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湖北羿天建筑装饰设计有限公司

HUBEI YITIAN ARCHITECTURE & DECORATION DESIGN LTD.

=0.774mm

自重作用产生的挠度:

dfG=5×GK×Wfg×1000/(384×0.7×Iy) =0.108mm

在风荷载标准值作用下，横梁的挠度为: dfw=0.774mm 在重力荷载标准值作用下，横梁的挠度为: dfG=0.108mm l----横梁跨度,l=1132mm

铝合金型材 dfw/l < 1/180

=6.000×2.500×133.0×2.000 =3990.000N

3990.000N≥461.001N 强度可以满足

(2)竖向节点(角码与立柱) Gk: 横梁自重线荷载(N/m): Gk=400×H

铝合金型材 dfG/l < 1/500 且 dfG不大于3mm =400 挠度可以满足要求！ =410.000N/m

G=1.2八、横梁与立柱连接件计算

=1.2 =492.000N/m N1. 横梁与立柱间连结 N(1)横向节点(横梁与角码)

=492.000 N1: 连接部位受总剪力: =278.472N

采用Sw+0.5SE组合 N: N1=(Qw+0.5×QE)×1000

=(0.444+0.5×0.033)×1000 N=(N =461.001N

N=(461.001 选择的横梁与立柱连接螺栓为:不锈钢螺栓 A1,A2组 50级

=538.580N Huos_J:连接螺栓的抗剪强度设计值:175N/mm2

N Huos_L:连接螺栓的抗拉强度设计值:230N/mm2

N Nv: 剪切面数: 1

=0.153 D1: 螺栓公称直径: 6.000mm D0: 螺栓有效直径: 5.060mm N Nvbh: 螺栓受剪承载能力计算:

HLjm_Y: ND2

vbh=1×(π×0/4)×Huos_J

=1×(3.14×5.0602

/4)×175 L =3517.295N N Num1: 螺栓个数: =6.000 Num1=N1/Nvbh

=5760.000N

=461.001/3517.295 5760.000N =0.131 取 2 个

Ncb: 连接部位幕墙横梁铝型材壁抗承压能力计算: 横梁材料牌号:6061 T4

HL_Y:横梁材料局部抗承压强度设计值:133.0N/mm2

t: 幕墙横梁壁厚:2.500mm

Ncb=D1×t×HL_Y ×Num1

×1.025 横梁自重线荷载设计值(N/m) ×Gk

×410.000 2: 自重荷载(N): 2=G×B/2

×1.132/2 连接处组合荷载: 采用SG+SW+0.5SE

220.5

1+N2)

2+278.4722)0.5

um2: 螺栓个数: um2=N/Nvbh 取 2 个

cbj: 连接部位铝角码壁抗承压能力计算:

连接部位角码壁抗承压强度设计值=120.0N/mm2

连接部位角码材料牌号:6063 T5 ct1: 连接铝角码壁厚:4.000mm cbj=D1×Lct1×HLjm_Y×Num2

×4.000×120.0× 2.000 ≥538.580N 强度可以满足! 41

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Ⅴ、建筑标高9.05米处推拉窗计算（墙面区）

基本参数:武汉地区基本风压0.35kN/m2

B类计算部位二层：标高9.05米跨度为2.3米

立柱左分格2.04米立柱右分格2.04米横梁上分格0.75米横梁下分格1.55米面板尺寸2.04米*0.75米

根据 GB 50011-2001 2008年版《建筑抗震设计规范》规定,武汉市抗震设防烈度为6度，本建筑属于标准设防类因此抗震设防烈度按6度设防来设计设计基本地震加速度0.05g

一、门窗承受荷载计算:

标高为9.1m处风荷载计算

W0:基本风压

0=0.35 kN/m

βgz: 9.1m高处阵风系数(按B类区计算)

β-0.16

gz=0.89×[1+(Z/10)]=1.794

μz: 9.1m高处风压高度变化系数(按B类区计算): (GB50009-2001)(2006年版)

μ=(Z/10)0.32

z (B类区，在10米以下按10米计算)

=(10.0/10)0.32

=1.000 μsl:局部风压体型系数(墙角区) 1、板块

750.00mm×2040.00mm=1.53m2

该处从属面积为：1.53m2

μsl (A)=μsl (1)+[μsl (10)-μsl (1)]×log(A) =-{1.8+[0.8×1.8-1.8]×0.185} =-1.734

μsl=-1.734+(-0.2)=-1.934

该处局部风压体型系数μsl=1.934 风荷载标准值:

Wk=βgz×μz×μsl×W0 (GB50009-2001)（2006年版） =1.780×1.000×1.934×0.350

=1.205 kN/m2

风荷载设计值:

W: 风荷载设计值(kN/m2

)

γw: 风荷载作用效应的分项系数：1.4

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 3.2.5 规定采用 W=γ2

w×Wk=1.4×1.205=1.686kN/m

2、支承结构

2040mm×2300mm=4.69m2

该处从属面积为：4.69m2

μsl (A)=μsl (1)+[μsl (10)-μsl (1)]×log(A) =-{1.8+[0.8×1.8-1.8]×0.671} =-1.558

μsl=-1.558+(-0.2)=-1.758

该处局部风压体型系数μsl=1.758 风荷载标准值:

Wk=βgz×μz×μsl×W0 (GB50009-2001)（2006年版） =1.780×1.000×1.758×0.350

=1.095 kN/m2

风荷载设计值:

W: 风荷载设计值(kN/m2

)

γw: 风荷载作用效应的分项系数：1.4

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 3.2.5 规定采用 W=γw×W2k=1.4×1.095=1.534kN/m

二、玻璃的选用与校核

本处选用玻璃种类为: 钢化玻璃 1. 玻璃面积:

B: 该处玻璃分格宽: 2.040m H: 该处玻璃分格高: 0.750m A: 该处玻璃板块面积:

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A=B×H

=2.040×0.750

=1.530m2

2. 该处玻璃板块自重:

GAK: 玻璃板块自重: 选择玻璃是单层玻璃。 t: 玻璃板块厚度: 6.0mm

玻璃的重力密度为: 25.6(KN/m3

) GAK=25.6×t/1000 =25.6×6.0/1000

=0.154kN/m2

3. 玻璃的强度计算:

校核依据: σ≤ｆ2

g=84.000 N/mm

k: 垂直于玻璃平面的风荷载标准值(N/mm)

σ(N/mm2

Wk: 在垂直于玻璃平面的风荷载作用下玻璃截面的最大应力标准值) θ: 参数

η: 折减系数，可由参数θ按JGJ102-2003 表6.1.2-2采用 a: 玻璃短边边长: 750.0mm b: 玻璃长边边长: 2040.0mm t: 玻璃的厚度: 6.0mm

m: 玻璃板的弯矩系数, 按边长比a/b查JGJ102-2003 表6.1.2-1得: m=0.1144

表 6.1.2-1 四边支承玻璃板的弯矩系数m a/b 0.00 0.25 0.33 0.40 0.50 0.55 0.60 0.65 m 0.1250 0.1230 0.1180 0.1115 0.1000 0.0934 0.0868 0.0804 a/b 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 m 0.0742 0.0683 0.0628 0.0576 0.0528 0.0483 0.0442

在垂直于玻璃平面的风荷载作用下玻璃截面的最大应力标准值计算(N/mm2

) θ=W4

k×a/(E×t) =4.09

η: 折减系数，按θ=4.09

查JGJ102-2003 表6.1.2-2得:η=1.00

表 6.1.2-2 折减系数η θ ≤5.0 10.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 η 1.00 0.96 0.92 0.84 0.78 0.73 0.68 θ 120.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0 ≥400.0 η 0.65 0.61 0.57 0.54 0.52 0.51 0.50

σ22

Wk=6×m×Wk×a×η/t

=6×0.114×1.205×0.7502×1.00×1000/6.02

=12.928N/mm2

σ: 玻璃所受应力: σ=1.4×σWK =1.4×12.928

=18.099N/mm2

玻璃最大应力设计值σ=18.099N/mm2

< ｆ2

g=84.000N/mm 玻璃强度满足要求! 4. 玻璃的挠度计算:

df: 在风荷载标准值作用下挠度最大值(mm) D: 玻璃的刚度(N.mm) t: 玻璃厚度: 6.0mm

ν: 泊松比，按JGJ102-2003 5.2.9条采用，取值为 0.20

表5.2.9 材料的泊松比υ

材料 υ 材料 υ 玻璃 0.2 钢、不锈钢 0.3 铝合金 0.33 高强钢丝、钢绞线 0.3

μ: 挠度系数:按边长比a/b查JGJ102-2003 表6.1.2-3得: μ=0.01177

表6.1.3 四边支承板的挠度系数μ

a/b 0.00 0.20 0.25 0.33 0.50 μ 0.01302 0.01297 0.01282 0.01223 0.01013 a/b 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 μ 0.00940 0.00867 0.00796 0.00727 0.00663 a/b 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 μ 0.00603 0.00547 0.00496 0.00449 0.00406

θ=W4

k×a/(E×t) =4.09

η: 折减系数，按θ=4.09

查JGJ102-2003 表6.1.2-2得:η=1.00

D=(E×t3)/12(1-ν2

) =1350000.00 (N.mm) df=μ×W4

k×a×η/D =3.3 (mm)

由于玻璃的最大挠度df=3.3mm,小于玻璃短边边长的60分之一12.5 (mm)

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玻璃的挠度满足要求!

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

=1.104×1.020/2 =0.563(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) Ba:中间变量,为受荷单元短边的一半(m) Ba=Wsk1/2

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

k:风荷载标准值: 1.104kN/m

Mw: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:1.550(m) Wsk1:受力构件扇框位置第一受荷单元宽:1.020(m) Wsk2:受力构件扇框位置第二受荷单元宽:1.020(m) Hsl:受力构件上亮位置受荷单元高:0.750(m) Wsl1:受力构件上亮位置第一受荷单元宽:1.020(m) Wsl2:受力构件上亮位置第二受荷单元宽:1.020(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)

w1=(qsk1×(Hsk-Ba)×Hsk×Hsl)/(2×(Hsk+Hsl)) ·m sk2=Wk×Wsk2/2

×1.020/2 a:中间变量,为受荷单元短边的一半(m) sk2/2 w2=(qsk1×(Hsk-Ba)×Hsk×Hsl)/(2×(Hsk+Hsl)) ·m sl1=Wk×Hsl/2

×0.750/2 2

w3=(qsl1×Hsl×Hsk)/(4×(Hsk+Hsl)) ·m sl2=Wk×Hsl/2

×0.750/2 2w4=(qsl2×Hsl×Hsk)/(4×(Hsk+Hsl)) ·m 求受力构件受到的集中荷载的弯矩Mw5(kN·m) w1=(qsk1×Wsk1/2)/2

×1.020/2)/2 w2=(qsk2×Wsk2/2)/2

×1.020/2)/2 a=Hsl/2 w3=qsl1×(Wsl1-Ba)/2

×(1.020-0.375)/2 44

=0.510m

M =0.148kN q =1.104 =0.563(kN/m)

B Ba=W =0.510m

M =0.148kN q =1.104 =0.414(kN/m)

M =0.039kN q =1.104 =0.414(kN/m)

M =0.039kN

p =(0.563 =0.144

p =(0.563 =0.144 B =0.375

P =0.414 =0.134 (kN)

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Ba=Hsl/2 =0.375

Pw4=qsl2×(Wsl2-Ba)/2

=0.414×(1.020-0.375)/2 =0.134 (kN)

Mw5=(Pw1+Pw2+Pw3+Pw4)×Hsl×Hsk/(Hsl+Hsk) =0.281kN·m

Mw=Mw1+Mw2+Mw3+Mw4+Mw5 =0.655kN.m

(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 =0.563 Ba=Wsk1/2 =0.510

Qw1=qsk1×(Hsk-Ba)/2

=0.563×(1.550-0.510)/2 =0.293 (kN) qsk2=Wk×Hsk/2 =0.856

Qw2=(qsk2×Hsk)/2/2

=(0.856×1.550)/2/2 =0.332 (kN) qsl1=Wk×Hsl/2 =0.414

Qw3=(qsl1×Hsl)/2/2

=(0.414×0.750)/2/2 =0.078 (kN) qsl2=Wk×Hsl/2 =0.414

Qw4=(qsl2×Hsl)/2/2

=(0.414×0.750)/2/2 =0.078 (kN)

Qw5=(Pw1+Pw2+Pw3+pw4)×Hsl/(Hsl+Hsk) =0.375

Qwk=Qw1+Qw2+Qw3+Qw4+Qw5

=1.156 (kN)

(3)杆件抗弯矩预选值的计算(cm3

)

W: 杆件抗弯矩预选值(cm3

) W=1.4×M3

w×10/84.2

=1.4×0.655×103

/84.2

=10.891cm3

(4)选用型材的截面特性:

选用型材号: XC8\\环达推拉窗中挺

型材强度设计值: f2

a=90N/mm

型材弹性模量: E=70000N/mm2

X轴惯性矩: I4

x=91.781cm

Y轴惯性矩: I4

y=46.474cm

X轴抵抗矩: W3

x1=20.765cm

X轴抵抗矩: W=20.625cm3

Y轴抵抗矩: W3

y1=10.987cm

Y轴抵抗矩: W3

y2=10.987cm

型材截面积: A=14.128cm2

型材计算校核处壁厚: t=1.4mm 型材截面面积矩: S3

s=14.689cm

型材计算用抵抗矩: W3

x2=20.625cm

型材计算用抵抗矩: W=10.987cm3

y2 (5)型材的强度计算:

校核依据: 1.4Mw/Wx2≤f2a=90N/mm

σ=1.4×M3

w×10/Wx2

=1.4×0.655×103

/20.6251

=44.460N/mm2

44.460N/mm2

< f2

a=90N/mm 杆件强度可以满足!

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(6)杆件抗剪计算:

校核依据: τ2

max≤49.6N/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=1.4×Qwk =1.4×1.156 =1.618kN (7)杆件剪应力: τ: 杆件剪应力:

Ss: 杆件型材截面面积矩: 14.689cm3

x: 杆件型材截面惯性矩: 91.781cm t: 杆件壁厚: 1.4mm

τ=Q×Ss×100/Ix/t

=1.618×14.689×100/91.781/1.4

=18.501N/mm2

18.501N/mm2 < 50N/mm2

杆件抗剪强度可以满足!

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