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《建筑玻璃應用技術規程 JGJ 113-2009》
《鋼結構設計規范 GB 50017-2003》
《建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級及檢測方法》GB/T7106-2008》
《建筑結構荷載規范 GB 50009-2001(2006版)》
《建筑門窗術語 GB/T5823-2008》
《建筑門窗洞口尺寸系列 GB/T5824-2008》
《鋁合金結構設計規范 GB 50429-2007》
《鋁合金門窗 GB/T8478-2008》
《鋁合金建筑型材 第一部分:基材 GB5237.1-2008》
《鋁合金建筑型材 第四部分:粉末噴涂型材 GB5237.4-2008》
1、風荷載計算
1)工程所在省市:廣東
2)工程所在城市:惠州市
3)所在地類型:C類(有密集建筑群的城市市區)
4)門窗安裝最大高度z(m):100米
5)建筑平面形狀:正多邊形平面(包括矩形)
6)門窗安裝位置:陽臺建筑框架結構
7)建筑的體形類別:封閉式的建筑
8)門窗類型:外平開窗
9)門窗系列:50平開
10) 玻璃規格:5+0.76PVB+6+0.76PVB+5 三層夾膠玻璃
11) 窗型樣式
12)窗型尺寸: 窗寬W(mm):3580mm 窗高H (mm):2260mm
1、圍護結構的風荷載標準值計算:
(按《建筑結構荷載規范》GB 50009-2001(2006版) 7.1.1-2)
Wk = βgz*μsl*μZ*w0
Wk:風載荷標準值
βgz:陣風系數
μsl:局部風壓體形系數
μZ:風壓高度變化系數
w0:基本風壓
1.1基本風壓
(按《建筑結構荷載規范》GB 50009-2001(2006版)規定, 采用50年一遇的風壓,但不得小于0.3KN/m²)
經計算取,基本風壓W0=0.45kN/m²
1.2 陣風系數
(按《建筑結構荷載規范》GB 50009-2001(2006版) 7.5.1)
經計算取,陣風系數βgz=1.99131336850563
1.3風壓高度變化系數
(按《建筑結構荷載規范》GB 50009-2001(2006版) 7.2.1)
經計算取,變化系數μZ=0.74
1.4 風荷載體型系數
(按《建筑結構荷載規范》GB 50009-2001(2006版) 7.3.3)
當建筑為封閉式時,其體形系數=外表面體形系數+內表面體形系數
當建筑為敞開式時,其體形系數=外表面體形系數
外表面系數=外表面正壓+外表面負壓
正壓區 (按《建筑結構荷載規范》GB 50009-2001(2006版) 7.3.1) 負壓區
——對墻面,取1.0;
——對墻角邊,取1.8;
——對屋面局部部位(周邊和屋面坡度大于10°的屋脊部位),取2.2;
——對檐口、雨篷、遮陽板等突出構件,取2.0。
注:對墻角邊和屋面局部部位的作用寬度為房屋寬度的0.1或房屋平均高度的0.4,取其小者,但不小于1.5m。
經計算取,風載荷體形系數μsl=0.930981797734562
1.5 風荷載標準值計算
Wk = βgz*μsl*μZ*w0
經計算取,風荷載標準值Wk=0.617
2、圍護結構的風荷載設計值計算
(按《建筑結構荷載規范》GB 50009-2001(2006版) 3.2.5)
分項系數一般情況下取1.4,
對標準值大于4kN/m²的工業房屋樓面結構的活荷載取1.3
W=分項系數*Wk
經計算取,風荷載設計值W=0.864
1、校驗依據:
1.1 撓度校驗依據:
根據鋁合金門窗GBT8478-2008
其中:fmax:為受力桿件最在變形量(mm)
L:為受力桿件長度(mm)
1.2 彎曲應力校驗依據:
σmax=M/W<=[σ]
[σ]:材料的抗彎曲應力(N/mm²)
σmax:計算截面上的最大彎曲應力(N/mm²)
M:受力桿件承受的最大彎矩(N.mm)
W:凈截面抵抗矩(mm³)
1.3 剪切應力校驗依據:
τmax=(Q*S)/(I*δ)<=[τ]
[τ]:材料的抗剪允許應力(N/mm²)
τmax:計算截面上的最大剪切應力(N/mm²)
Q:受力桿件計算截面上所承受的最大剪切力(N)
S:材料面積矩(mm³)
I:材料慣性矩(mm^4)
δ:腹板的厚度(mm)
2、主要受力桿件的撓度、彎曲應力、剪切應力計算:
因建筑外窗在風荷載作用下,承受的是與外窗垂直的橫向水平力,外窗各框料間構成的受荷單元,可視為四邊鉸接的簡支板。在每個受荷單元的四角各作45度斜線,使其與平行于長邊的中線相交。這些線把受荷單元分成4塊,每塊面積所承受的風荷載傳遞給其相鄰的構件,每個構件可近似地簡化為簡支梁上呈矩形、梯形或三角形的均布荷載。這樣的近似簡化與精確解相比有足夠的準確度,結果偏于安全,可以滿足工程設計計算和使用的需要。由于窗的四周與墻體相連,作用在玻璃上的風荷載由窗框傳遞給墻體,故不作受力桿件考慮,只需對選用的中梃進行校核。
2.1 中豎的撓度、彎曲應力、剪切應力計算: 構件“中豎”的各受荷單元基本情況如下圖:
上圖是“中豎”的簡化模型,此次安裝的陽臺受力最大的兩個獨立的隔音窗相互連接的邊框位置。
截面參數如下:
垂直風力方向的慣性矩I:928428
截面積W:933
面積矩:827
腹板厚度:2.0
2.1.1中豎的剛度計算
1.彎曲剛度計算
D(N.mm2)=E*I=72000*928428=6685056000。
剪切剛度計算
D(N.mm2)=G*F=26000*827=21502000
2.中豎的總彎曲剛度計算
D(N.mm2)=6685056000
中豎的總剪切剛度計算
D(N.mm2)=21502000
2.1.2 中豎的受荷面積計算
1.左單元的受荷面積計算
A(mm2)=【[(2260*2)-1280]*1280】/4=1036800
2.左單元的受荷面積計算
A(mm2)=【[(2260*2)-1160]*1160】/4=974400
3.中豎的總受荷面積計算
A(mm2)==1036800+974400=2011200
2.1.3中豎所受均布荷載計算
Q(N)=wk*A=(0.933*2011200)/1000=1876.45
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