建筑外窗抗风压性能报告书.docx

1、建筑外窗抗风压性能报告书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)：20 4)门窗类型:推拉窗 5)窗型样式: 6)

2、窗型尺寸: 窗宽W(mm):1500 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

3、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：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5米时,按5米时的阵风系数取值。 gz=0.89*(1+(0.5*(20/10)(-0.16)*2) =1.68657 (按建筑结构荷载规范GB 50009-2001 7.5.1规定)1.3 风压高度变化系数z: 1)A类地区：Z=1.37

4、9 * (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：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。 Z=(20/10)0.32 =1.24833 (按建筑结构荷载规范GB 50009-2001 7.2.1规定)1.4 风荷载体型系数:s=1.2 (按建筑结构荷载规范GB 50009-2001 表7.3.1规定)1.5 风荷载标准值计算: Wk(N/m2

5、)=gz*S*Z*w0 =1.68657*1.24833*1.2*350 =884.2662 风荷载设计值计算： W(N/m2)=1.4*Wk =1.4*884.266 =1237.9724二、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 3)单层玻璃，刚性镶嵌：fmax/L=1/160 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

6、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*)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=M/W max: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

7、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) =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

8、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： (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

9、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=6116500 2.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)=(2000-750)*750/4=234375 2.左扇的受荷面积计算(梯形) A

10、(mm2)=(2000-750)*750/4=234375 3.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) =414.500 本窗型在风荷载作用下，可简化为承受梯形均布荷载 Fmax(mm)=

11、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 =94128.142.2.4.3 在均布荷载作用下的剪力计算 1.勾企在

12、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集中 =2.97 =2.972.

13、2.6.1.2 勾企挠跨比计算 挠跨比=F总/L =2.97/1000 =0.0030.003=1/180勾企的挠度符合要求。2.2.7 竖扇在均布荷载和集中荷载共同作用下的抗弯曲强度校核2.2.7.1 勾企抗弯曲强度校核2.2.7.1.1 勾企总弯矩计算 M总=M均布+M集中 =94128.14 =94128.142.2.7.1.2 勾企弯曲应力计算 max=M/W max: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 =94128.14/1806.57 =52.10352.103=85.5勾企的抗弯强度满足要求。2.2.8 竖扇在均布荷载和集中荷载共同作用下的抗剪

14、切强度校核2.2.8.1 勾企抗剪切强度校核2.2.8.1.1 勾企总剪力计算 Q总=Q均布+Q集中 =181.34 =181.342.2.8.1.2 勾企剪切应力计算 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 =181.34*1278.7/(32604.61*1.2) =5.9275.927=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/