玻璃幕墙面板不同支撑型式的计算探讨

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1、DOI：10．3969／j．issn．1672—4011．2014．06．095玻璃幕墙面板不同支撑型式的计算探讨嘈广眭(山东天元装饰工程有限公司，山东临沂276002)摘要：在建筑幕墙设计中，玻璃面板的计算是玻璃幕墙设计的一项重要部分，当前对玻璃面板的计算主要参考JGJl02—2003((玻璃幕墙工程技术规范》，根据不同的支撑型式可查取对应的弯矩系数、挠度系数，从而进行强度、挠度计算。但通过有限元软件ANSYS对不同支撑型式玻璃面板的模拟计算，对比分析得出相关结论，并提出了一些建议。关键词：玻璃幕墙；四边支撑；四点支撑；强度；挠度中图分类号

2、：TU382文献标志码：B文章编号：1672—401l(2014)06—0206—030前言建筑幕墙，是伴随着高层建筑的出现和建筑自重向轻型化发展而诞生的。三十多年来，幕墙系统的技术研究取得了巨大的进展，幕墙的结构类型不断变化，幕墙的材料也日新月异。对于幕墙支撑结构体系的设计理论和计算方法已得到了深入系统的分析和研究，但关于面板的设计理论和计算方法的研究有待进一步完善。通过对幕墙玻璃面板进行有限元分析，针对现行幕墙规范中关于面板的计算方式提出自己的一些建议，供幕墙设计的同仁们参考。常规玻璃幕墙中的玻璃面板按其支撑方式可分为四边支撑和四点支撑。

3、现在分别对这两种支撑方式的玻璃面板进行分析研究，通过ANSYS有限元软件模拟与JGJl02—2003{玻璃幕墙工程技术规范》(以下简称<规范》)⋯算法对比，得出相关结论。1四边支撑玻璃计算1．1基本参数玻璃幕墙分格(a×b)1200mm×3600mill，玻璃类型为隐框中空玻璃，玻璃配置为：6+12A+6Low—E中空钢化玻璃。该工程建设地点位于青岛市，50年基本风压to。=O．6kN／m2，地面粗糙度为c类，抗震设防烈度6(0．05g)，计算点位于建筑转角附近，标高19．7m。1．2按<规范》计算1．2．1玻璃荷载计算1)风荷载计算：根据提

4、供的基本参数，查GB50009—2012(建筑结构荷载规范》悼1得：风荷载局部体型系数卢。=1．4，风压高度变化系数：儿=0．734，阵风系数卢二=1．993。风荷载标准值：toI=p∥，IIx,tOo=1．993×(1．4+0．2)×作者简介：曾广胜(1986一)，男，山东临沂人，硕士研究生，助理工程师，主要从事建筑幕墙设计与结构计算工作。0．734×0．6=1．404kN／m2风荷载设计值：∞=y。tO‘=1．4×1．404=1．966kN／m22)6mm厚单片玻璃白重标准值：q^=1×f×GI=1×0．006×25．6=0．154kN／

5、m23)6mm厚单片玻璃水平地震作用计算标准值：水平地震作用标准值：g懿=阮d—G^I／A=5×0．04×0．154／4．32=0．071kN／m2水平地震作用设计值：钆=7E‰=1．3×0．071=0．092kN／m24)中空玻璃内、外片玻璃分配系数：中空玻璃外片玻璃分配系数：t．3fi3Lh丁寺4·h赢i卸·55中空玻璃内片玻璃分配系数：矛{了=万等万=0．55)外片玻璃上的荷载计算：荷载组合标准值：％=O．55tO^+0．5q雎=0．55×1．404+0．5×0．071=0．808kN／m2荷载组合设计值：qI=0．550,+0．5qE

6、=O．55×1．966+0．5×0．092=1．127kN／m21．2．2玻璃强度计算中空玻璃外片玻璃强度计算：折减触日=簪=絮并害乎川．嗡查表，得折减系数：田=O．928由a／b=1200／3600=0．333，查表，得弯矩系数：m=O．“8最大弯曲应力值：：6—mqFlaz田：坠盟坐型』孕坐i幽：×o．9280r：=———i—一竹=—————————————=：广——————————一XU．=29．62N／m2<84N／m2所以，强度满足要求。1．2．3玻璃挠度计算中空玻璃折算厚度：b=o．95瓣=0．95×。／矿_万=7．2mm折减系粕

7、=毒=等等掰划．046查表，得折减系数：田=o．940冈。度系数：。=i三i学笔；iri=Q二i；?筹=2．3×106由a／b=1200／3600=0．333，查表，得挠度系数：／z=O．01223玻璃挠度计算：亏=譬可=螋婴絮等产xo．940=d，21厂可2————i兀万矿——一Xu·214．55ram<旦60=等=20mm所以，挠度满足要求。综上，玻璃配置6+12A+6Low—E中空钢化玻璃，度、挠度均能够满足设计要求。1．3ANSYS模拟计算1．3．1计算依据合理的、经济的。2四点支撑玻璃计算强2．1基本参数玻璃板块尺寸：l200mm×

8、3600mm×6mm(强度计算用)、1200mm×3600mm×7．2mm(挠度计算用)。支撑条件：四边简支。材料特性：E=0．72×105N／mm2，V=0．2，