理解玻璃幕墙规范JGJ102-2003

规范修订的主要内容： （1）规范的适用范围。JGJ102-2003规范规定规范适用于非抗震设计和抗震设防烈度为6、7、8 度抗震设防地区的民用建筑玻璃幕墙的设计、制作、安装施工、验收及维修保养。 规范适用范围未包含工业建筑玻璃幕墙，主要考虑到工业建筑范围很广，往往有不同于民用建筑的特殊要求，如可能存在腐蚀、辐射、高温、高湿、振动、爆炸等特殊条件，本规范难以全部涵盖。当然，一般用途的工业建筑，其玻璃幕墙的设计、制作等可参照本规范的有关规定；有特别要求的，应专门研究处理，采取相应的措施。 设防烈度为9度的建筑物，尚无采用玻璃幕墙的可靠经验，并且9度时地震作用很大，主体结构的变形很大，甚至破坏可能比较严重，而目前玻璃幕墙的设计、制作、安装水平难以保证幕墙在9度抗震设防时达到规范第1.0.3条的要求，因此规范未将9度设防地区列入适用范围。对因特殊需要，不得不在9度抗震设防区使用的玻璃幕墙工程，应专门采取更有效的抗震措施。 JGJ102-2003规范取消了玻璃幕墙适用高度的限制，同时增加了玻璃幕墙高度大于200m或体型、 风荷载环境复 杂时，宜进行风洞试验确定风荷载； 原规范JGJ102--96的房屋高度适用范围是不超过150m，本次修订取消了规范的适用范围，主要原因是： A． 编制规范96版本时，超过150m的玻璃幕墙工程不多，经验还比较少；1996--2002年间，国内 超过150m的玻璃幕墙工程迅速增加，积累了丰富的工程经验，为本规范扩展其应用范围提供了技术依据和工程经验。另外，本规范扩大应用范围也跟主体结构适用的最大高度调整有关，行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3---2002中增加了B级高度高层建筑的有关规定，使房屋最大适用高度有较大提高，非抗震设计时最高已达300m。 B． 玻璃幕墙自身质量较轻，按目前的地震作用计算方法，其地震作用效应非常有限，且地震作用 的大小与幕墙高度无直接关系。经验表明，玻璃幕墙的设计主要取决于风荷载作用，对于体形复杂的幕墙工程或房屋高度较高（比如超过200m）的幕墙工程应确保风荷载作用下的可靠性。规范第5.3.4条已有相关的规定和要求。 C． 在保证重力、风荷载、地震作用计算合理，并且幕墙构件的承载力和变形能符合规范有关要求 的前提下，高度是否超过150m并不是主要的控制因素。 D． 国外相关标准一般也没有最大适用高度的限制。 （2）根据新的《建筑结构荷载规范》和《建筑抗震设计规范》，修订了玻璃幕墙风荷载计算、地震 作用计算、作用效应组合等内容； （3）取消了有关温度作用效应的计算的内容； A．幕墙玻璃热炸裂是由于玻璃不同部位的温度不均匀，玻璃暴露在阳光直射的部份吸收红外线和可 见光转化为热量，温度升高，这一部分玻璃受热膨胀(升长)，而处于镶嵌槽或阴影下的那―-部分玻璃因受不到阳光的辐射，不能同步膨胀(升长)，内部热应力形成，受热多的区域对受热少的区域产生张应力，这种张应力超过玻璃的抗拉强度就会导致玻璃破裂。在玻璃边缘存在微小裂纹情况下更易引发热炸裂。JGJ96-102式5.4.4给出了了验算玻璃中部与边缘温差应力σt2的计算公式： σt2=0.74Eαμ1μ2μ3μ4(Tc-Ts)，但规范修订时取消了该公式（该公式引自JASS14-85，JASS14=96已取消该公式），这并不是不再要求考虑热裂应力，而是由于该公式本身不够成熟，按该公式计算的结果不能真实反映热裂应力的本质，会导致对热裂应力的误解，必须对热裂应力的发生和发展进行深入的研究，待成熟后再列出计算公式，在没有计算公式的情况下，要采取必要的构造措施来防止热炸裂。 B．玻璃在温度变化影响下会热胀冷缩，玻璃的线胀系数为1×10-5，一块边长1500mm的玻璃，当温度升高800c时会伸长1 .2mm。如果在安装玻璃时，玻璃与镶嵌槽底紧密接触，一旦伸长就会产生挤压应力，这种应力很大，σt=αEΔT 。当ΔT=800C时，σt=1×10-5×0.72×105×80=57.6N／mm2，大于浮法玻璃强度标准值，因此在设计玻璃幕墙节点时，应使玻璃边缘与镶嵌槽底板间留有配合间隙，防止玻璃产生挤压应力。JGJ102-96式5.4.3给出在年温度变化影响下，玻璃边缘与边框之间发生挤压时，在玻璃中产生的挤压温度应力σt1的计算公式： σt1=E[αΔt―(2c-de)/b]。在规范修订时已将此公式删除（该公式引自JASS14-85，JASS14=96已删除该公式），主要是该公式对挤压温度应力的描述不符合温度挤压应力的规律，即温度挤压应力不会随αΔt―(2c-de)/b变化，但并不是说规范否定了温度挤压应力，而是要求在构造上采取措施，务必使玻璃不产生挤压应力。 （4）玻璃面板应力和挠度计算中，考虑了几何非线性的影响，对按弹性小变形理论的计算结果进行 了修正； （5）增加了中空玻璃和夹层玻璃面板的计算方法和有关规定； （6）增加了单元式幕墙设计、加工制作、安装施工的有关规定； （7）增加了点支承玻璃幕墙设计、制作、安装等规定； （8）根据荷载和作用效应组合情况，对正常使用状态下的玻璃幕墙构件的变形验算和变形控制条件 进行了修改、调整，更符合工程实际要求； （9）修改、增加了玻璃幕墙设计、安装、使用等环节的有关安全规定；