门窗知识点详解 - 力学抗风压计算概述

������2������ ������2������
=
������ ������������
挠曲线近似微分方程
本质上来说： 求解挠度，就是求解挠 曲线微分方程
������ ：挠度 M ：弯矩 EI ：E，弹性模量；I，截面惯性矩
4
1 弯曲基本概念
1.2材料的弯曲变形量（挠度）
挠度的影响因素
1 ������ ������ = ������������
������2������ ������2������
=Βιβλιοθήκη Baidu
������ ������������
1、弯矩（M）
如何减小弯矩？
改变受力方式
2019/4/29
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集中载荷 最大弯矩
������max
=
������������ 4
均布载荷 最大弯矩
������max
=
������������2 8
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1 弯曲基本概念
1.2材料的弯曲变形量（挠度）
挠度的影响因素
1 ������ ������ = ������������
������2������ ������2������
=
������ ������������
2、弹性模量（E）
由材料的类型决定。不同种类的材料E值 不同。
钢 200GPa
铝合金 70Gpa
挠度：fmax = Q×L×L×L/（61.1×E×I） = 0.508×1000000000/（61.1×70×12.335×10000） = 0.963mm < (1000/150) = 6.67mm
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3 示例
3.2 软件计算示例
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演示
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The End
������max
=
������������������������������������������������ ������
������ ：正应力
M ：弯矩 y ：截面上位置到中性轴的距离 I ：截面惯性矩
最大应力发生在弯矩最大，远 离中性轴的位置
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判断最危险位置的应力是 危险位置
3、截面惯性矩（I） 由截面的形状决定。
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截面惯性矩 如何获得截面惯性矩？
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1 弯曲基本概念
1.2材料的弯曲变形量（挠度）
挠度的影响因素
1 ������ ������ = ������������
������2������ ������2������
=
������ ������������
门窗力学抗风压计算概述
by zbl
目录
1 弯曲基本概念
1.1 材料弯曲概述 1.2 材料的弯曲变形量（挠度） 1.3 材料内部受力
2 依据的标准
3 示例
3.1 简单手算示例 3.2 软件计算示例
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1 弯曲基本概念
1.1 材料弯曲概述 梁的受力弯曲变形
我们的关注点： 1、材料变形量（挠度） 2、材料内部受力大小（应力） 3、力F的大小（载荷）
������������ = ������0 × ������������������ × ������������ × ������������1
= 0.45 × 2.2 × 0.69 × 1.6 = 1.093 KN/M2 梯形面积：S = (1 – 0.3675) × 0.3675 × 2 = 0.4648 M2 梯形面积承受的风压：Q = 0.4648 × 1.093 = 0.508 KN 梯形系数：K = 36.65 / 100 = 0.3675
PVC型材 2.5Gpa
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拉伸试验机 胡克定律：������ = ������������
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1 弯曲基本概念
1.2材料的弯曲变形量（挠度）
挠度的影响因素
1 ������ ������ = ������������
������2������ ������2������
=
������ ������������
2 依据的标准
3 示例
3.1 简单手算示例 3.2 软件计算示例
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2 依据的标准
惯性矩计算依据 《YS/T 437-2000 铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》 《JG 175-2011 建筑用隔热铝合金型材》 风荷载计算依据 《GB 50009-2012 建筑结构荷载规范》其中第8部分：风载荷 杆件计算依据 《JGT 140-2005 未增塑聚氯乙烯(PVC-U)塑料窗》 《JGT 180-2005 未增塑聚氯乙烯(PVC-U)塑料门》 《JGJ 214-2010 铝合金门窗工程技术规范》
3、截面惯性矩（I） 由截面的形状决定。 如何提高截面的抗弯曲能力？
增加截面的壁厚 调整受力方向 让材料远离中性轴
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1 弯曲基本概念
1.2材料的弯曲变形量（挠度） 挠度的影响因素 3、截面惯性矩（I） 由截面的形状决定。 如何提高截面的抗弯曲能力？ 增加截面的壁厚 调整受力方向 让材料远离中性轴
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1 弯曲基本概念
1.2 材料的弯曲变形量（挠度） 材料的弯曲变形量（挠度）
1 ������ ������ = ������������
挠度曲线的曲率关系
1 ������ ：弯曲变形之后，轴线的曲率 M ：弯矩 EI ：E，弹性模量；I，截面惯性矩
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集中载荷 最大挠度
������max
=
-
������������3 48������������
均布载荷 最大挠度
������max
=
-
5������������4 384������������
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1 弯曲基本概念
1.2材料的弯曲变形量（挠度）
挠度的影响因素
1 ������ ������ = ������������
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1 弯曲基本概念
1.3 材料内部受力
弯曲变形的特点
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中性层：其长度不发生变化 中性轴：经过截面的形心（质心） 中性层
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1 弯曲基本概念
1.3 材料内部受力
材料内部受力大小（正应力）
������
=
������������ ������
������2������ ������2������
=
������ ������������
1、弯矩（M）
如何减小弯矩？
改变受力方式 改善支撑方式
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前者最大 弯矩
������max
=
������������2 8
后者最大 弯矩
������max
=
������������2 40
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目录
1 弯曲基本概念
1.1 材料弯曲概述 1.2 材料的弯曲变形量（挠度） 1.3 材料内部受力
2 依据的标准
3 示例
3.1 简单手算示例 3.2 软件计算示例
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3 示例
3.1 简单手算示例
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条件：北京市某民用住宅工程的中空玻璃铝合金固定窗，该建筑 共18层，高度50米，求该窗中挺的最大挠度。
否大于材料的许用应力。
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W
=
������ ������������������������
������ ：截面抗弯系数
������������������������ ：到中性轴最大距离
I
：截面惯性矩
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目录
1 弯曲基本概念
1.1 材料弯曲概述 1.2 材料的弯曲变形量（挠度） 1.3 材料内部受力