建筑门窗抗风压性能计算书

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1、如有你有帮助，请购买下载，谢谢！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

2、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 5237.6-2008II、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

3、：安庆市3) 门窗安装最大高度 z：20 米4) 门窗系列：栋梁铝材-1 15平开窗5) 门窗尺寸：门窗宽度W=6000 mm门窗高度H=5000 mm6) 门窗样式图：1风荷载标准值计算:W = B gz*p S1*p Z*Wk0 (按建筑结构荷载规范 GB 50009-2001 2006版1.1 基本风压 W= 400 N/m2(按建筑结构荷载规范 GB50009-2001 2006版规定,采用50年一遇的风压，但 不得小于 0.3 KN/m21.2 阵风系数 B gz 计算:1) A 类地区：B gz=0.92*(1+2|j f)其中：p f=0.5*35(1.8*(-0.04)*(z/

4、10厂(-0.12),z为安装高度；2) B 类地区：B gz=0.89*(1+2p f)其中：p f=0.5*35(1.8*(0)*(z/10厂(-0.16),z为安装高度；3) C 类地区：B gz=0.85*(1+2p f)其中：p f=0.5*35(1.8*(0.06)*(z/10厂(-0.22),z为安装高度；4) D 类地区：B gz=0.80*(1+2p f)其中：p f=0.5*35(1.8*(0.14)*(z/10厂(-0.30),z为安装高度；安装高度zV5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。B gz=0.85*(l+2|j f) p f

5、=0.5*35(1.8*(0.06)*(z/10厂(-0.22)=0.85*(l+2*(0.5*35(1.8*(0.06)*(20/10厂(-0.22)=1.921(按建筑结构荷载规范GB 50009-20012006版1.3风压高度变化系数p z计算：1) A 类地区：p z=1.379 * (z / 10) 0.24,z 为安装高度；2) B类地区：p z=(z / 10) 0.32,z为安装高度；3) C 类地区：p z=0.616 * (z / 10) 0.44,z 为安装高度；4) D 类地区：p z=0.318 * (z / 10) 0.6,z 为安装高度；本工程按：C.有密集建筑

6、群的城市市区取值。p z=0.616 * (20 / 10) 0.44=0.836(按建筑结构荷载规范GB 50009-20012006版 )1.4局部风压体型系数p s1的计算：p 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，可按下列规定采用局部风压体 型系数 p s1： 外表面1. 正压区按表；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。另注：上述的局部体型系数p s1( 1)是适用于围护构件的从属面积AWlm2的情况， 当围护构件的从属面积A

7、三10m2时，局部风压体型系数p s1(10)可乘以折减系数0.8,当构 件的从属面积AV10m2而1m2时，局部风压体型系数p s1(A)可按面积的对数线性插值，即: p s1(A)=p s1(1)+p s1(10)-p s1(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支持结构的构件从属面积AW1 m2p s1(0.000)=.8p s1=p s1(0.000)+0.2=.8+0.2=1.000因此：支撑结构局部风压体型系数p s1取：1.0001.4.2面板材料的局部风压体型系数p s1的计算：面板材料的局部风压体型系数按面积最大的玻

8、璃板块(即：=0.000 m2)来计算：面板材料的构件从属面积AW1 m2p s1(0.000)=.8p s1=p s1(0.000)+0.2=.8+0.2=1.000因此：面板材料局部风压体型系数p si取：1.0001.5 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)=B gz*p z*p S1*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:Wk(N/m2)=B gz*p z*p S1*W0 =1.921*0.836*1.000*400=642.3822 风荷载设计值计算：2.1 支撑结构风荷载设计值计算

9、：W(N/m2)=1.4*Wk=1.4*642.382 =899.3352.2 面板结构风荷载设计值计算：W(N/m2)=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 W 1/100且famx W 20 mm1.2 弯曲应力校验依据：O max二M/W二o o :材料的抗弯曲应力(N/mm2)O m

10、ax :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(N.mm)W:净截面抵抗矩(mm3)1.3 剪切应力校验依据：T max=(Q*S)/(I*6 )=t t :材料的抗剪允许应力(N/mm2)T 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)6 :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

11、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。3. 整窗抗风压等级计算通过以上构件的综合抗风压能力计算(如果P3V1 kpa，取P3=l kpa)，做出如下取值：P3=10000.00 (kpa)，结合下表，进行整窗的抗风压等级计算：建筑外窗抗风压性能分级表杆 件长度挠度允许 值校核结 果弯曲 应力

12、许用值校核结果剪切应 力许用值分 级 指 标 值P31WP31.51.5WP322WP32.52.5WP333WP33.53.5WP344WP34.54.5WP36mm时，式中 w k 风荷载标准值，kPaAmax 玻璃的最大许用面积，m2t玻璃的厚度，mm；钢化、半钢化、夹丝、压花玻璃按单片玻璃厚度进行计算 夹层玻璃按总厚度进行计算；中空玻璃按两单片玻璃中薄片厚度进行计算；a抗风压调整系数，由玻璃类型决定取值；若夹层玻璃工作温度超过70C，调整系数应为0.6； 钢化玻璃的抗风压调整系数应经实验确定，建议取2.0；组合玻璃的抗风压调整系数应采用不同类型玻璃抗风压调整系数的乘积。抗风压调整系数（

13、a ）玻璃种 类普通退 火玻璃半钢化 玻璃钢化玻 璃夹层玻 璃中空玻 璃夹丝玻 璃压花玻 璃单片防 火玻璃调整系数a1.001.62.03.00.81.50.50.63.04.5本门窗选用的玻璃是：普通玻璃5mm 28 N/mm2 ，调整系数a=1.0 因为厚度5 W 6mm，故采用Amax=0.2*1.0*51.8/0.750=4.832 玻璃最大面积:0.000 W 玻璃最大许用面积:4.832，故面积满足要求.3.2 玻璃板块自重:GAk:玻璃板块平均自重（不包括铝框）玻璃的体积密度:25.6 kN/m3t:玻璃板块厚度：5 mmGAk=25.6*t/1000=25.6*5/1000=0

14、.128 kN/m23.3 玻璃强度校核 玻璃在垂直于玻璃平面的风荷载作用下的最大应力计算公式：式中O w风荷载作用下玻璃最大应力（N/mm2）W 风荷载设计值（N/mm2）,取w =W ka 玻璃短边边长（mm）,t 玻璃厚度（mm）, 中空玻璃的厚度取单片外侧玻璃厚度的1.2倍； 夹层玻璃的厚度一般取单片玻璃厚度的1.26倍； 屮一弯曲系数，可按边长比a/b由下表用插入法查得（b为长边边长）;屮弯曲系数表a/b0.000.250.330.400.500.550.600.65屮0.12500.12300.11800.11150.10000.09340.08680.0804a/b0.700.7

15、50.800.850.900.951.00屮0.07420.06830.06280.05760.05280.04830.0442最大面积玻璃短边a=0 mm,最大面积玻璃长边b=0 mm 最大应力计算：O w=（6*屮 *w *a2）/（t2*1000）= (6*T.#IND*0.750*02)/(52*1000)=-1.#IND经校核，玻璃的最大应力-l.#IND W玻璃的强度设计值28.00,故满足强度要求。最大面积玻璃的弯曲应力、最大面积校核结果一览表名称宽度高度面积许用面 积校核结 果最大应 力许用值校核结 果000.0004.832是-1.#IND28.00是四、连接计算门窗连接件主

16、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4.1 风荷载设计值计算： 风荷载标准值 Wk(N/m2):642.382 W=1.4*Wk=1.4*642.382 =899.3354.2 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) W:风荷载设计值(N/m2):899.335B：门窗宽度(mm):6000H:门窗高度(mm):5000n: 连接件总数(个):12 P0=W*B*H/n=899.335*6*5/12 =2248.3374.3 每个连接件的抗剪能力计算： 连接件类型:A、B级螺栓(5.6级)o v连接件抗剪设计值(N/m

17、m2):190 Jm每个连接件的承剪面(个)：1 d连接件直径(mm):5 n 圆周率：3.1415926 Nv(N)=Jm*n *d2*o v/4 =1*3.1415926*52*190/4 =3730.641按照钢结构设计规范 GB 50017-20034.4 每个连接件的承压能力计算：o c连接件承压设计值(N/mm2):405 d连接件直径(mm):5 工t腹板厚度(mm):1.5Nc(N)=d*Z t*o c=5*1.5*405 =3037.500按照钢结构设计规范 GB 50017-20034.5 每个连接件的抗剪、承压能力校核：抗剪能力:Nv=3730.641 (N)三P0=2248.337(N),满足要求 承压能力:Nc=3037.500(N)三P0=2248.337(N),满足要求