建筑外窗抗风压性能计算书5146089

1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.建筑外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 113-2003钢结构设设计规范范 GBB 5000177-20003建筑外窗窗抗风压压性能分分级表 GB/T71106-20002建筑结构构荷载规规范 GGB 5500009-220011未增塑聚聚氯乙烯烯(PVVC-UU)塑料料门 JJG/TT 1880-220055未增塑聚聚氯乙烯烯(PVVC-UU)塑料料窗 JJG/TT 1440-220055铝合金窗窗 GBB/T884799-200

2、03铝合金门门 GBB/T884788-20003II、设计计计算一、风荷载载计算 11)工程程所在省省市：内内蒙古 22)工程程所在城城市：呼呼和浩特特 33)门窗窗安装最最大高度度z(mm)：335 44)门窗窗类型:平开窗窗 55)窗型型样式: 66)窗型型尺寸: 窗宽宽W(mmm):23770 窗高高H(mmm):247701 风风荷载标标准值计计算:WWk = ggz*S*Z*ww0 (按建建筑结构构荷载规规范GGB 5500009-220011 77.1.1-22)1.1 基基本风压压 W00=5550N/m22 (按建建筑结构构荷载规规范GGB 5500009-220011规定,

3、采用550年一一遇的风风压，但但不得小小于0.3KNN/m2)1.2 阵阵风系数数计算: 11)A类类地区：gzz=0.92*(1+2ff) 其中中：ff=0.5*335(1.88*(-0.004)*(zz/100)(-0.12),z为为安装高高度； 22)B类类地区：gzz=0.89*(1+2ff) 其中中：ff=0.5*335(1.88*(00)*(z/10)(-0.116),z为安安装高度度； 33)C类类地区：gzz=0.85*(1+2ff) 其中中：ff=0.5*335(1.88*(00.066)*(z/10)(-0.222),z为安安装高度度； 44)D类类地区：gzz=0.80*

4、(1+2ff) 其中中：ff=0.5*335(1.88*(00.144)*(z/10)(-0.330),z为安安装高度度； 本本工程按按：C类类 有密密集建筑筑群的城城市市区区取值。安安装高度度5米米时,按按5米时的的阵风系系数取值值。 gz=0.885*(1+(0.7734*(355/100)(-0.22)*22) =1.797722 (按建建筑结构构荷载规规范GGB 5500009-220011 77.5.1规定定)1.3 风风压高度度变化系系数zz: 11)A类类地区：Z=1.3379 * (z / 100) 0.24,z为安安装高度度； 22)B类类地区：Z=(z / 110) 00.

5、322,z为为安装高高度； 33)C类类地区：Z=0.6616 * (z / 100) 0.44,z为安安装高度度； 44)D类类地区：Z=0.3318 * (z / 100) 0.6,zz为安装装高度； 本本工程按按：C类类 有密密集建筑筑群的城城市市区区取值。 Z=00.6116*(35/10)0.44 =1.0068998 (按建建筑结构构荷载规规范GGB 5500009-220011 77.2.1规定定)1.4 风风荷载体体型系数数:ss=1.2 (按建建筑结构构荷载规规范GGB 5500009-220011 表表7.33.1规规定)1.5 风风荷载标标准值计计算: Wk(N/mm2)

6、=ggz*S*Z*ww0 =1.797722*1.0068998*11.2*5500 =12267.98772 风风荷载设设计值计计算： W(N/mm2)=1.44*Wkk =1.44*12267.9877 =17775.118188二、门窗主主要受力力杆件的的挠度、弯弯曲应力力、剪切切应力校校核:1 校校验依据据：1.1 挠挠度校验验依据： 11)单层层玻璃，柔柔性镶嵌嵌：fmmax/L=1/1120 22)双层层玻璃，柔柔性镶嵌嵌：fmmax/L=1/1180 33)单层层玻璃，刚刚性镶嵌嵌：fmmax/L=1/1160 其其中：ffmaxx:为受受力杆件件最在变变形量(mm) LL:为受

7、受力杆件件长度(mm)1.2 弯弯曲应力力校验依依据： maxx=M/W= :材料的的抗弯曲曲应力(N/mmm22) maxx:计算算截面上上的最大大弯曲应应力(NN/mmm2) MM:受力力杆件承承受的最最大弯矩矩(N.mm) WW:净截截面抵抗抗矩(mmm33)1.3 剪剪切应力力校验依依据： maxx=(QQ*S)/(II*)= :材料的的抗剪允允许应力力(N/mm2) maxx:计算算截面上上的最大大剪切应应力(NN/mmm2) QQ:受力力杆件计计算截面面上所承承受的最最大剪切切力(NN) SS:材料料面积矩矩(mmm3) II:材料料惯性矩矩(mmm4) :腹板板的厚度度(mmm)

8、2 主主要受力力杆件的的挠度、弯弯曲应力力、剪切切应力计计算： 因因建筑外外窗在风风荷载作作用下，承承受的是是与外窗窗垂直的的横向水水平力，外外窗各框框料间构构成的受受荷单元元，可视视为四边边铰接的的简支板板。在每每个受荷荷单元的的四角各各作455度斜线线，使其其与平行行于长边边的中线线相交。这这些线把把受荷单单元分成成4块，每每块面积积所承受受的风荷荷载传递递给其相相邻的构构件，每每个构件件可近似似地简化化为简支支梁上呈呈矩形、梯梯形或三三角形的的均布荷荷载。这这样的近近似简化化与精确确解相比比有足够够的准确确度，结结果偏于于安全，可可以满足足工程设设计计算算和使用用的需要要。由于于窗的四四

9、周与墙墙体相连连，作用用在玻璃璃上的风风荷载由由窗框传传递给墙墙体，故故不作受受力杆件件考虑，只只需对选选用的中中梃进行行校核。2.1 竖料的的挠度、弯弯曲应力力、剪切切应力计计算: 构件件“竖料料”的各各受荷单单元基本本情况如如下图： 构件件“竖料料”的由由以下各各型材(衬钢)组合而而成，它它们共同同承担“竖竖料”上上的全部部荷载： (11).铝铝合金:加強中中梃/GGR63310/GR663100 (此处处放置“加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310”的截面图) 截截面参数数如下： 惯惯性矩：52881977.666 抵抵抗矩：100068.12 面面积矩：78002.443 截

10、截面面积积：7006.009 腹腹板厚度度：1 竖竖料的刚刚度计算算 11.加強強中梃/GR663100/GRR63110的弯弯曲刚度度计算 D(N.mmm22)=EE*I=700000*52881977.666=366973383662000 加強強中梃/GR663100/GRR63110的剪剪切刚度度计算 D(N.mmm22)=GG*F=260000*7066.09922.竖料料的组合合受力杆杆件的总总弯曲刚刚度计算算 D(N.mmm22)=336977383362000=336977383362000 竖料料的组合合受力杆杆件的总总剪切刚刚度计算

11、算 D(N.mmm22)=11835583440=118355834402.1.22 竖竖料的受受荷面积积计算 11.的受受荷面积积计算(梯形) A(mm2)=(28860-6000)*6600/4=33390000 22.的受受荷面积积计算(三角形形) A(mm2)=(5000*5500/2)/2=6625000 33.的受受荷面积积计算(梯形) A(mm2)=(38860-12000)*12000/44=79980000 44.竖料料的总受受荷面积积计算 A(mm2)=33990000+6225000+79980000=11199950002.1.33 竖竖料所受受均布荷荷载计算算 Q(N

12、)=Wk*A =12667.9987*119995000/1100000000 =15220.9952.1.44 竖竖料在均均布荷载载作用下下的挠度度、弯矩矩、剪力力计算 在均均布荷载载作用下下的挠度度计算 1.加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310在在均布荷荷载作用用下的挠挠度计算算 按按弯曲刚刚度比例例分配荷荷载 分分配荷载载:Q加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310=Q总*(D加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310/D总) =115200.955*(336977383362000/336977383362000) =115200.9550 本

13、窗窗型在风风荷载作作用下，可可简化为为承受矩矩形均布布荷载 Fmmax(mm)=Q*L33/(776.88*D) =15520.95*1933033/(776.88*366973383662000) =3.8 在均均布荷载载作用下下的弯矩矩计算 11.加強強中梃/GR663100/GRR63110在均均布荷载载作用下下的弯矩矩计算 按按弯曲刚刚度比例例分配荷荷载 分分配荷载载:Q加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310=Q总*(D加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310/D总) =15220.995(336977383362000/33697738336200

14、0) =15220.9950 所所受荷载载的设计计值计算算:Q=1.44*Q =1.4*115200.955 =21129.33 本窗窗型在风风荷载作作用下，可可简化为为承受矩矩形均布布荷载 Mmmax(N.mmm)=Q*LL/8 =21229.333*119300/8 =51337000.86 在均均布荷载载作用下下的剪力力计算 11.加強強中梃/GR663100/GRR63110在均均布荷载载作用下下的剪力力计算 按按剪切刚刚度比例例分配荷荷载 分分配荷载载:Q加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310=Q总*(D加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310/D

15、总) =15220.995*(1833583340/1833583340) =15220.9950 所所受荷载载的设计计值计算算:Q=1.44*Q =1.4*115200.955 =21129.33 本本窗型在在风荷载载作用下下，可简简化为承承受矩形形均布荷荷载 QQmaxx(N)=QQ/2 =21129.33/2 =10064.672.1.55 竖竖料在集集中荷载载作用下下的挠度度、弯矩矩、剪力力计算产产生的集集中荷载载对竖料料作用产产生的挠挠度、弯弯矩、剪剪力计算算 1.受荷面面积计算算 A(mmm22)=(6000*6000/22)/22=9000000 =9900000

16、 2.该分格格传递到到主受力力杆件上上的全部部集中荷荷载 通过下下边杆件件传递到到主受力力杆件上上的集中中荷载计计算 P(NN)=(wk*A)/2 =(12667.9987*900000)/2/100000000 =557.0059 3.该分格格产生的的集中荷荷载对受受力杆件件跨中产产生的总总挠度 (1)加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310在在集中荷荷载作用用下产生生的跨中中挠度 按按弯曲刚刚度比例例分配荷荷载 分分配荷载载:Q加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310=Q总*(D加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310/D总) =557.0059*(36697338

17、3662000/366973383662000) =557.0059 该分格格下部任任意点处处的集中中荷载，在在该任意意点处产产生的最最大挠度度计算 Fmaax(mmm)=P*LL1*LL2*(L+LL2)*sqrrt(33*L11*(LL+L22)/(277*D*L) =57.0599*14430*5000*(119300*5000)*sqrrt(33*14430*(19930+5000)/(277*366973383662000*19930) =0.117 该分格格下部任任意点处处的集中中荷载，产产生的跨跨中挠度度计算 Fmaax(mmm)=P*LL2*(3*LL2-4*LL222)/(4

18、8*D) =57.0599*5000*(3*1193002+4*55002)/(488*366973383662000) =0.116 4.该分格格产生的的集中荷荷载对受受力杆件件跨中产产生的总总弯矩 (1)加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310在在集中荷荷载作用用下产生生的弯矩矩 按按弯曲刚刚度比例例分配荷荷载 分分配荷载载:Q加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310=Q总*(D加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310/D总) =557.0059*(366973383662000/366973383662000) =557.0059 所所受荷载载的设计计值计算算:Q

19、=1.44*Q =1.4*557.0059 =799.88826 该分格格下部任任意点集集中荷载载对受力力杆件产产生的弯弯矩计算算 Mmaax(NN.mmm)=PP*L11*L22/L =779.888266*14430*5000/19930 =2295993.881 5.该分格格产生的的集中荷荷载对受受力杆件件跨中产产生的总总剪力 (1)加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310在在集中荷荷载作用用下产生生的总剪剪力 按按剪切刚刚度比例例分配荷荷载 分分配荷载载:Q加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310=Q总*(D加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310/D总) =5

20、57.0059*18835883400) =557.0059 所所受荷载载的设计计值计算算:Q=1.44*Q =1.4*557.0059 =799.88826 该分格格下部任任意点集集中荷载载对受力力杆件产产生的剪剪力计算算 Qmaax(NN)=PP*L11/L =779.888266*14430/19330 =559.1产产生的集集中荷载载对竖料料作用产产生的挠挠度、弯弯矩、剪剪力计算算 1.受荷面面积计算算 A(mmm22)=(6000*2 - 5500)*5000/44 =8875000 2.该分格格传递到到主受力力杆件上上的全部部集中荷荷载

21、 通过上上边杆件件传递到到主受力力杆件上上的集中中荷载计计算 P(NN)=(wk*A)/2 =(12667.9987*875500)/2/100000000 =555.4474 通过下下边杆件件传递到到主受力力杆件上上的集中中荷载计计算 P(NN)=(wk*A)/2 =(12667.9987*875500)/2/100000000 =555.4474 3.该分格格产生的的集中荷荷载对受受力杆件件跨中产产生的总总挠度 (1)加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310在在集中荷荷载作用用下产生生的跨中中挠度 按按弯曲刚刚度比例例分配荷荷载 分分配荷载载:Q加加強中梃梃/GRR63110/GG

22、R63310=Q总*(D加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310/D总) =555.4474*(366973383662000/366973383662000) =555.4474 该分格格上部任任意点处处的集中中荷载，在在该任意意点处产产生的最最大挠度度计算 Fmaax(mmm)=P*LL1*LL2*(L+LL2)*sqrrt(33*L11*(LL+L22)/(277*D*L) =55.4744*14430*5000*(119300*5000)*sqrrt(33*14430*(19930+5000)/(277*366973383662000*19930) =0.116 该分格格上部任

23、任意点处处的集中中荷载，产产生的跨跨中挠度度计算 Fmaax(mmm)=P*LL2*(3*LL2-4*LL222)/(48*D) =55.4744*5000*(3*1193002+4*55002)/(488*366973383662000) =0.116 4.该分格格产生的的集中荷荷载对受受力杆件件跨中产产生的总总弯矩 (1)加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310在在集中荷荷载作用用下产生生的弯矩矩 按按弯曲刚刚度比例例分配荷荷载 分分配荷载载:Q加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310=Q总*(D加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310/D总) =555.4474*

24、(366973383662000/366973383662000) =555.4474 所所受荷载载的设计计值计算算:Q=1.44*Q =1.4*555.4474 =777.66636 该分格格上部任任意点集集中荷载载对受力力杆件产产生的弯弯矩计算算 Mmaax(NN.mmm)=PP*L11*L22/L =777.666366*14430*5000/19930 =2287771.775 5.该分格格产生的的集中荷荷载对受受力杆件件跨中产产生的总总剪力 (1)加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310在在集中荷荷载作用用下产生生的总剪剪力 按按剪切刚刚度比例例分配荷荷载 分分配荷载载:Q加

25、加強中梃梃/GRR63110/GGR63310=Q总*(D加加強中梃梃/GRR63110/GGR63310/D总) =555.4474*18835883400) =555.4474 所所受荷载载的设计计值计算算:Q=1.44*Q =1.4*555.4474 =777.66636 该分格格上部任任意点集集中荷载载对受力力杆件产产生的剪剪力计算算 Qmaax(NN)=PP*L11/L =777.666366*14430/19330 =557.5542.1.66 竖竖料在均均布荷载载和集中中荷载共共同作用用下的总总挠度校校核 加強強中梃/GR663100/G

26、RR63110总挠挠度校核核.1 加強中中梃/GGR63310/GR663100总变形形计算 F总=F均布布+FF集中 =3.85+0.332 =6.1.2 加強中中梃/GGR63310/GR663100挠跨比比计算 挠跨比比=F总总/L =4.17/19330 =0.002220.00222=1/1180加強中梃/GR663100/GRR63110的挠挠度符合合要求。2.1.77 竖竖料在均均布荷载载和集中中荷载共共同作用用下的抗抗弯曲强强度校核核 加強強中梃/GR663100/GRR63110抗弯弯曲强度度校核.1 加強中中

27、梃/GGR63310/GR663100总弯矩矩计算 M总=M均布布+MM集中 =51137000.886+5583665.556 =57720666.44.2 加強中中梃/GGR63310/GR663100弯曲应应力计算算 mmax=M/WW maxx:计算算截面上上的最大大弯曲应应力 MM:受力力杆件承承受的最最大弯矩矩 WW:净截截面抵抗抗矩 =57720666.442/1100668.112 =566.82256.822=885.55加強中梃/GR663100/GRR63110的抗抗弯强度度满足要要求。2.1.88 竖竖料在均均布荷载载和集中中荷载共共同作用用下的抗抗剪

28、切强强度校核核 加強強中梃/GR663100/GRR63110抗剪剪切强度度校核.1 加強中中梃/GGR63310/GR663100总剪力力计算 Q总=Q均布布+QQ集中 =10064.67+1166.733 =118.1.2 加強中中梃/GGR63310/GR663100剪切应应力计算算 maxx=(QQ*S)/(II*) maxx:计算算截面上上的最大大剪切应应力 QQ:受力力杆件计计算截面面上所承承受的最最大剪切切力 SS:材料料面积矩矩 II:材料料惯性矩矩 :腹板板的厚度度 =11181.4*778022.433/(55281197

29、.66*1.44) =122.466512.4665=pp0=5532.3333(N) NNv=9932.66(N)=P00=5332.3333(N) 竖竖料端部部连接螺螺栓的抗抗剪和承承压能力力都能满满足要求求。2.1.99 竖竖料综合合抗风压压能力计计算 该该受力杆杆件在风风荷载作作用下，可可简化为为承受矩矩形均布布荷载 根根据:LL/1880=(q*AA)*LL3/(766.8*D) q(N/mmm22)=776.88*D/(L2*1180*A) =776.88*366973383662000/(1193002*1800*111995500)*10000 =3.53(kPaa)3 该该门

30、窗的的综合抗抗风压能能力为:Qmaax=33.533N/mmm22 (按建建筑外窗窗抗风压压性能分分级表GGB/TT71006-220022) 建建筑外窗窗抗风压压性能分分级表 分级代号12345678X.X分级指标1.0=P31.51.5=P32.02.0=P32.52.5=P33.03.0=P33.53.5=P34.04.0=P34.54.5=P3=5.0注：表中XX.X表表示用=5.0KPPa的具具体值，取取分组代代号。但但必须注注明“已已经超过过8级。” 综综合抗风风压等级级为:66级 各各受力杆杆的挠度度、抗弯弯能力、抗抗剪能力力校核结结果一览览表名称长度挠度允许值校核结果弯曲应力许

31、用值校核结果剪切应力许用值校核结果加強中梃/GR663100/GRR63110三、玻璃强强度校核核1 校校验依据据： maxx=6*m*WW*a2/tt2*= :玻璃的的允许应应力(NN/mmm2) maxx:玻璃璃板块所所承最大大应力(N/mmm22) mm:玻璃璃弯曲系系数 aa:玻璃璃短边尺尺寸(mmm) WW:风荷荷载设计计值(NN/m2) tt:玻璃璃厚度(mm)2 风风荷载设设计值计计算： ww=1.4*WWk 风风荷载标标准值WWk(NN/m2):12667.9987 风风荷载标标准值0.775KNN/m2时,按0.75KKN/mm2计计算。 根根据建建筑玻璃璃应用技技术规程程

32、JGGJ 1113-20003 =1.4*112677.9887 =17775.181183 玻璃璃强度校校核：3.1 玻璃弯弯矩系数数计算： 玻璃短短边长度度a(mmm):6000 玻璃长长边长度度b(mmm):14330 玻璃短短边/长长边a/b=6600/14330=00.4119588 根据aa/b系系数，用用插入法法查表取取得弯矩矩系数mm=0.1099253.2 玻璃折折减系数数计算：3.2.11 参数计计算： 玻璃短短边长度度a(mmm):6000 风荷载载标准值值Wk(N/mm2):12267.9877 玻璃弹弹性模量量E(NN/mmm2)=7220000 =WWk*aa4/E

33、/tt4 =12667.9987*60004/720000/644/100000000 =1.77610093.2.22 折折减系数数计算： 根据参数，用用插入法法查表取取得折减减系数=13.3 玻璃璃应力计计算： 风荷载载设计值值w(NN/m2):17775.118188 内片玻玻璃厚度度t(mmm):5 外片玻玻璃厚度度t(mmm):5 玻璃计计算厚度度t(mmm)=1.22*5=6 玻璃璃应力折折减系数数:1 maax=66*m*W*aa2/t22* =6*00.1009255*17775.18118*66002/662*1/1100000000 =11.63663.4 玻璃璃强度校校核

34、： maax= 即:111.6636=244 玻璃应应力满足足要求。4 玻璃璃强度校校核：4.1 玻璃弯弯矩系数数计算： 玻璃短短边长度度a(mmm):5000 玻璃长长边长度度b(mmm):6000 玻璃短短边/长长边a/b=5500/6000=0.833333 根据aa/b系系数，用用插入法法查表取取得弯矩矩系数mm=0.0599334.2 玻璃折折减系数数计算：4.2.11 参数计计算： 玻璃短短边长度度a(mmm):5000 风荷载载标准值值Wk(N/mm2):12267.9877 玻璃弹弹性模量量E(NN/mmm2)=7220000 =WWk*aa4/E/tt4 =12667.998

35、7*50004/720000/644/100000000 =0.88492294.2.22 折折减系数数计算： 根据参数，用用插入法法查表取取得折减减系数=14.3 玻璃璃应力计计算： 风荷载载设计值值w(NN/m2):17775.118188 内片玻玻璃厚度度t(mmm):5 外片玻玻璃厚度度t(mmm):5 玻璃计计算厚度度t(mmm)=1.22*5=6 玻璃璃应力折折减系数数:1 maax=66*m*W*aa2/t22* =6*00.0559333*17775.18118*55002/662*1/1100000000 =4.33884.4 玻璃璃强度校校核： maax= 即:44.3888 即:331.775824 玻璃应应力不满满足要求求。6 玻璃璃最大许许用面积积计算：6.1 校核依依据：玻璃厚度tt(mmm)66时，按按如下公公式计算算： Amaax=aa*(00.2*t11.6+0.88)/WWk Amaax:最最大许用用面积(m22) Wk:风荷载载标准值值(KNN/m2) t:玻玻璃计算算厚度(mm) 夹夹层按双双片厚度度计算，中中空按最最薄一片片的厚度度计算 a:抗抗风压调调整系数数玻璃种类普通半钢化钢化夹层中空夹丝压花单片防火调整系数a1.01.62.0-3.