窗抗风载荷计算一、计算依据二、风荷载计算1、基本情况：门窗计算风荷最大标高取70米；根据工程所处的地理位置，其风压高度变化系数按C类算。

平开窗的受力杆件MQ25-24a最大计算长度为2400mm，杆件两边的最大受力宽度为:1375mm,；推拉窗的受力杆件QLC30-25最大计算长度为:1960mm，杆件两边的最大受力宽度为1480mm。

2、风荷载标准值的计算风荷载标准值ωk=βzμSμZωO (资料③P24式ωk—风荷载设计标准值βZ—高度Z处的阵风系数， (资料③P44表μS—风荷载体型系数，取μS =0.8 (资料③P27表ωO—基本风压，取ωO =0.7KPa (资料③全国基本风压分布图)μz—风压高度变化系数, （资料③P25表风荷载标准值计算：ωk=βzμSμZωO =1.66×0.8×1.45×0.7=1.35KPa三、主要受力构件的设计及校核1、受力构件的截面参数根据（ BH^3-bh^3 ）/12 Ix=0.0491(D4 – d4 ) (资料④P112表1-63)Ix1=Ix+a2 F W=I/h (资料④P106表1-62)则平开窗的受力构件的惯性矩I为118684m4,抗弯模量为5395 m3；推拉窗的受力构件的惯性矩I为119638.67m4，抗弯模量为7477.42m3。

2、受力构件的设计根据挠度计算公式：μmax = 5qL^4 /（384EI） (资料②P494表5-31)其中线荷载计算值：q = awk /2 (资料②P494)装单层玻璃时，型材许允挠度：μmax< L /120，且绝对挠不大于15mm（资料③）则有：5awk L^4 /（2x384EI）<L/120当L/120≥15时，则有：5awk L4 /（2x384EI）<15E-铝合金型材的弹性模量，取E=0.7×105(1)平开窗受力杆件的长度为2400mm其两边最大的受力宽度为1375mm时满足要求的型材截面惯性矩：I>5×120awk L^3 /（2×384E）=263513.25mm^4> 118684mm^4则构件的截面惯性矩不能满足挠度要求,故需在铝合金型材内加经防腐处理的冷轧槽钢。

冷轧钢衬的截面惯性矩:I钢=（263513.25-118684）/3=48276.42mm^4钢衬的截面抗弯模量为：W=I/h=2099 mm^3（2）推拉窗受力杆件的长度为1960mm其两边最大的受力宽度为1480mm时满足要求的型材截面惯性矩：I>5×120awk L^3 /（2×384E）=154488.43 mm^4>119638.67 mm^4则构件的截面惯性矩不能满足挠度要求,故需在铝合金型材内加经防腐处理的冷轧槽钢。

冷轧钢衬的截面惯性矩:I钢=（153597-119638.67）/3=11616.59 mm^4钢衬的截面抗弯模量为：W=I/h=726 mm^33、型材的强度校核（1）平开窗受力杆件长度为2400mm其两边最大的受力宽度为1375mm时作用在受力构件上的荷载按均布荷载计算（偏于安全）则载荷作用下受力构件上的最大弯矩为：Mmax=ql^2/8= awkl^2/(2×8)=加入钢衬后铝合金受力构件所承担的弯矩为：M铝=I铝Mmax/I总=M钢=I钢Mmax/I总=此时铝合金型材的截面应力为：б=M/W=284841.6/5395=52.8N/mm^2<84.2 N/mm^2同理钢衬的截面应力为：165.6N/mm^2<375 N/mm^2故加入钢衬后完全可以满足要求。

（2）推拉窗受力杆件长度为1960mm其两边最大的受力宽度为1480mm时作用在受力构件上的荷载按均布荷载计算（偏于安全）则载荷作用下受力构件上的最大弯矩为：Mmax=ql^2/8= awkl^2/(2×8)=加入钢衬后铝合金受力构件所承担的弯矩为：M铝=I铝Mmax/I总=M钢=I钢Mmax/I总=此时铝合金型材的截面应力为：б=M/W=351591.19/7477.42=47.02N/mm^2<84.2 N/mm^2同理钢衬的截面应力为：141.06N/mm^2<375 N/mm^2故加入钢衬后完全可以满足要求。

四、玻璃的选用标高60米处风荷载标准值为1.28KPa根据资料④表A.0.1,5mm普通浮法玻璃，最大许允面积为2.41平方米；5mm+6(A)+5mm中空玻璃的最大许允面积为3.62平方米。

根据资料④表, 5mm钢化化玻璃，人体冲击安全规定的最大许允面积为3.0平方米。

本工程所用转角窗玻璃最大面积1.8平方米，故选用5mm浮法玻璃能够满足强度要求。

附：参考资料1、《铝合金门窗工程设计、施工及验收规范》 DBJ 15-30-20022、《玻璃幕墙工程技术规范应用手册》中国建筑工业出版社3、《建筑结构荷载规范》 GB 5009-20014、《机械设计手册》机械工业出版社5、《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ 113-2003建筑门窗的抗风压计算一、概况1.1计算依据风荷载标准按GB50009-2001《建筑结构荷载规范》的规定计算任何材料制作的门窗玻璃按JGJ113-2003《建筑玻璃应用技术规范》的规定计算玻璃幕墙按JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》的规定计算建筑外窗抗风强度计算方法1.2说明，是围护结构，应采用围栏结构的计算公式。

什么是围护结构呢？指建筑物及房间的围档物，包括墙壁、挡板等，按是否与室内外空气分割而言，包括内外围护结构，有透明与不透明之分。

“对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的其他结构，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。

”提出了几个问题：一、高层建筑，二、高耸结构，三、比较敏感的其他结构，四、有关的结构设计规范。

如何理解和应用的问题。

高层建筑：定义、基准，可从下列资料中找到。

JGJ37-87 《民用建筑设计通则》GB50096-99 《住宅设计规范》GB50045-95 《高层民用建筑设计防火规范》GBJ 16-87 《建筑设计防火规范》JGJ 3-2002 《高层建筑混凝土结构技术规程》有一句基本雷同的说法：在通则与防火等规范中指出为：居住建筑大于10层（约30M）公用建筑大于24M在JGJ3中定义为：10层及10层以上或房屋高度大于28M的建筑物。

高耸结构在GBJ135-90中规定，如电视塔、发射塔、微波塔、拉绳桅杆、石油化工塔、大气污染检测塔、烟囱、排气塔、碾井架等。

有的塔有可能使用门窗、幕墙，例如上海、北京等地电视塔等。

有关结构设计规范JGJ113-2003中第，计算的风荷载标准值小于0.75KPa时，应按0.75KPa采用，高层建筑风荷载标准值宜按计算值加大10％采用。

换句话讲，也就是玻璃承载能力要降低10％。

风荷载标准值起点为0.75kPa；但比门窗产品抗风压检测标准GB7106-2002规定为1.0kPa要低，建议按门窗产品检测标准为准，较为妥善。

JGJ102-2003中第，当计算结果小于1.0kPa也按1.0kPa取值计算。

二、风荷载计算标准值2.1风荷载标准值垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式式计算：当计算围护结构时WK=βgZ*μs*μz* W0式中： WK为风荷载标准值；μz为风压高度变化系数；μs为风荷载体型系数；βgZ为高度Z处的阵风系数；W0为建筑物当地的基本风压。

2.2风压高度变化系数μz（摘自GB 50009－2001 建筑结构荷载规范第风压随高度的不同而变化，其变化规律与地面粗糙程度有关，对于平坦或稍有起伏的地形，风压高度变化系数应按地面粗糙度类别按下表确定。

离地面或海平面高度Z(米) 地面粗糙度类别A B C D5 1.17 1.00 0.74 0.6210 1.38 1.00 0.74 0.6215 1.52 1.14 0.74 0.6220 1.63 1.25 0.84 0.6230 1.80 1.42 1.00 0.6240 1.92 1.56 1.13 0.7350 2.03 1.67 1.25 0.8460 2.12 1.77 1.35 0.9370 2.20 1.86 1.45 1.0280 2.27 1.95 1.54 1.1190 2.34 2.02 1.62 1.19100 2.40 2.09 1.70 1.27150 2.64 2.38 2.03 1.61地面粗糙度可分为A、B、C、D四类A类：近海海面，海岛，海岸，湖岸及沙漠地区；B类：田野，乡村，从林，丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇及大城市郊区；C类：有密集建筑群的城市市区；D类：有密集建筑群且房屋较高的城市中心区。

将A、B、C、D四类数据化：即当拟建房2km为半径的迎风半径影响范围内的房屋高度和密集度区分。

取该地区主导风和最大风向为准。

以建筑物平均高度Ћ来划分地面粗糙度。

当Ћ≥18M为D类；9M<Ћ≤18M为C类；Ћ<9M为B类；2.3风荷载体型系数μs（摘自GB 50009－2001 建筑结构荷载规范）正压区：按表，可风洞试验结果，也可按表，最不利表面+1.3－0.2=+1.1负压区：按对墙面，取－1.0；对墙角边，取－1.8；对屋面局部部位（周边和屋面坡度>10°的屋脊部位），取－2.2；对檐口、雨棚、遮阳板等突出构件，取－2.0；注：屋面、墙角边的划分：作用宽度0.1，作用高度0.4，起点应大于1.5m。

对封闭式建筑物，按外表面风压的正负情况取－0.2或0.2。

2.4阵风系数βgZ（摘自GB 50009－2001 建筑结构荷载规范第离地面高度 (米) 地面粗糙度类别A B C D5 1.69 1.88 2.30 3.2110 1.63 1.78 2.10 2.7615 1.60 1.72 1.99 2.5420 1.58 1.69 1.92 2.3930 1.54 1.64 1.83 2.2140 1.52 1.60 1.77 2.0950 1.51 1.58 1.73 2.0160 1.49 1.56 1.69 1.9470 1.48 1.54 1.66 1.8980 1.47 1.53 1.64 1.8590 1.47 1.52 1.62 1.81100 1.46 1.51 1.60 1.78150 1.43 1.47 1.54 1.672.4基本风压W0（摘自GB 50009－2001 建筑结构荷载规范附表D4）围护结构按50年选取，专业规范另有规定的除外，例JGJ113-2003要加大10%等。