建筑门窗结构设计标准.pdf

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标准类别:建筑工业标准
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建筑门窗结构设计标准.pdf

风荷载标准值计算:wk=βKiK2uzuswo 式中:Wk:作用在门窗上的风荷载标准值(kPa) β:风荷载放大系数; K1:地形修正系数; K2:风向影响系数; μz:风压高度变化系数; μs1:局部风压体型系数; Wo:基本风压值(kPa); Z:计算点标高:100m; 代入相应数值计算,得Wk=βKiK2μzs1Wo =1.6929×1×1×14983×1.193×0.45

图3窗横坚挺截面特性

=1.36kPa 窗重力荷载标准值计算:Gk一t 代入相应数值计算,得Gk=t =25.6×12 =0.31kPa 窗地震作用标准值计算:qEk=BEαmaxGk 代入相应数值计算,得qEk=βEαmaxGk =5×0.16×0.31 =0.25kPa 荷载基本组合: 水平向S=VwwSwk+VEYESEk =1.5×1.36+0.5×1.3×0.25 =2.20kPa 竖向S=YGSGk =1.3×0.31 =0.40kPa 荷载标准组合: 水平向S=Swk+VESEk =1.36+0.5×0.25 =1.49 kPa 竖向S=SGk =0.31 kPa 4强度计算 计算说明:横竖挺内力依据《建筑结构静力计算手册》中相关公式计算得出。 4.1竖中挺 力学桔型简支涩

现浇支顶架施工方案抗弯强度计算: f = (M1+M2)/Wnx =49 MPa

抗弯强度计算: f = (Mi+M2)/Wn =49 MPa 抗剪强度计算: max=(Vi+V2)Sx/Ixt =4.5MPa

抗剪强度计算: Tmax=(Vi+V2)Sx/Ixt =4.5MPa

力学模型水平方向:均布荷载一简支梁 垂直方向:均布荷载一四跨梁

抗弯强度计算: f = Mx/xWnx+My/yWny =111.8MPa 抗剪强度计算: Tmaxx=(V1+V2)Sy/lyty =6.7MPa TmaxY=VySx/Ixtx =0.52MPa

挠度计算 计算说明:横竖挺挠度依据《建筑结构静力计算手册》中相关公式计算得出。 坚中挺

7面板设计 7.1一般规定 7.1.5现行标准中仅对幕墙和门进行了耐撞击的要求:人员流动密度大或青少年、幼儿活动 的公共建筑的建筑幕墙,耐撞击性能不低于GB/T21086中规定的2级。对于窗的耐撞击性 能未做要求,但是落地窗、大尺寸、窄边框的门窗设计越来越多,因此,窗的耐撞击性能 也需要在设计中加以考虑。 7.2面板等效厚度 7.2.1中间层胶片的剪切模量应以试验数据为准,本标准也收集了部分中间层胶片剪切模量 数据供参考, 详见表7.2.1。

表7.2.1中间层胶片剪切模量参考值

7.2.2真空玻璃的等效厚度可以通过试验确定,包括等效应力弯曲法和等效挠度弯曲法。试 验采用均布负压试验,玻璃采用四边简支,最大应力采用三片直角45°应变花测量,应变 花预先布置在玻璃受拉面板中心。 通过均布负压试验获得的不同规格玻璃在相同条件下的玻璃板中心最大应力和最大挠 度值见表7.2.2,数据引自武汉理工大学出版社,唐健正《真空玻璃》

表7.2.2长宽尺寸为1000mm×1000mm的玻璃样品板中心度和应力测试结果

7.6.3当物体受到冲击载荷时,外界的动能将转变物体的内能,这种内能会最终导致物体的 坏甚至破碎,这个过程同样也是应力波传播、反射、叠加共同作用的结果。 钢化玻璃作为典型的脆性材料,其应力应变关系的非线性不是由塑性变形引起的,而 是由于这些非均匀材料在受力后不断损伤引起的微裂纹萌生和扩展造成材料性质不断弱化 的结果,因此采用弹性损伤力学的本构关系来描述脆性材料的细观力学性质是合适的。对 于脆性材料,常发生的是脆性断裂,应采用第一强度理论或第二强度理论

门窗五金件力学简化计算原则如下:五金承载力验算时,内平开门窗应进行上部合贞(铰 链),下部合页(铰链)、锁点、锁座承载力验算;内平开下悬窗应在内平开窗验算的基础 上增加上悬拉杆承载力验算;推拉类门窗应进行滑轮、锁点及锁座的承载力验算;外开上 悬窗应进行滑撑、锁点、锁座的承载力验算;当材质没有强度设计值时需经试验确定,当 材料有强度设计值时,按强度理论验算;当锁点、锁座为蘑菇头式,应分别验算径向及轴 向承载力。 下面为常见门窗五金承载能力极限验算时,计算模型的简化原则示意图: 1内平开下悬窗用合页(铰链)承载能力极限验算时,计算模型可以依据下列原则简 化处理: (平开状态

建筑平开旋转类平窗用合负(铰链)对称安装时,计算模型可以依据下列原则 理,

3建筑平开旋转类窗用滑撑,计算模型可以依据下列原则简化处理

4建筑平开旋转类门窗用传动锁闭器,计算模型可以依据下列原则简化处理: (二个锁闭点

5建筑平开旋转类门窗用单点锁闭器,计算模型可以依据下列原则简化处理: (平开类

6建筑平开旋转类门窗用插销,计算模型可以依据下列原则简化处理: 门窗用上下插销

7建筑推拉平移类门窗用滑轮,计算模型可以依据下列原则简化处理:

建筑推拉平移类门窗用滑轮,计算模型可以依据下列原则简化处理: (单扇

10.1.1全面清晰,编写规范的结构计算书,不仅有利于对结构设计质量进行复核,也有利 于对不同设计人的计算信息进行横向比对。 10.1.2门窗结构计算书应符合本标准各个章节的要求,同时,应按下节中的最基本要求编 写相关内容。 10.2结构计算书 10.2.1该部分规定的门窗结构计算书的内容,是最基本的组成部分。在具体工程项目中 应将计算过程和相关信息进行全面的汇总。 结构计算书示例

工程名称:XXXX项目 工程地点:北京市 建设单位:XXXX公司 建筑设计:XXXX公司 结构形式:钢筋混凝土剪力墙结构 建筑高度:54m 基本风压:0.45kN/m² 地面粗糙度类别:B类 抗震设防烈度:8度(0.2g) 建筑设计使用年限分类:三类,设计使用年限:

1、建筑图、结构图、门窗图; 2、现行的国家标准、行业标准、团体标准或地方标准 3、政府发布的相关文件、条例等。 .3材料的物理力学性能

1.3.1材料的弹性模量E

1.3.2材料的泊松比V

1.3.4铝合金型材的强度设计值

1.3.5钢材的强度设计值抗拉、抗弯、抗端面承钢材牌厚度或直径d抗剪压压号(mm)(N/mm²)(N/mm²)(N/mm²)d≤16215125Q23516≤d<4020512032540≤d≤602001151.3.6结构硅酮密封胶的强度结构硅酮密封胶短期强度允许值f,(N/mm²)0.2结构硅酮密封胶长期强度允许值f,(N/mm²)0.011.3.7不锈钢螺栓强度设计值gb抗拉抗剪类别组别性能等级(N/mm²)(N/mm²)(N/mm²)A1、A250500230175A(奥氏A3、A470700320245体)A5808003702801.4挠度判定依据玻璃:%和25mm,取两者较小者50金属板:铝构件:风荷载作用下挠度限值满足下列要求:门窗镶嵌单层玻璃、夹层玻璃时:一,门窗镶嵌中空玻璃时:,,且绝对值不大于20mm150自重荷载作用下挠度限值满足下列要求:%,且绝对值不大于3mm钢构件:L250注:a四边支撑面板短边边长,对于点支撑玻璃板取支撑点之间的长边长度:88

L一一构件跨度(支点间的距离),悬臂构件可取挑出长度的2倍。 第二章玻璃面板计算

为广确保建筑外窗整体结构安全性,拟采用分格最大的玻璃进行强度及刚度校核计算 如最大规格尺寸窗型满足要求,则其它窗型亦满足要求,否则应提高玻璃配置规格再次进 行校核计算,直至满足设计及规范要求。 TP6+12Ar+TP6中空玻璃最大分格取1200mmx1800mm,按四边简支板计算

作用在幕墙门窗上的风荷载标准值按下式计算:

Wk= NBwPgzllstzWo βgz = 1 + 2gl1o (台) 式中:Wk——作用在幕墙门窗上的风荷载标准值(kN/m²); 地形修正系数,取1.0; 风向修正系数,取1.0; βgz——考虑风荷载脉动作用的放大系数,不应小于1+% 峰值因子,可取2.5; 0.23和0.39; 地面粗糙度指数,对应A、B、C和D类地貌,可分别取0.12、0.15、0.22和0.30; Ast一 风荷载体型系数; 2一风压高度变化系数; Wo—基本风压。 按建筑最高点Z=54m计算: 负风压: Wk=1.0*1.0*1.544*1.6*1.659*0.45=1.84kPa>1.0 kPa 正风压:

取wk=1.84kPa。

2.2.2自重荷载计算

TP6+12Ar+TP6玻璃自重面荷载标准值为: GA:1=25.6*12/1000=0.31 kPa

2.2.3地震作用计算

用在幕墙门窗上的地震作用标准值按下式

JAEk = βeAmaxGAk

2.2.4荷载组合及分配

S = YeSG +wYwSw +eYeSe

式中:S一一荷载和作用效应组合后的设计值; SG——重力荷载作为永久荷载产生的效应;

YGYWYE 重力荷载、风荷载、地震作用的分项系数; w中 分别为风荷载、地震作用效应的组合系数。

2.3中空玻璃1(TP6+12Ar+TP6)计算

2.3中空玻璃1(TP6+12Ar+TP6)计

强度验算采用荷载基本组合,由于中空玻璃内、外片等厚,强度验算时可仅验算外 ,作用在外片玻璃上的面荷载设计值为:

.5× 1.1 ×1.5 ×1.84 +0.5× 1.3 × 0.31 = 1.60

6mqa n=25.81MPa<84 MPa t2

挠度验算采用风荷载标准值:Wk=1.84kPa 等效厚度:tg=0.95×/63+63= 7.18mm 参数:日=19.96,挠度系数μ=0.0077,折减系数m=0.92 玻璃刚度: Et3 = 2.315 kN. m

说明:计算时穿条隔热型材的弹性系数取40MPa,应以试验数据为准

作用在幕墙门窗上的风荷载标准值按下式计算:

Wo 基本风压。 按建筑最高点Z=54m计算。 负风压: 正风压: 取wr=1.84 kPa。

3.2.2自重荷载计算

6+12Ar+6玻璃自重面荷载标准值为: GAk1=25.6*12/1000=0.31 kPa 考虑框架及附属构件后的自重面荷载标准值为: GAk=1.2*0.31=0.37 kPa

3.2.3地震作用计算

qAEk = βeαmaxGAk

式中: qAEk 作用于幕墙门窗上水平地震面荷载标准值(kN/m²); 幕墙门窗自重面荷载标准值(kN/m²); amax 水平地震影响系数最大值,取0.16; βE—动力放大系数,取5。 6+12Ar+6玻璃地震面荷载标准值为:

挠度计算时,采用荷载标准组合,重力荷载、风荷载的分项系数YG、Yw均取 丁变作用效应的组合。 荷载和作用效应按下式进行组合: S=YGSG +WYwSw+EYESE 式中:S一一荷载和作用效应组合后的设计值 SG一一重力荷载作为永久荷载产生的效应; Sw、Se一分别为风荷载,地震作用产生效应; YG、Yw、YE—重力荷载、风荷载、地震作用的分项系数; w、中E一分别为风荷载、地震作用效应的组合系数。 强度验算时,水平方向面荷载设计值为: Ah = 1.5 × 1.84 + 0.5 × 1.3 × 0.30 = 2.96 kPa 强度验算时,竖直方向面荷载设计值为: qAv = 1.3 × 0.37 = 0.48kPa 挠度验算采用风荷载标准值,W.=1.84kPa

S =YGSG +ywYwSw+eYeSe

中横挺计算跨度:L=0.60m 上面板计算高度:H,=1.20m

水平均布线荷载设计值:qzh=0.5×(H1+H2)×qAh=2.66kN/m 竖向均布线荷载设计值:9lm,=H,×9As=0.58kN/m

0系列中挺,按承受均布线荷载的简支梁

查《建筑结构静力计算手册》可得: 水平力引起的内力设计值: 最大弯矩: M= 0.125qLnL² =0.12kN.m 最大剪力: V,=0.5qzhL =0.80kN 竖向力引起的内力设计值: 最大弯矩: M,=0.125qzL²=0.03kN.m 最大剪力: Vx = 0.5qL,L =0.17kN 抗弯强度校核: Mx, My 抗弯承载力满足要求! 抗剪强度校核: I.tx V,Sy = 1.11 MPa < 85 Mpa Iyty 抗剪承载力满足要求!

1、风荷载标准值作用下挠度校核 面板采用中空玻璃安乡高速公路服务区施工组织设计,风荷载作用下度限值取一和20mm中的较小值,即: L ,20mm) = 4.0mm

5qLhkL dfw= = 0.64mm < dfw,lim 384EI,

挠度满足要求。 2、自重荷载标准值作用下挠度校核 自重作用下挠度限值取一和3mm中的较小值,即: 500 lfG,im = min ( ,3mm) = 1.20mm 500'

5qivkL4 dfG = = 0.06mm < dfG,lim 384Ely 挠度满足要求。

5qivkL4 dfG = = 0.06mm< dfG,lim 384EIy 搭度满足要求

云南省2003定额消耗量下册.pdf中竖挺计算跨度:L=1.80m 左面板计算宽度:Hl=1.20m 右面板计算宽度:H,=0.60m

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