U型玻璃強度使用計算
基本參數
：
1
：計算點標高
：100m
；
2
：力學模型
：按簡支梁形式計算
；
3
：玻璃跨度
：L=4050mm
；
4
：玻璃類型
：單片玻璃
；
5
：玻璃翼朝向
：室內
；
6
：玻璃安裝方式
：單排連接
，垂直布置
；
7
：玻璃材料物理性能級截麵參數
：
玻璃強度設計值
：30MPa
；
玻璃彈性模量E
：70000MPa
；
玻璃截麵積A
：2562mm2
；
翼板部分截麵抗彎矩Wx1
：53780mm3
；
板麵部分截麵抗彎矩Wx2：13710mm3
；
繞Y軸截麵抗彎矩Wy
：170230mm3
；
X軸截麵慣性矩Ix
：655500mm4
；
Y軸截麵慣性矩Iy：22129400mm4
；
(對於夾層玻璃
，該處的各抗彎矩和慣性矩采用的是內片玻璃參數)
U型玻璃可以按支撐於兩點的簡支梁力學模型進行設計計算
，受力模型如下
：
4.1 U型玻璃荷載計算
：
(1)風荷載作用的線荷載集度(按矩形分布)
：
qwk
：風荷載線分布最大荷載集度標準值(N/mm)
；
wk
：風荷載標準值(MPa)
；
B
：U型玻璃寬度
，也就是承載寬度(mm)
；
qwk=wkB
=0.001×260
=0.26N/mm
qw
：風荷載線分布最大荷載集度設計值(N/mm)
；
qw=1.4qwk
=1.4×0.26
=0.364N/mm
(2)水平地震作用線荷載集度(按矩形分布)
：
qEk
：水平地震作用線荷載集度標準值(N/mm)
；
qEAk
：垂直於幕牆平麵的分布水平地震作用標準值(MPa)
；
βE
：動力放大係數,取5.0；
αmax
：水平地震影響係數最大值
，取0.16
；
Gk
：幕牆構件的重力荷載標準值(N)
，(含麵板和框架)
；
A
：幕牆構件的麵積(mm2)
；
qEAk=βEαmaxGk/A ……5.3.4[JGJ102-2003]
qEk=qEAkB
qEk=5.0×0.16×0.0000256×2562
=0.0525N/mm
qE
：水平地震作用線荷載集度設計值(N/mm)
；
qE=1.3qEk
=1.3×0.0525
=0.0682N/mm
(3)幕牆受荷載集度組合
：
用於強度計算時
，采用Sw+0.5SE設計值組合
： ……5.4.1[JGJ102-2003]
q=qw+0.5qE
=0.364+0.5×0.0682
=0.398N/mm
用於撓度計算時
，采用Sw標準值
： ……5.4.1[JGJ102-2003]
qk=qwk
=0.26N/mm
(4)U型玻璃在組合荷載作用下的彎矩設計值
：
Mx
：彎矩組合設計值(N•mm)
；
Mw
：風荷載作用下產生的彎矩設計值(N•mm)
；
ME
：地震作用下產生的彎矩設計值(N•mm)
；
L
：U型玻璃跨度(mm)
；
采用Sw+0.5SE組合
：
Mw=qwL2/8
ME=qEL2/8
Mx=Mw+0.5ME
=qL2/8
=0.398×40502/8
=816024.375N•mm
4.2 U型玻璃的抗彎強度計算
：
按簡支梁抗彎強度公式,應滿足
：
σ=Mx/Wnx≤fg
上式中
：
Mx
：彎矩組合設計值(N•mm)
；
對於單片的U型玻璃
，該參數就是上麵計算得到的Mx
；
對於夾層的U型玻璃
，參考JGJ102-2003關於夾層玻璃計算的規定
，該參數為參數Mx再乘以係數1/2
，2層玻璃強度相同
；
Wnx
：在彎矩作用方向的淨截麵抵抗矩(mm3)
，翼板朝向室外時取麵板部分的抗彎矩
，翼板朝向室內時取翼板部分抗彎矩
；
對於夾層玻璃
，該參數采用內片玻璃參數
；
fg
：玻璃的抗彎強度設計值
，取30MPa
；
則
：
σ=Mx/Wnx
=816024.375/53780
=15.173MPa≤30MPa
U型玻璃抗彎強度能滿足要求
。
4.3 U型玻璃的撓度計算
：
根據簡支梁撓度計算公式
，得
：
df=5qkL4/384EIx
對於單片的U型玻璃
，該處qk就是上麵計算得到的qk
；
對於夾層的U型玻璃
，按等剛度分配原理
，該處qk為上麵計算所得參數qk再乘以係數1/2
；
對於夾層玻璃
，公式中的慣性矩采用內片玻璃參數
；
df=5qkL4/384EIx
=5×0.26×40504/384/70000/655500
=19.85mm
而df,lim=4050/200=20.25mm
所以
，U型玻璃撓度能滿足規範要求
。
