门窗抗风压及热工计算书（最新国家标准） - 图文

（工程名）

门 窗 计 算 书 （样例）

计 算： .

校 对： .

审 核： .

公司名称 2010年9月29日

本计算书由《晨光门窗计算书》软件协助计算

***工程名 门窗计算书

目 录

引用规范、标准及相关资料 ................................. 1 一、 门窗设计、检测规范 ................................ 1 二、 建筑设计标准、规范 ................................ 1 三、 材料标准、规范 .................................... 2 四、 相关书籍、资料 .................................... 3 五、 建筑技术文件 ...................................... 3 计算所需重要规范引述： ................................... 4 一、 地区粗糙度分类等级 ................................ 4 二、 风荷载标准值计算 .................................. 4 三、 地震荷载标准值的计算 .............................. 5 四、 永久荷载的计算 .................................... 5 五、 作用效应组合 ...................................... 5 第一种窗型 CG-01的计算 .................................. 7 一、 基本计算 .......................................... 7

1， 局部风荷载标准值的计算 ...................................... 7

2， 地震作用标准值的计算 ........................................ 8

二、 窗格3玻璃的计算 .................................. 8

1， 承载力极限状态的校核 ........................................ 8

（1） 常数k1、k2、k3、k4的计算............................... 8 （2） 作用效应的组合.......................................... 9 （3） 最大许用跨度............................................ 9 （4） 比较结果................................................ 9 2， 正常使用极限状态的校核 ...................................... 9

（1） 常数k5、k6、k7、k8的计算............................... 9 （2） 玻璃的单位厚度跨度限值[L/t]............................. 9

施工单位名称 目录第 1 页

***工程名 门窗计算书

（3） 比较结果................................................ 9 3， 防人体冲击玻璃面积的校核 .................................... 9

（1） 比较结果............................................... 10

三、 窗格2玻璃的计算 ................................. 10

1， 风荷载标准值的分配 ......................................... 10 2， 承载力极限状态的校核 ....................................... 10

（1） 常数k1、k2、k3、k4的计算.............................. 10 （2） 作用效应的组合......................................... 11 （3） 外片、内片玻璃最大许用跨度............................. 11 （4） 比较结果............................................... 11 3， 正常使用极限状态的校核 ..................................... 11

（1） 常数k5、k6、k7、k8的计算.............................. 11 （2） 外片、内片玻璃的单位厚度跨度限值[L/t]分别为：.......... 12 （3） 比较结果............................................... 12 4， 考虑防人体冲击时玻璃面积的校核 ............................. 12

四、 窗格7玻璃的计算 ................................. 12

1， 承载力极限状态的校核 ....................................... 13

（1） 常数k1、k2、k3、k4的计算.............................. 13 （2） 作用效应的组合......................................... 13 （3） 最大许用跨度........................................... 13 （4） 比较结果............................................... 13 2， 正常使用极限状态的校核 ..................................... 13

（1） 常数k5、k6、k7、k8的计算.............................. 13 （2） 玻璃的单位厚度跨度限值[L/t]............................ 13 （3） 比较结果............................................... 13 3， 防人体冲击玻璃面积的校核 ................................... 14

（1） 比较结果............................................... 14

五、 窗格6玻璃的计算 ................................. 14

1， 承载力极限状态的校核 ....................................... 14

（1） 常数k1、k2、k3、k4的计算.............................. 14 （2） 作用效应的组合......................................... 14 （3） 最大许用跨度........................................... 15 （4） 比较结果............................................... 15 2， 正常使用极限状态的校核 ..................................... 15

（1） 常数k5、k6、k7、k8的计算.............................. 15

施工单位名称 目录第 2 页

***工程名 门窗计算书

（2） 玻璃的单位厚度跨度限值[L/t]............................ 15 （3） 比较结果............................................... 15 3， 防人体冲击玻璃面积的校核 ................................... 15

（1） 比较结果............................................... 15

六、 杆件3的计算 ..................................... 16

1， 局部荷载的计算 ............................................. 17 2， 材料的选取 ................................................. 18 3， 受力分析计算 ............................................... 19 4， 抗剪强度的校核 ............................................. 20 5， 抗弯强度的校核 ............................................. 20 6， 挠度的校核 ................................................. 20

七、 杆件6的计算 ..................................... 21

1， 局部荷载的计算 ............................................. 21 2， 材料的选取 ................................................. 23 3， 受力分析计算 ............................................... 24 4， 抗剪强度的校核 ............................................. 25 5， 抗弯强度的校核 ............................................. 25 6， 挠度的校核 ................................................. 26

八、 杆件9的计算 ..................................... 26

1， 局部荷载的计算 ............................................. 26 2， 材料的选取 ................................................. 28

（1） 材料选取............................................... 28 （2） 材料性能............................................... 29 （3） 截面特性............................................... 29 3， 受力分析计算 ............................................... 30 4， 抗弯强度的校核 ............................................. 31 5， 挠度的校核 ................................................. 32

第二种窗型 CG-02的计算 ................................. 33 一、 基本计算 ......................................... 33

1， 局部风荷载标准值的计算 ..................................... 33 2， 地震作用标准值的计算 ....................................... 34

二、 窗格1玻璃的计算 ................................. 34

1， 风荷载标准值的分配 ......................................... 35 2， 承载力极限状态的校核 ....................................... 35

（1） 常数k1、k2、k3、k4的计算.............................. 35 （2） 作用效应的组合......................................... 35

施工单位名称 目录第 3 页

***工程名 门窗计算书

（3） 外片、内片玻璃最大许用跨度............................. 36 （4） 比较结果............................................... 36 3， 正常使用极限状态的校核 ..................................... 36

（1） 常数k5、k6、k7、k8的计算.............................. 36 （2） 外片、内片玻璃的单位厚度跨度限值[L/t]分别为：.......... 36 （3） 比较结果............................................... 36 4， 考虑防人体冲击时玻璃面积的校核 ............................. 37

三、 杆件1的计算 ..................................... 37

1， 局部荷载的计算 ............................................. 38 2， 材料的选取 ................................................. 39 3， 受力分析计算 ............................................... 40 4， 抗剪强度的校核 ............................................. 40 5， 抗弯强度的校核 ............................................. 41 6， 挠度的校核 ................................................. 41

施工单位名称 目录第 4 页

***工程名 门窗计算书

引用规范、标准及相关资料

一、门窗设计、检测规范

《建筑门窗术语》 《铝合金门窗》 《未增塑聚氯乙烯（PVC-U）塑料门》 《未增塑聚氯乙烯（PVC-U）塑料窗》 《推拉不锈钢窗》 《玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)窗》 《钢门窗》 《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》 《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》 《建筑门窗空气声隔声性能分级及检测方法》 《建筑外窗采光性能分级及检测方法》 《未增塑聚氯乙烯（PVC-U）塑料门窗力学性能及耐候性试验方法》 《塑料门窗工程技术规程》 《玻璃幕墙工程技术规范》 《铝合金结构设计规范》 GB/T 5823-2008 GB/T 8478-2008 JG/T 140-2005 JG/T 180-2005 JG/T41-1999 JG／T 186-2006 GB/T 20909-2007 GB/T 7106-2008 GB/T 8484-2008 GB/T 8485-2008 GB/T 11976-2002 GB/T 11793-2008 JGJ 103-2008 JGJ 102-2003 GB 50429-2007 注：由于有些标准正在制定或即将修订，故如“玻璃钢门窗”等相关的门窗标准未列其中，但在最新版的《未增塑聚氯乙烯（PVC-U）塑料门》、《未增塑聚氯乙烯（PVC-U）塑料窗》中均明确指出：“建筑外窗抗风压强度计算方法适用于各种材质的平开式及推拉式建筑外窗的抗风强度计算，也可用于四面支撑的其他开启形式的建筑外门和外窗的抗风压强度的计算。” 故，对于现尚未有标准、规范或标准、规范即将修订的的其他各种形式的门窗，本计算软件同样适用。 二、建筑设计标准、规范

《建筑结构荷载规范》 《中国地震烈度表》 《建筑抗震设计规范》 《建筑结构可靠度设计统一标准》 《公共建筑节能设计标准》 《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》 《建筑门窗工程检测技术规程》 GB 50009-2001 （2006修订版） GB/T 17742-2008 GB 50011-2001 （2008修订版） GB 50068-2001 GB 50189-2005 JGJ/T 151-2008 JGJ/T 205-2010 施工单位名称 正文第 1 页

***工程名 门窗计算书

三、材料标准、规范

《铝合金建筑型材》 《变形铝及铝合金化学成分》 《铝及铝合金轧制板材》 《建筑用隔热铝合金型材》 《建筑用硬质塑料隔热条》 《门、窗用未增塑聚氯乙烯（PVC-U）型材》 《门窗用玻璃纤维增强塑料拉挤中空型材》 《平板玻璃》 《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》 《建筑用安全玻璃》 《半钢化玻璃》 《中空玻璃》 《真空玻璃》 《镀膜玻璃》 《建筑玻璃应用技术规程》 《中空玻璃稳态U值(传热系数)的计算及测定》 《建筑门窗五金件 传动机构用执手》 《 建筑门窗五金件 合页(铰链)》 《建筑门窗五金件 传动锁闭器》 《 建筑门窗五金件 滑撑》 《建筑门窗五金件 撑挡》 《 建筑门窗五金件 滑轮》 《建筑门窗五金件 单点锁闭器》 《聚氯烯(PVC)门窗增强型钢》 《聚氯乙烯（PVC）门窗固定片》 《建筑门窗五金件 通用要求》 《建筑门窗五金件 旋压执手》 《建筑门窗五金件 插销》 《建筑门窗五金件 多点锁闭器》 《建筑门窗内平开下悬五金系统》 《冷轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量级允许偏差》 《连续热镀锌薄钢板和钢带》 《碳素结构钢》 《优质碳素结构钢》 《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》 GB 5237-2008 GB/T 3190-2008 GB/T 3880-2006 JG/T 175-2005 JG/T 174-2005 GB/T 8814-2004 JC/T 941-2004 GB 11614-2009 GB 17841-1999 GB 15763-2009 GB/T 17841-2008 GB/T 11944-2002 JC/T 1079-2008 GB/T 18915 JGJ 113-2009 GB/T 22476-2008 JG/T 124-2007 JG/T 125-2007 JG/T 126-2007 JG/T 127-2007 JG/T 128-2007 JG/T 129-2007 JG/T 130-2007 JG/T 131-2000 JG/T 132-2000 JG/T 212-2007 JG/T 213-2007 JG/T 214-2007 JG/T 215-2007 JG/T 168-2000 GB/T 708-2006 GB/T 2518-2008 GB/T 700-2006 GB/T 699-1999 GB/T 912-2008 施工单位名称 正文第 2 页

***工程名 门窗计算书

《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》 《不锈钢冷轧钢板》 《不锈钢热轧钢带》 《不锈钢热轧钢板》 GB/T 3274-2007 GB/T 3280-2007 YB/T 5090-1993 GB/T 4237-2007 四、相关书籍、资料

1、《建筑结构静力手册》（第二版） 2、《建筑幕墙与采光顶设计施工手册》 张芹 主编 3、《新编建筑幕墙技术手册》 张芹 主编 4、《建筑幕墙工程手册》 赵西安 编著 5、《材料力学》 赵志岗等 编著 6、其他相关书籍

五、建筑技术文件

建筑图纸 设计变更单 工程联络单 其余甲方及设计院下发的相关技术文件。

施工单位名称 正文第 3 页

***工程名 门窗计算书

计算所需重要规范引述：

一、地区粗糙度分类等级

按照《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）将地面粗糙度分为四类： A类：指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；

B类：指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区； C类：只有密集建筑群的城市市区；

D类：只有密集建筑群且房屋较高的城市市区。

二、风荷载标准值计算

按照《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）7.1.1之2：

Wk=βgz·μsl·μz·Wo ????7.1.1-2[GB 50009-2001] 式中符号含义：

Wk： 风荷载标准值；在有特殊要求的情况下Wk不得小于某限值，通常情况下按照《建筑玻璃应用技术规程》（JGJ 113-2009）5.1.2的要求，Wk 不得小于1000Pa的最小限值。

βgz： 高度Z处的阵风系数； μsl： 局部风荷载体型系数； μz： 风压高度变化系数；

Wo： 基本风压（Pa或N/m）。 其中：

βgz=k(1+2μf) ????7.5.1-1[GB 50009-2001] k： 地面粗糙度系数，对A、B、C、D四类地区类型分别取 0.92、0.89、0.85、0.80； μf ： 脉动系数；

1.8(α-0.16)- α

μf=0.5×0.38(Z/10)??7.5.1-1[GB 50009-2001] α: 地面粗糙度指数，对A、B、C、D四类地区类型分别取 0.12、0.16、0.22、0.30；

μz 根据地面粗糙度指数及梯度风高度，A、B、C、D四类地区类型分别 A类：μz=1.284(Z/10) 0.24 （当Z<5m时，按5m计算） B类：μz=1.000(Z/10) 0.30 （当Z<10m时，按10m计算） C类：μz=0.544(Z/10) 0.44 （当Z<15m时，按15m计算） D类：μz=0.262(Z/10) 0.60 （当Z<30m时，按30m计算） μs 风荷载体型系数依据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）7.3规定，根据建筑物的体型以及门窗所在位置来确定。

Wo 基本风压按照要求依据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的附录D.4给出的50年一遇或100年一遇的风压采用。

施工单位名称 正文第 4 页

2

***工程名 门窗计算书

三、地震荷载标准值的计算

根据《铝合金门》(GB/T 8478-2008)、《未增塑聚氯乙烯(PVC-U)塑料门》(JG/T 180-2005)、《未增塑聚氯乙烯(PVC-U)塑料窗》(JG/T 140-2005)，一般情况下门窗可不考虑地震的影响，当特殊情况下需要考虑地震对其影响时，可以只考虑垂直于门窗平面分布的水平地震作用。

根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)及参考《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ 102-2003)5.3.4条，垂直于门窗平面的分布的地震作用标准值为：

qEK=βEαmaxGk/A ????5.3.4[JGJ 102-2003] 式中：

2qEK： 垂直于门窗平面分布的水平地震作用标准值(KN/m)； βE： 动力放大系数，可取5.0； Gk： 门窗构件（包含玻璃和铝框架）的重力和在标准值(KN)； A： 门窗平面的面积； αmax： 水平地震影响系数最大值，应按下表取值。 水平地震影响系数最大值αmax 抗设防烈度 αmax 震 6度 0.04 12) 7度 0.08(0..24) 8度 0.16(09度 0.32 注：7、8、9度时括号内的数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。 四、永久荷载的计算

作用在门窗上的永久荷载一般情况下只有门窗本身的重力荷载，而在门窗的重力荷载中，又以面板（玻璃）的重力为主。 五、作用效应组合

参照《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）、《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)以及《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ 102-2003)的5.4规定，作用效应符合下列规定： 门窗构件承载力极限状态设计时， 其作用效应为： （1）、无地震作用效应组合时，按下式进行： S=ψWγW Swk+ψWγW Swk （2）、有地震作用和永久荷载组合时，应按下式进行： S=γGSGK+ψWγW Swk+ψEγE SEK 式中： S： 作用效应组合的设计值； SGK： 永久荷载效应标准值； 施工单位名称 正文第 5 页

***工程名 门窗计算书

SWK： 风荷载效应标准值； SEK： 地震作用效应标准值； γG： 永久荷载分项系数； γW： 风荷载分项系数； γE： 地震作用分项系数； ψW： 风荷载组合值系数；

ψE： 地震作用的组合值系数。

进行门窗构件承载力设计时，作用分项系数应按下列规定取值： （1）、一般情况下，永久荷载、风荷载和地震作用分项系数γG、γG、γE

应分别取1.2、1.4和1.3。一般垂直于地面安装的门窗或倾斜角度不大的门窗，计算时若需考虑永久荷载和地震作用绝大部分适用于这种情况； （2）、当永久荷载的效应起控制作用时，其分项系数γ此时参与组合的可变荷载应仅限于竖向荷载效应； （3）、当永久荷载的效应对构建有利时，其分项系数γ

G应取1.35；G

的取值不应该大于1.0。 可变作用的组合值系数应按下列规定采用： （1）、一般情况下，风荷载的组合值系数ψW 应取1.0，地震作用的组合值系数ψE应取0.5； （2）、对水平窗及框架，可不考虑地震作用效应的组合，风荷载的组合值系数ψE应取1.0（永久荷载的效应不起控制作用时）或0.6（永久荷载的效应起控制作用时）。 在对门窗构件的挠度验算时，风荷载分项系数γW和永久荷载 分项系数γG均应该取1.0，且可不考虑作用效应的组合。 综上，门窗可根据实际情况按如下几种组合选定： （1）、1.2G+1.0×1.4W+0.5×1.3 E ????① （2）、1.35G+0.6×1.4W （风荷载向下） ????② （3）、1.0G+1.6×1.4W （风荷载向上） ????③

以上工况中，G、W、E分别代表重力荷载、风荷载、地震作用标准值产生的应力或内力。

一般情况下工况（1）适合于门窗平面垂直于水平面的情况；（2）、（3）适合于屋面窗等水平布置的情况。

根据不同的情况还可以对G、W、E进行取舍，以适应不同的组合要求：如不考虑地震和永久荷载时，可分别将上式中的E、G项取值为0即可。

施工单位名称 正文第 6 页

***工程名 门窗计算书

第一种窗型CG-01的计算

一、基本计算

本工程所在地为沈阳地区，地面粗糙度类别为C类，风荷载重现期为50年，地震设防烈度为7度，本窗位于标高88m处。

本窗的窗型分格图如下图所示： =====分格图=====

杆件7窗格6杆件4窗格7杆件9杆件5杆件6杆件1窗格1窗格4窗格2杆件3窗格5杆件2窗格3杆件10门窗 CG-01杆件8

1，局部风荷载标准值的计算

μsl(1)：根据本窗在建筑上所处的位置，当从属面积A小于等于1平米时，体型系数取μsl(1) = 1.00

μsl(A)：计算具体杆件或玻璃时依据其从属面积计算确定的局部风荷载体型系数，取值分别为：

当从属面积 A ≤ 1 m2时：

μsl(A) = μsl(1) ＋ 0.2 当从属面积 A ≥ 10 m2时：

μsl(A) = 0.8μsl(1) ＋ 0.2

当从属面积 1 m 2＜ A ＜ 10 m2时：

μsl(A) = [1 － 0.2log(A)]μsl(1) ＋ 0.2

μZ：根据高度及粗糙度类别计算 μZ=0.616(Z/10)0.44=1.6040 βgzS：根据高度及粗糙度类别计算 βgz=0.85(1+2μf)

施工单位名称 正文第 7 页

***工程名 门窗计算书

其中： μf=0.5×351.8(α-0.16)×(Z/10)-α

如前述,按地面粗糙度类别α取值为0.22 将α代入上式，计算得： μf=0.455 故： βgz=1.623

W0： 基本风压。按照《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）附表D.4“全国各城市基本风压”选取，重现期为50年时，W0=550 Pa。

局部风压标准值的计算公式为：

Wk(A) = βgz·μs1(A)·μZ·W0

后续玻璃及杆件局部风压标准值将据此进行计算，且要求Wk(A)不得小于相关规定的最小限值。

2，地震作用标准值的计算

βE： 动力放大系数，取值为5.0

αmax： 水平地震影响系数最大值。7度抗震设防、设计基本加速度为0.1g时，取值为0.08。

GK/A： 按前面规范引述中含义可推导出GK/A的含义为单位门窗面积上的重力标准值，可仅取玻璃进行计算。

本窗采用厚度 t=5mm的单层玻璃。 玻璃的重力密度为： γg=25.6 KN/m3

GK/A=γg·t

=25.6×5 =128 Pa

地震作用的标准值为： qEK

qEK=βE·αmax·Gk/A =5×0.08×128 =51.200 Pa

二、窗格3玻璃的计算

本工程玻璃按照《建筑玻璃应用技术规程》(JGJ113-2009)的规定计算确定。 本窗格选用的玻璃为5 mm 钢化玻璃。 本窗格的短边为500 mm。 本窗格的长边为875 mm。

本窗格的(从属)面积为 A = 短边×长边 = 0.438 m2

按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006版) 之7.3.3

本窗格的从属面积小于等于1 m2。 故，从属面积局部风荷载标准值为：

Wk(A) = βgz·μz·μsl（A）·Wo

= βgz·μz·[μsl（1）+ 0.2]·Wo = 1.623×1.604× (1.000 + 0.2) × 550.00 = 1718.57 Pa

因为风荷载最小标准值不得小于1000 Pa，故取 Wk(A) = 1718.57 Pa。

1，承载力极限状态的校核

（1）常数k1、k2、k3、k4的计算

施工单位名称 正文第 8 页

***工程名 门窗计算书

长边与短边之比： b/a=1.750

根据b/a查《建筑玻璃应用技术规程》附录C对应表格，利用插值法得：

k1 = 4142.50 k2 = 0.6849350 k3 = -0.71120 k4 = -21.600 （2）作用效应的组合 考虑地震作用，计算强度时

荷载组合设计值： W = 1.4Wk(A) + 1.3×0.5×qEK = 1.4 × 1718.57 + 1.3×0.5×51.20 = 2439.283 Pa

（3）最大许用跨度 L = k1(W+k2)k3 + k4 = 4142.50×(2439.28/1000 + 0.6849350)-0.71120 + -21.600 = 1820.9 mm

（4）比较结果

本窗格的短边： a = 500.0 mm 小于最大许用跨度 L = 1820.88 mm 结论： 本窗格玻璃满足承载力极限状态设计要求。

2，正常使用极限状态的校核

（1）常数k5、k6、k7、k8的计算 长边与短边之比： b/a=1.750

根据b/a查《玻璃幕墙工程技术规范》附录C之表C.0.5利用插值法得：

k5 = 291.450 k6 = -0.150 k7 = -0.41490 k8 = 0.950 （2）玻璃的单位厚度跨度限值[L/t] [L/t] = k5(Wk(A)+k6) k7 + k8 = 291.450 × (1718.57/1000 + -0.150 ) -0.41490 + 0.950 = 242.75

（3）比较结果

本窗格的玻璃短边与玻璃厚度之比：

a/t = 500.0/5.0 = 100.00 a/t 小于 [L/t] = 242.75

结论： 本窗格玻璃满足正常使用极限状态设计要求。

3，防人体冲击玻璃面积的校核

考虑防人体冲击时，玻璃面积的校核按照《建筑玻璃应用技术规程》(JGJ 113-2009)7.1条执行。按照表7.1.1-1和表7.1.1-2确定：

本窗格选用的是单层钢化玻璃。 查表得：Amax = 3.000 m2

施工单位名称 正文第 9 页

***工程名 门窗计算书

该窗格的实际面积为：

A = 窗格长边×窗格短边 = 875.0 mm × 500.0 mm

2

= 0.438 m

（1）比较结果

因为 A = 0.438 m2小于 Amax = 3.000 m2

结论： 本窗格玻璃面积满足《建筑玻璃应用技术规程》防人体冲击的要求。

三、窗格2玻璃的计算

本工程玻璃按照《建筑玻璃应用技术规程》(JGJ113-2009)的规定计算确定。 本窗格选用的是：“5钢化 + 6中空层 + 5浮法”的中空玻璃。(由外至内) 本窗格的短边为1000 mm。 本窗格的长边为1500 mm。

本窗格的(从属)面积为 A = 短边×长边 = 1.500 m2

按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006版) 之7.3.3 本窗格的从属面积介于1―10 m2之间。 故，从属面积局部风荷载标准值为：

Wk(A) = βgz·μz·μsl（A）·Wo

= βgz·μz·[(1－0.2·logA)·μsl(A)＋0.2]·Wo

= 1.623 ×1.604×[(1－0.2×log1.500)×1.000 +0.2]×550.00 = 1668.14 Pa

因为风荷载最小标准值不得小于1000 Pa，故取 Wk(A) = 1668.14 Pa。

1，风荷载标准值的分配

作用在中空玻璃外片、内片上的风荷载分配系数分别为ξ1、ξ2，则：

ξ1 = 1.1·t13/(t13 + t23) = 1.1×53/(53 + 53) = 0.550

ξ2 = 1.0·t23/(t13 + t23) = 1.0×53/(53 + 53) = 0.500

外片玻璃风荷载标准值：

Wk1 = ξ1·Wk(A) = 0.550×1668.136 = 917.475 Pa

内片玻璃风荷载标准值：

Wk2 = ξ2·Wk(A) = 0.500×1668.136 = 834.068 Pa

2，承载力极限状态的校核

（1）常数k1、k2、k3、k4的计算 长边与短边之比： b/a=1.500 根据b/a查《建筑玻璃应用技术规程》附录C对应表格，利用插值法得外片、内片玻璃的各系数：

施工单位名称 正文第 10 页

***工程名 门窗计算书

外片玻璃：

k1 = 3826.20 k2 = 0.4566240 k3 = -0.64230 k4 = -38.880 内片玻璃：

k1 = 2124.10 k2 = 0.1826490 k3 = -0.64230 k4 = -38.880

（2）作用效应的组合 考虑地震作用，计算强度时

外片荷载组合设计值： W1 = 1.4Wk1 + 1.3×0.5×qEK1 = 1.4 × 917.47 + 1.3×0.5×51.20 = 1317.745 Pa

内片荷载组合设计值： W2 = 1.4Wk2 + 1.3×0.5×qEK2 = 1.4 × 834.07 + 1.3×0.5×51.20 = 1200.975 Pa

（3）外片、内片玻璃最大许用跨度 外片玻璃最大许用跨度： L1 = k1(W1+k2)k3 + k4 = 3826.20×(1317.75/1000 + 0.4566240)-0.64230 + -38.880 = 2608.4 mm

内片玻璃最大许用跨度： L2 = k1(W2+k2)k3 + k4 = 2124.10×(1200.98/1000 + 0.1826490)-0.64230 + -38.880 = 1685.4 mm

（4）比较结果

本窗格的短边： a = 1000.0 mm

外片： 短边小于外片最大许用跨度 L1 = 2608.44 mm 本窗格外片玻璃满足承载力极限状态设计要求。 内片： 短边小于内片最大许用跨度 L2 = 1685.37 mm 本窗格内片玻璃满足承载力极限状态设计要求。

3，正常使用极限状态的校核

（1）常数k5、k6、k7、k8的计算 长边与短边之比： b/a=1.500

根据b/a查《玻璃幕墙工程技术规范》附录C之表C.0.5利用插值法得：

k5 = 350.140 k6 = -0.150 k7 = -0.45030 k8 = 1.290

施工单位名称 正文第 11 页

***工程名 门窗计算书

（2）外片、内片玻璃的单位厚度跨度限值[L/t]分别为： 外片玻璃

[L/t]1 = k5（Wk1 + k6）k7 + k8 = 350.140 × (917.47/1000 + -0.150)-0.45030 + 1.290 = 395.745 内片玻璃

[L/t]2 = k5（Wk2 + k6）k7 + k8 = 350.140 × (834.07/1000 + -0.150)-0.45030 + 1.290 = 416.719 （3）比较结果

外片玻璃： 短边与玻璃厚度之比：

a/t1 = 1000.0/5.0

= 200.00 ＜ [L/t]1 = 395.74

结论： 本窗格玻璃满足正常使用极限状态设计要求。 内片玻璃： 短边与玻璃厚度之比：

a/t2 = 1000.0/5.0

= 200.00 ＜ [L/t]2 = 416.72

结论： 本窗格玻璃满足正常使用极限状态设计要求。

4，考虑防人体冲击时玻璃面积的校核

考虑防人体冲击时玻璃面积的校核按照《建筑玻璃应用技术规程》(JGJ 113-2009)7.1条执行。按照表7.1.1-1和表7.1.1-2确定。

该窗格的实际面积为：

A = 窗格长边×窗格短边 = 1500.0 mm × 1000.0 mm

2

= 1.500 m

外片玻璃：本窗格外片选用的是5mm 厚钢化玻璃。 查表得：Amax1 = 3.000 m2

内片玻璃：本窗格内片选用的是5mm 厚浮法玻璃。 查表得：Amax2 = 0.500 m2 结论：

A = 1.50 m2 ＜ Amax1 = 3.00 m2

外片玻璃满足防人体冲击规定的要求。 A = 1.50 m2 ＞ Amax2 = 0.50 m2

内片玻璃不满足防人体冲击规定的要求。

四、窗格7玻璃的计算

本工程玻璃按照《建筑玻璃应用技术规程》(JGJ113-2009)的规定计算确定。 本窗格选用的玻璃为5 mm 浮法 + 0.380mm PVB胶片 + 5 mm 浮法 的夹层玻璃

本窗格的短边为500 mm。 本窗格的长边为1500 mm。

本窗格的(从属)面积为 A = 短边×长边 = 0.750 m2

施工单位名称 正文第 12 页

***工程名 门窗计算书

按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006版) 之7.3.3

本窗格的从属面积小于等于1 m2。 故，从属面积局部风荷载标准值为：

Wk(A) = βgz·μz·μsl（A）·Wo

= βgz·μz·[μsl（1）+ 0.2]·Wo = 1.623×1.604× (1.000 + 0.2) × 550.00 = 1718.57 Pa

因为风荷载最小标准值不得小于1000 Pa，故取 Wk(A) = 1718.57 Pa。

1，承载力极限状态的校核

（1）常数k1、k2、k3、k4的计算 长边与短边之比： b/a=3.000

根据b/a查《建筑玻璃应用技术规程》附录C对应表格，利用插值法得：

k1 = 2054.70 k2 = -0.2405100 k3 = -0.48810 k4 = -28.800 （2）作用效应的组合 考虑地震作用，计算强度时

荷载组合设计值： W = 1.4Wk(A) + 1.3×0.5×qEK = 1.4 × 1718.57 + 1.3×0.5×102.40 = 2439.283 Pa

（3）最大许用跨度 L = k1(W+k2)k3 + k4 = 2054.70×(2439.28/1000 + -0.2405100)-0.48810 + -28.800 = 1369.9 mm

（4）比较结果

本窗格的短边： a = 500.0 mm 小于最大许用跨度 L = 1369.92 mm 结论： 本窗格玻璃满足承载力极限状态设计要求。

2，正常使用极限状态的校核

（1）常数k5、k6、k7、k8的计算 长边与短边之比： b/a=3.000

根据b/a查《玻璃幕墙工程技术规范》附录C之表C.0.5利用插值法得：

k5 = 204.680 k6 = -0.100 k7 = -0.33350 k8 = -0.050 （2）玻璃的单位厚度跨度限值[L/t] [L/t] = k5(Wk(A)+k6) k7 + k8 = 204.680 × (1718.57/1000 + -0.100 ) -0.33350 + -0.050 = 174.26 （3）比较结果

施工单位名称 正文第 13 页

***工程名 门窗计算书

本窗格的玻璃短边与玻璃厚度之比：

a/t = 500.0/10.0 = 50.00

a/t 小于 [L/t] = 174.26

结论： 本窗格玻璃满足正常使用极限状态设计要求。

3，防人体冲击玻璃面积的校核

本窗格选用的玻璃为5 mm 浮法 + 0.380mm PVB胶片 + 5 mm 浮法 的夹层玻璃考虑防人体冲击时，玻璃面积的校核按照《建筑玻璃应用技术规程》(JGJ 113-2009)7.1条执行。按照表7.1.1-1的夹层玻璃项目确定：

查表得：Amax = 7.000 m2 该窗格的实际面积为：

A = 窗格长边×窗格短边 = 1500.0 mm × 500.0 mm = 0.750 m2

（1）比较结果

因为 A = 0.750 m2小于 Amax = 7.000 m2

结论： 本窗格玻璃面积满足《建筑玻璃应用技术规程》防人体冲击的要求。

五、窗格6玻璃的计算

本工程玻璃按照《建筑玻璃应用技术规程》(JGJ113-2009)的规定计算确定。 本窗格选用的玻璃为6 mm 浮法 + 真空层 + 6 mm 浮法 的真空玻璃。 本窗格的短边为500 mm。 本窗格的长边为875 mm。

本窗格的(从属)面积为 A = 短边×长边 = 0.438 m2

按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006版) 之7.3.3

本窗格的从属面积小于等于1 m2。 故，从属面积局部风荷载标准值为：

Wk(A) = βgz·μz·μsl（A）·Wo

= βgz·μz·[μsl（1）+ 0.2]·Wo = 1.623×1.604× (1.000 + 0.2) × 550.00 = 1718.57 Pa

因为风荷载最小标准值不得小于1000 Pa，故取 Wk(A) = 1718.57 Pa。

1，承载力极限状态的校核

（1）常数k1、k2、k3、k4的计算 长边与短边之比： b/a=1.750

根据b/a查《建筑玻璃应用技术规程》附录C对应表格，利用插值法得：

k1 = 4626.50 k2 = 0.2313670 k3 = -0.71120 k4 = -52.200 （2）作用效应的组合 考虑地震作用，计算强度时

施工单位名称 正文第 14 页

***工程名 门窗计算书

荷载组合设计值： W = 1.4Wk(A) + 1.3×0.5×qEK = 1.4 × 1718.57 + 1.3×0.5×102.40 = 2439.283 Pa

（3）最大许用跨度 L = k1(W+k2)k3 + k4 = 4626.50×(2439.28/1000 + 0.2313670)-0.71120 + -52.200 = 2248.4 mm

（4）比较结果

本窗格的短边： a = 500.0 mm 小于最大许用跨度 L = 2248.41 mm 结论： 本窗格玻璃满足承载力极限状态设计要求。

2，正常使用极限状态的校核

（1）常数k5、k6、k7、k8的计算 长边与短边之比： b/a=1.750

根据b/a查《玻璃幕墙工程技术规范》附录C之表C.0.5利用插值法得：

k5 = 291.450 k6 = -0.150 k7 = -0.41490 k8 = 0.950 （2）玻璃的单位厚度跨度限值[L/t] [L/t] = k5(Wk(A)+k6) k7 + k8 = 291.450 × (1718.57/1000 + -0.150 ) -0.41490 + 0.950 = 242.75

（3）比较结果

本窗格的玻璃短边与玻璃厚度之比：

a/t = 500.0/12.0 = 41.67

a/t 小于 [L/t] = 242.75

结论： 本窗格玻璃满足正常使用极限状态设计要求。

3，防人体冲击玻璃面积的校核

本窗格选用的玻璃为6 mm 浮法 + 真空层 + 6 mm 浮法 的真空玻璃，考虑防人体冲击时，玻璃面积的校核按照《建筑玻璃应用技术规程》(JGJ 113-2009)7.1条执行。按照表7.1.1-1的夹层玻璃项目确定：

查表得：Amax = 4.500 m2 该窗格的实际面积为：

A = 窗格长边×窗格短边 = 875.0 mm × 500.0 mm = 0.438 m2

（1）比较结果

因为 A = 0.438 m2小于 Amax = 4.500 m2

结论： 本窗格玻璃面积满足《建筑玻璃应用技术规程》防人体冲击的要求。

施工单位名称 正文第 15 页

***工程名 门窗计算书

六、杆件3的计算

如前所述，在水平方向上，本窗受风荷载和地震作用（当不考虑地震影响时,地震作用标准值可取值为0）的共同影响，其中：

地震作用标准值： qEK = 102.400 Pa

本窗的各窗格均为规则的矩形形状,面荷载分配到各长、短边上的荷载分别为梯形荷载和三角形荷载，本窗的线荷载分布图如下图所示：

=====荷载分布图=====

杆件7窗格6Q6杆件4窗格7Q7杆件9杆件5杆件6杆件1窗格1Q1窗格4Q4窗格2Q2杆件3窗格5Q5杆件2窗格3Q3杆件10

作用于杆件上的风荷载分为梯形分布荷载、三角形分布荷载以及集中荷载。其中梯形和三角形分布荷载是风荷载通过作用于玻璃板面直接传递到当前杆件上的，而集中荷载则是其它杆件的端头通过与当前杆件相连接而将其承受的部分风荷载传递到当前杆件上的。

本计算书将当前所计算的杆件称为一级杆件，而端头与当前杆件相连接的杆件称之为二级杆件，三级、四级等杆件以此类推。同样，直接作用在于一级杆件上的梯形或三角形分布荷载称之为一级分布荷载，直接作用二级杆件上的梯形或三角形分布荷载称之为二级分布荷载，三级、四级等分布荷载以此类推。二级、三级等分布荷载都是间接作用一级杆件上的，数字级别越大其风荷载对当前杆件上的作用越间接，作用影响也越小。

作为外围护结构的门窗，计算风荷载时，当前杆件的从属面积A遵从如下计算公式：

门窗CG-01 荷载分布图施工单位名称 正文第 16 页

杆件8***工程名 门窗计算书

n杆件从属面积：（2）A=Σi=1ii-1n---- 作用与当前杆件的荷载的级别数A----当前杆件的从属面积，m22iA ----第i级荷载面积，m

1，局部荷载的计算

本杆件所承受的分级荷载情况如下：

1级杆件、1级分布荷载：

杆件3分布荷载

窗格2， 三角荷载，面积：0.25 m2 窗格3， 三角荷载，面积：0.0625 m2 窗格4， 梯形荷载，面积：0.06 m2

2级杆件、2级分布荷载：

杆件2分布荷载

窗格3， 梯形荷载，面积：0.15625 m2 窗格4， 三角荷载，面积：0.04 m2 窗格5， 三角荷载，面积：0.056406 m2

3级杆件、3级分布荷载：

杆件1分布荷载

窗格4， 梯形荷载，面积：0.06 m2 窗格5， 梯形荷载，面积：0.062344 m2

综上，各级荷载面积统计为：

1级分布荷载面积和：0.3725 2级分布荷载面积和：0.252656 3级分布荷载面积和：0.122344

依据前述杆件从属面积计算公式，本杆件的从属面积为：A = 0.5294 m2 本杆件的从属面积小于等于1 m2。 按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006版) 之7.3.3，从属面积局部风荷载标准值为：

Wk(A) = βgz·μz·μsl（A）·Wo

= βgz·μz·[μsl（1）+ 0.2]·Wo = 1.623×1.604× (1.000 + 0.2) × 550.00 = 1718.57 Pa

因为风荷载最小标准值不得小于1000 Pa，故取 Wk(A) = 1718.57 Pa。

在进行杆件强度计算时，窗所受的面荷载取值为：

q强 = 1.4Wk(A) + 0.5×1.3qEK

= 1.4×1718.574 + 0.5×1.3×102.400 = 2472.564 Pa

在进行杆件挠度计算时，窗所受的面荷载取值为：

q挠 = Wk(A)

= 1718.574 Pa

施工单位名称 正文第 17 页

***工程名 门窗计算书

当短边边长为a时，则矩形窗格梯形、三角形荷载的最大线荷载值分别为：

Q强 = q强·a/2 Q挠 = q挠·a/2

据此公式可得各窗格分配到窗格四边的最大线荷载值，计算结果如下（计算过程略）：

本窗共有7个窗格。

窗格1： 高=1500 mm， 宽=300 mm， 面积=0.450 m2

Q强 = 0.3709 N/mm， Q挠 = 0.2578 N/mm 窗格2： 高=1000 mm， 宽=1500 mm， 面积=1.500 m2

Q强 = 1.2363 N/mm， Q挠 = 0.8593 N/mm 窗格3： 高=500 mm， 宽=875 mm， 面积=0.438 m2

Q强 = 0.6181 N/mm， Q挠 = 0.4296 N/mm 窗格4： 高=500 mm， 宽=400 mm， 面积=0.200 m2

Q强 = 0.4945 N/mm， Q挠 = 0.3437 N/mm 窗格5： 高=500 mm， 宽=475 mm， 面积=0.238 m2

Q强 = 0.5872 N/mm， Q挠 = 0.4082 N/mm 窗格6： 高=500 mm， 宽=875 mm， 面积=0.438 m2

Q强 = 0.6181 N/mm， Q挠 = 0.4296 N/mm 窗格7： 高=500 mm， 宽=1500 mm， 面积=0.750 m2

Q强 = 0.6181 N/mm， Q挠 = 0.4296 N/mm

本杆件的长度为： 1000 mm。

如荷载分布图所示，相邻窗格和杆件作用于杆件3上的水平荷载分别为：

梯形荷载，共1个：

窗格4： Q强 = 0.4945 N/mm， Q挠 = 0.3437 N/mm 三角形荷载，共2个：

窗格2： Q强 = 1.2363 N/mm， Q挠 = 0.8593 N/mm 窗格3： Q强 = 0.6181 N/mm， Q挠 = 0.4296 N/mm 集中力荷载，共1个：

杆件2： P强 = 389.4287 N， P挠 = 270.6754 N

2，材料的选取

本杆件选取代号为平开中梃01的型材，型材截面如下图所示： =====型材截面图=====

平开中梃0133.6105

施工单位名称 正文第 18 页

***工程名 门窗计算书

该杆件材料的详细数据如下：

材料材质： 6063-T5

抗弯强度设计值 fw： 90 MPa 抗剪强度设计值 fj： 55 MPa 材料弹性模量值 E： 70000 MPa 材料重力密度值 γg： 28 KN/m3

杆件截面特性值，按本软件中“基本信息、工具”部份的约定，平行于窗平面的水平方向为X方向，垂直于窗平面的方向为Y方向，则：

截面面积 A： 690.69 mm2型材线密度 γl： N/mm 惯性矩 Ix： 104.72 cm4 惯性矩 Iy： 20.29 cm4

最小抗弯截面模量 Wx： 16.66 cm3 最小抗弯截面模量 Wy： 4.83 cm3 静面矩 Sx： 12.13 cm3 静面矩 Sy： 5.05 cm3

沿X轴垂直于Y轴的型材截面总壁厚 tx： 3.78 mm 沿Y轴垂直于X轴的型材截面总壁厚 ty： 3.78 mm 塑性发展系数 γ： 取值1.05

3，受力分析计算

按照简支梁模型，综合本杆件材料及其截面特性，将作用于本杆件上的各荷载通过积分法逐点计算，可得该杆件的剪力、弯矩和挠度曲线。由于计算公式及过程十分繁杂，计算过程略。

分析结果如下图所示： =====荷载分析图=====

弯矩曲线剪力曲线下端R1=656.775挠度曲线M1=0.0单位：N， N·mm上端R2=653.684M2=0.0单位：N，N·mm杆件3的剪力、弯矩及变形曲线图

经计算，结合上图分析曲线，可知：

在距原点0处有最大剪力 最大剪力 Vmax = 656.77 N 在距原点500处有最大弯矩

最大弯矩 Mmax = 238241.8 Nmm

施工单位名称 正文第 19 页

***工程名 门窗计算书

在距原点500处有最大挠度 最大挠度 dmax = 0.21 mm

4，抗剪强度的校核

剪应力校核原则：

τMax = Vmax·Sx/(Ix·tx) ≤ fj 上式中：

τMax： 最大剪应力， MPa Vmax： 最大剪力值， N Sx： 静面矩， mm3 Ix： 惯性矩， mm4

tx： 计算位置与x轴相交的总壁厚， mm fj： 材料的抗剪强度设计值， MPa 上面各项均已知，将其代入公式：

τMax = Vmax·Sx/(Ix·tx) = 656.77×12.13 / (104.72×3.78×10) = 2.01 MPa

很明显： τmax ≤ fj=55 MPa 结论： 抗剪性能满足要求！

5，抗弯强度的校核

抗弯校核原则：

σw = Mx/(γ·Wnx) ≤ fw 上式中：

σw： 弯矩最大应力， MPa

Mx： 绕截面X轴，垂直于门窗平面的最大弯矩设计值， Nmm My： 绕截面Y轴，平行于门窗平面的最大弯矩设计值， Nmm Wnx： 绕截面X轴的净截面抵抗矩，承受垂直于门窗平面的弯矩 mm3 Wny： 绕截面Y轴的净截面抵抗矩，承受平行于门窗平面的弯矩 mm3 γ： 塑性发展系数 取值为 1.05 fw： 材料的抗弯强度设计值， MPa 上面各项均已知，将其代入公式：

σw = Mx/(γ·Wnx)

= 238241.8 / (1.05×1000×16.66) = 13.62 MPa

很明显： σw ≤ fw=90 MPa 结论： 抗弯性能满足要求！

6，挠度的校核

按照相关规定，挠度校核原则为：

相对挠度： dmax ≤ L / 120 mm

绝对挠度： dmax ≤ 绝对挠度限值 = 15 mm 上式中：

dmax： 杆件在风压作用下水平方向上的最大挠度， mm

施工单位名称 正文第 20 页

***工程名 门窗计算书

L： 杆件的长度， mm

上面各项均已知，将其代入公式：

相对挠度：

dmax ≤ L /120时满足要求

dmax = 0.21 ≤ 1000 / 120 = 8.33 mm 结论： 杆件的相对挠度满足要求！ 绝对挠度：

dmax ≤ 绝对挠度限值 时满足要求 dmax = 0.21 ≤ 绝对挠度限值 = 15 mm 结论： 杆件的绝对挠度满足要求！

七、杆件6的计算

1，局部荷载的计算

本杆件所承受的分级荷载情况如下： 1级杆件、1级分布荷载：

杆件6分布荷载

窗格1， 梯形荷载，面积：0.2025 m2 窗格2， 三角荷载，面积：0.25 m2 窗格6， 三角荷载，面积：0.0625 m2

2级杆件、2级分布荷载：

杆件9分布荷载

窗格2， 梯形荷载，面积：0.5 m2 窗格4， 三角荷载，面积：0.04 m2 窗格5， 三角荷载，面积：0.056406 m2 窗格6， 梯形荷载，面积：0.15625 m2 窗格7， 梯形荷载，面积：0.3125 m2

3级杆件、3级分布荷载：

杆件1分布荷载

窗格4， 梯形荷载，面积：0.06 m2 窗格5， 梯形荷载，面积：0.062344 m2 杆件3分布荷载

窗格2， 三角荷载，面积：0.25 m2 窗格3， 三角荷载，面积：0.0625 m2 窗格4， 梯形荷载，面积：0.06 m2 杆件4分布荷载

窗格6， 三角荷载，面积：0.0625 m2 窗格7， 三角荷载，面积：0.0625 m2

4级杆件、4级分布荷载：

杆件2分布荷载

窗格3， 梯形荷载，面积：0.15625 m2 窗格4， 三角荷载，面积：0.04 m2 窗格5， 三角荷载，面积：0.056406 m2

5级杆件、5级分布荷载：

施工单位名称 正文第 21 页

***工程名 门窗计算书

杆件1分布荷载

窗格4， 梯形荷载，面积：0.06 m2 窗格5， 梯形荷载，面积：0.062344 m2

综上，各级荷载面积统计为：

1级分布荷载面积和：0.515 2级分布荷载面积和：1.065156 3级分布荷载面积和：0.619844 4级分布荷载面积和：0.252656 5级分布荷载面积和：0.122344

依据前述杆件从属面积计算公式，本杆件的从属面积为：A = 1.2418 m2 本杆件的从属面积介于1―10 m2之间。 按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006版) 之7.3.3，从属面积局部风荷载标准值为：

Wk(A) = βgz·μz·μsl（A）·Wo

= βgz·μz·[(1－0.2·logA)·μsl(A)＋0.2]·Wo

= 1.623 ×1.604×[(1－0.2×log1.242)×1.000 +0.2]×550.00 = 1691.63 Pa

因为风荷载最小标准值不得小于1000 Pa，故取 Wk(A) = 1691.63 Pa。

在进行杆件强度计算时，窗所受的面荷载取值为：

q强 = 1.4Wk(A) + 0.5×1.3qEK

= 1.4×1691.638 + 0.5×1.3×102.400 = 2434.853 Pa

在进行杆件挠度计算时，窗所受的面荷载取值为：

q挠 = Wk(A)

= 1691.638 Pa

当短边边长为a时，则矩形窗格梯形、三角形荷载的最大线荷载值分别为：

Q强 = q强·a/2 Q挠 = q挠·a/2

据此公式可得各窗格分配到窗格四边的最大线荷载值，计算结果如下（计算过程略）：

本窗共有7个窗格。

窗格1： 高=1500 mm， 宽=300 mm， 面积=0.450 m2

Q强 = 0.3652 N/mm， Q挠 = 0.2537 N/mm 窗格2： 高=1000 mm， 宽=1500 mm， 面积=1.500 m2

Q强 = 1.2174 N/mm， Q挠 = 0.8458 N/mm 窗格3： 高=500 mm， 宽=875 mm， 面积=0.438 m2

Q强 = 0.6087 N/mm， Q挠 = 0.4229 N/mm 窗格4： 高=500 mm， 宽=400 mm， 面积=0.200 m2

Q强 = 0.4870 N/mm， Q挠 = 0.3383 N/mm 窗格5： 高=500 mm， 宽=475 mm， 面积=0.238 m2

Q强 = 0.5783 N/mm， Q挠 = 0.4018 N/mm 窗格6： 高=500 mm， 宽=875 mm， 面积=0.438 m2

Q强 = 0.6087 N/mm， Q挠 = 0.4229 N/mm 窗格7： 高=500 mm， 宽=1500 mm， 面积=0.750 m2

施工单位名称 正文第 22 页

***工程名 门窗计算书

Q强 = 0.6087 N/mm， Q挠 = 0.4229 N/mm

本杆件的长度为： 1500 mm。

如荷载分布图所示，相邻窗格和杆件作用于杆件6上的水平荷载分别为：

梯形荷载，共1个：

窗格1： Q强 = 0.3652 N/mm， Q挠 = 0.2537 N/mm 三角形荷载，共2个：

窗格2： Q强 = 1.2174 N/mm， Q挠 = 0.8458 N/mm 窗格6： Q强 = 0.6087 N/mm， Q挠 = 0.4229 N/mm 集中力荷载，共1个：

杆件9： P强 = 1788.0950 N， P挠 = 1242.2970 N

2，材料的选取

本杆件选取代号为塑钢中梃01的滑动组合型材，型材截面如下图所示： =====型材截面图=====

滑动组合型材： 塑钢中梃01 该杆件材料的详细数据如下： 材料1： 钢型材

材料材质： Q235

抗弯强度设计值 fw1： 215 MPa 抗剪强度设计值 fj1： 125 MPa 材料弹性模量值 E1： 206000 MPa 材料重力密度值 γg1： 78.5 KN/m3

杆件截面特性值，按本软件中“基本信息、工具”部份的约定，平行于窗平面的水平方向为X方向，垂直于窗平面的方向为Y方向，则：

截面面积 A1： 167.03 mm2

型材线密度 γl1： 0.013112 N/mm 惯性矩 Ix1： 22523.94 mm4

最小抗弯截面模量 Wx1： 1501.59 mm3 静面矩 Sx1： 891.03 mm3

沿X轴垂直于Y轴的型材截面总壁厚 tx1： 1.5 mm 塑性发展系数 γ1： 取值1.05 荷载分配系数 K1： 0.822 材料2： 塑料型材

材料材质： 塑料型材

施工单位名称 正文第 23 页

***工程名 门窗计算书

抗弯强度设计值 fw2： 37 MPa 抗剪强度设计值 fj2： 18.5 MPa 材料弹性模量值 E2： 2200 MPa 材料重力密度值 γg2： 15 KN/m3

杆件截面特性值，按本软件中“基本信息、工具”部份的约定，平行于窗平面的水平方向为X方向，垂直于窗平面的方向为Y方向，则：

截面面积 A2： 962.66 mm2

型材线密度 γl2： 0.014440 N/mm 惯性矩 Ix2： 455458.01 mm4

最小抗弯截面模量 Wx2： 13100.71 mm3 静面矩 Sx2： 9657.35 mm3

沿X轴垂直于Y轴的型材截面总壁厚 tx2： 5 mm 塑性发展系数 γ2： 取值1.05 荷载分配系数 K2： 0.178

3，受力分析计算

按照简支梁模型，综合本杆件材料及其截面特性，将作用于本杆件上的各荷载通过积分法逐点计算，可得该杆件的剪力、弯矩和挠度曲线。由于计算公式及过程十分繁杂，计算过程略。

分析结果如下图所示： =====荷载分析图=====

弯矩曲线下端1273.7330.0挠度曲线剪力曲线上端1768.3120.0杆件6的剪力、弯矩及变形曲线图

经计算，结合上图分析曲线，可知：

在距原点1500处有最大剪力 最大剪力 Vmax = 1768.31 N

其中材料1和材料2所受的最大剪力分别为：

Vmax1 = K1·Vmax = 0.8220 × 1768.31 = 1453.551 N Vmax2 = K2·Vmax = 0.1780 × 1768.31 = 314.759 N

施工单位名称 正文第 24 页

***工程名 门窗计算书

在距原点997.5处有最大弯矩

最大弯矩 Mmax = 811965.36 Nmm

其中材料1和材料2所受的最大弯矩分别为：

Mmax1 = K1·Mmax = 0.8220 × 811965.36 = 667435.600 Nmm Mmax2 = K2·Mmax = 0.1780 × 811965.36 = 144529.800 Nmm

在距原点787.5处有最大挠度 最大挠度 dmax = 20.89 mm

4，抗剪强度的校核

剪应力校核原则：

τMax = Vmax·Sx/(Ix·tx) ≤ fj 上式中：

τMax： 最大剪应力， MPa Vmax： 最大剪力值， N Sx： 静面矩， mm3 Ix： 惯性矩， mm4

tx： 计算位置与x轴相交的总壁厚， mm fj： 材料的抗剪强度设计值， MPa

对于本杆件，滑动组合各材料的上述各项参数均已知，将其代入公式：

材料1：

τMax1 = Vmax1·Sx1/(Ix1·tx1) = 1453.551×891.03 / (22523.94×1.5) = 38.334 MPa

很明显： τmax1 ≤ fj1=125 MPa 结论： 抗剪性能满足要求！ 材料2：

τMax2 = Vmax2·Sx2/(Ix2·tx2) = 314.759×9657.35 / (455458.01×5) = 1.335 MPa

很明显： τmax2 ≤ fj2=18.5 MPa 结论： 抗剪性能满足要求！

5，抗弯强度的校核

抗弯校核原则：

σw = Mx/(γ·Wnx) ≤ fw 上式中：

施工单位名称 正文第 25 页

***工程名 门窗计算书

σw： 弯矩最大应力， MPa

Mx： 绕截面X轴，垂直于门窗平面的最大弯矩设计值， Nmm My： 绕截面Y轴，平行于门窗平面的最大弯矩设计值， Nmm Wnx： 绕截面X轴的净截面抵抗矩，承受垂直于门窗平面的弯矩 mm3 Wny： 绕截面Y轴的净截面抵抗矩，承受平行于门窗平面的弯矩 mm3 γ： 塑性发展系数 取值均为 1.05 fw： 材料的抗弯强度设计值， MPa

对于本杆件，滑动组合各材料的上述各项参数均已知，将其代入公式： 材料1：

σw1 = Mmax1/(γ1·Wx1) = 667435.548 / (1.05×1501.59) = 423.32 MPa

很明显： σw1 ＞ fw1=215 MPa 结论： 抗弯性能不满足要求！ 材料2：

σw2 = Mmax2/(γ2·Wx2) = 144529.837 / (1.05×13100.71) = 10.51 MPa

很明显： σw2 ≤ fw2=37 MPa 结论： 抗弯性能满足要求！

6，挠度的校核

按照相关规定，挠度校核原则为：

相对挠度： dmax ≤ L / 120 mm

绝对挠度： dmax ≤ 绝对挠度限值 = 15 mm 上式中：

dmax： 杆件在风压作用下水平方向上的最大挠度， mm L： 杆件的长度， mm

上面各项均已知，将其代入公式：

相对挠度：

dmax ≤ L /120时满足要求

dmax = 20.89 ＞ 1500 / 120 = 12.50 mm 结论： 杆件的相对挠度不满足要求！ 绝对挠度：

dmax ≤ 绝对挠度限值 时满足要求 dmax = 20.89 ＞ 绝对挠度限值 = 15 mm 结论： 杆件的绝对挠度不满足要求！

八、杆件9的计算

1，局部荷载的计算

本杆件所承受的分级荷载情况如下： 1级杆件、1级分布荷载：

施工单位名称 正文第 26 页

***工程名 门窗计算书

杆件9分布荷载

窗格2， 梯形荷载，面积：0.5 m2 窗格4， 三角荷载，面积：0.04 m2 窗格5， 三角荷载，面积：0.056406 m2 窗格6， 梯形荷载，面积：0.15625 m2 窗格7， 梯形荷载，面积：0.3125 m2

2级杆件、2级分布荷载：

杆件1分布荷载

窗格4， 梯形荷载，面积：0.06 m2 窗格5， 梯形荷载，面积：0.062344 m2 杆件3分布荷载

窗格2， 三角荷载，面积：0.25 m2 窗格3， 三角荷载，面积：0.0625 m2 窗格4， 梯形荷载，面积：0.06 m2 杆件4分布荷载

窗格6， 三角荷载，面积：0.0625 m2 窗格7， 三角荷载，面积：0.0625 m2

3级杆件、3级分布荷载：

杆件2分布荷载

窗格3， 梯形荷载，面积：0.15625 m2 窗格4， 三角荷载，面积：0.04 m2 窗格5， 三角荷载，面积：0.056406 m2

4级杆件、4级分布荷载：

杆件1分布荷载

窗格4， 梯形荷载，面积：0.06 m2 窗格5， 梯形荷载，面积：0.062344 m2

综上，各级荷载面积统计为：

1级分布荷载面积和：1.065156 2级分布荷载面积和：0.619844 3级分布荷载面积和：0.252656 4级分布荷载面积和：0.122344

依据前述杆件从属面积计算公式，本杆件的从属面积为：A = 1.4535 m2 本杆件的从属面积介于1―10 m2之间。 按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006版) 之7.3.3，从属面积局部风荷载标准值为：

Wk(A) = βgz·μz·μsl（A）·Wo

= βgz·μz·[(1－0.2·logA)·μsl(A)＋0.2]·Wo

= 1.623 ×1.604×[(1－0.2×log1.454)×1.000 +0.2]×550.00 = 1672.05 Pa

因为风荷载最小标准值不得小于1000 Pa，故取 Wk(A) = 1672.05 Pa。

在进行杆件强度计算时，窗所受的面荷载取值为：

q强 = 1.4Wk(A) + 0.5×1.3qEK

= 1.4×1672.051 + 0.5×1.3×102.400 = 2407.431 Pa

施工单位名称 正文第 27 页

***工程名 门窗计算书

在进行杆件挠度计算时，窗所受的面荷载取值为：

q挠 = Wk(A)

= 1672.051 Pa

当短边边长为a时，则矩形窗格梯形、三角形荷载的最大线荷载值分别为：

Q强 = q强·a/2 Q挠 = q挠·a/2

据此公式可得各窗格分配到窗格四边的最大线荷载值，计算结果如下（计算过程略）：

本窗共有7个窗格。

窗格1： 高=1500 mm， 宽=300 mm， 面积=0.450 m2

Q强 = 0.3611 N/mm， Q挠 = 0.2508 N/mm

窗格2： 高=1000 mm， 宽=1500 mm， 面积=1.500 m2

Q强 = 1.2037 N/mm， Q挠 = 0.8360 N/mm 窗格3： 高=500 mm， 宽=875 mm， 面积=0.438 m2

Q强 = 0.6019 N/mm， Q挠 = 0.4180 N/mm 窗格4： 高=500 mm， 宽=400 mm， 面积=0.200 m2

Q强 = 0.4815 N/mm， Q挠 = 0.3344 N/mm 窗格5： 高=500 mm， 宽=475 mm， 面积=0.238 m2

Q强 = 0.5718 N/mm， Q挠 = 0.3971 N/mm 窗格6： 高=500 mm， 宽=875 mm， 面积=0.438 m2

Q强 = 0.6019 N/mm， Q挠 = 0.4180 N/mm 窗格7： 高=500 mm， 宽=1500 mm， 面积=0.750 m2

Q强 = 0.6019 N/mm， Q挠 = 0.4180 N/mm

本杆件的长度为： L = 2375 mm。

如荷载分布图所示，相邻窗格和杆件作用于杆件9上的水平荷载分别为：

梯形荷载，共3个：

窗格2： Q强 = 1.2037 N/mm， Q挠 = 0.8360 N/mm 窗格6： Q强 = 0.6019 N/mm， Q挠 = 0.4180 N/mm 窗格7： Q强 = 0.6019 N/mm， Q挠 = 0.4180 N/mm 三角形荷载，共2个：

窗格4： Q强 = 0.4815 N/mm， Q挠 = 0.3344 N/mm 窗格5： Q强 = 0.5718 N/mm， Q挠 = 0.3971 N/mm 集中力荷载，共3个：

杆件1： P强 = 147.2671 N， P挠 = 102.2825 N 杆件3： P强 = 636.4645 N， P挠 = 442.0484 N 杆件4： P强 = 150.4644 N， P挠 = 104.5032 N

2，材料的选取

（1）材料选取

本杆件选取代号为中横01的隔热组合型材，型材截面如下图所示： =====型材截面图=====

施工单位名称 正文第 28 页

***工程名 门窗计算书

隔热组合型材:中横01 （2）材料性能

该杆件材料的详细数据如下： 铝合金型材：

材料材质： 6063-T5

抗弯强度设计值 fw1： 90 MPa 抗剪强度设计值 fj1： 55 MPa 材料弹性模量值 E1： 70000 MPa 材料重力密度值 γg1： 28 KN/m3 隔热条：

材料材质： PA66GF25

抗弯强度设计值 fw2： 80 MPa 材料弹性模量值 E2： 4500 MPa 材料重力密度值 γg2： 13 KN/m3 隔热型材组合后性能指标：

组合弹性值： c = 80N/mm2

组合分界面抗剪强度 T： 24 N/mm 组合弹性模量 E： 70000 N/mm2

（3）截面特性

杆件截面特性值，按本软件中“基本信息、工具”部份的约定，平行于窗平面的水平方向为X方向，垂直于窗平面的方向为Y方向，则计算结果为：

铝合金型材部分：

截面面积 A1：477.56 mm2

型材线重力密度 γl1： 0.013372 N/mm

对组合中性轴刚性惯性矩 Isx1： 150107.9461 mm4

危险边距两材料截面中性轴的距离： Ymax1 = 30.826 mm 塑性发展系数 γ1： 取值1.05 弯矩分配系数 Kxw1： 0.9911 轴力分配系数 Kn1： 0.987 其中铝合金型材第一区域：

自身型心与中性轴在Y方向上的距离： a1 = 23.55 mm 其中铝合金型材第二区域：

自身型心与中性轴在Y方向上的距离： a2 = 9.28 mm 两区域型心距： a = a1 + a2 = 32.83 mm

施工单位名称 正文第 29 页

***工程名 门窗计算书

隔热条部分：

截面面积 A2：97.56 mm2

型材线重力密度 γl2： 0.001268 N/mm

对组合中性轴刚性惯性矩 Isx2： 21051.5103 mm4

危险边距两材料截面中性轴的距离： Ymax2 = 21.526 mm 塑性发展系数 γ2： 取值1.05 弯矩分配系数 Kxw2： 0.0089 轴力分配系数 Kn2： 0.013

组合截面的主要特性参数（通过本软件的“基本工具”计算）：

组合刚性惯性矩 Isx：

Isx = Ix铝1+Ix铝2+A铝1·a1·a1+A铝2·a2·a2 = 150107.9461 mm4 刚性惯性矩组合参数υx：

υx = （A铝1·a1·a1+A铝2·a2·a21）/ Isx = 0.6871

根据本杆件的长度L，几何形状参数λx计算为：

λx·λx = c·a·a·L·L / (E·Isx·υx·(1-υx) ) = 215.2939 弹性结合作用参数Cx：

Cx = λx·λx / (π·π + λx·λx) = 0.95617 有效惯性矩的计算：

Ixef =Isx·(1 -υx) ·υx / (1-υx·Cx ) = 136928.1488 mm

上述Kxj为在材料截面危险位置处，关于中性轴X轴的与各材料弹性模量、面积、惯性矩、静及壁厚相关的剪力系数。

3，受力分析计算

按照简支梁模型，综合本杆件材料及其截面特性，将作用于本杆件上的各荷载通过积分法逐点计算，可得该杆件的剪力、弯矩和挠度曲线。由于计算公式及过程十分繁杂，计算过程略。

分析结果如下图所示：=====荷载分析图=====

弯矩曲线剪力曲线左端1767.9570.0挠度曲线右端1730.5290.0杆件9的剪力、弯矩及变形曲线图

施工单位名称 正文第 30 页

***工程名 门窗计算书

经计算，结合上图分析曲线，可知：

A： 在距原点0处有最大剪力 最大剪力 Vmax = 1767.96 N

B： 在距原点1223.13处有最大弯矩 最大弯矩 Mmax = 1219957.21 Nmm

其中材料1（铝合金型材）和材料2（隔热条）所受的最大弯矩分别为：

Mmax1 = Kwx1·Mmax = 0.9911 × 1219957.21 = 1209100.000 Nmm Mmax2 = Kwx2·Mmax = 0.0089 × 1219957.21 = 10857.620 Nmm

C： 在距原点1187.5处有最大挠度 最大挠度 dmax = 51.69 mm

4，抗弯强度的校核

抗弯校核原则：

σw = Mx / (γ·Ix / Ymax) ≤ fw 上式中：

σw： 弯矩最大应力， MPa

Mx： 绕截面中性轴X轴，垂直于门窗平面的最大弯矩设计值， Nmm My： 绕截面中性轴Y轴，平行于门窗平面的最大弯矩设计值， Nmm Ix： 绕截面X轴的惯性矩，承受垂直于门窗平面的荷载 mm4 Iy： 绕截面Y轴的惯性矩，承受平行于门窗平面的荷载 mm4 Ymax： 弯应力危险边距两材料截面中性轴的Y方向的距离 mm Xmax： 弯应力危险边距两材料截面中性轴的X方向的距离 mm γ： 塑性发展系数 取值均为 1.05 fw： 材料的抗弯强度设计值， MPa

对于本杆件，紧密组合各材料的上述各项参数均已知，将其代入公式： 材料1：

σw1 = Mx1 / (γ1·Ix1 / Ymax1) = 1209099.607 / (1.05×150107.9461 / 30.826) = 236.48 MPa

很明显： σw1 ＞ fw1=90 MPa 结论： 抗弯性能不满足要求！ 材料2：

σw2 = Mx2 / (γ2·Ix2 / Ymax2) = 10857.619 / (1.05×21051.5103 / 21.526) = 10.57 MPa

很明显： σw2 ≤ fw2=80 MPa

施工单位名称 正文第 31 页

***工程名 门窗计算书

结论： 抗弯性能满足要求！

5，挠度的校核

按照相关规定，挠度校核原则为：

相对挠度： dmax ≤ L / 120 mm

绝对挠度： dmax ≤ 绝对挠度限值 = 15 mm 上式中：

dmax： 杆件在风压作用下水平方向上的最大挠度， mm L： 杆件的长度， mm

上面各项均已知，将其代入公式：

相对挠度：

dmax ≤ L /120时满足要求

dmax = 51.69 ＞ 2375 / 120 = 19.79 mm 结论： 杆件的相对挠度不满足要求！ 绝对挠度：

dmax ≤ 绝对挠度限值 时满足要求 dmax = 51.69 ＞ 绝对挠度限值 = 15 mm 结论： 杆件的绝对挠度不满足要求！

施工单位名称 正文第 32 页

***工程名 门窗计算书

第二种窗型CG-02的计算

一、基本计算

本工程所在地为沈阳地区，地面粗糙度类别为D类，风荷载重现期为50年，地震设防烈度为7度，本窗位于标高50m处。

本窗的窗型分格图如下图所示： =====分格图=====

杆件3窗格2杆件1杆件2杆件4窗格1杆件5门窗 CG-021，局部风荷载标准值的计算

μsl(1)：根据本窗在建筑上所处的位置，当从属面积A小于等于1平米时，体型系数取μsl(1) = 1.80

μsl(A)：计算具体杆件或玻璃时依据其从属面积计算确定的局部风荷载体型系数，取值分别为：

当从属面积 A ≤ 1 m2时：

μsl(A) = μsl(1) ＋ 0.2 当从属面积 A ≥ 10 m2时：

μsl(A) = 0.8μsl(1) ＋ 0.2

当从属面积 1 m 2＜ A ＜ 10 m2时：

μsl(A) = [1 － 0.2log(A)]μsl(1) ＋ 0.2

μZ：根据高度及粗糙度类别计算 Z=0.318(Z/10)μ0.60=0.8350 βgz：根据高度及粗糙度类别计算 βgz=0.80(1+2μf)

其中： μf=0.5×351.8(α-0.16)×(Z/10)-α

如前述,按地面粗糙度类别α取值为0.30 将α代入上式，计算得： μf=0.756 故： βgz=2.009

施工单位名称 正文第 33 页

***工程名 门窗计算书

W0： 基本风压。按照《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）附表D.4“全国各城市基本风压”选取，重现期为50年时，W0=550 Pa。

局部风压标准值的计算公式为：

Wk(A) = βgz·μs1(A)·μZ·W0

后续玻璃及杆件局部风压标准值将据此进行计算，且要求Wk(A)不得小于相关规定的最小限值。

2，地震作用标准值的计算

βE： 动力放大系数，取值为5.0

αmax： 水平地震影响系数最大值。7度抗震设防、设计基本加速度为0.1g时，取值为0.08。

GK/A： 按前面规范引述中含义可推导出GK/A的含义为单位门窗面积上的重力标准值，可仅取玻璃进行计算。

本窗采用“6+6A+6”的中空玻璃 玻璃的重力密度为： γg=25.6 KN/m3

GK1/A1=γg·t1

=25.6×6 =153.600 Pa GK2/A2=γg·t2

=25.6×6

外片地震作用的标准值为： q 外片地震作用的标准值为： qEK1

qEK1=βE·αmax·Gk1/A1 =5×0.08×153.6 =61.440 Pa

内片地震作用的标准值为： qEK2

qEK2=βE·αmax·Gk2/A2 =5×0.08×153.6 =61.440 Pa qEK=qEK1 + qEK2

=61.4400 + 61.440 =122.880 Pa

二、窗格1玻璃的计算

本工程玻璃按照《建筑玻璃应用技术规程》(JGJ113-2009)的规定计算确定。 本窗格选用的是：“6钢化 + 6中空层 + 6钢化”的中空玻璃。(由外至内) 本窗格的短边为1527.549 mm。 本窗格的长边为1906.007 mm。

本窗格的(从属)面积为 A = 短边×长边 = 2.912 m2

按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006版) 之7.3.3 本窗格的从属面积介于1―10 m2之间。 故，从属面积局部风荷载标准值为：

Wk(A) = βgz·μz·μsl（A）·Wo

= βgz·μz·[(1－0.2·logA)·μsl(A)＋0.2]·Wo

= 2.009 ×0.835×[(1－0.2×log2.912)×1.800 +0.2]×550.00

施工单位名称 正文第 34 页

***工程名 门窗计算书

= 1691.29 Pa

因为风荷载最小标准值不得小于1000 Pa，故取 Wk(A) = 1691.29 Pa。

1，风荷载标准值的分配

作用在中空玻璃外片、内片上的风荷载分配系数分别为ξ1、ξ2，则：

ξ1 = 1.1·t13/(t13 + t23) = 1.1×63/(63 + 63) = 0.550

ξ2 = 1.0·t23/(t13 + t23) = 1.0×63/(63 + 63) = 0.500

外片玻璃风荷载标准值：

Wk1 = ξ1·Wk(A) = 0.550×1691.293 = 930.211 Pa

内片玻璃风荷载标准值：

Wk2 = ξ2·Wk(A) = 0.500×1691.293 = 845.646 Pa

2，承载力极限状态的校核

（1）常数k1、k2、k3、k4的计算 长边与短边之比： b/a=1.248 根据b/a查《建筑玻璃应用技术规程》附录C对应表格，利用插值法得外片、内片玻璃的各系数：

外片玻璃：

k1 = 4605.47 k2 = 0.4423849 k3 = -0.60715 k4 = -2.796 内片玻璃：

k1 = 4605.47 k2 = 0.4423849 k3 = -0.60715 k4 = -2.796

（2）作用效应的组合 考虑地震作用，计算强度时

外片荷载组合设计值： W1 = 1.4Wk1 + 1.3×0.5×qEK1 = 1.4 × 930.21 + 1.3×0.5×61.44 = 1342.231 Pa

内片荷载组合设计值： W2 = 1.4Wk2 + 1.3×0.5×qEK2 = 1.4 × 845.65 + 1.3×0.5×61.44 = 1223.841 Pa

施工单位名称 正文第 35 页

***工程名 门窗计算书

（3）外片、内片玻璃最大许用跨度 外片玻璃最大许用跨度： L1 = k1(W1+k2)k3 + k4 = 4605.47×(1342.23/1000 + 0.4423849)-0.60715 + -2.796 = 3237.2 mm

内片玻璃最大许用跨度： L2 = k1(W2+k2)k3 + k4 = 4605.47×(1223.84/1000 + 0.4423849)-0.60715 + -2.796 = 3375.1 mm

（4）比较结果

本窗格的短边： a = 1527.5 mm

外片： 短边小于外片最大许用跨度 L1 = 3237.23 mm 本窗格外片玻璃满足承载力极限状态设计要求。 内片： 短边小于内片最大许用跨度 L2 = 3375.12 mm 本窗格内片玻璃满足承载力极限状态设计要求。

3，正常使用极限状态的校核

（1）常数k5、k6、k7、k8的计算 长边与短边之比： b/a=1.248

根据b/a查《玻璃幕墙工程技术规范》附录C之表C.0.5利用插值法得：

k5 = 460.746 k6 = -0.100 k7 = -0.50240 k8 = 2.056 （2）外片、内片玻璃的单位厚度跨度限值[L/t]分别为： 外片玻璃

[L/t]1 = k5（Wk1 + k6）k7 + k8 = 460.746 × (930.21/1000 + -0.100)-0.50240 + 2.056 = 507.953 内片玻璃

[L/t]2 = k5（Wk2 + k6）k7 + k8 = 460.746 × (845.65/1000 + -0.100)-0.50240 + 2.056 = 536.007 （3）比较结果

外片玻璃： 短边与玻璃厚度之比：

a/t1 = 1527.5/6.0

= 254.59 ＜ [L/t]1 = 507.95

结论： 本窗格玻璃满足正常使用极限状态设计要求。 内片玻璃： 短边与玻璃厚度之比：

a/t2 = 1527.5/6.0

= 254.59 ＜ [L/t]2 = 536.01

结论： 本窗格玻璃满足正常使用极限状态设计要求。

施工单位名称 正文第 36 页

***工程名 门窗计算书

4，考虑防人体冲击时玻璃面积的校核

考虑防人体冲击时玻璃面积的校核按照《建筑玻璃应用技术规程》(JGJ 113-2009)7.1条执行。按照表7.1.1-1和表7.1.1-2确定。

该窗格的实际面积为：

A = 窗格长边×窗格短边 = 1906.0 mm × 1527.5 mm = 2.912 m2

外片玻璃：本窗格外片选用的是6mm 厚钢化玻璃。 查表得：Amax1 = 4.000 m2

内片玻璃：本窗格内片选用的是6mm 厚钢化玻璃。 查表得：Amax2 = 4.000 m2 结论：

A = 2.91 m2 ＜ Amax1 = 4.00 m2

外片玻璃满足防人体冲击规定的要求。 A = 2.91 m2 ＜ Amax2 = 4.00 m2

内片玻璃满足防人体冲击规定的要求。

三、杆件1的计算

如前所述，在水平方向上，本窗受风荷载和地震作用（当不考虑地震影响时,地震作用标准值可取值为0）的共同影响，其中：

地震作用标准值： qEK = 122.880 Pa

本窗的各窗格均为规则的矩形形状,面荷载分配到各长、短边上的荷载分别为梯形荷载和三角形荷载，本窗的线荷载分布图如下图所示：

杆件3窗格2杆件1杆件2杆件4窗格1杆件5门窗 CG-02 荷载分布图

作用于杆件上的风荷载分为梯形分布荷载、三角形分布荷载以及集中荷载。其中梯形和三角形分布荷载是风荷载通过作用于玻璃板面直接传递到当前杆件

施工单位名称 正文第 37 页

***工程名 门窗计算书

上的，而集中荷载则是其它杆件的端头通过与当前杆件相连接而将其承受的部分风荷载传递到当前杆件上的。

本计算书将当前所计算的杆件称为一级杆件，而端头与当前杆件相连接的杆件称之为二级杆件，三级、四级等杆件以此类推。同样，直接作用在于一级杆件上的梯形或三角形分布荷载称之为一级分布荷载，直接作用二级杆件上的梯形或三角形分布荷载称之为二级分布荷载，三级、四级等分布荷载以此类推。二级、三级等分布荷载都是间接作用一级杆件上的，数字级别越大其风荷载对当前杆件上的作用越间接，作用影响也越小。

作为外围护结构的门窗，计算风荷载时，当前杆件的从属面积A遵从如下计算公式：

杆件从属面积：（2）A=Σi=1nii-1n---- 作用与当前杆件的荷载的级别数A----当前杆件的从属面积，m22iA ----第i级荷载面积，m

1，局部荷载的计算

本杆件所承受的分级荷载情况如下：

1级杆件、1级分布荷载：

杆件1分布荷载

窗格1， 梯形荷载，面积：0.872408 m2 窗格2， 梯形荷载，面积：0.674395 m2

综上，各级荷载面积统计为：

1级分布荷载面积和：1.546803

依据前述杆件从属面积计算公式，本杆件的从属面积为：A = 1.5468 m2 本杆件的从属面积介于1―10 m2之间。 按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006版) 之7.3.3，从属面积局部风荷载标准值为：

Wk(A) = βgz·μz·μsl（A）·Wo

= βgz·μz·[(1－0.2·logA)·μsl(A)＋0.2]·Wo

= 2.009 ×0.835×[(1－0.2×log1.547)×1.800 +0.2]×550.00 = 1782.54 Pa

因为风荷载最小标准值不得小于1000 Pa，故取 Wk(A) = 1782.54 Pa。

在进行杆件强度计算时，窗所受的面荷载取值为：

q强 = 1.4Wk(A) + 0.5×1.3qEK

= 1.4×1782.539 + 0.5×1.3×122.880 = 2575.427 Pa

在进行杆件挠度计算时，窗所受的面荷载取值为：

q挠 = Wk(A)

= 1782.539 Pa

当短边边长为a时，则矩形窗格梯形、三角形荷载的最大线荷载值分别为：

Q强 = q强·a/2

施工单位名称 正文第 38 页

***工程名 门窗计算书

Q挠 = q挠·a/2

据此公式可得各窗格分配到窗格四边的最大线荷载值，计算结果如下（计算过程略）：

本窗共有2个窗格。

窗格1： 高=1527.55 mm， 宽=1906.01 mm， 面积=2.912 m2

Q强 = 1.9670 N/mm， Q挠 = 1.3615 N/mm

窗格2： 高=938.91 mm， 宽=1906.01 mm， 面积=1.790 m2

Q强 = 1.2090 N/mm， Q挠 = 0.8368 N/mm

本杆件的长度为： 1906.01 mm。

如荷载分布图所示，相邻窗格和杆件作用于杆件1上的水平荷载分别为：

梯形荷载，共2个：

窗格1： Q强 = 1.9670 N/mm， Q挠 = 1.3615 N/mm 窗格2： Q强 = 1.2090 N/mm， Q挠 = 0.8368 N/mm 三角形荷载，共0个： 集中力荷载，共0个：

2，材料的选取

本杆件选取代号为推拉上滑01的型材，型材截面如下图所示： =====型材截面图=====

推拉上滑0145.815.2

该杆件材料的详细数据如下：

材料材质： Q235

抗弯强度设计值 fw： 215 MPa 抗剪强度设计值 fj： 125 MPa 材料弹性模量值 E： 206000 MPa 材料重力密度值 γg： 78.5 KN/m3

杆件截面特性值，按本软件中“基本信息、工具”部份的约定，平行于窗平面的水平方向为X方向，垂直于窗平面的方向为Y方向，则：

截面面积 A： 345.91 mm2型材线密度 γl： 0.014440 N/mm 惯性矩 Ix： 21.38 cm4 惯性矩 Iy： 7.01 cm4

最小抗弯截面模量 Wx： 4.94 cm3 最小抗弯截面模量 Wy： 2.19 cm3 静面矩 Sx： 3.7 cm3

施工单位名称 正文第 39 页

6780.8***工程名 门窗计算书

静面矩 Sy： 2.07 cm3

沿X轴垂直于Y轴的型材截面总壁厚 tx： 2 mm 沿Y轴垂直于X轴的型材截面总壁厚 ty： 4.52 mm 塑性发展系数 γ： 取值1.05

3，受力分析计算

按照简支梁模型，综合本杆件材料及其截面特性，将作用于本杆件上的各荷载通过积分法逐点计算，可得该杆件的剪力、弯矩和挠度曲线。由于计算公式及过程十分繁杂，计算过程略。

分析结果如下图所示： =====荷载分析图=====

弯矩曲线左端1991.8380.0挠度曲线剪力曲线右端1991.8380.0杆件1的剪力、弯矩及变形曲线图经计算，结合上图分析曲线，可知：

在距原点1906.01处有最大剪力 最大剪力 Vmax = 1991.84 N 在距原点953处有最大弯矩

最大弯矩 Mmax = 1206629.68 Nmm 在距原点953处有最大挠度 最大挠度 dmax = 6.99 mm

4，抗剪强度的校核

剪应力校核原则：

τMax = Vmax·Sx/(Ix·tx) ≤ fj 上式中：

τMax： 最大剪应力， MPa Vmax： 最大剪力值， N Sx： 静面矩， mm3 Ix： 惯性矩， mm4

tx： 计算位置与x轴相交的总壁厚， mm fj： 材料的抗剪强度设计值， MPa 上面各项均已知，将其代入公式：

施工单位名称 正文第 40 页

***工程名 门窗计算书

τMax = Vmax·Sx/(Ix·tx) = 1991.84×3.7 / (21.38×2×10) = 17.24 MPa

很明显： τmax ≤ fj=125 MPa 结论： 抗剪性能满足要求！

5，抗弯强度的校核

抗弯校核原则：

σw = Mx/(γ·Wnx) ≤ fw 上式中：

σw： 弯矩最大应力， MPa

Mx： 绕截面X轴，垂直于门窗平面的最大弯矩设计值， Nmm My： 绕截面Y轴，平行于门窗平面的最大弯矩设计值， Nmm Wnx： 绕截面X轴的净截面抵抗矩，承受垂直于门窗平面的弯矩 mm3 Wny： 绕截面Y轴的净截面抵抗矩，承受平行于门窗平面的弯矩 mm3 γ： 塑性发展系数 取值为 1.05 fw： 材料的抗弯强度设计值， MPa 上面各项均已知，将其代入公式：

σw = Mx/(γ·Wnx)

= 1206629.68 / (1.05×1000×4.94) = 232.63 MPa

很明显： σw ＞ fw=215 MPa 结论： 抗弯性能不满足要求！

6，挠度的校核

按照相关规定，挠度校核原则为：

相对挠度： dmax ≤ L / 120 mm

绝对挠度： dmax ≤ 绝对挠度限值 = 15 mm 上式中：

dmax： 杆件在风压作用下水平方向上的最大挠度， mm L： 杆件的长度， mm

上面各项均已知，将其代入公式：

相对挠度：

dmax ≤ L /120时满足要求

dmax = 6.99 ≤ 1906.01 / 120 = 15.88 mm 结论： 杆件的相对挠度满足要求！ 绝对挠度：

dmax ≤ 绝对挠度限值 时满足要求 dmax = 6.99 ≤ 绝对挠度限值 = 15 mm 结论： 杆件的绝对挠度满足要求！

施工单位名称 正文第 41 页

***工程名 门窗计算书

τMax = Vmax·Sx/(Ix·tx) = 1991.84×3.7 / (21.38×2×10) = 17.24 MPa

很明显： τmax ≤ fj=125 MPa 结论： 抗剪性能满足要求！

5，抗弯强度的校核

抗弯校核原则：

σw = Mx/(γ·Wnx) ≤ fw 上式中：

σw： 弯矩最大应力， MPa

Mx： 绕截面X轴，垂直于门窗平面的最大弯矩设计值， Nmm My： 绕截面Y轴，平行于门窗平面的最大弯矩设计值， Nmm Wnx： 绕截面X轴的净截面抵抗矩，承受垂直于门窗平面的弯矩 mm3 Wny： 绕截面Y轴的净截面抵抗矩，承受平行于门窗平面的弯矩 mm3 γ： 塑性发展系数 取值为 1.05 fw： 材料的抗弯强度设计值， MPa 上面各项均已知，将其代入公式：

σw = Mx/(γ·Wnx)

= 1206629.68 / (1.05×1000×4.94) = 232.63 MPa

很明显： σw ＞ fw=215 MPa 结论： 抗弯性能不满足要求！

6，挠度的校核

按照相关规定，挠度校核原则为：

相对挠度： dmax ≤ L / 120 mm

绝对挠度： dmax ≤ 绝对挠度限值 = 15 mm 上式中：

dmax： 杆件在风压作用下水平方向上的最大挠度， mm L： 杆件的长度， mm

上面各项均已知，将其代入公式：

相对挠度：

dmax ≤ L /120时满足要求

dmax = 6.99 ≤ 1906.01 / 120 = 15.88 mm 结论： 杆件的相对挠度满足要求！ 绝对挠度：

dmax ≤ 绝对挠度限值 时满足要求 dmax = 6.99 ≤ 绝对挠度限值 = 15 mm 结论： 杆件的绝对挠度满足要求！

施工单位名称 正文第 41 页

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/yrdr.html