铝格栅荷载计算 铝合金格栅工程量计算( 三 )

  
其中:  
wk———风荷载标准值;  
βgz———阵风系数,按幕墙距地面高度、地面粗糙度查表;  
μs———风荷载体形系数;  
对于负压区墙面,取-1.2(外压-1.0,再考虑内压-0.2)  
对于负压区墙角边,取-2.0(外压-1.8,再考虑内压-0.2)  
对于雨蓬,取-2.0  
μz———风压高度变化系数,按幕墙距地面高度、地面粗糙度查表;  
w0———基本风压,取50年一遇基本风压 。  
例如,已知w0=0.75kPa,地面粗糙度为C类,幕墙最高80m,求墙面风荷载标准值:  
wk=βgzμsμzw0=1.64×1.2×1.538×0.75=2.27(kPa)  
3.3地震作用  
垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用标准值按下式计算:  
qek=βeαmaxGk/A  
其中:  
qek———垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用标准值;  
βe———地震动力放大系数,取5.0(为使脆性材料在设防烈度下不破损伤人而考虑);  
αmax———水平地震影响系数最大值,按抗震设防烈度和设计基本地震加速度查表;  
Gk———幕墙构件(包括玻璃面板和铝粘接框)的永久荷载标准值;  
A———幕墙面积,Gk/A即为玻璃与铝框永久荷载标准值qgk 。  
例如,已知深圳地区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,玻璃为6+0.76PVB+6(mm)钢化夹胶玻璃,求分布水平地震作用标准值:  
qek=βeαmaxGk/A=βeαmaxqgk=5×0.08×0.368=0.147(kPa)  
4.玻璃计算  
4.1玻璃最大应力标准值  
玻璃面板为四边支承板,其最大应力标准值按下式计算:σk=η(6mqka2/t2)  
其中:  
σk———玻璃在荷载作用下的最大应力标准值;  
qk———垂直作用在玻璃幕墙平面上的荷载或作用标准值;  
a———矩形玻璃板短边边长;  
t———玻璃厚度;  
m———弯矩系数,按玻璃板短边与长边边长之比a/b查表;  
η———考虑玻璃板在外荷载作用下大挠度变形影响的应力折减系数 。  
按θ=(wk+0.5qek)a4/(Egt4)查表,Eg为玻璃的弹性模量 。  
4.2玻璃跨中挠度  
玻璃跨中挠度按下式计算:df=η(μwka4)/D  
其中:  
df———玻璃在风荷载标准值作用下的挠度最大值;  
wk———风荷载标准值;  
D———玻璃刚度,D=Egt3/[12×(1-ν2)],t为玻璃厚度,ν为玻璃泊松比;  
μ———挠度系数,按玻璃板短边与长边边长之比a/b查表;  
η———挠度折减系数,按θ=wka4/(Egt4)查表 。  
4.3计算夹胶玻璃的特别规定  
4.3.1应力计算  
计算夹胶玻璃应力时,作用于夹胶玻璃上的荷载及作用按下式分配到两片玻璃上:  
qk1=qkt13/(t13+t23)  
qk2=qkt23/(t13+t23)  
其中:  
qk———垂直作用在玻璃幕墙平面上的荷载或作用标准值;  
qk1、qk2———分别为分配到各单片玻璃的荷载或作用标准值;  
t1、t2———分别为各单片玻璃的厚度 。  
推导:不考虑夹胶层的粘接作用,偏安全地认为内外片玻璃板叠置 。夹胶玻璃内外片玻璃板在板面均布荷载qk作用下,虽然各自弯曲,但其曲率和挠度相同 。设内、外片玻璃板的厚度分别为t1、t2,弯曲刚度分别为D1、D2,分担荷载分别为qk1、qk2 。根据弹性力学推导,每片玻璃分担的荷载按各自弯曲刚度的比例分配,即:  
qk1=qkD1/(D1+D2)  
qk2=qkD2/(D1+D2)  
由于玻璃板弯曲刚度D=Egt3/[12×(1-ν2)],所以分担荷载按其厚度立方的比例分配,即:  
qk1=qkt13/(t13+t23)  
qk2=qkt23/(t13+t23)  
4.3.2挠度计算  
玻璃跨中挠度仍按下式计算:  
df=η(μwka4)/D  
但在计算玻璃刚度D时,应采用等效厚度te 。  
推导:偏安全地认为内外片玻璃板叠置,并忽略夹胶层的抗弯贡献,则夹胶玻璃的等效刚度为两片玻璃弯曲刚度之和,即:D=D1+D2 。由于刚度D与其玻璃厚度的立方成正比,所以计算挠度时的等效厚度te按两片玻璃厚度立方和的立方根取用 。


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