建筑外窗抗风压性能分级计算及取值
一、 设计依据:
1.《建筑幕墙、门窗通用技术条件》(GB/T31433-2015);
2.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012);
3.《建筑玻璃应用技术规程》(JGJ113-2015);
4.《建筑结构可靠性设计统一标准》(GB50068-2018)。
二、建筑物外窗的抗风压计算:
1.风荷载标准值:
根据规范《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中8.1.1条规定:垂直于建筑物表面上的风荷载标准值,应按下列规定确定:
2 计算围护结构时,应按下式计算:
WK= BgZUSlUZW0
式中: WK---------风荷载标准值(KN/㎡);
BgZ---------高度Z处的阵风系数;
USl----------风荷载局部体型系数;
UZ----------风压高度变化系数;
W0---------基本风压(KN/㎡)。
1)基本风压:
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中8.1.2 基本风压应采用按本规范规定的方法确定的50年重现期的风压,但不得小于0.3 KN/㎡。
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中8.1.3全国各城市的基本风压值应按本规范附录E中E.5重现期R为50年的值采用。
2)风压高度变化系数:
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中,8.2.1对于平坦或稍有起伏的地形,风压高度变化系数应更加地面粗糙类别按表8.2.1确定。
3)风荷载局部体型系数:
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中,8.3.3 计算围护构件及其连接的风荷载时,可按下列规定采用局部体型系数USl--
在工程设计中风荷载体型系数USl--考虑取值为1.6(内外表面风压值之和:-1.4-0.2),当具体工程的风荷载体型系数与此值不符时,另行计算。
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中8.3.5 计算围护构件分荷载时,建筑物内部压力的局部体型系数可按下列规定采用:
1 封闭式建筑物,按其外表面抗风压的正负情况取-0.2或0.2。
4)高度Z处的阵风系数:
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中8.6.1 计算围护结构(包括门窗)风荷载时的阵风系数应按表8.6.1确定。
A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;
B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇;
C类指有密集建筑群的城市市区;
D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区
2风荷载设计值:
1) 根据规范《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2015,第5.1.1 作用在建筑玻璃上的风荷载设计值应按下式计算:W=YWWK
式中:W------------风荷载设计值(KN/m²)
WK------------风荷载标准值(KN/m²)
YW-------------风荷载分项系数,取1.4
《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2015中5.1.2 当风荷载标准值的计算结果小于1.0(KN/m²)时,应按1.0(KN/m²)取值。
2)根据规范《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018,第8.2.9 建筑结构的作用分项系数,应按表8.2.9采用。取值1.5。
3)结合两本规范,风荷载分项系数采用1.5。
三、工程举例:
辽宁沈阳市郊区某镇住宅小区,多数为6层住宅,确定工程外门窗抗风压性能分级。
1) 查表附录E可得沈阳市基本风压W0-=0.55(KN/m²)。
2) 外门窗离地面高度按20米计;
3) 该工程所在地的地面粗糙度为B类;
4) 查表8.2.1可得风压高度变化系数UZ为1.23;
5) 查表8.6.1可得高度Z处的阵风系数BgZ为1.63;
高度20米处的风荷载标准值WK= BgZUSlUZW0=1.63x1.6x1.23x0.55=1.76(KN/m²)
高度20米处的风荷载设计值W= YWWK=1.5x1.76=2.64(KN/m²)
《建筑幕墙、门窗通用技术条件》GB/T31433-2015 2.5≤P3<3.0 为四级。
抗风压性能。窗的强度应满足所在地区的最大正、负风压作用时的要求。
II
一、 设计依据:
1.《建筑幕墙、门窗通用技术条件》(GB/T31433-2015);
2.《塑料门窗工程技术规程》(JGJ103-2008);
3.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)。
二、建筑物外窗的水密性计算:
P= CUZW0
式中: P----------水密性设计值(Pa);
C------------水密性能设计计算系数,受热带风暴和台风袭击的地区取值为0.5,其他地区取值为0.4;
UZ------------风压高度变化系数;
W0-----------基本风压(KN/m²)。
三、工程举例:
辽宁沈阳市郊区某镇住宅小区,多数为6层住宅,确定工程外门窗抗风压性能分级。
1) 查表附录E可得沈阳市基本风压W0-=0.55(KN/m²)。
2) 外门窗离地面高度按20米计;
3) 该工程所在地的地面粗糙度为B类;
4) 查表8.2.1可得风压高度变化系数UZ为1.23;
高度20米处的水密性设计值P= CUZW0=0.4x1.23x0.55X1000=246(Pa)
《建筑幕墙、门窗通用技术条件》GB/T31433-2015 150≤△P<250 为二级