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抗台风设计
时间:  2018-09-03   来源:未知  作者:网站管理员  点击:
建筑外通风隔音窗抗风压性能计算书

一、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)》

《建筑门窗术语 GB/T5823-2008》

《建筑门窗洞口尺寸系列 GB/T5824-2008》

《铝合金结构设计规范 GB 50429-2007》

《铝合金门窗 GB/T8478-2008》

《铝合金建筑型材 第一部分:基材 GB5237.1-2008》

《铝合金建筑型材 第四部分:粉末喷涂型材 GB5237.4-2008》

二、设计计算相关数据

1、风荷载计算

1)工程所在省市:广东

2)工程所在城市:惠州市

3)所在地类型:C类(有密集建筑群的城市市区)

4)门窗安装最大高度z(m):100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:阳台建筑框架结构

7)建筑的体形类别:封闭式的建筑

8)门窗类型:外平开窗

9)门窗系列:50平开

10) 玻璃规格:5+0.76PVB+6+0.76PVB+5 三层夹胶玻璃

11) 窗型样式

隔音窗的样式,隔音窗抗台风吗

12)窗型尺寸:          窗宽W(mm):3580mm        窗高H (mm):2260mm

三、风载何参数的选择

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 = βgz*μsl*μZ*w0

Wk:风载荷标准值

βgz:阵风系数

μsl:局部风压体形系数

μZ:风压高度变化系数

w0: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)

经计算取,基本风压W0=0.45kN/m²

1.2 阵风系数

(按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001(2006版)  7.5.1)

经计算取,阵风系数βgz=1.99131336850563

1.3风压高度变化系数

(按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001(2006版)  7.2.1)

经计算取,变化系数μZ=0.74

1.4 风荷载体型系数

(按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001(2006版)  7.3.3)

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=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。

经计算取,风载荷体形系数μsl=0.930981797734562

1.5 风荷载标准值计算

Wk = βgz*μsl*μZ*w0

经计算取,风荷载标准值Wk=0.617

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

W=分项系数*Wk

经计算取,风荷载设计值W=0.864

四、阳台受力最大杆件的挠度、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

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/mm²)

σmax: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:

τmax=(Q*S)/(I*δ)<=[τ]

[τ]:材料的抗剪允许应力(N/mm²)

τmax: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(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:

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  中竖的挠度、弯曲应力、剪切应力计算:    构件“中竖”的各受荷单元基本情况如下图:

菲斯宝隔音窗-中竖简化模型

上图是“中竖”的简化模型,此次安装的阳台受力最大的两个独立的隔音窗相互连接的边框位置。

截面参数如下:

菲斯宝隔音窗-截面参数

垂直风力方向的惯性矩I:928428

截面积W:933

面积矩:827

腹板厚度:2.0

 

2.1.1中竖的刚度计算

1.弯曲刚度计算

D(N.mm2)=E*I=72000*928428=6685056000。

剪切刚度计算

D(N.mm2)=G*F=26000*827=21502000

2.中竖的总弯曲刚度计算

D(N.mm2)=6685056000

中竖的总剪切刚度计算

D(N.mm2)=21502000

 

2.1.2 中竖的受荷面积计算

1.左单元的受荷面积计算

A(mm2)=【[(2260*2)-1280]*1280】/4=1036800

2.左单元的受荷面积计算

A(mm2)=【[(2260*2)-1160]*1160】/4=974400

3.中竖的总受荷面积计算

A(mm2)==1036800+974400=2011200

2.1.3中竖所受均布荷载计算

Q(N)=wk*A=(0.933*2011200)/1000=1876.45

对于隔音窗的安全性菲斯宝是丝毫不敢怠慢,无论是产品品质还是在安装过程都会严格按照安全数据的情况下进行,而且经过这么多年时间的发展,亦积累了大量成功的隔音窗案例,在品质和安全性方面完全可以得到保障!

 


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