建筑外窗抗风压性能计算书(塑料拼管)
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［长风软件］
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 113-2009〉
《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》
《铝合金结构设计规范 GB 50429-2007》
《聚氯乙烯（PVC-U）门窗增强型钢 JG/T 131-2000〉
《门、窗用未增聚氯乙烯（PVC-U） 型材GB/T 8814-2004》
II、设计计算
、风荷载计算
1） 工程所在省市：江西
2） 工程所在城市：南昌市
3） 所在地类型：A类（近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区）
4） 门窗安装最大高度z（m）： 5米
5） 建筑平面形状：正多边形平面（包括矩形）
6） 门窗安装位置：墙面 《铝合金门窗
《铝合金建筑型材
《铝合金建筑型材
《铝合金建筑型材
《铝合金建筑型GB/T8478-2008》
第一部分：
第二部分：
第三部分： 基材 GB5237.1-2008》
阳极氧化型材 电泳涂漆型材 粉末喷涂型材 GB5237.2-2008〉
GB5237.3-2008〉
GB5237.4-2008〉
GB5237.5-2008〉 第五部分：氟碳漆喷涂型材
第五部分：隔热型材 GB5237.6-2004〉 ［长风软件］
7） 建筑的体形类别：封闭式的建筑 ［长风软件］
8） 门窗类型：推拉窗 型材厂家:海螺型材 门窗系列:80系列 玻璃厂家:河南振华
玻璃规格:5mm
9） 窗型样式：
10）窗型尺寸：
窗宽 W（mm）:3600
窗高 H （mm）:3600
1 围护结构的风荷载标准值计算：
（按《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001（2006版）7.1.1-2）
Wk = B gz* 口 si* 口 Z*w0
Wk:风载荷标准值
B gz:阵风系数
卩si:局部风压体形系数 ［长风软件］
卩Z:风压高度变化系数
wO:基本风压
1.1基本风压
（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/m2）
经软件计算，基本风压 W0=0.45kN/m2
1.2阵风系数
当建筑为封闭式时，其体形系数=外表面体形系数+内表面体形系数 当建筑为敞开式时，其体形系数=外表面体形系数
外表面系数二外表面正压+外表面负压
正压区（按《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001（2006版）7.3.1）
负压区
——对墙面，取1.0;
――对墙角边，取1.8;
――对屋面局部部位（周边和屋面坡度大于10°的屋脊部位），取2.2;
――对檐口、雨篷、遮阳板等突出构件，取 2.0。
注：对墙角边和屋面局部部位的作用宽度为房屋宽度的 0.1或房屋平均
高度的0.4,取其小者，但不小于1.5m。
经软件计算，风载荷体形系数卩sl=0.84
1.5风荷载标准值计算
Wk = B gz* 口 si* 口 Z*w0
经软件计算，风荷载标准值Wk=0.749
2 围护结构的风荷载设计值计算
（按《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001（2006版）3.2.5）
分项系数一般情况下取1.4,
对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载取1.3 （按《建筑结构荷载规范》 经软件计算，阵风系数B
1.3风压高度变化系数
（按《建筑结构荷载规范》 经软件计算，变化系数卩
1.4风荷载体型系数
（按《建筑结构荷载规GB 50009-2001（2006版）7.5.1）
gz=1.69384216090756
GB 50009-2001（2006版）7.2.1）
Z=1.17 ［长风软件］
W=分项系数*Wk[长风软件]
经软件计算，风荷载设计值W=1.049
、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:
根据铝合金门窗GBT8478-2008
1) 单层玻璃，夹层玻璃：fmaxv=L/100
2) 双层玻璃，中空玻璃：fmax<=L/150 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：
(T max=M/Wv=0]
[(T ]:材料的抗弯曲应力(N/mm2)
(T max:计算截面上的最大弯曲应力(N/mm2)
M:受力杆件承受的最大弯矩(N.mm)
W:净截面抵抗矩(mm3)
1.3剪切应力校验依据：
T max=(Q*S)/(l* S )<=[ T]
[T ]:材料的抗剪允许应力(N/mm2)
T max:计算截面上的最大剪切应力(N/mm2)
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(mm3)
I：材料惯性矩(mmA4)
S :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：
因建筑外窗在风荷载作用下，承受的是与外窗垂直的横向水平力， 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度斜线，使其与平行于长边的中线相交。这些线把受荷单元分成 4块，每
块面积所承受的风荷载传递给其相邻的构件，每个构件可近似地简化为简支梁上 呈矩形、梯形或三角形的均布荷载。这样的近似简化与精确解相比有足够的准确 度，结果偏于安全，可以满足工程设计计算和使用的需要。 由于窗的四周与墙体［长风软件］
相连，作用在玻璃上的风荷载由窗框传递给墙体， 故不作受力杆件考虑，只需对 选用的中梃进行校核。
2.1拼管的挠度、弯曲应力、剪切应力计算： 构件“拼管”的各受荷单元基本情况如下图:
构件“拼管”的由以下各型材(衬钢)组合而成，它们共同承担“拼管”上的
全部荷载：
(1).铝合金:方管
截面参数如下：
惯性矩：582733.28
抵抗矩：11654.66
面积矩：7223.04
截面面积：450.56
腹板厚度：1.6
2.1.1拼管的刚度计算
1方管的弯曲刚度计算
D(N.mm2)=E*l=72000*582733.280=41956796160.000
方管的剪切刚度计算
D(N.mm2)=G*F=26000*450.560=11714560.000
2. 拼管的总弯曲刚度计算
D(N.mm2)=41956796160.000
拼管的总剪切刚度计算
D(N.mm2)=11714560.000
2.1.2拼管的受荷面积计算
1. 拼管的受荷面积计算
A(mm 2)=(3800-1800)*1800/4=900000(梯形) X 1700 iRno moo
13Q0 ［长风软件］
2. 拼管的受荷面积计算
A(mm 2)=1700*1700/4=722500(三角形)
3. 拼管的受荷面积计算
A(mm 2)=(3800-1800)*1800/4=900000(梯形)
4. 拼管的受荷面积计算
A(mm 2)=1700*1700/4=722500(三角形)
5. 拼管的总受荷面积计算
A(mm2)=3245000
2.1.3拼管所受均布荷载计算
Q(N)=Wk*A
=0.749*3245000/1000
=2430.505
2.1.4拼管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•方管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:Q方管=Q总*(D方管/D总)
=2430.505*(41956796160.000/41956796160.000) =2430.505
本窗型在风荷载作用下，可简化为承受矩形均布荷载
Fmax(mm)=5Q*L3/(384*D) =5*2430.505*36003(384*41956796160.000)
=35.191
2.1.4.2在均布荷载作用下的弯矩计算
1. 方管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:Q方管=Q总*(D方管/D总)
=2430.505*(41956796160.000/41956796160.000) =2430.505
所受荷载的设计值计算：Q=1.4*Q
=1.4*2430.505
=3402.707
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
