Loading...
1655 BEACH AVE RES23-0207 Mullion_Direct Mull Windows_FL13815_R1_II_Pella Report No. 0507-04 060110_withPEPROJECT NO.: REPORT NO.: DATE: Prepared by: PTC, PRODUCT DESIGN GROUP P.O. Box 520775 Evaluated By: Longwood, Florida 32752 ROBERT J. AMORUSO, P.E. Phone: (321) 690-1788 FL. NO. 49752 Fax: (321-) 690-1789 F.B.P.E. CERTIFICATE OF AUTHORIZATION NO. 25935 415-0309 0507-4 5/26/2015 MULLION CALCULATIONS FOR VERTICAL AND HORIZONTAL MULLION SERIES: Joining Mull for Windows (Tight Mulls) Pella Corporation 102 Main Street Pella, Iowa 50219 PROJECT: F.B.P.E. CERTIFICATE OF AUTHORIZTION NO. 25935 ROBERT J. AMORUSO, P.E. FL. NO. 49752 Digitally signed by Robert J. Amoruso DN: cn=Robert J. Amoruso, o, ou=PTC Product Design Group, email=robert@ptc- corp.com, c=US Date: 2015.05.26 10:53:11 -04'00' By Toni Gindlesperger at 4:38 pm, Sep 26, 2023 By Mike Jones at 3:13 pm, Oct 03, 2023 Client: Project #: Report #: Prepared by: PTC PRODUCT DESIGN GROUP, LLC Date: P.O. Box 520775 Page 2 of 11 Longwood, Florida 32752 PRODUCT APPLICABILITY:This report is applicable to the following Pella Corporation product lines and types only. 1.Product Lines a. Architect Series (including HurricaneShield, 850 Series), exterior clad and wood. b. Designer Series (750 Series), exterior clad c. Proline Series (450 Series), exterior clad d. Pella Support Products, exterior clad e. Pella Entry Systems, exterior clad and wood 2.Product Types a. Casement b. Awning c. Picture d. Direct Set Geometric and Radius e. Double Hung * 3.Product Materials a.Extruded aluminum for aluminum  portions of window. b.Pine for wood portions of window frames. The tributary areas are identified and calculated. These results are used to calculate the maximum pressure  that the product can withstand without exceeding the allowable stresses or deflection. The minimum of these  results is selected and defined as the design pressure for the product. Mullion stress and deflection is  calculated using the AAMA 450 load distribution method. For each mullion configuration, spreadsheet programs are used to calculate the apparent EI and equivelent I,  a design pressure verification using equivelent I, and alternate spans from the design pressure calculation. * Not applicable for vertical mulls on impact double hung. Pella Corporation 415‐0309 0507‐4 RJA 5/26/2015 SCOPE PTC, PRODUCT DESIGN GROUP was contracted by Pella Corporation to perform engineering evaluations of various  mulled window combinations. This report will be based on joining the properties of the weakest wood frame (Casement  Window) jambs as demonstrated in the section property section of this report, by evaluation of possible groupings of mullions  based on section property comparisons in accordance with the AAMA 450‐06/09/10. Structural analysis of the mullions is based  on the current edition of the Florida Building Code – Building and Residential Volumes, Chapter 17 and Chapter 6 respectively  using the product grouping method and tributary loading of AAMA 450. F.B.P.E. CERTIFICATE OF AUTHORIZTION NO. 25935 ROBERT J. AMORUSO, P.E. FL. NO. 49752 Client: Project #: Report #: Prepared by: PTC PRODUCT DESIGN GROUP, LLC Date: P.O. Box 520775 Page 3 of 11 Longwood, Florida 32752 The following methodology was used to develop the Load width span tables presented in this report. 1. Determine the allowable design pressure (D.P.) based on the actual shear stress, bending stress, deflection and mullion reactions as compared to their respect design allowables choosing the worst case. 2.. Worst case section properties determined by a comparison of the individual component sections of the applicable products, the cross sections exhibiting the lowest Moment of Inertia (I) and section Modulus (Z) will be used. Area as it is related to shear stress does not govern design so it is not a deciding factor of the worst case section. 3. Using a ratio of the wood window jambs Modulus of Elasticity (I) compute the overall apparent section properties of the worst case cross section. 4. Use the properties determined above in determining the load width/span tables. 5. Analysis based on: a.Horizontal Shear Stress = P/A (psi) b.Bending Stress = Mc/I = M/Z (psi) i.M = bending moment and is equal toM/Kf ii.Kf  is moment coefficient based on trapezoidal load distribution. c.Deflection = WL3  / KdEI i.Kd  is deflection coefficient based on trapezoidal distribution. ii.W is load on mullion in Lbs. = wL where w is distributed load in Lbs/in and L in mullion span inches. d. Mullion End Load Reactions i. Based on trapezoidal load on mullion resolved into total load distributed to each end of mullion equally. 6. Load Width/Span Tables based on: a.Solving for the allowable design pressure (D.P.) considering various window sizes and mullion spans. Pella Corporation 415‐0309 0507‐4 RJA 5/26/2015 ANALYSIS METHODOLOGY: F.B.P.E. CERTIFICATE OF AUTHORIZTION NO. 25935 ROBERT J. AMORUSO, P.E. FL. NO. 49752 Client: Project #: Report #: Prepared by: PTC PRODUCT DESIGN GROUP, LLC Date: P.O. Box 520775 Page 4 of 11 Longwood, Florida 32752 MULLION END ANCHORAGE: 1. Calculated performance is based on the following:  Mullions anchor plates a.512‐A Wood mullion anchor clip. (316 stainless steel) e.5071 installation type clip (A‐653 Hot dipped Galvanized steel) MULLION ATTACHEMENT:    2.a.Mullion End Clip 512‐A (Fin mull anchor clip) i. The end clip is secured to each end of window jambs using eight #10 x 5/8" wood screws below, and requires a minimum of 1‐1/2" wood buck thickness (See Detail A). ii For 6‐1/2" plate attachment to both window frames use ten (6) #8 x 5/8" stainless steel screws. iii. For clip attachment to wood frame substrates use five (5) #10 x 2" long or longer wood screws per clip leg into the installation bucking or frame with a minimum of 1 1/2" embedment into substrate and maintaining at least 3/4" minimum edge distance is required based on the analysis used in this  report for development of the load width and span. Mullion End Clip 512‐A (Fin mull anchor clip) Detail A RJA 5/26/2015 Pella Corporation 415‐0309 0507‐4 F.B.P.E. CERTIFICATE OF AUTHORIZTION NO. 25935 ROBERT J. AMORUSO, P.E. FL. NO. 49752 Client: Project #: Report #: Prepared by: PTC PRODUCT DESIGN GROUP, LLC Date: P.O. Box 520775 Page 5 of 11 Longwood, Florida 32752 f.Mullion End Clip 5071 i. The end clips are secured to each end of joined widow frames using a 6‐1/2" steel plate #500M installed directely over both frames, then install two (2) 5071 mull clips two at each side of the joined window frames, (See Detail B) ii For 6‐1/2" plate attachment to both window frames use ten (10) #8 x 5/8" stainless steel screws. iii. For clip attachment to wood frame substrates use a total of four (4) #10 x 2" long or longer wood screws one  per each clip leg into the installation bucking or frame with a minimum of 1 1/2" embedment into substrate and maintaining at least 3/4" minimum edge distance, for clip attachment to window frames through plate use two (2) #5/8" stainless steel screws per each clip is required based on the analysis used in this report for development of the load width span. iv For clip attachment to CMU or concrete substrates use a total of four (4) 3/16" dia. masonry anchors one (1) per each clip leg into the installation bucking or frame with a minimum of 1 1/4" embedment into substrate and maintaining at least 2 5/8" minimum edge distance each clip anchor hole spacing must be located  at least on 2 1/4" spacing between anchors, for clip attachment to window frames through plate use two (2) #10 x 5/8" stainless steel screws per each individual clip is required based on the analysis of this report for development of the load width span. Detail B Mullion End Clip 5071 Pella Corporation 415‐0309 0507‐4 RJA 5/26/2015 2"1" to 4" F.B.P.E. CERTIFICATE OF AUTHORIZTION NO. 25935 ROBERT J. AMORUSO, P.E. FL. NO. 49752 Client: Project #: Report #: Prepared by: PTC PRODUCT DESIGN GROUP, LLC Date: P.O. Box 520775 Page 6 of 11 Longwood, Florida 32752 REFERENCED DOCUMENTS: 1. AAMA 450‐06/09/10 2. Florida Building Code  a. Current Edition of the Florida Building Code (FBC), Building Volume  i. Chapter 17 ‐ Mullions  b. Current Edition of the Florida Building Code (FBC), Residential volume  i. Chapter 6 ‐ Mullions  5/26/2015 Pella Corporation 415‐0309 0507‐4 RJA F.B.P.E. CERTIFICATE OF AUTHORIZTION NO. 25935 ROBERT J. AMORUSO, P.E. FL. NO. 49752 Client: Project #: Report #: Prepared by: PTC PRODUCT DESIGN GROUP, LLC Date: P.O. Box 520775 Page 7 of Longwood, Florida 32752 24 85 85 24 68 68 24 30 30 30 85 85 30 56 56 30 24 24 36 85 85 36 48 48 36 21 21 42 85 85 42 43 43 42 18 18 48 85 85 48 39 39 48 16 16 54 85 85 54 37 37 54 15 15 60 85 85 60 36 36 60 14 14 66 85 85 66 35 35 66 13 13 24 85 85 24 57 57 30 85 85 30 46 46 36 85 85 36 40 40 42 85 85 42 35 35 48 85 85 48 30 30 54 85 85 54 27 27 60 85 85 60 28 28 66 85 85 66 28 28 24 85 85 24 48 48 30 85 85 30 39 39 36 85 85 36 33 33 42 85 85 42 29 29 48 85 85 48 27 27 54 85 85 54 25 25 60 85 85 60 23 23 66 85 85 66 22 22 24 85 85 24 41 41 30 85 85 30 33 33 36 76 76 36 28 28 42 69 69 42 25 25 48 66 66 48 22 22 54 65 65 54 21 21 60 65 65 60 19 19 THIS CHART APPLIES TO MULTIPLE WIDE 1 HIGH, VERTICALLY OR 66 65 65 66 18 18 HORIZONTALLY. 24 83 83 24 36 36 30 68 68 30 29 29 LOAD WIDTH MUST BE CALCULATED USING LARGEST ADJACENT 36 59 59 36 25 25 (SIDE BY SIDE) WINDOW HEIGHTS OR WIDTHS. 42 54 54 42 21 21 48 50 50 48 19 19 MULL SPANS ARE RESTRICTED BY THE LONGEST SPAN, (All TABLES). 54 48 48 54 18 18 60 47 47 60 16 16 WINDOWS MAY BE INTERMIXED COMBINATIONS OF CASEMENT,66 47 47 66 15 15 AWNING, PICTURE, IN‐SASH AND DIRECT SET GEOMETRIC OR RADIUS AND DOUBLE HUNG, (ALL TABLES). * Use this table for intermediate 2‐way mullions. ALLOWABLE PRESSURES ON THE MULLED ASSEMBLY SHALL BE CONTROLLED BY THE LESSER OF MULLION OR THE * For anchor clip attachment to substrates, INDIVIDULE WINDOW UNIT. see notes on sheets 4 & 5 on this report. CLIP  TYPE  5071  (PSF) LOAD  WIDTH  (in.) CLIP  TYPE  512A  (PSF) CLIP  TYPE  5071  (PSF) CLIP  TYPE  512A  (PSF) 84 MULL  SPAN  (in.) LOAD  WIDTH  (in.) MULL  SPAN  (in.) LOAD  WIDTH  (in.) 54 CLIP  TYPE  512A  (PSF) CLIP  TYPE  5071  (PSF) 9060 966636 7242 7848 MULLION TABLE 1 (VERTICAL OR HORIZONTAL SPAN—JOINING MULLION FOR WINDOW UNITS) Pella Corporation 415‐0309 0507‐4 RJA 5/26/2015 11 MULL  SPAN  (in.) LOAD WIDTH = W1 + W2 2 LOAD WIDTH = W1 + W2 2 F.B.P.E. CERTIFICATE OF AUTHORIZTION NO. 25935 ROBERT J. AMORUSO, P.E. FL. NO. 49752 Client: Project #: Report #: Prepared by: PTC PRODUCT DESIGN GROUP, LLC Date: P.O. Box 520775 Page 8 of Longwood, Florida 32752 Product Grouping: 1. Architect Clad HurricaneShield (Windzone 3 only), Architect, Designer and Proline Clad combination assemblies with Joining mullion in intermixed configurations of casement, Awning, Picture, In‐sash or Direct set Geometric or Radius. 2. Window type grouping: operable vs. fixed window load distribution was considered in the determination of the theoretical stress and deflection analysis due to mullion bending load and how concentrated loads produce higher bending stresses and deflections. Section Property Grouping: 1. The casement type frame jambs combined produce the lowest overall section properties as joined section properties  The wood jambs joined mechanically with anchors act as one member. 2. The illistration below shows the individule component section properties for the casement window. 3. The intermixed combinations of Casement, Awning, Picture, In‐Sash, and Direct Set geometric or Radius were examined, the combined section properties calculated using AutoCad (independent of material stiffnesses), and based on comparison of these section properties the combination of units that produce the weakest section determined. This section, combined was used in the analysis. Casement jambs conjoined used in analysis is shown left. Only the wood jamb, wood side stop combined together is used in the calculation of section properties.  The wood covers are not considered. The combined section properties for the above, considering the material differences were found to be the following. I = 8.200 in4 S = 4.083 in3 (In terms of wood) A = 8.684 in2 The individule wood jamb, wood side stop  section properties used to determine  the combined section properties are given on the following page. 11 JOINED COMPOSITE SECTION PROPERTIES Pella Corporation 415‐0309 0507‐4 RJA 5/26/2015 F.B.P.E. CERTIFICATE OF AUTHORIZTION NO. 25935 ROBERT J. AMORUSO, P.E. FL. NO. 49752 Client: Project #: Report #: Prepared by: PTC PRODUCT DESIGN GROUP, LLC Date: P.O. Box 520775 Page 9 of Longwood, Florida 32752 Joining  Mull, 2‐Way (VT or HZ) Wood Side Stop (VT or HZ) wood Jamb (VT or HZ) 415‐0309 0507‐4 RJA 5/26/2015 Pella  11 F.B.P.E. CERTIFICATE OF AUTHORIZTION NO. 25935 ROBERT J. AMORUSO, P.E. FL. NO. 49752 Client: Project #: Report #: Prepared by: PTC PRODUCT DESIGN GROUP, LLC Date: P.O. Box 520775 Page 10 of Longwood, Florida 32752 SECTION PROPERTY COMPARISON CHART (VT. & HZ.) Brand Product Section Exterior MOI_Wood MOE_Wood (x10^6 psi) Window Mullion ChartsAll Clad 4.1239 Architect Series Clad Frame (Direct Set)All Clad 4.3409 Architect Series Casement All Wood 5.8819 Architect Series Model 4 DH Jamb Wood 10.9364 Architect Series Model 4 DH Head Wood 6.9324 Architect Series Model 3 DH Jamb Wood 7.7429 Architect Series Model 3 DH Head Wood 5.1873 Architect Series Casement All Clad 4.1239 Architect Series Model 3 DH Jamb Clad 4.7736 Architect Series Model 3 DH Head Clad 4.6296 Architect Series Model 4 DH Jamb Clad 6.7893 Architect Series Model 4 DH Head Clad 5.1533 Designer Series Casement All Clad 4.1239 Designer Series Double Hung Jamb Clad 5.0565 Designer Series Double Hung Head Clad 4.9788 Proline Casement All Clad 4.1239 Proline Double Hung Jamb Clad 4.9908 Proline Double Hung Head Clad 4.9565 Discussion: 1). Frame Section Properties above provided by Pella Corporation. 2). Ixx is moment of Inertia about axis of bending  of the mulled configuration , Ymax is the maximum distance from  "X" axis to outer fibers of the section in the "y" direction. Zx is section modulus  = Ixx / y max. A is area. 3). The configuration with the lowest  I and Z will envelope all other configurations. A is relatively the same for all, except the DS radius, therefore will not be deciding factor. 4). Based on the above comparison of sections the casement jamb is the worst case. 5). Comparison above based on section properties of the combined jamb sections only. 0507‐4 RJA 5/26/2015 11 Pella Corporation 415‐0309 Minimum of Compared Section Properties F.B.P.E. CERTIFICATE OF AUTHORIZTION NO. 25935 ROBERT J. AMORUSO, P.E. FL. NO. 49752 Client: Project #: Report #: Prepared by: PTC PRODUCT DESIGN GROUP, LLC Date: P.O. Box 520775 Page 11 of Longwood, Florida 32752 THE FOLLOWING CONFIGURATIONS ARE EXAMPLES IN THIS REPORT 2‐Way 415‐0309 0507‐4 RJA 5/26/2015 11 Pella  F.B.P.E. CERTIFICATE OF AUTHORIZTION NO. 25935 ROBERT J. AMORUSO, P.E. FL. NO. 49752