抗压强度计算2015讲解

第四部分外窗的抗风压强度计算

第一节标准与方法

一、相关标准：

《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012：

——用于计算建筑物围护结构的风荷载标准值

《建筑外窗抗风压强度、挠度计算方法》（建筑用塑料窗附录B）——用于进行门窗抗风压强度计算、受力杆件挠度校核《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2009

——用于玻璃的设计

《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T 7016-2008——用于门窗性能检测及性能分级

《门窗、幕墙风荷载标准值》04J906

——用于直接查询建筑物的风荷载标准值，编制时间较早（2004年按GB50009-2001编制）。三、计算与分级

一）、计算方法有两种：

第一种是挠度校核，即在规定的风荷载标准值作用下，受力杆件的挠度不大于规定值；

第二种是抗风压值计算，即挠度达到最大值（等于L/150，且小于或等于20mm）时的风荷载值。二）、分级

抗风压强度计算与分级可分三步进行：

1、确定建筑物围护结构风荷载标准值。依据《建筑结构荷载规范》GB 50009计算，可由设计院或甲方提供，也可从相关规范、规定获取。。

2、按照《建筑外窗抗风压强度、挠度计算方法》进行门窗受力杆件挠度的校核或门窗抗风压值的计算

3、依据《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113确定玻璃风荷载设计值，并进行玻璃强度计算。

4、按《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》进行级别的判定。

第二节风荷载标准值

一、风荷载标准值的确定

★甲方或设计院提供（当地有规定的按规定执行）。

★按《建筑结构荷载规范》GB 50009计算确定

按规范计算的风荷载标准值是最小值，根据建筑物的具体情况，可在计算的基础上，乘以安全系数确定。

★风荷载标准值的直接选用

中国建筑标准设计研究院，在2004年以《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001为依据，编制了《门窗、幕墙风荷载标准值》04J906（虽然荷载规范修订了，也许此图册会修订）。

《门窗、幕墙风荷载标准值》04J906是采用基本风压、地面粗糙度类别、建筑物高度三个参数，查表确定该建筑物的风荷载标准值。

在查表的过程中，没有用到建筑物的体形系数，是因为《门窗、幕墙风荷载标准值》04J906是取最大值计算的，即外表面是按负压区墙角边部位-1.8取值，内表面按+0.2取值的。

二、风荷载标准值的计算

以下为《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012中的部分内容：

8.1风荷载标准值及基本风压

8.1.1 垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下列规定确定：

1 计算主要受力结构时，应按下式计算：

w k=βgμsμz w0

式中：w k----风荷载标准值（kN/m2）；

βg ----高度z处的风振系数；

μs----风荷载体形系数；

μz----风压高度变化系数；

w0----基本风压（kN/m2）。

2 计算围护结构时，应按下式计算：

w k=βgzμslμz w0

式中：βgz ----高度z处的阵风系数；

μsl ----风荷载局部体形系数。

8.1.2基本风压应采用按本规范规定的方法确定的50年重现期的风压，但不得小于0.30

kN/m2。

对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的其他结构，基本风压应适当提高，并应符合有关结构设计规范的规定。

注：基本风压是以当地比较空旷的地面上离地面10m高统计所得的50年一遇10分钟平均最大风速V0(m/s)为标准，一般按V02/1600确定的风压值。

8.1.3 全国各城市的基本风压值应按本规范附录E中表E.5重现期R为50年的值采用。

附表E.5全国部分城市的雪压、风压和基本气温（节选）

8.2 风压高度变化系数

8.2.1对于平坦或稍有起伏的地形，风压高度变化系数应根据地面粗糙度类别按表8.2.1确定。

地面粗糙度可分为A、B、C、D四类：

----A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；

----B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇；

----C类有密集建筑群的城市市区；

----D类有密集建筑群且房屋较高的城市市区。

8.2.2对于山区的建筑物，风压高度变化系数可按平坦地面的粗糙度类别由本规范表8.2.1确定外，还应考虑地形条件的修正。

表8.2.1风压高度变化系数

8.3风荷载体形系数

第1步（8.3.3）、计算维护结构及其连接的风荷载时，可按下列规定采用局部体形系数μsl；

1封闭式矩形平面房屋的墙面及屋面可按表8.3.3的规定采用；

2檐口、雨棚、遮阳板边棱处的装饰条等突出结构，取-2.0；

第2步（8.3.2）、当多个建筑物，特别是群集的高层建筑，相互间距离较近时，宜考虑风力相互干扰的群体效应；一般可将单独建筑物的体形系数乘以相互干扰系数。相互干扰系数可按下列规定确定：

1对矩形平面高层建筑当单个施扰建筑与受扰建筑高度相近时，工具施扰建筑的位置，对顺风向风荷载可在1.00-1.10范围内选取，对横风向风荷载可在1.00-1.20范围内选取；

2其它情况可比较类试条件的风洞试验资料确定，必要时宜通过风洞试验确定。

表8.3.3 封闭式矩形平面房屋的局部体形系数（节选）

第3步（8.3.5）、计算围护结构风荷载时，建筑物内部压力的体形系数可按下列规定采用：1封闭式建筑物，按外表面风压的正负情况取-0.2或+0.2；

2仅一面墙有主导洞口的建筑物，按下列规定采用：

1）当开洞率大于0.02且小于或等于0.10时，取0.4μsl；

2）当开洞率大于0.10且小于或等于0.30时，取0.6μsl；

3）当开洞率大于0.30时，取0.8μsl；

3其他情况，应按开放式建筑物的μsl取值。

注：1、主导的口的开洞率是指单个主导洞口面积与该墙面全部面积之比；

2、应取主导洞口对应位置的值。