全玻幕墙玻璃肋稳定性计算【摘要】分析全玻幕墙玻璃肋的有关稳定性计算，包括玻璃肋侧向整体稳定计算、局部屈曲应力的计算，为大家设计全玻幕墙中超高玻璃肋提供参考。
一、前言全玻玻璃幕墙因其完全的通透，美观，现已越来越多应用到现代化的建筑中，全玻幕墙主要同玻璃面板和玻璃肋组成，由于玻璃是一种脆性材料，玻璃肋作为全玻幕墙的支撑结构，在实际幕墙工程设计中应加以注意，特别是超高玻璃肋的稳定性计算。
虽然玻璃幕墙工程技术规范对高度大于8m的玻璃肋宜考虑平面外的稳定验算，但未给予详细的计算方法。
二、玻璃肋局部稳定性计算全玻玻璃幕墙的支撑结构是玻璃肋，玻璃肋与玻璃面板一般都是垂直布置的，玻璃肋通过结构胶承受玻璃面板传递的荷载。
由于玻璃肋玻璃厚度非常薄，玻璃肋相当于承受平面内荷载的薄板。
在荷载的作用下，玻璃肋会产生夺应力，因此玻璃肋可能会出现局部屈曲失稳的情况。
对于玻璃肋这种单方向受压的薄板，由经典板壳力学其临界屈曲应力为:σ0=κπ2 E(t/d)2/[12(1-ν2)]式中:κ屈曲系数E玻璃的弹性模量，取E=0.72×10 5(N/mm 2)ν玻璃的泊松比，取ν=0.2t玻璃肋的玻璃厚度d玻璃肋玻璃的宽度式中屈曲系数κ需要根据薄板的支撑条件确定的。
薄板的支撑条件为三边简支，一边自由边，屈曲系数κ取0.425。
薄板的支撑条件为受荷载的简支，非受荷载的边一边固定，另一边自由，屈曲系数κ取1.277。
玻璃肋与玻璃面板的连接通常有以下两种形式，一种玻璃面板与玻璃肋平齐，取平齐式，另一种玻璃肋后置式，如下图。
在全玻幕墙工程中，玻璃肋通常通过结构胶与玻璃面板连接。
对于玻璃肋后置式，玻璃面板和结构胶对玻璃肋嵌固作用非常小，可以认为玻璃肋的一边是自由的，其它三边简支，因此屈曲系数κ取0.425。
玻璃肋平齐式虽然不能认为玻璃面板与玻璃肋之间是完全固接的，但玻璃面板对玻璃肋是有一定的嵌固作用的，相当于T型钢翼缘对腹板具有嵌固作用，因此此情况屈曲系数κ取1.0。
橱窗的设计计算（单肋，肋平齐或突出）橱窗采用10mm勺钢化玻璃+10mn!勺钢化玻璃的中空玻璃，选取10米标高处为计算部位，玻璃分格高为h=3600mm分格宽为a=1800mm玻璃肋的截面厚度选用t肋=19mm玻璃强度计算：风荷载标准值为：W= B gz • 口s • 口z ・W°=2.098 X 1.2 X .74 X .552=1.025 KN / m 水平分布地震作用标准值为：q Ek^ B e • a max • 25・6 "t 1 • 10=5X .04 X 25.6 X 10 • 10-32=.102KN/m f中空玻璃把荷载分配到单片玻璃上分别计算：3 3 3 2W k1 = 1.1 XW k Xt13/(t 13+t23)=.564KN／m2W k2 = W k Xt23/(t 13+t23)=.512KN／m2-3 2q Ek1 = B e • a max •丫玻• 10 =.051KN/m-3 2q Ek2 = B e • a max •丫玻,2 • 10 =.051KN/ m①风荷载作用下应力标准值按下式分别在两个单片玻璃上计算22(T wk= 6 • n • 4 1 •W k •a /t式中：C wk—风荷载作用下的应力标准值，（N/mm）;® i ――弯曲系数，取0.125n ——折减系数，按0查表440 i= (W ki + 0.5 •q Eki ) •a /(E •t 1 )-3454=(.564 + 0.5 x .051) x 10 x 1800/(0.72 x 10 x 10)=8.59查表取 n 1=.97130 2= (W 2 + 0.5 ・q Ek2)・a 4/(E ・t2)-3454=(.512 +0.5x .051) x 10-3x 18004/(0.72 x 105x 104)= 7.84查表取 n 2= .9773则(T wk1=6 • n 1 • 41 ・W k1 ^a /t r=6x .9713x .125x .564x 10-3x 18002/1022= 13.31 N/mm 2(T wk2= 6 • n 2 • 4 1 •" 22W k2 •a /t 2=6x .9773x .125x .512x 10-3x 18002/102=12.16 N/mm 2② 地震作用下应力标准值按下式分别在两个单片玻璃上计算式中：C Ek —地震作用下的应力标准值，（N/mm 2）;n ――取风荷载作用下应力计算时的值 n 1 • 4 1 •q Ek1 •a /t(T Ek =6 • n • 4 1• q Ek •a /t 2=6X .9713 x .125 x .051 x 10-3x 18002/1022=1.2 N/mm2(T Ek2 = 6 • n 2 •® 1 •q Ek2 •a/t 2-3 2 2 =6x.9773x.125x.051 x10-3x18002/10 22= 1.21 N/mm2③玻璃的应力组合设计值按下式分别在两个单片玻璃上计算(T =»w • Y w • (T wk+ 书 e • Y e • (T EkH T 1 =® w • Y w • T wk1 e • Y e • T Ek1=1.0x1.4x13.31 +0.5x1.3x1.222=19.41N/mm2<f a=84N/mm2T 2=® w • Y w * T wk2 + e • Y e° T Ek2=1.0x1.4x12.16+0.5x1.3x1.2122=17.81N/mm2<f a=84N/mm2 所以玻璃强度满足要求。
玻璃肋幕墙结构计算第一章、荷载计算一、计算说明本章我们计算的是裙楼全玻幕墙部分。
该处幕墙的最大标高为8.4 m。
计算标高为8.4 m。
二、玻璃幕墙的自重荷载计算1、玻璃幕墙自重荷载标准值计算G AK：玻璃面板自重面荷载标准值玻璃面板采用TP8+12A+TP8 mm厚的中空钢化玻璃G AK=（8+8）×10-3×25.6=0.41 KN/m2G GK：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载标准值G GK=0.55 KN/m22、玻璃幕墙自重荷载设计值计算r G：永久荷载分项系数，取r G=1.2按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.2条G G：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载设计值G G=r G·G GK=1.2×0.55=0.66 KN/m2三、玻璃幕墙承受的水平风荷载计算1、水平风荷载标准值计算βgz：阵风系数，取βgz=2.164按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.5.1μS：风荷载体型系数，取μS=-1.2或+1.0按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第7.3.3条该体型系数分别为一个垂直于幕墙方向向外的荷载值和一个垂直于幕墙方向相里的荷载值，计算时，我们选择最不利的一种荷载进行组合，所以我们在计算时，选-1.2作为我们的计算风荷载体型系数。
μZ：风压高度变化系数，取μZ=0.74按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.2.1W0：作用在幕墙上的风荷载基本值 0.45 KN/m2按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附表D.4（按50年一遇）W K：作用在幕墙上的风荷载标准值W K=βgz·μS·μZ·W0=2.164×（-1.2）×0.74×0.45=-0.865 KN/m2（表示负风压），故取W K=-1.0 KN/m2。
浅谈欧洲标准对于玻璃肋侧向扭转稳定的计算方法作者：郭靖泽，陈曦摘要：几乎对于所有的全玻幕墙的玻璃肋，我们都需要考虑侧向扭转稳定问题。
侧向扭转稳定的失效模型会因边界条件的不同而不同（例如侧向的支撑，上下转接件的形式等等），因此为不同条件下的玻璃肋选择合适的计算方法就显得尤为重要。
但是在国标中对于玻璃肋结构稳定性的问题却鲜有提及，通常我们在计算的时候会参照澳大利亚标准AS 1288-2006，但是AS 1288-2006中得出的计算结构又偏于保守并且适用范围有限，因此本文给出了基于欧洲标准EN 1993的玻璃肋计算方法。
关键词：全玻幕墙；玻璃肋；侧向扭转稳定1.玻璃肋侧向扭转稳定的介绍为了增加玻璃幕墙的美观性，在全玻幕墙中，玻璃肋通常用来抵抗风荷载。
这样玻璃肋就需要承担普通幕墙的铝框或者钢框的作用，承担由于风荷载引起的弯矩。
同铝框或者钢框相比，玻璃类的宽度比较小，截面模量比较小尤其是弱轴方向。
同时，弯矩会在玻璃肋平面内引起非常大的压应力。
因此，我们一般需要将玻璃肋看做长细比很大的受弯构件来计算其出平面的稳定问题。
梁的出平面稳定问题通常被称作侧向扭转稳定(Lateral torsion buckling)。
在本文中会给出采用欧洲的主流有限元计算软件Dlubal RFEM来计算各种模型下的玻璃肋问题的方法。
在此，先举个均布荷载作用下的玻璃肋失效形式，如下图1所示图 1：几种常见的侧向扭转稳定的失效模型其中图1 (a) 是玻璃肋仅在上下有约束的情况下的失稳模型。
图1 (b) 是在增加了两点侧向的点支撑后玻璃肋的失稳模型。
图1 (c) 是在侧向增加了沿长度方向的通长侧向支撑后玻璃肋的失稳模型，此种模型在工程实际中经常应用，玻璃肋与前部玻璃之间用结构胶粘接后，一般情况下结构胶就能够提供类似于通长侧向支撑的条件。
由上可以看出增加的侧向约束对于玻璃肋的稳定起到了至关重要的作用。
通常情况下，图1 (b) 或(c) 中得玻璃肋能够承受的极限稳定荷载会是图1 (a) 中的3-5倍。
