窗抗风压

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1.2.1门窗幕墙不是承重结构，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。

1.2.2GB50009中第7.1.2条也是强制性条文。

“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4.1.2条规定，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5.3.2条规定，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7.2.1条）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）2.3.1外表面正压区：按表7.3.1采用，可风洞试验结果，也可按表7.3.1条取，最不利表面+1.3－0.2=+1. 1负压区：按7.3.3条规定对墙面，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。

2.3.2内表面对封闭式建筑物，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7.5.1条）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。

全国主要城市的50年一遇风压（kN/m2）城市名称风压值城市名称风压值城市名称风压值城市名称风压值城市名称风压值北京0.45 锦州0.60 无锡0.45 西安0.35 汕头0.80天津0.50 鞍山0.50 连云港0.55 铜川0.35 深圳0.75上海0.55 营口0.60 南通0.45 兰州0.30 南宁0.35重庆0.40 丹东0.55 常州0.40 银川0.65 桂林0.30石家庄0.35 大连0.65 溧阳0.40 西宁0.35 柳州0.30承德0.40 长春0.65 吴县东山0.45 乌鲁木齐0.60 北海0.75秦皇岛0.45 吉林0.50 杭州0.45 克拉玛依0.90 海口0.75唐山0.40 哈尔滨0.55 慈溪0.45 郑州0.45 三亚0.85保定0.40 齐齐哈尔0.45 舟山0.85 新乡0.40 成都0.30沧州0.40 济南0.45 金华0.35 开封0.45 宜宾0.30太原0.40 德州0.45 宁波0.50 商丘0.35 贵阳0.30大同0.55 烟台0.55 温州0.60 武汉0.35 昆明0.30运城0.40 威海0.65 合肥0.35 宜昌0.30 丽江0.30呼和浩特0.55 青岛0.60 南昌0.45 黄石0.35 拉萨0.30满洲里0.65 南京0.40 赣州0.30 长沙0.35 台北0.70海拉尔0.65 徐州0.35 福州0.70 广州0.50 香港0.90沈阳0.55 镇江0.40 厦门0.80 韶光0.35 澳门0.852.5风荷载标准值计算a 根据GB50009-2001的规定，可以区分为标准型与非标准型二大类：非标准型，即山坡、海岛、群体效应和需调查等状态而言。

公式Wk=βɡzμsμzW0式中，Wk——风荷载标准值 kPa（kN/㎡）μs——体型系数※正压区，按7.3.1条规定，可风洞试验结果，也可按表7.3.1条取，最不利表面+1.3－0.2= +1.1※负压区，按7.3.3条规定有墙面，取－1.0+（－0.2）=－1.2墙角，取－1.8+（—0.2）=－2.0屋脊，取－2.2+（—0.2）=－2.4檐口，雨棚，遮阳板，取－2.0+（－0.2）=－2.2μz——高度系数：可查表7.2.1规定，也可自行计算。

计算时按，W0——基本风压 kPa（kN/㎡）※可从附图D5.3或附表D4中查到。

计算实例例，北京市有一幢100M高建筑物，求风荷载标准值。

注：未交待型体、具体地点、风洞试验、群体干扰等情况。

解：公式Wk=βɡzμsμzW0式中参数选取：βɡz——查表为A—1.46，B—1.52，C—1.62；D—1.81；μs——取正压区为+1.3－0.2=+1.1取负压区为－1.8+（－0.2）=－2.0μz——查表为A—2.40，B—2.09，C—1.70，D—1.27； W0——查表为50年一遇0.45KPa。

代入型式计算：Wk-A类=1.46× ×2.40×0.45= kPa 提高46%Wk-B类=1.52× ×2.09×0.45= kPa 提高30%Wk-C类=1.62× ×1.70×0.45= kPa 提高18%Wk-D类=1.81× ×1.27×0.45= kPa 以此为100%三、玻璃承载能力计算3.1玻璃承载状态门、窗、幕墙在风压作用下有两种状态：一是四边支承，适用于有框门窗、幕墙。

二是二对边支承，适用于玻璃门等。

2．玻璃承受风荷载计算a）从JGJ113中查到三组公式四边支承时，当t≤6mm时，Wk=0.2α占多数当t>6mm时，Wk=α（0.2t1.6+0.8）/Amax 少数二对边支承时， Wk =0.142α t/L 玻璃门式中，Wk——风荷载标准值 kPaAmax——玻璃最大面积㎡L——玻璃许用跨度 mt——玻璃厚度 mmα——调整系数见表4.2.2表4.2.2 玻璃调整系数玻璃种类普通半钢化钢化夹层中空夹丝压花防火调整系数 1.0 1.6 2.0~3.0 0.8 1.5 0.5 0.6 3.0~4.5b）实例计算例一、采用外钢化、内浮法的中空玻璃，4钢+A+5的尺寸为1200×1800，求玻璃承载能力？公式：Wk=0.2α计算与取值：Wk=0.2×1.5×41.8/1.2×1.8=1.68kPa。

分析：①钢化薄片与浮法组合时，按薄片计算有利，否则不利，成本也高；②假定双片相等，外为钢化、内为浮法，未作交待；③JGJ102则规定外侧为钢化，按外侧钢化计算。

例二、采用外层防火玻璃厚5mm，内层钢化玻璃厚4mm的夹层玻璃，其尺寸为1200×1800，求玻璃承载能力？公式：Wk=α（0.2t1.6+0.8）/Amax计算与取值：Wk=0.8（0.2×91.6+0.8）/1.2×1.8=2.78 kPa分析：①此时承载能力很大，但主要作用是防火，成本很高；②钢化玻璃和单片防火玻璃的抗风压调整系数应经试验确定。