【正文】 a/b m a/b m 原規(guī)范 JGJ10296 采用的薄板計(jì)算公式為： σ =6mqa2/t2 (應(yīng)力 ) (5105) u=μ qa4/D (撓度 ) (5106) 上述公式是在 彈性小撓度情況下推導(dǎo)出的，它假定只產(chǎn)生彎曲變形和彎曲應(yīng)力，而面內(nèi)薄膜應(yīng)力則忽略不計(jì)，彈性小變形理論的適用范圍是： u≤ t 此處 t 為板厚 . 當(dāng)板的撓度 u 大于板厚時(shí)，按 (267d)和 (267e)式計(jì)算的應(yīng)力σ和撓度 u比實(shí)際的大，而且隨著撓度與板厚之比加大，計(jì)算的應(yīng)力和撓度偏大較多，失去了計(jì)算的意義。 (圖 57) 圖 57 大撓度狀態(tài)下理論計(jì)算結(jié)果和 實(shí)際結(jié)果 按彈性小變形計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)板材，會(huì)增加材料用量，而且應(yīng)力和撓度控制條件失去了意義?？刂朴?jì)算撓度 u 小于邊長(zhǎng)的 1/100 與預(yù)期的控制值偏嚴(yán)太多，強(qiáng)度條件也偏嚴(yán)太多。 大撓度板的計(jì)算是比較復(fù)雜的非線性彈性力 學(xué)問(wèn)題，難以用簡(jiǎn)單公式表達(dá)，一般要用專(zhuān)門(mén)的計(jì)算方法和專(zhuān)門(mén)的軟件，針對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行具體計(jì)算，顯然這對(duì)于幕墻設(shè)計(jì)是不方便的。根據(jù)其大量計(jì)算結(jié)果適當(dāng)簡(jiǎn)化、歸并以利于實(shí)際應(yīng)用，選擇了與撓度直接相關(guān)的參量θ為主要參數(shù)，編制了表 56 參數(shù)θ的量綱就是撓度與厚度之比： θ =(qa4/Et4) ~ ( qa4/Et3)/t ~ (qa4/D)/t ~ (u/t) 表 56 彈性小變形應(yīng)力σ計(jì)算結(jié)果的折減系數(shù)η θ =qa4/Et4 和 的計(jì)算結(jié)果 表 235 的取值 邊長(zhǎng)比 b/a ≤ 1 10 20 40 120 200 300 ≥ 400 按計(jì)算結(jié)果，η數(shù)值隨θ下降很快，即按小撓度公式計(jì)算的應(yīng)力和撓度可以折減很多，為安全穩(wěn)妥，在編制表 235 時(shí)，取了較計(jì)算結(jié)果偏安全的數(shù)值，留有充分的余地。同 樣在計(jì)算板的撓度 u時(shí)，也宜考慮此折減系數(shù)η (表 57) 。 從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，玻璃破損是由強(qiáng)度控制的，鋼化玻璃破壞時(shí)，其撓度甚至可達(dá)跨度的 1/30~1/40。對(duì)于四邊支承的玻璃板，采用短邊的 1/60控制是合適的。 《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》 JGJ1022021 修訂組，在對(duì) JGJ102 進(jìn)行修訂過(guò)程，對(duì)玻璃（ 6mm 鋼化玻璃）的效應(yīng)進(jìn)行了分析和實(shí)驗(yàn)。 1m 1m 撓曲（ mm） 表 58a 荷載等級(jí) 規(guī)范公式 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (7. 30) (6. 55) η S1/S（線性） Aη S1/S（非線性） 1m 1m 應(yīng)力（ mpa） 表 58b 荷載等級(jí) 規(guī)范公式 30. 67 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 19. 296 () () η S1/S（線性） 29. 576 Aη S1/S（非線性） 23. 531 1m 1. 5m撓曲 表 58c 荷載等級(jí) 規(guī)范公式 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (0. 593 () A1 15. 935 18. 212 A2 7. 565 1m 1. 5m應(yīng)力 表 58d 荷載等級(jí) 規(guī)范公式 5. 323 10. 646 15. 968 21. 292 26. 615 31. 938 37. 261 42. 584 47. 907 53. 23 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 10. 368 15. 336 20. 664 23. 328 25. 272 27. 144 29. 232 30. 6 30. 816 A1 5. 228 10. 455 15. 683 20. 91 26. 138 31. 365 36. 593 41. 82 47. 084 52. 276 A2 5. 219 10. 015 14. 122 17. 583 20. 523 23. 06 52. 282 27. 257 29. 097 30. 792 1. 5m 1. 5m撓曲 表 58e 荷載等級(jí) 0. 0005 0. 001 0. 0015 0. 002 0. 003 規(guī)范公式 8. 215 12. 323 20. 54 24. 648 36. 972 41. 08 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 4. 19 7. 79 10. 72 13. 08 15. 09 16. 73 18. 34 19. 64 20. 94 22. 09 A1 3. 738 7. 476 11. 214 14. 952 18. 69 22. 428 26. 166 29. 904 33. 642 37. 38 A2 3. 65 6. 89 9. 657 12. 034 14. 114 15. 966 17. 641 17. 173 20. 89 21. 909 1. 5m應(yīng)力 表 58f 荷載等級(jí) 0. 0005 0. 001 0. 0015 0. 002 0. 003 0. 005 規(guī)范公 式 8. 404 25. 212 33. 616 42 .04 50. 424 58. 828 67. 232 75. 636 84. 04 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 9. 65 19. 08 25. 06 29. 88 33. 84 36. 05 39. 24 41. 47 43. 85 45. 4 A1 8. 329 24. 987 33. 316 41. 645 49. 974 58. 303 66. 632 74. 961 83. 29 A2 8. 167 15. 34 21. 321 26. 33 30. 61 34. 34 37. 641 40. 601 43. 282 45. 733 從表中可以看出，《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》用彈性薄板小撓度理論的假定計(jì)算的數(shù)表（即規(guī)范公式用數(shù)表）計(jì)算結(jié)果比實(shí)際發(fā)生的效應(yīng)要大。 折減計(jì)算系數(shù)θ =qkL4/Et4 （ 268） 表 59 （玻璃）折減系數(shù)η θ ≤ η θ ≥ η 夾層玻璃設(shè)計(jì)計(jì)算原理 1）兩片疊置玻璃板受彎工作的受力分析 由彈性力學(xué)理論，平板在垂直于板面均布荷載 q 作 用下的平衡微分方程為： D[（ ? 4w） /（ ? X4） ]+2[（ ? 4w） /（ ? X2? y2） ]+[（ ? 4w） /（ ? y4） ]=q1 （ 5107a） 式中： D=Et3/12（ 1υ 2）為板的柱面剛度， E 為玻璃的彈性模量，υ為其泊 松比。設(shè)上下兩片玻璃板的厚度各為 t1， t2；其柱面剛度分為 D1， D2；所受荷載分別為 q1和 q2，則有以下關(guān)系式（ 5107b）和式（ 5107c）： D1[（ ? 4w） /（ ? X4） ]+2[（ ? 4w） /（ ? X2? y2） ]+[（ ? 4w） /（ ? y4） ]=q1 （ 5107b） D2[（ ? 4w） /（ ? X4） ]+2[（ ? 4w） /（ ? X2? y2） ]+[（ ? 4w） /（ ? y4） ]=q2 （ 5107c） 引入關(guān)系（ 269b） /[（ 5107b） +（ 5107c） ]，并簡(jiǎn)化可得： D1/（ D1+D2） =q1/（ q1+q2） =q1/q （ 5107d） 將 D1=Etl3/12（ 1υ 2）和 D2=Et23/12（ 1υ 2）代入式（ 5107d）則有： q1=（ t13/ t13+ t23） q （ 5107e） 同理，引入關(guān)系（ 269c） /[（ 5107b） +（ 5107c） ]，并簡(jiǎn)化可得 ： D2/（ D1+D2） =q2/（ q1+q2） =q2/q （ 5107f） 將 D1=Et13/12（ 1υ 2）和 D2=Et23/12（ 1υ 2）代入式（ 5107f）則有： q2=（ t23/ t13+ t23） q （ 5107g） 2）兩片疊置玻璃板所受彎工作的強(qiáng)度計(jì)算 當(dāng)求得兩片玻璃板所受荷載 q1， q2后，即可按以下方法公別計(jì)算其強(qiáng)度： σ 1=6φ q1α 2/t12=6φ t13 qα 2/ t12（ t13+ t23） =6φ qα 2t1/ t13+ t23≤ fg1（對(duì)厚度的為 t1的板） （ 5107h） σ 2=6φ q2α 2/t22=6φ t23 qα 2/ t22（ t13+ t23） =6φ qα 2t2/ t13+ t23≤ fg2（對(duì)厚度的為 t2的板） （ 5107i） 式中： fg1 ， fg2 分別為 t1， t2 厚度的玻璃板材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。當(dāng) fg1 =fg2=fg，并令 η =t2/t1≤ 1，取夾層玻璃等效設(shè)計(jì)厚度為 teq1，則其強(qiáng)度計(jì)算的表達(dá)式為： σ =6φ qα 2/ teq12 ≤ fg (5107j) 其中： teq1=t1（ 1+η 3） 0. 5一玻璃板的等效厚度，可由式（ 5107h）與式（ 5107j）比較得出； q— 垂直于玻璃板面的總均布荷載； fg— 玻璃板材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 厚度系數(shù)ξ和材料利用系數(shù)β 表 510 η ξ β . 由表 510可知：η =t2/t1=，ξ和β最大，表明該夾層玻璃的抗彎能力有最高，且其材料利用也最充分；η≤ 時(shí)，ξ≤ ≤ ，這表明采用單片玻璃厚度的 倍作為計(jì)算夾層玻璃的抗彎強(qiáng)度是不夠安全的。也可按該夾層玻璃所受總荷載 q，用兩片玻璃的柱面剛度和D=D1+D2 或等效厚度 teq2=（ t13+ t23） 1/3進(jìn)行計(jì)算。 中空玻璃可按下式將風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值分配到兩片玻璃上： 直接承受風(fēng)荷載作用的單片玻璃上的風(fēng)荷 載 W1=[t13/ (t13 +t23 )] （ 5109） 不直接承受風(fēng)荷載作用的單片玻璃上的風(fēng)荷載 W2=W[t23/( t13 +t23 )] （ 5110） W1——直接承受風(fēng)荷載作用的單片玻璃上的風(fēng)荷載； t1 ——直接承受風(fēng)荷載作用的單片玻璃厚度； W2——不直接承受風(fēng)荷載作用的單片玻璃上的風(fēng)荷載； t2 ——不直接承受風(fēng)荷載作用的單片玻璃厚度。 邊長(zhǎng)比 a/b= 自重標(biāo)準(zhǔn)值 GAK=1 t GK=1 25600=256N/m2 地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 qEK=β Eα maxGAK=5 256= 地震作用設(shè)計(jì)值 qE= qEK= =133N/m2 荷載 (作用 )組合設(shè)計(jì)值 q=W+=5600+ 133=5667N/m2 荷載 (作用 )組合標(biāo)準(zhǔn)值 qk=Wk+=4000+ =4051N/m2 折減計(jì)算系數(shù)θ = qKL4/Et4= 103 12021/( 105 104)= 折減系數(shù) η = 玻璃截面設(shè)計(jì)最大正應(yīng)力值 σ =(6mqL2/t2) η =(6 103 12021/102)