门窗抗风压性能计算书-由骤风软件提供.doc

门窗抗风压性能报告I、计算依据建筑结构荷载规范 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塑料门窗工程技术规程 JGJ103-2008建筑玻璃应用技术规程 JGJ 113-2009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/T8485-2008II、设计计算一、风荷载计算 1)工程所在省市：安徽省 2)工程所在城市：滁县 3)门窗安装最大高度z(m)：90 4)门窗类型:推拉窗 5)窗型样式: 6)窗型尺寸: 窗宽W(mm):3160 窗高H(mm):17601 风荷载标准值计算:Wk = gz*S1*Z*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=350N/m2 (按建筑结构荷载规范GB 50009-20012006版规定,采用50年一遇的风压，但不得小于0.3KN/m2)1.2 阵风系数计算: 1)A类地区：gz=0.92*(1+2f) 其中：f=0.5*35(1.8*(-0.04)*(z/10)(-0.12),z为安装高度； 2)B类地区：gz=0.89*(1+2f) 其中：f=0.5*35(1.8*(0)*(z/10)(-0.16),z为安装高度； 3)C类地区：gz=0.85*(1+2f) 其中：f=0.5*35(1.8*(0.06)*(z/10)(-0.22),z为安装高度； 4)D类地区：gz=0.80*(1+2f) 其中：f=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。 gz=0.85*(1+(0.734*(90/10)(-0.22)*2) =1.61951 (按建筑结构荷载规范GB 50009-2001 2006版7.5.1规定)1.3 风压高度变化系数z: 1)A类地区：Z=1.379 * (z / 10) 0.24,z为安装高度； 2)B类地区：Z=(z / 10) 0.32,z为安装高度； 3)C类地区：Z=0.616 * (z / 10) 0.44,z为安装高度； 4)D类地区：Z=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。 Z=0.616*(90/10)0.44 =1.61975 (按建筑结构荷载规范GB 50009-2001 2006版 7.2.1规定)1.4 局部风压体型系数s1的计算： s1：局部风压体型系数，根据计算点体型位置取0.8； 按建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006年版)第7.3.3条：验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数s1： 一、外表面 1. 正压区 按表7.3.1采用； 2. 负压区 - 对墙面， 取-1.0 - 对墙角边， 取-1.8 二、内表面 对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。 另注：上述的局部体型系数s1(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况，当围护构件的从属面积A大于或等于10m2时，局部风压体型系数s1(10)可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时，局部风压体型系数s1(A)可按面积的对数线性插值，即：s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA1.4.1 支撑结构局部风压体型系数s1的计算： 受力杆件中从属面积最大的杆件为：竖向杆件中的 其从属面积为A=左上:1.0902+左下:0.3002+右上:1.0902+右下:0.3002=2.7808 支撑结构的构件从属面积A1平方米 LogA=Log(2.7808)=0.44417 s1(2.7808)=s1(1)+s1(10)-s1(1)*logA =0.8+0.8*0.8-0.8*0.44417 =0.7289328 s1=s1(2.7808)+0.2 =0.7289328+0.2 =0.9289328 因此：支撑结构局部风压体型系数s1取：0.92893281.4.2 面板材料的局部风压体型系数s1的计算： 面板材料的局部风压体型系数按面积最大的玻璃板块(即：790*1380=1.0902平方)来计算： 面板材料的构件从属面积A1平方米 LogA=Log(1.0902)=0.03751 s1(1.0902)=s1(1)+s1(10)-s1(1)*logA =0.8+0.8*0.8-0.8*0.03751 =0.7939984 s1=s1(1.0902)+0.2 =0.7939984+0.2 =0.9939984 因此：面板材料局部风压体型系数s1取：0.99399841.5 风荷载标准值计算:1.5.1 支撑结构风荷载标准值计算: Wk(N/m2)=gz*Z*S1*w0 =1.61951*1.61975*0.9289328*350 =852.872 Wk(N/m2)1000时，按1000(N/m2)取值。 即：Wk(N/m2)=10001.5.2 面板材料风荷载标准值计算: Wk(N/m2)=gz*Z*S1*w0 =1.61951*1.61975*0.9939984*350 =912.61 Wk(N/m2)1000时，按1000(N/m2)取值。 即：Wk(N/m2)=10002 风荷载设计值计算：2.1 支撑结构风荷载设计值计算： W(N/m2)=1.4*Wk =1.4*1000 =14002.2 面板结构风荷载设计值计算： W(N/m2)=1.4*Wk =1.4*1000 =1400二、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 fmax最大值不允许超过20mm 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： max=M/W= :材料的抗弯曲应力(N/mm2) 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： max=(Q*S)/(I*)= :材料的抗剪允许应力(N/mm2) 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(mm4) :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 竖向组合部位的挠度、弯曲应力、剪切应力计算: 构件“竖向组合部位”的各受荷单元基本情况如下图： 构件“竖向组合部位”的由以下各型材(衬钢)组合而成，它们共同承担“竖向组合部位”上的全部荷载： (1).塑钢:88窗框 截面参数如下： 惯性矩：915476.6 抵抗矩：20734.46 面积矩：13314.63 截面面积：968.66 腹板厚度：2 (2).塑钢:88窗框 截面参数如下： 惯性矩：915476.6 抵抗矩：20734.46 面积矩：13314.63 截面面积：968.66 腹板厚度：2 (3).衬钢:88框衬钢 截面参数如下： 惯性矩：24266.59 抵抗矩：1044.14 面积矩：742.11 截面面积：120.42 腹板厚度：1.2 (4).衬钢:88框衬钢 截面参数如下： 惯性矩：24266.59 抵抗矩：1044.14 面积矩：742.11 截面面积：120.42 腹板厚度：1.2 (5).塑钢:88框拼条 截面参数如下： 惯性矩：2008.91 抵抗矩：162.15 面积矩：180.28 截面面积：89.19 腹板厚度：2 (6).塑钢:88框拼条 截面参数如下： 惯性矩：2008.91 抵抗矩：162.15 面积矩：180.28 截面面积：89.19 腹板厚度：22.1.1 竖向组合部位的刚度计算 1.88窗框的弯曲刚度计算 D(N.mm2)=E*I=2500*915476.6=2288691500 88窗框的剪切刚度计算 D(N.mm2)=G*F=2060*968.66=1995439.6 2.88窗框的弯曲刚度计算 D(N.mm2)=E*I=2500*915476.6=2288691500 88窗框的剪切刚度计算 D(N.mm2)=G*F=2060*968.66=1995439.6 3.88框衬钢的弯曲刚度计算 D(N.mm2)=E*I=206000*24266.59=4998917540 88框衬钢的剪切刚度计算 D(N.mm2)=G*F=79000*120.42=9513180 4.88框衬钢的弯曲刚度计算 D(N.mm2)=E*I=206000*24266.59=4998917540 88框衬钢的剪切刚度计算 D(N.mm2)=G*F=79000*120.42=9513180 5.88框拼条的弯曲刚度计算 D(N.mm2)=E*I=2500*2008.91=5022275 88框拼条的剪切刚度计算 D(N.mm2)=G*F=2060*89.19=183731.4 6.88框拼条的弯曲刚度计算 D(N.mm2)=E*I=2500*2008.91=5022275 88框拼条的剪切刚度计算 D(N.mm2)=G*F=2060*89.19=183731.4 7.竖向组合部位的组合受力杆件的总弯曲刚度计算 D(N.mm2)=2288691500+2288691500+4998917540+4998917540+5022275+5022275竖向组合部位的组合受力杆件的总剪切刚度计算 D(N.mm2)=1995439.6+1995439.6+9513180+9513180+183731.4+183731.4=233847022.1.2 竖向组合部位的受荷面积计算 1.左上的受荷面积计算(梯形) A(mm2)=(2760-790)*790/4=389075 2.左下的受荷面积计算(三角形) A(mm2)=(380*380/2)/2=36100 3.右上的受荷面积计算(梯形) A(mm2)=(2760-790)*790/4=389075 4.右下的受荷面积计算(三角形) A(mm2)=(380*380/2)/2=36100 5.竖向组合部位的总受荷面积计算 A(mm2)=389075+36100+389075+36100=8503502.1.3 竖向组合部位所受均布荷载计算 Q(N)=Wk*A =1000*850350/1000000 =850.352.1.4 竖向组合部位在均布荷载作用下的中点挠度、弯矩、剪力计算2.1.4.1 在均布荷载作用下的中点挠度计算 1.88窗框在均布荷载作用下的中点挠度计算 按弯曲刚度比例分配荷载 分配荷载:Q88窗框=Q总*(D88窗框/D总) =850.35*(2288691500 =133.435 本窗型在风荷载作用下，可简化为承受矩形均布荷载 Fmid(mm)=Q*L3/(76.8*D) =133.435*17603/(76.8*2288691500) =4.139 2.88窗框在均布荷载作用下的中点挠度计算 按弯曲刚度比例分配荷载 分配荷载:Q88窗框=Q总*(D88窗框/D总) =850.35*(2288691500 =133.435 本窗型在风荷载作用下，可简化为承受矩形均布荷载 Fmid(mm)=Q*L3/(76.8*D) =133.435*17603/(76.8*2288691500) =4.139 3.88框衬钢在均布荷载作用下的中点挠度计算 按弯曲刚度比例分配荷载 分配荷载:Q88框衬钢=Q总*(D88框衬钢/D总) =850.35*(4998917540 =291.447 本窗型在风荷载作用下，可简化为承受矩形均布荷载 Fmid(mm)=Q*L3/(76.8*D) =291.447*17603/(76.8*4998917540) =4.139 4.88框衬钢在均布荷载作用下的中点挠度计算 按弯曲刚度比例分配荷载 分配荷载:Q88框衬钢=Q总*(D88框衬钢/D总) =850.35*(4998917540 =291.447 本窗型在风荷载作用下，可简化为承受矩形均布荷载 Fmid(mm)=Q*L3/(76.8*D) =291.447*17603/(76.8*4998917540) =4.139 5.88框拼条在均布荷载作用下的中点挠度计算 按弯曲刚度比例分配荷载 分配荷载:Q88框拼条=Q总*(D88框拼条/D总) =850.35*(5022275 =0.293 本窗型在风荷载作用下，可简化为承受矩形均布荷载 Fmid(mm)=Q*L3/(76.8*D) =0.293*17603/(76.8*5022275) =4.141 6.88框拼条在均布荷载作用下的中点挠度计算 按弯曲刚度比例分配荷载 分配荷载:Q88框拼条=Q总*(D88框拼条/D总) =850.35*(5022275 =0.293 本窗型在风荷载作用下，可简化为承受矩形均布荷载 Fmid(mm)=Q*L3/(76.8*D) =0.293*17603/(76.8*5022275) =4.1412.1.4.2 在均布荷载作用下的弯矩计算 1.88窗框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:Q88窗框=Q总*(D88窗框/D总) =850.35(2288691500 =133.435 所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q =1.4*133.435 =186.809 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 =186.809*1760/8 =41097.98 2.88窗框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:Q88窗框=Q总*(D88窗框/D总) =850.35(2288691500 =133.435 所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q =1.4*133.435 =186.809 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 =186.809*1760/8 =41097.98 3.88框衬钢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:Q88框衬钢=Q总*(D88框衬钢/D总) =850.35(4998917540 =291.447 所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q =1.4*291.447 =408.0258 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 =408.0258*1760/8 =89765.68 4.88框衬钢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:Q88框衬钢=Q总*(D88框衬钢/D总) =850.35(4998917540 =291.447 所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q =1.4*291.447 =408.0258 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 =408.0258*1760/8 =89765.68 5.88框拼条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:Q88框拼条=Q总*(D88框拼条/D总) =850.35(5022275 =0.293 所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q =1.4*0.293 =0.4102 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 =0.4102*1760/8 =90.24 6.88框拼条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:Q88框拼条=Q总*(D88框拼条/D总) =850.35(5022275 =0.293 所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q =1.4*0.293 =0.4102 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 =0.4102*1760/8 =90.242.1.4.3 在均布荷载作用下的剪力计算 1.88窗框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:Q88窗框=Q总*(D88窗框/D总) =850.35*(1995439.6/23384702) =72.561 所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q =1.4*72.561 =101.5854 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 =101.5854/2 =50.793 2.88窗框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:Q88窗框=Q总*(D88窗框/D总) =850.35*(1995439.6/23384702) =72.561 所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q =1.4*72.561 =101.5854 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 =101.5854/2 =50.793 3.88框衬钢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:Q88框衬钢=Q总*(D88框衬钢/D总) =850.35*(9513180/23384702) =345.933 所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q =1.4*345.933 =484.3062 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 =484.3062/2 =242.153 4.88框衬钢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:Q88框衬钢=Q总*(D88框衬钢/D总) =850.35*(9513180/23384702) =345.933 所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q =1.4*345.933 =484.3062 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 =484.3062/2 =242.153 5.88框拼条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:Q88框拼条=Q总*(D88框拼条/D总) =850.35*(183731.4/23384702) =6.681 所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q =1.4*6.681 =9.3534 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 =9.3534/2 =4.677 6.88框拼条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:Q88框拼条=Q总*(D88框拼条/D总) =850.35*(183731.4/23384702) =6.681 所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q =1.4*6.681 =9.3534 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 =9.3534/2 =4.6772.1.5 竖向组合部位在集中荷载作用下的中点挠度、弯矩、剪力计算2.1.5.1左上产生的集中荷载对竖向组合部位作用产生的中点挠度、弯矩、剪力计算 1.受荷面积计算 A(mm2)=(790*790/2)/2=156025 =156025 2.该分格传递到主受力杆件上的全部集中荷载 通过下边杆件传递到主受力杆件上的集中荷载计算 P(N)=(wk*A)/2 =(1000*156025)/2/1000000 =78.013 3.该分格产生的集中荷载对受力杆件跨中产生的总挠度 (1)88窗框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:Q88窗框=Q总*(D88窗框/D总) =78.013*(2288691500 =12.242 该分格下部任意点处的集中荷载，在该任意点处产生的最大挠度计算 Fmax(mm)=P*L1*L2*(L+L2)*sqrt(3*L1*(L+L2)/(27*D*L) =12.242*1380*380*(1760+380)*sqrt(3*1380*(1760+380)/(27*2288691500*1760) =0.376 该分格下部任意点处的集中荷载，产生的跨中挠度计算 Fmid(mm)=P*L2*(3*L2-4*L22)/(48*D) =12.242*380*(3*17602-4*3802)/(48*2288691500) =0.369 (2)88窗框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:Q88窗框=Q总*(D88窗框/D总) =78.013*(2288691500 =12.242 该分格下部任意点处的集中荷载，在该任意点处产生的最大挠度计算 Fmax(mm)=P*L1*L2*(L+L2)*sqrt(3*L1*(L+L2)/(27*D*L) =12.242*1380*380*(1760+380)*sqrt(3*1380*(1760+380)/(27*2288691500*1760) =0.376 该分格下部任意点处的集中荷载，产生的跨中挠度计算 Fmid(mm)=P*L2*(3*L2-4*L22)/(48*D) =12.242*380*(3*17602-4*3802)/(48*2288691500) =0.369 (3)88框衬钢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:Q88框衬钢=Q总*(D88框衬钢/D总) =78.013*(4998917540 =26.738 该分格下部任意点处的集中荷载，在该任意点处产生的最大挠度计算 Fmax(mm)=P*L1*L2*(L+L2)*sqrt(3*L1*(L+L2)/(27*D*L) =26.738*1380*380*(1760+380)*sqrt(3*1380*(1760+380)/(27*4998917540*1760) =0.376 该分格下部任意点处的集中荷载，产生的跨中挠度计算 Fmid(mm)=P*L2*(3*L2-4*L22)/(48*D) =26.738*380*(3*17602-4*3802)/(48*4998917540) =0.369 (4)88框衬钢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:Q88框衬钢=Q总*(D88框衬钢/D总) =78.013*(4998917540 =26.738 该分格下部任意点处的集中荷载，在该任意点处产生的最大挠度计算 Fmax(mm)=P*L1*L2*(L+L2)*sqrt(3*L1*(L+L2)/(27*D*L) =26.738*1380*380*(1760+380)*sqrt(3*1380*(1760+380)/(27*4998917540*1760) =0.376 该分格下部任意点处的集中荷载，产生的跨中挠度计算 Fmid(mm)=P*L2*(3*L2-4*L22)/(48*D) =26.738*380*(3*17602-4*3802)/(48*4998917540) =0.369 (5)88框拼条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:Q88框拼条=Q总*(D88框拼条/D总) =78.013*(5022275 =0.027 该分格下部任意点处的集中荷载，在该任意点处产生的最大挠度计算 Fmax(mm)=P*L1*L2*(L+L2)*sqrt(3*L1*(L+L2)/(27*D*L) =0.027*1380*380*(1760+380)*sqrt(3*1380*(1760+380)/(27*5022275*1760) =0.378 该分格下部任意点处的集中荷载，产生的跨中挠度计算 Fmid(mm)=P*L2*(3*L2-4*L22)/(48*D) =0.027*380*(3*17602-4*3802)/(48*5022275) =0.371 (6)88框拼条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:Q88框拼条=Q总*(D88框拼条/D总) =78.013*(5022275 =0.027 该分格下部任意点处的集中荷载，在该任意点处产生的最大挠度计算 Fmax(mm)=P*L1*L2*(L+L2)*sqrt(3*L1*(L+L2)/(27*D*L) =0.027*1380*380*(1760+380)*sqrt(3*1380*(1760+380)/(27*5022275*1760) =0.378 该分格下部任意点处的集中荷载，产生的跨中挠度计算 Fmid(mm)=P*L2*(3*L2-4*L22)/(48*D) =0.027*380*(3*17602-4*3802)/(48*5022275) =0.371 4.该分格产生的集中荷载对受力杆件跨中产生的总弯矩 (1)88窗框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:Q88窗框=Q总*(D88窗框/D总) =78.013*(2288691500 =12.242 所受荷载的设计值计算:Q=1.4*Q =1.