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济宁强科工贸有限公司聚乙烯防腐胶带、聚丙烯胶带专业供应商电话:+860537640011115054778666传真:+8605376400222聚乙烯防腐胶带、聚丙烯防腐胶带供应商1风荷载的计算7.1.1垂直于建筑物表面上的风荷载标准值,应按下列公式计算:1、当计算主要承重结构时:Wk=βz·μs·μz·W0……………………(7.1.1-1)式中:Wk----风荷载标准值(KN/mm)βz---高度Z处的风振系数;μs---风荷载体型系数;μz---风压高度变化系数;W0----基本风压(KN/mm)2、当计算维护结构时:Wk=βgz·μs·μz·W0……………………(7.1.1-2)式中:βgz---高度Z处的阵风系数;7.1.2基本风压应按本规范附录D.4中附表D.4给出的50年一遇的风压采用,但不得小于0.3KN/mm。对于高层建筑、高耸结构以及风荷载比较敏感的其它结构,基本风压应适当提高,并应由有关的结构设计规范具体规定。一、风荷载计算1、标高为33.600处风荷载计算(1).风荷载标准值计算:Wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)βgz:33.600m高处阵风系数(按B类区计算):μf=0.5×(Z/10)-0.16=0.412βgz=0.89×(1+2μf)=1.623μz:33.600m高处风压高度变化系数(按B类区计算):(GB50009-2001)μz=(Z/10)0.32=1.474风荷载体型系数μs=1.50Wk=βgz×μz×μs×W0(GB50009-2001)=1.623×1.474×1.5×0.600=2.153kN/m2(2).风荷载设计值:W:风荷载设计值:kN/m2济宁强科工贸有限公司聚乙烯防腐胶带、聚丙烯胶带专业供应商电话:+860537640011115054778666传真:+8605376400222聚乙烯防腐胶带、聚丙烯防腐胶带供应商2rw:风荷载作用效应的分项系数:1.4按《建筑结构荷载规范》GB50009-20013.2.5规定采用W=rw×Wk=1.4×2.153=3.014kN/m2随着现代高尚住宅的发展对铝合金门窗的要求越来越高,铝合金门窗不仅仅是框、扇的简单组合,而且要具备良好的物理性能(风压强度、空气渗透、雨水渗漏等性能)。由于目前行业中对铝合金门窗的强度计算无统一的模式,笔者结合方大集团曾承建的深圳桃源村、黄埔雅苑等多项高层住宅铝合金门窗工程实例,就铝合金门窗的结构计算进行了一些探讨。现对强度计算发表拙见,以供参考。一般来说,门窗的强度计算分为四部分:1.风荷载计算2.玻璃的选用与校核3.选用型材、计算型材的截面特性4.门窗受力杆件的受力分析和强度、刚度的校核(1)风荷载计算按JGJ102-96,作用在门窗的风荷载标准值:Wk=βzμzμsw0βz----瞬时风压的阵风系数可取为2.25;μz----风压高度变化系数(按GBJ9-87的第6.3.1条)如C类地区可按μ2=0.713×(h/10)0.4μs----风荷载体型系数铝门窗μs的取值与玻璃幕墙μs的取值不同:竖直玻璃幕墙外表面可按±1.5取用,铝门窗可按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GBJ9-87根椐建筑物的形状取用。如矩形建筑物的一面门窗可取为0.8;w0----基本风压(kN/m2)(按实际要求选取)中低层建筑按此公式,一般高层建筑按Wk=βzμzμsw0×1.1设计计算。(2)玻璃的选用与校核济宁强科工贸有限公司聚乙烯防腐胶带、聚丙烯胶带专业供应商电话:+860537640011115054778666传真:+8605376400222聚乙烯防腐胶带、聚丙烯防腐胶带供应商3目前高尚住宅要求玻璃窗通透、明亮、采光面积大、玻璃分隔大。所以玻璃的选用直接影响到住宅的安全性能,在垂直于玻璃平面的风荷载作用下,其最大应力可按下面的计算公式校核。2.1强度校核σw=6φ1wα2/t2≤[σ](按JGJ102-96的第5.4.1条)φ1----弯曲系数α----玻璃短边边长t----玻璃的厚度w----风荷载设计值(w=1.4×wk)2.2刚度校核D=Et3/12(1-v2)u=φ2qkα4/D应同时满足u≤30mm和u/α≤1/100φ2----挠度系数qk----作用标准值v----泊松比(3)门窗受力杆件的受力分析门窗构件的受力分析较为复杂,门窗是一个四边承受支承的超静定薄壁结构。由于在风荷载作用下,玻璃镶片的风荷载传给窗框,再由窗框传递给墙体。框与墙体紧密连接,所以不需要计算这些杆件。窗扇平面把受到的风荷载沿四边传递给中竖(横)梃时,中竖(横)梃是支承梁,因此可将它当作简支梁计算。一般以450分配划分法确定各杆件风荷载3.1如窗型为双扇平开窗中竖梃所承受的荷载P=w×(S1+S2)3.2如窗型为三扇平开窗带双上亮主受力杆件-中横梃所承受荷载P=w×(S1+S2)S1和S2分别是梯形1和2的面积。图示三扇窗中横梃为主要受力构件,应采用抵抗矩较大的型材。(4)选择、计算窗框型材的截面特性济宁强科工贸有限公司聚乙烯防腐胶带、聚丙烯胶带专业供应商电话:+860537640011115054778666传真:+8605376400222聚乙烯防腐胶带、聚丙烯防腐胶带供应商4门窗杆件为薄壁杆件,外形尺寸也较小,从而限制了它的抵抗矩。就常用的50系列平开窗而言,中横梃的抵抗矩约为5.2cm3,很难抵抗高风压。在中高层住宅工程实例中经常采用插钢的方法来加大铝门窗中梃料的抵抗矩和惯性矩,这样中梃就是一个钢铝组合件。(5)中梃的强度与刚度的计算钢铝组合件的中挺的强度计算中应根据不同材料对荷载进行分配。在共同变形的条件下对钢铝进行荷载分配q=q1+q2q1----作用在铝杆件上的荷载q2----作用在钢杆件上的荷载q1=[E1I1/(E1I1+E2I2)]×qq2=[E2I2/(E1I1+E2I2)]×qE1、I1----分别为铝的弹性模量和惯性矩E2、I2----分别为钢的弹性模量和惯性矩然后再按强度与刚度计算公式进行校核σ铝≤[σ]铝σ钢≤[σ]钢最大挠度u≤[u]=20mm且umax≤L/180.笔者应用以上的计算方式对一些高层住宅的铝合金门窗进行设计计算,按所需截面性质选用型材。目前,方大集团的50平开系列大玻璃窗通过国家A1级门窗三性试验的测试,证明可以保证铝合金门窗的安全性能。
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