塑钢门窗计算手册

塑钢门窗计算手册文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）

门窗计算书

一．工程概况

1.工程名称：

2.工程项目：塑钢门窗

3.受力分析：对门窗而言，风荷载的力学传递途径为：玻璃将所受风压传至门窗的主受力构件，在由其两端传至与建筑物主体相连的窗框，由具有足够强度的墙体承受，所以主受力构件的强度和刚度对于门窗能否保证良好功能起决定作用。由于窗框四边框与墙体直接连接而获得强度，因而不做计算，只有门窗内部竖向或横向杆件所受的风荷载是由其两端传至墙体，是主受力杆件。下面就依据<<玻璃幕墙工程技术规范>>(JGJ102-2003)、<<建筑外窗抗风压性能分级及其检测方法>>（GB/T7106-2002）,<<未增塑聚氯乙烯（PVC-U）塑料窗>>（JG/T140-2005）选择典型窗型做竖向、横向杆件及玻璃的校核计算（见附图，阴影部分为杆件的受力面积）。

4.参数选择：门窗计算高度：H=60米；对门窗而言，抗震设计可不考虑；竖向杆件高度：Hm=4m；横向中挺分格宽度：Bm=1.3m；沈阳地区50年一遇基本风压值：W0=0.55KN/m2；地面粗糙度：B类；需校核的中空玻璃形式：5+9A+4+6A+5中空玻璃。

二．计算杆件几何数据

对塑钢门窗而言，塑料型材其弹性模量可忽略为零，可不做计算，其强度及刚度的获得完全来自于内衬的增强型钢和增强钢板。对本工程，拼樘处钢板规格为100mmX10mm。

1.钢带材料：碳素结构钢Q235，强度设计值：215N/mm,

弹性模量：E=2.1X105N/mm2

2.竖向及横向杆件截面参数：见附图

三．竖杆件计算

1.重力荷载

2.风荷载标准值(依据建筑结构荷载规范GB50009-2001) Wk=βgz·μs·μz·W0

式中Wk—作用于窗上的风荷载标准值（KN/m2）

βgz—围护结构阵风系数,地面粗糙度按B类，查表得: 60米时βgz=1.56

μs—体型系数,查图取0.8

μz一风压高度变化系数,地面粗糙度按B类，查表得: 60米时μz=1.77

W0一基本风压,取0.55KN/m2（按沈阳地区50年一遇）3.地震作用

SE=βE·αmax·G

式中：SE—水平地震作用

βE一动力放大系数,取3.0

αmax一地震影响系数最大值，8度设防取0.16

G一结构重量

4.组合效应

荷载组合效应按下式计算

S=γG·G+ψw·γw·Wk+ψE·γE·SE

式中：S一荷载效应组合设计值

G一重力荷载产生的效应值

Wk一风荷载（雪荷载）作用效应SE一地震作用效应

γG、γw、γE一分别为重力荷载、风荷载、地震作用的分项系数

ψw、ψE一分别为风荷载、地震作用的组合系数

A强度计算时

分项系数组合系数重力荷载γG取1.2风荷载γw取1.4ψw取1.0地震作用γE取1.3ψE取0.6

B刚度计算时

分项系数组合系数

重力荷载γG取1.0

风荷载γw取1.0ψw取1.0地震作用γE取1.0ψE取0.6 5.材料特性

碳素结构钢Q235

弹性模量E=2.1X105N/mm2

强度设计值fa=215N/mm2

6.荷载计算

6.1风荷载标准值

Wk=βgz·μs·μz·W0

=1.56×0.8×1.77×0.55=1.21KN/m2

取W2k=1.21KN/m

地震作用取SE=0

6.2竖向杆件强度计算时最大线荷载

工况：重力荷载+风荷载+地震作用(G+W+S)

qy=(1.4Wk+0.6×1.3×0)Bd

Bd-竖中挺受力面积与竖中挺杆件长度之比

Bd=(1.05×4-0.4×0.4-0.65×0.65)/4=0.90m qy=(1.4×1.21+0.6×1.3×0)×0.90=1.52KN/m 按单跨简支梁模型计算,竖框所受的最大弯矩为Mmax=q2y×L/8

式中L一竖向杆件长度

Mmax=0.91X42/8=1.82KNm

6.3竖向中挺刚度计算时最大线荷载

工况：重力荷载+风荷载+地震作用(G+W+S)

qy=(1.0Wk+0.6×0)Bd

qy=(1.0×1.21+0.6×0)×0.90=1.09KN/m

6.4强度校核

竖向杆件为压弯构件，承载力应满足下式要求N/A+Mmax/（r*W）≤fa

式中：N一竖框所受轴力N,N=γG×G

A一竖框截面积mm2

r一塑性发展系数,取1.05

W一当量抵抗矩mm3

fa一Q235钢材的强度设计值,取215.0N/mm2

竖向杆件所受应力

N/A+Mmax/（r*W）

=95.97N/mm2＜fa=215.0N/mm2满足要求

6.5刚度校核

当玻璃采用中空玻璃时受力杆件挠度值＜L/180，且最大挠度值不大于20mm f=5q4yL/384EIx=(5X1.09X44/384X21X104X170.72)X105

=0.010m=10mm＜L/180=22mm满足要求

四.横中挺计算

工况：自重+风荷载+地震作用(G+W+S)

门窗按标高30m计算

1.重力荷载

G=LB(t1+t2)γ玻1.2=1.3×1.15×0.014×25.6×1.2=0.645KN

2.风荷载标准值

Wk=1.56×0.8×1.77×0.55=1.21KN/m2