玻璃肋计算.doc

第一部分、 标高17.2m（按大面荷载）点式幕墙一、 荷载计算计算标高：17.2m面板类型： 12+16A+10+SPG+10中空钢化夹胶玻璃最大分格：2400×3000计算部位：大面处1、 自重荷载GSAK:中空玻璃板块平均自重(不包括铝框): 玻璃的体积密度为: 25.6(kN/m3) (JGJ102-2003 ) BL_w:中空玻璃外层玻璃厚度: 12mm BL_n:中空玻璃内层玻璃厚度: 12mm GSAK=25.6× =25.6× =0.6144kN/m22、 风荷载计算 Wk: 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2) z : 计算高度17.2m μz: 17.2m高处风压高度变化系数(按A类区计算): (GB50009-2001 ) μz=1.379×()0.24=1.57069 μf: 脉动系数 : (GB50009-2001 -8) μf=0.5×35(1.8×(0.12-0.16))×()-0.12=0.362688 βgz: 阵风系数 : (GB50009-2001 -1) βgz=0.92×(1+2×μf) = 1.58735 μspl:局部正风压体型系数,采用给定值，取1。

μsnl:局部负风压体型系数,采用给定值，取-1.4 面板正风压风荷载标准值计算如下 Wkp=βgz×μz×μspl×W0 (JGJ102-2003 ) =1.58735×1.57069×1×0.5 =1.24662 kN/m2 面板负风压风荷载标准值计算如下 Wkn=βgz×μz×μsnl×W0 (JGJ102-2003 ) =1.58735×1.57069×(-1.4)×0.5 =-1.74526 kN/m2 风荷载设计值计算 W: 风荷载设计值: kN/m2 γw : 风荷载作用效应的分项系数：1.4 按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003 条规定采用 面板风荷载作用计算 Wp=γw×Wkp=1.4×1.24662=1.74526kN/m2 Wn=γw×Wkn=1.4×(-1.74526)=-2.44337kN/m2 3、 水平地震作用计算 GAK: 面板和构件平均平米重量取0.7kN/m2 αmax: 水平地震影响系数最大值:0.08 qEk: 分布水平地震作用标准值(kN/m2) qEk=βE×αmax×GAK (JGJ102-2003 ) =5×0.08×0.7 =0.28kN/m2 rE: 地震作用分项系数: 1.3 qEA: 分布水平地震作用设计值(kN/m2) qEA=rE×qEk =1.3×0.28 =0.364kN/m24、 荷载组合计算 幕墙承受的荷载作用组合计算，按照规范，考虑正风压、地震荷载组合: Szkp=Wkp =1.24662kN/m2 Szp=Wkp×γw+qEk×γE×ψE =1.24662×1.4+0.28×1.3×0.5 =1.92726kN/m2 考虑负风压、地震荷载组合: Szkn=Wkn =-1.74526kN/m2 Szn=Wkn×γw-qEk×γE×ψE =-1.74526×1.4-0.28×1.3×0.5 =-2.62537kN/m2 综合以上计算，取绝对值最大的荷载进行强度演算 采用荷载组合标准值为1.74526kN/m2 荷载组合设计值为2.62537kN/m2 二、 点式玻璃计算1、 玻璃计算模型 玻璃为六点支撑形式B: 该处玻璃幕墙分格宽: 2.4m H: 该处玻璃幕墙分格高: 3m A: 该处玻璃板块面积: A=B×H =2.4×3 =7.2m2 2、 玻璃强度计算 选定面板材料为:12(钢化)+16A+10+SPG+10(钢化)中空夹胶玻璃 校核依据: σ≤ｆg q: 玻璃所受组合荷载: 2.62537kN/m2 to:中空玻璃外层玻璃厚度: 12mm ti:中空玻璃内片夹层玻璃厚度: te==12.6 E: 玻璃弹性模量 : 72000N/mm2 荷载分配计算: qo=q× =2.62537× =1.44395 qi=q× =2.62537× =1.31269 玻璃最大应力计算: σwo=60.0N/mm2 ≤ｆg=84N/mm2 玻璃外片荷载大于内片荷载，因此玻璃的强度满足 ！3、 玻璃挠度计算 校核依据: df≤dflim=×1000=35.8mm ν: 玻璃泊松比: 0.2 E: 玻璃弹性模量 : 72000N/mm2 te: 中空玻璃的等效厚度 te=0.95× =14.7mm qk: 玻璃所受组合荷载标准值:1.74526kN/m2 df: 玻璃组合荷载标准值作用下挠度最大值 df=27.67mm≤dflim=35.8mm 玻璃的挠度满足！三、 玻璃肋计算1、 玻璃肋宽度选用 本工程选用玻璃肋种类为: 12+1.14+12+1.14+12 钢化夹胶玻璃 Lb: 玻璃肋截面高度:(mm) q: 玻璃肋所受组合荷载设计值: 2.625 kN/m2 B: 两玻璃肋间距: 2.4m Hcal: 玻璃肋上下两支承点之间距离: 16m Srf: 玻璃肋强度设计值: 58.8N/mm2 t: 玻璃肋的有效厚度: 12+12+12=36mm Lb=×103 (JGJ102-2003 -2) =×103=756 mm 实际取800mm。

2、 玻璃肋强度校核 校核依据: σ≤58.8N/mm2 玻璃肋宽度选取值: 800mm σ= = =52.5 N/mm2 52.5N/mm2≤58.8N/mm2 玻璃肋的强度满足要求3、 玻璃肋刚度校核 校核依据: Umax≤ Umax: 玻璃肋最大挠度 B: 两玻璃肋间距: 2.4m qk: 玻璃幕墙所受组合荷载标准值: 1.745 kN/m2 E: 玻璃肋的弹性模量 t: 玻璃肋的有效厚度: 30mm Umax=5× (JGJ102-2003 ) =5××1012= 32.3 mm 32.3mm ≤==80mm 玻璃肋刚度满足要求4、 玻璃肋稳定性验算4.1 玻璃局部稳定性 全玻玻璃的支撑结构是玻璃肋，玻璃肋与玻璃面板一般都是垂直布置，玻璃肋通过结构胶承受玻璃面板传递的荷载，玻璃肋相当于承受平面内荷载薄板，在荷载作用下，玻璃肋会产生压应力，因此玻璃肋会出现局部屈曲失稳的情况对于玻璃肋单向受压的薄板，由经典板壳力学其经典临界屈曲应力为：σc= K π2E / 12 / ( 1 – ν2) × ( t / d)2 = 0.425 ×π2 ×0.72×105 / 12 / ( 1 – 0.22) × ( 36 / 800)2 = 53.1 MPa > σ= 52.5 MPa此玻璃肋的局部稳定性满足要求。

式中： K 屈曲系数 取0.425 E 玻璃的弹性模量，取E=0.72×105 (N/mm2) ν 玻璃的泊松比，取ν=0.2 t 玻璃肋的玻璃厚度 d 玻璃肋的玻璃宽度对于玻璃肋屈曲系数K取值，详见附件一的分析说明文件4.2 玻璃肋的宽厚比 d / t = 800 / 36 = 22.2 < 38.6 玻璃肋的最大宽厚比满足设计要求对于玻璃肋最大宽厚比取值，详见附件一的分析说明文件4.3 玻璃肋整体稳定性 由于国内对玻璃肋的稳定计算无具体的计算方法，先国际上的只有澳大利亚国家标准给出明确的计算公式，因幕墙行业均以此计算来评定玻璃肋的整体稳定，现计算如下：J = 1/ 3 × ( d / t – 0.63)t4 = 1/ 3 × ( 800 / 36 – 0.63)×364 = 12088880 mm4 I = dt3/ 12 = 800×363/ 12 = 3110400mm4 y0 = 400mm yk = 400mmMcr = = = 304524381 N.mm = 304.5 kN.m 玻璃肋所承受的弯矩为: M=1/8×q×B×LaΦ2 =1/8×2.625×2.4×162 = 201.6 kN.m 由于该玻璃肋实际承受弯矩为201.6 kN.m≤Mcr, 玻璃肋的稳定性满足要求。