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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