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5.4 铝合金门窗主要受力杆件计算


5.4.1 铝合金门窗主要受力杆件在风荷载或重力荷载标准值作用下其挠度限值应符合下列规定:

    1 铝合金门窗主要受力杆件在风荷载标准值作用下产生的最大挠度应符合下列公式规定,并应同时满足绝对挠度值不大于20mm;

门窗镶嵌单层玻璃、夹层玻璃时:

门窗镶嵌中空玻璃时:

式中:u——在荷载标准值作用下杆件弯曲挠度值(mm);

          l——杆件的跨度(mm),悬臂杆件可取悬臂长度的2倍。

    2 承受玻璃重量的中横框型材在重力荷载标准值作用下,其平行于玻璃平面方向的挠度不应影响玻璃的正常镶嵌和使用;

    3 铝合金门窗受力杆件在同一方向有分布荷载和集中荷载同时作用时,其挠度应为它们各自产生挠度的代数和。

5.4.2 受力杆件截面抗弯承载力应符合下式规定:

式中:Mx——杆件绕x轴(门窗平面内方向)的弯矩设计值(N·mm);

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

          Wx——杆件截面绕x轴(门窗平面内方向)的弹性截面模量(mm³);

          Wy——杆件截面绕y轴(垂直于门窗平面方向)的弹性截面模量(mm³);

          γ——塑性发展系数,可取1.00;

          f——型材抗弯强度设计值f(N/m㎡)。

5.4.3 门窗杆件挠度、弯矩的计算方法也可按本规范附录B的简化计算方法进行。


条文说明
5.4.1 对于铝合金门窗杆件这类细长构件来说,受荷后起控制作用的往往是杆件的挠度,因此进行门窗工程计算时,可先按门窗杆件挠度计算选取合适的杆件,然后进行杆件强度的复核。门窗中横框型材受力形式是双弯杆件,当门窗垂直安装时,中横框型材水平方向承受风荷载作用力,垂直方向承受玻璃的重力。为使中横框型材下面框架内的玻璃镶嵌安装和使用不受影响,本规范要求验算在承受重力荷载作用下中横框型材平行于玻璃平面方
向的挠度值。
5.4.2 门窗型材细长杆件受弯后其最大弯曲正应力远大于最大弯曲剪应力,所以在对门窗杆件进行强度复核时可仅进行最大弯曲正应力的验算。同时,因铝合金门窗自重较轻,其在竖框杆件中产生的轴力通常情况下都很小,可忽略不计。
    在进行受力杆件截面抗弯承载力验算时,铝型材的抗弯强度设计值(f)可按本规范5.2.1条的规定采用(fa);当铝型材中加有钢芯时,其钢芯的抗弯强度设计值f可按本规范5.2.2条的规定采用(fs)。
    按《铝合金结构设计规范》GB50429规定,铝合金型材截面塑性发展系数(γ),当采用强硬化(T4、T5状态)型材时取1.00;当采用弱硬化(T6状态)型材时根据不同的截面形状分别可取1.00或1.05,而对于铝合金门窗常用截面形状,大部分都应取γ=1.00。为方便实际计算应用,本规范规定在进行铝合金门窗受力杆件截面抗弯承载力验算时统一取γ=1.00。
5.4.3 铝合金门窗框、扇主要受力杆件的力学模型,应根据门窗的立面分格情况、开启形式、框扇连接锁固方式等,按照《建筑结构静力学计算手册》计算方法,分别简化为承受各类分布荷载或集中荷载的简支梁和悬臂梁等来进行计算。为方便使用,本规范在附录B中,规定了门窗杆件挠度、弯矩的简化计算方法,可参照执行。
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铝合金门窗工程技术规范 JGJ214-2010
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