建筑玻璃幕墙结构第三章玻璃幕墙荷载及效应组合百.docx
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建筑玻璃幕墙结构第三章玻璃幕墙荷载及效应组合百
第三章荷载及效应组合
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♦§3.1荷载和作用
♦§3.2荷载效应组合
筑玻頊幕瑤结枸》••
§3.1荷载和作用
1、重力荷载
对于垂直的玻璃及其幕墙结构，重力荷载只有材料本身的自亟。
材料的自亟通常由材料的密度和体积求得。
4…亠亠
常用材料的密度
项目
密度（kN/m3）
普通玻璃.夹层玻璃.钢化玻闌亠Y竺凶化玻丿离
25.6
铝合金
2&0
钢材
7&5
矿棉
1・2〜1・5
玻璃棉
0.5〜1.0
岩棉
0.5-2.5
B
E臨七等
K重力荷载（续）
未作规定时,结构自垂的标准值可按照下列数值釆用:
项目
而荷载大小（N/m?
）
缺入物为中空（夹层〉玻璃的幕墙
500
嵌入物为单层玻璃的幕墙
400
对斜玻璃及其幕墙结构，巫力荷戯除了材料口車外，还应考虑池匸荷载.雪荷载及雨水荷载等。
《建筑玻璃幕墙结构》••
§3.1«和作用
2＞风荷载
风荷载是血接作用于玻璃结构上的主要荷载，它垂白作用于玻璃的衣ifiioft接乐受风荷载的玻璃及其幕墙是一种薄壁外围护结构，一块玻璃、一根杆件就是•个受力单•元，而且质屋校轻。
在设计时，既要考虑K期使用过程中，在•定时距平均瑕大风速的风荷载作用下保证其正常功能不受影响；又必须注意到在阵风袭击下不受损坏，避免安全事故。
《建筑结构荷载规范》GB50009规N了垂厲于建筑物衣血的风荷载标准值，
为计算主要承重结构时应按下式计算：
当计算围护结构时应按F列公式计算:
动画演示
（1）阵风系数
阵风系数8铝是瞬时风压峰值与lOmin平均风压（基木风压）的比值，取决于场地粗糙度类别和建筑物高度。
玻璃幕墙的面板及其横梁和立柱由丁•跨度较小，阵风影响比较人。
在计算比承栈力和变形时W考虑阵风系数，以保证玻璃幕墙构件的安金。
我国规范关于阵风系数8少的取值参考了国外相关规范，按下式确定：
叽=R（l+2“
式中k—地面粗糙度调整系数，对A、B、C、D四种类型，分别取0.92.
0.89.0.85、0.80o
脉动系数，根据国内实测数据，并参考国外规范资料，按卜•式计算:
（2）风振系数
对于跨度较大的支承结构，其承载而积较大，阵风的瞬时影响相对校小；但由于跨度人、刚度小、口振周期相对较长，风力振动影响成为主要内索，可通过风振系数B丿11以考虑。
振动的影响•般随跨度加大而加大。
拉杆和拉索结构的风振系数为1.8~2.2。
也有些研究建议,当索杆体系跨度为15〜40m时,风振系数取2.0~2.7。
半有风洞试验数据或其他可靠的技术依据时，风荷载的动力影响町据此确怎。
（3）风压高度变化系数
地面粗糙度A、B、C.Do
高度达梯度风高度时，风速达梯度风速（不受高度影响）。
“:
=1.379（Z/10）°24
“：
=1.000（Z/10）°"
=0.616（Z/10）°44
=0.318（2/10）06°
（3）风载体型系数（外表面）
正压区：
墙角取2.0：
墙而取1.2,其他按规范。
负压区：
墙角取-1.8；墙而取-1.0；
屋面局部部位（周边和屋面坡度人于10度的屋脊部位）取-2.2：
檐口、雨蓬.遮阳板等突出部位取-2.0・
3.地震作用
玻璃幕墙构件在抗震设汁时应该达到下述耍求：
①在名遇烈度地震作用下，玻璃暮墙不能破坏应保持完好：
②在基本烈度地震作用卜•，玻璃幕墙不应有严巫破损，i般只允许部份而板（玻璃、右板等）破碎，经修理后，仍町以使用；③在罕遇烈度地丧作用下，玻璃幕墙虽严重破坏，但幕墙竹架不得脱落。
多遇地震作用下，玻璃幕墙的地震作用采用简化的等效静力方法计算，地農影响系数最大值按照现行国家标准《建筑抗丧设计规范》GB50011-2001的规定采用。
作用于玻璃幕墙平面外的分布水平地震作用标准信可按下式计算:
%=0e“Gk/A
注意：
①对于竖直玻璃幕墙（与水平而倾角为90度）,q・K是垂立于幕墙的分布荷载。
2对于斜玻璃幕墙（倾角大于等于75度），叮以将水平荷载直接作用于幕墙；也可将水平向的分解得到垂直J：
幕墙的地震作用分布荷栈，忽略平行分量。
3对于倾角小于75度的具他玻璃结构，地震作用效皿的计算应另行考虑。
平行于玻璃幕墙平面的集中水平地震作用标准值可按下式计算:
PEk=B申gG
PE——动力放大系数，取5.0：
amax——水平地震影响系数最人值，按衣取用；
G——巫力荷栈代表值（kN）:
A——面积（m2）
玻璃幕墙的支承结构以及连接件、锚固件所承受的地農作用标准值，应包括•玻璃幕墙构件传來的地震作用标准值和具口身重力荷栈标准值产牛的地震作用标准值。
B
何/徐去孕《建筑玻璃幕墙结构>••••
rr>5MiflllNIVlRMTS
抗震设防烈度
6仪
7度
8度
amax
0.04
0.08（0.12）
0.16（0.24）
7度基木地慝加速度为0.15&、8度垄水地爲加速度为0.300寸収扔号内数值。
4、温度作用
在玻璃结构中，温度变化能够使玻璃面板、胶缝和支怡结构产生附加应力和变形。
在设计中，温度作用的影响一般通过建筑或结构构造措施解决，而不一计算，实践证明是简单、町行的办法。
在过去的规范中，考虑了年温度变化下的玻璃挤压应力的计算和玻璃边缘与屮央温度差引起的应力计算，但在新规范屮已被取消。
§3.2荷载效应组合
1.承载力验算
非抗虎设计的玻璃幕墙，应计算重力荷载、风荷载。
s=rgSGk+f・S减
抗農设计的玻璃幕墙，应考虑重力荷载.风荷载和地虎作用效应。
s=YgSg+（P、,s皿+0eYeS及
组合号
G
W
E
1
1.2
1.0X1.4
0.5X1.3
2
1.0
1.0X1.4
0.5X1.3
3
1.2
1.0X1.4
4
1.0
1.0X1.4
5
1.35
0.6X1.4
6
1.0
1.0X1.4
—
1
1.35
根据玻璃幕墙构件的受力和变形特征，正常使用状态卜•，其构件的变形或挠度验算时，-•般不考虑作用效应的组合。
凶地役作用效应相对风荷载效应较小，一般不必单独进行其结构变形验算。
在风荷载或永久荷载作用下，幕墙构件的挠度应符合挠度限值要求，且计算挠度时，取荷载作用的标准值，即取荷载分项系数为1・0。
结构形式构件
框式玻璃幕墙
全玻璃幕墙
点支式玻璃幕墙
玻璃
短边边氏的1/60
跨度的1/60
支撐点间比边边氏的1/60
支承结构
铝合
支砥点间距的1/180
钢梁
跨度的
1/180
单根管或桁架体系
跨度的
1/250
钢材
支砥点间距的1/250
玻璃肋
跨度的1/200
张拉索杆体系
支承点距离的1/200
何/徐去孕《建筑玻璃幕墙结构＞••••
同济大学《建筑玻璃幕墙结构》
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谢谢聆听!
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