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1、门窗计算书门窗计算书 - 结构理论结构理论一、门窗承受荷载计算:(1)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 )Wk=zzsWo (GB50009-2001)Wo: 50 年一遇的最大风压:Wo=0.450kN/m 根据现行GB50009-2001 取定gz: 高度 z 处的阵风系数(按 B 类地区计算):z: 高度 z 处的风压高度变化系数(按 B 类地区计算): (GB50009-2001)s: 风荷载体型系数:0.5-2=2(1+0.120).5-2=0.117mm玻璃选取厚度为: 5mm(3) 玻璃板块自重:GAk: 玻璃板块平均
2、自重(不包括铝框)玻璃的体积密度:25.6 kN/mBt_W: 中空玻璃外侧玻璃厚度: 5mmBt_L: 中空玻璃内侧玻璃厚度: 0mmGAk=25.6(Bt_L+Bt_W)/1000=25.6(5+0)/1000=0.128kN/m (4) 玻璃的强度计算:校核依据: fgq: 玻璃所受风荷载标准值a: 玻璃短边边长: 0.875mb: 玻璃长边边长: 1.175mt: 玻璃厚度: 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 5.4.1 得: 0.0689w: 玻璃所受应力:w=61.4qa 1000/(1.2t) =60.06891.41.2960
3、.875 1000/(1.25) =15.958N/mm 15.958N/mm fg=28.000N/mm 玻璃的强度满足!三、门窗横向受力构件计算:(1)风荷载作用下受力构件弯矩的计算Wk:风荷载标准值:1.296kN/m Mw:风荷载作用下受力构件的总弯矩标准值(kNm)Hsk:受力构件受荷单元高:1.700(m)Wsk1:受力构件受荷单元宽:0.875(m)Hsl:受力构件第一受荷单元高:0.475(m)qsk1:受力构件在第一受荷单元作用下风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m)qsk2:受力构件在第二受荷单元作用下风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m)Mw1:受力构件在第一受荷
4、单元作用下的弯矩(kNm)Mw2:受力构件在第二受荷单元作用下的弯矩(kNm)qsk1=WkWsk1/2=1.296(0.875/2=0.567kN/mMw1=qsk1Wsk1 /12=0.5670.875 /12=0.036kNmqsk2=WkHsl/2=1.2960.475=0.308kN/mBa:中间变量,为受荷单元短边的一半(m)Ba=Hsl/2=0.475/2=0.238mMw2=(qsk2Wsk1 )(3-4Ba /Wsk1 )/24=(0.3080.875(3-40.238 /0.875 )/24=0.027kNmMw=Mw1+Mw2=0.036+0.027=0.063kN.m(
5、2)风荷载作用下受力构件剪力的计算(kN)Qwk:风荷载作用下剪力标准值(kN)Qw1:受力构件在第一受荷单元作用下受到的剪力Qw2:受力构件在第二受荷单元作用下受到的剪力Qw1=(qsk1Wsk1)/4=(0.5670.875)/4=0.124kNQw2=(qsk2Wsk1)/2(1-Ba/Wsk1)=(0.3080.875)/2(1-0.238/0.875)=0.098kNQwk=Qw1+Qw2=0.124+0.098=0.222kN(3)杆件抗弯矩预选值的计算(cm)W: 杆件抗弯矩预选值(cm)W=1.4Mw10/84.2=1.40.06310/84.2=1.043cm(4)选用型材的
6、截面特性:选用型材类别:铝材选用型材号: YN5301型材强度设计值: fa=85.500N/mm 型材弹性模量: E=70000.000N/mm X 轴惯性矩: Ix=19.660cmX 轴抵抗矩: Wx=11.251cm型材抗剪强度设计值: =46.600N/mm 型材计算校核处壁厚: t=1.400mm型材截面面积矩: Ss=3.274cm(5)型材的强度计算:校核依据: 1.4Mw/Wfa=85.500N/mm =1.4Mw10/Wx=1.40.06310/11.251=7.807N/mm 7.807fa=85.500杆件强度满足!(6)杆件抗剪计算:校核依据: max=46.600N
7、/mm Qwk: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=1.4Qwk=1.40.2221425=0.311kN(7)杆件剪应力: 杆件剪应力Ss: 杆件型材截面面积矩: 3.274cmIx: 杆件型材截面惯性矩: 19.660cmt: 杆件壁厚:1.400mm=QSs100/Ix/t=0.3113.274100/19.660/1.400=3.699N/mm 3.69946.600N/mm 杆件抗剪强度可以满足!(8)杆件刚度的计算:校核依据:UmaxU=20mm 且 UmaxL/130U:杆件最大挠度(mm)U1:受力构件在扇框位置第一受荷单元作用下的最大挠度(mm
8、)U2:受力构件在扇框位置第一受荷单元作用下的最大挠度(mm)Du: 杆件最大挠度与其长度比值Wsk: 杆件长度:1.700mqsk1=WkWsk1/2=1.296(0.875/2=0.567kN/mU1=qsk1Wsk110/(120EIx)=0.5670.87510/(12070000.00019.660)=0.201mmqsk2=WkHsl/2=1.2960.475 /2=0.308kN/mBa:中间变量,为受荷单元短边的一半(m)Ba=Hsl/2=0.475/2=0.238mC=(25/8)-5(Ba /Wsk1 )+2(Ba/Wsk1)=(25/8)-5(0.238 /0.875 )+2(0.238/0.875)=2.767U2=qsk2Wsk110C/(240EIx)=0.5670.875102.767/(24070000.00019.660)=0.151mmU=U1+U2=0.201+0.151=0.352Du=U/Hsk/1000=0.352/1.700/1000=0.0002Du=0.00021/130=0.0077 且 Umax=0.35U=20mm 挠度满足要求!
