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1、建筑外窗抗风压性能报告书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/T8478-2003II、设计计算一、风荷载计算1)工程所在省市：甘肃省2)工程所在城市：天水市3)门窗安装最大高度 z(m)：204)门窗类型:推拉窗5)窗型样式: 6)窗型尺寸:窗宽 W(mm):15
2、00窗高 H(mm):15001 风荷载标准值计算:Wk = gz*S*Z*w0(按建筑结构荷载规范GB 50009-2001 7.1.1-2)1.1 基本风压 W0=350N/m2(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/m2)1.2 阵风系数计算:1)A类地区：gz=0.92*(1+2f)其中：f=0.5*35(1.8*(-0.04)*(z/10)(-0.12),z为安装高度；2)B类地区：gz=0.89*(1+2f)其中：f=0.5*35(1.8*(0)*(z/10)(-0.16),z为安装高度；3)C类地区：gz=0.85*(1
3、+2f) 其中：f=0.5*35(1.8*(0.06)*(z/10)(-0.22),z为安装高度；4)D类地区：gz=0.80*(1+2f)其中：f=0.5*35(1.8*(0.14)*(z/10)(-0.30),z为安装高度；本工程按：B 类 田野、乡村、丛林、丘陵以及房层比较稀疏的乡镇和城市郊区取值。安装高度1/180中滑的挠度不符合要求。2.1.7 中横在均布荷载和集中荷载共同作用下的抗弯曲强度校核2.1.7.1 中滑抗弯曲强度校核2.1.7.1.1 中滑总弯矩计算M总=M 均布+M 集中=137821.16+108806.24=246627.42.1.7.1.2 中滑弯曲应力计算max
4、=M/Wmax:计算截面上的最大弯曲应力M:受力杆件承受的最大弯矩W:净截面抵抗矩 =246627.4/3698.19=66.68966.68937中滑的抗弯强度不满足要求。2.1.8 中横在均布荷载和集中荷载共同作用下的抗剪切强度校核2.1.8.1 中滑抗剪切强度校核2.1.8.1.1 中滑总剪力计算Q总=Q 均布+Q 集中=367.52+145.08=512.62.1.8.1.2 中滑剪切应力计算max=(Q*S)/(I*)max:计算截面上的最大剪切应力Q:受力杆件计算截面上所承受的最大剪切力S:材料面积矩I:材料惯性矩:腹板的厚度=512.6*3510.7/(127392.74*1.4
5、)=10.0910.09=p0=183.762(N)Nv=932.66(N)=P0=183.762(N)中横端部连接螺栓的抗剪和承压能力都能满足要求。2.1.9 中横综合抗风压能力计算该受力杆件在风荷载作用下，可简化为承受矩形均布荷载根据:L/180=(q*A)*L3/(76.8*D)q(N/mm2)=76.8*D/(L2*180*A)=76.8*280264028/(15002*180*593750)*1000=0.09(kPa)2.2 竖扇的挠度、弯曲应力、剪切应力计算:构件“竖扇”的各受荷单元基本情况如下图： 构件“竖扇”的由以下各型材(衬钢)组合而成，它们共同承担“竖扇”上的全部荷载：
6、(1).铝合金:勾企截面参数如下：惯性矩：32604.61抵抗矩：1806.57面积矩：1278.7截面面积：235.25腹板厚度：1.22.2.1 竖扇的刚度计算 1.勾企的弯曲刚度计算D(N.mm2)=E*I=70000*32604.61=2282322700勾企的剪切刚度计算D(N.mm2)=G*F=26000*235.25=61165002.竖扇的组合受力杆件的总弯曲刚度计算D(N.mm2)=2282322700=2282322700竖扇的组合受力杆件的总剪切刚度计算D(N.mm2)=6116500=61165002.2.2 竖扇的受荷面积计算1.右扇的受荷面积计算(梯形)A(mm2)
7、=(2000-750)*750/4=2343752.左扇的受荷面积计算(梯形)A(mm2)=(2000-750)*750/4=2343753.竖扇的总受荷面积计算A(mm2)=234375+234375=4687502.2.3 竖扇所受均布荷载计算Q(N)=Wk*A=884.266*468750/1000000=414.52.2.4 竖扇在均布荷载作用下的挠度、弯矩、剪力计算2.2.4.1 在均布荷载作用下的挠度计算1.勾企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 勾企=Q 总*(D 勾企/D 总)=414.5*(2282322700/2282322700)=414.50
8、0本窗型在风荷载作用下，可简化为承受梯形均布荷载Fmax(mm)=Q*L3/(61.05*D)=414.5*10003/(61.05*2282322700)=2.972.2.4.2 在均布荷载作用下的弯矩计算1.勾企在均布荷载作用下的弯矩计算按弯曲刚度比例分配荷载分配荷载:Q 勾企=Q 总*(D 勾企/D 总)=414.5(2282322700/2282322700)=414.500所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q=1.4*414.5=580.3本窗型在风荷载作用下，可简化为承受梯形均布荷载Mmax(N.mm)=Q*L/6.165=580.3*1000/6.165=94128.142.2.
9、4.3 在均布荷载作用下的剪力计算 1.勾企在均布荷载作用下的剪力计算按剪切刚度比例分配荷载分配荷载:Q 勾企=Q 总*(D 勾企/D 总)=414.5*(6116500/6116500)=414.500所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q=1.4*414.5=580.3本窗型在风荷载作用下，可简化为承受梯形均布荷载Qmax(N)=Q*(1-a/L)/2=580.3*(1-0.375)/2=181.342.2.5 竖扇在集中荷载作用下的挠度、弯矩、剪力计算2.2.6 竖扇在均布荷载和集中荷载共同作用下的总挠度校核2.2.6.1 勾企总挠度校核2.2.6.1.1 勾企总变形计算F总=F 均布+F
10、 集中=2.97=2.972.2.6.1.2 勾企挠跨比计算挠跨比=F 总/L =2.97/1000=0.0030.003=p0=145.075(N)Nv=932.66(N)=P0=145.075(N)竖扇端部连接螺栓的抗剪和承压能力都能满足要求。2.2.9 竖扇综合抗风压能力计算该受力杆件在风荷载作用下，可简化为承受梯形均布荷载 根据:L/180=(q*A)*L3/(61.05*D)q(N/mm2)=61.05*D/(L2*180*A)=61.05*2282322700/(10002*180*468750)*1000=1.65(kPa)3 该门窗的综合抗风压能力为:Qmax=0.09N/mm
11、2(按建筑外窗抗风压性能分级表GB/T7106-2002)建筑外窗抗风压性能分级表 分级代号1 2 3 4 5 6 7 8 X.X分级指标1.0=5.0注：表中 X.X表示用=5.0KPa 的具体值，取分组代号。但必须注明“已经超过 8级。 ”综合抗风压能力不足 1级 各受力杆的挠度、抗弯能力、抗剪能力校核结果一览表名称长度 挠度 允许值 校核结果弯曲应力许用值校核结果剪切应力许用值校核结果中滑1500 0.0896 0.0056 否 66.689 37 否 10.09 23 是勾企1000 0.003 0.0056 是 52.103 85.5 是 5.927 49.6 是三、玻璃强度校核1
12、校验依据：max=6*m*W*a2/t2*6时，按如下公式计算：Amax=a*(0.2*t1.6+0.8)/WkAmax:最大许用面积(m2)Wk:风荷载标准值(KN/m2)t:玻璃计算厚度(mm)夹层按双片厚度计算，中空按最薄一片的厚度计算a:抗风压调整系数玻璃种类普通 半钢化钢化 夹层 中空 夹丝 压花 单片防火调整系数a1.0 1.6 2.0-3.0 0.8 1.5 1.5 0.6 3.0-4.55.2 最大许用面积计算：玻璃类型：中空(浮法玻璃)玻璃计算厚度 t(mm)：5玻璃类型调整系数 a：1.5风荷载标准值 Wk(KN/m2):0.88427Amax(m2)=0.2*a*t1.8
13、/Wk=0.2*1.5*51.8/0.88427 =6.1该门窗玻璃的弯曲应力、最大面积校核结果一览表名称 短边 长边 最大应力允许值 校核结果面积 许用面积上亮 500 1500 6.071 28 是 0.75 6.1左扇 750 1000 7.927 28 是 0.75 6.1四、门窗连接计算门窗连接件主要承受来自于风荷载的剪力，按照材料力学要求需要对每个连接件进行抗剪和承压计算1 风荷载设计值计算：风荷载标准值 Wk(N/m2):884.266w=1.4*Wk=1237.97242 每个连接件需要承受的最小荷载计算：P0:每个连接件承受荷载的安全值(N)B:门窗宽度(mm):1500H:
14、门窗高度(mm):1500n:连接件总数(个):12W:风荷载设计值(N/m2):1237.9724P0(N)=W*B*H/n =1237.9724*1500*1500/12/1000000=232.123 每个连接件的抗剪能力计算：连接件类型:C 级螺栓(4.6 级、4.8 级)v连接件抗剪设计值(N/mm2)140Jm每个连接件的承剪面(个):1d连接件直径(mm):5 圆周率:3.1416Nv(N)=Jm*d2*v/4=1*3.1416*52*140/4=2748.9按照钢结构设计规范 GB 50017-2003 7.2.1-1 至 7.2.1-24 每个连接件的承压能力计算：c连接件承压设计值(N/mm2):305d连接件直径(mm):5t 腹板厚度(mm):1.5Nc(N)=d*t*c=5*1.5*305=2287.5按照钢结构设计规范 GB 50017-2003 7.2.1-3 至 7.2.1-45 每个连接件的抗剪、承压能力校核：Nc=2287.5(N)=P0=232.12(N) Nv=2748.9(N)=P0=232.12(N)门窗连接件的抗剪和承压能力都能满足要求。
