门窗抗风压及热工计算书(最新国家标准)

（工程名）
门窗计算书（样例）
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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................ 错误！未定义书签。

一、门窗设计、检测规范 ............... 错误！未定义书签。

二、建筑设计标准、规范 ............... 错误！未定义书签。

三、材料标准、规范 ................... 错误！未定义书签。

四、相关书籍、资料 ................... 错误！未定义书签。

五、建筑技术文件 ..................... 错误！未定义书签。

计算所需重要规范引述：.................. 错误！未定义书签。

一、地区粗糙度分类等级 ............... 错误！未定义书签。

二、风荷载标准值计算 ................. 错误！未定义书签。

三、地震荷载标准值的计算 ............. 错误！未定义书签。

四、永久荷载的计算 ................... 错误！未定义书签。

五、作用效应组合 ..................... 错误！未定义书签。

第一种窗型 CG-01的计算................. 错误！未定义书签。

一、基本计算......................... 错误！未定义书签。

1，局部风荷载标准值的计算..................... 错误！未定义书签。

2，地震作用标准值的计算....................... 错误！未定义书签。

二、窗格3玻璃的计算 ................. 错误！未定义书签。

1，承载力极限状态的校核....................... 错误！未定义书签。

（1）常数k1、k2、k3、k4的计算.............. 错误！未定义书签。

（2）作用效应的组合......................... 错误！未定义书签。

（3）最大许用跨度........................... 错误！未定义书签。

（4）比较结果............................... 错误！未定义书签。

2，正常使用极限状态的校核..................... 错误！未定义书签。

（1）常数k5、k6、k7、k8的计算.............. 错误！未定义书签。

（2）玻璃的单位厚度跨度限值[L/t]............ 错误！未定义书签。

施工单位名称目录第1 页
（3）比较结果............................... 错误！未定义书签。

3，防人体冲击玻璃面积的校核................... 错误！未定义书签。

（1）比较结果............................... 错误！未定义书签。

三、窗格2玻璃的计算 ................. 错误！未定义书签。

1，风荷载标准值的分配......................... 错误！未定义书签。

2，承载力极限状态的校核....................... 错误！未定义书签。

（1）常数k1、k2、k3、k4的计算.............. 错误！未定义书签。

（2）作用效应的组合......................... 错误！未定义书签。

（3）外片、内片玻璃最大许用跨度............. 错误！未定义书签。

（4）比较结果............................... 错误！未定义书签。

3，正常使用极限状态的校核..................... 错误！未定义书签。

（1）常数k5、k6、k7、k8的计算.............. 错误！未定义书签。

（2）外片、内片玻璃的单位厚度跨度限值[L/t]分别为：错误！未定义书签。

（3）比较结果............................... 错误！未定义书签。

4，考虑防人体冲击时玻璃面积的校核............. 错误！未定义书签。

四、窗格7玻璃的计算 ................. 错误！未定义书签。

1，承载力极限状态的校核....................... 错误！未定义书签。

（1）常数k1、k2、k3、k4的计算.............. 错误！未定义书签。

（2）作用效应的组合......................... 错误！未定义书签。

（3）最大许用跨度........................... 错误！未定义书签。

（4）比较结果............................... 错误！未定义书签。

2，正常使用极限状态的校核..................... 错误！未定义书签。

（1）常数k5、k6、k7、k8的计算.............. 错误！未定义书签。

（2）玻璃的单位厚度跨度限值[L/t]............ 错误！未定义书签。

（3）比较结果............................... 错误！未定义书签。

3，防人体冲击玻璃面积的校核................... 错误！未定义书签。

（1）比较结果............................... 错误！未定义书签。

五、窗格6玻璃的计算 ................. 错误！未定义书签。

1，承载力极限状态的校核....................... 错误！未定义书签。

（1）常数k1、k2、k3、k4的计算.............. 错误！未定义书签。

（2）作用效应的组合......................... 错误！未定义书签。

（3）最大许用跨度........................... 错误！未定义书签。

（4）比较结果............................... 错误！未定义书签。

***工程名门窗计算书
2，正常使用极限状态的校核..................... 错误！未定义书签。

（1）常数k5、k6、k7、k8的计算.............. 错误！未定义书签。

（2）玻璃的单位厚度跨度限值[L/t]............ 错误！未定义书签。

（3）比较结果............................... 错误！未定义书签。

3，防人体冲击玻璃面积的校核................... 错误！未定义书签。

（1）比较结果............................... 错误！未定义书签。

六、杆件3的计算 ..................... 错误！未定义书签。

1，局部荷载的计算............................. 错误！未定义书签。

2，材料的选取................................. 错误！未定义书签。

3，受力分析计算............................... 错误！未定义书签。

4，抗剪强度的校核............................. 错误！未定义书签。

5，抗弯强度的校核............................. 错误！未定义书签。

6，挠度的校核................................. 错误！未定义书签。

七、杆件6的计算 ..................... 错误！未定义书签。

1，局部荷载的计算............................. 错误！未定义书签。

2，材料的选取................................. 错误！未定义书签。

3，受力分析计算............................... 错误！未定义书签。

4，抗剪强度的校核............................. 错误！未定义书签。

5，抗弯强度的校核............................. 错误！未定义书签。

6，挠度的校核................................. 错误！未定义书签。

八、杆件9的计算 ..................... 错误！未定义书签。

1，局部荷载的计算............................. 错误！未定义书签。

2，材料的选取................................. 错误！未定义书签。

（1）材料选取............................... 错误！未定义书签。

（2）材料性能............................... 错误！未定义书签。

（3）截面特性............................... 错误！未定义书签。

3，受力分析计算............................... 错误！未定义书签。

4，抗弯强度的校核............................. 错误！未定义书签。

5，挠度的校核................................. 错误！未定义书签。

第二种窗型 CG-02的计算................. 错误！未定义书签。

一、基本计算......................... 错误！未定义书签。

1，局部风荷载标准值的计算..................... 错误！未定义书签。

2，地震作用标准值的计算....................... 错误！未定义书签。

二、窗格1玻璃的计算 ................. 错误！未定义书签。

施工单位名称目录第3 页
1，风荷载标准值的分配......................... 错误！未定义书签。

2，承载力极限状态的校核....................... 错误！未定义书签。

（1）常数k1、k2、k3、k4的计算.............. 错误！未定义书签。

（2）作用效应的组合......................... 错误！未定义书签。

（3）外片、内片玻璃最大许用跨度............. 错误！未定义书签。

（4）比较结果............................... 错误！未定义书签。

3，正常使用极限状态的校核..................... 错误！未定义书签。

（1）常数k5、k6、k7、k8的计算.............. 错误！未定义书签。

（2）外片、内片玻璃的单位厚度跨度限值[L/t]分别为：错误！未定义
书签。

（3）比较结果............................... 错误！未定义书签。

4，考虑防人体冲击时玻璃面积的校核............. 错误！未定义书签。

三、杆件1的计算 ..................... 错误！未定义书签。

1，局部荷载的计算............................. 错误！未定义书签。

2，材料的选取................................. 错误！未定义书签。

3，受力分析计算............................... 错误！未定义书签。

4，抗剪强度的校核............................. 错误！未定义书签。

5，抗弯强度的校核............................. 错误！未定义书签。

6，挠度的校核................................. 错误！未定义书签。

***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
二、建筑设计标准、规范
施工单位名称正文第 1 页
三、材料标准、规范
***工程名门窗计算书
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
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/m2）。

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；
μf=0.5×0.381.8(α-0.16)(Z/10)- α……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。

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：q EK=βEαmax G k/A …………5.3.4[JGJ 102-2003]
式中：
q EK：垂直于门窗平面分布的水平地震作用标准值(KN/m2)；
βE：动力放大系数，可取5.0；
G k：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。

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=γG S GK+ψWγW Swk+ψEγE S EK
式中：S：作用效应组合的设计值；
S GK：永久荷载效应标准值；
S WK：风荷载效应标准值；
S EK：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γG应取1.35；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γG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。

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=====
门窗 CG-01
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)
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。

G K/A：按前面规范引述中含义可推导出G K/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
G K/A=γg·t
=25.6×5
=128 Pa
地震作用的标准值为：q EK
q EK=βE·αmax·G k/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
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.
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×q EK
= 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.)-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
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 = 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：ξ 1 = 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：
外片玻璃：
k1 = 3826.20
k2 = 0.
k3 = -0.64230
k4 = -38.880
内片玻璃：
k1 = 2124.10
k2 = 0.
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×q EK1
= 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×q EK2
= 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.)-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.)-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
（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
= 1.500 m2
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
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.
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×q EK
= 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.)-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
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.
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
荷载组合设计值：W = 1.4Wk(A) + 1.3×0.5×q EK
= 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.)-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。

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：q EK = 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=====
门窗CG-01 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：
Σ
i=1
n
A=A----当前杆件的从属面积，m 2
A ----第i级荷载面积，m
2
i n---- 作用与当前杆件的荷载的级别数杆件从属面积：
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. 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. 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. 3级分布荷载面积和：0.
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 m 2。

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) + 0.5×1.3q EK
= 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
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=====
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=====
下端
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 = .8 Nmm。