某酒店鋁合金窗不加鋼襯設(shè)計計算書

**********酒店窗設(shè)計計算書(不加鋼襯)基本參數(shù):***地區(qū)門窗所在位置標(biāo)高=30.000(m)此處計算符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB7106-86的要求一、門窗承受荷載計算:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算:本設(shè)計按50年一遇風(fēng)壓計算Wk:作用在門窗上的風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m^2)W0:三亞50年一遇的最大風(fēng)壓:0.850(kN/m^2)根據(jù)現(xiàn)行<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001取定βgz:30.000m高處陣風(fēng)系數(shù)(按A類區(qū)計算):μf=0.387×(Z/10)^(-0.12)＝0.339βgz=0.92×(1+2μf)=1.544μz:30.000m高處風(fēng)壓高度變化系數(shù)(按A類區(qū)計算):(GB50009-2001)μz=1.379×(Z/10)^0.24=1.795風(fēng)荷載體型系數(shù)μs=1.00Wk=βgz×μz×μs×W0(GB50009-2001)=1.544×1.795×1.00×0.850=2.356kN/m^2二、玻璃的選用與校核:本工程選用玻璃種類為:鋼化玻璃(1)校核單元玻璃面積:B:玻璃分格寬:0.930mH:玻璃分格高:2.410mA:玻璃板塊面積:A=B×H=0.930×2.410=2.241m^2(2)玻璃厚度選取:Wk:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:2.356kN/m^2A:玻璃板塊面積:2.241m^2K3:玻璃種類調(diào)整系數(shù):3.000試算: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玻璃選取厚度為:6.0mm(3)玻璃板塊自重:GAk:玻璃板塊平均自重(不包括鋁框):t:玻璃板塊厚度:6.0mm玻璃的體積密度,25.6kN/m^3GAk=25.6×t/1000=25.6×6.0/1000=0.154kN/m^2(4)玻璃的強(qiáng)度計算:校核依據(jù):σ≤fg=84.000N/mm^2q:玻璃所受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:2.356kN/m^2a:玻璃短邊邊長:0.930mb:玻璃長邊邊長:2.410mt:玻璃厚度:6.0mmψ:玻璃板面跨中彎曲系數(shù),按邊長比a/b查出(b為長邊邊長)查GJG102表得:0.113σw:玻璃所受應(yīng)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玻璃的強(qiáng)度滿足!三、門窗受力構(gòu)件計算:豎向受力構(gòu)件強(qiáng)度的計算:(1)風(fēng)荷載作用下受力構(gòu)件彎矩的計算Wk:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:2.356kN/m^2Mw:風(fēng)荷載作用下受力構(gòu)件的總彎矩標(biāo)準(zhǔn)值(kN·m)Hsk:受力構(gòu)件扇框位置受荷單元高:2.410(m)Wsk1:受力構(gòu)件扇框位置第一受荷單元寬:0.465(m)Wsk2:受力構(gòu)件扇框位置第二受荷單元寬:0.458(m)Hsl:受力構(gòu)件上亮位置受荷單元高:0.520(m)Wsl1:受力構(gòu)件上亮位置第一受荷單元寬:0.260(m)Wsl2:受力構(gòu)件上亮位置第二受荷單元寬:0.260(m)qsk1:受力構(gòu)件在扇框位置第一受荷單元作用下風(fēng)荷載線分布最大荷載集度(kN/m)qsk2:受力構(gòu)件在扇框位置第二受荷單元作用下風(fēng)荷載線分布最大荷載集度(kN/m)qsl1:受力構(gòu)件在上亮位置第一受荷單元作用下風(fēng)荷載線分布最大荷載集度(kN/m)qsl2:受力構(gòu)件在上亮位置第二受荷單元作用下風(fēng)荷載線分布最大荷載集度(kN/m)Mw1:受力構(gòu)件在扇框位置第一受荷單元作用下的彎矩(kN·m)Mw2:受力構(gòu)件在扇框位置第二受荷單元作用下的彎矩(kN·m)Mw3:受力構(gòu)件在上亮位置受荷單元作用下的彎矩(kN·m)Mw4:受力構(gòu)件在上亮位置受荷單元作用下的彎矩(kN·m)Mw5:受力構(gòu)件受到的集中荷載的彎矩(kN·m)Pw1:受力構(gòu)件在扇框位置第一受荷單元作用下產(chǎn)生的集中荷載(kN)Pw2:受力構(gòu)件在扇框位置第二受荷單元作用下產(chǎn)生的集中荷載(kN)Pw3:受力構(gòu)件在上亮位置第一受荷單元作用下產(chǎn)生的集中荷載(kN)Pw4:受力構(gòu)件在上亮位置第一受荷單元作用下產(chǎn)生的集中荷載(kN)qsk1=Wk×Wsk1/2=2.356×0.465/2=0.548(kN/m)Ba:中間變量,為受荷單元短邊的一半(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:中間變量,為受荷單元短邊的一半(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:中間變量,為受荷單元短邊的一半(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:中間變量,為受荷單元短邊的一半(m)Ba=Wsl2/2=0.130mMw4=(qsl2×(Hsl-Ba)×Hsk×Hsl)/(2×(Hsk+Hsl))=0.026kN·m求受力構(gòu)件受到的集中荷載的彎矩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)風(fēng)荷載作用下受力構(gòu)件剪力的計算(kNQwk:風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(kNQw1:受力構(gòu)件在扇框位置第一受荷單元作用下受到的剪力Qw2:受力構(gòu)件在扇框位置第二受荷單元作用下受到的剪力Qw3:受力構(gòu)件在上亮位置第一受荷單元作用下受到的剪力Qw4:受力構(gòu)件在上亮位置第二受荷單元作用下受到的剪力Qw5:受力構(gòu)件在集中荷載作用下產(chǎn)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)桿件抗彎矩矩預(yù)選值的計計算(cm^3))W:桿件件抗彎矩預(yù)選選值(cm^3))W=1.44×Mw×110^3/884.2=1.44×0.6333×10^^3/84..2=10..525cmm^3(4)選用型材的的截面特性:選用型材號號:開模型材強(qiáng)度設(shè)設(shè)計值:fa==84.2NN/mm^22型材彈性模模量:E=770000NN/mm^22X軸慣性矩矩:Ix==152.5511cm^^4Y軸慣性矩矩:Iy==27.5666cm^44X軸抵抗矩矩:Wx11=20.5517cm^^3X軸抵抗矩矩:Wx22=20.1156cm^^3型材截面積積:A=66.323ccm^2型材計算校校核處壁厚:t=11.4mm型材截面面面積矩:Ss==13.7883cm^33(5)型材的強(qiáng)度度計算:校核依據(jù)::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桿件強(qiáng)度可可以滿足!(6)桿件抗剪計計算:校核依據(jù)::τmax≤[τ]=48..9N/mmm^2Qwk:風(fēng)風(fēng)荷載作用下下剪力標(biāo)準(zhǔn)值值(kN)Q:風(fēng)風(fēng)荷載作用下下剪力設(shè)計值值(kN)Q=11.4×Qwwk=11.4×2..563=33.588kkN(7)桿件剪應(yīng)力力:τ:桿件剪應(yīng)力:Ss:桿桿件型材截面面面積矩:13..783cmm^3Ix:桿桿件型材截面面慣性矩:1522.511ccm^4t:桿件件壁厚: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桿件抗剪強(qiáng)強(qiáng)度可以滿足足!8)桿件剛度的計算::校核依據(jù):Umaax≤[U]=115mm且Umax≤L/1200U:桿件最大撓度(mmm)U1:受力構(gòu)件在在扇框位置第第一受荷單元元作用下的最最大撓度(mm)U2:受力構(gòu)件在在扇框位置第第一受荷單元元作用下的最最大撓度(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