浅谈斜玻璃幕墙的计算

浅谈斜玻璃幕墙的计算

如今，建筑幕墙的运用随处可见，它打破传统的建筑造型模式，给予建筑外立面很强的观赏性、艺术美和现代感；它本身的重量较轻，安装简易、维护简单方便，与传统的墙体施工相比大大的缩短了工期，易于实现旧建筑的改造和更新的需要。建筑师们对建筑效果控制的要求越来越高，因此有很多工程在设计时都使用了倾斜的玻璃幕墙，然而在我们做结构计算时有些软件往往不会有倾斜玻璃幕墙的专项计算。为了避免此类幕墙软件给幕墙设计师带来的结构计算的不便，我们幕墙设计师必须要对斜玻璃幕墙进行严格的计算校核。

一、内倒斜玻璃幕墙的计算如下：

1.计算简图

2.计算单元选取

墙角区，立杆间距W=1119mm，玻璃分格a×b=1050×2865mm，立杆受力模型为简支梁结构L=4922mm；幕墙与水平面的夹角为α=75°。

3.风荷载计算

此处按常规软件及最新规范计算（省略）

4.面板玻璃计算

此处局部按常规软件及最新规范计算（省略）

1.中空玻璃强度校核：

σ: 外侧玻璃所受应力:

采用S W+0.5S E组合:

σ=1.4×σWK+0.5×1.3×σEK×（1/ sin α）

σ: 内侧玻璃所受应力:

采用S W+0.5S E组合:

σ=1.4×σWK+0.5×1.3×σEK×（1/ sin α）

5.固定片（压板）计算

此处按常规软件及最新规范计算（省略）

6.硅酮结构密封胶计算

此处局部按常规软件及最新规范计算（省略）

1.硅酮结构密封胶宽度的计算:

C s1: 结构胶在风载荷作用下的粘结宽度 (mm)

C s1=(W+0.5×q E)×a/(2000×f1) ×（1/ sin α）

C s2: 结构胶在自重效应下的粘结宽度 (mm)

C s2=1.35×25.6×(B t_l+B t_w)×(a×b)/(2000×(a+b)×f2)×（1/ sin α）

2.胶缝厚度在水平风荷载作用下的校核:

t s: 结构胶在风荷载作用下的粘结厚度

t s=θ×h g×ψ/(δ2×(2+δ2))0.5×（1/ sin α）

7.幕墙立柱计算

此处局部按常规软件及最新规范计算（省略）

1.幕墙立柱强度的校核:

A. 内套承载力计算:

校核依据: σ=N×10/A n+M×103/(1.05×W n) ×（1/ sin α）

B. 外套承载力计算:

校核依据: N×10/A n+M·E a·Y a1/(E a·I a+E s·I s)/1.05×（1/ sin α）

2.幕墙立柱刚度的校核:

d f: 立柱最大挠度

d f=5×q Wk×H sjcg4×1000)/(384×(E a×I a+E s×I s))×（1/ sin α）

3.立柱与主结构连接:

N: 连接处总合力(N):

N=(N12+N22)0.5×（1/ sin α）

8.幕墙预埋件截面面积计算

此处局部按常规软件及最新规范计算（省略）

锚筋截面积计算总值: 依据GB50010 10.9.1-1和10.9.1-2等公式计算

A s1=V/(αr×αv×f y)+N/(0.8×αb×f y)+M/(1.3×αr×αb×f y×Z) ×（1/ sin α）

A s2=N/(0.8×αb×f y)+M/(0.4×αr×αb×f y×Z) ×（1/ sin α）

9.幕墙预埋件焊缝计算

此处局部按常规软件及最新规范计算（省略）

角焊缝强度校核：

((σf/βf)2+τf2)0.5×（1/ sin α）

10.幕墙横梁计算

此处局部按常规软件及最新规范计算（省略）

1.横梁剪应力的校核:

τx=V y×S x/(I x×t x) ×（1/ sin α）

τy=V x×S y/(I y×t y) ×（1/ sin α）

2.横梁刚度的校核:

由风荷载作用产生的横梁水平方向挠度:

d fw=q wk×W fg4×1000/(0.7×I x×120) ×（1/ sin α）

自重作用产生的挠度:

d fG=5×G K×W fg4×1000/(384×0.7×I y) ×（1/ sin α）

11.横梁与立柱连接件计算

此处局部按常规软件及最新规范计算（省略）

1.横梁与立柱间连结

(1)横向节点(横梁与角码)

N1: 连接部位受总剪力:

采用S w+0.5S E组合

N1=(Q w+0.5×Q E)×1000×（1/ sin α）

(2)竖向节点(角码与立柱)

N: 连接处组合荷载:

采用S G+S W+0.5S E

N=(N12+N22)0.5×（1/ sin α）

二、内倒斜玻璃幕墙的计算如下：

1.计算单元选取

墙角区，立杆间距W=1119mm，玻璃分格a×b=1050×2865mm，立杆受力模型为简支梁结构L=4922mm；幕墙与水平面的夹角为α=15°。

2.风荷载计算

此处按常规软件及最新规范计算（省略）

3.面板玻璃计算

此处局部按常规软件及最新规范计算（省略）

2.中空玻璃强度校核：

σ: 外侧玻璃所受应力:

因玻璃板块是向内侧倾斜，需考虑雪荷载及在重力方向所分解的水平荷载。

采用S W+0.5S E+1.2G AK+S雪组合:

σ=1.4×σWK+0.5×1.3×σEK+1.2×1.2×sin15°×G AK+2.0×0.0004×1.4

σ: 内侧玻璃所受应力:

采用S W+0.5S E+1.2G AK+S雪组合:

σ=1.4×σWK+0.5×1.3×σEK+1.2×1.2×sin15°×G AK+2.0×0.0004×1.4

4.固定片（压板）计算

此处按常规软件及最新规范计算（省略）

5.硅酮结构密封胶计算

此处局部按常规软件及最新规范计算（省略）

3.硅酮结构密封胶宽度的计算:

C s1: 结构胶在风载荷作用下的粘结宽度 (mm)

C s1=(W+0.5×q E)×a/(2000×f1) +1.2×1.2×sin15°×G AK+2.0×0.0004×1.4

C s2: 结构胶在自重效应下的粘结宽度 (mm)

C s2=1.35×25.6×(B t_l+B t_w)×(a×b)/(2000×(a+b)×f2) +1.2×1.2×sin15°×G AK+2.0×

0.0004×1.4

4.胶缝厚度在水平风荷载作用下的校核:

t s: 结构胶在风荷载作用下的粘结厚度

t s=θ×h g×ψ/(δ2×(2+δ2))0.5+1.2×1.2×sin15°×G AK+2.0×0.0004×1.4

6.幕墙立柱计算

此处局部按常规软件及最新规范计算（省略）

4.幕墙立柱强度的校核:

A. 内套承载力计算:

校核依据: σ=N×10/A n+M×103/(1.05×W n) +1.2×1.2×sin15°×G AK+2.0×0.0004×

1.4

B. 外套承载力计算: