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玻璃幕墙结构计算(二)

来源:中国幕墙网收集整理  作者:*  日期:2009-7-24
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  摘要:随着建筑业的发展,玻璃幕墙得到了广泛使用,修订版《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ 102-2003)的发布,标志我国幕墙行业的技术标准跨上了新台阶。为助于幕墙行业工程技术人员理解、应用此规范,确保幕墙结构的安全性、可靠性,特撰写此文。本文包括结构设计基本规定、幕墙所受荷载及作用、玻璃计算、结构胶计算、横梁计算、立柱计算、连接计算等内容。

   3.5.1玻璃强度计算
   玻璃所受荷载及作用按本文“3.幕墙所受荷载及作用”一章中计算实例取值。玻璃为四边支承板,玻璃短边a=1.2m,长边b=2.0m。玻璃规格为6+0.76PVB+6(mm)钢化夹胶玻璃


   3.5.1.1风荷载标准值产生的应力
   已知wk=2.27(kPa),外片玻璃所受的风荷载标准值:

   wk1=wkt13/(t13+t23)=2.27×63/(63+63)=1.14(kPa)
   内片玻璃所受的风荷载标准值:

   wk2=wkt23/(t13+t23)=2.27×63/(63+63)=1.14(kPa)
   按a/b=0.6,查得四边简支玻璃板的弯矩系数m=0.0868
   所以外片玻璃板最大应力(暂未考虑折减系数η):

   σwk1=6mwk1a2/t12=6×0.0868×1.14×12002/62=23.75(MPa)
   内片玻璃板最大应力(暂未考虑折减系数η):

   σwk2=6mwk2a2/t22=6×0.0868×1.14×12002/62=23.75(MPa)

  3.5.1.2地震作用标准值产生的应力
   已知qek=0.147(kPa),
   外片玻璃所受的地震作用标准值:

   qek1=qekt13/(t13+t23)=0.147×63/(63+63)=0.07(kPa)
   内片玻璃所受的地震作用标准值:

   qek2=qekt23/(t13+t23)=0.147×63/(63+63)=0.07(kPa)
   所以外片玻璃板最大应力(暂未考虑折减系数η):

   σek1=6mqek1a2/t12=6×0.0868×0.07×12002/62=1.46(MPa)
   内片玻璃板最大应力(暂未考虑折减系数η):

   σek2=6mqek2a2/t22=6×0.0868×0.07×12002/62=1.46(MPa)

  3.5.1.3应力折减系数
   θ1=(wk1+0.5qek1)a4/(Egt14)=(1.14+0.5×0.07)×10-3×12004/(7.2×104×64)=26.1
   θ2=(wk2+0.5qek2)a4/(Egt24)=(1.14+0.5×0.07)×10-3×12004/(7.2×104×64)=26.1
   查表得:应力折减系数η1=η2=0.896

  
  3.5.1.4应力组合设计值

   外片玻璃板最大组合应力(考虑折减系数):

   σ1=η1(ψwγwσwk1+ψeγeσek1)=0.896×(1.0×1.4×23.75+0.5×1.3×1.46)=30.64(MPa)    内片玻璃板最大组合应力(考虑折减系数):

  
σ2=η2(ψwγwσwk2+ψeγeσek2) =0.896×(1.0×1.4×23.75+0.5×1.3×1.46)=30.64(MPa)
  
  3.5.2玻璃刚度计算

  3.5.2.1玻璃等效厚度

   te==7.56(mm)

  3.5.2.2玻璃刚度
   D=Egte3/[12×(1-ν2)]=7.2×104×7.563/[12×(1-0.22)]=2700508(N?mm)

  3.5.2.3挠度折减系数
   θ=wka4/(Egte4)=2.27×10-3×12004/(7.2×104×7.564)=20
   查表得:挠度折减系数η=0.92

  3.5.2.4挠度系数
   按a/b=0.6,查得四边简支玻璃板的挠度系数μ=0.00867

  3.5.2.5跨中挠度
   在风荷载标准值作用下,玻璃板跨中挠度:

   df=η(μwka4)/D=0.92×(0.00867×2.27×10-3×12004)/2700508=13.9(mm)
  
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