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      玻璃幕墻結構計算(二)

      來源:中國幕墻網收集整理  作者:*  日期:2009-7-24
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        摘要:隨著建筑業的發展,玻璃幕墻得到了廣泛使用,修訂版《玻璃幕墻工程技術規范》(JGJ 102-2003)的發布,標志我國幕墻行業的技術標準跨上了新臺階。為助于幕墻行業工程技術人員理解、應用此規范,確保幕墻結構的安全性、可靠性,特撰寫此文。本文包括結構設計基本規定、幕墻所受荷載及作用、玻璃計算、結構膠計算、橫梁計算、立柱計算、連接計算等內容。

        4.結構膠計算

        4.1結構膠尺寸構造要求

         粘接寬度cs≥7mm,粘接厚度ts≥6mm,且2ts≥cs≥ts。


        
        4.2結構膠強度設計值
         結構膠在風荷載或地震作用下的強度設計值:f1=0.2(MPa)
         結構膠在永久荷載作用下的強度設計值:f2=0.01(MPa)

        4.3結構膠粘接寬度計算
         結構膠粘接寬度CS取以下兩種情況的較大值:

         在風荷載和水平地震作用下,結構膠粘接寬度
         cs1=(w+0.5qe)a/(2000f1)
         在玻璃永久荷載作用下,結構膠粘接寬度cs2=qgab/[2000(a+b)f2]
        其中:

         w―――風荷載設計值

         qe―――地震作用設計值

         qg―――玻璃重力荷載設計值;

         a、b―――分別為矩形玻璃板短邊和長邊邊長。

         推導:幕墻玻璃在風荷載和水平地震作用下的受力狀態相當于承受均布面荷載的四邊支承板,其荷載傳遞如圖5.1所示。玻璃板塊在支承邊緣的最大線均布拉力為(w+0.5qe)a/2,由結構膠的粘接力承受,即:

         f1cs=(w+0.5qe)a/2
         故cs=(w+0.5qe)a/(2f1)
         在重力荷載設計值作用下,豎向玻璃幕墻的結構膠縫均勻承受長期剪應力。膠縫長度為玻璃邊長之和,即2(a+b)。膠縫寬度為cs。重力集中荷載設計值為qgab。故:

         f1cs×2(a+b)=qgab
         cs=qgab/[2(a+b)f1]
         當w+0.5qe采用kPa為單位時,須除以1000予以換算。

        4.4結構膠計算實例

        4.4.1結構膠粘接寬度計算

         玻璃所受荷載及作用按本文“3.幕墻所受荷載及作用”一章中計算實例取值。已知qgk0=0.307kPa,wk=2.27kPa,qek=0.147kPa。主體結構的結構類型為鋼筋混凝土框架結構。玻璃為四邊支承板,玻璃短邊a=1.2m,長邊b=高度hk=2.0m。

        
        4.4.1.1在風荷載和水平地震作用下,結構膠粘接寬度
         cs1=(w+0.5qe)a/(2000f1)=(1.4wk+0.5×1.3qek)a/(2000f1)=(1.4×2.27+0.5×1.3×0.147)×1200/(2000×0.2)=9.8(mm)

        4.4.1.2在玻璃永久荷載作用下,結構膠粘接寬度
         cs2=qgab/[2000(a+b)f2]=1.2qgk0ab/[2000(a+b)f2]=1.2×0.307×1200×2000/[2000×(1200+2000)×0.01]=13.9(mm)

        4.4.1.3由前二式計算結果,結構膠粘接寬度cs應≥13.9(mm)

        4.4.2結構膠粘接厚度計算

         根據主體結構的結構類型-鋼筋混凝土框架結構,查得風荷載作用下主體結構樓層彈性層間位移角限值θ=1/550rad。玻璃高度hk=2.0m。故相對位移us=θhk=1/550×2000=3.64(mm)。按結構膠生產廠家提供,結構膠變位承受能力δ=0.125。所以結構膠粘接厚度:

         ts≥us/[δ(δ+2)]1/2=3.64/[0.125×(0.125+2)]1/2=7.1(mm)
         由上式計算結果,結構膠粘接厚度ts應≥7.1(mm)

        5.橫梁計算

        5.1厚度規定

        
        5.6.1寬厚比
         橫梁截面自由挑出部位和雙側加勁部位的寬厚比bO/t應符合表6.1的要求。


        5.6.2厚度
         橫梁截面主要受力部位厚度t應符合表6.2的要求。


        5.2受彎承載力驗算公式
         Mx/(γWnx)+My/(γWny)≤f
        其中:

         Mx―――橫梁繞截面x軸(幕墻平面內方向)的彎矩組合設計值;

         My―――橫梁繞截面y軸(幕墻平面外方向)的彎矩組合設計值;

         Wnx―――橫梁截面繞截面x軸(幕墻平面內方向)的凈截面抵抗矩

         Wny―――橫梁截面繞截面y軸(幕墻平面外方向)的凈截面抵抗矩;

         γ――塑性發展系數,取γ=1.05;

         f―――型材抗彎強度設計值。


        5.3受剪承載力驗算公式
         VySx/(Ixtx)≤f
         VxSy/(Iyty)≤f
        其中: Vx―――橫梁水平方向(x軸)的剪力設計值;

         Vy―――橫梁豎直方向(y軸)的剪力設計值;

         Sx―――橫梁在中性軸x軸一側的部分截面繞x軸的毛截面面積矩;

         Sy―――橫梁在中性軸y軸一側的部分截面繞y軸的毛截面面積矩;

         Ix―――橫梁截面繞x軸的毛截面慣性矩

         Iy―――橫梁截面繞y軸的毛截面慣性矩;

         tx―――橫梁截面垂直于x軸腹板的截面總厚度;

         ty―――橫梁截面垂直于y軸腹板的截面總厚度。

         f―――型材抗剪強度設計值。

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      月精彩評論集錦
      • 膠,一線品牌白云、之江、硅寶、中原,他們都不錯,質量穩定.安泰再好,也只是二線品牌,花再多錢來刷屏都沒用!
        來自 222.210.117.18 的讀者對2010幕墻門窗行業產品選用指南的評論
      • 品質量還是廣州的白云,浙江的之江,上海的港玖,這些都是實力企業,當然有過硬的好產品了
        來自 116.226.66.244 的張猛對2010年度“建筑用硅酮結構密封膠”產品展播的評論
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        來自 124.207.84.69 的讀者對中建三局裝飾有限公司25周年慶——專題報道的評論
      • 浙江華成有機硅,在幕墻工程是可信任,是性價比最高的,這同企業的理念是一致的,我的一個10萬方的工程就是甲方通過工廠實地考查,最終確認的,HC000耐侯膠,HC7000結構膠,HC9000結構膠(認證)。用下來確實不錯,我有一說一,好就是好,這是我的心得,故向大家推薦
        來自 115.236.39.226 的用過浙江華成有機硅的心得對2010年度“建筑用硅酮結構密封膠”產品展播的評論
      • 安泰膠之所以大家都認可,是因為它的133防水膠價位便宜吧?我以前外墻基本都用它,后來用廣州匯東的682,感覺后者更甚,建議同行朋友試試。
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      • 很好的專業論文,國內GRC最專業的論文~!
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      • 港玖的硅酮膠也很不錯,到我門店推銷過,我測試過他的產品。色澤好,光潔度好,拉力也很好,結構性很強。就是名氣小,哈哈^_^
        來自 116.226.66.244 的讀者對2010年度“建筑用硅酮結構密封膠”產品展播的評論
      • PEC 雖然只是小公司,但是很努力,我們的目標是與哈芬看齊,望各位前輩多多支持。
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