玻璃幕墻結(jié)構(gòu)，玻璃幕墻結(jié)構(gòu)計算
1．結(jié)構(gòu)設(shè)計基本規(guī)定
1.1幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計方法
幕墻的結(jié)構(gòu)計算，采用以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法，用分項系數(shù)設(shè)計表達式進行計算。極限狀態(tài)包括兩種：
a．承載能力極限狀態(tài)：主要指強度破壞、喪失穩(wěn)定。
b．正常使用極限狀態(tài)：主要指產(chǎn)生影響正常使用或外觀的變形。
1.2設(shè)計驗算基本過程
設(shè)計驗算基本過程分以下三步：
a．根據(jù)實際情況進行荷載及作用計算。
b．根據(jù)構(gòu)件所受荷載及作用計算荷載效應及組合。
c．根據(jù)驗算公式進行設(shè)計驗算。
1.3驗算公式
1.3.1承載力驗算：
S≤R
S：荷載效應按基本組合的設(shè)計值，可以是內(nèi)力或應力。
具體到幕墻構(gòu)件：
S=γgSgk+ψwγwSwk+ψeγeSek
其中：
Sgk―――永久荷載效應標準值；
Swk―――風荷載效應標準值；
Sek―――地震作用效應標準值；
γg―――永久荷載分項系數(shù)，取γg=1.2；
γw―――風荷載分項系數(shù)，取γw=1.4；
γe―――地震作用分項系數(shù)，取γe=1.3；
ψw―――風荷載組合值系數(shù)，取ψw=1.0；
ψe―――地震作用組合值系數(shù)，取ψe=0.5。
R：抗力設(shè)計值，可以是構(gòu)件的承載力設(shè)計值或強度設(shè)計值。
①如果已知承載力設(shè)計值或強度設(shè)計值，可直接引用。見《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范(JGJ 102-2003)》P20§5.2“材料力學性能”。
②如果已知承載力標準值或強度標準值，則需除以材料分項系數(shù)K2，得到承載力設(shè)計值或強度設(shè)計值，舉例如下：
石材，已知其彎曲強度平均值fgm= 8MPa，則其抗彎強度設(shè)計值fg1=fgm/K2=fgm/2.15=3.72(MPa)；錨栓，已知其極限抗拉力為50kN，則其抗拉力設(shè)計值F=50/K2=50/2=50/2=25(kN)。
不同材料的材料分項系數(shù)K1是由其總安全系數(shù)K及荷載分項系數(shù)K2決定的。其數(shù)學關(guān)系為K=K1K2。不同材料的總安全系數(shù)K舉例如下：石材K=3，連接K=2.8，玻璃K=2.5。而起主要控制作用的風荷載的荷載分項系數(shù)K1=1.4。所以可換算得到：石材的材料分項系數(shù)K2=K/K1=3/1.4=2.15，連接的材料分項系數(shù)K2=K/K1=2.8/1.4=2，玻璃的材料分項系數(shù)K2=K/K1=2.5/1.4=1.785。
1.3.2撓度驗算
df≤df?lim
df：構(gòu)件在風荷載標準值或永久荷載標準值作用下產(chǎn)生的撓度值。
df?lim：構(gòu)件撓度限值。
在鋼結(jié)構(gòu)計算中，撓度驗算應考慮不同作用效應的組合。但在幕墻計算中，出于簡化考慮，不考慮不同作用效應的組合，僅須分別單獨計算風荷載或永久荷載標準值作用下的撓度。
具體到下列幕墻構(gòu)件：
鋁橫梁、立柱：df?lim=l/180，l為支點間距離。
鋼橫梁、立柱：df?lim=l/250，l為支點間距離。
四邊支承玻璃：df?lim=短邊邊長/60
四點支承玻璃：df?lim=支承點間長邊邊長/60
玻璃肋對邊支承玻璃：df?lim =跨度/60
玻璃肋：df?lim=計算跨度/200
2．幕墻所受荷載及作用
2.1永久荷載
永久荷載即重力荷載，根據(jù)材料的重力密度及具體尺寸計算。
例如，計算規(guī)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(shè)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)
2.2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(shù)，按幕墻距地面高度、地面粗糙度查表；
μs―――風荷載體形系數(shù)；
對于負壓區(qū)墻面，取-1.2(外壓-1.0，再考慮內(nèi)壓-0.2)
對于負壓區(qū)墻角邊，取-2.0(外壓-1.8，再考慮內(nèi)壓-0.2)
對于雨蓬，取-2.0
μz―――風壓高度變化系數(shù)，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。
1．結(jié)構(gòu)設(shè)計基本規(guī)定
1.1幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計方法
幕墻的結(jié)構(gòu)計算，采用以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法，用分項系數(shù)設(shè)計表達式進行計算。極限狀態(tài)包括兩種：
a．承載能力極限狀態(tài)：主要指強度破壞、喪失穩(wěn)定。
b．正常使用極限狀態(tài)：主要指產(chǎn)生影響正常使用或外觀的變形。
穿孔鋁板幕墻，關(guān)于穿孔鋁板幕墻計算的幾點探討
穿孔鋁板幕墻，關(guān)于穿孔鋁板幕墻計算的幾點探討一、在工程中的應用穿孔鋁板指用純鋁或鋁合金材料通過壓力加工制成(剪切或鋸切)的獲得橫斷面為矩形，厚度均勻的矩形材料。構(gòu)成要素有穿孔率、孔徑、板厚和板型，其中穿孔率是影響穿孔鋁板單元的核心因素，是影響其視覺整體感的表達、降低建筑能耗的設(shè)計關(guān)鍵。1.2設(shè)計驗算基本過程
設(shè)計驗算基本過程分以下三步：
a．根據(jù)實際情況進行荷載及作用計算。
b．根據(jù)構(gòu)件所受荷載及作用計算荷載效應及組合。
c．根據(jù)驗算公式進行設(shè)計驗算。
1.3驗算公式
1.3.1承載力驗算：
S≤R
S：荷載效應按基本組合的設(shè)計值，可以是內(nèi)力或應力。
具體到幕墻構(gòu)件：
S=γgSgk+ψwγwSwk+ψeγeSek
其中：
Sgk―――永久荷載效應標準值；
Swk―――風荷載效應標準值；
Sek―――地震作用效應標準值；
γg―――永久荷載分項系數(shù)，取γg=1.2；
γw―――風荷載分項系數(shù)，取γw=1.4；
γe―――地震作用分項系數(shù)，取γe=1.3；
ψw―――風荷載組合值系數(shù)，取ψw=1.0；
ψe―――地震作用組合值系數(shù)，取ψe=0.5。
R：抗力設(shè)計值，可以是構(gòu)件的承載力設(shè)計值或強度設(shè)計值。
①如果已知承載力設(shè)計值或強度設(shè)計值，可直接引用。見《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范(JGJ 102-2003)》P20§5.2“材料力學性能”。
②如果已知承載力標準值或強度標準值，則需除以材料分項系數(shù)K2，得到承載力設(shè)計值或強度設(shè)計值，舉例如下：
石材，已知其彎曲強度平均值fgm= 8MPa，則其抗彎強度設(shè)計值fg1=fgm/K2=fgm/2.15=3.72(MPa)；錨栓，已知其極限抗拉力為50kN，則其抗拉力設(shè)計值F=50/K2=50/2=50/2=25(kN)。
不同材料的材料分項系數(shù)K1是由其總安全系數(shù)K及荷載分項系數(shù)K2決定的。其數(shù)學關(guān)系為K=K1K2。不同材料的總安全系數(shù)K舉例如下：石材K=3，連接K=2.8，玻璃K=2.5。而起主要控制作用的風荷載的荷載分項系數(shù)K1=1.4。所以可換算得到：石材的材料分項系數(shù)K2=K/K1=3/1.4=2.15，連接的材料分項系數(shù)K2=K/K1=2.8/1.4=2，玻璃的材料分項系數(shù)K2=K/K1=2.5/1.4=1.785。
1.3.2撓度驗算
df≤df?lim
df：構(gòu)件在風荷載標準值或永久荷載標準值作用下產(chǎn)生的撓度值。
df?lim：構(gòu)件撓度限值。
在鋼結(jié)構(gòu)計算中，撓度驗算應考慮不同作用效應的組合。但在幕墻計算中，出于簡化考慮，不考慮不同作用效應的組合，僅須分別單獨計算風荷載或永久荷載標準值作用下的撓度。
具體到下列幕墻構(gòu)件：
鋁橫梁、立柱：df?lim=l/180，l為支點間距離。
鋼橫梁、立柱：df?lim=l/250，l為支點間距離。
四邊支承玻璃：df?lim=短邊邊長/60
四點支承玻璃：df?lim=支承點間長邊邊長/60
玻璃肋對邊支承玻璃：df?lim =跨度/60
玻璃肋：df?lim=計算跨度/200
2．幕墻所受荷載及作用
2.1永久荷載
永久荷載即重力荷載，根據(jù)材料的重力密度及具體尺寸計算。
例如，計算規(guī)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(shè)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)
2.2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(shù)，按幕墻距地面高度、地面粗糙度查表；
μs―――風荷載體形系數(shù)；
對于負壓區(qū)墻面，取-1.2(外壓-1.0，再考慮內(nèi)壓-0.2)
對于負壓區(qū)墻角邊，取-2.0(外壓-1.8，再考慮內(nèi)壓-0.2)
對于雨蓬，取-2.0
μz―――風壓高度變化系數(shù)，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。
粵公網(wǎng)安備 44030402000745號 