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        抗臺風設計
        時間:??2018-09-03???來源:未知??作者:網站管理員??點擊:
        建筑外通風隔音窗抗風壓性能計算書

        一、計算依據

        《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》

        二、設計計算相關數據

        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

        隔音窗的樣式,隔音窗抗臺風嗎

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

        三、風載何參數的選擇

        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

        四、陽臺受力最大桿件的撓度、彎曲應力、剪切應力校核

        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:

        菲斯寶隔音窗-中豎簡化模型

        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:

        菲斯寶隔音窗-截面參數

        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

        對于隔音窗的安全性菲斯寶是絲毫不敢怠慢,無論是產品品質還是在安裝過程都會嚴格按照安全數據的情況下進行,而且經過這么多年時間的發展,亦積累了大量成功的隔音窗案例,在品質和安全性方面完全可以得到保障!

         


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