玻璃幕墙工程技术规范(10)

时间:2011-01-25 09:29 来源：未知 作者：admin 点击量次             

　　直锚筋和弯折锚筋同时作用时，取总剪力中扣除直锚筋所能承担的剪力，作为弯折锚筋所承受的剪力，据此计算其截面面积：

　　(5.3)

　　根据国外有关规范和国内对钢与混凝土组合结构中弯折锚筋的试验研究表明，弯折锚筋的弯折角度对受剪承载力影响不大。同时，考虑构造等原因，控制弯折角度在15°~ 45°之间。当不设置直锚筋或直锚筋仅按构造设置时，在计算中应不予以考虑，取As=0。

　　这里规定的预埋件基本构造要求，是把满足常用的预埋件作为目标，计算公式也是根据这些基本构造要求建立的。

　　在进行锚筋面积As计算时，假定锚筋充分发挥了作用，应力达到其强度设计值fy。要使锚筋应力达到fy而不滑移、拔出，就要有足够的锚固长度，锚固长度la与钢筋型式、混凝土强度、钢材品种有关，可按附录(C.0.5)式计算。有时由于la的数值过大，在幕墙预埋件中采用有困难，此时可采用低应力设计方法，即增加锚筋面积、降低锚筋实际应力，从而可减小锚固长度，但不应小于15倍钢筋直径。

　　5.5.7 当土建施工中未设预埋件、预埋件漏放、预埋件偏离设计位置太远、设计变更、旧建筑加装幕墙时，往往要使用后锚固螺栓进行连接。采用后锚固螺栓(机械膨胀螺栓或化学螺栓)时，应采取多种措施，保证连结的可靠性。

　　5.5.8 砌体结构平面外承载能力低，难以直接进行连接，所以宜增设混凝土结构或钢结构连接构件。轻质隔墙承载力和变形能力低，不应作为幕墙的支承结构考虑。

　　5.6 硅酮结构密封胶设计

　　5.6.1 硅酮结构密封胶承受荷载和作用产生的应力大小，关系到幕墙构件的安全，对结构胶必须进行承载力验算，而且保证最小的粘结宽度和厚度。

　　隐框幕墙玻璃板材的结构胶粘结宽度一般应大于其厚度;全玻幕墙结构胶的粘结厚度由计算确定，有可能大于其宽度。当满足结构计算要求时，允许在全玻幕墙的板缝中填入合格的发泡垫杆等材料后再进行前、后两面的打胶。

　　5.6.2 硅酮结构密封胶缝应进行受拉和受剪承载能力极限状态验算，习惯上采用应力表达式。计算应力设计值时，应根据受力状态，考虑作用效应的基本组合。具体的计算方法应符合本规范有关条文的规定。

　　现行国家标准《建筑用硅酮结构密封胶》GB 16776中，规定了硅酮结构密封胶的拉伸强度值不低于0.6N/m2。在风荷载或地震作用下，硅酮结构密封胶的总安全系数取不小于4，套用概率极限状态设计方法，风荷载分项系数取1.4，地震作用分项系数取1.3，则其强度设计值f1约为0.21~0.195N/m2，本规范取为0.2N/m2，此时材料分项系数约为3.0。在永久荷载(重力荷载)作用下，硅酮结构密封胶的强度设计值f2取为风荷载作用下强度设计值的1/20，即0.01N/m2。

　　5.6.3 幕墙玻璃在风荷载作用下的受力状态相当于承受均布荷载的双向板(图5.2)，在支承边缘的最大线均布拉力为αω/2，由结构胶的粘结力承受，即：

　　(5.4)

　　(5.5)

　　图5.2 玻璃上的荷载传递示意

　　式中 f1——结构硅酮密封胶在风荷载或地震作用下的强度设计值

　　(N/mm2);

　　ω——风荷载设计值(N/mm2)。当采用kN/m2为单位时，须除以1000予以换算。

　　抗震设计时，上述公式中的ω应替换为(ω+0.5qE)，为作用在计算单元上的地震作用设计值(kN/m2)。

　　在重力荷载设计值作用下，竖向玻璃幕墙的硅酮结构胶缝承受长期剪应力，平均剪应力τ可表示为：

　　(5.6)

　　剪应力τ不应超过结构胶在永久荷载作用下的强度设计值f2。

　　5.6.4 倒挂玻璃的风吸力和自重均使胶缝处于受拉工作状态，但是风荷载为可变荷载，自重为永久荷载。因此，结构胶粘接宽度应分别采用其在风荷载和永久荷载作用下的强度设计值分别计算，并叠加。

　　5.6.5 结构胶的粘结厚度ts由承受的相对位移us决定(图5.3)。在发生相对位移时，结构胶和双面胶带的尺寸ts变为t′s，伸长了(t′s-ts)。这一长度应在硅酮结构密封胶和双面胶带延伸率允许的范围之内。结构胶的变位承受能力δ=(t′s-ts)/ ts，取对应于其受拉应力为0.14N/m2时的伸长率，不同牌号胶的取值会稍有不同，应由结构胶生产厂家提供。

　　由直角三角形关系，ts2 +us2= ts′2 +us′2= (1 +δ)2ts2，(δ2+2δ)ts2，所以要求胶厚度ts满足以下要求：例如，若变位承受能力为12%，相对位移us为3mm，则，可取为6mm。

　　图5.3 硅酮结构密封胶和双面胶带的拉伸变形示意

　　楼层弹性层间位移角的限值，见本规范第4.2.6条的条文说明。

　　5.6.6 硅酮结构密封胶承受永久荷载的能力很低，不仅强度设计值f2仅为0.01N/mm2，而且有明显的变形，所以长期受力部位应设金属件支承。竖向幕墙玻璃应在玻璃底端设支托;倒挂玻璃顶应设金属安全件。

　　6 框支承玻璃幕墙结构设计

　　6.1玻璃

　　6.1.1 幕墙玻璃面积较大，不仅承受较大的风荷载作用，且运输安装过程的工序较多，其厚度不宜过小，以保证安全。从近几年幕墙工程设计和施工经验来看，6mm的最小厚度是合适的。夹层玻璃和中空玻璃的两片玻璃是共同受力的，如果厚度相差过大，则两片玻璃受力大小会过于悬殊，容易因受力不均匀而破裂。

　　6.1.2~6.1.3 框支承幕墙玻璃在风荷载作用下，受力状态类同四边支承板，可按四边支承板计算其跨中最大弯矩和最大应力。此应力与其他作用产生的应力考虑分项系数进行组合后，不应大于玻璃强度设计值fg。

　　玻璃板材的内力和变形采用弹性力学方法计算较为妥当，目前也有相应的有限元计算软件可供选择使用。但作为规范，为方便使用，也应提供简单、易行且计算精度可满足工程设计要求的简化设计方法。因此，本条对四边支承玻璃面板采用了弹性小挠度计算公式，并考虑与大挠度分析方法计算结果的差异，将应力与挠度计算值予以折减。

　　原规范JGJl02—96中，在风荷载作用下的玻璃面板的应力计算公式为：

　　(6.1)

　　公式(6.1)是在弹性小挠度情况下推导出来的，它假定玻璃板只 产生弯曲变形和弯曲应力，而面内薄膜应力则忽略不计。弹性小变形理论的适用范围是：挠度df不大于玻璃板厚度t。