1．前言
隨著建筑業(yè)的發(fā)展，
玻璃幕墻得到了廣泛使用，修訂版《
玻璃幕墻工程技術規(guī)范》(
JGJ 102-2003)的發(fā)布，標志我國幕墻行業(yè)的
技術標準跨上了新臺階。為助于幕墻行業(yè)工程技術人員理解、應用此規(guī)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(guī)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。
2．結構設計基本規(guī)定
2.1幕墻結構設計方法
幕墻的結構計算，采用以概率論為基礎的
極限狀態(tài)設計方法，用
分項系數(shù)設計表達式進行計算。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。
2.2設計驗算基本過程
設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)驗算公式進行設計驗算。
2.3驗算公式
2.3.1
承載力驗算：
S≤R
S：荷載效應按
基本組合的設計值，可以是
內力或
應力。
具體到幕墻構件：
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：
抗力設計值，可以是構件的承載力設計值或
強度設計值。
①如果已知承載力設計值或強度設計值，可直接引用。見《
玻璃幕墻工程技術規(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，得到承載力設計值或強度設計值，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。
2.3.2
撓度驗算
df≤df·lim
df：構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：構件撓度限值。
在
鋼結構計算中，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
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