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1、建筑外门窗抗风压性能估算报告I、计算依据建筑结构荷载规范 GB 50009-2001 2006版铝合金结构设计规范 GB 50429-2007铝合金门窗 GB/T8478-2008铝合金门窗工程技术规范 JGJ214-2010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塑料门窗工程技术规程 JGJ103-2008建筑玻璃应用技术规程 JGJ 113-2009钢结构设计规范 GB 50017-2003建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法GB/T7106-2008建筑门窗术语 GB/T5823-2008建筑门
2、窗洞口尺寸系列 GB/T5824-2008建筑外门窗保温性能分级及检测方法 GB/T8484-2008建筑外门窗空气声隔声性能分级及检测方法 GB/T8485-2008铝合金建筑型材 第一部分：基材 GB5237.1-2008铝合金建筑型材 第二部分：阳极氧化型材 GB5237.2-2008铝合金建筑型材 第三部分：电泳涂漆型材 GB5237.3-2008铝合金建筑型材 第四部分：粉末喷涂型材 GB5237.4-2008铝合金建筑型材 第五部分：氟碳漆喷涂型材 GB5237.5-2008铝合金建筑型材 第六部分：隔热型材 GB5237.6-2004II、设计计算一、风荷载计算 1)工程所在省市
3、：甘肃省 2)工程所在城市：兰州市 3)门窗安装最大高度z(m)：60 4)门窗类型:平开窗 5)窗型样式: 6)窗型尺寸: 窗宽W(mm):2840 窗高H(mm):20401 风荷载标准值计算:Wk = gz*S1*Z*w0 (按建筑结构荷载规范GB 50009-2001 2006版 7.1.1-2)1.1 基本风压 W0=300N/m2 (按建筑结构荷载规范GB 50009-20012006版规定,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)
4、,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+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：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。 gz=0.85*(1+(0.734*(60/10)(-0.22)*2) =1.6913 (按建筑结构
5、荷载规范GB 50009-2001 2006版7.5.1规定)1.3 风压高度变化系数z: 1)A类地区：Z=1.379 * (z / 10) 0.24,z为安装高度； 2)B类地区：Z=(z / 10) 0.32,z为安装高度； 3)C类地区：Z=0.616 * (z / 10) 0.44,z为安装高度； 4)D类地区：Z=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。 Z=0.616*(60/10)0.44 =1.35509 (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s1的计算
6、： s1：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s1： 一、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 二、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。 另注：上述的局部体型系数s1(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况，当围护构件的从属面积A大于或等于10m2时，局部风压体型系数s1(10)可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2而大
7、于1m2时，局部风压体型系数s1(A)可按面积的对数线性插值，即：s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA1.4.1 支撑结构局部风压体型系数s1的计算： 受力杆件中从属面积最大的杆件为：竖向杆件中的 其从属面积为A=左扇:0.744+左固:0.48+右固上:2.0336+右固下:1.312=4.5696 支撑结构的构件从属面积A1平方米 LogA=Log(4.5696)=0.65988 s1(4.5696)=s1(1)+s1(10)-s1(1)*logA =0.8+0.8*0.8-0.8*0.65988 =0.6944192 s1=s1(4.5696)+0.2 =0.6944
8、192+0.2 =0.8944192 因此：支撑结构局部风压体型系数s1取：0.89441921.4.2 面板材料的局部风压体型系数s1的计算： 面板材料的局部风压体型系数按面积最大的玻璃板块(即：1640*1240=2.0336平方)来计算： 面板材料的构件从属面积A1平方米 LogA=Log(2.0336)=0.30827 s1(2.0336)=s1(1)+s1(10)-s1(1)*logA =0.8+0.8*0.8-0.8*0.30827 =0.7506768 s1=s1(2.0336)+0.2 =0.7506768+0.2 =0.9506768 因此：面板材料局部风压体型系数s1取：0
9、.95067681.5 风荷载标准值计算:1.5.1 支撑结构风荷载标准值计算: Wk(N/m2)=gz*Z*S1*w0 =1.6913*1.35509*0.8944192*300 =614.966 Wk(N/m2)1000时，按1000(N/m2)取值。 即：Wk(N/m2)=10001.5.2 面板材料风荷载标准值计算: Wk(N/m2)=gz*Z*S1*w0 =1.6913*1.35509*0.9506768*300 =653.646 Wk(N/m2)1000时，按1000(N/m2)取值。 即：Wk(N/m2)=10002 风荷载设计值计算：2.1 支撑结构风荷载设计值计算： W(N/
10、m2)=1.4*Wk =1.4*1000 =14002.2 面板结构风荷载设计值计算： W(N/m2)=1.4*Wk =1.4*1000 =1400二、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 fmax最大值不允许超过20mm 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： max=M/W= :材料的抗弯曲应力(N/mm2) max:计算截面上的最大弯曲应力(N/mm2) M:受力杆件承受的最大弯矩(
11、N.mm) W:净截面抵抗矩(mm3)1.3 剪切应力校验依据： max=(Q*S)/(I*)= :材料的抗剪允许应力(N/mm2) max:计算截面上的最大剪切应力(N/mm2) 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(mm3) I:材料惯性矩(mm4) :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
12、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 竖梁的挠度、弯曲应力、剪切应力计算: 构件“竖梁”的各受荷单元基本情况如下图： 构件“竖梁”的由以下各型材(衬钢)组合而成，它们共同承担“竖梁”上的全部荷载： (1).塑钢:60中梃/UP72NC (此处放置“60中梃/UP72NC”的截面图) 截面参数如下： 惯性矩：226161.04 抵抗矩：6278.78 面积矩：5658.88 截面面积：763.67 腹板厚度：2 (2).衬钢:中梃
