三 、玻璃断裂力学及玻璃结构(6)

m0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 19 2.0

四点嵌固玻璃面板应力与挠度系数

挠度系数?

ba

a边中点

a

mb

0.195 0.252 0.306 0.355 0.401 0.444 0.482 0.515 0.546 0.575 0.602 0.629 0.653 0.676 0.696 0.725

0.159 0.317 0.555 0.904 1.348 1.903 2.049 2.154 2.234 2.292 2.320 2.374 2.415 2.454 2.497 2.538

0.888 1.142 1.364 1.570 1.754 1.903 2.588 3.370 4.348 5.367 6.524 7.835 9.254 10.728 12.475 14.211

0.539 0.745 0.983 1.285 1.602 1.967 2.366 2.868 3.384 3.912 4.467 5.075 6.014 6.873 7.573 8.628

0.308 0.397 0.478 0.551 0.617 0.677 0.722 0.758 0.790 0.815 0.838 0.858 0.876 0.891 0.903 0.914

0.229 0.314 0.403 0.497 0.588 0.677 0.753 0.829 0.894 0.958 1.018 0.072 1.122 1.165 1.202 1.231

应力系数m

最大挠度 最大应力 最大曲率半径

b边中点

?

a

?b

?26

max

mmax

?

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

0.500 0.625 0.700 0.780 0.875 0.938 1.000 1.040 1.080 1.125

0.000 0.000 0.000 0.000 0.013 0.081 0.188 0.438 0.750 1.125

0.500 0.625 0.700 0.780 0.875 1.000 1.125 1.375 1.625 2.000

0.105 0.150 0.195 0.240 0.270 0.315 0.375 0.435 0.510 0.585

3603 2522 1940 1576 1401 1201 1009 870 742 647

玻璃面板设计过程中应尽量避免六点支承。有关资料对四点支承和六点支承的玻璃强度进行了计算比较和试验，在分格尺寸、玻璃厚度、爪件等条件完全一样的情况下，六点支承的破坏荷载比四点支承的破坏分布荷载小。也曾发现国内某工程其分格为374531400（mm），六点支承玻璃发生破裂。（该工程为活动铰，中间支撑为钢管结构。）

3.3.3.5点支承玻璃破坏试验

1）、试件尺寸：

2100mm31500mm36mm 孔径φ35mm，孔中心至边缘的距离

为100mm，钢化玻璃，活动铰接头，钢管支撑结构。

试验结果：四个铰接点的破坏压力为2520Pa

27

六个铰接点的破坏压力为1700Pa

2）、某工程六点支承玻璃幕墙的破裂实例

玻璃工艺：玻璃孔周围磨边，倒角粗磨，钻孔时上、下孔位重叠误约1mm。

施工安装：活动铰夹具垂直于玻璃面板，支撑结构为纲管结构，其垂直度在允许范围以内，活动铰的预紧扭力为20～30Nm，个别活动铰(2个)比较松。

玻璃的设计：

玻璃分格：3745mm31400mm315mm 3745mm31135mm315mm

半钢化玻璃，六点支承。钢管结构上、下端固定在主体结构上，温差应力、挤压应力计算合格。

环境条件：该工程为海鲜水池前的玻璃幕墙，环境湿度较大，部分钢管生锈。

破坏情况：共裂四片，其中三片为3745mm31400mm，另一片为3745mm31135mm，破坏情况都一致。见下图示意

28

图3-13

玻璃不同于钢材，它是脆性材料，破坏前无屈服效应，正如前面所述，点连接部位，尽量减少附加弯矩。而六点支承板属于连续板，中点连接部位有附加弯矩，根据日本旭销子公司有限元分析计算结果，可推断中点部位的应力增加比较多，因而容易破坏 3.3.3.6夹层玻璃、中空玻璃设计计算。

夹层玻璃由两片玻璃夹合片而成，在垂直于板面的风荷载和地震作用下，两片玻璃的挠度是相等的，即：

df1?df2

所以，每片玻璃分担的荷载应按两片玻璃的弯曲刚度D的比例分配：

q1?qD1D1?D2

29

q2?qD2 D1?D2式中 q —— 夹层玻璃承受的荷载；

q1 q2 —— 分别为两片玻璃承受的荷载； D1 、D2 —— 分别为两片玻璃的弯曲刚度。

Et3D= 212(1?v)因此，两片玻璃分配的按其厚度立方的比例分配。

由于夹层玻璃的等效刚度可近似表示为两片玻璃弯曲刚度之和：

D=D1?D2

所以计算夹层玻璃的挠度时，其等效厚度可按两片玻璃分配的荷载及相应的单片玻璃弯曲刚度计算挠度，所得结果是相同的。

夹层玻璃可按下列规定进行计算：

作用于夹层玻璃上的风荷载和地震作用可按下列公式分配到两片玻璃上：

t13wk1?wk33

t1?t23t2wk2?wk33

t1?t2t13qEk1?qEk33

t1?t2qEk2t13?qEk33t1?t2

式中 wk —— 作用于

夹层玻璃上的风荷载标准值；

wk1 、wk2 —— 分别为分配给各单片玻璃的风荷载标准

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