建筑外窗抗风压性能计算书

建筑外窗抗风压性能计算书

I、计算依据

《建筑玻璃应用技术规程 JGJ 113-2003》 《钢结构设计规范 GB 50017-2003》

《建筑外窗抗风压性能分级表 GB/T7106-2002》 《建筑结构荷载规范 GB 50009-2001》

《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》 《铝合金窗 GB/T8479-2003》 《铝合金门 GB/T8478-2003》

II、设计计算 一、风荷载计算

1)工程所在省市：山东省 2)工程所在城市：青岛市

3)门窗安装最大高度z(m)：78 4)门窗类型:平开窗 5)窗型样式:

6)窗型尺寸:

窗宽W(mm):3750 窗高H(mm):2400

1 风荷载标准值计算:Wk = βgz*μS*μZ*w0

(按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 7.1.1-2) 1.1 基本风压 W0=550N/m^2

(按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001规定,采用50年一遇的风压，但不得小于0.3KN/m^2) 1.2 阵风系数计算:

1)A类地区：βgz=0.92*(1+2μf)

其中：μf=0.5*35^(1.8*(-0.04))*(z/10)^(-0.12),z为安装高度； 2)B类地区：βgz=0.89*(1+2μf)

其中：μf=0.5*35^(1.8*(0))*(z/10)^(-0.16),z为安装高度； 3)C类地区：βgz=0.85*(1+2μf)

其中：μf=0.5*35^(1.8*(0.06))*(z/10)^(-0.22),z为安装高度； 4)D类地区：βgz=0.80*(1+2μf)

其中：μf=0.5*35^(1.8*(0.14))*(z/10)^(-0.30),z为安装高度； 本工程按：C类 有密集建筑群的城市市区取值。安装高度<5米时,按5米时的阵风系数取值。

βgz=0.85*(1+(0.734*(78/10)^(-0.22))*2) =1.64412

(按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 7.5.1规定) 1.3 风压高度变化系数μz:

1)A类地区：μZ=1.379 * (z / 10) ^ 0.24,z为安装高度； 2)B类地区：μZ=(z / 10) ^ 0.32,z为安装高度；

3)C类地区：μZ=0.616 * (z / 10) ^ 0.44,z为安装高度； 4)D类地区：μZ=0.318 * (z / 10) ^ 0.6,z为安装高度； 本工程按：C类 有密集建筑群的城市市区取值。 μZ=0.616*(78/10)^0.44 =1.52091

(按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 7.2.1规定) 1.4 风荷载体型系数:μs=1.2

(按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 表7.3.1规定) 1.5 风荷载标准值计算:

Wk(N/m^2)=βgz*μS*μZ*w0

=1.64412*1.52091*1.2*550 =1650.369 2 风荷载设计值计算： W(N/m2)=1.4*Wk

=1.4*1650.369 =2310.5166

二、门窗主要受力杆件的挠度、弯曲应力、剪切应力校核: 1 校验依据： 1.1 挠度校验依据：

1)单层玻璃，柔性镶嵌：fmax/L<=1/120 2)双层玻璃，柔性镶嵌：fmax/L<=1/180 3)单层玻璃，刚性镶嵌：fmax/L<=1/160 其中：fmax:为受力杆件最在变形量(mm) L:为受力杆件长度(mm) 1.2 弯曲应力校验依据： σmax=M/W<=[σ]

[σ]:材料的抗弯曲应力(N/mm^2)

σmax:计算截面上的最大弯曲应力(N/mm^2) M:受力杆件承受的最大弯矩(N.mm) W:净截面抵抗矩(mm^3)

1.3 剪切应力校验依据：

τmax=(Q*S)/(I*δ)<=[τ]

[τ]:材料的抗剪允许应力(N/mm^2)

τmax:计算截面上的最大剪切应力(N/mm^2) Q:受力杆件计算截面上所承受的最大剪切力(N) S:材料面积矩(mm^3) I:材料惯性矩(mm^4) δ:腹板的厚度(mm)

2 主要受力杆件的挠度、弯曲应力、剪切应力计算： 因建筑外窗在风荷载作用下，承受的是与外窗垂直的横向水平力，外窗各框料间构成的受荷单元，可视为四边铰接的简支板。在每个受荷单元的四角各作45度斜线，使其与平行于长边的中线相交。这些线把受荷单元分成4块，每块面积所承受的风荷载传递给其相邻的构件，每个构件可近似地简化为简支梁上呈矩形、梯形或三角形的均布荷载。这样的近似简化与精确解相比有足够的准确度，结果偏于安全，可以满足工程设计计算和使用的需要。由于窗的四周与墙体相连，作用在玻璃上的风荷载由窗框传递给墙体，故不作受力杆件考虑，只需对选用的中梃进行校核。

2.1 立柱的挠度、弯曲应力、剪切应力计算: 构件“立柱”的各受荷单元基本情况如下图：

构件“立柱”的由以下各型材(衬钢)组合而成，它们共同承担“立柱”上的全部荷载： (1).铝合金:加强中梃/GDR1212

截面参数如下： 惯性矩：975973.86 抵抗矩：15241.41 面积矩：11458.6 截面面积：839.33 腹板厚度：1.4 2.1.1 立柱的刚度计算

1.加强中梃/GDR1212的弯曲刚度计算

D(N.mm^2)=E*I=70000*975973.86=68318170200 加强中梃/GDR1212的剪切刚度计算

D(N.mm^2)=G*F=26000*839.33=21822580 2.立柱的组合受力杆件的总弯曲刚度计算 D(N.mm^2)=68318170200=68318170200 立柱的组合受力杆件的总剪切刚度计算 D(N.mm^2)=21822580=21822580 2.1.2 立柱的受荷面积计算

1.固定窗的受荷面积计算(梯形)

A(mm^2)=(4800-1225)*1225/4=1094843.75 2.固定窗的受荷面积计算(梯形)

A(mm^2)=(4800-1225)*1225/4=1094843.75 3.立柱的总受荷面积计算

A(mm^2)=1094843.75+1094843.75=2189687.5 2.1.3 立柱所受均布荷载计算 Q(N)=Wk*A

=1650.369*2189687.5/1000000 =3613.792

2.1.4 立柱在均布荷载作用下的挠度、弯矩、剪力计算 2.1.4.1 在均布荷载作用下的挠度计算

1.加强中梃/GDR1212在均布荷载作用下的挠度计算 按弯曲刚度比例分配荷载

分配荷载:Q加强中梃/GDR1212=Q总*(D加强中梃/GDR1212/D总) =3613.792*( …… 此处隐藏：9033字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……