四、幕墙与
门窗的非
抗震设计（词条“抗震设计”由行业大百科提供）——抗
风荷载的结构
可靠度设计
1．自重
荷载与
温度作用的分析
重力荷载与风荷载的共同作用使幕墙与
门窗的横向
框架成为双弯
构件，竖向框架成为拉弯构件。横框构件的自重
弯曲变形容许
挠度应不超过3mm，以确保体系的抗风能力。而计算竖向框架的
风压弯曲挠度时可不考虑轴向重力的影响。但在考虑横、竖框架构件
截面的抗弯曲正
应力（词条“应力”由行业大百科提供）时，则应计算自重和风压的叠加效应。
对于温度变化使框架构件和玻璃的长度尺寸发生，在构造上可以有效的解决，如幕墙竖框的接头
伸缩缝，门窗的框、扇连接装配间隙，玻璃明框镶嵌间隙或
结构胶弹性接缝等。因此，本文以下讨论幕墙与门窗的抗风设计时，不考虑构件及玻璃
热应力等温度作用的影响。
2．
承载能力极限状态设计
1)幕墙与门窗承载能力极限状态：在
设计基准期内出现的最大风荷载匀重力
荷载组合)作用下，构件（如玻璃）或连接（如结构胶缝）因超过材料
强度而破坏，或因（支承框架）过度
变形而不适于继续承载，则是认为超过了承载能力极限状态。
2)
荷载效应组合：无
地震作用的
基本组合即风荷载控制的基本组合，由本文式(1)不考虑温度作用得下式：
式中，风荷载
作用效应Swk：计算采用围扩结构风荷载
标准值Wk按《
建筑结构荷载规范》计算。
3)结构体系的设计风荷载：即围扩结构风荷载标准值乘以
分项系数为1.0的风
荷载设计值，它是幕墙、门窗在其设计使用期间内可能出现的最大风荷载，即50a一遇的最大阵风风压。《建筑外窗抗风压性能分级及检测方法》GB／
T7106-2002规定：外窗抗风压性能分级指标检测压力差P3≥Wk：《
建筑幕墙物理性能分级》GB/T 15225-94规定：幕墙抗风压性能分级值与安全检测压力差P3对应，在此风荷载标准值作用下，幕墙主要受力构件的相对挠度值不大于L/180，绝对挠度值不大于20mm。
4)结构体系的
抗力(
刚度（词条“刚度”由行业大百科提供）)极限状态标志及限位：以主要受力构件（横框或竖框）的中央最大位移量U3max为明确的标志，其限位为构件弯曲允许挠度值[U3]当U3max<=[U3]时，不会发生玻璃破碎、
密封失效、制动配件失灵、开关功能受损及明显的永久变形等不可恢复的破坏现象。
国际上成熟的经验证明，四边支承玻璃的框架构件变形挠度在星1/150--1/180，则玻璃的破碎率在l/1000以内，相对于风荷载标准值的安全系数为2.5。
JIS A 4706-1996《
金属窗》规定窗的抗风压性能要求：
推拉窗和
平开窗立面中间的窗扇边梃构件风压变形相对挠度为不大于星1／100。我国《
铝合金门》、《
铝合金窗（词条“铝合金窗”由行业大百科提供）》标准规定：在抗风压性能分级值P3作用下，门窗主要受力构件相对挠度值，镶嵌单层玻璃时不大于L/120：镶嵌
中空玻璃时不大干L/180。《
建筑幕墙》(JG 3035—1996)标准规定：在抗风压性能分级值P3的风荷载标准值作用下，幕墙主要受力构件的相对挠度值不应大于L/180，其绝对挠度值在20mm以内。
6)框架构件承载能力设计
（1）构件跨中截面弯曲正应力：已由结构体系要求的
抗弯刚度控制，不必再进行计算。日本JASS 14—96《幕墙工程标准技术规范及说明》指出：主要构件支点间距小于4m时，其弯曲变形挠度小于1/150，绝对挠度小于20mm（支点间距超过4m时，挠度为l/200左右），则发生在构件上的应力就在允许应力以内，而且在玻璃和其它部分不会发生破损、残余变形和有害变形，无需修补，仍可继续使用。美国
铝合金建筑制品协会《
铝幕墙设计指导手册》旨出：在铝幕墙的
结构设计中，刚度要求比对强度的要求更为重要，更为严格，框件和嵌板的设计，主要控制因素是刚度而不是强度。实际上，与最常用的
铝合金型材6063-T5
抗拉强度160MPa相比，6063A-T5和606l—T6的抗拉强度分别为200MPa和265MPa，分别比6063-T5高25％和65．6％，但这三种铝
合金的
弹性模量都是一样的
（2）构件连接设计计算：横框与竖框连接、竖框域横框与建筑
主体结构连接，门窗框与扇锁固连接等各连接
节点是构件
简支梁（或其它形式的梁）的
支座，必须有足够的抗力（抗拉、压、抗剪、抗
挤压）以支承
玻璃面板受荷载，保证整个结构体系的可靠度。因此构件连接承载能力计算可采用风荷载分项系数1.4乘以标准值Wk作为设计风荷载。该设计分项系数表达式如下：
上一页123下一页
