建筑门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 113-2009 《钢结构设计规范》 GB 50017-2003
《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001 2006版 《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 《铝合金门窗》 GB/T 8478-2008
《铝合金结构设计规范 GB 50429-2007》 《建筑门窗术语 GB/T 5823-2008》
《建筑门窗洞口尺寸系列 GB/T 5824-2008》
《建筑外门窗保温性能分级及检测方法 GB/T 8484-2008》
《建筑外门窗空气声隔声性能分级及检测方法 GB/T 8485-2008》
《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T 7106-2008》 《铝合金建筑型材 第一部分:基材 GB 5237.1-2008》
《铝合金建筑型材 第二部分:阳极氧化型材 GB 5237.2-2008》 《铝合金建筑型材 第三部分:电泳涂漆型材 GB 5237.3-2008》 《铝合金建筑型材 第四部分:粉末喷涂型材 GB 5237.4-2008》 《铝合金建筑型材 第五部分:氟碳漆喷涂型材 GB 5237.5-2008》 《铝合金建筑型材 第六部分:隔热型材 GB 5237.6-2008》 II、详细计算 一、风荷载计算
1)工程所在省市:安徽 2)工程所在城市:安庆市
3)门窗安装最大高度z:20 米 4)门窗系列:栋梁铝材-115平开窗 5)门窗尺寸:
门窗宽度W=6000 mm 门窗高度H=5000 mm 6)门窗样式图:
1 风荷载标准值计算:Wk = βgz*μS1*μZ*W0
(按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 2006版 7.1.1-2)
2
1.1 基本风压 W0= 400 N/m
(按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 2006版规定,采用50年一遇的风压,但
2
不得小于0.3 KN/m
1.2 阵风系数βgz 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; 安装高度z<5米时,按5米时的阵风系数取值。
本工程按: C.有密集建筑群的城市市区 取值。
βgz=0.85*(1+2μf) μf=0.5*35^(1.8*(0.06))*(z/10)^(-0.22) =0.85*(1+2*(0.5*35^(1.8*(0.06))*(20/10)^(-0.22))) =1.921
(按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 2006版 7.5.1规定)
1.3 风压高度变化系数μz计算:
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.有密集建筑群的城市市区 取值。 μz=0.616 * (20 / 10) ^ 0.44 =0.836
(按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 2006版 7.2.1规定 )
1.4 局部风压体型系数μs1的计算:
μs1:局部风压体型系数,根据计算点体型位置取0.8;
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3条:验算围护构件及其连接的强度时,可按下列规定采用局部风压体型系数μs1: ● 外表面
1. 正压区 按表7.3.1采用; 2. 负压区
- 对墙面, 取-1.0 - 对墙角边, 取-1.8 ● 内表面
对封闭式建筑物,按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。
2
另注:上述的局部体型系数μs1(1)是适用于围护构件的从属面积A≤1m的情况,
2
当围护构件的从属面积A≥10m时,局部风压体型系数μs1(10)可乘以折减系数0.8,当构
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件的从属面积A<10m而>1m时,局部风压体型系数μs1(A)可按面积的对数线性插值,即:μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA
受力杆件中从属面积最大的杆件为:横向杆件中的(C.有密集建筑群的城市市区) =0.000
2
支持结构的构件从属面积A≤1 m μs1(0.000)=.8
μs1=μs1(0.000)+0.2 =.8+0.2 =1.000
因此:支撑结构局部风压体型系数μs1取:1.000 1.4.2 面板材料的局部风压体型系数μs1的计算:
2
面板材料的局部风压体型系数按面积最大的玻璃板块(即:=0.000 m)来计算:
2
面板材料的构件从属面积A≤1 m μs1(0.000)=.8
μs1=μs1(0.000)+0.2 =.8+0.2 =1.000
因此:面板材料局部风压体型系数μs1取:1.000
1.5 风荷载标准值计算:
1.5.1 支撑结构风荷载标准值计算:
2
Wk(N/m)=βgz*μz*μS1*W0 =1.921*0.836*1.000*400 =642.382
1.5.2 面板材料风荷载标准值计算:
2
Wk(N/m)=βgz*μz*μS1*W0 =1.921*0.836*1.000*400 =642.382
2 风荷载设计值计算:
2.1 支撑结构风荷载设计值计算:
2
W(N/m)=1.4*Wk
=1.4*642.382 =899.335
2.2 面板结构风荷载设计值计算:
2
W(N/m)=1.4*Wk
=1.4*642.382 =899.335
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: 2)双层玻璃,柔性镶嵌: 3)单层玻璃,刚性镶嵌:
其中:fmax:为受力杆件最在变形量(mm) L:为受力杆件长度(mm)
本窗型选用:单层玻璃,柔性镶嵌:校核依据 fmax/L ≤ 1/100 且 famx ≤ 20 mm 1.2 弯曲应力校验依据: σmax=M/W<=[σ]
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[σ]:材料的抗弯曲应力(N/mm)
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σmax:计算截面上的最大弯曲应力(N/mm) M:受力杆件承受的最大弯矩(N.mm)
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W:净截面抵抗矩(mm) 1.3 剪切应力校验依据:
τmax=(Q*S)/(I*δ)<=[τ]
2
[τ]:材料的抗剪允许应力(N/mm)
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τmax:计算截面上的最大剪切应力(N/mm)
Q:受力杆件计算截面上所承受的最大剪切力(N)