4.5.1.2地震作用標準值產生的應力
　　 已知qek=0.147(kPa)，
　　  外片玻璃所受的地震作用標準值：
　　  qek1=qekt13/(t13+t23)=0.147×63/(63+63)=0.07(kPa)
　　  內片玻璃所受的地震作用標準值：
　　  qek2=qekt23/(t13+t23)=0.147×63/(63+63)=0.07(kPa)
　　  所以外片玻璃板最大應力(暫未考慮折減系數η)：
　　  σek1=6mqek1a2/t12=6×0.0868×0.07×12002/62=1.46(MPa)
　　  內片玻璃板最大應力(暫未考慮折減系數η)：
　　  σek2=6mqek2a2/t22=6×0.0868×0.07×12002/62=1.46(MPa)

4.5.1.3應力折減系數
　　  θ1=(wk1+0.5qek1)a4/(Egt14)=(1.14+0.5×0.07)×10-3×12004/(7.2×104×64)=26.1
　　  θ2=(wk2+0.5qek2)a4/(Egt24)=(1.14+0.5×0.07)×10-3×12004/(7.2×104×64)=26.1
　　  查表得：應力折減系數η1=η2=0.896

　　 
4.5.1.4應力組合設計值
　　  外片玻璃板最大組合應力(考慮折減系數)：
　　  σ1=η1(ψwγwσwk1+ψeγeσek1)=0.896×(1.0×1.4×23.75+0.5×1.3×1.46)=30.64(MPa) 　　      內片玻璃板最大組合應力(考慮折減系數)：
　　
σ2=η2(ψwγwσwk2+ψeγeσek2) =0.896×(1.0×1.4×23.75+0.5×1.3×1.46)=30.64(MPa)
　　
4.5.2玻璃剛度計算

4.5.2.1玻璃等效厚度
　　  te==7.56(mm)

4.5.2.2玻璃剛度
　　 D=Egte3/[12×(1-ν2)]=7.2×104×7.563/[12×(1-0.22)]=2700508(N·mm)

4.5.2.3撓度折減系數
　　 θ=wka4/(Egte4)=2.27×10-3×12004/(7.2×104×7.564)=20
　　 查表得：撓度折減系數η=0.92

4.5.2.4撓度系數
　　 按a/b=0.6，查得四邊簡支玻璃板的撓度系數μ=0.00867

4.5.2.5跨中撓度
　　 在風荷載標準值作用下，玻璃板跨中撓度：
　　 df=η(μwka4)/D=0.92×(0.00867×2.27×10-3×12004)/2700508=13.9(mm)
　　
5．結構膠計算

5.1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。

　　
5.2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)

5.3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。
5.4結構膠計算實例

5.4.1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。
　　
5.4.1.1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)

5.4.1.2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)

5.4.1.3由前二式計算結果，結構膠粘接寬度cs應≥13.9(mm)

5.4.2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)

　　
6．橫梁計算

6.1厚度規定
　　
6.6.1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。

6.6.2厚度
　　  橫梁截面主要受力部位厚度t應符合表6.2的要求。

6.2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。

6.3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。

6.4橫梁計算實例
　　 幕墻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qgk=0.368kPa，wk=2.27kPa，qek=0.147kPa。玻璃短邊a=橫梁跨度a=1.2m，長邊b=2.0m。
　　 橫梁截面如圖6.1所示。橫梁截面參數取值如下：
　　 毛截面慣性矩：Ix=736492(mm4)Iy=468972(mm4)
　　 凈截面抵抗矩：Wx=18412(mm3)Wy=15632(mm3)

6.4.1在荷載標準值作用下，橫梁的內力及撓度
　　
6.4.1.1在風荷載標準值作用下，橫梁的內力及撓度
　　 在風荷載標準值作用下，橫梁的計算簡圖如圖6.2所示。
　　 線荷載：qwk=2×(wka/2)=2×(2.27×1.2/2)=2.724(kN/m)
　　 (wka/2乘2倍系因為橫梁上、下三角形荷載疊加) 跨中最大彎矩：
　　 Mwk=qwka2/12=2.724×1.22/12=0.33(kN·m)
　　      跨內最大剪力：
　　 Vwk=qwka/4=2.724×1.2/4=0.82(kN)
　　      跨中最大撓度：
　　 uwk=qwka4/(120EIy)=2.724×12004/(120×7.0×104×468972)=1.43(mm)
6.4.1.2在地震作用標準值作用下，橫梁的內力
　　  在地震作用標準值作用下，橫梁的計算簡圖如圖6.2所示。
　　      線荷載：
　　 qxek=2×(qeka/2)=2×(0.147×1.2/2)=0.176(kN/m)
　　      跨中最大彎矩：
　　 Mek=qxeka2/12=0.176×1.22/12=0.021(kN·m)
　　 跨內最大剪力：
　　 Vek=qxeka/4=0.176×1.2/4=0.05(kN)

6.4.1.3在重力荷載標準值作用下，橫梁的內力及撓度
　　 在重力荷載標準值作用下，橫梁的計算簡圖如圖6.3所示。
　　 集中荷載：
　　 Pgk=qgkab/2=0.368×1.2×2.0/2=0.442(kN)
　　 跨中最大彎矩：
　　 Mgk=Pgkn=0.442×0.25=0.111(kN·m)
　　  (n為玻璃墊塊至橫梁端部的距離，按實際取n=0.25m)
　　  跨內最大剪力：
　　 Vgk=Pgk=0.442(kN)
　　  跨中最大撓度：
　　 ugk=Pgkαa3(3-4α2)/(24EIx)=0.442×103×0.208×12003×(3-4×0.2082)/(24×7.0×104×736492)=0.36(mm)
　　 （α=n/a=0.25/1.2=0.208）

6.4.2橫梁驗算
　　 橫梁材質為鋁合金6063-T5，抗彎強度設計值f=85.5MPa，抗剪強度設計值f=49.6MPa。

6.4.2.1受彎承載力驗算
　　  繞x軸(幕墻平面內方向)的彎矩組合設計值：
　　  Mx=γgMgk=1.2×0.111=0.13(kN·m)
　　  繞y軸(幕墻平面外方向)的彎矩組合設計值：
　　  My=ψwγwMwk+ψeγeMek=1.0×1.4×0.33+0.5×1.3×0.021=0.48(kN·m)
　　 受彎承載力驗算：
　　 Mx/(γWnx)+My/(γWny) =0.13×106/(1.05×18412)+0.48×106/(1.05×15632)=36.00(MPa)≤f=85.5(MPa)(滿足)

6.4.2.2受彎承載力驗算
　　 橫梁水平方向(x軸)的剪力設計值：
　　 Vx=ψwγwVwk+ψeγeVek=1.0×1.4×0.82+0.5×1.3×0.05=1.18(kN)
　　 橫梁豎直方向(y軸)的剪力組合設計值：
　　 Vy=γgVgk=1.2×0.442=0.53(kN)
　　 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(按圖6.1所示)：
　　 Sx=(60-6)×3×38.5+2×40×3×20=11037(mm3)
　　 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：
　　 Sy=(80-6)×3×28.5+2×30×3×15=9027(mm3)
　　 受剪承載力驗算：
　　 VySx/(Ixtx)=0.53×103×11037/[800000×(3+3)]=1.22(MPa)≤f=49.6(MPa)(滿足)
　　 VxSy/(Iyty)=1.18×103×9027/[500000×(3+3)]=3.55(MPa)≤f=49.6(MPa)(滿足)

6.4.2.3局部穩定驗算
　　 橫梁水平方向(x軸)腹板寬厚比b1/t1=(60-6)/3=18.0≤50(滿足)
　　 橫梁豎直方向(y軸)腹板寬厚比b2/t2=(80-6)/3=24.7≤50(滿足)

6.4.2.4剛度驗算
　　 由前計算，在風荷載標準值作用下，橫梁撓度
　　 uwk=1.43(mm)≤a/180=1200/180=6.67(mm)(滿足)
　　 由前計算，在重力荷載標準值作用下，橫梁撓度
　　 ugk=0.36(mm)≤a/180=1200/180 =6.67(mm)(滿足)

    (完）