某酒店铝合金窗不加钢衬设计计算书

**********酒店窗设计计算书(不加钢衬)基本参数:***地区门窗所在位置标高=30.000(m)此处计算符合国家标准GB7106-86的要求一、门窗承受荷载计算:风荷载标准值计算:本设计按50年一遇风压计算Wk:作用在门窗上的风荷载的标准值(kN/m^2)W0:三亚50年一遇的最大风压:0.850(kN/m^2)根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001取定βgz:30.000m高处阵风系数(按A类区计算):μf=0.387×(Z/10)^(-0.12)＝0.339βgz=0.92×(1+2μf)=1.544μz:30.000m高处风压高度变化系数(按A类区计算):(GB50009-2001)μz=1.379×(Z/10)^0.24=1.795风荷载体型系数μs=1.00Wk=βgz×μz×μs×W0(GB50009-2001)=1.544×1.795×1.00×0.850=2.356kN/m^2二、玻璃的选用与校核:本工程选用玻璃种类为:钢化玻璃(1)校核单元玻璃面积:B:玻璃分格宽:0.930mH:玻璃分格高:2.410mA:玻璃板块面积:A=B×H=0.930×2.410=2.241m^2(2)玻璃厚度选取:Wk:风荷载标准值:2.356kN/m^2A:玻璃板块面积:2.241m^2K3:玻璃种类调整系数:3.000试算:C=1.4×Wk×A×10/3/K3=1.4×2.356×2.241×10/3/3.000=8.214T=2×(1+C)^0.5-2=2×(1+8.214)^0.5-2=4.071mm玻璃选取厚度为:6.0mm(3)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:6.0mm玻璃的体积密度,25.6kN/m^3GAk=25.6×t/1000=25.6×6.0/1000=0.154kN/m^2(4)玻璃的强度计算:校核依据:σ≤fg=84.000N/mm^2q:玻璃所受风荷载标准值:2.356kN/m^2a:玻璃短边边长:0.930mb:玻璃长边边长:2.410mt:玻璃厚度:6.0mmψ:玻璃板面跨中弯曲系数,按边长比a/b查出(b为长边边长)查GJG102表得:0.113σw:玻璃所受应力:σw=6×ψ×1.4×q×a^2×1000/t^2=6×0.113×1.4×2.356×0.930^2×1000/6.0^2=53.918N/mm^253.918N/mm^2≤fg=84.000N/mm^2玻璃的强度满足!三、门窗受力构件计算:竖向受力构件强度的计算:(1)风荷载作用下受力构件弯矩的计算Wk:风荷载标准值:2.356kN/m^2Mw:风荷载作用下受力构件的总弯矩标准值(kN·m)Hsk:受力构件扇框位置受荷单元高:2.410(m)Wsk1:受力构件扇框位置第一受荷单元宽:0.465(m)Wsk2:受力构件扇框位置第二受荷单元宽:0.458(m)Hsl:受力构件上亮位置受荷单元高:0.520(m)Wsl1:受力构件上亮位置第一受荷单元宽:0.260(m)Wsl2:受力构件上亮位置第二受荷单元宽:0.260(m)qsk1:受力构件在扇框位置第一受荷单元作用下风荷载线分布最大荷载集度(kN/m)qsk2:受力构件在扇框位置第二受荷单元作用下风荷载线分布最大荷载集度(kN/m)qsl1:受力构件在上亮位置第一受荷单元作用下风荷载线分布最大荷载集度(kN/m)qsl2:受力构件在上亮位置第二受荷单元作用下风荷载线分布最大荷载集度(kN/m)Mw1:受力构件在扇框位置第一受荷单元作用下的弯矩(kN·m)Mw2:受力构件在扇框位置第二受荷单元作用下的弯矩(kN·m)Mw3:受力构件在上亮位置受荷单元作用下的弯矩(kN·m)Mw4:受力构件在上亮位置受荷单元作用下的弯矩(kN·m)Mw5:受力构件受到的集中荷载的弯矩(kN·m)Pw1:受力构件在扇框位置第一受荷单元作用下产生的集中荷载(kN)Pw2:受力构件在扇框位置第二受荷单元作用下产生的集中荷载(kN)Pw3:受力构件在上亮位置第一受荷单元作用下产生的集中荷载(kN)Pw4:受力构件在上亮位置第一受荷单元作用下产生的集中荷载(kN)qsk1=Wk×Wsk1/2=2.356×0.465/2=0.548(kN/m)Ba:中间变量,为受荷单元短边的一半(m)Ba=Wsk1/2=0.233mMw1=(qsk1×(Hsk-Ba)×Hsk×Hsl)/(2×(Hsk+Hsl))=0.255kN·mqsk2=Wk×Wsk2/2=2.356×0.458/2=0.540(kN/m)Ba:中间变量,为受荷单元短边的一半(m)Ba=Wsk2/2=0.229mMw2=(qsk1×(Hsk-Ba)×Hsk×Hsl)/(2×(Hsk+Hsl))=0.255kN·mqsl1=Wk×Wsl1/2=2.356×0.260/2=0.306(kN/m)Ba:中间变量,为受荷单元短边的一半(m)Ba=Wsl1/2=0.130mMw3=(qsl1×(Hsl-Ba)×Hsk×Hsl)/(2×(Hsk+Hsl))=0.026kN·mqsl2=Wk×Wsl2/2=2.356×0.260/2=0.306(kN/m)Ba:中间变量,为受荷单元短边的一半(m)Ba=Wsl2/2=0.130mMw4=(qsl2×(Hsl-Ba)×Hsk×Hsl)/(2×(Hsk+Hsl))=0.026kN·m求受力构件受到的集中荷载的弯矩Mw5(kN·m)pw1=(qsk1×Wsk1/2)/2=(0.548×0.465/2)/2=0.064pw2=(qsk2×Wsk2/2)/2=(0.540×0.458/2)/2=0.062pw3=(qsl1×Wsl1/2)/2=(0.306×0.260/2)/2=0.020pw4=(qsl2×Wsl2/2)/2=(0.306×0.260/2)/2=0.020Mw5=(Pw1+Pw2+Pw3+Pw4)×Hsl×Hsk/(Hsl+Hsk)=0.071kN·mMw=Mw1+Mw2+Mw3+Mw4+Mw5(2)风荷载作用下受力构件剪力的计算(kNQwk:风荷载作用下剪力标准值(kNQw1:受力构件在扇框位置第一受荷单元作用下受到的剪力Qw2:受力构件在扇框位置第二受荷单元作用下受到的剪力Qw3:受力构件在上亮位置第一受荷单元作用下受到的剪力Qw4:受力构件在上亮位置第二受荷单元作用下受到的剪力Qw5:受力构件在集中荷载作用下产生的剪力qsk1=Wk×Wsk1/2=0.548Ba=Wsk1/2=0.233Qw1=qsk1×(Hsk-Ba)/2=0.548×(2.410-0.233)/2=0.596(kN)qsk2=Wk×Hsk/2=2.839Qw2=((qsk2××Hsk)//2/2=((2.8399×2.4110)/2//2=11.710(kN)qsl1=WWk×Wsll1/2=00.306Ba=WWsl1/22=00.130Qw3=qqsl1×((Hsl-BBa)/2=00.306××(0.5220-0.1130)/22=00.060(kN)qsl2=WWk×Wsll2/2=00.306Ba=WWsl2/22=00.130Qw4=qqsl2×((Hsl-BBa)/2=00.306××(0.5220-0.1130)/22=00.060(kN)Qw5=((Pw1+PPw2+Pww3+pw44)×Hsll/(Hsll+Hsk))=00.137Qwk=QQw1+Qww2+Qw33+Qw4++Qw5=22.563(kN)(3)杆件抗弯矩矩预选值的计计算(cm^3))W:杆件件抗弯矩预选选值(cm^3))W=1.44×Mw×110^3/884.2=1.44×0.6333×10^^3/84..2=10..525cmm^3(4)选用型材的的截面特性:选用型材号号:开模型材强度设设计值:fa==84.2NN/mm^22型材弹性模模量:E=770000NN/mm^22X轴惯性矩矩:Ix==152.5511cm^^4Y轴惯性矩矩:Iy==27.5666cm^44X轴抵抗矩矩:Wx11=20.5517cm^^3X轴抵抗矩矩:Wx22=20.1156cm^^3型材截面积积:A=66.323ccm^2型材计算校校核处壁厚:t=11.4mm型材截面面面积矩:Ss==13.7883cm^33(5)型材的强度度计算:校核依据::1.4MMw/W≤fa=844.2N/mmm^2σ=1.4×Mw××10^3//Wx2=1..4×0.6633×100^3/200.156=433.967NN/mm^2243.9667N/mmm^2≤fa=844.2N/mmm^2杆件强度可可以满足!(6)杆件抗剪计计算:校核依据::τmax≤[τ]=48..9N/mmm^2Qwk:风风荷载作用下下剪力标准值值(kN)Q:风风荷载作用下下剪力设计值值(kN)Q=11.4×Qwwk=11.4×2..563=33.588kkN(7)杆件剪应力力:τ:杆件剪应力:Ss:杆杆件型材截面面面积矩:13..783cmm^3Ix:杆杆件型材截面面惯性矩:1522.511ccm^4t:杆件件壁厚:1.44mmτ=Q×Ss×1000/Ix//t=3..588×113.7833×100//152.5511/1..4=233.163NN/mm^2223.1163N/mmm^2≤48.9NN/mm^22杆件抗剪强强度可以满足足!8)杆件刚度的计算::校核依据:Umaax≤[U]=115mm且Umax≤L/1200U:杆件最大挠度(mmm)U1:受力构件在在扇框位置第第一受荷单元元作用下的最最大挠度(mm)U2:受力构件在在扇框位置第第一受荷单元元作用下的最最大挠度(mm)qsk1=Wk××Wsk1//2=2.3356×0..465/22=0.5548Ba=Wskk1/2=0.4465/2=0.2233C=(255/8)-55×(Ba^^2/Hskk^2)+22×(Ba^^4/Hskk^4)=3.0075U1=qskk1×Hskk^4×100^8×C//(240××E×Ix))=0.5548×2..930^44×10^88×3.0775/(2440×700000×855.652))=4.2224(mmm)qsk2=Wk××Wsk2//2=2.3356×0..458/22=0.5540Ba=Wskk2/2=0.4458/2=0.2229C=(255/8)-55×(Ba^^2/Hskk^2)+22×(Ba^^4/Hskk^4)=3