3.幕墙所受荷载及作用
3.1永久荷载
永久荷载即重力荷载,根据材料的重力
密度及具体尺寸计算。
例如,计算规格为6+0.76
PVB+6(mm)
钢化夹胶玻璃的永久荷载标准值:
qgk0=t0×γg/1000=12×25.6/1000=0.307(kPa)
其中:
t0—玻璃片总厚度,t0=12(mm);
γg—玻璃重力密度,γg=25.6(kN/m3)。
如考虑玻璃上铝
粘接框重量,假设铝粘接框重量为玻璃重量的20%,则玻璃与铝框永久荷载标准值:
qgk=(1+20%)qgk0=(1+20%)×0.307=0.368(kPa)
3.2风荷载
幕墙的风荷载标准值按下式计算,且不应小于1.0kPa。
wk=βgzμsμzw0
其中:
wk———风荷载标准值;
βgz———
阵风系数,按幕墙距地面高度、
地面粗糙度查表;
μs———风荷载体形系数;
对于负压区墙面,取-1.2(外压-1.0,再考虑内压-0.2)
对于负压区墙角边,取-2.0(外压-1.8,再考虑内压-0.2)
对于雨蓬,取-2.0
μz———
风压高度变化系数,按幕墙距地面高度、地面粗糙度查表;
w0———
基本风压,取50年一遇基本风压。
例如,已知w0=0.75kPa,地面粗糙度为C类,幕墙最高80m,求墙面风荷载标准值:
wk=βgzμsμzw0=1.64×1.2×1.538×0.75=2.27(kPa)
3.3地震作用
垂直于玻璃幕墙
平面的分布水平地震
作用标准值按下式计算:
qek=βeαmaxGk/A
其中:
qek———垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用标准值;
βe———地震动力放大系数,取5.0(为使
脆性材料在
设防烈度下不破损伤人而考虑);
αmax———水平地震影响系数最大值,按
抗震设防烈度和
设计基本地震加速度查表;
Gk———幕墙构件(包括
玻璃面板和铝粘接框)的永久荷载标准值;
A———幕墙面积,Gk/A即为玻璃与铝框永久荷载标准值qgk。
例如,已知深圳地区
抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,玻璃为6+0.76PVB+6(mm)钢化
夹胶玻璃,求分布水平地震作用标准值:
qek=βeαmaxGk/A=βeαmaxqgk=5×0.08×0.368=0.147(kPa)
4.玻璃计算
4.1玻璃最大应力标准值
玻璃
面板为四边支承板,其最大应力标准值按下式计算:σk=η(6mqka2/t2)
其中:
σk———玻璃在荷载作用下的最大应力标准值;
qk———垂直作用在玻璃幕墙平面上的荷载或作用标准值;
a———矩形
玻璃板短边边长;
t———玻璃厚度;
m———
弯矩系数,按玻璃板短边与长边边长之比a/b查表;
η———考虑玻璃板在外荷载作用下大挠度变形影响的应力折减系数。
按θ=(wk+0.5qek)a4/(Egt4)查表,Eg为玻璃的
弹性模量。
4.2玻璃跨中挠度
玻璃跨中挠度按下式计算:df=η(μwka4)/D
其中:
df———玻璃在风荷载标准值作用下的挠度最大值;
wk———风荷载标准值;
D———玻璃
刚度,D=Egt3/[12×(1-ν2)],t为玻璃厚度,ν为玻璃
泊松比;
μ———挠度系数,按玻璃板短边与长边边长之比a/b查表;
η———挠度折减系数,按θ=wka4/(Egt4)查表。
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