建筑外窗抗风压性能计算书7638.docx

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/T884799-20003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：山山东省 22)工程程所在城城市：兖兖州 33)门窗窗安装最最大高度度z(mm)：112 44)门窗窗类型:推拉窗窗 55)窗型型样式: 66)窗型型尺寸: 窗宽宽W(mmm):18000 窗高高H(mmm):180001 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=4000N/m22 (按建建筑结构构荷载规规范GGB 5500009-220011规定,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*(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米时时的阵风风系数取取值。 gz=0.885*(1+(0.7734*(122/100)(-0.22)*22) =2.048874 (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) 00.322,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*(12/10)0.44 =0.6667445 按按建筑筑结构荷荷载规范范GBB 5000099-20001 表77.2.1的规规定，Z取最最小值00.7441.4 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)=ggz*S*Z*ww0 =2.048874*0.774*11.2*4000 =7227.77122 风风荷载设设计值计计算： W(N/mm2)=1.44*Wkk =1.44*7227.7712 =10118.779688二、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)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 中横的的挠度、弯弯曲应力力、剪切切应力计计算: 构件件“中横横”的各各受荷单单元基本本情况如如下图： 构件件“中横横”的由由以下各各型材(衬钢)组合而而成，它它们共同同承担“中中横”上上的全部部荷载： (11).铝铝合金:中立 (此处处放置“中中立”的的截面图图) 截截面参数数如下： 惯惯性矩：353364.15 抵抵抗矩：13660.116 面面积矩：14885.445 截截面面积积：2997.99 腹腹板厚度度：1.22.1.11 中中横的刚刚度计算算 11.中立立的弯曲曲刚度计计算 D(N.mmm22)=EE*I=700000*353364.15=2477549905000 中立立的剪切切刚度计计算 D(N.mmm22)=GG*F=260000*2977.9=774454000 22.中横横的组合合受力杆杆件的总总弯曲刚刚度计算算 D(N.mmm22)=22475549005000=2447544905500 中横横的组合合受力杆杆件的总总剪切刚刚度计算算 D(N.mmm22)=7774554000=7774544002.1.22 中中横的受受荷面积积计算 11.上左左的受荷荷面积计计算(三三角形) A(mm2)=(6000*6600/2)/2=9900000 22.上中中的受荷荷面积计计算(三三角形) A(mm2)=(6000*6600/2)/2=9900000 33.上右右的受荷荷面积计计算(三三角形) A(mm2)=(6000*6600/2)/2=9900000 44.下左左的受荷荷面积计计算(三三角形) A(mm2)=(6000*6600/2)/2=9900000 55.下中中的受荷荷面积计计算(三三角形) A(mm2)=(6000*6600/2)/2=9900000 66.下右右的受荷荷面积计计算(三三角形) A(mm2)=(6000*6600/2)/2=9900000 77.中横横的总受受荷面积积计算 A(mm2)=900000+900000+900000+900000+900000+900000=540000002.1.33 中中横所受受均布荷荷载计算算 Q(N)=Wk*A =7277.7112*55400000/100000000 =3922.96642.1.44 中中横在均均布荷载载作用下下的挠度度、弯矩矩、剪力力计算2.1.44.1 在均均布荷载载作用下下的挠度度计算 1.中中立在均均布荷载载作用下下的挠度度计算 按按弯曲刚刚度比例例分配荷荷载 分分配荷载载:Q中中立=QQ总*(D中立立/D总总) =3392.9644*(22475549005000/2447544905500) =3392.9644 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 Fmmax(mm)=Q*L33/(776.88*D) =3992.9964*1800033/(776.88*2447544905500) =122.0552.1.44.2 在均均布荷载载作用下下的弯矩矩计算 11.中立立在均布布荷载作作用下的的弯矩计计算 按按弯曲刚刚度比例例分配荷荷载 分分配荷载载:Q中中立=QQ总*(D中立立/D总总) =3922.9664(22475549005000/2447544905500) =3922.9664 所所受荷载载的设计计值计算算:Q=1.44*Q =1.4*3392.9644 =5550.114966 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 =5500.14496*18000/88 =12337833.6662.1.44.3 在均均布荷载载作用下下的剪力力计算 11.中立立在均布布荷载作作用下的的剪力计计算 按按剪切刚刚度比例例分配荷荷载 分分配荷载载:Q中中立=QQ总*(D中立立/D总总) =3922.9664*(774454000/7774554000) =3922.9664 所所受荷载载的设计计值计算算:Q=1.44*Q =1.4*3392.9644 =5550.114966 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 =5550.114966/2 =2775.0072.1.55 中中横在集集中荷载载作用下下的挠度度、弯矩矩、剪力力计算2.1.55.1上上左产生生的集中中荷载对对中横作作用产生生的挠度度、弯矩矩、剪力力计算 1.受荷面面积计算算 A(mmm22)=(6000*6000/22)/22=9000000 =9900000 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 通过右右侧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 =(7277.7112*9900000)/2/1100000000 =332.7747 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)中中立在集集中荷载载作用下下产生的的跨中挠挠度 按按弯曲刚刚度比例例分配荷荷载 分分配荷载载:Q中中立=QQ总*(D中立立/D总总) =332.7747*(2447544905500/2477549905000) =332.7747 该分格格右侧的的任意点点处的集集中荷载载，在该该任意点点处产生生的最大大挠度计计算 Fmaax(mmm)=P*LL1*LL2*(L+LL2)*sqrrt(33*L11*(LL+L22)/(277*D*L) =32.7477*12200*6000*(118000*6000)*sqrrt(33*12200*(18800+6000)/(277*2447544905500*18000) =1.338 该分格格右侧的的任意点点处的集集中荷载载，产生生的跨中中挠度计计算 Fmaax(mmm)=P*LL2*(3*LL2-4*LL222)/(48*D) =32.7477*6000*(3*1180002+4*66002)/(488*2447544905500) =1.337 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)中中立在集集中荷载载作用下下产生的的弯矩 按按弯曲刚刚度比例例分配荷荷载 分分配荷载载:Q中中立=QQ总*(D中立立/D总总) =332.7747*(2447544905500/2477549905000) =332.7747 所所受荷载载的设计计值计算算:Q=1.44*Q =1.4*332.7747 =455.84458 该分格格右侧的的任意点点集中荷荷载对受受力杆件件产生的的弯矩计计算 Mmaax(NN.mmm)=PP*L11*L22/L =445.884588*12200*6000/18800 =1183338.332 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)中中立在集集中荷载载作用下下产生的的总剪力力 按按剪切刚刚度比例例分配荷荷载 分分配荷载载:Q中中立=QQ总*(D中立立/D总总) =332.7747*(777454400/774454000) =332.7747 所所受荷载载的设计计值计算算:Q=1.44*Q =1.4*332.7747 =455.84458 该分格格右侧的的任意点点集中荷荷载对受受力杆件件产生的的剪力计计算 Qmaax(NN)=PP*L11/L =445.884588*12200/18000 =330.5562.1.55.2上上中产生生的集中中荷载对对中横作作用产生生的挠度度、弯矩矩、剪力力计算 1.受荷面面积计算算 A(mmm22)=(6000*6000/22)/22=9000000 =9900000 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 通过左左侧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 =(7277.7112*9900000)/2/1100000000 =332.7747 通过右右侧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 =(7277.7112*9900000)/2/1100000000 =332.7747 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)中中立在集集中荷载载作用下下产生的的跨中挠挠度 按按弯曲刚刚度比例例分配荷荷载 分分配荷载载:Q中中立=QQ总*(D中立立/D总总) =332.7747*(2447544905500/2477549905000) =332.7747 该分格格左侧的的任意点点处的集集中荷载载，在该该任意点点处产生生的最大大挠度计计算 Fmaax(mmm)=P*LL1*LL2*(L+LL2)*sqrrt(33*L11*(LL+L22)/(277*D*L) =32.7477*12200*6000*(118000*6000)*sqrrt(33*12200*(18800+6000)/(277*2447544905500*18000) =1.338 该分格格左侧的的任意点点处的集集中荷载载，产生生的跨中中挠度计计算 Fmaax(mmm)=P*LL2*(3*LL2-4*LL222)/(48*D) =32.7477*6000*(3*1180002+4*66002)/(488*2447544905500) =1.337 该分格格右侧的的任意点点处的集集中荷载载，在该该任意点点处产生生的最大大挠度计计算 Fmaax(mmm)=P*LL1*LL2*(L+LL2)*sqrrt(33*L11*(LL+L22)/(277*D*L) =32.7477*12200*6000*(118000*6000)*sqrrt(33*12200*(18800+6000)/(277*2447544905500*18000) =1.338 该分格格右侧的的任意点点处的集集中荷载载，产生生的跨中中挠度计计算 Fmaax(mmm)=P*LL2*(3*LL2-4*LL222)/(48*D) =32.7477*6000*(3*1180002+4*66002)/(488*2447544905500) =1.337 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)中中立在集集中荷载载作用下下产生的的弯矩 按按弯曲刚刚度比例例分配荷荷载 分分配荷载载:Q中中立=QQ总*(D中立立/D总总) =332.7747*(2447544905500/2477549905000) =332.7747 所所受荷载载的设计计值计算算:Q=1.44*Q =1.4*332.7747 =455.84458 该分格格左侧的的任意点点集中荷荷载对受受力杆件件产生的的弯矩计计算 Mmaax(NN.mmm)=PP*L11*L22/L =445.884588*12200*6000/18800 =1183338.332 该分格格右侧的的任意点点集中荷荷载对受受力杆件件产生的的弯矩计计算 Mmaax(NN.mmm)=PP*L11*L22/L =445.884588*12200*6000/18800 =1183338.332 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)中中立在集集中荷载载作用下下产生的的总剪力力 按按剪切刚刚度比例例分配荷荷载 分分配荷载载:Q中中立=QQ总*(D中立立/D总总) =332.7747*(777454400/774454000) =332.7747 所所受荷载载的设计计值计算算:Q=1.44*Q =1.4*332.7747 =455.84458 该分格格左侧的的任意点点集中荷荷载对受受力杆件件产生的的剪力计计算 Qmaax(NN)=PP*L11/L =445.884588*12200/18000 =330.556 该分格格右侧的的任意点点集中荷荷载对受受力杆件件产生的的剪力计计算 Qmaax(NN)=PP*L11/L =445.884588*12200/18000 =330.5562.1.55.3上上右产生生的集中中荷载对对中横作作用产生生的挠度度、弯矩矩、剪力力计算 1.受荷面面积计算算 A(mmm22)=(6000*6000/22)/22=9000000 =9900000 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 通过左左侧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 =(7277.7112*9900000)/2/1100000000 =332.7747 通过右右侧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 =(7277.7112*9900000)/2/1100000000 =332.7747 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)中中立在集集中荷载载作用下下产生的的跨中挠挠度 按按弯曲刚刚度比例例分配荷荷载 分分配荷载载:Q中中立=QQ总*(D中立立/D总总) =332.7747*(2447544905500/2477549905000) =332.7747 该分格格左侧的的任意点点处的集集中荷载载，在该该任意点点处产生生的最大大挠度计计算 Fmaax(mmm)=P*LL1*LL2*(L+LL2)*sqrrt(33*L11*(LL+L22)/(277*D*L) =32.7477*12200*6000*(118000*6000)*sqrrt(33*12200*(18800+6000)/(277*2447544905500*18000) =1.338 该分格格左侧的的任意点点处的集集中荷载载，产生生的跨中中挠度计计算 Fmaax(mmm)=P*LL2*(3*LL2-4*LL222)/(48*D) =32.7477*6000*(3*1180002+4*66002)/(488*2447544905500) =1.337 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)中中立在集集中荷载载作用下下产生的的弯矩 按按弯曲刚刚度比例例分配荷荷载 分分配荷载载:Q中中立=QQ总*(D中立立/D总总) =332.7747*(2447544905500/2477549905000) =332.7747 所所受荷载载的设计计值计算算:Q=1.44*Q =1.4*332.7747 =455.84458 该分格格左侧的的任意点点集中荷荷载对受受力杆件件产生的的弯矩计计算 Mmaax(NN.mmm)=PP*L11*L22/L =445.884588*12200*6000/18800 =1183338.332 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)中中立在集集中荷载载作用下下产生的的总剪力力 按按剪切刚刚度比例例分配荷荷载 分分配荷载载:Q中中立=QQ总*(D中立立/D总总) =332.7747*(777454400/774454000) =332.7747 所所受荷载载的设计计值计算算:Q=1.44*Q =1.4*332.7747 =455.84458 该分格格左侧的的任意点点集中荷荷载对受受力杆件件产生的的剪力计计算 Qmaax(NN)=PP*L11/L =445.884588*12200/18000 =330.5562.1.55.4下下左产生生的集中中荷载对对中横作作用生产产的挠度度、弯矩矩、剪力力计算 1.受荷面面积计算算 A(mmm22)=(12000*22 - 6000)*6600/4 =22700000 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 通过左左侧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 =(7277.7112*22700000)/2/100000000 =998.2241 通过右右侧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 =(7277.7112*22700000)/2/100000000 =998.2241 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)中中立在集集中荷载载作用下下产生的的跨中挠挠度 按按弯曲刚刚度比例例分配荷荷载 分分配荷载载:Q中中立=QQ总*(D中立立/D总总) =998.2241*(2447544905500/2477549905000) =998.2241 该分格格右侧的的任意点点处的集集中荷载载，在该该任意点点处产生生的最大大挠度计计算 Fmaax(mmm)=P*LL1*LL2*(L+LL2)*sqrrt(33*L11*(LL+L22)/(277*D*L) =98.2411*1220