《隔热铝合金门窗抗风压性能的计算原理》
目前很多的门窗、幕墙公司在计算隔热铝合金门窗抗风压性能方面，缺少理论计算方法的支持，因此，显得办法不多，很是无奈；于是“旁引”了一些不科学的计算公式进行计算，结果有两种可能：一种是质量不合格，因此而造成了工程质量的隐患；另一种是设计的安全系数过大造成不必要的浪费。
很多的业内朋友说：隔热铝合金门窗的抗风压性能强于塑钢门窗，在美国的众多摩天大楼成功应用了30年以上，市场占有率高于80%。那些国外的门窗设计师是如何进行抗风压强度计算的呢？随着隔热铝合金门窗的大量应用，设计师们必须用他们所熟悉的计算方法和公式来合理设计，才能保证设计方案既安全、又经济。本文将在下面进行浅析，有不正确的地方望朋友们指正！同时也希望对读过本文的各位专家在您的工作上有所帮助。
本文的问题是：隔热型材宽度为60毫米，竖中梃距两侧边框的距离均分，尺寸为1500×1500的固定窗（中空玻璃），在正风压为2500N/m2的情况下，其中梃的挠度是多少？当风压消失后，窗的中梃杆件是否为弹性变形？只有中梃杆件是弹性变形，才能保证门窗的水密性、气密性和保温性能。
此时的中梃受到两个相同的梯形载荷作用，中梃的挠度应为两个梯形载荷作用下的挠度迭加。在实际工程计算中，均布载荷计算出来的结果较梯形载荷的安全系数稍大，且计算简便，故更多的使用均布载荷进行计算，其线载荷用W0表示（牛顿/毫米）。
1．隔热铝合金型材挠度和等效惯性矩的计算方法
1.1计算原理
本文是对于一个具有非均一截面的简支梁在均布载荷作用下，预算其等效惯性矩的方法。这个模型是由相对硬面（如铝合金）与较软的核心材料（隔热聚氨酯胶）持续联结在一起的“复合”梁。表面除了轴向强度之外还有具有抗弯曲的强度。在这里，假定隔热材料仅抵抗剪切力。
需要说明的是：铝合金型材的杨氏模量比隔热胶的大很多，在考虑弯曲型变的计算时只选用了铝合金的，而省略了隔热胶的。例如，隔热胶的杨氏模量为1650MPa，仅为铝合金型材（杨氏模量为70000MPa）的3%。12毫米宽的聚氨酯隔热胶仅相当于0.39毫米宽的铝合金。
计算隔热铝合金型材的关键问题是隔热材料的剪切形变。在计算纯铝合金型材的简支梁受到均布载荷时，其公式为：伯努利－欧拉方程（EIy"=M) ，而将其剪切变形量忽略不计。然而，当型材轴向上的立筋存在相对较软的隔热材料时，会导致“复合”梁的行为复杂化。受到载荷时，“复合”梁的横截面尺寸会因隔热材料的剪切形变而产生变化。隔热材料的剪切形变使得其形状由矩型变成平行四边型。
由于隔热材料位于两块铝合金型材之间，当其作为简支梁承受力的作用时，整个复合型材的变形量以及铝合金型材所受到的应力较纯铝合金型材都有所增加；相反在长度方向上所传递的剪切流（隔热胶的剪切应力乘以隔热胶的宽度b’）却减弱了很多。
在公式和图示中我们将用到以下参数：
A= t w (h-g) —铝合金材料的剪切面积(mm2)
A C —弹性体的总截面积(mm2)
a1,a2 —铝型材表面1和2的面积(mm2)
b=A C/D C —弹性体的平均宽度(mm)
b’—两个凸点间的净宽度(mm)
c11,c22,D —分别是形心轴线到两个铝合金型材外表面的距离，以及两形心轴线间的距离。(mm)
D C —断热槽的最大深度(mm)
E=70000N/mm2—铝型材的杨氏模量
E C—弹性体的杨氏模量(1650 N/mm2)
g —隔热槽两个凸点的隔热距离(mm)
G C= E C/[2(1+v)] —弹性体的剪切模量（N/mm2）；v是弹性体的泊松比（Poisson’s ratio）
h—铝型材截面的总宽度（mm）
h1,h2—铝型材的重心到两个外表面的距离(mm)
I01，I02—铝型材1和2的惯性矩(mm4)
L—跨度，两个支点间的距离(mm)
W 0—均布载荷 (N/mm)
t w —铝型材轴向立筋的厚度，或厚度的总和。t w = A w /（h-g ）, A w 是两块型材各个立
筋乘以其相应高度之和。
1.2 参数、综合恒量和基本公式
2
12
21a a D a a +=c I 该值仅适用于复合型材的两段均为同一材料的情况下 (mm4) （ 1 ）
I 0=I 01+I 02 是等效惯性矩的较低值。（铝型材内表面和胶接触的表面上，有相对滑动的
情况） (mm4) （ 2 ）
I=I C +I 0 是等效惯性矩的较高值。该值仅在铝型材内表面和断热胶接触的表面没有任
何剪切变形时 (mm4) （ 3 ）
I C /I （ 4 ）
C
C C P
D I G IbD G 2= (N) （ 5 ）
EI G c P = 仅对于两面的材质具有相同的E 值 (1/mm2) （ 6 ） 因为隔热铝合金型材杆件的理论惯性矩I e 是L （跨矩）、G C （弹性体的剪切模量）和
载荷形式（如：均布载荷或集中载荷）的函数，它不同于普通铝合金型材的惯性矩（是与
截面有关的常数）。所以，首先要计算出在均布载荷作用下的复合杆件形变，再计算其相
应的理论惯性矩I e 。的值。
对于“复合”梁的弯曲力矩和剪切力，相关于发生弯曲形变（y ），其相关的微分公式为：
0EI v EI cM y c y '+-=''-'''' (1/mm3) ( 7 )
公式中的（′）表示对x 的微分，整理后的弯曲形变（y ）表示为：
P
2P 10122334455e e F D x D X D x D x D x D F y +++++++= ( 8 ) 当均布载荷时，D 0 = ()I G P 2c
00I EI w ；D 1= EI L w I G I L w p C 242)(3
00-- ； D 2 = I
G wI P c 2 ；D 3= EI wL 12 ；D 4= EI w 24- ；D 5= 0 F 1=)
(0r r P r
c e e I cG e I w --+- ；F 2= r e 21F
。*r= 2c L ； **p=c x
注：e 为自然对数的底（其值约为2.71828）。
按照公式（8）计算出形变y ，均布载荷时，其理论惯性矩I e 应为：
I e = (w 0L)L 3÷ 76.8Ey （9）
因为隔热胶的泊松比（Poisson ’s ratio ）为 0.5（N/mm 2），在均布载荷作用下隔热铝合金型材内的隔热胶尺寸较没受到载荷时有一定的变化，所以均匀载荷时，其实际的等效惯性矩I e ’为：
I e ’ = I e ÷｛1+[25.6(I e )÷ (L 2A)]｝ （10）
1.3 挠度和等效惯性矩的计算实例：
如图为60毫米宽的注胶隔热铝型材中梃，表面为普通喷粉，隔热胶的牌号为亚松公司生产的SU207-30T 。
上面（室外侧）型材的：
a 1= 304.7 (mm2) ；I 01 = 26094.4 (mm4) ；c 11 = 10.09 (mm) 。
下面（室内侧）型材的：
a 2= 190.7 (mm2) ；I 02 = 11891.6 ( mm4) ；c 11 = 11.27 (mm) 。
D = 38.64 mm ；b= 7.7 (mm) ： b ’ = 5.38 (mm) ；D C = 15.9 (mm) ；G C = 552（N/mm 2） W 0 = 1.875 (N/mm) ；t w = 3.2 (mm) ；g = 6.35 (mm) ； L = 1500 (mm) 。
按照公式（1）得：2
12
21a a D a a +=c I = 175122.3 (mm4) 按照公式（2）得： I 0=I 01+I 02 = 37986 (mm4)
按照公式（3）得：I=I C +I 0 = 213108.3 (mm4)
按照公式（4）得:：I C /I = 0.8218
按照公式（5）得:：C
C C P
D I G IbD G 2= = 485697.4 (N)
按照公式（6）得:：0
EI G c P = = 0.0001826 (1/mm2) 均布载荷时，x =L/2时，中梃杆件的挠度出现最大值。
按照公式（8）得:：
P 2P 10122334455e
e F D x D X D x D x D x D F y +++++++= = 9.137 (mm)
按照公式（9）得:：
I e=wL4/ 76.8Ey = (wL)L3/ 76.8Ey = 19.3 (cm4)
按照公式（10）得:：
I e’ = I e÷｛1+[25.6(I e)÷(L2A)]｝= 19.1 (cm4)
2．隔热铝合金型材弹性变形校合的计算方法和实例：
2.1 铝合金型材最大应力的校合：
在复合铝合金型材任意截面内，上半部型材的平均压缩力（F1）与截面内不同的压缩力之和相等；F1的作用点为上半部型材的形心（在上半部型材的中心轴线上）。下半部型材的平均拉社伸力（F2）与截面内不同的拉伸力之和相等；F2的作用点为下半部型材的形心（在下半部型材的中心轴线上）。由于隔热材料与铝合金的弹性模量想差悬殊，故隔热材料的压缩、拉伸应力忽略不计。
由于隔热胶的剪切形变，任意截面内（延着中心轴线）存在着一个平均压缩力（F1）和一个平均拉伸力（F2）。因复合型材杆件的静止，所以，两力相等（F1=F2），方向相反。
任意截面内（延着中心轴线），上半部型材的中心轴线之上，压缩应力增加；上半部型材的中心轴线之下，压缩应力减少，应力间相互平衡。同样的情况，下半部型材的中心轴线之上，拉伸应力减少；下半部型材的中心轴线之下，压缩应力增加，应力间相互平衡。
M = Mc + Mo （11）M ：由于受到均布载荷，而在中梃杆件截面内产生的力矩。
Mc ：由于两个大小相等、方向相反的平均力（F1、F2），而产生的力矩。
Mo ：由于两块铝合金型材截面内应力分布的不同，而产生的力矩。
中梃的上面（室外侧）型材质心受到的平均压缩应力为：-（M-EI0y’’）/ a1D；（12）中梃的下面（室内侧）型材质心受到的平均拉伸应力为：（M–EI0y’’）/ a2D；（13）
中梃的上面（室外侧）型材受到的最大压缩应力存在于型材的最外侧，故：
f11= -（M-EI0y’’）/ a1D – Ec11y’’(14)
中梃的下面（室内侧）型材受到的最大拉伸应力存在于型材的最内侧，故：
f22= （M–EI0y’’）/ a2D + Ec22y’’(15)
对公式（8）进行两次微分，得：
y’’= d2y/dx2= 20D5x3+12D4x2+ 6D3x + 2D2+ C[F1e p+ F2/e p] (16)
注意：p= x(C)1/2
均布载荷时，中梃杆件任意截面上的力矩是x的函数：M = w0x(L-x)/2 ；x =L/2时，
M max =/8L w 2
0。
按照公式（14）得:：
f 11= -（M -EI 0y ’’）/ a 1D – Ec 11y ’’= - 63.26 ( N/mm2)
按照公式（15）得:：
f 22= （M –EI 0y ’’）/ a 2D + Ec 22y ’’ = 88.03 ( N/mm2)
因铝合金的6063 T5的许用应力为85 ( N/mm2) , 此时的f 22（88.03 ( N/mm2)）大于6063 T5的许用应力，有可能发生铝合金型材的塑性变形。6063 T6的许用应力为138 ( N/mm2)。故选用6063 T6更安全可靠。
2.2 隔热铝合金型材最大纵向剪切应力的校合方法和实例：
作用在中梃杆件任意截面上的剪切力V 是由铝合金型材和隔热胶共同承担的，此时铝合金型材的受到的力矩为：M al = EI 0(dy 2/dx 2) ；
而铝合金型材受到的剪切力V 可表示为：V al = dM al /dx = EI 0(dy 3/dx 3) （17）
那末，隔热胶受到的剪切力为：V sc = V - EI 0(dy 3/dx 3) (18) 隔热胶受到的剪切应力为：S sc = (V - EI 0(dy 3/dx 3) )÷(bD) (19)
均布载荷时，中梃杆件任意截面上的剪切力V 是x 的函数：V = x)-2
L (
0w ；x =0时（杆件两端），V max = L/2w 0
对公式（8）进行三次微分，得： )e F e F (c 6D x 24D x 60D y/dx d c x 2c x
11.5342533--+++= （20)
此时，按照公式（19）中梃杆件两端的应力为：
S sc = (V - EI 0(dy 3/dx 3) )÷(bD) = 5.316 (N/mm2) 在注胶隔热铝合金型材中任取一块长度为dx 的聚氨酯立方体,因其静止,故：
1． 合外力等于零。上、下两边的剪切力大小相等，方向相反。同理，左右、前后两边的剪
切力也大小相等，方向相反。
2． 相对于任意点的力矩等于零。可以得出：这六个力的大小相等；垂直于隔热铝合金型材
杠件的任意面，其剪切应力与纵向剪切应力（N/mm2)相等。
那末，隔热铝合金型材的纵向剪切力为：T = S sc ×b ’ （21）
按照公式（21）得出：
T = S sc×b’ = 5.316 (N/mm2) ×5.38 (mm) = 27.6 (N/mm)
按照国家标准GB 5237.6可以检测隔热铝合金型材的纵向抗剪切力，并计算出特征值。亚松公司隔热胶的最大剪切应力S sc =6.9(N/ mm2)，使用亚松公司生产的隔热窗铝合金型材
的纵向抗剪切力的特征值≥ 37 (N/ mm)。在AAMA 505-98的附录中规定安全系数应取1.9。因此纵向抗剪切力的许用值[T]= 19.5 (N/ mm)。
此时最大的隔热铝合金型材的纵向剪切力T（两端）大于许用值[T]，隔热胶有可能产生塑性变形，存在着质量隐患。
采用开齿机对铝合金型材进行“打齿”，再注胶、切桥；纵向抗剪切力能达到120 (N/ mm)，纵向抗剪切力的许用值[T]可以达到40(N/ mm)，大幅度地提高了安全值。
随着我国人民生活水平的发展，城市居住条件的改善，对于门窗的要求也在不断的提高。门窗是建筑设计的重要元素，既可以增加美观、造型，又可以提高用户的舒适度；更重要的是高性能的门窗能提高建筑的采光度，显著弥补建筑使用时的能耗。高层门窗的大量使用，抗风压性能尤为重要，既是长期使用的安全性保证，又是发挥其它性能（水密、气密和保温）的基础。
，
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 点评(0)举报 sun.jack 发表于2005-8-31 | 只看该作者 楼 3 建筑门窗的抗风压计算 一、概况 1.1计算依据 风荷载标准按GB50009-2001《建筑结构荷载规范》的规定计算 任何材料制作的门窗玻璃按JGJ113-2003《建筑玻璃应用技术规范》的规定计算 玻璃幕墙按JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》的规定计算 建筑外窗抗风强度计算方法 1.2说明 1.2.1门窗幕墙不是承重结构，是围护结构，应采用围栏结构的计算公式。 什么是围护结构呢？指建筑物及房间的围档物，包括墙壁、挡板等，按是否与室内外空气分割而言，包括内外围护结构，有透明与不透明之分。 1.2.2GB50009中第7.1.2条也是强制性条文。 “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，并应由有关的结构设计规范具体规定。”提出了几个问题：一、高层建筑，二、高耸结构，三、比较敏感的其他结构，四、有关的结构设计规范。如何理解和应用的问题。 高层建筑：定义、基准，可从下列资料中找到。
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 《建筑外窗抗风压性能分级表》 GB/T 7106-2008 《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001 2006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 《铝合金门窗》 GB/T 8478-2008 《建筑门窗术语 GB/T5823-2008》 《建筑门窗洞口尺寸系列 GB/T5824-2008》 《建筑外门窗保温性能分级及检测方法 GB/T8484-2008》 《建筑外门窗空气声隔声性能分级及检测方法 GB/T8485-2008》 《铝合金建筑型材第一部分：基材 GB5237.1-2008》 《铝合金建筑型材第二部分：阳极氧化型材 GB5237.2-2008》 《铝合金建筑型材第三部分：电泳涂漆型材 GB5237.3-2008》 《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材 GB5237.4-2008》 《铝合金建筑型材第五部分：氟碳漆喷涂型材 GB5237.5-2008》 《铝合金建筑型材第六部分：隔热型材 GB5237.6-2008》 II、详细计算 一、风荷载计算 1)工程所在省市：河南 2)工程所在城市：新乡市 3)门窗安装最大高度z：20 米 4)门窗系列：永壮铝材-50外平开平开窗 5)门窗尺寸： 门窗宽度W＝700 mm 门窗高度H＝1400 mm 6)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 50009-2001 2006版 7.1.1-2) 1.1 基本风压 W0= 400 N/m2 (按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 2006版规定,采用50年一遇的风压，但不得小于0.3 KN/m2
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 (6) 3.5 平行于门窗平面的集中水平地震作用标准值 (6) 3.6 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： (11) 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》DGJ08-56-2012 1.2 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》GB50352-2005 1.3 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/T459-2003
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==βgzμslμz w o( 1) 式中：βgz ---对应计算高度Z的阵风系数，与建筑物所处的区位（即地面粗糙度类别）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； μsl----建筑物局部风压体型系数，按GB50009的7.3.3条规 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）； μz----风压高度系数，与建筑物所处的区位及距地高度有关， 查表可得到；
w o----基本风压值，按规范GB50009附录D中，对应n=50 栏查表可得到。 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（即地面粗糙度类别）以及距地高度有关，拟利用规范GB50009已有相关表格并使其合并，同时将式（3）中的常数1.2也融入，可得到：Ω= 1.2βgzμz（5） 也即建筑外墙面窗的风压值计算公式可简化为： W==Ωw o（6） 式中Ω----风压计算综合系数，与建筑物所处的区位和距 地高度有关，通过附表1 查得 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1查到风压计算综合系数Ω，以两者相乘之积，即可得该建筑物外墙面窗的风压标准值。
建筑外门窗抗风压性能估算报告 I、计算依据 《铝合金结构设计规范 GB 50429-2007》 《铝合金门窗 GB/T8478-2008》 《建筑玻璃应用技术规程 JGJ 113-2003》 《钢结构设计规范 GB 50017-2003》 《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 GB 50009-2001 2006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》 《建筑门窗术语 GB/T5823-2008》 《建筑门窗洞口尺寸系列 GB/T5824-2008》 《建筑外门窗保温性能分级及检测方法 GB/T8484-2008》 《建筑外门窗空气声隔声性能分级及检测方法 GB/T8485-2008》 《铝合金建筑型材第一部分：基材 GB5237.1-2008》 《铝合金建筑型材第二部分：阳极氧化型材 GB5237.2-2008》 《铝合金建筑型材第三部分：电泳涂漆型材 GB5237.3-2008》 《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材 GB5237.4-2008》 《铝合金建筑型材第五部分：氟碳漆喷涂型材 GB5237.5-2008》 《铝合金建筑型材第五部分：隔热型材 GB5237.6-2008》 II、设计计算 一、风荷载计算 1)工程所在省市：浙江省 2)工程所在城市：温州市 3)门窗安装最大高度z(m)：12 4)门窗类型:推拉窗 5)窗型样式: 6)窗型尺寸: 窗宽W(mm):1500 窗高H(mm):1500 1 风荷载标准值计算:Wk = βgz*μS1*μZ*w0 (按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 2006版 7.1.1-2) 1.1 基本风压 W0=600N/m^2 (按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 2006版规定,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)
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)
抗风压计算书 一、风荷载计算 1)工程所在省市：江苏省 2)工程所在城市：扬州市 3)门窗安装最大高度z(m)：40 1 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；
建筑门窗的抗风压计算 书 The manuscript was revised on the evening of 2021
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 = (资料③P27表 ωO―基本风压，取ωO = (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 =×××= 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=(D4 3 建筑门窗的抗风压计算 一、概况 计算依据 风荷载标准按GB50009-2001《建筑结构荷载》的规定计算 任何材料制作的门窗玻璃按JGJ113-2003《建筑玻璃应用》的规定计算 玻璃幕墙按JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》的规定计算 建筑外窗抗风强度计算方法 说明 门窗幕墙不是承重结构，是围护结构，应采用围栏结构的计算公式。 什么是围护结构呢？指建筑物及房间的围档物，包括墙壁、挡板等，按是否与室内外空气分割而言，包括内外围护结构，有透明与不透明之分。 中第条也是强制性条文。 “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，并应由有关的结构具体规定。” 提出了几个问题：一、高层建筑，二、高耸结构，三、比较敏感的其他结构，四、有关的规范。如何理解和应用的问题。 高层建筑：定义、基准，可从下列资料中找到。 JGJ37-87 《民用建筑设计通则》 GB50096-99 《住宅设计规范》 GB50045-95 《高层民用建筑设计防火规范》 GBJ 16-87 《建筑设计防火规范》 JGJ 3-2002 《高层建筑混凝土结构技术》 有一句基本雷同的说法：在通则与防火等规范中指出为： 居住建筑大于10层（约30M） 公用建筑大于24M 在JGJ3中定义为：10层及10层以上或房屋高度大于28M的建筑物。 高耸结构
建筑外门窗物理性能分级标准摘录 1.玻璃幕墙物理性能分级（JG 3035—1996，GB/T15225-94） 表风压变形性分级 注：表中分级值表示在此风荷载标准值作用下，幕墙主要受力构件的相对挠度值不应大于L/180，其绝对挠度值在20mm以内。如绝对挠度超过20mm时，以20mm所对应的压力值作为分级值。 表雨水渗漏性能分级 注：设计时固定部分P值根据风荷载标准值除以所得数据进行确定。可开启部分的等级和固定部分相对应。 表空气渗透性能分级 ，m3/m·h
表保温性能分级 注：表中K值为幕墙中固定部分和可开启部分各占面积的加权平均值。 表隔声性能分级 注：按不同构造单元分类进行隔声测量，然后通过传声量的计算求的整体幕墙的隔声量值。 表耐撞击性能分级 注：F为撞击物体的运动量。 表平面内变形性能 注：? =△/h，式△为层间位移量，h为层高。 在《建筑幕墙物理性能分级》（GB/T15225—94）中，只列表1～表5，数据与JG3035—1996相同，无表6、表7。
2.玻璃幕墙光学性能（GB/T 18091—2000）表幕墙玻璃的光学性能参数
注：1.透射比：从物体透射出的光通量与入射到物体的光通量之比，符号τ； 2.反射比：被物体表面反射的光通量与入射的物体表面的光通量之比，符号ρ。表紫外线相对含量 注：1.对有紫外线要求场合，幕墙玻璃的紫外线透射比宜小于； 2.对于博物馆，光源透过幕墙玻璃后的紫外线含量应小于75μW/1m。 表透视指数 注：Ra光源（D65）透过玻璃后的一般显色指数。
3.建筑外门窗物理性能分级，（铝合金门GB/T8478—2003，铝合金窗GB/T8479—2003） 表抗风压性能分级（GB/T7106—2002） 注：·X表示用≥的具体值，取代分级代号。 在各分级指标值中，门主要受力构件相对挠度：单层、夹层玻璃小于等于L/120；中空玻璃挠度小于等于L/180。 2.分级中括号内的罗马字为86标准。 表雨水渗漏性能分级（GB/T7108—2002） 注：表示用≥700Pa的具体值取代分级代号，适用于热带风暴和台风袭击地区的建筑。 2.分级中括号内的罗马字为86标准。 表空气渗透性能分级（GB/T7107—2002） 单位缝长指标值1 (m3/m·h) 单位面积指标值2(m3/m·h) 注：分级中括号内的罗马字为86标准。
铝合金门窗气密性的标准 综合各个规范，铝合金窗的气密性标准如下。 一、建筑外窗气密性能分级及其检测方法（GB/T 7107-2002） 4.2分级指标值3级4级5级 单位缝长分级指标值 2.5≥q1＞1.5 1.5≥q1＞0.5 q1≤0.5 单位面积分级指标值7.5≥q2＞4.5 4.5≥q2＞1.5 q2≤1.5 按此规范，气密性共分为5级。 二、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） 4.1.2 分级指标值5级6级 单位缝长分级指标值 2.0≥q1＞1.5 1.5≥q1＞1.0 单位面积分级指标值 6.0≥q2＞4.5 4.5≥q2＞3.0 此规范用于代替GB/T 7106-2002、GB/T 7107-2002、GB/T 7108-2002。新的分级，气密性分为8级。新的6级相当于原标准中的4级弱。 三、公共建筑节能设计标准（GB 50189-2005） 4.2.10 外窗的气密性不应低于《建筑外窗气密性能分级及其检测方法》GB7107规定的4级。 因此，按新规范，应达到6级。 四、夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准（JGJ 134-2010） 4.0.9 建筑物1～6层的外窗及敞开式阳台门的气密性等级，不应低于现行国家标准《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GBT7106-2008规定的4级；7层及7层以上的外窗及敞开式阳台门的气密性等级，不应低于该标准规定的6级。 五、夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准（广东标准DBJ15-50-2006） 4.0.11居住建筑1至9层外窗的气密性，在10Pa压差下，每小时每米缝隙的空气渗透量不应大于2.5m3，且每小时每平方米面积的空气渗透量不应大于7.5 m3；10层及10层以上外窗的气密性，在10Pa压差下，每小时每米缝隙的空气渗透量不应大于1.5m3，且每小时每平方米面积的空气渗透量不应大于4.5 m3。 即，相当于《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GBT7106-2008规定的4级和6级。 综上所述，铝合金窗的气密性要求为：1-6层居住建筑（夏热冬暖地区居住建筑1-9层），气密性4级。公共建筑及7层（含）以上（夏热冬暖地区居住建筑10层），气密性6级。采用的标准为建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法（GB/T 7106-2008）。 【本文档内容可以自由复制内容或自由编辑修改内容期待你的好评和关注，我们将会做得更好】
致： 华联房地产公司壹号公馆建设单位工作联系涵 建筑幕墙抗风压性能等级确定 1、工程条件 1) 工程所在省市：湖南 2) 工程所在城市：长沙 3）风压高度变化系数μz: A类地区：μZ=1.379 * (z / 10) ^ 0.24,z为安装高度； B类地区：μZ=(z / 10) ^ 0.32,z为安装高度； C类地区：μZ=0.616 * (z / 10) ^ 0.44,z为安装高度； D类地区：μZ=0.318 * (z / 10) ^ 0.6,z为安装高度； 4) 地面粗糙度类别：C类（有密集建筑群的城市市区取值） 2、风荷载标准值计算 1）基本风压 W0=0.35KN/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)。 2）阵风系数 βgz= 1.6，离地面高度按100m记（按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001表7.5.1规定）。
3）局部风压体型系数 μsl=0.8，（按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001第7.3.3条及表7.3.1规定）。 4）风荷载标准值 Wk = βgz*μsl*μZ*w0=1.6*0.8*1.7*0.35=0.76 3、抗风压性能等级 门窗的综合抗风压能力为:Qmax=11.06N/mm^2 (按《建筑门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T7106-2008) 建筑门窗抗风压性能分级表 根据《建筑门窗》GB/T21086-2008表12，P3=1，次建筑门窗抗风压性能分级为1级即可满足规范要求。 本设计检测门窗抗风压性能等级有原来的4级改为2级，符合规范及标准要求。 建设单位签章：设计单位签章： 2011年月日 2011年月日
《隔热铝合金门窗抗风压性能的计算原理》 目前很多的门窗、幕墙公司在计算隔热铝合金门窗抗风压性能方面，缺少理论计算方法的支持，因此，显得办法不多，很是无奈；于是“旁引”了一些不科学的计算公式进行计算，结果有两种可能：一种是质量不合格，因此而造成了工程质量的隐患；另一种是设计的安全系数过大造成不必要的浪费。 很多的业内朋友说：隔热铝合金门窗的抗风压性能强于塑钢门窗，在美国的众多摩天大楼成功应用了30年以上，市场占有率高于80%。那些国外的门窗设计师是如何进行抗风压强度计算的呢？随着隔热铝合金门窗的大量应用，设计师们必须用他们所熟悉的计算方法和公式来合理设计，才能保证设计方案既安全、又经济。本文将在下面进行浅析，有不正确的地方望朋友们指正！同时也希望对读过本文的各位专家在您的工作上有所帮助。 本文的问题是：隔热型材宽度为60毫米，竖中梃距两侧边框的距离均分，尺寸为1500×1500的固定窗（中空玻璃），在正风压为2500N/m2的情况下，其中梃的挠度是多少？当风压消失后，窗的中梃杆件是否为弹性变形？只有中梃杆件是弹性变形，才能保证门窗的水密性、气密性和保温性能。 此时的中梃受到两个相同的梯形载荷作用，中梃的挠度应为两个梯形载荷作用下的挠度迭加。在实际工程计算中，均布载荷计算出来的结果较梯形载荷的安全系数稍大，且计算简便，故更多的使用均布载荷进行计算，其线载荷用W0表示（牛顿/毫米）。 1．隔热铝合金型材挠度和等效惯性矩的计算方法 1.1计算原理 本文是对于一个具有非均一截面的简支梁在均布载荷作用下，预算其等效惯性矩的方法。这个模型是由相对硬面（如铝合金）与较软的核心材料（隔热聚氨酯胶）持续联结在一起的“复合”梁。表面除了轴向强度之外还有具有抗弯曲的强度。在这里，假定隔热材料仅抵抗剪切力。 需要说明的是：铝合金型材的杨氏模量比隔热胶的大很多，在考虑弯曲型变的计算时只选用了铝合金的，而省略了隔热胶的。例如，隔热胶的杨氏模量为1650MPa，仅为铝合金型材（杨氏模量为70000MPa）的3%。12毫米宽的聚氨酯隔热胶仅相当于0.39毫米宽的铝合金。 计算隔热铝合金型材的关键问题是隔热材料的剪切形变。在计算纯铝合金型材的简支梁受到均布载荷时，其公式为：伯努利－欧拉方程（EIy"=M) ，而将其剪切变形量忽略不计。然而，当型材轴向上的立筋存在相对较软的隔热材料时，会导致“复合”梁的行为复杂化。受到载荷时，“复合”梁的横截面尺寸会因隔热材料的剪切形变而产生变化。隔热材料的剪切形变使得其形状由矩型变成平行四边型。
海南省建筑外门窗抗风压、水密、
建设部备案号：JXXXXX-2015 海南省工程建设地方标准DB DBJ 46—02—2015 海南省建筑外门窗抗风压、水密、气密、热工性能控制指标 Code for wind pressure resistance,water tightness,air tightness and thermal performance of doors and windows in Hainan （送审稿）
2 ——发布 2 ——实施 海南省住房和城乡建设厅发布
海南省工程建设地方标准 海南省建筑外门窗抗风压、水密、 气密、热工性能控制指标 Code for wind pressure resistance,water tightness,air tightness and thermal performance of doors and windows in Hainan DBJ 46—02—2015
主编单位：海南省建设标准定额站 批准部门：海南省住房和城乡建设厅 施行日期：2 0 年月日 2015 海口
海南省住房和城乡建设厅文件 琼住建定【】号 关于印发《海南省建筑外门窗 抗风压、水密、气密、热工性能控制指标》的通知 各市、县、自治县、建设局、建设单位、建筑施工、监理企业： 为了提高我省建筑外门窗的质量，保障建筑室内舒适安全，我厅委托省建设标准定额站组织有关人员重新修订了原DBJ 02—2006 (海南省建筑外门窗抗风压、水密、气密性能控制指标)标准，现批准为海南省工程建设地方标准，编号为DBJ 46—02—2015 ，自本文发布之日起实施。原标准DBJ 02—2006同时废止。
综合各个规范，铝合金窗的气密性标准如下。 一、建筑外窗气密性能分级及其检测方法（GB/T 7107-2002） 分级指标值 3级 4级 5级 单位缝长分级指标值≥q1＞≥q1＞ q1≤ 单位面积分级指标值≥q2＞≥q2＞ q2≤ 按此规范，气密性共分为5级。 二、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） 分级指标值 5级 6级 单位缝长分级指标值≥q1＞≥q1＞ 单位面积分级指标值≥q2＞≥q2＞ 此规范用于代替GB/T 7106-2002、GB/T 7107-2002、GB/T 7108-2002。新的分级，气密性分为8级。新的6级相当于原标准中的4级弱。 三、公共建筑节能设计标准（GB 50189-2005） 外窗的气密性不应低于《建筑外窗气密性能分级及其检测方法》GB7107规定的4级。 因此，按新规范，应达到6级。 四、夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准（JGJ 134-2010） 建筑物1～6层的外窗及敞开式阳台门的气密性等级，不应低于现行国家标准《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GBT7106-2008规定的4级；7层及7层以上的外窗及敞开式阳台门的气密性等级，不应低于该标准规定的6级。 五、夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准（广东标准DBJ15-50-2006） 居住建筑1至9层外窗的气密性，在10Pa压差下，每小时每米缝隙的空气渗透量不应大于，且每小时每平方米面积的空气渗透量不应大于m3；10层及10层以上外窗的气密性，在10Pa压差下，每小时每米缝隙的空气渗透量不应大于，且每小时每平方米面积的空气渗透量不应大于m3。
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》 《钢结构设计规范 GB 50017-2003》 《建筑外窗抗风压性能分级表 GB/T7106-2002》 《建筑结构荷载规范 GB 50009-2001》 《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》 《铝合金窗 GB/T8479-2003》 《铝合金门 GB/T8478-2003》 II、设计计算 一、风荷载计算 1)工程所在省市：天津 2)工程所在城市：塘沽 3)门窗安装最大高度z(m)：100 4)门窗类型:平开窗 5)窗型样式: 6)窗型尺寸: 窗宽W(mm):1500 窗高H(mm):1500 1 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=550N/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。安装高度<5米时,按5米时的阵风系数取值。 βgz=0.85*(1+(0.734*(100/10)^(-0.22))*2) =1.60187 (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*(100/10)^0.44 =1.6966 (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=1.2 (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 =1.60187*1.6966*1.2*550 =1793.704 2 风荷载设计值计算： W(N/m2)=1.4*Wk =1.4*1793.704 =2511.1856 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<=1/120 2)双层玻璃，柔性镶嵌：fmax/L<=1/180 3)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) 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)
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=1470mm λx—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。 四、外窗抗风压能力计算 根据 ] [ max f f≤ 当镶嵌单层玻璃、夹层玻璃时,[]f =L/100=1470/100=14.7 当镶嵌中空玻璃时，[]f =L/150=1470/150=9.8 按照换算公式，取f max=[]f 时， A×WK×L3/[65.7×（E*I）总]= []f W=[]f ×65.7×(E*I）总/ （A×L3） 由此，得出该窗的抗风压强度设计值W 。 注：1. 计算出窗的抗风压强度设计值W应大于窗所在建筑物的风荷载标准值Wk； 2. 当计算出窗的抗风压强度设计值W小于1000 Pa，则窗的抗风压强度设计值W必须按1000 Pa进行设计。 五、玻璃的抗风压计算 依据《建筑玻璃应用技术规程》（JGJ113-2009）第5部分“建筑玻璃抗风压设计”和《塑料门窗行业门窗工程师培训教材》第十章第十节玻璃的抗风压强度计算进行计算。 （一）单片玻璃的抗风压计算，应同时满足以下两项要求：
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1.4 W 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 k Βgz为高度z处的阵风系数查表7.5.1C类地区60米取1.69
μsl 为局部风压体型系数取1.8 μz为风压高度变化系数查表7.2.1C类地区60米取1.35 w o基本风压值查附表D-4（郑州地区）50年一遇0.45KN/m3 W k=βgz μsl μz w o=1.69×1.8×1.35×0.45=1.848 2)再算风荷载设计值W W = y w W k=1.4×1.848=2.5872 3)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