窗結(jié)構(gòu)計算方法

1、窗結(jié)構(gòu)計算方法 窗結(jié)構(gòu)計算 第一章、荷載計算 一、計算說明 我們綜合分析全部窗在最不利狀況下的受力狀況。選取最不利的窗作為我們的計算對象。詳細結(jié)構(gòu)形式詳見大樣圖。該處幕墻的最大標高位于17.88 m處。首層層高為3.6 m，以上的為4.2m。 二、窗的自重荷載計算 1、窗玻璃自重荷載標準值計算 gak：窗玻璃自重荷載標準值 窗玻璃采納6 mm厚的單片鋼化玻璃 gak=61025.6=0.16 kn/m ggk：考慮各種零部件等后的窗玻璃重力荷載標準值 ggk=0.20 kn/m 2、窗玻璃自重荷載設(shè)計值計算 rg：永久荷載分項系數(shù)，取rg=1.2 按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2021第

2、5.4.2條 gg：考慮各種零部件等后的玻璃幕墻重力荷載設(shè)計值 gg=rgggk=1.20.20=0.24 kn/m 三、窗承受的水平風荷載計算 2 2 -3 2 1、水平風荷載標準值計算 gz：陣風系數(shù)，取gz=1.948 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2021表7.5.1 s：風荷載體型系數(shù)，取s=-1.2或+1.0 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2021第7.3.3條 該體形系數(shù)分別為一個垂直于玻璃面方向向外的荷載值和一個垂直于玻璃面方向相 里的荷載值，計算時，我們選擇最不利的一種荷載進行組合，所以我們在計算時，選-1.2作為我們的計算風荷載體形系數(shù)。 z：風壓高度變化系數(shù)，取z

3、=0.795 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2021表7.2.1 w0：作用在幕墻上的風荷載基本值 0.50 kn/m2 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2021附表d.4（按50年一遇） wk：作用在幕墻上的風荷載標準值 wk=gzszw0=1.948（-1.2）0.7950.50=-0.93 kn/m(表示負風壓） wk=1.0 kn/m 按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jbj102-2021 5.5.3規(guī)定：風荷載標準值不小于10 kn/m 2、水平風荷載設(shè)計值計算 rw：風荷載分項系數(shù)，取rw=1.4 按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2021第5.4.2條 w：作用在幕墻上的風荷載設(shè)計

4、值 w=rwwk=1.41.0=1.40 kn/m 四、窗承受的水平地震荷載計算 2 2 2 2 1、玻璃承受的水平地震荷載標準值計算 max ：水平地震影響系數(shù)最大值，取 max =0.08 按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2021第5.3.4條 e：動力放大系數(shù)，取e=5.0 按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2021第5.3.4條 qek：作用在幕墻上的地震荷載標準值計算 qek= max eggk=0.085.00.20=0.08 kn/m 2 2、玻璃承受的水平地震荷載設(shè)計值計算 re：地震作用分項系數(shù)，取re=1.3 按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2021第5.4.2條

5、 qe：作用在玻璃上的地震荷載設(shè)計值 qe=reqek=1.30.08=0.104 kn/m 五、荷載組合 2 1、風荷載和水平地震作用組合標準值計算 w：風荷載的組合值系數(shù)，取w=1.0 按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2021第5.4.3條 e：地震作用的組合值系數(shù)，取e=0.5 按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2021第5.4.3條 qk=wwk+eqek=1.01.0+0.50.08=1.04 kn/m 2、風荷載和水平地震作用組合設(shè)計值計算 q=ww+eqe=1.01.40+0.50.104=1.452 kn/m2 2 其次章、玻璃面板計算 一、計算說明 玻璃面板選用6 mm

6、厚的中空鋼化玻璃。窗的分格尺寸為， a=1000 mm，b=2000 mm。該玻璃幕墻的玻璃屬于框支承體系，面板四邊固定，可將其簡化為四邊簡支的面板計算模型。 二、外片玻璃面板強度校核 6mqa2 校核依據(jù)：=2fg t 按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2021第6.1.5條 1、外片玻璃的強度折減系數(shù) ：參數(shù) t：外片玻璃厚度，取t=6 mm 10310004q1a41.452 =4=16 et0.7210564 ：折減系數(shù)，取=0.936 由=16，查玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2021表6.1.2-2得 2、外片玻璃強度校核 m：彎矩系數(shù)，取m=0.1000 由= ab 100

7、0 =0.5，查玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2021表6.1.2-1得 2000 ：玻璃產(chǎn)生的最大應(yīng)力 6mqa2= t2 60.10001.45210310002 0.936 = 62 =22.7 n/mmfg=84.0 n/mm 玻璃面板強度符合規(guī)范要求。 三、玻璃面板撓度校核 22 awka4 df,lim=校核依據(jù)：df= 60d 按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2021第6.1.5條 1、計算說明 依據(jù)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2021第5.4.4條的規(guī)定，玻璃幕墻的玻璃面板的撓度，可不考慮組合效應(yīng)，所以我們只需驗算玻璃面板在風荷載作用下的撓度即可。 2、玻璃剛度計

8、算 d：玻璃剛度 et30.721056.3 d=1.35106 nmm 22=12(1-0.2)12(1-v) 3、玻璃的撓度折減系數(shù) ：參數(shù) t：玻璃厚度，取t=6 mm wka41.0410310004=11 et40.7210564 ：折減系數(shù)，取=0.954 由=11，查玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2021表6.1.2-2得 4、玻璃撓度校核 ：撓度系數(shù)，取=0.01013 由= ab 1000 =0.5，查玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2021表6.1.3得 2000 df：玻璃產(chǎn)生的最大撓度 wka41.0410310004 =0.010130.954=7.5 mm d

9、f=d1.35106 df=7.5mmdf,lim= a1000 =16.67mm 6060 玻璃面板撓度符合規(guī)范要求。 第三章、窗橫梁計算 一、計算說明 窗橫梁選用（6063-t6）鋁型材，依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)特點，每根窗橫梁簡支在立柱上，雙向受力，屬于雙彎構(gòu)件，須對橫梁進行強度和撓度校核，橫梁的計算長度b=2000 mm。受力最不利的橫梁承受豎直方向荷載高度h=1000 mm。承受水平方向梯形荷載高度h=1000mm 。橫梁受力形式及計算簡圖如下。 二、荷載計算 1、橫梁承受的豎直方向面荷載 標準值 ggk=0.20 kn/m 設(shè)計值 gg=0.24 kn/m 2、橫梁承受的水平方向面荷載 標準值

10、 qk=1.04 kn/m 設(shè)計值 q=1.452 kn/m 3、橫梁承受的豎直方向線荷載 標準值 gk線=ggkh=0.201.0=0.20 kn/m 設(shè)計值 g線=ggh=0.241.0=0.24 kn/m 4、橫梁承受的水平方向線荷載 標準值 qk線=qkh=1.041.0=1.04 kn/m 設(shè)計值 q線=qh=1.4521.0=1.452 kn/m 5、橫梁承受的豎直方向最大彎矩 mx= g線b2 8 0.2422 =0.12 knm 8 2222 6、橫梁承受的豎直方向最大剪力 = g線b2 = 0.242 =0.24 kn 2 7、橫梁承受的水平方向最大彎矩 my：三角形荷載產(chǎn)生

11、的最大彎矩 q線1b21.45222 my1=0.363 knm 1616 8、橫梁承受的水平方向最大剪力 vy：水平方向三角形荷載產(chǎn)生的剪力 vy= q線1b1.4522 =0.726 kn 44 三、橫梁截面參數(shù) 橫梁截面積 a=574 mm 中性軸慣性矩 ix=102900 mm 中性軸到最外緣距離 yxmax=25 mm x軸反抗矩 wx=4058 mm x軸面積矩 sx=3268 mm 中性軸慣性矩 iy=167860 mm 中性軸到最外緣距離 yymax=28 mm y軸反抗矩 wy=4058 mm y軸面積矩 sy=4147 mm 塑性進展系數(shù) =1.05 四、橫梁抗彎強度校核

12、334334 2 校核依據(jù)： mxmy fa wx wy 按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2021第6.2.4條 mxmy wx wy 0.032 1060.132 106 = 1.05 28751.05 6756 =26 n/mmfa=85.5 n/mm 橫梁抗彎強度符合規(guī)范要求。 22 五、橫梁抗剪強度校核 校核依據(jù)： vs fav it 按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgj102-2021第6.2.5條 1、豎直方向剪應(yīng)力 t：橫梁截面垂直于x軸腹板的截面總寬度，取t=6.8 mm x：橫梁承受的豎直荷載產(chǎn)生的剪應(yīng)力 x= sx ixt 126 3077 102900 6.8 2 2 = =0.6 n/mmfav=49.6 n/mm 2、水平方向剪應(yīng)力 t：橫梁截面垂直于y軸腹板的截面總寬度，取t=2.8 mm y：橫梁承受的水平荷載產(chǎn)生的剪應(yīng)力 y= vysy iyt 471 5055 249233 2.8 = =3.4 n/m