非玻璃门内部有金属或其他材质龙骨支撑,抗风压性能计算与玻璃门窗不同。本文对某大型钢质推拉门抗风性能进行有限元分析,可供非玻璃门抗风压性能计算参考!

1、基本情况

某大型钢质推拉门工程位于XX市,建筑高度(门高度)为5.05 m,基本风压为0.80 kN/m2,需要对该钢质推拉门进行抗风压性能计算分析。

计算选取门扇整体,尺寸为8800 mm (宽)×5050 mm (高),分格见图1。

该门扇共有8个单扇组成,单扇宽度尺寸为1100 mm,横竖龙骨规格略。

参考《建筑结构荷载规范》GB 50009、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068、《铝合金门窗工程技术规范》JGJ 214、《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102和门工程施工图CAD文件计算。

该推拉门面板和龙骨采用Q235钢材,抗拉/抗压/抗弯强度设计值fs=215 N/mm2,弹性模量E= 206000N/mm2,泊松比=0.30。

2、荷载取值

根据GB50009、GB 50068、JGJ 214、JGJ 102等标准要求,计算挠度变形时采用风荷载标准值,计算应力时采用风荷载设计值。

设计要求该门抵抗14级台风,最大风速为46.1 m/s,水平风荷载标准值wk为1.33 kN/m2;风荷载分项系数rw取1.5,水平风荷载设计值w为2.0 kN/m2。

3、抗风压性能计算

采用有限元软件整体建模,见图2。

图2门有限元总体模型

水平风荷载标准值1.33 kN/m2,垂直于面板方向,见图3;水平风荷载设计值由软件自行计算加载。

图3 荷载施加

刚度计算结果以挠度变形来表征,结果见图4。

图4 门刚度计算结果

计算结果显示最大位移为22.264mm<8800/250=35.2 mm,符合标准要求。

门钢框架、面板强度以应力来表征,计算结果见图5和图6。

图5门钢框架应力计算结果

图6 门钢质面板应力计算结果

可知,该门框架最大应力为117.7 N/mm2,面板最大应力为85.323 N/mm2,小于Q235钢材抗弯强度设计值215 N/mm2,符合标准要求。

4、结论

在14级台风,即1.33 kPa水平风荷载标准值作用下,该推拉门挠度符合标准要求;在2.0 kPa水平风荷载设计值作用下,该推拉门应力符合标准要求;即该推拉门抗风压性能满足设计要求。

非玻璃门内部有金属或其他材质龙骨支撑,抗风压性能计算与边框支撑的玻璃门窗不同,可采用有限元软件整体建模计算分析。

根据相关标准要求,非玻璃门抗风压性能计算时,应进行刚度(挠度)和强度(应力)验算,且挠度计算时应采用风荷载标准值,应力计算时应采用风荷载设计值。