玻璃幕墻結構計算

　　 3．幕墻所受荷載及作用

　　 3.1永久荷載
　　 永久荷載即重力荷載，根據材料的重力密度及具體尺寸計算。

　　 例如，計算規格為6+0.76PVB+6(mm)鋼化夾膠玻璃的永久荷載標準值：

　　 qgk0=t0×γg/1000=12×25.6/1000=0.307(kPa)
　　 其中：

　　 t0—玻璃片總厚度，t0=12(mm)；

　　 γg—玻璃重力密度，γg=25.6(kN/m3)。

　　 如考慮玻璃上鋁粘接框重量，假設鋁粘接框重量為玻璃重量的20%，則玻璃與鋁框永久荷載標準值：

　　 qgk=(1+20%)qgk0=(1+20%)×0.307=0.368(kPa)

　　 3.2風荷載
　　 幕墻的風荷載標準值按下式計算，且不應小于1.0kPa。

　　 wk=βgzμsμzw0
　　 其中：

　　 wk———風荷載標準值；

　　 βgz———陣風系數，按幕墻距地面高度、地面粗糙度查表；

　　 μs———風荷載體形系數；

　　 對于負壓區墻面，取-1.2(外壓-1.0，再考慮內壓-0.2)
　　 對于負壓區墻角邊，取-2.0(外壓-1.8，再考慮內壓-0.2)
　　 對于雨蓬，取-2.0
　　 μz———風壓高度變化系數，按幕墻距地面高度、地面粗糙度查表；

　　 w0———基本風壓，取50年一遇基本風壓。

　　 例如，已知w0=0.75kPa，地面粗糙度為C類，幕墻最高80m，求墻面風荷載標準值：

　　 wk=βgzμsμzw0=1.64×1.2×1.538×0.75=2.27(kPa)

　　3.3地震作用
　　垂直于玻璃幕墻平面的分布水平地震作用標準值按下式計算：

　　qek=βeαmaxGk/A
　　其中：

　　qek———垂直于玻璃幕墻平面的分布水平地震作用標準值；

　　βe———地震動力放大系數，取5.0(為使脆性材料在設防烈度下不破損傷人而考慮)；

　　αmax———水平地震影響系數最大值，按抗震設防烈度和設計基本地震加速度查表；

　　Gk———幕墻構件(包括玻璃面板和鋁粘接框)的永久荷載標準值；

　　A———幕墻面積，Gk/A即為玻璃與鋁框永久荷載標準值qgk。


　　例如，已知深圳地區抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度為0.10g，玻璃為6+0.76PVB+6(mm)鋼化夾膠玻璃，求分布水平地震作用標準值：

　　  qek=βeαmaxGk/A=βeαmaxqgk=5×0.08×0.368=0.147(kPa)

　　 4．玻璃計算

　　 4.1玻璃最大應力標準值
　　 玻璃面板為四邊支承板，其最大應力標準值按下式計算：σk=η(6mqka2/t2)
　　 其中：

　　 σk———玻璃在荷載作用下的最大應力標準值；

　　 qk———垂直作用在玻璃幕墻平面上的荷載或作用標準值；

　　 a———矩形玻璃板短邊邊長；

　　 t———玻璃厚度；

　　 m———彎矩系數，按玻璃板短邊與長邊邊長之比a/b查表；

　　 η———考慮玻璃板在外荷載作用下大撓度變形影響的應力折減系數。

　　 按θ=(wk+0.5qek)a4/(Egt4)查表，Eg為玻璃的彈性模量。


　　4.2玻璃跨中撓度
　　玻璃跨中撓度按下式計算：df=η(μwka4)/D
　　其中：

　　df———玻璃在風荷載標準值作用下的撓度最大值；

　　wk———風荷載標準值；

　　D———玻璃剛度，D=Egt3/[12×(1-ν2)]，t為玻璃厚度，ν為玻璃泊松比；

　　μ———撓度系數，按玻璃板短邊與長邊邊長之比a/b查表；

　　η———撓度折減系數，按θ=wka4/(Egt4)查表。

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