節(jié)能鋁合金門窗設(shè)計(jì)與加工制作

1、.節(jié)能鋁合金門窗設(shè)計(jì)與加工制作第一節(jié)影響鋁合金門窗性能的幾個(gè)控制指標(biāo) 抗風(fēng)壓性能按建筑外窗抗風(fēng)壓強(qiáng)度、撓度計(jì)算方法確定。外黜1HI5指標(biāo)的1. 5 <A<2, 02.5A<3. 03.3, 53X X指標(biāo)一L 5- Qii ： > 父技示用:畤.QEFtirj具他 取代牙統(tǒng)代號(hào)件件分級(jí)指尿俏中窗卜比受力構(gòu)件相對(duì)優(yōu)度甲H , 央信自搞撓度0120. q常陂璃撓度CL180.,其絕封他不峋超過(guò)齦其較小值當(dāng)局部某些構(gòu)件不滿足時(shí)，一般考慮型材空腔內(nèi)加鋼芯， 但這種做法由于無(wú)法保證鋼鋁之間緊密接觸，理論上很難解釋 清楚；因此最好還是重新開(kāi)?；虿扇〗M合型材的辦法，如右圖。二水密性能

2、水密性能一般應(yīng)由設(shè)計(jì)計(jì)算確定，規(guī)范沒(méi)有對(duì)此進(jìn)行硬性 要求，但對(duì)門窗特別是高檔的節(jié)能門窗來(lái)講，無(wú)疑是極其重要 的，因此這次浙江省的建筑外門窗應(yīng)用技術(shù)規(guī)程報(bào)批稿明 確了水密性能：1 6層建筑應(yīng)2級(jí)；7層及以上建筑應(yīng)3級(jí)1f1345X X X X指林侑甘/=1503加- 尸 500500W 1- 7001心?注：M X X X我不用J7700的具體值取代分罐代號(hào),送用于熱帶風(fēng)里和臺(tái)風(fēng)各擊地區(qū)的建筑,提高水密性能有以下構(gòu)造措施:1 .采用等壓原理及壓力平衡設(shè)計(jì)門窗的排水系統(tǒng)，確保玻璃鑲嵌槽以及框與扇配 合空間形成等壓腔；空氣壓差是造成門窗漏水的主要因素，由“1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=1.013X10?帕斯卡=76

3、0毫米汞柱=10.336米”水柱推導(dǎo)出1Pa的壓差所產(chǎn)生0.102mm的水柱，門窗水密性能要達(dá) 至ij 3級(jí)，取300Pa,型材要內(nèi)壁要高外壁 300 X 0.102= 30.6mm。2 .對(duì)于不采用等壓原理及壓力平衡設(shè)計(jì)的門窗結(jié)構(gòu)，應(yīng)采取有效的多層密封防水措施和結(jié)構(gòu)防水措施；3 .排水槽的尺寸、數(shù)量、分布應(yīng)保證排水系統(tǒng)的暢通，槽寬宜為5mm長(zhǎng)度宜為2040mm對(duì)有紗軌的推拉窗，內(nèi)、外排水槽一般宜各開(kāi)兩個(gè)（內(nèi)排水槽在室內(nèi)側(cè)、外排水槽在室外側(cè)），內(nèi)、外排水槽應(yīng)錯(cuò)開(kāi)設(shè)置，分別開(kāi)在外窗關(guān)閉時(shí)沒(méi)有窗扇的扇軌上。無(wú)紗 軌的推拉窗不可設(shè)置內(nèi)排水槽。面積大于3.5m2的門窗宜適當(dāng)增加排水槽，并在室外側(cè)配置防

4、風(fēng)蓋；4 .門窗洞口外墻體應(yīng)有排水措施，門窗洞口上沿應(yīng)做滴水線或滴水槽，滴水槽的寬度和深度均不應(yīng)小于10mm外窗窗臺(tái)面應(yīng)做散水坡度。4級(jí)；浙江省居住建筑節(jié)能氣密性能氣密性能浙江省公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不小于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：1 6層建筑應(yīng)3級(jí)；7層及以上建筑應(yīng)4級(jí)分緞31畝二 WL 31. 5子中 >0. 產(chǎn)01 單世面/指際值中（' m h7, 5奉qXW人而學(xué)G>L 5華$1一 5提高水密性能有以下構(gòu)造措施:1 .平開(kāi)門窗框扇密封膠條應(yīng)采用三元乙丙橡膠條或硅橡膠條，推拉門窗框扇采用 摩擦式密封時(shí)，應(yīng)使用密度較高的硅化密封毛條或采用中間加膠片的硅化密封毛條。2 .密封膠條和

5、密封毛條應(yīng)保證在門窗四周的連續(xù)性，形成封閉的密封結(jié)構(gòu)。3 . 平開(kāi)扇高度大于 900mmt應(yīng)采用多點(diǎn)鎖，鎖點(diǎn)的數(shù)量可參考五金配件廠家的 相關(guān)建議，或按以下經(jīng)驗(yàn)公式確定：以N=F/a=Wk-S/a來(lái)計(jì)算。其中：N:鎖點(diǎn)的個(gè)數(shù)。F :開(kāi)啟扇所受集中力。a :單個(gè)鎖點(diǎn)所能承受的允許使用的剪切力；a=0.8 Xa/1.4a 為單個(gè)鎖點(diǎn)設(shè)計(jì)最大剪切破壞力，一般為 2300N。Wk:當(dāng)?shù)仫L(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值。S:開(kāi)啟扇面積。四保溫性能保溫性能應(yīng)按公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定經(jīng)計(jì)算確 定，詳下節(jié)。分級(jí)56s910指標(biāo)值L。>在3. 5J,03=0二廬百第二節(jié)鋁合金門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)本節(jié)通過(guò)一個(gè)例題

6、來(lái)大家共同交流，熟悉節(jié)能鋁合金門窗設(shè)計(jì)流程。例：杭州市某住宅小區(qū)1#樓，建施圖顯示：平面為矩形，長(zhǎng)20ml寬10m、高50m； 主立面為南偏東 20° ,采用55系列外開(kāi)鋁門窗，標(biāo)準(zhǔn)窗型1500X 1800,室外部分外露型材為深灰色，室內(nèi)部分為白色，透明中空玻璃5+9A+5,無(wú)外遮陽(yáng)。根據(jù)門窗表統(tǒng)計(jì)，南、北立面門窗面積相同，為350m2,東西立面門窗面積相同，為160m2。根據(jù)以上條件，對(duì)本幢樓的門窗進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。一確定氣候分區(qū)查主要城市所處氣候分區(qū)可知 杭州屬于夏熱冬冷地區(qū)。當(dāng)表中查不到，可查民 用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50176-93的附錄八的全國(guó)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)圖。主要城市所處

7、氣候分區(qū)氣候分區(qū)代表性城 市嚴(yán)寒地區(qū)A區(qū)海倫、博克圖、伊春、呼瑪、海拉爾、滿洲里、齊齊哈爾、富錦、哈爾濱、牡丹江、克拉瑪依、佳 木斯、安達(dá)嚴(yán)寒地區(qū)B區(qū)長(zhǎng)春、烏魯木齊、延吉、通遼、通化、四平、呼和浩特、撫順、大柴旦、沈陽(yáng)、大同、本溪、阜新、哈密、鞍山、張家口、酒泉、伊寧、吐魯番、西寧、銀川、丹東寒冷地區(qū)蘭州、太原、唐山、阿壩、喀什、北京、天津、大連、陽(yáng)泉、平?jīng)觥⑹仪f、德州、晉城、天水、西安、拉薩、康定、濟(jì)南、青島、安陽(yáng)、關(guān)B州、洛陽(yáng)、寶雞、 徐州夏熱冬冷地區(qū)南京、蚌埠、鹽城、南通、合肥、安慶、九江、武漢、黃石、岳陽(yáng)、漢中、安康、上海、杭州、寧 波、宜昌、長(zhǎng)沙、南昌、株洲、零陵、贛州、韶關(guān)、桂林

8、、重慶、達(dá)縣、萬(wàn)州、涪陵、南充、宜賓、 成都、貴陽(yáng)、遵義、凱里、綿陽(yáng)夏熱冬暖地區(qū)福州、莆田、龍巖、梅州、興寧、英德、河池、柳州、賀州、泉州、廈門、廣州、深圳、湛江、汕 頭、?？?、南寧、北海、梧州全國(guó)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)圖確定適用規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行針對(duì)夏熱冬冷地區(qū)及浙江地區(qū)的節(jié)能設(shè)計(jì)的規(guī)范主要有夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)JGJ134-2001、浙江省標(biāo)準(zhǔn)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)DB33/1015-2003、公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50189-2005和浙江省標(biāo)準(zhǔn)公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)DB33/1036-2007。由于本工程為住宅小區(qū)，所以應(yīng)適用浙江省標(biāo)準(zhǔn)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（下簡(jiǎn)稱省標(biāo)）DB33/101

9、5-2003。公共建筑：是指辦公建筑（包括寫字樓、政府部門辦公樓等） ，商業(yè)建筑（如商場(chǎng)、金融建筑等） ，旅游建筑（如旅館飯店、娛樂(lè)場(chǎng)所等） ，科教文衛(wèi)建筑（包括文化、教育、科研、醫(yī)療、衛(wèi)生、體育建筑等） ，通訊建筑（如郵電、通信、廣播用房）以及交通用房（如機(jī)場(chǎng)、車站建筑等） 。需要注意的是，旅館、招待所、商住樓裙房部位的商鋪、古建筑和希望小學(xué)等均屬于公共建筑，但古建筑的改擴(kuò)建本著修舊如舊的原則，可以不執(zhí)行節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。浙江省公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)則對(duì)以上公共建筑按照建筑物圍能耗占全年建筑能耗的比例特征又劃分成甲、乙、丙三類。三 校核體形系數(shù)省標(biāo) 4.1.5 條規(guī)定： “條式建筑物的體形系數(shù)不應(yīng)

10、超過(guò)0.35，點(diǎn)式建筑物的體形系數(shù)不應(yīng)超過(guò) 0.40。 ”如超過(guò)則不適用本標(biāo)準(zhǔn)的熱工指標(biāo)限值，應(yīng)由建筑設(shè)計(jì)單位進(jìn)行熱工權(quán)衡判斷，重新給出熱工性能指標(biāo)限值。本工程為條式建筑，體形系數(shù)=（20+10） X 2X 50+20X 10） /10X 20X 50= 0.32 <0.35 ， 符合要求體型系數(shù)系指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的建筑體積之比。外表面積中不包括地面和不采暖樓梯間隔墻和戶門的面積。建筑體形系數(shù)越大，單位建筑面積對(duì)應(yīng)的外表面面積越大，傳熱損失就越大。體形系數(shù)的確定還與建筑造型、平面布局、采光通風(fēng)等條件相關(guān)。體形系數(shù)限值規(guī)定過(guò)小，將制約建筑師的創(chuàng)造性，可能使建筑造型

11、呆板，平面布局困難，甚至損害建筑功能。因此，如何合理地確定建筑形狀，必須考慮本地區(qū)氣候條倀，冬、夏季太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、風(fēng)環(huán)境、圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造形式等各方面的因素。應(yīng)權(quán)衡利弊，兼顧不同類型的建筑造型，盡可能減少房間的外圍護(hù)面積，使體形不要太復(fù)雜，凸凹面不要過(guò)多，以達(dá)到節(jié)能的目的。在夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)，建筑體形系數(shù)對(duì)空調(diào)和采暖能耗也有一定的影響，但由于室內(nèi)外的溫差遠(yuǎn)不如嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)大，尤其是對(duì)部分內(nèi)部發(fā)熱量很大的商場(chǎng)類建筑，還有個(gè)夜間散熱問(wèn)題，所以一般不對(duì)體形系數(shù)提出具體的要求。浙江省屬于夏熱冬冷地區(qū)，因此公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) GB50189-2005 對(duì)此沒(méi)有進(jìn)行限制，但省標(biāo)有要求。四 確定建筑朝

12、向本工程平面為矩形，主立面為南偏東20 °，因此 四個(gè)立面均位于相應(yīng)的朝向上。當(dāng)建筑平面為異形時(shí)，可按以下原則確定建筑朝向的范圍： 。北（偏東60° 至偏西60 ° ） ；東、西（東或西偏北30° 至偏南 60 ° ） ；南（偏東30° 至偏西 30 ° ）浙江地區(qū)建筑單體的朝向宜采用偏東30°至偏西15°或當(dāng)?shù)刈罴殉?，主要房間宜避開(kāi)冬季主導(dǎo)風(fēng)向的朝向和夏季最大日射的西向。五 確定窗墻面積比窗墻面積比是指每個(gè)朝向外墻面上的窗、 陽(yáng)臺(tái)門及幕墻的透明部分的總面積與所在朝向建筑的外墻面總面積之比。窗墻面積比按

13、不同朝向分別計(jì)算；本工程南（北）立面：窗墻面積比=350/20X 50=0.35東（西）立面：窗墻面積比=160/10X 50=0.32六 確定傳熱系數(shù)限值傳熱系數(shù)是指在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量。是圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)。按每個(gè)立面的外墻（包括非透明幕墻） 、外窗（包括透明幕墻） 、屋面、屋頂透明部分分別計(jì)算。同一立面上的同一類型進(jìn)行加權(quán)平均。根據(jù)以上的窗墻面積比，查省標(biāo)的表4.2.1 ，可得：北立面：傳熱系數(shù)KW 3.2;東立面：窗墻面積比過(guò)大，不符合省標(biāo)要求，應(yīng)會(huì)同建筑師重新調(diào)整立面開(kāi)窗面積，使得東立面窗墻面積比不大于3.0 ；或者采取太陽(yáng)輻射熱透過(guò)率不大于20%勺外遮陽(yáng)

14、措施，同時(shí)傳熱系數(shù)KW 3.2。西立面：傳熱系數(shù)KW 2.5;南立面：傳熱系數(shù)KW 3.2。不同朝向、不同窗墻面積比的外窗傳熱系數(shù)朝向北（偏東60°到偏西60°范圍）東（偏北30°到偏南60°范圍）西（偏北30°到偏南60°范圍）南（偏東 30°到偏 西30°范 圍）窗外環(huán)境條件冬季最冷 月室外平 均氣溫 5C冬季最冷 月室外平 均氣溫 v 5c無(wú)外遮陽(yáng) 措施有外遮陽(yáng)（其太陽(yáng) 輻射 透過(guò)率20%）無(wú)外遮陽(yáng) 措施有外遮陽(yáng) （其太陽(yáng) 輻射 透過(guò)率 20%）外窗的 傳熱系K【W(wǎng)/（m2 K）】窗墻面積比V 0.254.7

15、4.74.74.74.74.74.7窗墻面積比 0.25且V 0.304.73.23.23.23.23.24.7窗墻面積比 0.30且V 0.353.23.2一3.22.53.23.2窗墻面積比 0.35且V 0.452.52.5一2.52.52.52.5窗墻面積比 0.45且V 0.50一一一2.52.52.52.5窗墻面積比 0.50且V 0.55一一一一2.52.52.5窗墻面積比 0.55且V 0.60一一一一2.52.52.5窗墻面積比 0.60且V 0.65一一一一2.52.52.5窗墻面積比 0.65且V 0.70一一一一一2.52.5窗墻面積比 0.70且V 0.75一一一一一

16、2.5一窗墻面積比 0.75且V 0.80一一一一一2.5一七確定遮陽(yáng)系數(shù)限值現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)居住建筑門窗的遮陽(yáng)系數(shù)未作具體要求。八確定鋁門窗系統(tǒng)的型材1、隔熱材料目前節(jié)能門窗一般均選用隔熱鋁型材，中國(guó)市場(chǎng)的隔熱鋁型材有兩種形式：1）穿條式一一通過(guò)開(kāi)齒、穿條、滾壓工序，將條形隔熱材料穿入鋁合金型材穿條槽 內(nèi)，并使之被鋁合金型材牢固咬合的復(fù)合方式。幾乎所有歐洲門窗系統(tǒng)的隔熱鋁 型材都采用此方式。由于國(guó)內(nèi)的節(jié)能門窗系統(tǒng)早期基本上都來(lái)自歐洲I,因此這種 方式在目前市場(chǎng)上是主流。隔熱材料采用PA66GF25（聚酰胺66 + 25玻璃纖維）,國(guó)內(nèi)以泰諾風(fēng)保泰公司的產(chǎn)品為代表。優(yōu)點(diǎn)是市場(chǎng)占有率高，技術(shù)成熟，可方

17、便地做內(nèi)外雙色；缺點(diǎn)是單位門窗鋁型材 用量偏大。2）澆注式一一把液態(tài)隔熱材料注入鋁合金型材澆注槽內(nèi)并固化，切除鋁合金型材澆 注槽內(nèi)的臨時(shí)連接橋使之?dāng)嚅_(kāi)金屬連接，通過(guò)隔熱材料將鋁合金型材斷開(kāi)的兩部 分結(jié)合在一起的復(fù)合方式。美國(guó)的門窗隔熱鋁型材主要采用這種方式，隔熱材料 采用聚氨基甲酸乙酯，國(guó)內(nèi)以亞松公司的產(chǎn)品為代表。優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)過(guò)合理的設(shè)計(jì)，單位門窗鋁型材用量較穿條式少；缺點(diǎn)是目前可選擇的 系統(tǒng)少，需要門窗設(shè)計(jì)單位有一定的開(kāi)發(fā)能力，且做成內(nèi)外雙色難度較大。因本工程框料設(shè)計(jì)要求做成內(nèi)外雙色，故選擇穿條式隔熱型材。2、表面處理用于門窗的鋁合金型材一般采用陽(yáng)極氧化、電泳涂漆、粉末噴涂、氟碳漆噴涂進(jìn) 行表面

18、處理，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5237鋁合金建筑型材的質(zhì)量要求，表面處理層的厚度應(yīng)滿足下表的要求。鋁合金型材表面處理層的厚度品種陽(yáng)極氧化、著色電泳涂漆粉末噴涂氟碳漆噴涂厚度AA15B級(jí)40(i m 120 (1 m>30 1 m注：有特殊要求的按 GB 5237選擇。四種表面處理的比較:耐久性：陽(yáng)極氧化、電泳涂漆、氟碳漆噴好，粉末噴涂差;色彩：粉末噴涂、氟碳漆噴豐富，陽(yáng)極氧化、電泳涂漆色彩相對(duì)單一（陽(yáng)極氧化常 見(jiàn)的顏色是銀灰色和古銅色、電泳涂漆常見(jiàn)的是香檳色和仿不銹鋼色）價(jià)格：陽(yáng)極氧化、電泳涂漆、粉末噴涂?jī)r(jià)格相差不大,氟碳漆噴涂較前者高約1/3。因本工程框料灰色和白色，同時(shí)考慮造價(jià)，故鋁

19、型材表面處理選擇粉末噴涂3、窗型選擇本工程建筑設(shè)計(jì)的窗型為55系列外開(kāi)鋁門窗，根據(jù)2003年建設(shè)部全 國(guó)民用建筑設(shè)計(jì)技術(shù)措施的規(guī)定，高 層建筑嚴(yán)禁使用外平開(kāi)窗，因此建議業(yè) 主和建筑設(shè)計(jì)改為內(nèi)開(kāi)內(nèi)倒窗，型式如 下：I 1室內(nèi)、:I*112744、受力桿件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受力構(gòu)件（指參與受力和傳力的桿件）應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定，其未經(jīng)表面處理的型材最 小實(shí)測(cè)壁厚：窗應(yīng)1.4mm,組合窗拼槿管應(yīng)2.0mm ,門應(yīng)2.0mm。1）門窗構(gòu)件的荷載效應(yīng)計(jì)算應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選用風(fēng)荷載、重力荷載和地震作用的最不利組合。2）作用于外門窗上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50009建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范的有關(guān)規(guī)定按下式計(jì)算：W k

20、= 3 gz （1 s （1 z w o式中co k風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）;3 gz 陣風(fēng)系數(shù)，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50009建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范的有關(guān)規(guī)定采用；曲風(fēng)荷載體型系數(shù)，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50009建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范的有關(guān)規(guī)定采用；肥一一風(fēng)壓高度變化系數(shù)，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50009建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范的有關(guān)規(guī)定采用；3。一一基本風(fēng)壓（kN/m2）,參照本規(guī)范全省各地50年一遇的基本風(fēng)壓（kN/m2）;3）垂直于門窗平面分布的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，可按下式計(jì)算：qEk=宙 omax Gk / A式中qEk 垂直于門窗平面分布的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）作一一動(dòng)力放大系數(shù)，可取

21、5.0 ;加ax水平地震影響系數(shù)最大值，抗震設(shè)防烈度為6度時(shí)取0.04 ; 7度（峰值加速度0.1g ）時(shí)取0.08 ; 7度（峰值加速度 0.15g ）時(shí)取0.12 ; 8度（峰值加速 度 0.30g ）時(shí)取 0.24 ;Gk一一門窗（包括玻璃和窗框）的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN）2.A門囪平面面積（m）。4）門窗構(gòu)件應(yīng)根據(jù)受荷情況和支承條件采用結(jié)構(gòu)力學(xué)彈性方法計(jì)算內(nèi)力和撓度, 并應(yīng)符合下列規(guī)定：1 應(yīng)力：痣f2 撓度：u u且 u w 15mm 式中：b 截面最大應(yīng)力組合設(shè)計(jì)值；f 一一材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；u 撓度組合設(shè)計(jì)值；u一一構(gòu)件彎曲允許撓度值。當(dāng)門窗鑲嵌單層、夾層玻璃時(shí)：u二L/120;當(dāng)門

22、窗鑲嵌中空玻璃時(shí)：u二L/180。門窗構(gòu)件的撓度驗(yàn)算應(yīng)按(2)5）進(jìn)行門窗構(gòu)件、連接件承載力計(jì)算時(shí)應(yīng)（1）式,式計(jì)算：（7=1.4 （Wk+1.2 OGk+1.3 X 0.5 （Ek（ 1 ）u =u wk（2）式中：du 最大應(yīng)力組合設(shè)計(jì)值、撓度組合設(shè)計(jì)值；0Wk u Wk風(fēng)荷載產(chǎn)生的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值、撓度標(biāo)準(zhǔn)值;dGK重力荷載產(chǎn)生的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值；0EK 地震荷載產(chǎn)生的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值。注：后兩項(xiàng)可根據(jù)實(shí)際荷載情況進(jìn)行取或舍。以上是一個(gè)手算的步驟，現(xiàn)在中小企業(yè)建議都能購(gòu)買幾套結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件，目前市場(chǎng) 上常用的內(nèi)江“百科”，沈陽(yáng)“匯寶”，淄博“長(zhǎng)風(fēng)”等軟件都可以，只是幾乎每種軟件的 計(jì)算過(guò)程都有一些小瑕疵，需

23、要手工調(diào)整。下面沈陽(yáng)“匯寶”軟件的計(jì)算結(jié)果：基本參數(shù)門窗所在地區(qū)：杭州地區(qū)；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)；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B 類地形考慮。門窗承受荷載計(jì)算計(jì)算依據(jù)：按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001) 計(jì)算：w k=3 gzc zsiW)7.1.1-2GB50009-2001 2006 年版上式中：w k：作用在門窗上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);Z

24、：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：50m；3gz：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：3K(1+2 U)其中K為地面粗糙度調(diào)整系數(shù)，科A類場(chǎng)地：3gz=0.92X (1+2科f)B類場(chǎng)地：3gz=0.89X (1+2科f)C類場(chǎng)地：3gz=0.85X (1+2f)D類場(chǎng)地：3gz=0.80X (1+2f)f 為脈動(dòng)系數(shù)其中：W f=0.387 X(Z/10)其中：fi f=0.5(Z/10) -0.16其中：W f=0.734(Z/10) -0其中：W f=1.2248(Z/10)對(duì)于 B 類地形，50m高度處瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù):3 gz=0.89 X (1+2 X (0.5(Z/10) -0

25、.16 )=1.5779z：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：類場(chǎng)地：z=1.379 X(Z/10) 0.24當(dāng) Z>300m時(shí)，取 Z=300m,當(dāng) Z<5m時(shí)，取 Z=5m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； 類場(chǎng)地：=0.616 X(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：=0.318 X(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 B

26、 類地形，50m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù):z=1.000 X(Z/10) 0.32=1.6737s1：局部風(fēng)壓體型系數(shù)；驗(yàn)算圍護(hù)構(gòu)件及其連按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-2001(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)科 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 。由于大部分門窗都有開(kāi)啟，按5.3.2JGJ102-2003 條文說(shuō)明，門窗結(jié)構(gòu)一般的體型系數(shù)取 1.2( 大面區(qū)域 ) 、 2

27、.0( 轉(zhuǎn)角區(qū)域 ) 。另注：上述的局部體型系數(shù)科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10*時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)科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1吊時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)科s1(A)可按面積的對(duì)數(shù)線性插值，即：尸i(A尸 尸i(1)+ 尸1(10)- 尸i(1)logAw 0：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，杭州地區(qū)取0.00045MPa；計(jì)算桿件時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)

28、值：計(jì)算桿件時(shí)的構(gòu)件從屬面積：A=0.75 X 1.3=0.975m 2LogA=0科 s1(A尸W s1(1)+s1(10)- Q1(1)logA=1W s1=1+0.2=1.2wk= 3 gz z S1W)=1.5779 X 1.6737 X 1.2 X 0.00045=0.001426MPa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： 2 A=1.3 X 0.75=0.975mLogA=0尸1(A尸尸1(1)+ 尸1(10)- u1(1)logA =1s1=1+0.2=1.2wk= 3 gz 科 z 科 S1W3=1.5779 X 1.6737 X 1.2 X 0.00045=0

29、.001426MPa垂直于門窗平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：q EAk= 3 E a maG/A5.3.4JGJ102-2003q EAk：垂直于門窗平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);3. e：動(dòng)力放大系數(shù)，取5.0 ;OC max：水平地震影響系數(shù)最大值；G k：門窗構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (N);A ：門窗構(gòu)件的面積(mm2) ；作用效應(yīng)組合：荷載和作用效應(yīng)按下式進(jìn)行組合：S= 丫 GSGk+ W 好 vSvk+小 E 丫 ESEk5.4.1JGJ102-2003上式中：S ：作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值；S Gk：重力荷載作為永久荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；S wk、SEk：分別為風(fēng)荷載，地震作用

30、作為可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；丫 G、丫 w、YE：各效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)；Ww、We：分別為風(fēng)荷載，地震作用效應(yīng)的組合系數(shù)。上面的丫 G、丫 M 丫 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：丫 G： 1.2;風(fēng)荷載：丫 w： 1.4;地震作用：丫 E： 1.3;進(jìn)行撓度計(jì)算時(shí)；重力荷載：丫 G： 1.0；風(fēng)荷載：丫 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)3 w為1.0 ； 地震作用的組合系數(shù)3E為0.5 ；門窗豎中梃計(jì)算基本參數(shù)：1 ：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：50m；2 ：力學(xué)模型

31、：?jiǎn)慰绾?jiǎn)支梁；3 ：豎中梃跨度：H=1300mm；4 :豎中梃左受荷單元寬：W=750mm豎中梃右受荷單元寬：W2=750mm5 ：豎中梃材質(zhì)：6063-T5 ，斷熱型材；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 <HW 2<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；（2） 豎中梃在左受荷單元力作用下的受力分析：w wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）;W 1：左受荷單元寬（mm）；H ：豎中梃的跨度（mm）；q wki：在左受荷單元作用下的風(fēng)荷載線集度標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm）;q wi：在左受荷單元作用下的風(fēng)荷載線集度設(shè)計(jì)值（N/mm）

32、;q wki=w（ X W2 =0.001426 X 750/2 =0.535N/mmq wi=1.4 X qwki =1.4 X 0.535 =0.749N/mmq EAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）;3 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 ；G k：構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值（N）,（含面板和框架）；A ：門窗構(gòu)件的面積（mm2） ；q EAk= 3 E a maXG/A5.3.4JGJ102-2003=5.0 X 0.04 X0.0005=0.000iMPaq Eki：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

33、中梃的跨度（mm）；W i ：左受荷單元寬（mm）;q Ek=qEAkX W2=0.000i X 750/2 =0.038N/mmq ei：左受荷單元水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值（N/mm）;q Ei=i.3q Eki=i.3 X 0.038 =0.049N/mmq ki：左受荷單元受水平作用組合線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm）;q i：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S+0.5Se設(shè)計(jì)值組合：5.4.iJGJi02-2003q i=qwi+0.5q Ei=0.749+0.5 X 0.049 =0.774N/mm用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值：5.4.1J

34、GJ102-2003q k1=qwk1=0.535N/mmM 1：在左受荷單元力作用下的跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值(N mm)M 產(chǎn)q，H2/24 x(3-(Wi/H)2) =0.774 X 13002/24 X (3-(750/1300) 2) =145366.875N mmV 1：在左受荷單元力作用下的剪力設(shè)計(jì)值(N) ；V 1=q1H/2 X (1-W1/2/H) =0.774 X 1300/2 X (1-750/2/1300) =357.975NV 3) 豎中梃在右受荷單元力作用下的受力分析：w k：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);W 2：右受荷單元寬(mm)；H ：豎中梃的跨度(mm)；q wk2：

35、在右受荷單元作用下的風(fēng)荷載線集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm);q w2：在右受荷單元作用下的風(fēng)荷載線集度設(shè)計(jì)值(N/mm);q wk2=wA X W/2 =0.001426 X 750/2=0.535N/mmq w2=1.4 X qwk2 =1.4 X 0.535 =0.749N/mmq EAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);3 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 ；G k：構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N),(含面板和框架)；A ：門窗構(gòu)件的面積(mm2) ；q EAk= 3 E a maXG/A5.3.4JGJ1022003=5.0 X 0.0

36、4 X0.0005 =0.0001MPaq Ek2：右受荷單元水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm);W 2：左受荷單元寬(mm)；H ：豎中梃的跨度(mm)；q Ek2=qEAkX WI2 =0.0001 X 750/2 =0.038N/mmq e2：右受荷單元水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm);q E2=1.3q Ek2 =1.3 X 0.038=0.049N/mmq k2：右受荷單元受水平作用組合線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm);q 2：右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S+0.5Se設(shè)計(jì)值組合：5.4.1JGJ102-2003q 2=qw2

37、+0.5q E2 =0.749+0.5 X 0.049 =0.774N/mm用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值：5.4.1JGJ102-2003q k2=qwk2=0.535N/mmM 2：在右受荷單元力作用下的跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值(N mm)M 2=q2X H2/24 X(3-(W2/H)2)=0.774 X 13002/24 X (3-(750/1300) 2) =145366.875N mmV 2：在右受荷單元力作用下的剪力設(shè)計(jì)值(N) ；V 2=q2H/2 X (I-W2/2/H) =0.774 X 1300/2 X (1-750/2/1300) =357.975N選用豎中梃型材的截面特性：

38、選用型材號(hào)： pk55-d型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： f=90MPa型材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：t =55MPa型材彈性模量： E=70000MPa繞X軸慣性矩：I x=108040mrm繞Y軸慣性矩：I y=80170mrm繞 X 軸凈截面抵抗矩：Wnx1=4686mm3繞 X 軸凈截面抵抗矩：Wnx2=3382mm3型材凈截面面積：An=424.281mm2型材截面垂直于 X 軸腹板的截面總寬度： t=3mm型材受力面對(duì)中性軸的面積矩：Sx=3311mm3塑性發(fā)展系數(shù)：對(duì)于非鋁合金龍骨，參照 JGJ133或JGJ102規(guī)范，取1.05 ;對(duì)于鋁合金龍骨，參照最新鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50429-

39、2007 ，取 1.00 ； 此處?。貉?=1.00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：(M 1+M)/ WXWf上式中：M 1：在左受荷單元力作用下的跨中最大彎矩(N - mm);M 2：在右受荷單元力作用下的跨中最大彎矩(N - mm);W »：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3);丫：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90MPa；則：(M 1+M)/ 丫 WX=(145366.875+145366.875)/1.00/3382 =85.965MPa< 90MPa豎中梃抗彎強(qiáng)度能滿足要求。豎中梃的撓度計(jì)算：(1) 豎中梃在左受荷

40、單元力作用下的撓度計(jì)算：d f1 ：豎中梃在左受荷單元力作用下的撓度 (mm)； d f1=qk1H4/240EI X (25/8-5 X (W/2/H) 2+2X (W/2/H) 4)=0.535 X 13004/240/70000/108040 X (25/8-5 X (750/2/1300) 2+2X (750/2/1300) 4) =2.292mm(2) 豎中梃在右受荷單元力作用下的撓度計(jì)算：d f2 ：豎中梃在右受荷單元力作用下的撓度 (mm)；d f2=qk2H4/240EI X (25/8-5 X (W/2/H) 2+2X (W/2/H) 4) =0.535 X 13004/24

41、0/70000/108040 X (25/8-5 X (750/2/1300) 2+2X (750/2/1300) 4) =2.292mm(3) 豎中梃在風(fēng)荷載作用下的總體撓度： d f=df1 +df2=2.292+2.292 =4.584mm撓度的限值取桿件總長(zhǎng)的1/180 ,即7.222mm,且不應(yīng)大于15mm4.584mm & 7.222mm 4.584mm < 15mm所以，撓度滿足要求！門窗橫中梃計(jì)算基本參數(shù)：1 ：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：50m；2 ：力學(xué)模型：?jiǎn)慰绾?jiǎn)支梁；3 ：橫中梃跨度：W=1500m；m4 :橫中梃上受荷單元高：Hi=500mm橫中梃下受荷單元高：H2=1

42、300mm5 ：橫中梃材質(zhì)：6063-T5 ，斷熱型材；橫中梃受荷單元分析：（1） 橫中梃計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定：因?yàn)椋篐1 <WH 2<W所以，上受荷單元作用在橫中梃上是梯形荷載； 下受荷單元作用在橫中梃上是梯形荷載（2） 橫中梃在上受荷單元水平作用力作用下的受力分析：w k：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）;H 1：上受荷單元高（mm）；W ：橫中梃的跨度（mm）；q wk1：在上受荷單元作用下的風(fēng)荷載線集度標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm）;q w1：在上受荷單元作用下的風(fēng)荷載線集度設(shè)計(jì)值（N/mm）;q wk產(chǎn)WvkX H/2 =0.001426 X 500/2 =0.356N/mmq w1=1.4 X q

43、wk1 =1.4 X 0.356 =0.498N/mmq EAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）;3 E：動(dòng)力放大系數(shù)，取 5.0 ;E max：水平地震影響系數(shù)最大值，取 0.04 ；G k：構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值（N）,（含面板和框架）；2A ：門窗構(gòu)件的面積（mm） ；q EAk= 3 E a maXG/A5.3.4JGJ102-2003=5.0 X 0.04 X 0.0004=0.00008MPaq Ek1：上受荷單元水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm）;H 1：上受荷單元高（mm）；W ：橫中梃的跨度（mm）；q Ek1=qEAkX Hi/2 =0.00008 X

44、 500/2 =0.02N/mmq ei：上受荷單元水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值（N/mm）;q E1=1.3q Ek1=1.3 X 0.02=0.026N/mmq ki：上受荷單元受水平作用組合線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm);q 1：上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S+0.5Se設(shè)計(jì)值組合：5.4.1JGJ102-2003q 1=qw1+0.5q E1=0.498+0.5 X 0.026=0.511N/mm用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值：5.4.1JGJ102-2003q k1=qwk1 =0.356N/mmM 1：在上受荷單元力作用下的跨中最大彎矩

45、設(shè)計(jì)值(N mm)M 1=q1X W/24 X(3-(H 1/W)2) =0.511 X 15002/24 X (3-(500/1500) 2) =138395.833N mmV 1：在上受荷單元力作用下的剪力設(shè)計(jì)值(N) ；V 1=q1W/2X (1-H 1/2/W) =0.511 X 1500/2 X (1-500/2/1500) =319.375N(3) 橫中梃在下受荷單元水平作用力作用下的受力分析：w wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);H 2：下受荷單元高(mm)；W ：橫中梃的跨度(mm)；q wk2：在下受荷單元作用下的風(fēng)荷載線集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm);q w2：在下受荷單元作用下的風(fēng)荷

46、載線集度設(shè)計(jì)值(N/mm);q wk2=wwkX H/2 =0.001426 X 1300/2 =0.927N/mmq w2=1.4 X qwk2 =1.4 X 0.927 =1.298N/mmq EAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);3 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 ；G k：構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N),(含面板和框架)；A ：門窗構(gòu)件的面積(mm2) ；q EAk= 3 E a maXG/A5.3.4JGJ102-2003=5.0 X 0.04 X 0.0004 =0.00008MPaq Ek2：下受荷單元水平地震作用線

47、荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm);H 2：下受荷單元高(mm)；W ：橫中梃的跨度(mm)；q Ek2=qEAkX H2/2 =0.00008 X 1300/2=0.05N/mmq E2：下受荷單元水平地震作用線荷載集度設(shè)計(jì)值(N/mm);q E2=1.3q Ek2 =1.3 X 0.05 =0.065N/mmq k2：下受荷單元受水平作用組合線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm);q 2：下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S+0.5Se設(shè)計(jì)值組合：5.4.1JGJ102-2003q 2=qw2+0.5q E2=1.298+0.5 X 0.065 =1.3305N/m

48、m用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值：5.4.1JGJ102-2003q k2=qwk2=0.927N/mmM 2：在下受荷單元力作用下的跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值(N mm)M 2=q2>< W/24 X(3-(H 2/W)2) =1.3305 X 15002/24 X (3-(1300/1500) 2) =280513.75N mmV 2：在下受荷單元力作用下的剪力設(shè)計(jì)值(N) ；V 2=q2W/2X (1-H 2/2/W) =1.3305 X 1500/2 X (1-1300/2/1500) =565.462N(4) 橫中梃在上受荷單元自重作用力作用下的受力分析：G k：橫梁自重線荷載標(biāo)

49、準(zhǔn)值(N/mm);H 1：橫梁上分格高度(mm)；G k=0.0004 X Hi =0.0004 X 500 =0.2N/mmG ：橫梁自重線荷載設(shè)計(jì)值(N/mm) ；G=1.2G k=1.2 X0.2 =0.24N/mmM x：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計(jì)值(N - mm)W ：橫梁跨度(mm)；M x=GW2/8=0.24 X 15002/8=67500N mmV y：垂直總剪力(N):V y=1.2 X 0.0004 XWHI2 =1.2 X 0.0004 X 1500X 500/2 =180N選用橫中梃型材的截面特性：選用型材號(hào)： pk55-d型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： f=90MPa型

50、材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：t =55MPa型材彈性模量：E=70000MPa4繞 X 軸慣性矩：I x=82260mm繞Y軸慣性矩：I y=831030mrm3繞 X 軸凈截面抵抗矩：Wnx1=2375mm繞 X 軸凈截面抵抗矩：Wnx2=2326mm3繞Y軸凈截面抵抗矩：Vny1=11627mrn繞Y軸凈截面抵抗矩：Wy2=16263mrm型材凈截面面積：An=493.26mm2橫梁截面垂直于 X軸腹板的截面總寬度：tx=3mm橫梁截面垂直于 丫軸腹板的截面總寬度：ty=11.1mm型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(繞X軸)：S=2456mrm型材受力面對(duì)中性軸的面積矩(繞Y軸)：Sy=11629mrm

51、塑性發(fā)展系數(shù)：對(duì)于非鋁合金龍骨，參照 JGJ133或JGJ102規(guī)范，取1.05 ;對(duì)于鋁合金龍骨，參照最新鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50429-2007 ，取 1.00 ；此處?。貉?x=T y=1.00橫中梃的抗彎強(qiáng)度計(jì)算：按下面的公式進(jìn)行強(qiáng)度校核，應(yīng)滿足：M x/ 丫 xW<+(Mi+M)/ 丫 yWKf上式中：M i：在上受荷單元力作用下的跨中最大彎矩(N mm);M 2：在下受荷單元力作用下的跨中最大彎矩(N mm);M x：在上受荷單元自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下的跨中最大彎矩(N mm)W nx, Wy：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)；丫 X, 丫 y：塑性發(fā)展系數(shù)，按 GB

52、50429-2007,均取1.00;f ：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取90MPa；則：m x/ 丫 xWx+M/ 丫 yWy=m x/ 丫 xW+(Mi+m)/ 丫 yWy=67500/1.00/2326+(138395.833+280513.75)/1.00/11627=65.049MPa 0 90MPa橫中梃抗彎強(qiáng)度能滿足要求。橫中梃的撓度計(jì)算：(1) 橫中梃在上受荷單元力作用下的撓度計(jì)算：d f1 ：橫中梃在上受荷單元力作用下的撓度 (mm)；d f1=qk1W/240EI yX (25/8-5 X (Hi/2/W) 2+2 X (Hi/2/W) 4)=0.356 X 15004/240/7

53、0000/831030 X (25/8-5 X (500/2/1500) 2+2X (500/2/1500) 4) =0.386mm(2) 橫中梃在下受荷單元力作用下的撓度計(jì)算：d f2 ：橫中梃在下受荷單元力作用下的撓度(mm)；d f2=qk2W/240EI yX (25/8-5 X (H2/2/W) 2+2X (H2/2/W) 4)=0.927 X15004/240/70000/831030X (25/8-5 X (1300/2/1500) 2+2 X(1300/2/1500) 4)=0.759mm(3) 橫中梃在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的總體撓度：d fy =df1 +df2 =0.386+0.759=1.145mm撓度的限值取桿件總長(zhǎng)的1/180 ,即8.333mm,且不應(yīng)大于15mm3.145 mm < 8.333mm3.146 mm < 15mm所以，在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的總體撓度滿足要求！(4) 橫中梃在自重標(biāo)