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(kNm^2)Wk=βz×μz×μs×Wo(GB50009-2001)Wo:50年一遇的最大风压:Wo=0.450kNm^2根据现行建筑结构荷载规范GB50009-2001取定βgz:高度z处的阵风系数(按B类地区计算):μz:高度z处的风压高度变化系数(按B类地区计算):(GB50009-2001)μs:风荷载体型系数:μs=1.2μf=0.5×(Z10)^(-0.16)=0.5×(3410)^(-0.16)=0.411βgz=0.89×(1+2×μf)=0.89×(1+2×0.411)=1.622μz=(Z10)^0.32=(3410)^0.32=1.479Wk=βgz×μz×μs×Wo=1.622×1.479×1.2×0.45=1.296kNm^2

二、玻璃的选用与校核:本工程选用玻璃种类为:中空玻璃(1)校核部位玻璃面积:B:玻璃分格宽:0.875mH:玻璃分格高:1.175mA:玻璃板块面积:A=B×H=0.034×0.875=0.030m^2(2)玻璃厚度选取:Wk:风荷载标准值A:玻璃板块面积:0.030m^2K3:玻璃种类调整系数:1.5试算:C=1.4×Wk×A×103K3=1.4×1.296×0.02975×1031.5=0.120T=2×(1+C)^0.5-2=2×(1+0.120)^0.5-2=0.117mm玻璃选取厚度为:5mm(3)玻璃板块自重:GAk:玻璃板块平均自重(不包括铝框)玻璃的体积密度:25.6kNm^3Bt_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=0.128kNm^2(4)玻璃的强度计算:校核依据:σ≤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ψ:玻璃板面跨中弯曲系数,按边长比ab查出(b为长边边长)查GJG102表5.4.1得:0.0689σw:玻璃所受应力:σw=6×ψ×1.4×q×a^2×1000(1.2×t)^2=6×0.0689×1.4×1.296×0.875^2×1000(1.2×5)^2=15.958Nmm^215.958Nmm^2≤fg=28.000Nmm^2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:1.296kNm^2Mw: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(kNm)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(kNm)Mw1:受力构件在第一受荷单元作用下的弯矩(kNm)Mw2:受力构件在第二受荷单元作用下的弯矩(kNm)qsk1=Wk×Wsk12=1.296×(0.8752=0.567kNmMw1=qsk1×Wsk1^212=0.567×0.875^212=0.036kNmqsk2=Wk×Hsl2=1.296×0.475=0.308kNmBa:中间变量,为受荷单元短边的一半(m)Ba=Hsl2=0.4752=0.238mMw2=(qsk2×Wsk1^2)×(3-4×Ba^2Wsk1^2)24=(0.308×0.875(3-4×0.238^20.875^2)24=0.027kNmMw=Mw1+Mw2=0.036+0.027=0.063kN.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=(qsk1×Wsk1)4=(0.567×0.875)4=0.124kNQw2=(qsk2×Wsk1)2×(1-BaWsk1)=(0.308×0.875)2×(1-0.2380.875)=0.098kNQwk=Qw1+Qw2=0.124+0.098=0.222kN(3)杆件抗弯矩预选值的计算(cm^3)W:杆件抗弯矩预选值(cm^3)W=1.4×Mw×10^384.2=1.4×0.063×10^384.2=1.043cm^3(4)选用型材的截面特性:选用型材类别:铝材选用型材号:YN5301型材强度设计值:fa=85.500Nmm^2型材弹性模量:E=70000.000Nmm^2X轴惯性矩:Ix=19.660cm^4X轴抵抗矩:Wx=11.251cm^3型材抗剪强度设计值:τ=46.600Nmm^2型材计算校核处壁厚:t=1.400mm型材截面面积矩:Ss=3.274cm^3(5)型材的强度计算:校核依据:1.4MwW≤fa=85.500Nmm^2σ=1.4×Mw×10^3Wx=1.4×0.063×10^311.251=7.807Nmm^27.807≤fa=85.500杆件强度满足!(6)杆件抗剪计算:校核依据:τmax≤[τ]=46.600Nmm^2Qwk: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=1.4×0.2221425=0.311kN(7)杆件剪应力:τ:杆件剪应力Ss:杆件型材截面面积矩:3.274cm^3Ix:杆件型材截面惯性矩:19.660cm^4t:杆件壁厚:1.400mmτ=Q×Ss×100Ixt=0.311×3.274×10019.6601.400=3.699Nmm^23.699≤46.600Nmm^2杆件抗剪强度可以满足!(8)杆件刚度的计算:校核依据:Umax≤[U]=20mm且Umax≤L130U: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)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=Wk×Wsk12=1.296×(0.8752=0.567kNmU1=qsk1×Wsk1^4×10^8(120×E×Ix)=0.567×0.875^4×10^8(120×70000.000×19.660)=0.201mmqsk2=Wk×Hsl2=1.296×0.4752=0.308kNmBa:中间变量,为受荷单元短边的一半(m)Ba=Hsl2=0.4752=0.238mC=(258)-5×(Ba^2Wsk1^2)+2×(Ba^4Wsk1^4)=(258)-5×(0.238^20.875^2)+2×(0.238^40.875^4)=2.767U2=qsk2×Wsk1^4×10^8×C(240×E×Ix)=0.567×0.875^4×10^8×2.767(240×70000.000×19.660)=0.151mmU=U1+U2=0.201+0.151=0.352Du=UHsk1000=0.3521.7001000=0.0002Du=0.0002≤1130=0.0077且Umax=0.35≤[U]=20mm挠度满足要求!