯强度校M γa

≤M——竖中梃在左右受荷单元力作用下的弯矩设计值（N·mm x轴（门窗平面内方向）的净截面抵抗矩（mm3γafaM ×k=γaWanx

1×

×0.612=94.852N/mm²≤竖中梃外框的抗弯强度满足要求M×kγs

≤M——竖中梃在左右受荷单元力作用下的弯矩设计值（N·mmW——x轴（门窗平面内方向）的净截面抵抗矩（mm3γsfsM×kγs

=1.05×

×0.417=120.73N/mm²≤竖中梃内框的抗弯强度满足要求竖中梃抗剪强度校I·t×k1≤axV——竖中梃在左右受荷单元力作用下的剪