建筑門(mén)窗抗風(fēng)壓性能計(jì)算書(shū)

1、建筑門(mén)窗抗風(fēng)壓性能計(jì)算書(shū)I 、計(jì)算依據(jù)：建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程JGJ 113-2009鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50017-2003建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009-2001 2006版未增塑聚氯乙烯(PVC-U) 塑料門(mén) JG/T 180-2005未增塑聚氯乙烯(PVC-U) 塑料窗 JG/T 140-2005鋁合金門(mén)窗GB/T 8478-2008鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50429-2007建筑門(mén)窗術(shù)語(yǔ)GB/T 5823-2008 建筑門(mén)窗洞口尺寸系列GB/T 5824-2008 建筑外門(mén)窗保溫性能分級(jí)及檢測(cè)方法GB/T 8484-2008建筑外門(mén)窗空氣聲隔聲性能分級(jí)及檢測(cè)方法GB/T 8485-

2、2008 建筑外門(mén)窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能分級(jí)及檢測(cè)方法GB/T 7106-2008 鋁合金建筑型材第一部分：基材 GB 5237 、1-2008 鋁合金建筑型材第二部分：陽(yáng)極氧化型材GB 5237 、2-2008 鋁合金建筑型材第三部分：電泳涂漆型材GB 5237 、3-2008 鋁合金建筑型材第四部分：粉末噴涂型材GB 5237 、4-2008 鋁合金建筑型材第五部分：氟碳漆噴涂型材GB 5237 、 5-2008 鋁合金建筑型材第六部分：隔熱型材GB 5237 、 6-2008 II 、詳細(xì)計(jì)算一、風(fēng)荷載計(jì)算1) 工程所在省市：安徽2) 工程所在城市：安慶市3) 門(mén)窗安裝最大高度 z：2

3、0 米4) 門(mén)窗系列：棟梁鋁材 -115 平開(kāi)窗5) 門(mén)窗尺寸：門(mén)窗寬度W6000 mm門(mén)窗高度H 5000 mm6) 門(mén)窗樣式圖：1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 :Wk = gz* S1*Z*W 0(按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009-2001 2006版 7 、 1、1-2)1、 1基本風(fēng)壓 W0= 400 N/m 2(按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009-20012006 版規(guī)定 , 采用 50年一遇得風(fēng)壓，但不得小于0、 3 KN/m21、 2陣風(fēng)系數(shù) gz 計(jì)算 :1)A類(lèi)地區(qū)： gz=0、92*(1+2 f)其中： f=0 、 5*35(1 、 8*(-0、04)*(z/10)(-0、12),z

4、為安裝高度；2)B類(lèi)地區(qū)： gz=0、89*(1+2 f)其中： f=0 、 5*35(1 、 8*(0)*(z/10)(-0、 16),z 為安裝高度；3)C類(lèi)地區(qū)： gz=0、85*(1+2 f)其中： f=0 、 5*35(1 、 8*(0、06)*(z/10)(-0、 22),z為安裝高度；4)D類(lèi)地區(qū)： gz=0、80*(1+2 f)其中： f=0 、 5*35(1 、 8*(0、14)*(z/10)(-0、 30),z為安裝高度；安裝高度 z 5 米時(shí) , 按 5米時(shí)得陣風(fēng)系數(shù)取值。本工程按： C 、有密集建筑群得城市市區(qū)取值。gz=0、85*(1+2 f)f=0 、 5*35(1

5、 、 8*(0 、 06)*(z/10)(-0、 22)=0、 85*(1+2*(0、 5*35(1 、 8*(0 、 06)*(20/10)(-0、 22)=1、 921(按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009-20012006 版7、5、1 規(guī)定 )1、 3風(fēng)壓高度變化系數(shù) z計(jì)算 :1)A類(lèi)地區(qū)： z=1、 379 * (z / 10) 0、 24,z 為安裝高度；2)B類(lèi)地區(qū)： z=(z / 10) 0、32,z 為安裝高度；3)C類(lèi)地區(qū)： z=0、 616 * (z / 10) 0、 44,z 為安裝高度；4)D類(lèi)地區(qū)： z=0、 318 * (z / 10) 0、 6,z 為安裝高度；

6、本工程按：C 、有密集建筑群得城市市區(qū)取值。z=0、 616 * (20 / 10) 0、 44=0、 836(按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009-20012006 版 7 、 2、 1 規(guī)定)1、 4 局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1 得計(jì)算：s1：局部風(fēng)壓體型系數(shù)，根據(jù)計(jì)算點(diǎn)體型位置取0、 8；按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001(2006 年版 ) 第 7、 3、 3 條：驗(yàn)算圍護(hù)構(gòu)件及其連接得強(qiáng)度時(shí)，可按下列規(guī)定采用局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1： 外表面1、正壓區(qū)按表 7、3、 1 采用；2 、 負(fù)壓區(qū)-對(duì)墻面，取-1 、0-對(duì)墻角邊，取-1 、8 內(nèi)表面對(duì)封閉式建筑物，按表面風(fēng)壓得正負(fù)情況取-0

7、、2 或 0、2。另注：上述得局部體型系數(shù) s1(1) 就是適用于圍護(hù)構(gòu)件得從屬面積A1m2 得情況，當(dāng)圍護(hù)構(gòu)件得從屬面積A10m2 時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1(10) 可乘以折減系數(shù) 0、 8，當(dāng)構(gòu)件得從屬面積22時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1(A) 可按面積得對(duì)數(shù)線(xiàn)性插值，A10m 而 1m即： s1(A)= s1(1)+s1(10)- s1(1)logA受力桿件中從屬面積最大得桿件為：橫向桿件中得(C、有密集建筑群得城市市區(qū) )=0、 000支持結(jié)構(gòu)得構(gòu)件從屬面積A1 m 2 s1(0 、 000)= 、 8 s1=s1(0 、 000)+0 、 2= 、 8+0、2=1、 000因此：支撐結(jié)構(gòu)

8、局部風(fēng)壓體型系數(shù)1、 4、 2 面板材料得局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1 ?。?1、 000s1 得計(jì)算：面板材料得局部風(fēng)壓體型系數(shù)按面積最大得玻璃板塊( 即： =0、000 m2) 來(lái)計(jì)算：面板材料得構(gòu)件從屬面積s1(0 、 000)= 、 8s1=s1(0 、 000)+0 、 2=、 8+0、2=1、 000A1 m 2因此：面板材料局部風(fēng)壓體型系數(shù)s11、 5 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算:1、 5、 1 支撐結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算:2=1、 921*0 、 836*1 、 000*400=642、 382?。?1、 0001、5、2面板材料風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算:Wk(N/m2)= gz* z* S1*W0=1、

9、 921*0 、 836*1 、 000*400=642、 3822 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算：2、 1 支撐結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算：W(N/m2)=1 、 4*Wk=1、 4*642 、 382=899、 3352、 2 面板結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算：W(N/m2)=1 、 4*Wk=1、 4*642 、 382=899、 335二、門(mén)窗主要受力桿件得撓度、彎曲應(yīng)力、剪切應(yīng)力校核:1 校驗(yàn)依據(jù)：1、 1 撓度校驗(yàn)依據(jù)：1) 單層玻璃，柔性鑲嵌：2) 雙層玻璃，柔性鑲嵌：3) 單層玻璃，剛性鑲嵌：其中： fmax: 為受力桿件最在變形量(mm)L: 為受力桿件長(zhǎng)度 (mm)本窗型選用 : 單層玻璃，柔性鑲嵌

10、：校核依據(jù)fmax/L 1/100 且 famx 20 mm1、 2彎曲應(yīng)力校驗(yàn)依據(jù)：max=M/W<= : 材料得抗彎曲應(yīng)力 (N/mm2)max:計(jì)算截面上得最大彎曲應(yīng)力 (N/mm2)M:受力桿件承受得最大彎矩(N 、 mm)W:3凈截面抵抗矩 (mm)1、 3剪切應(yīng)力校驗(yàn)依據(jù)：max=(Q*S)/(I* )<= : 材料得抗剪允許應(yīng)力(N/mm2)max:計(jì)算截面上得最大剪切應(yīng)力(N/mm2)Q:受力桿件計(jì)算截面上所承受得最大剪切力(N)3S:材料面積矩 (mm)4I:材料慣性矩 (mm): 腹板得厚度 (mm)2 主要受力桿件得撓度、彎曲應(yīng)力、剪切應(yīng)力計(jì)算：因建筑外窗在風(fēng)

11、荷載作用下， 承受得就是與外窗垂直得橫向水平力，外窗各框料間構(gòu)成得受荷單元，可視為四邊鉸接得簡(jiǎn)支板。在每個(gè)受荷單元得四角各作45 度斜線(xiàn)，使其與平行于長(zhǎng)邊得中線(xiàn)相交。這些線(xiàn)把受荷單元分成4 塊，每塊面積所承受得風(fēng)荷載傳遞給其相鄰得構(gòu)件， 每個(gè)構(gòu)件可近似地簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支梁上呈矩形、梯形或三角形得均布荷載。這樣得近似簡(jiǎn)化與精確解相比有足夠得準(zhǔn)確度，結(jié)果偏于安全，可以滿(mǎn)足工程設(shè)計(jì)計(jì)算與使用得需要。由于窗得四周與墻體相連，作用在玻璃上得風(fēng)荷載由窗框傳遞給墻體，故不作受力桿件考慮，只需對(duì)選用得中梃進(jìn)行校核。3、整窗抗風(fēng)壓等級(jí)計(jì)算通過(guò)以上構(gòu)件得綜合抗風(fēng)壓能力計(jì)算( 如果 P3 1 kpa，取 P3 1 kpa

12、) ，做出如下取值:P3=10000、 00 (kpa)，結(jié)合下表，進(jìn)行整窗得抗風(fēng)壓等級(jí)計(jì)算：建筑外窗抗風(fēng)壓性能分級(jí)表?xiàng)U件長(zhǎng)度撓度允許校核彎曲許用校核剪切許用值值結(jié)果應(yīng)力值結(jié)果應(yīng)力分級(jí)1P31、2P32、3P33、4P34、P35、0指標(biāo) 1、55P3 2、 55P3 3、55P3 4、5 5P3值 P3 2 3 4 5說(shuō)明：第9 級(jí)應(yīng)在分級(jí)后同時(shí)注明具體檢測(cè)壓力差值。通過(guò)查詢(xún)建筑外窗抗風(fēng)壓性能分級(jí)表,可知該門(mén)窗得抗風(fēng)壓性能達(dá)到9 (10000 、0 kpa ) 級(jí)全部受力桿得撓度、抗彎能力、抗剪能力校核結(jié)果一覽表三、玻璃計(jì)算3、 1本門(mén)窗中面積最大得玻璃就是：區(qū)域得玻璃寬度：0 mm高度：0

13、 mm面積：0、000 m2厚度：5 mm3、 2 最大許用面積計(jì)算據(jù)建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程JGJ 113-2009 4、2、2當(dāng)玻璃厚度 t 6mm時(shí)，當(dāng)玻璃厚度t 6mm時(shí)，式中 k風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值， kPaAmax玻璃得最大許用面積，2mt玻璃得厚度， mm；鋼化、半鋼化、夾絲、壓花玻璃按單片玻璃厚度進(jìn)行計(jì)算；夾層玻璃按總厚度進(jìn)行計(jì)算；中空玻璃按兩單片玻璃中薄片厚度進(jìn)行計(jì)算；抗風(fēng)壓調(diào)整系數(shù)，由玻璃類(lèi)型決定取值；若夾層玻璃工作溫度超過(guò)70°C，調(diào)整系數(shù)應(yīng)為0、 6；鋼化玻璃得抗風(fēng)壓調(diào)整系數(shù)應(yīng)經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定，建議取2、 0；組合玻璃得抗風(fēng)壓調(diào)整系數(shù)應(yīng)采用不同類(lèi)型玻璃抗風(fēng)壓調(diào)整系數(shù)得乘積。抗風(fēng)

14、壓調(diào)整系數(shù)（）玻璃種普通退半鋼化鋼化玻夾層玻中空玻夾絲玻壓花玻單片防類(lèi)火玻璃玻璃璃璃璃璃璃火玻璃調(diào)整系1、001 、62、 00、 81 、50、50、63、 0數(shù)3、 04、 5本門(mén)窗選用得玻璃就是：普通玻璃5mm28 N/mm2 ,調(diào)整系數(shù)=1、 0因?yàn)楹穸? 6mm,故采用Amax=0、 2*1 、 0*51 、 8/0、750=4、 832玻璃最大面積:0 、000 玻璃最大許用面積3、 2 玻璃板塊自重:GAk:玻璃板塊平均自重( 不包括鋁框 ):4 、 832, 故面積滿(mǎn)足要求、玻璃得體積密度:25 、 6 kN/m 3t: 玻璃板塊厚度 : 5 mm GAk=25 、 6*t/1

15、000=25 、 6*5/1000 =0 、 128 kN/m 23、 3 玻璃強(qiáng)度校核玻璃在垂直于玻璃平面得風(fēng)荷載作用下得最大應(yīng)力計(jì)算公式：式中w風(fēng)荷載作用下玻璃最大應(yīng)力（N/mm2）風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值（N/mm2），取 =ka 玻璃短邊邊長(zhǎng)（ mm），t 玻璃厚度（ mm），中空玻璃得厚度取單片外側(cè)玻璃厚度得1、2倍；夾層玻璃得厚度一般取單片玻璃厚度得1、 26 倍； 彎曲系數(shù)，可按邊長(zhǎng)比a/b 由下表用插入法查得（ b 為長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)）； 彎曲系數(shù)表a/b0、000、250、330、400、500、 550、600、650 、12500、12300、11800、11150、10000、09340、

16、08680、0804a/b0、700、750、800、850、900、 951、000 、07420、06830、06280、05760、05280、04830、0442最大面積玻璃短邊a=0 mm, 最大面積玻璃長(zhǎng)邊 b=0 mm最大應(yīng)力計(jì)算: w=(6* *a2)/(t2*1000)=(6*-1、#IND*0 、750*02)/(52*1000)=-1、 #IND經(jīng)校核，玻璃得最大應(yīng)力-1 、#IND 玻璃得強(qiáng)度設(shè)計(jì)值28、 00，故滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。最大面積玻璃得彎曲應(yīng)力、最大面積校核結(jié)果一覽表名稱(chēng)寬度高度面積許用面校核結(jié)最大應(yīng)許用值校核結(jié)積果力果000、 0004 、832就是-1 、28

17、 、00就是#IND四、連接計(jì)算門(mén)窗連接件主要承受來(lái)自于風(fēng)荷載得剪力按照材料力學(xué)要求需要對(duì)每個(gè)連接件進(jìn)行抗剪與承壓計(jì)算4、 1風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算：2風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk(N/m ):642 、 382=1、4*642 、 382=899、 3354、 2每個(gè)連接件需要承受得最小荷載計(jì)算：P0:每個(gè)連接件承受荷載得安全值(N)W: 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值 (N/m 2):899 、 335B: 門(mén)窗寬度 (mm):6000H: 門(mén)窗高度 (mm):5000n: 連接件總數(shù) ( 個(gè) ):12 P0=W*B*H/n=899 、 335*6*5/12 =2248 、 3374、 3Jm每個(gè)連接件得抗剪能力計(jì)算：連接件類(lèi)型 :A、 B 級(jí)螺栓 (5 、 6 級(jí))2每個(gè)連接件得承剪面(個(gè) ):1d 連接件直徑 (mm):5 圓周率 :3 、1415926 Nv(