门窗抗风压计算
建筑外门窗抗风压性能估算报告
建筑外门窗抗风压性能估算报告一、引言二、建筑外门窗的分析1.结构特性:建筑外门窗一般由门框、玻璃窗和密封材料等组成,其主要承受风载荷的是玻璃窗面积。
为了增加门窗的抗风压性能,常采用框架结构加强玻璃支撑,提高整体刚度。
2.材料选择:为了保证门窗的抗风压性能,应选用具有一定强度和刚度的材料。
一般常用于建筑外门窗的材料有金属材料(铝合金、钢材等)和无机非金属材料(玻璃、塑料等)。
3.风载参数:建筑外门窗的抗风压性能与所处地区的风载参数有关,主要包括风速、风向、风荷载系数等。
根据当地地理气候条件和规范要求,确定门窗的设计风载。
三、抗风压性能估算方法1.建筑门窗风荷载法:根据门窗的风荷载系数和门窗面积,计算出门窗所受的风载荷,然后与门窗的抗风压性能进行对比。
一般根据国家或地区的规范进行计算,确保门窗能够满足规范要求。
2.结构分析法:通过构建门窗的有限元模型,利用有限元方法对门窗结构进行分析。
通过施加设定的风荷载,计算出门窗的应力和变形,评估其抗风压性能。
这种方法可以更精确地分析门窗的受力情况,对结构设计和材料选择提供有价值的参考。
四、实际应用案例以高层建筑为例,为了评估其外门窗的抗风压性能,采用建筑门窗风荷载法进行估算。
根据规范要求,该地区设计风速为20m/s,风荷载系数为2.0。
门窗面积为20平方米,选用铝合金材料。
根据公式,门窗的风荷载计算公式为:风荷载=风荷载系数×风速^2×门窗面积。
代入数据计算可得风荷载为8000N。
然后,将门窗的抗风压性能进行估算。
根据铝合金材料的力学特性以及门窗的结构特点,计算出门窗的刚度和承载力。
通过对比门窗的风荷载和其抗风压性能,评估其能否满足规范要求。
五、总结建筑外门窗的抗风压性能是确保其在恶劣气象条件下安全使用的重要指标。
本报告通过分析建筑外门窗的结构特性、材料选择以及风载参数等因素,利用建筑门窗风荷载法进行抗风压性能估算。
通过对高层建筑案例的估算可知,门窗的抗风压性能应满足规范要求,以确保其安全可靠的运行。
建筑门窗抗风压性能计算书
建筑门窗抗风压性能计算书I、计算依据:《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ 113-2009《钢结构设计规范》 GB 50017-2003《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2012版《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《塑料门窗工程技术规程 JGJ103-2008》《铝合金门窗》 GB/T 8478-2008《铝合金结构设计规范 GB 50429-2007》《铝合金门窗工程技术规范 JGJ214-2010》《建筑门窗术语 GB/T 5823-2008》《建筑门窗洞口尺寸系列 GB/T 5824-2008》《建筑外门窗保温性能分级及检测方法 GB/T 8484-2008》《建筑外门窗空气声隔声性能分级及检测方法 GB/T 8485-2008》《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T 7106-2008》《铝合金建筑型材第一部分:基材 GB 5237.1-2008》《铝合金建筑型材第二部分:阳极氧化型材 GB 5237.2-2008》《铝合金建筑型材第三部分:电泳涂漆型材 GB 5237.3-2008》《铝合金建筑型材第四部分:粉末喷涂型材 GB 5237.4-2008》《铝合金建筑型材第五部分:氟碳漆喷涂型材 GB 5237.5-2008》《铝合金建筑型材第六部分:隔热型材 GB 5237.6-2008》II、详细计算一、风荷载计算1)工程所在省市:北京2)工程所在城市:北京市3)门窗安装最大高度z:50 米4)门窗系列:北京东亚铝材-55经济型平开窗5)门窗尺寸:门窗宽度W=1800 mm 门窗高度H=1400 mm6)门窗样式图:1 风荷载标准值计算:W k = βgz*μS1*μZ*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= 450 N/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0.3 KN/m21.2 阵风系数βgz 计算:1)A类地区:βgz=0.92*(1+2μf)其中:μf=0.5*35^(1.8*(-0.04))*(z/10)^(-0.12),z为安装高度;2)B类地区:βgz=0.89*(1+2μf)其中:μf=0.5*35^(1.8*(0))*(z/10)^(-0.16),z为安装高度;3)C类地区:βgz=0.85*(1+2μf)其中:μf=0.5*35^(1.8*(0.06))*(z/10)^(-0.22),z为安装高度;4)D类地区:βgz=0.80*(1+2μf)其中:μf=0.5*35^(1.8*(0.14))*(z/10)^(-0.30),z为安装高度;安装高度z<5米时,按5米时的阵风系数取值。
建筑外窗抗风压性能分级的取值
建筑外窗抗风压性能分级的取值一.基本概述:按照现行国家标准《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T 7106-2008、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)的有关要求,工程设计者应对各类工业与民用建筑的外窗提供其抗风压性能(含相应的检测、鉴定)等级规定,这是满足建筑物环保和节能,同时又是确保使用可靠、安全的必备要求。
为了使设计者选用的方便,现归纳、整理成以下资料供选用参考。
二.建筑物外墙面及窗的抗风压计算:1 按规范GB50009-2001(2006年版)中7.1.1条规定:垂直于建筑物表面上的风荷载标准值,用于围护结构时,应按下述公式计算:W=βμμw ( 1)oslgzz=式中:β---对应计算高度Z的阵风系数,与建筑物所处的区位(即gz地面粗糙度类别)和距地高度有关,工业建筑物多位于郊区(B 类),民用建筑多在市区(C类)重要建筑则在市中心区(D类),查表可得到;μ----建筑物局部风压体型系数,按GB50009的7.3.3条sl规定:墙面正压区取(0.8+0.2);墙面负压区取(-1.0-0.2);墙的边角区取(-1.8-0.2);屋面、檐口负压区取(-2.2);与建筑物所处的区位及距地高度有关,μ----风压高度系数,z1查表可得到;按规范w----基本风压值,n=50对应中,D附录GB50009o栏查表可得到。
为了便于使用对上述公式作如下归并与简化:2.1.2、首先,为解决工程中最常遇到的墙面窗,将μ分别以1.0sl (2)带入式(1)可得:W=1.0βμw oz=gz)(3 W=1.2βμw o=gzz在工程设计中,由于风荷载的多向性,难以分出正压、负压区;而在施工安装中,同一式样、规格的外窗分类过细实无必要,因此实)为墙面窗风压计算的通用公式。
用中,以式(3 同理,屋面、檐口负压区窗风压计算公式归并为)μw (4βW=2.2ozgz=两个系数,都与建筑物所处的μ其次,阵风系数β、高度系数zgzGB50009区位(即地面粗糙度类别)以及距地高度有关,拟利用规范也融入,可已有相关表格并使其合并,同时将式(3)中的常数1.2 (5)μΩ= 1.2β得到:zgz也即建筑外墙面窗的风压值计算公式可简化为:)(W =Ωw 6o=与建筑物所处的区位和距Ω----风压计算综合系数,式中查得地高度有关,通过附表11最后,一旦取得项目建设所在地的基本风压值,即可利用附表以两者相乘之积,即可得该建筑物外墙面查到风压计算综合系数Ω,2 窗的风压标准值。
门窗抗风压计算书
门窗抗风压计算书门窗(MLC1524门扇)设计计算书设计:校对:审核:批准:洛阳豪美幕墙装饰工程有限公司二〇一六年五月十七日目录1 计算引用的规范、标准及资料 (1)1.1 门窗及相关设计规范: (1)1.2 建筑设计规范: (1)1.3 铝材规范: (1)1.4 玻璃规范: (2)1.5 钢材规范: (2)1.6 胶类及密封材料规范: (2)1.7 门窗及五金件规范: (2)1.8 相关物理性能等级测试方法: (3)1.9 《建筑结构静力计算手册》(第二版) (4)1.10 土建图纸: (4)2 基本参数 (4)2.1 门窗所在地区 (4)2.2 地面粗糙度分类等级 (4)2.3 抗震设防 (4)3 门窗承受荷载计算 (4)3.1 风荷载标准值的计算方法 (4)3.2 计算支撑结构时的风荷载标准值 (6)3.3 计算面板材料时的风荷载标准值 (6)3.4 垂直于门窗平面的分布水平地震作用标准值63.5 平行于门窗平面的集中水平地震作用标准值63.6 作用效应组合 (6)4 门窗竖中梃计算 (7)4.1 竖中梃受荷单元分析 (7)4.2 选用竖中梃型材的截面特性 (9)4.3 竖中梃的抗弯强度计算 (9)4.4 竖中梃的挠度计算 (9)4.5 竖中梃的抗剪计算 (10)5 玻璃板块的选用与校核 (10)5.1 玻璃板块荷载计算: (10)5.2 玻璃的强度计算: (12)5.3 玻璃最大挠度校核: (12)门窗设计计算书1 计算引用的规范、标准及资料1.1 门窗及相关设计规范:《铝合金结构设计规范》GB50429-2007《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2009《建筑幕墙》GB/T21086-2007《铝合金门窗工程技术规范》JGJ214-2010《铝合金门窗》GB/T8478-2008《未增塑聚乙烯(PVC-U)塑料窗》JGT/140-2005《塑料门窗工程技术规程》JGJ103-2008《建筑幕墙工程技术规范》DGJ08-56-20121.2 建筑设计规范:《地震震级的规定》GB/T17740-1999《钢结构设计规范》GB50017-2003《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010《高处作业吊蓝》GB19155-2003《工程抗震术语标准》JGJ/T97-2011《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》JG160-2004《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2010《建筑防火封堵应用技术规程》CECS154:2003《钢结构焊接规范》GB50661-2011《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008《建筑工程预应力施工规程》CECS180:2005《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《建筑设计防火规范》GB50016-2014《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002《民用建筑设计通则》GB50352-20051.3 铝材规范:《变形铝及铝合金化学成份》GB/T3190-2008《建筑用隔热铝合金型材》JG175-2011《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》JG/T133-2000《铝合金建筑型材第1部分基材》GB5237.1-2008《铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材》GB5237.2-2008《铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材》GB5237.3-2008《铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材》GB5237.4-2008《铝合金建筑型材第5部分氟碳漆喷涂型材》GB5237.5-2008《铝合金建筑型材第6部分隔热型材》GB5237.6-2012《铝及铝合金彩色涂层板、带材》YS/T431-2009《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T437-2009《有色电泳涂漆铝合金建筑型材》YS/T459-20031.4 玻璃规范:《镀膜玻璃第1部分:阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-2013 《镀膜玻璃第2部分:低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-2013 《防弹玻璃》GB17840-1999《平板玻璃》GB11614-2009《建筑用安全玻璃第3部分:夹层玻璃》GB15763.3-2009《建筑用安全玻璃第2部分:钢化玻璃》GB15763.2-2005《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2009《半钢化玻璃》GB/T17841-2008《热弯玻璃》JC/T915-2003(2014) 《压花玻璃》JC/T511-2002《中空玻璃》GB/T11944-2012 1.5 钢材规范:《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178-2005《不锈钢小直径无缝钢管》GB/T3090-2000《彩色涂层钢板和钢带》GB/T12754-2006《低合金钢焊条》GB/T5118-2012《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008《建筑幕墙用钢索压管接头》JG/T201-2007《耐候结构钢》GB/T4171-2008《高碳铬不锈钢丝》YB/T096—1997《合金结构钢》GB/T3077-1999《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》GB/T13912-2002《冷拔异形钢管》GB/T3094-2012《碳钢焊条》GB/T5117-2012《碳素结构钢》GB/T700-2006《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-2008《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-2007《优质碳素结构钢》GB/T699-19991.6 胶类及密封材料规范:《丙烯酸酯建筑密封膏》JC484-2006《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-2001《彩色涂层钢板用建筑密封胶》JC/T884-2001《丁基橡胶防水密封胶粘带》JC/T942-2004《工业用橡胶板》GB/T5574-2008《混凝土建筑接缝用密封胶》JC/T881-2001《建筑窗用弹性密封剂》JC485-2007《建筑密封材料试验方法》GB/T13477.1~20-2002 《建筑用防霉密封胶》JC/T885-2001《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2005《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》GB/T19686-2005《建筑铝合金型材用聚酰胺隔热条》JG/T174-2014《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-2003《聚硫建筑密封胶》JC/T483-2006《绝热用岩棉、矿棉及其制品》GB/T11835-2007《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》GB/T529-2008《修补用天然橡胶胶粘剂》HG/T3318-2002《中空玻璃用弹性密封胶》JC/T486-2001《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-20031.7 门窗及五金件规范:《封闭型沉头抽芯铆钉》GB/T12616-2004《封闭型平圆头抽芯铆钉》GB/T12615-2004《紧固件螺栓和螺钉》GB/T5277-1985《紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母》GB/T3103.1-2002《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB/T3098.15-2014《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.6-2014《紧固件机械性能抽芯铆钉》GB/T3098.19-2004《紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹》GB/T3098.2-2000《紧固件机械性能螺母、细牙螺纹》GB/T3098.4-2000《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.1-2010《紧固件机械性能自攻螺钉》GB/T3098.5-2000《紧固件术语盲铆钉》GB/T3099.2-2004《铝合金门窗》GB/T8478-2008《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》GB/T16823.1-1997《十字槽盘头螺钉》GB/T818-2000《地弹簧》QB/T2697-2005《铝合金门插锁》QB/T3885-1999《平开铝合金窗把手》QB/T3886-1999《铝合金撑挡》QB/T3887-1999《铝合金窗不锈钢滑撑》QB/T3888-1999《铝合金门窗拉手》QB/T3889-1999《铝合金窗锁》QB/T3890-1999《铝合金门锁》QB/T3891-1999《推拉铝合金门用滑轮》QB/T3892-1999《闭合器》QB/T3893-1999《外装门锁》QB/T2473-2009《弹子插芯门锁》GB/T2474-2000《叶片门锁》QB/T2475-2009《球型门锁》QB/T2476-2009《铜及铜合金铸件》GB/T13819-2013《锌合金压铸件》GB/T13821-2009《铝合金压铸件》GB/T15114-2009《铸件尺寸公差与机械加工余量》GB/T6414-1999《建筑门窗五金件插销》JG214-2007《建筑门窗五金件传动机构用执手》JG124-2007《建筑门窗五金件旋压执手》JG213-2007《建筑门窗五金件合页(铰链)》JG125-2007《建筑门窗五金件传动锁闭器》JG126-2007《建筑门窗五金件滑撑》JG127-2007《建筑门窗五金件滑轮》JG129-2007《建筑门窗五金件多点锁闭器》JG215-2007《建筑门窗五金件撑挡》JG128-2007《建筑门窗五金件通用要求》JG212-2007《建筑门窗五金件单点锁闭器》JG130-2007《建筑门窗内平开下悬五金系统》JG168-2004《钢塑共挤门窗》JG207-2007《电动采光排烟窗》JG189-20061.8 相关物理性能等级测试方法:《彩色涂层钢板和钢带试验方法》GB/T13448-2006《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(2011版) 《建筑防水材料老化试验方法》GB/T18244-2000《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》GB/T8484-2008《建筑外窗采光性能分级及检测方法》GB/T11976-2015《建筑门窗空气隔声性能分级及检测方法》GB/T8485-2008《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T7106-2008 《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2001《金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法》GB/T228.1-20101.9 《建筑结构静力计算手册》(第二版)1.10 土建图纸:2 基本参数2.1 门窗所在地区洛阳地区;2.2 地面粗糙度分类等级门窗属于外围护构件,按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)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和城市郊区;C类:指有密集建筑群的城市市区;D类:指有密集建筑群且房屋较高的城市市区;依照上面分类标准,本工程按C类地形考虑。
建筑外门窗抗风压性能分级
建筑外窗抗风压性能分级计算及取值•设计依据:1.《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》 GB/T7106-20082.《建筑结构荷载规范》 GB50009-20123.《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ113-20154.《建筑结构可靠性设计统一标准》 GB50068-2018二、建筑物外窗的抗风压计算:1.风荷载标准值:根据规范《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中8.1.1条规定:垂直于建筑物表面上的风荷载标准值,应按下列规定确定:2 计算围护结构时,应按下式计算:WK= BgZUSlUZW0式中: WK------------风荷载标准值(KN/m2);BgZ------------高度Z处的阵风系数;USl------------风荷载局部体型系数;UZ------------风压高度变化系数;W0-----------基本风压(KN/m2)。
1)基本风压:《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中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0.3 KN/m2。
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中8.1.3全国各城市的基本风压值应按本规范附录E中E.5重现期R为50年的值采用。
全国各城市的风压摘录2)风压高度变化系数:《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中,8.2.1对于平坦或稍有起伏的地形,风压高度变化系数应更加地面粗糙类别按表8.2.1确定。
风压高度变化系数UZ《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中,8.3.3 计算围护构件及其连接的风荷载是,可按下列规定采用局部体型系数USl--在工程设计中风荷载体型系数USl--考虑取值为1.6(内外表面风压值之和:-1.4-0.2),当具体工程的风荷载体型系数与此值不符时,另行计算。
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中8.3.5 计算围护构件分荷载时,建筑物内部压力的局部体型系数可按下列规定采用:1 封闭式建筑物,按其外表面抗风压的正负情况取-0.2或0.2。
塑料门窗抗风压强度计算(参考)
塑料门窗抗风压强度计算(参考)根据《名牌门窗评选条件和管理办法》的要求,申报门窗的抗风压强度计算书按1170mm ×1470mm 的对平开窗(使用多点传动锁闭器)进行计算。
一、窗型设计图(参见图一)及荷载分布图(参见图二) 二、外窗主要受力构件计算参数表1 外窗主要受力构件材料参数表三、杆件挠度计算从图二可知该窗形的荷载为梯形均布荷载,根据GB/T28887-2012《建筑用塑料窗》附录B 《建筑外窗抗风强度、挠度计算方法》的公式,当外窗承受正风压荷载作用时,主要受力杆件挠度计算公式如下,计算时考虑两个窗扇边梃及中梃同时受力。
f max= Wk ·A ·L 3/[λx ·(E ·I)总]<[]f …………………………………………公式1式中:f max —构件在风荷载作用下产生的最大挠度,且f max ≦20mm 。
(单位:mm )图一窗型设计图平开窗扇荷载图图二W—为窗户的主要受力杆件所承受的受荷面积上的风荷载值。
(单位:Pa)A—受力构件所承受的受荷面积,即图二阴影部分的受荷面积A1+A2;(单位:mm2)L—跨距,L=1470mmλx—系数,x=(585×1/2)/1470=0.199,则λx约取65.7;E—受力构件材料的弹性模量,见表1;I—计算截面的惯性矩;[]f—构件允许挠度。
1)当镶嵌单层玻璃、夹层玻璃时,[f ]按构件跨距的1/100计算;2) 当镶嵌中空玻璃时,[f ]按构件跨距的1/150计算。
(E·I)总是受力构件部位的矢量刚度,为型材的刚度与对应的衬钢的刚度的代数和。
(E·I)总=(E·I)PVC+(E·I)衬钢……………………………………公式2(E·I)总=EPVC×(I窗扇+I窗梃+I窗扇)+ E型钢×(I扇钢+I梃钢+I扇钢) 当采用3点以上传动锁闭器时,可以只计算正压作用下的组合中梃最大挠度,当采用单点或两点锁闭器时,应单独计算负压作用时中梃(不含窗扇边框)承受单点或两点集中荷载时的最大挠度。
【作用】窗抗风载荷计算
【关键字】作用窗抗风载荷计算一、计算依据二、风荷载计算1、基本情况:门窗计算风荷最大标高取70米;根据工程所处的地理位置,其风压高度变化系数按C类算。
平开窗的受力杆件MQ25-24a最大计算长度为2400mm,杆件两边的最大受力宽度为:1375mm,;推拉窗的受力杆件QLC30-25最大计算长度为:1960mm,杆件两边的最大受力宽度为1480mm。
2、风荷载标准值的计算风荷载标准值ωk=βzμSμZωO (资料③P24式ωk—风荷载设计标准值βZ—高度Z处的阵风系数, (资料③P44表μS—风荷载体型系数,取μS =0.8 (资料③P27表ωO—基本风压,取ωO =0.7KPa (资料③全国基本风压分布图)μz—风压高度变化系数, (资料③P25表风荷载标准值计算:ωk=βzμSμZωO =1.66×0.8×1.45×0.7=1.35KPa三、主要受力构件的设计及校核1、受力构件的截面参数根据( BH^3-bh^3 )/12 Ix=0.0491(D4 – d4 ) (资料④P112表1-63)Ix1=Ix+a2 F W=I/h (资料④P106表1-62)则平开窗的受力构件的惯性矩I为118684m4,抗弯模量为5395 m3;推拉窗的受力构件的惯性矩I为119638.67m4,抗弯模量为7477.42m3。
2、受力构件的设计根据挠度计算公式:μmax = 5qL^4 /(384EI) (资料②P494表5-31)其中线荷载计算值:q = awk /2 (资料②P494)装单层玻璃时,型材许允挠度:μmax< L /120,且绝对挠不大于15mm(资料③)则有:5awk L^4 /(2x384EI)<L/120当L/120≥15时,则有:5awk L4 /(2x384EI)<15E-铝合金型材的弹性模量,取E=0.7×105(1)平开窗受力杆件的长度为2400mm其两边最大的受力宽度为1375mm时满足要求的型材截面惯性矩:I>5×120awk L^3 /(2×384E)=263513.25mm^4> 118684mm^4则构件的截面惯性矩不能满足挠度要求,故需在铝合金型材内加经防腐处理的冷轧槽钢。
门窗抗风压及热工计算书(最新国家标准)
门窗抗风压及热工计算书(最新国家标准)(工程名)门窗计算书(样例)计算:.校对:.审核:.公司名称2010年9月29日本计算书由《晨光门窗计算书》软件协助计算目录引用规范、标准及相关资料 (1)一、门窗设计、检测规范 (1)二、建筑设计标准、规范 (1)三、材料标准、规范 (2)四、相关书籍、资料 (3)五、建筑技术文件 (3)计算所需重要规范引述: (4)一、地区粗糙度分类等级 (4)二、风荷载标准值计算 (4)三、地震荷载标准值的计算 (5)四、永久荷载的计算 (5)五、作用效应组合 (5)第一种窗型 CG-01的计算 (7)一、基本计算 (7)1,局部风荷载标准值的计算 (7)2,地震作用标准值的计算 (8)二、窗格3玻璃的计算 (8)1,承载力极限状态的校核 (8)(1)常数k1、k2、k3、k4的计算 (8)(2)作用效应的组合 (9)(3)最大许用跨度 (9)(4)比较结果 (9)2,正常使用极限状态的校核 (9)(1)常数k5、k6、k7、k8的计算 (9)(2)玻璃的单位厚度跨度限值[L/t] (9)(3)比较结果 (9)3,防人体冲击玻璃面积的校核 (9)(1)比较结果 (10)三、窗格2玻璃的计算 (10)1,风荷载标准值的分配 (10)2,承载力极限状态的校核 (10)(1)常数k1、k2、k3、k4的计算 (10)(2)作用效应的组合 (11)(3)外片、内片玻璃最大许用跨度 (11)(4)比较结果 (11)3,正常使用极限状态的校核 (11)(1)常数k5、k6、k7、k8的计算 (11)(2)外片、内片玻璃的单位厚度跨度限值[L/t]分别为: (12)(3)比较结果 (12)4,考虑防人体冲击时玻璃面积的校核 (12)四、窗格7玻璃的计算 (12)1,承载力极限状态的校核 (13)(1)常数k1、k2、k3、k4的计算 (13)(2)作用效应的组合 (13)(3)最大许用跨度 (13)(4)比较结果 (13)2,正常使用极限状态的校核 (13)(1)常数k5、k6、k7、k8的计算 (13)(2)玻璃的单位厚度跨度限值[L/t] (13)(3)比较结果 (13)3,防人体冲击玻璃面积的校核 (14)(1)比较结果 (14)五、窗格6玻璃的计算 (14)1,承载力极限状态的校核 (14)(1)常数k1、k2、k3、k4的计算 (14)(2)作用效应的组合 (14)(3)最大许用跨度 (15)(4)比较结果 (15)2,正常使用极限状态的校核 (15)(1)常数k5、k6、k7、k8的计算 (15)(2)玻璃的单位厚度跨度限值[L/t] (15)(3)比较结果 (15)3,防人体冲击玻璃面积的校核 (15)(1)比较结果 (15)六、杆件3的计算 (16)1,局部荷载的计算 (17)2,材料的选取 (18)3,受力分析计算 (19)4,抗剪强度的校核 (20)5,抗弯强度的校核 (20)6,挠度的校核 (20)七、杆件6的计算 (21)1,局部荷载的计算 (21)2,材料的选取 (23)3,受力分析计算 (24)4,抗剪强度的校核 (25)5,抗弯强度的校核 (25)6,挠度的校核 (26)八、杆件9的计算 (26)1,局部荷载的计算 (26)2,材料的选取 (28)(1)材料选取 (28)(2)材料性能 (29)(3)截面特性 (29)3,受力分析计算 (30)4,抗弯强度的校核 (31)5,挠度的校核 (32)第二种窗型 CG-02的计算 (33)一、基本计算 (33)1,局部风荷载标准值的计算 (33)2,地震作用标准值的计算 (34)二、窗格1玻璃的计算 (34)1,风荷载标准值的分配 (35)2,承载力极限状态的校核 (35)(1)常数k1、k2、k3、k4的计算 (35)(2)作用效应的组合 (35)(3)外片、内片玻璃最大许用跨度 (36)(4)比较结果 (36)3,正常使用极限状态的校核 (36)(1)常数k5、k6、k7、k8的计算 (36)(2)外片、内片玻璃的单位厚度跨度限值[L/t]分别为: (36)(3)比较结果 (36)4,考虑防人体冲击时玻璃面积的校核 (37)三、杆件1的计算 (37)1,局部荷载的计算 (38)2,材料的选取 (39)3,受力分析计算 (40)4,抗剪强度的校核 (40)5,抗弯强度的校核 (41)6,挠度的校核 (41)引用规范、标准及相关资料一、门窗设计、检测规范二、建筑设计标准、规范三、材料标准、规范四、相关书籍、资料1、《建筑结构静力手册》(第二版)2、《建筑幕墙与采光顶设计施工手册》张芹主编3、《新编建筑幕墙技术手册》张芹主编4、《建筑幕墙工程手册》赵西安编著5、《材料力学》赵志岗等编著6、其他相关书籍五、建筑技术文件建筑图纸设计变更单工程联络单其余甲方及设计院下发的相关技术文件。
门窗的物理性能及抗风压等级计算
设计说明中门窗的物理性能——各种性能的分级及选定根据《建筑工程设计文件编制深度规定》4.3.3(6)设计说明应有门窗性能(指外门窗)要求,从抗风压、水密性、保温性及隔声等方面考虑。
(KN/㎡=Kpa)一、抗风压性能分9级计算方法:1.计算围护结构风荷载标准值:W k = βgz μsl μz w o (建筑结构荷载规范7.1.1-2)式中:W k为风荷载标准值(KN/㎡)Βgz为高度z处的阵风系数(建筑结构荷载规范表7.5.1)μsl 为局部风压体型系数(建筑结构荷载规范41页取1.8最大值)μz为风压高度变化系数(建筑结构荷载规范表7.2.1)w o基本风压值(建筑结构荷载规范附表D4中50年一遇)2.作用在建筑玻璃上的风荷载设计值:W = y w W k (建筑玻璃应用技术规程5.1.1)式中:W为风荷载设计值(Kpa)(根据其计算结果查抗风压性能分级表,确定抗风压等级)y w为风荷载分项系数取1.4W k为风荷载标准值(根据1式计算的值)3.计算实例:如城市市区中18层高层住宅(约60米)1)先计算风荷载标准值W kΒgz为高度z处的阵风系数查表7.5.1C类地区60米取1.69μsl 为局部风压体型系数取1.8μz为风压高度变化系数查表7.2.1C类地区60米取1.35w o基本风压值查附表D-4(郑州地区)50年一遇0.45KN/m³W k=βgz μsl μz w o=1.69×1.8×1.35×0.45=1.8482)再算风荷载设计值WW = y w W k=1.4×1.848=2.58723)查抗风压等级2.5≤P3<3.0 故取4级附表1 郑州地区抗风压性能计算郑州市区按照C类地区计算高度高度z处阵风系数风荷载体形系数风压高度变化系数基本风压风荷载标准值风荷载设计值抗风压性能等级10 2.1000 1.8000 0.7400 0.4500 1.2587 1.7622 2.0000 20 1.9200 1.8000 0.8400 0.4500 1.3064 1.8289 2.0000 30 1.8300 1.8000 1.0000 0.4500 1.4823 2.0752 3.0000 40 1.7700 1.8000 1.1300 0.4500 1.6201 2.2681 3.0000 50 1.7300 1.8000 1.2500 0.4500 1.7516 2.4523 3.0000 60 1.6900 1.8000 1.3500 0.4500 1.8480 2.5872 4.0000 70 1.6600 1.8000 1.4500 0.4500 1.9497 2.7295 4.0000 80 1.6400 1.8000 1.5400 0.4500 2.0457 2.8640 4.0000 90 1.6200 1.8000 1.6200 0.4500 2.1258 2.9761 4.0000 100 1.6000 1.8000 1.7000 0.4500 2.2032 3.0845 5.0000附表2 郑州地区抗风压性能计算郑州郊区按照B类地区计算高度高度z处阵风系数风荷载体形系数风压高度变化系数基本风压风荷载标准值风荷载设计值抗风压性能等级10 1.7800 1.8000 1.0000 0.4500 1.4418 2.0185 3.0000 20 1.6900 1.8000 1.2500 0.4500 1.7111 2.3956 3.0000 30 1.6400 1.8000 1.4200 0.4500 1.8863 2.6409 4.0000 40 1.6000 1.8000 1.5600 0.4500 2.0218 2.8305 4.0000 50 1.5800 1.8000 1.6700 0.4500 2.1373 2.9922 4.0000 60 1.5600 1.8000 1.7700 0.4500 2.2366 3.1312 5.0000 70 1.5400 1.8000 1.8600 0.4500 2.3202 3.2482 5.0000 80 1.5300 1.8000 1.9500 0.4500 2.4166 3.3833 5.0000 90 1.5200 1.8000 2.0200 0.4500 2.4870 3.4818 5.0000 100 1.5100 1.8000 2.0900 0.4500 2.5563 3.5788 6.0000二、水密性能分为6级根据09技术措施195页,水密性不应低于3级,或按当地规定选定等级。
建筑外窗抗风压性能分级的取值
建筑外窗抗风压性能分级的取值一.基本概述:按照现行国家标准《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T7106-2008、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)的有关要求,工程设计者应对各类工业与民用建筑的外窗提供其抗风压性能(含相应的检测、鉴式中:βgzC类)μzw o----2.为了便于使用对上述公式作如下归并与简化:首先,为解决工程中最常遇到的墙面窗,将μsl分别以1.0、1.2带入式(1)可得:W==1.0βgzμz w o(2)W==1.2βgzμz w o(3)在工程设计中,由于风荷载的多向性,难以分出正压、负压区;而在施工安装中,同一式样、规格的外窗分类过细实无必要,因此实用中,以式(3)为墙面窗风压计算的通用公式。
同理,屋面、檐口负压区窗风压计算公式归并为W==2.2βgzμz w o(4)其次,阵风系数βgz、高度系数μz两个系数,都与建筑物所处的区位(即地面粗最后,一旦取得项目建设所在地的基本风压值,即可利用附表12)核定:查对规范GB50009核实基本风压值为0.50kn/m2;核定厂区位于郊区时,其地面粗糙度类别为B类;3)计算:从附表1查得:距地高度小于5.0m时Ω=2.26;距地高度为45.0m时Ω=(3.0+3.17)/2=3.09(近似取距地高度40m与50m两者的平均值);该厂房墙面窗的风压标准值为W==Ωw o=(2.26~3.09)0.50kn/m2=(1.13~1.54)kn/m2三抗风压性能分级标准的相应取值:1按照现行国家标准《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》==标准的“建筑外门窗抗风压性能分级表”中对应查得其‘分级’数。
如上例W==(1.13~1.54)kn/m2,对应查出抗风压性能分级为:2级。
为此,该项目建筑专业的设计者应在在建筑门窗的选用设计说明(含EPC工程的采购、订货的技术要求)中,明确外门窗抗风压性能的分级标准要求。
建筑门窗抗风压受力分析和强度计算
一、荷载标准值及基本风压风荷载是由于风压和热压的作用而形成的空气荷载。
风压的确定,大致分为平均风速风压制和瞬时风速风压制。
作用在建筑外窗上的平均风速风压制风荷载标准值应按下式计算:Wk=βgz*μs*μz*Wo式中:wk—风荷载标准值(kN/m2)βgz—高度z处的风振系数;μs—风荷载体型系数;按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009 –2001采用μz—风压高度变化系数;按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009 –2001采用Wo—基本风压(kN/㎡)。
按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009 –2001采用Wo值取《全国城市基本风压值》或《全国风压分布图》中数值乘以相应表中的调整系数。
如下表1、表2、表3、表4:对于平坦或稍有起伏的地形,风压、高度的变化系数应根据地面粗糙度类别按表1确定,地面粗糙度可分为A、B、C、D四类。
A类指近海、海面、海岛、海岸、湖岩及沙漠地区。
B类指田野、乡村、丛林、丘陵、以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区。
C类指有密集建筑群的城市市区。
D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。
当计算的风荷载标准值小于0.75Kpa时,应按0.75Kpa采用。
风荷载设计值W一般取标准值Wk 的1.4倍。
二、荷载分布建筑外窗在风荷载作用下,承受与外窗平面垂直的横向水平力。
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°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四块,每块面积所承受的风荷载传给其相临的构件,每个构件可以近似地简化为简支梁上呈矩形、梯形或三角形的均布荷载。
三、荷载计算建筑外窗在风荷载作用下,受力杆件上的总荷载(Q)为该构所受荷面积(A)与施加在该面积上的单位风荷载(W)之乘积,按下式计算:Q=A*W式中:Q 受力杆件所承受的总荷载A 受力杆件所承受的受荷面积W 施加在受荷面积上的单位风荷载四、截面特性建筑外窗的受力构件在材料、截面积和受荷状态确定的情况下,构件的承载能力主要取决于与截面形状有关的两个特性,即截面的惯性矩与抵抗矩。
门窗-抗风压计算报告
抗风压计算书一、风荷载计算1)工程所在省市:上海市2)工程所在城市:上海市3)门窗安装最大高度z(m):81 风荷载标准值计算:Wk = βgz*μS*μZ*w0(按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 7.1.1-2)1.1 基本风压W0=400N/m^2(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/m^2)1.2 阵风系数计算:1)A类地区:βgz=0.92*(1+2μf)其中:μf=0.5*35^(1.8*(-0.04))*(z/10)^(-0.12),z为安装高度;2)B类地区:βgz=0.89*(1+2μf)其中:μf=0.5*35^(1.8*(0))*(z/10)^(-0.16),z为安装高度;3)C类地区:βgz=0.85*(1+2μf)其中:μf=0.5*35^(1.8*(0.06))*(z/10)^(-0.22),z为安装高度;4)D类地区:βgz=0.80*(1+2μf)其中:μf=0.5*35^(1.8*(0.14))*(z/10)^(-0.30),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。
βgz=0.85*(1+(0.734*(50/10)^(-0.22))*2)=1.72573(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μz:1)A类地区:μZ=1.379 * (z / 10) ^ 0.24,z为安装高度;2)B类地区:μZ=(z / 10) ^ 0.32,z为安装高度;3)C类地区:μZ=0.616 * (z / 10) ^ 0.44,z为安装高度;4)D类地区:μZ=0.318 * (z / 10) ^ 0.6,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。
μZ=0.616*(50/10)^0.44=1.25063(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:μs=1(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/m^2)=βgz*μS*μZ*w0=1.72573*1.25063*1*400=863.32 风荷载设计值计算:W(N/m2)=1.4*Wk=1.4*863.3=1208.62二、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<=1/1302)双层玻璃,柔性镶嵌:fmax/L<=1/1803)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)根据《建筑外窗抗风性能分级及其检测方法》及其附录GB7106-86 1.2 弯曲应力校验依据:σmax=M/W<=[σ][σ]:材料的抗弯曲应力(N/mm^2)σmax:计算截面上的最大弯曲应力(N/mm^2)M:受力杆件承受的最大弯矩(N.mm)W:净截面抵抗矩(mm^3)1.3 剪切应力校验依据:τmax=(Q*S)/(I*δ)<=[τ][τ]:材料的抗剪允许应力(N/mm^2)τmax:计算截面上的最大剪切应力(N/mm^2)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(mm^3)I:材料惯性矩(mm^4)δ: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:2.1 中梃的挠度、弯曲应力、剪切应力计算:2.1.1 中梃的刚度计算1.ZW50-03C的弯曲刚度计算D(N.mm^2)=E*I=70000*.7=ZW50-03C的剪切刚度计算D(N.mm^2)=G*F=26000*565.09=2.中梃的组合受力杆件的总弯曲刚度计算D(N.mm^2)==中梃的组合受力杆件的总剪切刚度计算D(N.mm^2)==2.1.2 中梃的受荷面积计算1.左上的受荷面积计算(三角形)A(mm^2)=(875*875/2)/2=.252.左中的受荷面积计算(三角形)A(mm^2)=(875*875/2)/2=.253.左下的受荷面积计算(三角形)A(mm^2)=(950*950/2)/2=4.右上的受荷面积计算(三角形)A(mm^2)=(875*875/2)/2=.255.右中的受荷面积计算(三角形)A(mm^2)=(875*875/2)/2=.256.右下的受荷面积计算(三角形)A(mm^2)=(950*950/2)/2=7.中梃的总受荷面积计算A(mm^2)=.25+.25++.25+.25+=2.1.3 中梃所受均布荷载计算Q(N)=Wk*A=863.3*/=1050.5282.1.4 中梃在均布荷载作用下的挠度、弯矩、剪力计算2.1.4.1 在均布荷载作用下的挠度计算1.ZW50-03C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:QZW50-03C=Q总*(DZW50-03C/D总)=1050.528*(/)=1050.528本窗型在风荷载作用下,可简化为承受矩形均布荷载Fmax(mm)=Q*L^3/(76.8*D)=1050.528*2700^3/(76.8*)=5.182.1.4.2 在均布荷载作用下的弯矩计算1.ZW50-03C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:QZW50-03C=Q总*(DZW50-03C/D总)=1050.528(/)=1050.528所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q=1.4*1050.528=1470.7392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=1470.7392*2700/8=.482.1.4.3 在均布荷载作用下的剪力计算1.ZW50-03C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:QZW50-03C=Q总*(DZW50-03C/D总)=1050.528*(/)=1050.528所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q=1.4*1050.528=1470.7392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=1470.7392/2=735.372.1.5 中梃在集中荷载作用下的挠度、弯矩、剪力计算2.1.5.1左上产生的集中荷载对中梃作用产生的挠度、弯矩、剪力计算第3 页共15 页1.受荷面积计算A(mm^2)=(966*2 - 875)*875/4=.752.该分格传递到主受力杆件上的全部集中荷载通过上边杆件传递到主受力杆件上的集中荷载计算P(N)=(wk*A)/2=(863.3*.75)/2/=99.8063.该分格产生的集中荷载对受力杆件跨中产生的总挠度(1)ZW50-03C在集中荷载作用下产生的跨中挠度按弯曲刚度比例分配荷载分配荷载:QZW50-03C=Q总*(DZW50-03C/D总)=99.806*(/)=99.806该分格下部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的挠度计算Fmax(mm)=P*L1*L2*(L1+L2)*sqrt(3*L1*(L+L2))/(27*D*L)=99.806*1825*875*(1825*875)*sqrt(3*1825*(2700+875))/(27**2700)=0.54.该分格产生的集中荷载对受力杆件跨中产生的总弯矩(1)ZW50-03C在集中荷载作用下产生的弯矩按弯曲刚度比例分配荷载分配荷载:QZW50-03C=Q总*(DZW50-03C/D总)=99.806*(/)=99.806所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q=1.4*99.806=139.7284该分格下部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的弯矩计算Mmax(N.mm)=P*L1*L2/L=139.7284*1825*875/2700=82640.295.该分格产生的集中荷载对受力杆件跨中产生的总剪力(1)ZW50-03C在集中荷载作用下产生的总剪力按剪切刚度比例分配荷载分配荷载:QZW50-03C=Q总*(DZW50-03C/D总)=99.806*(/)=99.806所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q=1.4*99.806=139.7284该分格下部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的剪力计算Qmax(N)=P*L1/L=139.7284*1825/2700=94.452.1.5.2左中产生的集中荷载对中梃作用产生的挠度、弯矩、剪力计算1.受荷面积计算A(mm^2)=(966*2 - 875)*875/4=.752.该分格传递到主受力杆件上的全部集中荷载通过上边杆件传递到主受力杆件上的集中荷载计算P(N)=(wk*A)/2=(863.3*.75)/2/=99.806通过上边杆件传递到主受力杆件上的集中荷载计算P(N)=(wk*A)/2=(863.3*.75)/2/=99.8063.该分格产生的集中荷载对受力杆件跨中产生的总挠度(1)ZW50-03C在集中荷载作用下产生的跨中挠度按弯曲刚度比例分配荷载分配荷载:QZW50-03C=Q总*(DZW50-03C/D总)=99.806*(/)=99.806该分格上部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的挠度计算Fmax(mm)=P*L1*L2*(L1+L2)*sqrt(3*L1*(L+L2))/(27*D*L)=99.806*1825*875*(1825*875)*sqrt(3*1825*(2700+875))/(27**2700)=0.5该分格下部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的挠度计算Fmax(mm)=P*L1*L2*(L1+L2)*sqrt(3*L1*(L+L2))/(27*D*L)=99.806*1750*950*(1750*950)*sqrt(3*1750*(2700+950))/(27**2700)=0.524.该分格产生的集中荷载对受力杆件跨中产生的总弯矩(1)ZW50-03C在集中荷载作用下产生的弯矩按弯曲刚度比例分配荷载分配荷载:QZW50-03C=Q总*(DZW50-03C/D总)=99.806*(/)=99.806所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q=1.4*99.806=139.7284该分格上部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的弯矩计算Mmax(N.mm)=P*L1*L2/L=139.7284*1825*875/2700=82640.29该分格下部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的弯矩计算Mmax(N.mm)=P*L1*L2/L=139.7284*1750*950/2700=86036.475.该分格产生的集中荷载对受力杆件跨中产生的总剪力(1)ZW50-03C在集中荷载作用下产生的总剪力按剪切刚度比例分配荷载分配荷载:QZW50-03C=Q总*(DZW50-03C/D总)第5 页共15 页=99.806*(/)=99.806所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q=1.4*99.806=139.7284该分格上部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的剪力计算Qmax(N)=P*L1/L=139.7284*1825/2700=94.45该分格下部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的剪力计算Qmax(N)=P*L1/L=139.7284*1750/2700=90.562.1.5.3左下产生的集中荷载对中梃作用产生的挠度、弯矩、剪力计算1.受荷面积计算A(mm^2)=(966*2 - 950)*950/4=2.该分格传递到主受力杆件上的全部集中荷载通过上边杆件传递到主受力杆件上的集中荷载计算P(N)=(wk*A)/2=(863.3*)/2/=100.672通过上边杆件传递到主受力杆件上的集中荷载计算P(N)=(wk*A)/2=(863.3*)/2/=100.6723.该分格产生的集中荷载对受力杆件跨中产生的总挠度(1)ZW50-03C在集中荷载作用下产生的跨中挠度按弯曲刚度比例分配荷载分配荷载:QZW50-03C=Q总*(DZW50-03C/D总)=100.672*(/)=100.672该分格上部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的挠度计算Fmax(mm)=P*L1*L2*(L1+L2)*sqrt(3*L1*(L+L2))/(27*D*L)=100.672*1750*950*(1750*950)*sqrt(3*1750*(2700+950))/(27**2700)=0.524.该分格产生的集中荷载对受力杆件跨中产生的总弯矩(1)ZW50-03C在集中荷载作用下产生的弯矩按弯曲刚度比例分配荷载分配荷载:QZW50-03C=Q总*(DZW50-03C/D总)=100.672*(/)=100.672所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q=1.4*100.672=140.9408该分格上部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的弯矩计算Mmax(N.mm)=P*L1*L2/L=140.9408*1750*950/2700=86782.995.该分格产生的集中荷载对受力杆件跨中产生的总剪力(1)ZW50-03C在集中荷载作用下产生的总剪力按剪切刚度比例分配荷载分配荷载:QZW50-03C=Q总*(DZW50-03C/D总)=100.672*(/)=100.672所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q=1.4*100.672=140.9408该分格上部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的剪力计算Qmax(N)=P*L1/L=140.9408*1750/2700=91.352.1.5.4右上产生的集中荷载对中梃作用生产的挠度、弯矩、剪力计算1.受荷面积计算A(mm^2)=(966*2 - 875)*875/4=.752.该分格传递到主受力杆件上的全部集中荷载通过上边杆件传递到主受力杆件上的集中荷载计算P(N)=(wk*A)/2=(863.3*.75)/2/=99.806通过上边杆件传递到主受力杆件上的集中荷载计算P(N)=(wk*A)/2=(863.3*.75)/2/=99.8063.该分格产生的集中荷载对受力杆件跨中产生的总挠度(1)ZW50-03C在集中荷载作用下产生的跨中挠度按弯曲刚度比例分配荷载分配荷载:QZW50-03C=Q总*(DZW50-03C/D总)=99.806*(/)=99.806该分格下部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的挠度计算Fmax(mm)=P*L1*L2*(L1+L2)*sqrt(3*L1*(L+L2))/(27*D*L)=99.806*1825*875*(1825*875)*sqrt(3*1825*(2700+875))/(27**2700)=0.54.该分格产生的集中荷载对受力杆件跨中产生的总弯矩(1)ZW50-03C在集中荷载作用下产生的弯矩按弯曲刚度比例分配荷载分配荷载:QZW50-03C=Q总*(DZW50-03C/D总)=99.806*(/)=99.806所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q第7 页共15 页=1.4*99.806=139.7284该分格下部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的弯矩计算Mmax(N.mm)=P*L1*L2/L=139.7284*1825*875/2700=82640.295.该分格产生的集中荷载对受力杆件跨中产生的总剪力(1)ZW50-03C在集中荷载作用下产生的总剪力按剪切刚度比例分配荷载分配荷载:QZW50-03C=Q总*(DZW50-03C/D总)=99.806*(/)=99.806所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q=1.4*99.806=139.7284该分格下部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的剪力计算Qmax(N)=P*L1/L=139.7284*1825/2700=94.452.1.5.5右中产生的集中荷载对中梃作用生产的挠度、弯矩、剪力计算1.受荷面积计算A(mm^2)=(966*2 - 875)*875/4=.752.该分格传递到主受力杆件上的全部集中荷载通过上边杆件传递到主受力杆件上的集中荷载计算P(N)=(wk*A)/2=(863.3*.75)/2/=99.806通过上边杆件传递到主受力杆件上的集中荷载计算P(N)=(wk*A)/2=(863.3*.75)/2/=99.8063.该分格产生的集中荷载对受力杆件跨中产生的总挠度(1)ZW50-03C在集中荷载作用下产生的跨中挠度按弯曲刚度比例分配荷载分配荷载:QZW50-03C=Q总*(DZW50-03C/D总)=99.806*(/)=99.806该分格上部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的挠度计算Fmax(mm)=P*L1*L2*(L1+L2)*sqrt(3*L1*(L+L2))/(27*D*L)=99.806*1825*875*(1825*875)*sqrt(3*1825*(2700+875))/(27**2700)=0.5该分格下部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的挠度计算Fmax(mm)=P*L1*L2*(L1+L2)*sqrt(3*L1*(L+L2))/(27*D*L)=99.806*1750*950*(1750*950)*sqrt(3*1750*(2700+950))/(27**2700)=0.524.该分格产生的集中荷载对受力杆件跨中产生的总弯矩(1)ZW50-03C在集中荷载作用下产生的弯矩按弯曲刚度比例分配荷载分配荷载:QZW50-03C=Q总*(DZW50-03C/D总)=99.806*(/)=99.806所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q=1.4*99.806=139.7284该分格上部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的弯矩计算Mmax(N.mm)=P*L1*L2/L=139.7284*1825*875/2700=82640.29该分格下部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的弯矩计算Mmax(N.mm)=P*L1*L2/L=139.7284*1750*950/2700=86036.475.该分格产生的集中荷载对受力杆件跨中产生的总剪力(1)ZW50-03C在集中荷载作用下产生的总剪力按剪切刚度比例分配荷载分配荷载:QZW50-03C=Q总*(DZW50-03C/D总)=99.806*(/)=99.806所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q=1.4*99.806=139.7284该分格上部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的剪力计算Qmax(N)=P*L1/L=139.7284*1825/2700=94.45该分格下部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的剪力计算Qmax(N)=P*L1/L=139.7284*1750/2700=90.562.1.5.6右下产生的集中荷载对中梃作用生产的挠度、弯矩、剪力计算1.受荷面积计算A(mm^2)=(966*2 - 950)*950/4=2.该分格传递到主受力杆件上的全部集中荷载通过上边杆件传递到主受力杆件上的集中荷载计算P(N)=(wk*A)/2=(863.3*)/2/=100.6723.该分格产生的集中荷载对受力杆件跨中产生的总挠度(1)ZW50-03C在集中荷载作用下产生的跨中挠度按弯曲刚度比例分配荷载第9 页共15 页分配荷载:QZW50-03C=Q总*(DZW50-03C/D总)=100.672*(/)=100.672该分格上部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的挠度计算Fmax(mm)=P*L1*L2*(L1+L2)*sqrt(3*L1*(L+L2))/(27*D*L)=100.672*1750*950*(1750*950)*sqrt(3*1750*(2700+950))/(27**2700)=0.524.该分格产生的集中荷载对受力杆件跨中产生的总弯矩(1)ZW50-03C在集中荷载作用下产生的弯矩按弯曲刚度比例分配荷载分配荷载:QZW50-03C=Q总*(DZW50-03C/D总)=100.672*(/)=100.672所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q=1.4*100.672=140.9408该分格上部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的弯矩计算Mmax(N.mm)=P*L1*L2/L=140.9408*1750*950/2700=86782.995.该分格产生的集中荷载对受力杆件跨中产生的总剪力(1)ZW50-03C在集中荷载作用下产生的总剪力按剪切刚度比例分配荷载分配荷载:QZW50-03C=Q总*(DZW50-03C/D总)=100.672*(/)=100.672所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q=1.4*100.672=140.9408该分格上部任意点集中荷载对受力杆件跨中产生的剪力计算Qmax(N)=P*L1/L=140.9408*1750/2700=91.352.1.6 中梃在均布荷载和集中荷载共同作用下的总挠度校核2.1.6.1 ZW50-03C总挠度校核2.1.6.1.1 ZW50-03C总变形计算F总=F均布+ΣF集中=5.18+0.5+0.5=6.182.1.6.1.2 ZW50-03C挠跨比计算挠跨比=F总/L=6.18/2700=0.00230.0023<=1/180ZW50-03C的挠度符合要求。
窗抗风载荷计算
窗抗风载荷计算一、计算依据二、风荷载计算1、基本情况:门窗计算风荷最大标高取70米;根据工程所处的地理位置,其风压高度变化系数按C类算。
平开窗的受力杆件MQ25-24a最大计算长度为2400mm,杆件两边的最大受力宽度为:1375mm,;推拉窗的受力杆件QLC30-25最大计算长度为:1960mm,杆件两边的最大受力宽度为1480mm。
2、风荷载标准值的计算风荷载标准值ωk=βzμSμZωO (资料③P24式7.1.1-1)ωk—风荷载设计标准值βZ—高度Z处的阵风系数, (资料③P44表7.5.1)μS—风荷载体型系数,取μS =0.8 (资料③P27表7.3.1)ωO—基本风压,取ωO =0.7KPa (资料③全国基本风压分布图)μz—风压高度变化系数, (资料③P25表7.2.1)风荷载标准值计算:ωk=βzμSμZωO =1.66×0.8×1.45×0.7=1.35KPa三、主要受力构件的设计及校核1、受力构件的截面参数根据( BH^3-bh^3 )/12 Ix=0.0491(D4 – d4 ) (资料④P112表1-63)Ix1=Ix+a2 F W=I/h (资料④P106表1-62)则平开窗的受力构件的惯性矩I为118684m4,抗弯模量为5395 m3;推拉窗的受力构件的惯性矩I为119638.67m4,抗弯模量为7477.42m3。
2、受力构件的设计根据挠度计算公式:μmax = 5qL^4 /(384EI) (资料②P494表5-31)其中线荷载计算值:q = awk /2 (资料②P494)装单层玻璃时,型材许允挠度:μmax< L /120,且绝对挠不大于15mm(资料③)则有:5awk L^4 /(2x384EI)<L/120当L/120≥15时,则有:5awk L4 /(2x384EI)<15E-铝合金型材的弹性模量,取E=0.7×105(1)平开窗受力杆件的长度为2400mm其两边最大的受力宽度为1375mm时满足要求的型材截面惯性矩:I>5×120awk L^3 /(2×384E)=263513.25mm^4> 118684mm^4则构件的截面惯性矩不能满足挠度要求,故需在铝合金型材内加经防腐处理的冷轧槽钢。
建筑外门窗抗风压性能分级
建筑外窗抗风压性能分级计算及取值•设计依据:1.《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》 GB/T7106-20082.《建筑结构荷载规范》 GB50009-20123.《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ113-20154.《建筑结构可靠性设计统一标准》 GB50068-2018二、建筑物外窗的抗风压计算:1.风荷载标准值:根据规范《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中8.1.1条规定:垂直于建筑物表面上的风荷载标准值,应按下列规定确定:2 计算围护结构时,应按下式计算:WK= BgZUSlUZW0式中: WK------------风荷载标准值(KN/m2);BgZ------------高度Z处的阵风系数;USl------------风荷载局部体型系数;UZ------------风压高度变化系数;W0-----------基本风压(KN/m2)。
1)基本风压:《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中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0.3 KN/m2。
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中8.1.3全国各城市的基本风压值应按本规范附录E中E.5重现期R为50年的值采用。
全国各城市的风压摘录2)风压高度变化系数:《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中,8.2.1对于平坦或稍有起伏的地形,风压高度变化系数应更加地面粗糙类别按表8.2.1确定。
风压高度变化系数UZ《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中,8.3.3 计算围护构件及其连接的风荷载是,可按下列规定采用局部体型系数USl--在工程设计中风荷载体型系数USl--考虑取值为1.6(内外表面风压值之和:-1.4-0.2),当具体工程的风荷载体型系数与此值不符时,另行计算。
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中8.3.5 计算围护构件分荷载时,建筑物内部压力的局部体型系数可按下列规定采用:1 封闭式建筑物,按其外表面抗风压的正负情况取-0.2或0.2。
《国家标准》门窗抗风压及热工计算书(最新国家标准)
(工程名)门窗计算书(样例)计算:.校对:.审核:.公司名称2010年9月29日本计算书由《晨光门窗计算书》软件协助计算目录引用规范、标准及相关资料 (1)一、门窗设计、检测规范 (1)二、建筑设计标准、规范 (1)三、材料标准、规范 (2)四、相关书籍、资料 (3)五、建筑技术文件 (3)计算所需重要规范引述: (4)一、地区粗糙度分类等级 (4)二、风荷载标准值计算 (4)三、地震荷载标准值的计算 (5)四、永久荷载的计算 (5)五、作用效应组合 (5)第一种窗型 CG-01的计算 (7)一、基本计算 (7)1,局部风荷载标准值的计算 (7)2,地震作用标准值的计算 (8)二、窗格3玻璃的计算 (8)1,承载力极限状态的校核 (8)(1)常数k1、k2、k3、k4的计算 (8)(2)作用效应的组合 (9)(3)最大许用跨度 (9)(4)比较结果 (9)2,正常使用极限状态的校核 (9)(1)常数k5、k6、k7、k8的计算 (9)(2)玻璃的单位厚度跨度限值[L/t] (9)(3)比较结果 (9)3,防人体冲击玻璃面积的校核 (9)(1)比较结果 (10)三、窗格2玻璃的计算 (10)1,风荷载标准值的分配 (10)2,承载力极限状态的校核 (10)(1)常数k1、k2、k3、k4的计算 (10)(2)作用效应的组合 (11)(3)外片、内片玻璃最大许用跨度 (11)(4)比较结果 (11)3,正常使用极限状态的校核 (11)(1)常数k5、k6、k7、k8的计算 (11)(2)外片、内片玻璃的单位厚度跨度限值[L/t]分别为: (12)(3)比较结果 (12)4,考虑防人体冲击时玻璃面积的校核 (12)四、窗格7玻璃的计算 (12)1,承载力极限状态的校核 (13)(1)常数k1、k2、k3、k4的计算 (13)(2)作用效应的组合 (13)(3)最大许用跨度 (13)(4)比较结果 (13)2,正常使用极限状态的校核 (13)(1)常数k5、k6、k7、k8的计算 (13)(2)玻璃的单位厚度跨度限值[L/t] (13)(3)比较结果 (13)3,防人体冲击玻璃面积的校核 (14)(1)比较结果 (14)五、窗格6玻璃的计算 (14)1,承载力极限状态的校核 (14)(1)常数k1、k2、k3、k4的计算 (14)(2)作用效应的组合 (14)(3)最大许用跨度 (15)(4)比较结果 (15)2,正常使用极限状态的校核 (15)(1)常数k5、k6、k7、k8的计算 (15)(2)玻璃的单位厚度跨度限值[L/t] (15)(3)比较结果 (15)3,防人体冲击玻璃面积的校核 (15)(1)比较结果 (15)六、杆件3的计算 (16)1,局部荷载的计算 (17)2,材料的选取 (18)3,受力分析计算 (19)4,抗剪强度的校核 (20)5,抗弯强度的校核 (20)6,挠度的校核 (20)七、杆件6的计算 (21)1,局部荷载的计算 (21)2,材料的选取 (23)3,受力分析计算 (24)4,抗剪强度的校核 (25)5,抗弯强度的校核 (25)6,挠度的校核 (26)八、杆件9的计算 (26)1,局部荷载的计算 (26)2,材料的选取 (28)(1)材料选取 (28)(2)材料性能 (29)(3)截面特性 (29)3,受力分析计算 (30)4,抗弯强度的校核 (31)5,挠度的校核 (32)第二种窗型 CG-02的计算 (33)一、基本计算 (33)1,局部风荷载标准值的计算 (33)2,地震作用标准值的计算 (34)二、窗格1玻璃的计算 (34)1,风荷载标准值的分配 (35)2,承载力极限状态的校核 (35)(1)常数k1、k2、k3、k4的计算 (35)(2)作用效应的组合 (35)(3)外片、内片玻璃最大许用跨度 (36)(4)比较结果 (36)3,正常使用极限状态的校核 (36)(1)常数k5、k6、k7、k8的计算 (36)(2)外片、内片玻璃的单位厚度跨度限值[L/t]分别为: (36)(3)比较结果 (36)4,考虑防人体冲击时玻璃面积的校核 (37)三、杆件1的计算 (37)1,局部荷载的计算 (38)2,材料的选取 (39)3,受力分析计算 (40)4,抗剪强度的校核 (40)5,抗弯强度的校核 (41)6,挠度的校核 (41)引用规范、标准及相关资料一、门窗设计、检测规范二、建筑设计标准、规范三、材料标准、规范四、相关书籍、资料1、《建筑结构静力手册》(第二版)2、《建筑幕墙与采光顶设计施工手册》张芹主编3、《新编建筑幕墙技术手册》张芹主编4、《建筑幕墙工程手册》赵西安编著5、《材料力学》赵志岗等编著6、其他相关书籍五、建筑技术文件建筑图纸设计变更单工程联络单其余甲方及设计院下发的相关技术文件。
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门窗抗风压计算
一种常见非标窗型的抗风压计算
有关塑料门窗抗风压计算,我们在前几期已对“常见典型塑料门窗”进行了探讨,并提出了一些基本公式。
塑料门窗的窗型是多变的,我们还会遇到下面的窗型。
这时,杆件AB根据抗风压受力分解,将受到以下几种载荷作用:
<1>上亮传递的梯形载荷:
<2>CD杆传递的集中载荷:
<3>下窗传递的不等双三角载荷:
按常规,AB杆件的挠度计算,由下面两个计算过程组成:
<1>CD杆件传递的集中载荷挠度
<2>阴影面积总载荷,以矩形公式计算的挠度;
然后两挠度相加求和,即为总挠度。
根据推荐计算思路,我们有以下计算过程:
<1>CD杆传递的集中力载荷产生的挠度;
<2>上亮梯形载荷产生的挠度;
<3>下窗不等双三角形载荷产生的挠度。
对于上面涉及的几种计算方法:集中载荷挠度公式、矩形载荷挠度公式和单梯形载荷挠度公式已有给出。
为了进行较精确计算,我们在此将不等双三角形载荷挠度公式略以推导形式介绍给大家。
根据窗的常规结构,不等双三角形载荷简化与统一为以下关系:
这时有:
QA=(13qa/6)q=ω·α
α=L/6
当o≤x≤a时
M1=-(q/120a)X3+13qa/6
EIY1=-(q/120a)X5+(13qa/36)X3-(195qa3/24)X+D1(D1=O)
当a≤x≤a时当2a≤x≤4a时
M2=(q/6a)X3-qX2+(19qa/6)X-qa2/3
M3=-(q/6a)X3+qX2-(5qa/6)X-7qa2/3
EIY2=(q/120a)X5-(q/12)X4+193qa3/36-(193qa3/24)X-qa4/60
EIY3=-(q/120a)X5+(q/12)X4-5qa3/36+(7qa2/6)X2-(225qa3/24)X+31qa4/60
当4a≤x≤6a时
M4=(q/6a)X3-3qX2+(91qa/6)X-57qa2/3
EIY4=q/120aX5-(q/4)X4-91qa3/36-(57qa2/6)X2+(287qa3/24)X-331qa4/20
经解:
EIY3=-(q/120L)X5+(q/12)X4-(5qL3/216)X3+(7qL2/216)X2-(225qL3/(24×216))X-31qL4/6 0×362
以中点挠度代表最大挠度则
fmax=y3|x=1/2=23.9L4/1920EI=-qL4/80f推=23.9L4/1920EI(直接给出)
两种方法计算对比:(由于集中载荷计算部分相同,略去计算比较)
(1)梯形部分:
f常=5QL3/384EI=5L3/384EI(L-2a+L)/2·a·ω)=(5qL3/384EI)·5L/6
=20.83qL4/1920EI
f推=qL4/1920EI[25-40(a/L)2+16(a/L))4]=23.902qL4/1920EI
(2)两不等三角形载荷产生的挠度
f常=5QL3/384EI=5L3/384EI(a2+4a2)·(ω=5qL3/384EI)·(5a/6)=20.83qL4/1920EI
f推=23.9qL4/1920EI(直接给出)
由以上计算可以看出:常规计算时,阴影部分载荷
Q总 =Q梯+Q小三角+Q大三角 视为整体矩形载荷代入f=5QL3/384EI
等同于我们上面的分别按矩形公式计算:
f总=f梯+f双三角=(QL4/1920EI)(20.83+20.83)
而推荐计算方法,则按实际受力情况,分别以一个梯形载荷和一组不等双三角形载荷产生的挠度相加,求总挠度:
f推总=f梯+f双三角=(QL4/1920EI)(23.9+23.9)
从严谨的角度讲,按实际载荷形式对应的公式计算是较合理的(风压等级越高,挠度差值越大),在此将此窗型公式提供给大家供参考。