三 、玻璃断裂力学及玻璃结构(7)

值；

qEk —— 作用于夹层玻璃上的地震作用标准值； qEk1 、qEk2—— 分别为分配给各单片玻璃的地震作用标准值；

t1 、t2 —— 分别为各单片玻璃的厚度(mm)。 两片玻璃可分别按JGJ102-2003规范第6.1.2条的规定进行应力计算；

夹层玻璃的挠度可按JGJ102-2003规范第6.1.3条的规定进行计算，但在计算玻璃刚度D时，应采用等效厚度te，te可按下式计算：

3te=3t13?t2

式中 te —— 夹层玻璃的等效厚度(mm)。

中空玻璃的两片玻璃之间有气体层，直接承受荷载的正面玻璃的挠度，分配的荷载相应也略大一些。为保证安全和简化设计，将正面玻璃分配的荷载加大10%，这与规范编制组关于中空玻璃的试验结果相近，也与美国ASTME1300标准的计算原则相接近。

考虑到直接承受荷载的玻璃挠度大于按两片玻璃等挠度原则计算的挠度值，所以中空玻璃的等效厚度te，考虑折减系数0.95。

中空玻璃可按下列规定进行计算：

作用于中空玻璃上的风荷载标准值可按下列公式分配到两片玻璃上：

直接承受风荷载作用的单片玻璃：

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t13wk1?1.1wk33

t1?t2不直接承受风荷载作用的单片玻璃：

3t2wk2?wk33

t1?t2作用于中空玻璃上的地震作用标准值qEk1 、qEk2，可根据各单片玻璃的自重，按照JGJ102-2003规范第5.3.4应力计算；

两片玻璃可分别按JGJ102-2003规范第6.1.2条的规定进行应力计算；

中空玻璃的挠度可按JGJ102-2003规范第6.1.3条的规定进行计算，但计算玻璃刚度D时，应采用等效厚度，可按下式计算：

te?0.953t1?t2式中

33 te——中空玻璃的等效厚度（mm）。

斜玻璃幕墙计算承载力时，应计入永久荷载、雪荷载、雨水荷载等重力荷载及施工荷载在垂直于玻璃平面方向作用所产生的弯曲应力。

施工荷载应根据施工情况决定，但不应小于2.0kN的集中荷载作用，施工荷载作用点应按最不利位置考虑。

斜玻璃幕墙还受到面外重力荷载的作用（自重、雪荷载、雨水荷载、检修荷载等），这些荷载也在玻璃中产生弯曲应力。通常这些荷载可作为均布荷载作用在玻璃上，按板理论计算其跨中最大应力?G。

?G与风荷载应力?W进行组合后，其设计值不应大于玻璃的强度设计

值fg。

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3.3.3.7玻璃开孔局部强度设计计算。

点支承玻璃幕墙的玻璃，往往都是从开孔部位破裂。该部位受力复杂，是一个薄弱环节，应该进行设计计算，设计计算方法有三种：（1）有限元法；（2）理论法；（3）实验法。现介绍后两种。

1）、有限元法：略

2）、理论法：试按弹性薄板小挠度理论外缘简支的开孔圆板，在内缘施加均布荷载的力学模型进行设计计算，计算简图为图2-14。

图3-14

W?LX?LY?q1 ?n2πr根据《建筑结构静力计算手册》第二版第199页： M?K?W?r

??6M6KWr ?22tt3k?q?l?lxy ??≤fqK ——————(4) 2n?t式中：

σ—— 应力设计值（N/mm2） W —— 内边缘的线分布荷载设计值 n —— 一块玻璃连接点数

fgk —— 玻璃边缘强度设计值 ｑ—— 组合荷载设计值

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r —— 环形板的内径 t —— 板厚度

k —— 弯矩系数由《建筑结构静力计算手册》查得 Lx、Ly —— 玻璃的长边、短边

注1：《建筑结构静力计算手册》列出了泊桑比μ=1/6 的弯矩系数

当μ≠1/6时，可利用该手册给出的计算公式进行计算。 注2：公式（4）运用于浮头式铰接驳接头连接。

注3：当用沉头式铰接拨接头，孔部位的应力设计值按公式（4）计算的浮头式铰接驳接头连接孔应力设计值的两倍。 3）、 实验法：

点支承全玻幕墙在垂直于玻璃平面的荷载作用下，其连接部位的强度可按下列设计计算： R=

1.2q?lx?ly≤Rg ———（５） n

式中：R —— 单个连接点作用力设计值（kN） q —— 玻璃面板均布荷载设计值（kN/m2） LX、LY —— 单块玻璃的矩边或长边的边长（m） Rg —— 点连接部位的玻璃强度设计值 n —— 一块玻璃连接点数

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Rg=

Rk K Rk 点连接部位的玻璃强度测试标准值，可用与实际工程相同的连接节点进行测试，试件尺寸不小于300 3300mm，试件不小于5件，可用其平均值作为测试标准值。 K=3～5 安全系数

注1：公式（5）：使用条件为点接处，不能有结构引起附加弯矩的附加力

注2：如果该工程在全尺寸性能试验之后，又进行爆破试验，可相互比较，选择合理数据作该工程施工图设计计算依据。

值得提出注意在工程实践和全尺寸的破坏试验中，有时会发生多个分格的点连接玻璃的破裂，这种联动效应可能是因为一块玻璃的破裂，会立即引起玻璃荷载路径的变化，引起荷载的重新分配，这种荷载突然变化，会引起猛烈冲击，这种强烈冲击可能引起断裂。要考虑：一块幕墙玻璃断裂对工程稳定性影响。 在各种情况下，都不应当因缺少一块玻璃引起荷载减少导致支承结构发生移动，形成引发系列断裂的危险。 两点补充建议：

1) 玻璃中央与边缘温差产生的温差应力建议仍用JGJ102规范进行设计计算。

2) 国外有些工程（例如法国巴黎PARC CITROEN温室）其玻璃与玻璃之间打的不是硅酮耐候胶，而是打的硅酮结构胶，使幕墙整体相对刚性较好。强度也提高近30%

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