5结构设计

5结构设计

5.1 一般规定

5.1.1铝门窗应具有足够的刚度、承载能力和一定的变位能力。应能抵抗风荷载、重力荷载和温度作用。

5.1.2 铝门窗构件应根据受荷情况和支承条件采用极限状态设计方法进行设计计算。

5.1.3铝门窗承受荷载、作用时构件应按下列规定验算其挠度和承载力：

1 构件的挠度或位移应符合下式要求：

u≤[u] （5.1.3-1）式中 u ——荷载和作用标准值产生的构件挠度或位移值；

[u]——构件挠度或位移允许值。

2 构件在两个方向产生挠度时，每个方向应分别符合本条第1款的规定。

3 构件承载力或应力应符合下式要求：

S≤R （5.1.3-2）或σ≤f （5.1.3-3）式中 S——构件荷载的设计值；

R——构件承载力设计值；

σ——构件最大应力设计值；

f——构件材料强度设计值。

5.1.4铝门窗构件的挠度计算时，应采用荷载标准值；计算铝门窗构件、连接件的承载力计算时，应采用荷载设计值（荷载标准值乘以荷载分项系数）。

5.2 材料力学性能

5.2.1铝合金型材的强度设计值可按表5.2.1的规定采用。

表5.2.1 铝合金型材的强度设计值f a（N/mm2）

5.2.2钢材的强度设计值可按表5.2.2的规定采用。

表5.2.2 钢材的强度设计值f s（N/mm2）

5.2.3常用连接件强度值可按本规范附录B的规定采用。

5.2.4铝门窗材料的弹性模量可按表5.2.4的规定采用。表5.2.4 材料的弹性模量E（N/mm2）

5.2.5铝门窗材料的线膨胀系数可按表5.2.5的规定采用。表5.2.5 材料的线膨胀系数α（1/ºC）

5.3 荷载和作用

5.3.1 铝门窗材料的重力密度标准值可按表5.3.1的规定采用。

表5.3.1 材料的重力密度标准值γg (kN/m ³)

5.3.2 作用于建筑外铝门窗的风荷载标准值应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009）规定的建筑围护结构风荷载标准值计算公式进行计算，且不应小于1.0kN/m 2。

5.3.3 铝门窗构件间应具有足够的间隙，以消除构件的温度应力。

铝门窗年温度变化ΔT 应按实际情况确定，当不能取得实际数据时，可取80°C 。

5.3.4 进行铝门窗构件、连接件的承载力计算时，重力载荷和风载荷作用的分项系数γG 、、γW 应分别取1.2和1.4。

5.4 铝门窗玻璃设计

5.4.1铝门窗玻璃的抗风压设计应按现行行业标准《建筑玻璃应用技术规程》（JGJ113）的规定执行。

5.4.2处于日光直射下且无建筑外遮蔽措施的建筑外铝门窗，应按照现行行业标准《建筑玻璃应用技术规程》（JGJ113）中的有关规定，进行铝门窗玻璃防热炸裂计算。

5.4.3玻璃防热炸裂构造设计应采取下列措施：

1 玻璃的周边不应有易造成裂纹的缺陷。对于易发生热炸裂的玻璃（如面积大于1m2的大板面玻璃、颜色较深的玻璃和吸热玻璃等），应对其边部进行倒角磨边等加工处理。玻璃的镶嵌应采用弹性良好的密封衬垫材料。

2 玻璃室内侧的卷帘、百叶及隔热窗帘等内遮阳设施，与窗玻璃之间的距离不宜小于50mm。

5.4.4玻璃镶嵌构造设计应符合以下要求：

1玻璃与框、扇型材槽口的镶嵌配合尺寸，应符合现行国家标准《铝合金门》和《铝合金窗》的相关规定。

2玻璃承重垫块的材质、尺寸、安装位置，应符合现行行业标准《建筑玻璃应用技术规程》（JGJ113）的相关规定。

3 铝合金门窗玻璃镶嵌的支撑与固定，应使玻璃边缘不直接接触框架型材，并使玻璃重量分布均匀，防止框架变形，同时确保不同开启形式的门窗扇启闭性能良好。

5.4.5铝门窗在下列情况下，须采用安全玻璃：

1出入口门。

2无防护栏杆的落地窗和窗台高度小于600mm的窗。

3屋顶斜窗须采用夹层玻璃。

5.5 铝门窗受力杆件设计

5.5.1铝门窗杆件受荷载作用时产生的最大挠度应满足下式要求，且不应大于15mm。

u≤[u] (5.5.1)

式中 u ——杆件弯曲挠度值；

[u] ——杆件弯曲允许挠度值：

门窗镶嵌单层玻璃时：[u]=l/120；

门窗镶嵌夹层玻璃、中空玻璃时： [u]=l/180。

注：建筑外门窗受力杆件有均布荷载和集中荷载同时作用时，其挠度为它们各自产生挠度叠加的代数和。

5.5.2 承受玻璃重量的中横框型材垂直方向的挠度值不大于3mm 。

5.5.3 受力杆件截面抗弯承载力应符合下式要求：

x x rW M +y

y

rW M ≤f （5.5.3）

式中 M x ——杆件绕x 轴（门窗平面内方向）的弯矩设计值（N · mm ）；

M y ——杆件绕y 轴（垂直于门窗平面方向）的弯矩设计值（N ·mm ）；

W x ——杆件截面绕x 轴（门窗平面内方向）的弹性净截面抵抗矩（mm 3）；

W y ——杆件截面绕y 轴（垂直于门窗平面方向）的弹性净截面抵抗矩

（mm 3）；

——塑性发展系数，可取1.05；

f ——型材抗弯强度设计值f a （N/mm 2），可按本规范5.2.1条规定

5.5.4 杆件截面抗剪承载力应符合下式要求：

wx

x

A V 5.1≤f （5.5.4-1）

wy

y

A V 5.1≤f （5.5.4-2）

式中 V x ——杆件水平方向的剪力设计值（N ）；

V y ——杆件竖直方向的剪力设计值（N ）；

A wx ——杆件截面水平方向腹板截面面积（mm 2

）；

A wy ——杆件截面竖直方向腹板截面面积（mm 2）；

F ——型材抗剪强度设计值f a （N/mm 2

），可按本规范5.2.1条规定采用。

5.5.5 门窗杆件风荷载计算和杆件挠度、弯矩、剪力的计算方法可按本规范附录A 的规定执行。