玻璃之家讯：1．前言
随着建筑业的发展，玻璃幕墙得到了广泛使用，修订版《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ 102-2003)的发布，标志我国幕墙行业的技术标准跨上了新台阶。为助于幕墙行业工程技术人员理解、应用此规范，确保幕墙结构的安全性、可靠性，特撰写此文。本文包括结构设计基本规定、幕墙所受荷载及作用、玻璃计算、结构胶计算、横梁计算、立柱计算、连接计算等内容。
2．结构设计基本规定
2.1幕墙结构设计方法
幕墙的结构计算，采用以概率论为基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算。极限状态包括两种：
a．承载能力极限状态：主要指强度破坏、丧失稳定。
b．正常使用极限状态：主要指产生影响正常使用或外观的变形。
2.2设计验算基本过程
设计验算基本过程分以下三步：
a．根据实际情况进行荷载及作用计算。
b．根据构件所受荷载及作用计算荷载效应及组合。
c．根据验算公式进行设计验算。
2.3验算公式
2.3.1承载力验算：
S≤R
S：荷载效应按基本组合的设计值，可以是内力或应力。
具体到幕墙构件：
S=γgSgk+ψwγwSwk+ψeγeSek
其中：
Sgk———永久荷载效应标准值；
Swk———风荷载效应标准值；
Sek———地震作用效应标准值；
γg———永久荷载分项系数，取γg=1.2；
γw———风荷载分项系数，取γw=1.4；
γe———地震作用分项系数，取γe=1.3；
ψw———风荷载组合值系数，取ψw=1.0；
ψe———地震作用组合值系数，取ψe=0.5。
R：抗力设计值，可以是构件的承载力设计值或强度设计值。
①如果已知承载力设计值或强度设计值，可直接引用。见《玻璃幕墙工程技术规范(JGJ 102-2003)》P20§5.2“材料力学性能”。
②如果已知承载力标准值或强度标准值，则需除以材料分项系数K2，得到承载力设计值或强度设计值，举例如下：
石材，已知其弯曲强度平均值fgm= 8MPa，则其抗弯强度设计值fg1=fgm/K2=fgm/2.15=3.72(MPa)；锚栓，已知其极限抗拉力为50kN，则其抗拉力设计值F=50/K2=50/2=50/2=25(kN)。
不同材料的材料分项系数K1是由其总安全系数K及荷载分项系数K2决定的。其数学关系为K=K1K2。不同材料的总安全系数K举例如下：石材K=3，连接K=2.8，玻璃K=2.5。而起主要控制作用的风荷载的荷载分项系数K1=1.4。所以可换算得到：石材的材料分项系数K2=K/K1=3/1.4=2.15，连接的材料分项系数K2=K/K1=2.8/1.4=2，玻璃的材料分项系数K2=K/K1=2.5/1.4=1.785。
2.3.2挠度验算
df≤df·lim
df：构件在风荷载标准值或永久荷载标准值作用下产生的挠度值。
df·lim：构件挠度限值。
在钢结构计算中，挠度验算应考虑不同作用效应的组合。但在幕墙计算中，出于简化考虑，不考虑不同作用效应的组合，仅须分别单独计算风荷载或永久荷载标准值作用下的挠度。
具体到下列幕墙构件：
铝横梁、立柱：df·lim=l/180，l为支点间距离。
钢横梁、立柱：df·lim=l/250，l为支点间距离。
四边支承玻璃：df·lim=短边边长/60
四点支承玻璃：df·lim=支承点间长边边长/60
玻璃肋对边支承玻璃：df·lim =跨度/60
玻璃肋：df·lim=计算跨度/200
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