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1、星匯名邸7#-12#樓及物業(yè)、門(mén)衛(wèi)、配電房鋁合金門(mén)窗設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)設(shè)計(jì): 校對(duì): 審核: 批準(zhǔn): 揚(yáng)州市誠(chéng)藝門(mén)窗裝潢有限公司二一三年一月二十五日1 / 28目錄1 計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料11.1 門(mén)窗及相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范:11.2 建筑設(shè)計(jì)規(guī)范:11.3 鋁材規(guī)范:21.4 玻璃規(guī)范:21.5 鋼材規(guī)范:21.6 膠類及密封材料規(guī)范:31.7 門(mén)窗及五金件規(guī)范:31.8 相關(guān)物理性能等級(jí)測(cè)試方法:41.9 建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)(第二版)51.10 土建圖紙:52 基本參數(shù)52.1 門(mén)窗所在地區(qū)52.2 地面粗糙度分類等級(jí)52.3 抗震設(shè)防53 門(mén)窗承受荷載計(jì)算63.1 計(jì)算依據(jù)63.2 計(jì)算桿件時(shí)的
2、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值73.3 計(jì)算玻璃時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值73.4 垂直于門(mén)窗平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值73.5 作用效應(yīng)組合84 門(mén)窗豎中梃計(jì)算84.1 豎中梃受荷單元分析84.2 選用豎中梃型材的截面特性114.3 豎中梃的抗彎強(qiáng)度計(jì)算114.4 豎中梃的撓度計(jì)算124.5 豎中梃的抗剪計(jì)算125 玻璃板塊的選用與校核135.1 玻璃板塊荷載計(jì)算:135.2 玻璃的強(qiáng)度計(jì)算:145.3 玻璃最大撓度校核:156 附錄 常用材料的力學(xué)及其它物理性能17門(mén)窗設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)1 計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料1.1 門(mén)窗及相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范:鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50429-2007玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ102-
3、2003建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 JGJ113-2009建筑幕墻 GB/T21086-2007金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ133-2001鋁合金門(mén)窗工程技術(shù)規(guī)范 JGJ214-2010鋁合金門(mén)窗 GB/T8478-2008未增塑聚乙烯(PVC-U)塑料窗 JGT/140-2005塑料門(mén)窗工程技術(shù)規(guī)程 JGJ103-20081.2 建筑設(shè)計(jì)規(guī)范:地震震級(jí)的規(guī)定 GB/T17740-1999鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB14907-2002鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50017-2003高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ3-2002高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB50045-95(2005年版)高處作業(yè)吊藍(lán) GB1
4、9155-2003工程抗震術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T97-2010混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程 JGJ145-2004混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010-2010混凝土用膨脹型、擴(kuò)孔型建筑錨栓 JG160-2004建筑表面用有機(jī)硅防水劑 JC/T902-2002建筑材料放射性核素限量 GB6566-2010建筑防火封堵應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 CECS154:2003建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 JGJ81-2002建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn) GB50223-2008建筑工程預(yù)應(yīng)力施工規(guī)程 CECS180:2005建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-2001(2006年版、局部修訂)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB50068
5、-2001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50011-2010建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB50016-2006建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50057-2010冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 GB50018-2002民用建筑設(shè)計(jì)通則 GB50352-20051.3 鋁材規(guī)范:變形鋁及鋁合金化學(xué)成份 GB/T3190-2008建筑用隔熱鋁合金型材 JG175-2011建筑用鋁型材、鋁板氟碳涂層 JG/T133-2000鋁合金建筑型材第1部分基材 GB5237.1-2008鋁合金建筑型材第2部分陽(yáng)極氧化、著色型材 GB5237.2-2008鋁合金建筑型材第3部分電泳涂漆型材 GB5237.3-2008鋁合金建筑型材第4部分粉
6、末噴涂型材 GB5237.4-2008鋁合金建筑型材第5部分氟碳漆噴涂型材 GB5237.5-2008鋁合金建筑型材第6部分隔熱型材 GB5237.6-2004鋁及鋁合金彩色涂層板、帶材 YS/T431-2000一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材 GB/T3880.13-2006鋁型材截面幾何參數(shù)算法及計(jì)算機(jī)程序要求 YS/T437-2009有色電泳涂漆鋁合金建筑型材 YS/T459-20031.4 玻璃規(guī)范:鍍膜玻璃 第1部分:陽(yáng)光控制鍍膜玻璃 GB/T18915.1-2002鍍膜玻璃 第2部分:低輻射鍍膜玻璃 GB/T18915.2-2002防彈玻璃 GB17840-1999平板玻璃 GB116
7、14-2009建筑用安全玻璃 第3部分:夾層玻璃 GB15763.3-2009建筑用安全玻璃 第2部分:鋼化玻璃 GB15763.2-2005建筑用安全玻璃 防火玻璃 GB15763.1-2009幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃 GB17841-2008熱彎玻璃 JC/T915-2003壓花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-20021.5 鋼材規(guī)范:建筑結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管 JG/T178-2005不銹鋼小直徑無(wú)縫鋼管 GB/T3090-2000擦窗機(jī) GB19154-2003彩色涂層鋼板和鋼帶 GB/T12754-2006低合金鋼焊條 GB/T5118-1995低合金高強(qiáng)度
8、結(jié)構(gòu)鋼 GB/T1591-2008建筑幕墻用鋼索壓管接頭 JG/T201-2007耐候結(jié)構(gòu)鋼 GB/T4171-2008高碳鉻不銹鋼絲 YB/T0961997合金結(jié)構(gòu)鋼 GB/T3077-1999金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術(shù)要求 GB/T13912-2002冷拔異形鋼管 GB/T3094-2000碳鋼焊條 GB/T5117-1999碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB/T700-2006碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶GB/T912-2008碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板及鋼帶GB/T3274-2007優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB/T699-19991.6 膠類及密封材料規(guī)范:丙烯酸酯建筑密封膏 JC484
9、-2006幕墻玻璃接縫用密封膠 JC/T882-2001彩色涂層鋼板用建筑密封膠 JC/T884-2001丁基橡膠防水密封膠粘帶 JC/T942-2004干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘劑 JC887-2001工業(yè)用橡膠板 GB/T5574-1994混凝土建筑接縫用密封膠 JC/T881-2001建筑窗用彈性密封劑 JC485-2007建筑密封材料試驗(yàn)方法 GB/T13477.120-2002建筑用防霉密封膠 JC/T885-2001建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠 GB16776-2005建筑用巖棉、礦渣棉絕熱制品 GB/T19686-2005建筑用硬質(zhì)塑料隔熱條 JG/T174-2005建筑裝飾用天然石材防護(hù)劑
10、 JC/T973-2005聚氨酯建筑密封膠 JC/T482-2003聚硫建筑密封膠 JC/T483-2006絕熱用巖棉、礦棉及其制品 GB/T11835-2007硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強(qiáng)度的測(cè)定 GB/T529-1999石材用建筑密封膠 JC/T883-2001橡膠袖珍硬度計(jì)壓入硬度試驗(yàn)方法 GB/T531-1999修補(bǔ)用天然橡膠膠粘劑 HG/T3318-2002中空玻璃用彈性密封膠 JC/T486-2001中空玻璃用丁基熱熔密封膠 JC/T914-20031.7 門(mén)窗及五金件規(guī)范:封閉型沉頭抽芯鉚釘 GB/T12616-2004封閉型平圓頭抽芯鉚釘 GB/T12615-2004緊固件螺栓和
11、螺釘 GB/T5277-1985緊固件公差螺栓、螺釘、螺柱和螺母 GB/T3103.1-2002緊固件機(jī)械性能不銹鋼螺母 GB/T3098.15-2000緊固件機(jī)械性能不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱 GB/T3098.6-2000緊固件機(jī)械性能抽芯鉚釘 GB/T3098.19-2004緊固件機(jī)械性能螺母、粗牙螺紋 GB/T3098.2-2000緊固件機(jī)械性能螺母、細(xì)牙螺紋 GB/T3098.4-2000緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘和螺柱 GB/T3098.1-2010緊固件機(jī)械性能自攻螺釘 GB/T3098.5-2000緊固件術(shù)語(yǔ)盲鉚釘 GB/T3099-2004鋁合金門(mén)窗 GB/T8478-2008螺紋
12、緊固件應(yīng)力截面積和承載面積 GB/T16823.1-1997十字槽盤(pán)頭螺釘 GB/T818-2000地彈簧 QB/T2697-2005鋁合金門(mén)插鎖 QB/T3885-1999 平開(kāi)鋁合金窗把手 QB/T3886-1999 鋁合金撐擋 QB/T3887-1999 鋁合金窗不銹鋼滑撐 QB/T3888-1999 鋁合金門(mén)窗拉手 QB/T3889-1999 鋁合金窗鎖 QB/T3900-1999 鋁合金門(mén)鎖 QB/T3901-1999 推拉鋁合金門(mén)用滑輪 QB/T3902-1999 閉合器 QB/T3893-1999 外裝門(mén)鎖 QB/T2473-2000彈子插芯門(mén)鎖 GB/T2474-2000葉片門(mén)
13、鎖 QB/T2475-2000球型門(mén)鎖 QB/T2476-2000銅合金鑄件 GB/T13819-1992鋅合壓鑄件 GB/T13821-1992鋁合金壓鑄件 GB/T15114-2009鑄件尺寸公差與機(jī)械加工余量 QB/T6414-1999建筑門(mén)窗五金件 插銷 JG214-2007建筑門(mén)窗五金件 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用執(zhí)手 JG124-2007建筑門(mén)窗五金件 旋壓執(zhí)手 JG213-2007建筑門(mén)窗五金件 合頁(yè)(鉸鏈) JG125-2007建筑門(mén)窗五金件 傳動(dòng)鎖閉器 JG126-2007建筑門(mén)窗五金件 滑撐 JG127-2007建筑門(mén)窗五金件 滑輪 JG129-2007建筑門(mén)窗五金件 多點(diǎn)鎖閉器 JG21
14、5-2007建筑門(mén)窗五金件 撐擋 JG128-2007建筑門(mén)窗五金件 通用要求 JG212-2007建筑門(mén)窗五金件 單點(diǎn)鎖閉器 JG130-2007建筑門(mén)窗內(nèi)平開(kāi)下懸五金系統(tǒng) JG168-2004鋼塑共擠門(mén)窗 JG207-2007電動(dòng)采光排煙窗 JG189-20061.8 相關(guān)物理性能等級(jí)測(cè)試方法:彩色涂層鋼板和鋼帶試驗(yàn)方法 GB/T13448-2006鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50205-2001混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50204-2002建筑防水材料老化試驗(yàn)方法 GB/T18244-2000建筑外門(mén)窗保溫性能分級(jí)及檢測(cè)方法 GB/T8484-2008建筑外窗采光性能分級(jí)及
15、檢測(cè)方法 GB/T11976-2002建筑門(mén)窗空氣隔聲性能分級(jí)及檢測(cè)方法 GB/T8485-2008建筑外門(mén)窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能分級(jí)及檢測(cè)方法GB/T7106-2008建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50210-2001金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法 GB/T228-20021.9 建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)(第二版)1.10 土建圖紙:2 基本參數(shù)2.1 門(mén)窗所在地區(qū) 揚(yáng)州地區(qū);2.2 地面粗糙度分類等級(jí) 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001) A類:指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū); B類:指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū); C類:指有密集建筑群的城市市區(qū);
16、 D類:指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū);依照上面分類標(biāo)準(zhǔn),本工程按C類地形考慮。2.3 抗震設(shè)防 按建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn),建筑工程應(yīng)分為以下四個(gè)抗震設(shè)防類別: 1.特殊設(shè)防類:指使用上有特殊設(shè)施,涉及國(guó)家公共安全的重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害等特別重大災(zāi)害后果,需要進(jìn)行特殊設(shè)防的建筑,簡(jiǎn)稱甲類; 2.重點(diǎn)設(shè)防類:指地震時(shí)使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的生命線相關(guān)建筑,以及地震時(shí)可能導(dǎo)致大量人員傷亡等重大災(zāi)害后果,需要提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的建筑,簡(jiǎn)稱乙類; 3.標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類:指大量的除1、2、4款以外按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)防的建筑,簡(jiǎn)稱丙類; 4.適度設(shè)防類:指使用上人員稀少且震損不致產(chǎn)生次生
17、災(zāi)害,允許在一定條件下適度降低要求的建筑,簡(jiǎn)稱丁類; 在維護(hù)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)計(jì)算中: 1.特殊設(shè)防類,應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強(qiáng)其抗震措施,同時(shí),應(yīng)按批準(zhǔn)的地震安全性評(píng)價(jià)的結(jié)果且高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求確定其地震作用; 2.重點(diǎn)設(shè)防類,應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強(qiáng)其抗震措施,同時(shí),應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用; 3.標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類,應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其抗震措施和地震作用; 4.適度設(shè)防類,應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其抗震措施和地震作用; 根據(jù)國(guó)家規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2010,武漢地區(qū)地震基本烈度為:6度,地震動(dòng)峰值加速度為0.05g,由
18、于本工程是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類,因此實(shí)際抗震計(jì)算中的水平地震影響系數(shù)最大值應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度選取,也就是?。簃ax=0.04;3 門(mén)窗承受荷載計(jì)算3.1 計(jì)算依據(jù)按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)計(jì)算: wk=gzzs1w0 7.1.1-2GB50009-2001 2006年版上式中: wk:作用在門(mén)窗上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa); Z:計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高:30m; gz:瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù); 根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算(高度不足5m按5m計(jì)算): gz=K(1+2f) 其中K為地面粗糙度調(diào)整系數(shù),f為脈動(dòng)系數(shù) A類場(chǎng)地: gz=0.92×(1+2f) 其中:f=0.387
19、5;(Z/10)-0.12 B類場(chǎng)地: gz=0.89×(1+2f) 其中:f=0.5(Z/10)-0.16 C類場(chǎng)地: gz=0.85×(1+2f) 其中:f=0.734(Z/10)-0.22 D類場(chǎng)地: gz=0.80×(1+2f) 其中:f=1.2248(Z/10)-0.3對(duì)于C類地形,51m高度處瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù): gz=0.85×(1+2×(0.734(Z/10)-0.22)=1.7219 z:風(fēng)壓高度變化系數(shù); 根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算: A類場(chǎng)地: z=1.379×(Z/10)0.24 當(dāng)Z>300m時(shí),
20、取Z=300m,當(dāng)Z<5m時(shí),取Z=5m; B類場(chǎng)地: z=(Z/10)0.32 當(dāng)Z>350m時(shí),取Z=350m,當(dāng)Z<10m時(shí),取Z=10m; C類場(chǎng)地: z=0.616×(Z/10)0.44 當(dāng)Z>400m時(shí),取Z=400m,當(dāng)Z<15m時(shí),取Z=15m; D類場(chǎng)地: z=0.318×(Z/10)0.60 當(dāng)Z>450m時(shí),取Z=450m,當(dāng)Z<30m時(shí),取Z=30m;對(duì)于C類地形,51m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù): z=0.616×(Z/10)0.44=1.2616 s1:局部風(fēng)壓體型系數(shù); 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50
21、009-2001(2006年版)第7.3.3條:驗(yàn)算圍護(hù)構(gòu)件及其連接的強(qiáng)度時(shí),可按下列規(guī)定采用局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1: 一、外表面 1.正壓區(qū) 按表7.3.1采用; 2.負(fù)壓區(qū) - 對(duì)墻面, 取-1.0 - 對(duì)墻角邊, 取-1.8 二、內(nèi)表面 對(duì)封閉式建筑物,按表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取-0.2或0.2。 本計(jì)算點(diǎn)為大面位置。 參JGJ102-2003第5.3.2條文說(shuō)明:風(fēng)荷載在建筑物表面分布是不均勻的,在檐口附近、邊角部位較大。根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果和國(guó)外的有關(guān)資料,在上述區(qū)域風(fēng)吸力系數(shù)可取-1.8,其余墻面可考慮-1.0,由于維護(hù)結(jié)構(gòu)有開(kāi)啟的可能,所以還應(yīng)考慮室內(nèi)壓-0.2。對(duì)無(wú)開(kāi)啟的結(jié)構(gòu),建筑結(jié)構(gòu)荷
22、載規(guī)范條文說(shuō)明第7.3.3條指出“對(duì)封閉建筑物,考慮到建筑物內(nèi)實(shí)際存在的個(gè)別洞口和縫隙,以及機(jī)械通風(fēng)等因素,室內(nèi)可能存在正負(fù)不同的氣壓,參照國(guó)外規(guī)范,大多取±(0.2-0.25)的壓力系數(shù),現(xiàn)取±0.2”。即不論有無(wú)開(kāi)啟扇,均要考慮內(nèi)表面的局部體型系數(shù)。 另注:上述的局部體型系數(shù)s1(1)是適用于圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A小于或等于1m2的情況,當(dāng)圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A大于或等于10m2時(shí),局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1(10)可乘以折減系數(shù)0.8,當(dāng)構(gòu)件的從屬面積小于10m2而大于1m2時(shí),局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1(A)可按面積的對(duì)數(shù)線性插值,即: s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(
23、1)logA 在上式中: 當(dāng)A10m2時(shí),取A=10m2; 當(dāng)A1m2時(shí),取A=1m2; s1(10)=0.8s1(1) w0:基本風(fēng)壓值(MPa),根據(jù)現(xiàn)行<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001附表D.4(全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖)中數(shù)值采用,按重現(xiàn)期50年,揚(yáng)州地區(qū)取0.00035MPa;3.2 計(jì)算桿件時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 計(jì)算桿件時(shí)的構(gòu)件從屬面積: A=0.9×1.72=1.548m2 LogA=0.19 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =0.962 s1=0.962+0.2 =1.162 wk=gzzs1w0 =1.7219
24、×1.2616×1.162×0.00035 =0.000883MPa 因?yàn)橛?jì)算得到的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值小于0.001MPa,所以?。?.001MPa3.3 計(jì)算玻璃時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 計(jì)算玻璃時(shí)的構(gòu)件從屬面積: A=1.8×1.15=2.07m2 LogA=0.316 s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =0.937 s1=0.937+0.2 =1.137 wk=gzzs1w0 =1.7219×1.2616×1.137×0.00035 =0.000864MPa 因?yàn)橛?jì)算得到的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值小于0.001MPa,所
25、以?。?.001MPa3.4 垂直于門(mén)窗平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 qEAk:垂直于門(mén)窗平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa); E:動(dòng)力放大系數(shù),取5.0; max:水平地震影響系數(shù)最大值; Gk:門(mén)窗構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N); A:門(mén)窗構(gòu)件的面積(mm2);3.5 作用效應(yīng)組合荷載和作用效應(yīng)按下式進(jìn)行組合: S=GSGk+wwSwk+EESEk 5.4.1JGJ102-2003上式中: S:作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值; SGk:重力荷載作為永久荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值; Swk、SEk:分別為風(fēng)荷載,地震作用作為可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)
26、值; G、w、E:各效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù); w、E:分別為風(fēng)荷載,地震作用效應(yīng)的組合系數(shù)。上面的G、w、E為分項(xiàng)系數(shù),按5.4.2、5.4.3、5.4.4JGJ102-2003規(guī)定如下:進(jìn)行門(mén)窗構(gòu)件強(qiáng)度、連接件和預(yù)埋件承載力計(jì)算時(shí): 重力荷載:G:1.2; 風(fēng) 荷 載:w:1.4; 地震作用:E:1.3;進(jìn)行撓度計(jì)算時(shí); 重力荷載:G:1.0; 風(fēng) 荷 載:w:1.0; 地震作用:可不做組合考慮;上式中,風(fēng)荷載的組合系數(shù)w為1.0; 地震作用的組合系數(shù)E為0.5;4 門(mén)窗豎中梃計(jì)算基本參數(shù): 1:計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高:30m; 2:力學(xué)模型:簡(jiǎn)支梁; 3:豎中梃跨度:H=1720mm; 4:豎中梃左受荷單元寬
27、:W1=650mm; 豎中梃右受荷單元寬:W2=1150mm; 5:豎中梃材質(zhì):6063-T6,斷熱型材;4.1 豎中梃受荷單元分析(1)豎中梃計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定: 因?yàn)椋篧1<H W2<H 所以,左受荷單元作用在豎中梃上是梯形荷載; 右受荷單元作用在豎中梃上是梯形荷載;受力簡(jiǎn)圖為: (2)豎中梃在左受荷單元力作用下的受力分析: wk:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa); W1:左受荷單元寬(mm); H:豎中梃的跨度(mm); qwk1:在左受荷單元作用下的風(fēng)荷載線集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm); qw1:在左受荷單元作用下的風(fēng)荷載線集度設(shè)計(jì)值(N/mm); qwk1=wk×W1/2 =0.0
28、01×650/2 =0.325N/mm qw1=1.4×qwk1 =1.4×0.325 =0.455N/mm qEAk:垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa); E:動(dòng)力放大系數(shù),取5.0; max:水平地震影響系數(shù)最大值,取0.04; Gk:構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N),(含面板和框架); A:門(mén)窗構(gòu)件的面積(mm2); qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.0×0.04×0.0005 =0.0001MPa qEk1:左受荷單元水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm); H:豎中梃的跨度(mm); W1:
29、左受荷單元寬(mm); qEk=qEAk×W1/2 =0.0001×650/2 =0.032N/mm qE1:左受荷單元水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm); qE1=1.3qEk1 =1.3×0.032 =0.042N/mm qk1:左受荷單元受水平作用組合線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm); q1:左受荷單元受水平作用組合線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm);用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí),采用Sw+0.5SE設(shè)計(jì)值組合: 5.4.1JGJ102-2003 q1=qw1+0.5qE1 =0.455+0.5×0.042 =0.476N/mm用于撓度計(jì)算時(shí),采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值: 5.
30、4.1JGJ102-2003 qk1=qwk1 =0.325N/mm M1:在左受荷單元力作用下的跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm); M1=q1×H2/24×(3-(W1/H)2) =0.476×17202/24×(3-(650/1720)2) =167645.217N·mm V1:在左受荷單元力作用下的剪力設(shè)計(jì)值(N); V1=q1H/2×(1-W1/2/H) =0.476×1720/2×(1-650/2/1720) =332.01N(3)豎中梃在右受荷單元力作用下的受力分析: wk:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa
31、); W2:右受荷單元寬(mm); H:豎中梃的跨度(mm); qwk2:在右受荷單元作用下的風(fēng)荷載線集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm); qw2:在右受荷單元作用下的風(fēng)荷載線集度設(shè)計(jì)值(N/mm); qwk2=wk×W2/2 =0.001×1150/2 =0.575N/mm qw2=1.4×qwk2 =1.4×0.575 =0.805N/mm qEAk:垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa); E:動(dòng)力放大系數(shù),取5.0; max:水平地震影響系數(shù)最大值,取0.04; Gk:構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N),(含面板和框架); A:門(mén)窗構(gòu)件的面積(mm2);
32、qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.0×0.04×0.0005 =0.0001MPa qEk2:右受荷單元水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm); W2:左受荷單元寬(mm); H:豎中梃的跨度(mm); qEk2=qEAk×W2/2 =0.0001×1150/2 =0.058N/mm qE2:右受荷單元水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm); qE2=1.3qEk2 =1.3×0.058 =0.075N/mm qk2:右受荷單元受水平作用組合線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm); q2:右受荷單元受水平作用組合線荷
33、載集度設(shè)計(jì)值(N/mm);用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí),采用Sw+0.5SE設(shè)計(jì)值組合: 5.4.1JGJ102-2003 q2=qw2+0.5qE2 =0.805+0.5×0.075 =0.842N/mm用于撓度計(jì)算時(shí),采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值: 5.4.1JGJ102-2003 qk2=qwk2 =0.575N/mm M2:在右受荷單元力作用下的跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm); M2=q2×H2/24×(3-(W2/H)2) =0.842×17202/24×(3-(1150/1720)2) =264973.892N·mm V2:在右受荷單元力作
34、用下的剪力設(shè)計(jì)值(N); V2=q2H/2×(1-W2/2/H) =0.842×1720/2×(1-1150/2/1720) =482.045N4.2 選用豎中梃型材的截面特性 選用型材號(hào):NM5502 型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:f=150MPa 型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:=85MPa 型材彈性模量:E=70000MPa 繞X軸慣性矩:Ix=113710mm4 繞Y軸慣性矩:Iy=86300mm4 繞X軸凈截面抵抗矩:Wnx1=5184mm3 繞X軸凈截面抵抗矩:Wnx2=3470mm3 型材凈截面面積:An=490.491mm2 型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度:t=
35、2.8mm 型材受力面對(duì)中性軸的面積矩:Sx=3679mm3 塑性發(fā)展系數(shù): 對(duì)于冷彎薄壁型鋼龍骨,按冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB 50018-2002,取1.00;對(duì)于熱軋型鋼龍骨,按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05; 對(duì)于鋁合金龍骨,按最新鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50429-2007,取1.00; 對(duì)塑鋼型材,參照鋁合金龍骨,取1.00; 此處?。?1.004.3 豎中梃的抗彎強(qiáng)度計(jì)算按下面的公式進(jìn)行強(qiáng)度校核,應(yīng)滿足: (M1+M2)/Wnxf上式中: M1:在左受荷單元力作用下的跨中最大彎矩(N·mm); M2:在右受荷單元力作用下的跨中最大彎矩(N·mm)
36、; Wnx:在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3); :塑性發(fā)展系數(shù),取1.00; f:型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,取150MPa;則: (M1+M2)/Wnx=(167645.217+264973.892)/1.00/3470 =124.674MPa150MPa豎中梃抗彎強(qiáng)度能滿足要求。4.4 豎中梃的撓度計(jì)算(1)豎中梃在左受荷單元力作用下的撓度計(jì)算: df1:豎中梃在左受荷單元力作用下的撓度(mm); df1=qk1H4/240EI×(25/8-5×(W1/2/H)2+2×(W1/2/H)4) =0.325×17204/240/70000/113710&
37、#215;(25/8-5×(650/2/1720)2+2×(650/2/1720)4) =4.391mm(2)豎中梃在右受荷單元力作用下的撓度計(jì)算: df2:豎中梃在右受荷單元力作用下的撓度(mm); df2=qk2H4/240EI×(25/8-5×(W2/2/H)2+2×(W2/2/H)4) =0.575×17204/240/70000/113710×(25/8-5×(1150/2/1720)2+2×(1150/2/1720)4) =6.826mm(3)豎中梃在風(fēng)荷載作用下的總體撓度: df=df1+d
38、f2 =4.391+6.826 =11.217mm撓度的限值取桿件總長(zhǎng)的1/150,即11.467mm,且不應(yīng)大于20mm。 11.217mm11.467mm 11.217mm20mm所以,撓度滿足要求!4.5 豎中梃的抗剪計(jì)算校核依據(jù): max=85MPa (材料的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值)在上面的公式中: max:豎中梃最大剪應(yīng)力(N); V1:在左受荷單元力作用下的剪力設(shè)計(jì)值(N); V2:在右受荷單元力作用下的剪力設(shè)計(jì)值(N); Sx:豎中梃型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(mm3); Ix:豎中梃型材截面慣性矩(mm4); t:型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度(mm); max=(V1+V2)Sx
39、/Ixt =(332.01+482.045)×3679/113710/2.8 =9.406MPa 9.406MPa85MPa豎中梃抗剪強(qiáng)度能滿足要求!5 玻璃板塊的選用與校核基本參數(shù): 1:計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高:31m; 2:玻璃板尺寸:寬×高=B×H=1150mm×1800mm; 3:玻璃配置:中空玻璃,外片鋼化玻璃5mm,內(nèi)片鋼化玻璃5mm;模型簡(jiǎn)圖為:5.1 玻璃板塊荷載計(jì)算:(1)外片玻璃荷載計(jì)算: t1:外片玻璃厚度(mm); t2:內(nèi)片玻璃厚度(mm); wk:作用在板塊上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa); GAk1:外片玻璃單位面積自重標(biāo)準(zhǔn)值(僅指玻璃)(M
40、Pa); qEAk1:外片玻璃地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa); g1:外片玻璃的體積密度(N/mm3); wk1:分配到外片上的風(fēng)荷載作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa); qk1:分配到外片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa); q1:分配到外片玻璃上的荷載組合設(shè)計(jì)值(MPa); GAk1=g1t1 =0.0000256×5 =0.000128MPa qEAk1=EmaxGAk1 =5×0.04×0.000128 =0.000026MPa wk1=1.1wkt13/(t13+t23) =1.1×0.001×53/(53+53) =0.00055MPa qk1=wk1+
41、0.5qEAk1 =0.00055+0.5×0.000026 =0.000563MPa q1=1.4wk1+0.5×1.3qEAk1 =1.4×0.00055+0.5×1.3×0.000026 =0.000787MPa(2)內(nèi)片玻璃荷載計(jì)算: t1:外片玻璃厚度(mm); t2:內(nèi)片玻璃厚度(mm); wk:作用在板塊上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa); GAk2:內(nèi)片玻璃單位面積自重標(biāo)準(zhǔn)值(僅指玻璃)(MPa) qEAk2:內(nèi)片玻璃地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa) g2:內(nèi)片玻璃的體積密度(N/mm3); wk2:分配到內(nèi)片上的風(fēng)荷載作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);
42、qk2:分配到內(nèi)片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa); q2:分配到內(nèi)片玻璃上的荷載組合設(shè)計(jì)值(MPa); GAk2=g2t2 =0.0000256×5 =0.000128MPa qEAk2=EmaxGAk2 =5×0.04×0.000128 =0.000026MPa wk2=wkt23/(t13+t23) =0.001×53/(53+53) =0.0005MPa qk2=wk2+0.5qEAk2 =0.0005+0.5×0.000026 =0.000513MPa q2=1.4wk2+0.5×1.3qEAk2 =1.4×0.0005+0.5×1.3×0.000026 =0.000717MPa(3)玻璃板塊整體荷載組合計(jì)算:用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí),采用Sw+0.5SE設(shè)計(jì)值組合: 5.4.1JGJ102-2003 q=1.4wk+0.5×1.3(qEAk1+qEAk2) =1.4×0.001+0.5×1.3×(0.000026+0.000026) =0.001434MPa用于撓度計(jì)算時(shí),采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值: 5.4.1JGJ102-2
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