节能铝合金门窗设计与加工制作(3)

=1.3³0.038 =0.049N/mm

qk1：左受荷单元受水平作用组合线荷载集度标准值(N/mm)；

q1：左受荷单元受水平作用组合线荷载集度设计值(N/mm)；

用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： 5.4.1[JGJ102-2003] q1=qw1+0.5qE1

=0.749+0.5³0.049 =0.774N/mm

用于挠度计算时，采用Sw标准值： 5.4.1[JGJ102-2003] qk1=qwk1

=0.535N/mm

M1：在左受荷单元力作用下的跨中最大弯矩设计值(N²mm)；

22

M1=q1³H/24³(3-(W1/H))

=0.774³13002/24³(3-(750/1300)2) =145366.875N²mm

V1：在左受荷单元力作用下的剪力设计值(N)； V1=q1H/2³(1-W1/2/H)

=0.774³1300/2³(1-750/2/1300) =357.975N

(3)竖中梃在右受荷单元力作用下的受力分析： wk：风荷载标准值(MPa)； W2：右受荷单元宽(mm)； H：竖中梃的跨度(mm)；

qwk2：在右受荷单元作用下的风荷载线集度标准值(N/mm)； qw2：在右受荷单元作用下的风荷载线集度设计值(N/mm)； qwk2=wk³W2/2

=0.001426³750/2 =0.535N/mm qw2=1.4³qwk2 =1.4³0.535 =0.749N/mm

qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； βE：动力放大系数，取5.0；

αmax：水平地震影响系数最大值，取0.04；

Gk：构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：门窗构件的面积(mm2)；

qEAk=βEαmaxGk/A 5.3.4[JGJ102-2003] =5.0³0.04³0.0005 =0.0001MPa

qEk2：右受荷单元水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； W2：左受荷单元宽(mm)； H：竖中梃的跨度(mm)； qEk2=qEAk³W2/2

=0.0001³750/2 =0.038N/mm

qE2：右受荷单元水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE2=1.3qEk2

=1.3³0.038 =0.049N/mm

qk2：右受荷单元受水平作用组合线荷载集度标准值(N/mm)； q2：右受荷单元受水平作用组合线荷载集度设计值(N/mm)；

用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： 5.4.1[JGJ102-2003] q2=qw2+0.5qE2

=0.749+0.5³0.049 =0.774N/mm

用于挠度计算时，采用Sw标准值： 5.4.1[JGJ102-2003] qk2=qwk2

=0.535N/mm

M2：在右受荷单元力作用下的跨中最大弯矩设计值(N²mm)；

22

M2=q2³H/24³(3-(W2/H))

22

=0.774³1300/24³(3-(750/1300)) =145366.875N²mm

V2：在右受荷单元力作用下的剪力设计值(N)； V2=q2H/2³(1-W2/2/H)

=0.774³1300/2³(1-750/2/1300) =357.975N

选用竖中梃型材的截面特性： 选用型材号：pk55-d

型材的抗弯强度设计值：f=90MPa 型材的抗剪强度设计值：τ=55MPa 型材弹性模量：E=70000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=108040mm4

4

绕Y轴惯性矩：Iy=80170mm

绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=4686mm3

3

绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=3382mm 型材净截面面积：An=424.281mm2

型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=3mm 型材受力面对中性轴的面积矩：Sx=3311mm3 塑性发展系数：

对于非铝合金龙骨，参照JGJ133或JGJ102规范,取1.05；

对于铝合金龙骨，参照最新《铝合金结构设计规范》GB 50429-2007，取1.00； 此处取：γ=1.00 竖中梃的抗弯强度计算：

按下面的公式进行强度校核，应满足： (M1+M2)/γWnx≤f 上式中：

M1：在左受荷单元力作用下的跨中最大弯矩(N²mm)； M2：在右受荷单元力作用下的跨中最大弯矩(N²mm)； Wnx：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3)； γ：塑性发展系数，取1.00；

f：型材的抗弯强度设计值，取90MPa； 则：

(M1+M2)/γWnx=(145366.875+145366.875)/1.00/3382 =85.965MPa≤90MPa 竖中梃抗弯强度能满足要求。 竖中梃的挠度计算：

(1)竖中梃在左受荷单元力作用下的挠度计算：

df1：竖中梃在左受荷单元力作用下的挠度(mm)； df1=qk1H4/240EI³(25/8-5³(W1/2/H)2+2³(W1/2/H)4)

424

=0.535³1300/240/70000/108040³(25/8-5³(750/2/1300)+2³(750/2/1300)) =2.292mm

(2)竖中梃在右受荷单元力作用下的挠度计算：

df2：竖中梃在右受荷单元力作用下的挠度(mm)；

df2=qk2H4/240EI³(25/8-5³(W2/2/H)2+2³(W2/2/H)4)

=0.535³13004/240/70000/108040³(25/8-5³(750/2/1300)2+2³(750/2/1300)4) =2.292mm

(3)竖中梃在风荷载作用下的总体挠度： df=df1+df2

=2.292+2.292 =4.584mm

挠度的限值取杆件总长的1/180，即7.222mm，且不应大于15mm。 4.584mm≤7.222mm 4.584mm≤15mm 所以，挠度满足要求！

门窗横中梃计算

基本参数：

1：计算点标高：50m；

2：力学模型：单跨简支梁； 3：横中梃跨度：W=1500mm；

4：横中梃上受荷单元高：H1=500mm；横中梃下受荷单元高：H2=1300mm； 5：横中梃材质：6063-T5，断热型材； 横中梃受荷单元分析：

(1)横中梃计算简图的确定： 因为：H1<W H2<W

所以，上受荷单元作用在横中梃上是梯形荷载； 下受荷单元作用在横中梃上是梯形荷载

(2)横中梃在上受荷单元水平作用力作用下的受力分析： wk：风荷载标准值(MPa)； H1：上受荷单元高(mm)； W：横中梃的跨度(mm)；

qwk1：在上受荷单元作用下的风荷载线集度标准值(N/mm)； qw1：在上受荷单元作用下的风荷载线集度设计值(N/mm)； qwk1=wwk³H1/2

=0.001426³500/2 =0.356N/mm qw1=1.4³qwk1 =1.4³0.356 =0.498N/mm

qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； βE：动力放大系数，取5.0；

αmax：水平地震影响系数最大值，取0.04；

Gk：构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)；

2

A：门窗构件的面积(mm)；

qEAk=βEαmaxGk/A 5.3.4[JGJ102-2003] =5.0³0.04³0.0004 =0.00008MPa

qEk1：上受荷单元水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； H1：上受荷单元高(mm)； W：横中梃的跨度(mm)； qEk1=qEAk³H1/2

=0.00008³500/2 =0.02N/mm

qE1：上受荷单元水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE1=1.3qEk1 =1.3³0.02 =0.026N/mm

qk1：上受荷单元受水平作用组合线荷载集度标准值(N/mm)； q1：上受荷单元受水平作用组合线荷载集度设计值(N/mm)；

用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： 5.4.1[JGJ102-2003] q1=qw1+0.5qE1

=0.498+0.5³0.026 =0.511N/mm

用于挠度计算时，采用Sw标准值： 5.4.1[JGJ102-2003] qk1=qwk1

=0.356N/mm

M1：在上受荷单 …… 此处隐藏：3079字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……