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外窗抗風(fēng)壓性能技術(shù)

時(shí)間:2015-12-14閱讀:1739
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(一)、有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
   1、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001
   2、《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施》
   3、  河北05系列《常用門窗》05J4-1
   4、《建筑外窗抗風(fēng)壓性能等級及檢測方法》GBT7106-2002
   5、《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》JGJ113-2003
   (二)、外窗抗風(fēng)壓性能分級
   外窗抗風(fēng)壓性能等級應(yīng)通過計(jì)算來確定。根據(jù)建筑物所在地域的基本風(fēng)壓和相關(guān)系數(shù)計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值,然后依據(jù)有關(guān)規(guī)則確定外窗的抗風(fēng)壓等級。對于廣泛采用的PVC塑料窗則根據(jù)抗風(fēng)壓等級的下限值(也叫風(fēng)壓強(qiáng)度),給出塑料窗內(nèi)襯型鋼的小慣性矩。鋁合金窗則依據(jù)當(dāng)?shù)氐幕撅L(fēng)壓,采用查表法來確定型材斷面。 
   一、作用在外窗上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下列公式計(jì)算:
   Wkβgzμsμzwo
   式中:Wk——作用在外窗上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值;
   βgz——高度Z處的陣風(fēng)系數(shù);
   μs——風(fēng)荷載體型系數(shù); 
   μz——風(fēng)壓高度變化系數(shù);
   wo——基本風(fēng)壓(KNm2
   上式中的基本風(fēng)壓值和三個系數(shù)應(yīng)在《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)中查表取值。
   βgz應(yīng)查表7.5.1。但根據(jù)《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施》和河北《05系列建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集》05J4-1,陣風(fēng)系數(shù)取5。
   μs查表7.3.130項(xiàng),根據(jù)住宅體型選大值。比如凹槽內(nèi)窗戶取+0.9。
   μz查表7.2.1,按以下6種情況分別計(jì)算: 
   Wo查附表D.4,保定市n=50時(shí)取0.40KN㎡)
   代入上式計(jì)算,風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下: 
   根據(jù)《建筑外窗抗風(fēng)壓性能分級及檢測方法》(GBT7106-2002)第4.1條,建筑外窗抗風(fēng)壓性能分級指標(biāo)采用定級檢測壓力差為分級指標(biāo),用P3表示;又根據(jù)4.2條,“P3值與工程的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk相對比,應(yīng)大于或等于Wk”。參照05J4-1,計(jì)算的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk作為抗風(fēng)壓性能分級P3-的下限值,確定保定市外窗抗風(fēng)壓性能分級如下: 
   二、塑料外窗同鋁合金窗、木窗和鋼窗相比較,框料型材強(qiáng)度較低,容易彎曲變形,抗風(fēng)壓性能較差。為了增加塑料窗的強(qiáng)度和剛度,在其窗框料和扇框料中插入“[”型襯鋼,可大幅度提高其抗風(fēng)壓能力,使塑料窗不但具有傳熱系數(shù)小,耐弱酸堿,無需油漆等優(yōu)點(diǎn),而且還具有較強(qiáng)的剛度和強(qiáng)度,廣泛用于不同層數(shù)的住宅中。由此可見,設(shè)計(jì)塑料窗時(shí),根據(jù)建筑物外窗抗風(fēng)壓性能分級,確定相匹配的襯鋼慣性矩是滿足塑料外窗抗風(fēng)壓要求的關(guān)鍵指標(biāo)。為了確定塑料外窗的抗風(fēng)壓性能,可以采用查表法。  
   設(shè)計(jì)人員根據(jù)05J4-1《常用門窗》標(biāo)準(zhǔn)圖附錄一(152~155頁)《塑料窗抗風(fēng)壓增強(qiáng)型鋼慣性矩I選用表》中的立面簡圖,開啟形式,洞口尺寸和風(fēng)壓強(qiáng)度查取襯鋼慣性矩?cái)?shù)值,標(biāo)注在門窗表中。施工單位應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求,在生產(chǎn)廠家提供的各種襯鋼性能資料中查取慣性矩I數(shù)值,使其選用的襯鋼慣性矩不小于設(shè)計(jì)數(shù)值,即滿足抗風(fēng)壓要求。比如在保定郊區(qū)一幢18層住宅樓,抗風(fēng)壓性能等級為5級,風(fēng)壓強(qiáng)度為3000Pa;立面簡圖為上亮下推拉塑料窗,洞口1500×1500,中空玻璃,查155頁表四得:扇梃襯鋼I0.989,橫中梃襯鋼I7.751。 
   三、鋁合金外窗抗風(fēng)壓性能較好,容易滿足要求,
   可采用查表法或查圖法確定采用“××系列
   鋁合金型材。
   1、查表法:05J4-1附錄二(156157頁)所列方法,不用計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值,以建筑物所在地域的基本風(fēng)壓W0為依據(jù),結(jié)合洞口尺寸,窗扇開啟形式,查表確定采用“××系列鋁合金型材。比如,已知保定地區(qū)的基本風(fēng)壓 0.40KN㎡,平開窗,大洞口尺寸2100×1500,查表2選用50系列鋁合金窗;如果已知采用50系列,則大洞口尺寸為2100×1800。 
   2、查圖法。05J4-1附錄三(158161頁)鋁合金抗風(fēng)壓圖中,用兩條特定的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值曲線來確定“××系列鋁合金窗的大洞口尺寸。為了方便查圖,根據(jù)前面風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的數(shù)值分析,在保定地區(qū),多層采用  Wk=2KN㎡曲線,高層采用Wk=3.5KN㎡曲線。
   比如6層住宅,窗采用上亮下平開扇,高1500,查502系列Wk=2KNm2曲線,洞口大寬度為1700;如采用上亮下推拉窗,高1500,查702系列Wk=3.5KN㎡曲線,洞口大寬度為2100。 
   四、玻璃面積控制。外窗立面形式設(shè)計(jì)時(shí),每塊玻璃面積的大小,受當(dāng)?shù)鼗撅L(fēng)壓和建筑風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的限制,不能隨意加大。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)知道玻璃的大許用面積。下邊介紹兩種查表法:
   1、根據(jù)計(jì)算的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值,加大10%,查《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(JGJ113-2003)附錄A《常用玻璃品種的大許用面積》表取值。比如風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.00KN㎡時(shí),采用四邊支承5厚普通浮法玻璃,查表A.0.1得大許用面積為1.20㎡;如采用四邊支承5+5中空玻璃,查表A.0.3,大許用面積為1.81㎡。此法適用于各種不同材料窗框的玻璃面積控制。 
   2、對于鋁合金窗的玻璃面積大允許值,查05J4-1附錄四《鋁合金窗的玻璃面積大允許值》表取值。比如,已知保定基本風(fēng)壓0.40KN㎡,某高層住宅50米,建在郊區(qū)(B類地區(qū)),采用6厚玻璃,查表得大玻璃面積1.18m2。因采用平開扇,乘以0.8系數(shù),得0.944 m2。也就是說每塊玻璃的面積不能超過0.9 m2。 
   ()、外窗抗風(fēng)壓性能等級計(jì)            算舉例
   某小區(qū)8#住宅樓,位于保定市北郊城鄉(xiāng)結(jié)合部(B類地區(qū)),高1850米,計(jì)算外窗風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值并確定抗風(fēng)壓性能等級。
   一、作用在外窗上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式如下:Wkβgzμsμzwo
   式中:βgz——陣風(fēng)系數(shù)取
   μs——風(fēng)荷載體型系數(shù)取0.9; 
   μz——風(fēng)壓高度變化系數(shù)取1.67;
   wo——基本風(fēng)壓取0.40KNm2
   代入上式:Wk5×0.9×1.67×0.40=3.00KNm2) 
   二、根據(jù)抗風(fēng)壓性能等級P3“應(yīng)大于或等級Wk”的原則或高層建筑玻璃風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值宜按計(jì)算值加大10%采用的規(guī)定;
   外窗風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值采用:3.30KNm2;
   外窗抗風(fēng)壓性能等級為:5級。 
   (四)、外窗設(shè)計(jì)說明
   1、外窗(包括開向陽臺的門窗)采用PVC塑料窗,普通浮法玻璃。7層及以上外窗為推拉窗或內(nèi)平開窗。
   2、玻璃采用中空玻璃,組合厚度不小于20mm5+10+5),推薦厚度為23mm6+12+5)。玻璃大尺寸應(yīng)根據(jù)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值確定。
   3、封閉陽臺采用單框單玻塑料推拉窗,玻璃厚度多層5mm,高層6mm,玻璃大尺寸應(yīng)根據(jù)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值確定。 
   4、窗框與洞口墻體之間縫隙統(tǒng)一為20mm。窗框與墻體用金屬件柔性連接,縫隙填塞聚苯板。窗框與裝修面層之間縫隙用建筑密封膏密封。
   5、外窗抗風(fēng)壓性能等級多層不應(yīng)低于級,高層不應(yīng)低于5級,超過50米的建筑抗風(fēng)壓性能等級應(yīng)計(jì)算確定。框料中的襯鋼慣性矩必須滿足抗風(fēng)壓要求。
   6、外窗氣密性能等級多層不應(yīng)低于3級,高層不應(yīng)低于4級。 
   7、外窗水密性能等級不應(yīng)低于3級。
   8、外窗隔聲性能等級不應(yīng)低于3級。采用中空玻璃窗時(shí),隔聲量不低于30dB,滿足隔聲要求。
   9、外窗保溫性能等級不應(yīng)低于7級。采用單框中空玻璃塑料窗時(shí),傳熱系數(shù)為2.7wm2·k),滿足保溫要求。
   10、外窗滿足自然采光要求,臥室、起居室、廚房的窗地面積比不小于17。
   11、外窗滿足自然通風(fēng)要求,每套住宅的通風(fēng)開口面積不小于地面面積的5%。

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