點式玻璃幕墻鋼爪結構設計

第一節　鋼爪型式
　　1.鋼爪型式：
　　有X型鋼爪、H型鋼爪、空間可調鋼爪、異型可調鋼爪，鋼板型鋼爪。
　　按鋼爪臂分有：梅花型、橢圓型、圓型、V字型。
　　選用型式：根據具體工程選用鋼爪型式，即根據主結構、玻璃分片的大小、荷載的大小，另外，還要根據美觀、經濟、實用為原則選用。
　　梅花型X鋼爪
橢園型X型鋼爪
　　V型X鋼爪
第二節　鋼爪的荷載計算。
　　一、鋼爪的荷載計算
　　1.作用在玻璃上的各種荷載轉換到鋼爪的情況如下：
　　a.玻璃的自重轉換為鋼爪的y軸方向集中力。
　　b.作用在玻璃上的風荷載可轉換為鋼爪的x軸方向集中力。
　　 c.幕墻玻璃平面外地震作用轉換為鋼爪的x軸方向集中力。
　　d.接駁件的自重可轉換為鋼爪的y軸方向集中力，一般取0.02～0.03KN。
　　e.鋼爪臂的自重可轉換為鋼爪y軸方向集中力。
　　 f.作用在玻璃的各種荷載(KN/m2)轉換為鋼爪的集中力計算公式為：
　　P=q×A/n (式2.4.1)
　　P—作用在鋼爪單臂上的各種集中荷載，即有上面所講a.b.c.d四種情況。
　　q—作用在玻璃上的各種面荷載和接駁件自重(KN/m2)即有上面所講的a.b.c.d四種情況。
　　n—塊玻璃上所用接駁件的系數。
　 A—玻璃面積
　　注：當點式玻璃幕墻用于采光頂或雨逢時，雪荷載(不上人荷載)轉換為鋼爪的y方向集中力。同時，a、b、c、d的力的方向有所改變。
　　2.活荷載組合，應根據力的同方向組合。組合的分項系數分二種情況：
　　a.鋼爪承載力計算。
　　重力荷載ΥG:1.2
　　風荷載　Υω：1.4
　　地震作用：ΥE：1.3
　　b.鋼爪撓度計算。
　　重力荷載ΥG：1.0
　　風荷載　Υω：1.0
　　地震作用ΥE：1.0
　　c.當風荷載和幕墻平面外水平地震作用效應參加組合時，第一個可變荷載或作用效應的組合系數可按1.0采用，第二個可變荷載作用效應的組合系數可按0.6采用，而風荷載和地震作用組合后卻成為鋼爪的水平集中力、重力作用而成為鋼爪的垂直集中，重力作用不組合，因力的方向不同。
　　風荷載和地震作用效應組合時計算公式如下：
　　S=ψωΥωSω＋ψEΥESE　　　(式2.4.2)
　　S－風荷載和地震作用組合后的設計值 。
　　SE，Sω－分別是風荷載、地震作用的設計值。
　　Υω，ΥE－分別是風荷載、地震作用的分項系數。
　　ψE，ψω－分別是風荷載、地震作用的組合系數。取決于各效應分別作為第一、第二可變荷載的作用的效應。
　　f.鋼爪的斷面確定按最不利組合進行設計。
第三節 鋼爪臂的計算
　　鋼爪的主要受力是鋼爪臂，如果臂根部的承載力和撓度達到設計要求，其余部份也都能達到。
　　一、鋼爪的計算簡圖分為X型鋼爪和H型鋼爪兩種情況。
　　H型鋼爪要計算兩段爪臂，即AD段和AB段
　　二、鋼爪臂斷面計算
　　1.鋼爪臂的內力計算。
　　RB—爪臂根部反力
　　MB—爪臂根部最大彎矩
　　FA—撓度
　　2.斷面確定　　
　　Mx,My—對x軸和y軸構件段范圍內的最大彎矩。
　 　N－mm
　　ωnx，ωny—對x軸y軸的凈截面抵抗矩
　　Υx，Υy—截面塑性發展系數，取1.2
　　σ—在最大彎矩作用下產生的應力。(N/mm2)
　 [σ]—在彎矩作用下產生的最大應力即〖σ]=192N/mm2對于圓柱：　　
　　3.撓度計算
　　f/L≤1/300 同時滿足f≤3mm
　　f—鋼爪臂產生撓度。
　　l—鋼爪臂的長度，取值應按玻璃設計要求確定。　　　

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