建筑外门窗抗风压性能报告(通窗)【最新资料】.doc
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1、鑫城花园铝合金门窗工程抗风压性能计算书南通鸿盛装饰工程有限公司南通天星塑铝门窗安装有限公司南通旭辉幕墙装饰有限公司南通市小公牛装饰工程有限公司南通顺源装潢工程有限公司南通新纪元门窗安装有限公司2015年1月21日建筑外门窗抗风压性能报告I、计算依据建筑结构荷载规范 GB 50009-2012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 G
2、B/T5823-2008建筑门窗洞口尺寸系列 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 GB5237.6-2012II、设计计算一
3、、风荷载计算 1)工程所在省市:江苏 2)工程所在城市:南通市 3)门窗安装最大高度z(m):54.7 4)门窗类型:通窗 5)窗型样式: 6)窗型尺寸: 窗宽W(mm):1400 窗高H(mm):29001 风荷载标准值计算:Wk = gz*S1*Z*W0 (按建筑结构荷载规范GB 50009-2012版 8.1.1-2)1.1 基本风压 W0=450N/m2 (按建筑结构荷载规范GB 50009-2012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: gz=1+2*g*I10*(Z/10)(-) 其中:g为峰值因子,取2.5; 其中:I10为10米高名义湍
4、流强度,对应A、B、C、D类地面粗糙度,分别取0.12、0.14、0.23、0.39; 其中:Z为安装高度; 其中:为地面粗糙度指数,对应A、B、C、D类地面粗糙度,分别取0.12、0.15、0.22、0.30; 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=1 + 2*2.5*0.23*(53.1 / 10) (-0.22) =1.79648 (按建筑结构荷载规范GB 50009-2012版8.6.1规定)1.3 风压高度变化系数z: 1)A类地区:Z=1.284 * (z / 10) 0.24,z为安装高度; 2)B类地区:Z=1.000 *
5、(z / 10) 0.30,z为安装高度; 3)C类地区:Z=0.544 * (z / 10) 0.44,z为安装高度; 4)D类地区:Z=0.262 * (z / 10) 0.60,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=0.544*(53.1/10)0.44 =1.13407 (按建筑结构荷载规范GB 50009-2012版 8.2.1规定)1.4 局部风压体型系数s1的计算: s1:计算点的局部风压体型系数,取1.0; 按建筑结构荷载规范GB50009-2012版 8.3.3条:计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: 1. 封闭式矩
6、形平面房屋的墙面及屋面可按表8.3.1的规定采用; 2. 檐口、雨篷、遮阳板、边棱处的装饰条等突出构件,取-2.0; 3. 其他房屋和构筑物可按本规范第8.3.1条规定的体型系数的1.25倍取值;1.4.1 主要受力杆件局部风压体型系数s1的计算: 按建筑结构荷载规范GB50009-2012版 8.3.4条:计算非直接承受风荷载的围护构件风荷载时,局部体型系数s1可按构件从属面积折减,折减系数按下列规定采用: 1. 当从属面积不大于1平方米时,折减系数取1.0; 2. 当从属面积大于或等于25平方米时,对墙面折减系数取0.8,对局部体型系数绝对值大于1.0的屋面区域折减系数取0.6,对其他屋面
7、区域折减系数取1.0; 3. 当从属面积大于1平方米小于25平方米时,墙面和绝对值大于1.0的屋面局部体型系数可采用对数插值,即按下式计算局部体型系数; s1(A)=s1(1)+s1(25)-s1(1)logA/1.4 本窗型所有受力杆件中,从属面积最大的受力杆件为:竖向杆件中的 其从属面积为A=左1:1.274+左2:1.568+右1:0.741+右2:0.912=4.495 主要受力杆件的从属面积A1平方米 LogA=Log(4.495)=1.50297 s1(4.495)=s1(1)+s1(25)-s1(1)*logA/1.4 =1+1*0.8-1*1.50297/1.4 =0.7852
8、9 主要受力杆件的局部风压体型系数s1为: s1=s1(4.495) =0.785291.4.2 面板等其他构件的局部风压体型系数s1的计算: 面板等其他构件的局部风压体型系数直接取计算点的局部风压体型系数: 即:s1=1.01.5 风荷载标准值计算:1.5.1 主要受力杆件的风荷载标准值计算: Wk(N/m2)=gz*Z*S1*w0 =1.79648*1.13407*0.78529*450 =719.954 Wk(N/m2)1000时,按1000(N/m2)取值。 即:Wk(N/m2)=10001.5.2 面板等其他构件的风荷载标准值计算: Wk(N/m2)=gz*Z*S1*w0 =1.79
9、648*1.13407*1*450 =916.8 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 主要受力杆件的风荷载设计值计算: W(N/m2)=1.4*Wk =1.4*1000 =14002.2 面板等其他构件的风荷载设计值计算: 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=1/100 2)双层玻璃,柔性镶嵌:fmax/L=1/150 fmax最大值不允许超过20mm 其中:fm
10、ax: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(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
11、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 加强中挺的挠度、弯曲应力、剪切应力计算: 构件“的各受荷单元基本情况如下图: 构件由以下各型材(衬钢)组合而成,它们共同
12、承担“加强中挺”上的全部荷载: (1).铝合金:加强中挺 截面参数如下: 惯性矩:1400338.96 抵抗矩:25866.41 面积矩:17214.97 截面面积:1141.36 腹板厚度:22.1.1 加强中挺的刚度计算 1.加强中挺的弯曲刚度计算 D(N.mm2)=E*I=70000*1400338.96=98023727200 加强中挺的剪切刚度计算 D(N.mm2)=G*F=27000*1141.36=30816720 2.加强中挺的组合受力杆件的总弯曲刚度计算 D(N.mm2)=98023727200=98023727200 加强中挺的组合受力杆件的总剪切刚度计算 D(N.mm2)
13、=30816720=308167202.1.2 加强中挺的受荷面积计算 1.左1的受荷面积计算(梯形) A(mm2)=(2600-980)*980/4=396900 2.左2的受荷面积计算(梯形) A(mm2)=(3200-980)*980/4=543900 3.右1的受荷面积计算(梯形) A(mm2)=(2600-570)*570/4=289275 4.右2的受荷面积计算(梯形) A(mm2)=(3200-570)*570/4=374775 5.加强中挺的总受荷面积计算 A(mm2)=396900+543900+289275+374775=16048502.1.3 加强中挺所受均布荷载计算
14、Q(N)=Wk*A =1000*1604850/1000000 =1604.852.1.4 加强中挺在均布荷载作用下的中点挠度、弯矩、剪力计算2.1.4.1 在均布荷载作用下的中点挠度计算 1.加强中挺在均布荷载作用下的中点挠度计算 按弯曲刚度比例分配荷载 分配荷载:Q加强中挺=Q总*(D加强中挺/D总) =1604.85*(98023727200/98023727200) =1604.850 本窗型在风荷载作用下,可简化为承受矩形均布荷载 Fmid(mm)=Q*L3/(76.8*D) =1604.85*29003/(76.8*98023727200) =5.1992.1.4.2 在均布荷载作
15、用下的弯矩计算 1.加强中挺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加强中挺=Q总*(D加强中挺/D总) =1604.85(98023727200/98023727200) =1604.850 所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q =1.4*1604.85 =2246.79 本窗型在风荷载作用下,可简化为承受矩形均布荷载 Mmax(N.mm)=Q*L/8 =2246.79*2900/8 =814461.372.1.4.3 在均布荷载作用下的剪力计算 1.加强中挺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加强中挺=Q总*(D加强中挺/D总) =160
16、4.85*(30816720/30816720) =1604.850 所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q =1.4*1604.85 =2246.79 本窗型在风荷载作用下,可简化为承受矩形均布荷载 Qmax(N)=Q/2 =2246.79/2 =1123.3952.1.5 加强中挺在集中荷载作用下的中点挠度、弯矩、剪力计算2.1.5.1左1产生的集中荷载对加强中挺作用产生的中点挠度、弯矩、剪力计算 1.受荷面积计算 A(mm2)=(980*980/2)/2=240100 =240100 2.该分格传递到主受力杆件上的全部集中荷载 通过下边杆件传递到主受力杆件上的集中荷载计算 P(N)=(wk
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