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P₃与Wk的关系决定门窗安全
门窗的抗风压性能分级指标值P3(kPa) 与风荷载标准值 Wk(kPa) 的关系是门窗设计的核心安全准则,具体如下:
1、核心关系
P3必须不低于Wk(强制性要求,见《铝合金门窗工程技术规范》JGJ 214-2010 第 4.4.1 条)。
最小限值:P3不应小于1.0 kPa(即使 Wk < 1.0 kPa)。
2、Wk 的计算方法
风荷载标准值Wk 按《建筑结构荷载规范》(GB 50009)计算:
示例:
厦门100m 高层建筑(D 类地面):
W0 = 0.85 kPa,βgz = 1.64,μs = 1.0,μz = 2.38
→ Wk = 1.64 X 1.0 X 2.38 X 0.85 = 3.31kPa
则门窗P3 至少需3.31 kPa(对应抗风压性能 ≥6 级)。
3、工程应用要求
场景 | 要求 |
常规设计 | P3>Wk(直接按Wk选型) |
高层/沿海建筑 | P3需提高(如7层以上取P3≥3.0kPa) |
检测验证 | 门窗需通过P3 压力测试(如3.31 kPa 下挠度 ≤ L/150) |
安全冗余 | 在1.5P3 风压下,门窗不得破裂或脱落(GB/T 7106-2019) |
4、分级与Wk 的对应关系
Wk(kPa) | 最小抗风压等级(P3) | 适用场景 |
<1.5 | 1 级(P3≥1.5) | 内陆低层建筑 |
1.5~2.0 | 2级 | 多层住宅 |
2.5~3.0 | 3级 | 高层建筑(非台风区) |
>3.5 | 7~9级 | 沿海高层、台风区 |
5、设计要点
⑴ 计算Wk是关键:
需结合建筑高度、地形、周边环境(如群楼干扰效应)。
⑵ 匹配P3等级:
若Wk = 2.8 kPa,选 P3 = 3.0kPa(5 级);
安全系数:实际P3 宜比Wk 高 10%~20%。
⑶ 特殊部位加强:
建筑角区(μs = -2.0)、檐口处需提高 P3 等级。
注:玻璃面板需单独校核(挠度≤ 短边/60),型材需验算应力。
总结
P3 是门窗抗风压能力的实测性能指标,Wk 是工程所在地的理论风压值。设计时必须满足P3 ≥Wk,且通过检测验证其在P3 下的密封性、在1.5P3 下的安全性。
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