4.5.1.2地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的應(yīng)力
　　 已知qek=0.147(kPa)，
　　  外片玻璃所受的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：
　　  qek1=qekt13/(t13+t23)=0.147×63/(63+63)=0.07(kPa)
　　  內(nèi)片玻璃所受的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：
　　  qek2=qekt23/(t13+t23)=0.147×63/(63+63)=0.07(kPa)
　　  所以外片玻璃板最大應(yīng)力(暫未考慮折減系數(shù)η)：
　　  σek1=6mqek1a2/t12=6×0.0868×0.07×12002/62=1.46(MPa)
　　  內(nèi)片玻璃板最大應(yīng)力(暫未考慮折減系數(shù)η)：
　　  σek2=6mqek2a2/t22=6×0.0868×0.07×12002/62=1.46(MPa){TodayHot}

4.5.1.3應(yīng)力折減系數(shù)
　　  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(yīng)力折減系數(shù)η1=η2=0.896

　　 
4.5.1.4應(yīng)力組合設(shè)計值
　　  外片玻璃板最大組合應(yīng)力(考慮折減系數(shù))：
　　  σ1=η1(ψwγwσwk1+ψeγeσek1)=0.896×(1.0×1.4×23.75+0.5×1.3×1.46)=30.64(MPa) 　　      內(nèi)片玻璃板最大組合應(yīng)力(考慮折減系數(shù))：
　　
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){HotTag}

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

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

4.5.2.5跨中撓度
　　 在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)膠計算

5.1結(jié)構(gòu)膠尺寸構(gòu)造要求
　　 粘接寬度cs≥7mm，粘接厚度ts≥6mm，且2ts≥cs≥ts。

　　
5.2結(jié)構(gòu)膠強度設(shè)計值
　　 結(jié)構(gòu)膠在風(fēng)荷載或地震作用下的強度設(shè)計值：f1=0.2(MPa)
　　 結(jié)構(gòu)膠在永久荷載作用下的強度設(shè)計值：f2=0.01(MPa)

5.3結(jié)構(gòu)膠粘接寬度計算
　　 結(jié)構(gòu)膠粘接寬度CS取以下兩種情況的較大值：
　　 在風(fēng)荷載和水平地震作用下，結(jié)構(gòu)膠粘接寬度
　　 cs1=(w+0.5qe)a/(2000f1)
　　 在玻璃永久荷載作用下，結(jié)構(gòu)膠粘接寬度cs2=qgab/[2000(a+b)f2]
　　其中：
　　 w———風(fēng)荷載設(shè)計值；
　　 qe———地震作用設(shè)計值；
　　 qg———玻璃重力荷載設(shè)計值；
　　 a、b———分別為矩形玻璃板短邊和長邊邊長。
　　 推導(dǎo)：幕墻玻璃在風(fēng)荷載和水平地震作用下的受力狀態(tài)相當(dāng)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(jié)構(gòu)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(shè)計值作用下，豎向玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)膠縫均勻承受長期剪應(yīng)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(shè)計值為qgab。故：
　　 f1cs×2(a+b)=qgab
　　 cs=qgab/[2(a+b)f1]
　　 當(dāng)w+0.5qe采用kPa為單位時，須除以1000予以換算。
5.4結(jié)構(gòu)膠計算實例

5.4.1結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。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(fēng)荷載和水平地震作用下，結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)果，結(jié)構(gòu)膠粘接寬度cs應(yīng)≥13.9(mm)

5.4.2結(jié)構(gòu)膠粘接厚度計算
　　  根據(jù)主體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型-鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，查得風(fēng)荷載作用下主體結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)膠生產(chǎn)廠家提供，結(jié)構(gòu)膠變位承受能力δ=0.125。所以結(jié)構(gòu)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(jié)果，結(jié)構(gòu)膠粘接厚度ts應(yīng)≥7.1(mm)

　　
6．橫梁計算

6.1厚度規(guī)定
　　
6.6.1寬厚比
　　 橫梁截面自由挑出部位和雙側(cè)加勁部位的寬厚比bO/t應(yīng)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(yīng)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(nèi)方向)的彎矩組合設(shè)計值；
　　  My———橫梁繞截面y軸(幕墻平面外方向)的彎矩組合設(shè)計值；
　　  Wnx———橫梁截面繞截面x軸(幕墻平面內(nèi)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(fā)展系數(shù)，取γ=1.05；
　　  f———型材抗彎強度設(shè)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(shè)計值；
　　  Vy———橫梁豎直方向(y軸)的剪力設(shè)計值；
　　  Sx———橫梁在中性軸x軸一側(cè)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(cè)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(shè)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(shù)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(biāo)準(zhǔn)值作用下，橫梁的內(nèi)力及撓度
　　
6.4.1.1在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下，橫梁的內(nèi)力及撓度
　　 在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)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(biāo)準(zhǔn)值作用下，橫梁的內(nèi)力
　　  在地震作用標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)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(biāo)準(zhǔn)值作用下，橫梁的內(nèi)力及撓度
　　 在重力荷載標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)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(zhì)為鋁合金6063-T5，抗彎強度設(shè)計值f=85.5MPa，抗剪強度設(shè)計值f=49.6MPa。

6.4.2.1受彎承載力驗算
　　  繞x軸(幕墻平面內(nèi)方向)的彎矩組合設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計值：
　　 Vy=γgVgk=1.2×0.442=0.53(kN)
　　 橫梁在中性軸x軸一側(cè)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(cè)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(wěn)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(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)值作用下，橫梁撓度
　　 ugk=0.36(mm)≤a/180=1200/180 =6.67(mm)(滿足)

    (完）