分层计算建筑高层外窗抗风压强度

3.1　确认窗型

窗型是依据建筑平面上分割空间工作职能设计的，不同建筑层次同一分割空间洞口规格与窗型都基本一致，不可能不同建筑层次同一分割空间存在大小不一洞口规格与窗型，影响建筑整体外观效果。门窗所在建筑高度不同，所承受标准风荷载也有很大的不同。风压计算时首先应确定最大规格外窗在建筑高层采用腔型型材和厚度型钢、玻璃等是否满足风压要求。外窗抗风压性能不仅与窗户面积有关，也与受力杆件长度及受力杆件偏离窗框距离和玻璃有关。最大风压条件下窗型规格必须满足两个条件：一是受力杆件强度；二是玻璃强度。玻璃仅与窗型有关，与杆件强度无关。计算建筑高层外窗抗风压强度时，应分别计算采用不同型腔型材、最大厚度型钢与钢化玻璃是否内能满足风压要求。如因型材原因不能满足，可更换型材规格或重新设计窗型。如因玻璃原因不能满足，必须重新设计窗型。在确认窗型时，还应验算外窗开启面积是否满足建筑最小通风量要求，即外窗最小通风量不得小于房间面积10%。由建筑最高层外窗使用安全性和通风要求，确认窗型设计合理性与可行性。

3.2　风压分段计算(www.xing528.com)

窗型确认后，再行计算每类窗型及不同部位杆件分别采用不同腔型与厚度型钢所能承受风压和每类窗型不同面积窗扇采用不同性能与厚度玻璃所能承受的风荷载。按建筑环境、高度与洞口位置标准载荷要求与门窗杆件及玻璃强度相对应原则计算。在风压计算时，应注意几点：（1）根据建设部与国家质量监督检验检疫总局等部门关于《建筑安全玻璃管理规定》：7层及7层以上建筑物外开窗（指窗扇部分）与面积大于1.5m2的窗玻璃或玻璃底边离最终装修面小于500mm落地窗，必须采用安全玻璃，以保证人身和财产安全；（2）计算大型割断与玻璃幕墙强度时，不仅要依据杆件X轴方向惯性矩计算风压载荷，还要依据杆件Y轴方向惯性矩计算重力载荷，以防止割断与幕墙在玻璃与窗框扇材料重量作用下变形；（3）在窗扇配置摩擦铰链时，一定要依据窗扇高度、宽度及杆件与玻璃与总重量选用；（4）考虑到型材抗弯刚度在抗风压中的作用，应将不同腔型框、挺、扇型材与不同厚度型钢抗弯刚度比例系数带入风压计算公式计算。在满足建筑不同层次抗风压强度要求的前提下，尽量采取最经济技术措施。风压计算时，以上型钢厚度主要指外门窗中挺、中竖扇、拼接框、拼管、转角等主要受力杆件所采用型钢，不包括内门窗框、挺、扇、拼接框和外门窗边框、边扇所采用型钢。内门窗框、挺、扇、拼接框与外门窗边扇一般采用三腔型材与1.2mm型钢制作，与墙体连接外门窗边框不论采用何种腔型型材均采用1.2mm钢衬制作，以降低门窗成本。

应该指出，南方沿海地区一些城市，如深圳市建筑门窗普遍采用大固定小外平开窗。这种窗型一般呈不对称结构，且亮窗设置在平开窗下部，显得十分别致。关闭时由于大多使用多点锁紧传动器，无论是正风压还是负风压，抗风压性能较好，开启时由于外开扇较窄，对风压影响也不是太大。只要在室内无人或台风来临听到警报时注意将窗户关闭，也不会有大的危险。进行扇风压计算时，依据受力杆件在多点锁紧状态，以紧固件为固端的悬臂梁上承受矩形均部荷载公式计算。