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國家級地方相關標準

建筑玻璃應用技術規程

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中華人民共和國行業標準
建筑玻璃應用技術規程
Technical specification for application of architectural glass
JGJ ll3—2009
批準部門:中華人民共和國住房和城鄉建設部
施行日期:2009年12月1日
中華人民共和國住房和城鄉建設部
公 告
第347號
關于發布行業標準
《建筑玻璃應用技術規程》的公告
現批準《建筑玻璃應用技術規程》為行業標準,編號為JGJ 113—2009,自2009年12月1日起實施。其中,第8.2. 2、9.1.
2條為強制性條文,必須嚴格執行。原《建筑玻璃應用技術規程》JGJ ll3—2003同時廢止。
本規程由我部標準定額研究所組織中國建筑工業出版社出版發行。
中華人民共和國住房和城鄉建設部
2009年7月9日
前 言
根據原建設部《關于印發<2006年工程建設標準規范制訂、修訂計劃(第一批)>的通知》 (建標[2006]77號)的要求,規程編制
組經廣泛調查研究,認真總結實踐經驗,參考有關國際標準和國外先進標準,并在廣泛征求意見基礎上,修訂了本規程。
本規程主要技術內容:1.總則;2,術語;3.基本規定;4.材料;5.建筑玻璃抗風壓設計;6.建筑玻璃防熱炸裂設計與
措施;7.建筑玻璃防人體沖擊規定;8.百葉窗玻璃和屋面玻璃設計;9.地板玻璃設計;10.水下用玻璃設計;11.安裝。
本規程修訂主要技術內容是:1.增加了基本規定和地板玻璃設計;2.刪除了室內空心玻璃磚隔斷一章;3.修訂了術語、材
料、建筑玻璃抗風壓設計、建筑玻璃防人體沖擊規定、百葉窗玻璃和屋面玻璃設計及安裝。
本規程中以黑體字標志的條文為強制性條文,必須嚴格執行。
本規程由住房和城鄉建設部負責管理和對強制性條文的解釋,由中國建筑材料科學研究總院負責具體技術內容的解釋。執行
過程中如有意見或建議,請寄送中國建筑材料科學研究總院(地址:北京市朝陽區管莊東里一號;郵政編碼:100024)。
本規程主編單位:中國建筑材料科學研究總院
本規程參編單位:北京市建筑設計研究院
上海耀華皮爾金頓玻璃股份有限公司
珠海市晶藝特種玻璃工程公司
北京金易格幕墻裝飾工程公司
北京江河幕墻股份有限公司
中國南玻集團
中國建筑科學研究院
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東莞市堅朗五金制品有限公司
鄭州中原應用技術研究開發有限公司
杭州之江有機硅化工有限公司
廣州市白云化工實業有限公司
渤海鋁幕墻裝飾工程有限公司
北京新立基真空玻璃技術有限公司
秦皇島耀華玻璃股份有限公司
創奇公司北京代表處
格蘭特工程玻璃(中山)有限公司
陽光壹佰置業集團有限公司
本規程主要起草人員:劉忠偉 馬眷榮 徐 游 孫大海 王德勤 班廣生 黃張智 許武毅 姜 仁 厲 敏 張德恒 劉 明 曾 容 葛
硯剛 田延中 蔣 毅 曹 陽 劉 軍 周永文 羅鐵生 王敬敏
本規程主要審查人員:顧泰昌 黃小坤 黃 圻 宋協昌 張佰恒 王洪濤 石民祥 鄭金峰 李少甫 施伯年 崔慶輝 莫英光 楊紅波
臧曙光
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1 總 則
1. 0.1 為使建筑玻璃在建筑工程中的應用做到安全可靠、經濟合理、實用和美觀,制定本規程。
1. 0.2 本規程適用于建筑玻璃的設計及安裝。
1. 0.3 建筑玻璃的應用,除應符合本規程的規定外,尚應符合國家現行有關標準的規定。
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2 術 語
2. 0.1 建筑玻璃 architectural glass
應用于建筑物上玻璃的統稱。
2.0.2 玻璃中部強度 strength on center area of glass
荷載垂直玻璃板面,玻璃中部的斷裂強度。
2.0.3 玻璃邊緣強度 strength on border area of glass
荷載垂直玻璃板面,玻璃邊緣的斷裂強度。
2.0.4 玻璃端面強度 strength on edge of glass
荷載垂直玻璃斷面,玻璃端面的抗拉強度。
2.0.5 單片玻璃 single glass
平板玻璃、鍍膜玻璃、著色玻璃、半鋼化玻璃和鋼化玻璃等的統稱。
2.0.6 有框玻璃 framed glazing
被具有足夠剛度的支承部件連續地包住所有邊的玻璃。
2.0.7 屋面玻璃 roof glass
安裝在建筑物屋頂,并且與水平面夾角小于75°的玻璃。
2.0.8 地板玻璃 f1oor and stairway glazing
作為地面使用的玻璃,包括玻璃地板、玻璃通道和玻璃樓梯踏板用玻璃。
2.0. 9 前部余隙 front clearance
玻璃外側表面與壓條或凹槽前端豎直面之間的距離。
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2.0.10 后部余隙 back clearance
玻璃內側表面與凹槽后端豎直面之間的距離。
2.0.1l 邊緣間隙 edge clearance
玻璃邊緣與凹槽底面之間的距離。
2.0.12 嵌入深度 edge cover
玻璃邊緣到可見線之間的距離。
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3 基本規定
3.1 荷載及其效應
3.1.1 作用在建筑玻璃上的風荷載、雪荷載和活荷載應按現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB 50009的有關規定計算。
3.1. 2 建筑玻璃承載能力極限狀態,應根據荷載效應的基本組合進行荷載(效應)組合,按下式進行設計:
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3.2 設計準則
3.2.1 建筑玻璃強度設計值應根據荷載方向、荷載類型、最大應力點位置、玻璃種類和玻璃厚度選擇。
3.2.2 用于建筑外圍護結構上的建筑玻璃應進行玻璃熱工性能計算。玻璃傳熱系數的計算方法可按本規程附錄A執行,玻璃
遮陽系數可按現行國家標準《建筑玻璃 可見光透射比、太陽光直接透射比、太陽能總透射比、紫外線透射比及有關窗玻璃參
數的測定》GB/T 2680執行。
3.2.3 設計使用中空玻璃時,宜進行玻璃結露點計算,計算方法可按本規程附錄B執行。
3.2.4 當考慮地震作用時,風荷載和地震作用應按荷載效應基本組合進行荷載(效應)組合,且建筑玻璃的最大許用跨度可
按照本規程第5. 2節的方法進行計算。
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4 材 料
4.1 玻 璃
4.1.1 建筑物可根據功能要求選用平板玻璃、中空玻璃、真空玻璃、鋼化玻璃、夾層玻璃、夾絲玻璃、著色玻璃、鍍膜玻
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璃、壓花玻璃等。
4.1.2 建筑玻璃外觀、質量和性能應符合下列國家現行標準的規定:
1 《平板玻璃》GBll614
2 《建筑用安全玻璃 第2部分:鋼化玻璃》GBl5763.2
3 《建筑用安全玻璃 第3部分:夾層玻璃》GBl5763.3
4 《建筑用安全玻璃 第4部分:均質鋼化玻璃》 GB 15763.4
5 《半鋼化玻璃》GB/T 17841
6 《中空玻璃》GB/T 11944
7 《鍍膜玻璃 第1部分:陽光控制鍍膜玻璃》GB/T 18915.1
8 《鍍膜玻璃 第2部分:低輻射鍍膜玻璃》GB/T 18915.2
9 《著色玻璃》GB/T 18701
10 《真空玻璃》JC/T1079
U 《夾絲玻璃》JC 433
12 《壓花玻璃》JC/T 511
4. 1.3 玻璃強度設計值可按下式計算:
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4.1.8 在短期荷載下,平板玻璃、半鋼化玻璃和鋼化玻璃強度設計值可按表4.1.8取值。
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4.1.10 夾層玻璃和中空玻璃強度設計值應按所采用玻璃的類型確定。
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4.2 玻璃安裝材料
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4.2.1 玻璃安裝材料應符合下列國家現行標準的規定:
1 《聚氨酯建筑密封膠》JC/T 482
2 《聚硫建筑密封膠》JC/T 483
3 《丙烯酸酯建筑密封膠》JC/T 484
4 《建筑窗用彈性密封膠》JC/T 485
5 《硅酮建筑密封膠》GB/T 14683
6 《塑料門窗用密封條》GB l2002
7 《建筑橡膠密封墊——預成型實心硫化的結構密封墊用材料規范》HG/T 3099
8 《建筑用硅酮結構密封膠》GB l6776
9 《幕墻玻璃接縫用密封膠》JC/T 882
10 《中空玻璃用彈性密封膠》JC/T 486
11 《中空玻璃用復合密封膠條》JC/T1022
12 《建筑物隔熱用硬質聚氯酯泡沫塑料》QB/T 3806
4.2.2 支承塊宜采用擠壓成形的未增塑PVC、增塑PVC或邵氏A硬度為80~90的氯丁橡膠等材料制成。
4.2.3 定位塊和彈性止動片宜采用有彈性的非吸附性材料制成。
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5 建筑玻璃抗風壓設計
5.1 風荷載計算
5.1.1 作用在建筑玻璃上的風荷載設計值應按下式計算:
5.1. 2 當風荷載標準值的計算結果小于1.OkPa時,應按1. OkPa取值。
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5.2 抗風壓設計
5.2.1 用于室外的建筑玻璃應進行抗風壓設計,并應同時滿足承載力極限狀態和正常使用極限狀態的要求。幕墻玻璃抗風
壓設計應按現行行業標準《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ 102執行。
5.2.2 除中空玻璃以外的建筑玻璃承載力極限狀態設計,可采用考慮幾何非線性的有限元法進行計算,且最大應力設計值
不應超過短期荷載作用下玻璃強度設計值。矩形建筑玻璃的最大許用跨度也可按下列方法計算:
1 最大許用跨度可按下式計算:
2 k1、k2、k3、k4的取值應符合下列規定:
1)對于四邊支承和兩對邊支承的單片矩形平板玻璃、單片矩形半鋼化玻璃、單片矩形鋼化玻璃和普通矩形夾層玻璃,其k1、
k2、k3、k4可按本規程附錄C取值。夾層玻璃的厚度應為去除膠片后玻璃凈厚度和。三邊支承可按兩對邊支撐取值。
2)對于夾絲玻璃和壓花玻璃,其k1、k2、k3、k4可按本規程附錄C中平板玻璃的k1、k2、k3、k4取值。按本規程式(5.2.2)計
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算玻璃最大許用跨度時,風荷載設計值應按本規程式(5.1.1)的計算值除以玻璃種類系數取值。
3)對于真空玻璃,其k1、k2、k3、k4可按本規程附錄C中普通夾層玻璃的k1、k2、k3、k4取值。
4)對于半鋼化夾層玻璃和鋼化夾層玻璃,其k1、k2、k3、k4可按本規程附錄C中普通夾層玻璃的k1、k2、k3、k4取值。按本規
程式(5.2.2)計算玻璃最大許用跨度時,風荷載設計值應按本規程式(5.1.1)的計算值除以玻璃種類系數取值。
5)當玻璃的長寬比超過5時,玻璃的k1、k2、k3、k4應按長寬比等于5進行取值。
6)當玻璃的長寬比不包含在本規程附錄C中時,可先分別計算玻璃相鄰兩長寬比條件下的最大許用跨度,再采用線性插值法計
算其最大許用跨度。
5.2.3 除中空玻璃以外的建筑玻璃正常使用極限狀態設計,可采用考慮幾何非線性的有限元法計算,且撓度最大值應小于
跨度a的1/60。四邊支承和兩對邊支承矩形玻璃正常使用極限狀態也可按下列規定設計:
1 四邊支承和兩對邊支承矩形玻璃單位厚度跨度限值應按下式計算:
5.2.5 中空玻璃的承載力極限狀態設計和正常使用極限狀態設計,可根據分配到每片玻璃上的風荷載,采用本規程第5.
2.2條和第5.2.3條的方法進行計算。
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6 建筑玻璃防熱炸裂設計與措施
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6.1 防熱炸裂設計
6.1.1 當平板玻璃、著色玻璃、鍍膜玻璃、壓花玻璃和夾絲玻璃明框安裝且位于向陽面時,應進行熱應力計算,且玻璃邊
部承受的最大應力值不應超過玻璃端面強度設計值。半鋼化玻璃和鋼化玻璃可不進行熱應力計算。
6.1.2 玻璃端面強度設計值可按本規程式(4.1.3)計算,也可按表6.1.2取值。
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6.2 防熱炸裂措施
6.2.1 玻璃安裝時,不得在玻璃周邊造成缺陷。對于易發生熱炸裂的玻璃,應對玻璃邊部進行精加工。
6.2.2 玻璃內側窗簾、百葉窗及其他遮蔽物與玻璃之間距離不應小于50mm。
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7 建筑玻璃防人體沖擊規定
7.1 一般規定
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7. 1.1 安全玻璃最大許用面積應符合表7.1.1—1的規定;有框平板玻璃、真空玻璃和夾絲玻璃的最大許用面積應符合表
7. l. 1—2的規定。
7.1.2 安全玻璃暴露邊不得存在鋒利的邊緣和尖銳的角部。
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7.2 玻璃的選擇
7.2.1 活動門玻璃、固定門玻璃和落地窗玻璃的選用應符合下列規定:
1 有框玻璃應使用符合本規程表7.1. l—l的規定的安全玻璃。
2 無框玻璃應使用公稱厚度不小于12mm的鋼化玻璃。
7.2.2 室內隔斷應使用安全玻璃,且最大使用面積應符合本規程表7.1.1—1的規定。
7.2.3 人群集中的公共場所和運動場所中裝配的室內隔斷玻璃應符合下列規定:
1 有框玻璃應使用符合本規程表7.Ll—1的規定、且公稱厚度不小于5mm的鋼化玻璃或公稱厚度不小于6.38mm的夾層玻璃。
2 無框玻璃應使用符合本規程表7.1.1—1的規定、且公稱厚度不小于lOmm的鋼化玻璃。
7.2.4 浴室用玻璃應符合下列規定:
1 淋浴隔斷、浴缸隔斷玻璃應使用符合本規程表7.1.1—l規定的安全玻璃。
2 浴室內無框玻璃應使用符合本規程表7.1.1—l的規定、且公稱厚度不小于5mm的鋼化玻璃。
7.2.5 室內欄板用玻璃應符合下列規定:
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1 不承受水平荷載的欄板玻璃應使用符合本規程表7.1. l—l的規定、且公稱厚度不小于5mm的鋼化玻璃,或公稱厚度不小于
6.38mm的夾層玻璃。
2 承受水平荷載的欄板玻璃應使用符合本規程表7.1.1—1的規定、且公稱厚度不小于12mm的鋼化玻璃或公稱厚度不小于
16.76mm鋼化夾層玻璃。當欄板玻璃最低點離一側樓地面高度在3m或3m以上、5m或5m以下時,應使用公稱厚度不小于16.
76mm鋼化夾層玻璃。當欄板玻璃最低點離一側樓地面高度大于5m時,不得使用承受水平荷載的欄板玻璃。
7.2.6 室外欄板玻璃除應符合本規程第7.2。5條規定外,尚應進行玻璃抗風壓設計。對有抗震設計要求的地區,尚應考慮
地震作用的組合效應。
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7.3 保護措施
7.3.1 安裝在易于受到人體或物體碰撞部位的建筑玻璃,應采取保護措施。
7.3.2 根據易發生碰撞的建筑玻璃所處的具體部位,可采取在視線高度設醒目標志或設置護欄等防碰撞措施。碰撞后可能
發生高處人體或玻璃墜落的,應采用可靠護欄。
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8 百葉窗玻璃和屋面玻璃設計
8.1 百葉窗玻璃
8.1.1 當風荷載標準值不大于1.0kPa時,百葉窗使用的平板玻璃最大許用跨度應符合表8.1. 1的規定。
8.1. 2 當風荷載標準值大于1.0kPa時,百葉窗玻璃最大許用跨度應按本規程第5章進行驗算。
8,1.3 安裝在易受人體沖擊位置時,百葉窗玻璃除應符合本規程第8.1.1條或第8.1.2條的規定外,還應符合本規程第7
章的規定。
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8.2 屋面玻璃
8.2.1 兩邊支承的屋面玻璃,應支撐在玻璃的長邊。
8.2.2 屋面玻璃必須使用安全玻璃。當屋面玻璃最高點離地面的高度大于3m時,必須使用夾層玻璃。用于屋面的夾層玻
璃,其膠片厚度不應小于0.76mm。
8. 2.3 當屋面玻璃使用鋼化玻璃時,鋼化玻璃應進行均質處理。
8.2.4 上人屋面玻璃應按地板玻璃進行設計。
8.2.5 不上人屋面的活荷載除應符合現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB 50009的規定外,尚應符合下列規定:
1 與水平面夾角小于30°的屋面玻璃,在玻璃板中心點直徑為150mm的區域內,應能承受垂直于玻璃為1.1kN的活荷載標準
值;
2 與水平面夾角大于或等于30°的屋面玻璃,在玻璃板中心直徑為150mm的區域內,應能承受垂直玻璃為0.5kN的活荷載標準
值。
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8.2.6 當屋面玻璃采用中空玻璃時,集中活荷載應只作用中空玻璃上片玻璃。
8.2.7 屋面玻璃的最大應力設計值應按彈性力學計算,且最大應力不得超過長期荷載作用下的強度設計值。
8.2.8 屋面玻璃的強度設計值可按本規程式(4.1. 3)計算,也可按本規程表4.1. 9取值。
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9 地板玻璃設計
9.1 一般規定
9.1.1 地板玻璃宜采用隱框支承或點支承。點支承地板玻璃連接件宜采用沉頭式或背栓式連接件。
9.1.2 地板玻璃必須采用夾層玻璃。點支承地板玻璃必須采用鋼化夾層玻璃。鋼化玻璃應進行均質處理。
9.1.3 樓梯踏板玻璃表面應作防滑處理。
9.1.4 地板玻璃的孔、板邊緣均應進行機械磨邊和倒棱,磨邊宜細磨,倒棱寬度不宜小于lmm。
9.1.5 地板夾層玻璃的單片厚度相差不宜大于3mm,且夾層膠片厚度不應小于0.76mm。
9.1. 6 框支承地板玻璃單片厚度不宜小于8mm,點支承地板玻璃單片厚度不宜小于10mm。
9.1.7 地板玻璃之間的接縫不應小于6mm,采用的密封膠位移能力應大于玻璃板縫位移量計算值。
9.1.8 地板玻璃及其連接應能夠適應主體結構的變形。
9.1. 9 地板玻璃承受的風荷載和活荷載應符合現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB 50009的規定。地板玻璃不應承受沖
擊荷載。
9.1.10 地板玻璃板面撓度最大值應小于其跨度的1/200。
9.1.11 地板玻璃最大應力不得超過長期荷載作用下的強度設計值,玻璃在長期荷載作用下的強度設計值可按本規程式(4.
1. 3)計算,也可按本規程表4.1. 9采用。
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9.2 框支承地板玻璃設計計算
9.2.1 框支承地板玻璃強度計算時,應取夾層玻璃的單片玻璃計算。
9.2.2 作用在夾層玻璃單片上的荷載可按下式計算:
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9.2.5 計算框支承地板夾層玻璃的最大撓度可按等效單片玻璃計算。計算框支承地板夾層玻璃的剛度時,應采用夾層玻璃
的等效厚度。
9.2.6 在垂直于玻璃平面的荷載作用下,框支承地板玻璃的單片玻璃的最大撓度,可用有限元方法計算,也可按下列公式
計算:
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9.3 四點支承地板玻璃設計計算
9.3.1 四點支承地板玻璃的單片玻璃最大應力可用有限元方法計算,也可按下式計算:
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9.3.2 夾層玻璃的撓度可按單片玻璃計算,但在計算玻璃剛度D時,應采用等效厚度te。
9.3.3 在垂直于玻璃平面的荷載作用下,單片玻璃跨中撓度可用有限元方法計算,也可按下列公式計算:
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10 水下用玻璃設計
10.1 水下用玻璃性能要求
10.1.1 水下用玻璃應選用夾層玻璃。
10.1.2 水下用玻璃的設計應滿足下式的要求:
10.1. 3 承受水壓時,水下用玻璃板的撓度最大值不得大于其跨度的l/200;安裝框架的撓度最大值不得超過其跨度的l/
500。
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10.2 水下用玻璃設計計算
10.2.1 水下用側面玻璃的設計計算應符合下列規定:
1 四邊支承矩形玻璃的最大彎曲應力設計值及最大撓度應按下列公式計算(圖10.2.1—1)。
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2 周邊連續支承圓形玻璃的最大彎曲應力設計值及最大撓度應按下列公式計算(圖10.2.2-2)。
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11 安 裝
11.1 裝配尺寸要求
11.1.1 單片玻璃、夾層玻璃和真空玻璃的最小裝配尺寸應符合表11.1.1—l的規定。中空玻璃的最小安裝尺寸應符合表
11.1. 1-2的規定(圖11.1.1)。
11.1.2 凹槽寬度應等于前部余隙、玻璃公稱厚度和后部余隙之和。
11. 1.3 凹槽的深度應等于邊緣間隙和嵌入深度之和。
11.1.4 幕墻玻璃的安裝尺寸應按現行行業標準《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ 102的規定執行。
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11.2 玻璃安裝材料的使用
11.2.1 玻璃安裝材料應與接觸材料相容,安裝材料的選用,應通過相容性試驗確定。
11.2.2 支承塊的尺寸應符合下列規定:
1 每塊最小長度不得小于50mm;
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2 寬度應等于玻璃的公稱厚度加上前部余隙和后部余隙;
3 厚度應等于邊緣間隙。
11.2.3 定位塊的尺寸應符合下列規定:
1 長度不應小于25mm;
2 寬度應等于玻璃的厚度加上前部余隙和后部余隙;
3 厚度應等于邊緣間隙。
11.2.4 支承塊與定位塊的位置應符合下列規定(圖11. 2.4):
1 采用固定安裝方式時,支承塊和定位塊的安裝位置應距離槽角為l/10~l/4邊長位置之間;
2 采用可開啟安裝方式時,支承塊和定位塊的安裝位置距槽角不應小于30mm。當安裝在窗框架上的鉸鏈位于槽角部30mm和距
槽角1/4邊長點之間時,支承塊和定位塊的安裝位置應與鉸鏈安裝的位置一致;
3 支承塊、定位塊不得堵塞泄水孔。
11.2.5 彈性止動片的尺寸應符合下列規定:
1 長度不應小于25mm;
2 高度應比凹槽深度小3mm;
3 厚度應等于前部余隙或后部余隙。
11.2.6 彈性止動片位置應符合下列規定:
1 彈性止動片應安裝在玻璃相對的兩側,彈性止動片之間的間距不應大于300mm;
2 彈性止動片安裝的位置不應與支承塊和定位塊的位置相同。
11.2.7 密封膠的應用應符合下列規定:
1 對于多孔表面的框材,框材表面應涂底漆。當密封膠用于塑料門窗安裝時,應確定其適用性和相容性;
2 用密封膠安裝時,應使用支承塊、定位塊、彈性止動片;
3 密封膠上表面不應低于槽口,并應做成斜面;下表面應低于槽口3mm。
11.2.8 膠條材料的應用應符合下列規定:
1 對于多孔表面的框材,框材表面應涂底漆。膠條材料用于塑料門窗時,應確定其適用性和相容性;
2 膠條材料用于玻璃兩側與槽口內壁之間時,應使用支承塊和定位塊。
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11. 3 玻璃抗側移的安裝要求
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11. 3.1 玻璃的四邊應留有間隙,框架允許水平變形量應大于因樓層變形引起的框架變形量。
11.3.2 框架允許水平變形量應按下式計算:
11. 3.3 玻璃安裝采用的密封膠的位移能力級別不應小于20HM。
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附錄A 玻璃傳熱系數計算方法
A. 0. 1 單片玻璃和夾層玻璃傳熱系數應按下列方法計算:
1 玻璃熱導應按下式計算:
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2 中空玻璃氣體間隙層熱導應按下式計算:
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A. 0.3 計算玻璃傳熱系數有關參數取值應符合下列規定:
1 玻璃導熱系數λ應按1W/(m?K)取值。
2 未鍍低輻射膜玻璃表面校正發射率應按0.837取值。
3 中空玻璃氣體間隙層兩玻璃內表面的溫度差△T可按15K取值。
4 中空玻璃和真空玻璃平均溫度(Tm)可按283K取值。
5 斯蒂芬—波爾茲曼常數'σ應按5.67×10-8W/(m2?K)取值。
6 室外表面換熱系數應按下式計算:
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附錄B 建筑玻璃結露點計算方法
B.0.1 室內結露溫度應按下列方法確定:
1 室內設計溫度條件下的飽和水蒸氣壓Ps可在表B. 0.1中查找。
2 室內設計溫度條件下的水蒸氣分壓P應按室內濕度與該溫度下飽和水蒸氣壓Ps的乘積取值。
3 室內結露溫度可按表B.0.1中飽和水蒸氣壓等于水蒸氣分壓P的溫度取值。
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B.0.3 可按下列方法進行玻璃結露判定:
1 當玻璃室內側表面溫度計算值大于室內結露溫度時,可判定為玻璃不會產生結露;
2 當玻璃室內側表面溫度計算值小于等于室內結露溫度時,可判定為玻璃會產生結露。
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附錄C 玻璃抗風壓設計計算參數
C. 0.1 單片矩形平板玻璃的k1、k2、k3和k4應按表C.0.1取值。
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C. 0.2 單片矩形鋼化玻璃的k1、k2、k3和k4應按表C 0.2采用。
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C. 0. 3 單片矩形半鋼化玻璃的k1、k2、k3和k4應按表C. 0.3采用。
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C. 0. 4 普通矩形夾層玻璃的k1、k2、k3和k4應按表C. 0. 4采用。
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附錄D 玻璃板中心溫度和邊框溫度的計算方法
d. 0.1 單片玻璃板中心溫度Tc應按下式計算:
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D.0.5 計算玻璃中部溫度Tc和邊框溫度Ts時,應選用所需的氣象參數和玻璃參數。
D.0.6 室外溫度,夏季時應取10年內最低溫度值,室內溫度ti應取室內設定的溫度值,可取冬季為20℃,夏季為25℃。
D.0.7 玻璃的光學性能應根據其產品說明確定。
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本規程用詞說明
1 為便于在執行本規程條文時區別對待,對要求嚴格程度不同的用詞說明如下:
1)表示很嚴格,非這樣做不可的:
正面詞采用“必須”,反面詞采用“嚴禁”;
2)表示嚴格,在正常情況下均應這樣做的:
正面詞采用“應”,反面詞采用“不應”或“不得”;
3)表示允許稍有選擇,在條件許可時首先應這樣做的:
正面詞采用“宜”,反面詞采用“不宜”;
表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的,采用“可”。
2 條文中指明應按其他有關標準執行的寫法為: “應符合……的規定”或“應按……執行”。
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引用標準名錄
1 《建筑結構荷載規范》GB 50009
2 《建筑玻璃 可見光透射比、太陽光直接透射比、太陽范總透射比、紫外線透射比及有關窗玻璃參數的測定》GB/T 2680
3 《平板玻璃》GB ll614
4 《中空玻璃》CB/T 11944
5 《塑料門窗用密封條》GB l2002
6 《硅酮建筑密封膠》GB/T 14683
7 《建筑用安全玻璃 第2部分:鋼化玻璃》GB l5763.2
8 《建筑用安全玻璃 第3部分:夾層玻璃》GB l5763.3
9 《建筑用安全玻璃 第4部分:均質鋼化玻璃》GB 15763.4
10 《建筑用硅酮結構密封膠》GB l6776
11 《半鋼化玻璃》GB/T 17841
12 《著色玻璃》GB/T 18701
13 《鍍膜玻璃 第l部分:陽光控制鍍膜玻璃》GB/T 18915.1
14 《鍍膜玻璃 第2部分:低輻射鍍膜玻璃》GB/T 18915.2
15 《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ 102
16 《夾絲玻璃》JC 433
17 《聚氨酯建筑密封膠》JC/T 482
18 《聚硫建筑密封膠》JC/T 483
19 《丙烯酸酯建筑密封膠》JC/T 484
20 《建筑窗用彈性密封膠》JC/T 485
21 《中空玻璃用彈性密封膠》JC/T 486
22 《壓花玻璃》JC/T 511
23 《幕墻玻璃接縫用密封膠》JC/T 882
24 《中空玻璃用復合密封膠條》JC/T 1022
25 《真空玻璃》JC/T 1079
26 《建筑橡膠密封墊——預成型實心硫化的結構密封墊用材料規范》HG/T 3099
27 《建筑物隔熱用硬質聚氯酯泡沫塑料》QB/T 3806
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中華人民共和國行業標準
建筑玻璃應用技術規程
JGJ 113—2009
條文說明
修訂說明
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《建筑玻璃應用技術規程》JGJ ll3—2009經住房和城鄉建設部2009年7月9日以第347公告批準發布。
本規程是在《建筑玻璃應用技術規程》JGJ 113—2003的基礎上修訂而成的,上一版的主編單位是中國建筑材料科學研究院,
參編單位是北京市建筑設計研究院、北京嘉寓裝飾工程有限公司、威盧克斯(中國)有限公司、廣東金剛玻璃科技股份有限公
司、上海耀華皮爾金頓玻璃股份有限公司和中國南??萍伎毓晒煞萦邢薰?,主要起草人員是劉忠偉、馬眷榮、徐游、葛硯
剛、田家玉、郭成林、文森叟、夏衛文、詹鍇、謝麗美、熊偉、許武毅。本次修訂的主要技術內容是:1.增加了基本規定和
地板玻璃設計;2.刪除了室內空心玻璃磚隔斷一章;3.修訂了術語、材料、建筑玻璃抗風壓設計、建筑玻璃防人體沖擊規
定、百葉窗玻璃和屋面玻璃設計及安裝。
本規程修訂過程中,編制組進行了國內外建筑玻璃應用情況的調查研究,總結了我國工程建設中應用建筑玻璃的實踐經驗,
同時參考了澳大利亞國家標準《建筑玻璃選擇與安裝》AS 1288。
為便于廣大設計、施工、科研、學校等單位有關人員在使用本規程時能正確理解和執行條文規定,《建筑玻璃應用技術規
程》編制組按章、節、條順序編制了本規程的條文說明,對條文規定的目的、依據以及執行中需要注意的有關事項進行說
明,還著重對強制性條文的強制性理由作了解釋。但是,本條文說明不具備與標準正文同等的法律效力,僅供使用者作為理
解和把握標準規定的參考。
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l 總 則
1.0.1 應用于建筑物上的一切玻璃統稱為建筑玻璃。為了使建筑玻璃設計、材料選用、性能要求和安裝等有章可循,使建
筑玻璃應用做到安全可靠、經濟合理和實用美觀,制定了本規程。
本規程主要參照英國、澳大利亞和日本等國家的相關標準,并在抗風壓方面做了大量實驗。編制組就建筑玻璃的應用對有關
建筑設計部門及施工單位進行了調研,查閱了大量相關國家及行業標準,在此基礎之上,制定適合我國國情的建筑玻璃應用
規程。
本次修訂是以原《建筑玻璃應用技術規程》JGJ 113—2003為基礎,考慮了現行有關國家標準和行業標準的有關規定,調研、
總結了我國近年來建筑玻璃應用科研成果和經驗而完成。
1.0.2 本條規定了本規程的適用范圍,本規程適用于建筑物內外部玻璃的設計及安裝。
1.0.3 由于建筑玻璃的應用要滿足抗風壓、防熱炸裂、活荷載及有關人體沖擊安全性等要求,因而對材料的性能、設計及
安裝都有嚴格的要求,除應執行本規范外,尚應符合現行國家和行業有關標準和規范的要求。
建筑玻璃裝配所用的大多數材料均有國家和行業標準,必須選用符合國家和行業標準的合格產品。
在建筑玻璃設計和安裝中,密切相關的規范還有下列國家和行業標準:《木結構設計規范》GB 50005、《鋼結構設計規范》
GB 50017、《混凝土結構設計規范》GB 50010、《建筑設計防火規范》GB 50016、 《高層民用建筑設計防火規范》GB
50045、《木結構工程施工質量驗收規范》GB 50206和《建筑裝飾裝修工程質量驗收規范》GB 50210等。
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2 術 語
2.0.1 建筑玻璃
建筑玻璃一般分為用于建筑外圍護結構玻璃和內部玻璃,例如玻璃幕墻、玻璃屋面、玻璃門窗、玻璃雨篷、玻璃欄板、玻璃
樓梯、玻璃地板、游泳館水下觀察窗等。建筑物采用的玻璃通常有平板玻璃以及由平板玻璃作為原片制作的深加工玻璃,如
鋼化玻璃、半鋼化玻璃、夾層玻璃、鍍膜玻璃和中空玻璃等。
2.0.2玻璃中部強度
荷載垂直玻璃板面,玻璃中部的斷裂強度。例如在風荷載等均布荷載作用下,四邊支撐矩形玻璃板最大彎曲應力位于中部,
玻璃所表現出的強度稱為中部強度,是玻璃強度最大的位置。
2.0.3 玻璃邊緣強度
荷載垂直玻璃板面,玻璃邊緣的斷裂強度。例如在風荷載等均布荷載作用下,三邊支撐或兩對邊支撐矩形玻璃板自由邊位
置,或單邊支撐矩形玻璃支撐邊位置,玻璃所表現出的強度稱為邊緣強度。
2.0.4 玻璃端面強度
端面指玻璃切割后的橫斷面,荷載垂直玻璃端面,玻璃端面的抗拉強度。例如在風荷載等均布荷載作用下,全玻璃幕墻的玻
璃肋兩邊位置;溫差應力作用下,玻璃板邊部位置,玻璃所表現出的強度稱為端面強度。
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3 基本規定
3.1 荷載及其效應
3.1. 1、3.1.2 當建筑玻璃用于建筑物立面時,作用玻璃上的荷載主要是風荷載。地板玻璃和屋面玻璃除風荷載外,還可
能有永久荷載、雪荷載和活荷載,這些荷載應按現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB 50009的有關規定計算,其組合需按
基本組合進行。玻璃抗力設計值R,需要按不同玻璃種類、荷載類型和荷載作用部位進行選擇。
3.1.3 計算撓度時,荷載按標準組合。不同使用條件下,玻璃板撓度限值是不一樣的,在風荷載作用下,玻璃板撓度限值
一般取玻璃板跨度的1\60,但水下玻璃和地板玻璃除外。
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3.2 設計準則
3.2.1 根據荷載方向和最大應力位置將玻璃強度分為中部強度、邊緣強度和端面強度。這三種強度數值不同,因此應用時
應注意正確選用。同時玻璃在長期荷載和短期荷載作用下強度值也不同,玻璃種類和厚度都影響玻璃強度值,使用時應注意
區分。
3.2.2 用于建筑外圍護結構上的玻璃與建筑節能性能密切相關,因此建筑玻璃熱工性能非常重要,國家和行業相關節能設
計標準和規范對玻璃熱工性能都提出了規范和要求。玻璃是透明材料,其熱工性能用傳熱系數和遮陽系數表征,為此規定用
于建筑外圍護結構玻璃應進行玻璃傳熱系數和遮陽系數的計算。
3.2.3 如果使用單片玻璃,冬季一般都會發生結露,因此不必進行玻璃結露計算,設計使用中空玻璃,對計算玻璃結露才
有意義,設計使用正確可以實現不結露。
3. 2. 4 地震作用等短期均布荷載作用與風荷載相近,可以按照風荷載進行設計計算。
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4 材 料
4.1 玻 璃
4.1. 1 為便于設計人員的選用,本條列出了市場上現有的大多數建筑玻璃品種。其中鍍膜玻璃包括陽光控制鍍膜玻璃和低
輻射玻璃,陽光控制鍍膜玻璃能將60%左右的太陽熱能擋住,可見光透過率一般在20%~60%范圍內,遮陽系數一般為0.23
~0.56。低輻射玻璃有在線和離線兩種生產方式,輻射率一般在0.1~0.25。
4.1.2 常用建筑玻璃大都有相應的國家或行業標準,其質量和性能需符合現行相關標準的規定。
4.1.3 玻璃強度與玻璃種類、玻璃厚度、受荷載部位、荷載類型等因素有關,本條文采用相應的調整系數計算。
4.1.4 玻璃強度與玻璃種類有關,目前世界各國均采用玻璃種類調整系數的處理方式,本條采用的調整系數與原《建筑玻
璃應用技術規程》JGJ ll3—2003相同。
4.1.5 玻璃是脆性材料,在其表面存在大量微裂紋,玻璃強度與微裂紋尺寸、形狀和密度有關,通常玻璃邊部裂紋尺寸
大、密度大,所以玻璃邊緣強度低。在澳大利亞國家標準《建筑玻璃選擇與安裝》ASl288中規定,玻璃邊緣強度取中部強度
的80%,在《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ 102中取玻璃端面強度為中部的70%,本條參考這兩項規定取值。
4.1.6 作用在玻璃上的荷載分短期荷載和長期荷載,風荷載和地震作用為短期荷載,而重力荷載和水荷載等為長期荷載。
短期荷載對玻璃強度沒有影響,而長期荷載將使玻璃強度下降,原因是長期荷載將加速玻璃表面微裂紋擴展,因而其強度下
降。鋼化玻璃表面存在壓應力層,將起到抑制表面微裂紋擴張的作用,因此在長期荷載作用下,平板玻璃和鋼化玻璃、半鋼
化玻璃強度下降值是不同的。通常鋼化玻璃和半鋼化玻璃在長期荷載作用下,其強度下降到原值的50%左右,而平板玻璃將
下降至原值的30%左右,本條參考澳大利亞國家標準《建筑玻璃選擇與安裝》ASl288制定。
4.1. 7 實驗結果表明,玻璃越厚,其強度越低,本條參考《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ l02制定。
4.1.8 在短期荷載和地震作用下,常用玻璃的強度設計值(本規程表4.1. 8)是按公式(4.1.3)計算得來的,便于使用。
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4.1.9 在長期荷載作用下,常用玻璃的強度設計值(本規程表4.1.9)是按公式(4.1.3)計算得來的,便于使用。
4.1.10 構成夾層玻璃和中空玻璃的玻璃板通常稱其為原片,夾層玻璃和中空玻璃的強度設計值按構成其原片玻璃強度設計
值取值。
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4.2 玻璃安裝材料
4.2.1 常用玻璃安裝材料大都有相應的國家或行業標準,故應按國家現行標準的規定執行。
4.2.3、4.2.4 支承塊起支承玻璃的作用;定位塊用于玻璃邊緣,避免玻璃周邊與框直接接觸,并使玻璃在門窗框中正確
定位;彈性止動片通常與不凝固混合物或硫化型混合物一同使用,防止其受載時移動。所以,支承塊、定位塊和彈性止動片
的性能對玻璃的安裝和密封材料的耐久性有一定的影響,故對其性能應有要求。
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5 建筑玻璃抗風壓設計
5.1 風荷載計算
5.1. 1 風荷載的分項系數按《建筑結構荷載規范》GB 50009 執行。
5.1.2 關于建筑玻璃最小風荷載標準值各國取值不同,澳大利亞國家標準《建筑玻璃選擇與安裝》AS 1288規定為0.
5kPa;英國標準《建筑玻璃裝配》BS 6262中規定為0.6kPa;日本標準《建筑玻璃工程應用》JASS l7中規定為1. 0kPa???/span>
慮我國具體實情,確定最小風荷載標準值取1. 0kPa。它表明,當建筑玻璃受到小于1. 0kPa的風荷載標準值作用時,為了安
全起見,應按1.0kPa進行設計。
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5.2 抗風壓設計
5.2.1 目前國外建筑玻璃抗風壓設計多采用一種半經驗公式,如澳大利亞標準和日本標準中均有相應公式,現將它們敘述
如下:
日本公式:
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上述風壓公式都滿足Wk?A=f(t)的形式,其中f(t)是玻璃厚度t的函數,確定風壓公式的關鍵在于f(t)的函數形式及其參數
系數。
在制訂《建筑玻璃應用技術規程》JGJ 113—1997版時,編制組做了大量抗風壓實驗驗證,通過分析比較,確定采用澳大利亞
的風壓公式。在修訂《建筑玻璃應用技術規程》JGJ 113—2003版時繼續使用。
在公式(3)和(4)中,對于任何長寬比的矩形玻璃,都采用同一面積,這里存在著誤差,因為同等面積條件下,不同長寬比的
矩形玻璃,其承載力是不同的。對于平板玻璃、半鋼化玻璃和鋼化玻璃,僅采用抗風壓調整系數處理也存在著誤差,因為這
三種玻璃沿玻璃斷面的內應力分布是不同的,因此其承載力也不同。由于玻璃在風荷載作用下的力學性能研究試驗量巨大,
耗時長,因此各國在當時基本上都是采用類似的計算方法,基本能滿足設計要求。
澳大利亞國家標準《建筑玻璃選擇與安裝》AS 1288—2006版中采用了新的方法,考慮了矩形玻璃長寬比的影響,將原來計算
玻璃板面積,改為計算不同長寬比條件下的最大跨度??紤]了不同種類玻璃的各自特性,對平板玻璃、半鋼化玻璃和鋼化玻
璃分別采用不同的計算參數。中空玻璃由原來兩片玻璃同時考慮,改為按荷載分配系數各自獨立計算。同時增加了玻璃板撓
度限值計算方法,其精確度比1989版的更高、更合理、更全面,因此,本標準在本次修訂中參考采用。
5.2.2 建筑玻璃在風荷載作用下的邊形非常大,已遠遠超出彈性力學范圍,應考慮幾何非線性。風荷載是短期荷載,所以
玻璃強度值應按短期荷載強度值采用。工程上采用非矩形玻璃的情況很多,如菱形、梯形、三角形,不規則多邊形等等,對
于任何形狀建筑玻璃都可采用考慮幾何非線性的有限元法進行計算。
矩形建筑玻璃是工程上用量最大的,由于形狀規則,除可采用有限元方法外,也可采用本規程給出的設計計算方法。對于任
意尺寸的矩形玻璃,其邊長分別為b和a,其長寬比為b/a,根據選擇的品種,如平板、半鋼化、鋼化或夾層玻璃,試選其厚
度,采用附錄C中相應的k1、k2、k3、k4參數,可計算出最大許用跨度L,如果所設計玻璃的跨度小于最大許用跨度L,則計算
通過,滿足玻璃承載力極限設計條件。如果所設計玻璃的跨度大于最大許用跨度L,則需增加玻璃厚度,直至所設計玻璃的跨
度小于最大許用跨度L。
由于夾層玻璃厚度按玻璃凈厚度計算,中間層膠片不計算在內,真空玻璃在構造和傳力方面與夾層玻璃相似,因此真空玻璃
的k1、k2、k3、k4參數可采用普通夾層玻璃的k1、k2、k3、k4取值。
三邊支撐比兩對邊支撐有利,因此對于三邊支撐的情況可采用兩對邊支撐的情況設計和取值。
由于夾絲玻璃、壓花玻璃和平板玻璃同屬退火玻璃,其沿玻璃厚度斷面方向內應力相似,k1、k2、k3、k4參數相同,可采用
風荷載設計值除以抗風壓調整系數的方法,但風荷載設計值增加了。
同樣道理,計算半鋼化夾層玻璃和鋼化夾層玻璃最大許用跨度時,可按附錄C中普通夾層玻璃采用相應系數,風荷載設計值應
除以抗風壓調整系數,風荷載設計值降低了。
5.2.3 對于建筑玻璃正常使用極限狀態的設計,目前世界各國大多采用最大撓度限值為跨度的l/60,本規程也采用這一限
值。對于任何形狀的建筑玻璃,都可采用考慮幾何非線性的有限元法計算。
矩形建筑玻璃是工程上用量最大的,由于形狀規則,除可采用有限元方法外,也可采用本規程給出的設計計算方法。玻璃正
常使用極限狀態設計時的撓度限值與玻璃種類無關,單位厚度玻璃的撓度限值與厚度無關,因此k1、k2、k3、k4參數對于所
有矩形玻璃都是一樣的。
例如,風荷載標準值:ωk=1.2kPa,風荷載設計值:ω=1. 68kPa,玻璃尺寸:b=1800mm,a=1200mm,b/a=1. 5,四邊支
撐,選擇鋼化玻璃。選擇4mm厚度的鋼化玻璃進行試算。
在附錄C表C 0.2中4mm玻璃厚度一欄查得:k1=3108.6,k2=0.475424,k3=-0.6423,k4=-30.78。按照本規程式(5.
2.2)計算得:L=1867mm。由于a小于L,因此4mm厚鋼化玻璃滿足承載力極限狀態設計要求。
根據b/a=1.5,在附錄C表C0.5中查得:k5=350.14,k6=-0.15,k7=-0.4503,k4=1.29。按照本規程式(5.2.3)
計算得[L/t]=258,由于a/t=300,大于[L/t],因此4mm厚鋼化玻璃不滿足正常使用極限狀態設計要求,玻璃應增加厚度。對
于5mm厚玻璃,a/t=240,小于[L/t],因此5mm厚鋼化玻璃滿足正常使用極限狀態設計要求。
結論:5mm厚鋼化玻璃既滿足承載力極限狀態設計要求,又滿足正常使用極限狀態設計要求,設計通過。
5.2.4 中空玻璃兩片玻璃之間的傳力是靠間隙層中的氣體,對于風荷載這種瞬時荷載,氣體也會在一定程度上被壓縮,因
此外片玻璃風荷載分配系數適當加大是合理的。
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6 建筑玻璃防熱炸裂設計與措施
6.1 防熱炸裂設計
6.1.1 只有明框安裝的建筑玻璃才存在陽光輻照下玻璃中部與邊部的溫差,才需要進行玻璃熱應力的計算與設計。玻璃熱
炸裂是由于玻璃的熱應力引起,玻璃熱應力最大值位于玻璃板的邊部,且熱應力屬平面內應力,因此玻璃強度設計值取端面
強度設計值。由于半鋼化玻璃和鋼化玻璃抗熱沖擊能力強,一般情況下沒有發生熱炸裂的可能,因此不必進行熱應力計算。
6.1. 2 一般說來,玻璃的內部熱應力的大小,不僅與玻璃的吸熱系數、彈性模量、線膨脹系數有關,而且還與玻璃的安裝
情況及使用情況有關,本條的公式就是綜合考慮各種條件而定出的實用公式。
玻璃表面的陰影使玻璃板溫度分布發生變化,與無陰影的玻璃相比,熱應力增加,兩者之間的比值用陰影系數μ1表示。
在相同的日照量的情況下,玻璃內側裝窗簾或百葉與未裝的場合相比,玻璃的熱應力增加,其比值用窗簾系數μ2表示。
在相同的溫度下,不同板面玻璃的熱應力值與lm2面積的玻璃的熱應力的比值用面積系數μ3表示。
邊緣溫度系數由下式定義:
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6.2 防熱炸裂措施
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6.2.1 玻璃在裁切、運輸、搬運過程中都容易在邊部造成裂紋,這將極大地影響玻璃的端面設計強度,所以在安裝時應注
意玻璃周邊無傷痕。
6.2.2 玻璃的使用和維護情況也直接影響到玻璃內部的熱應力,本條是為了防止玻璃的溫度升高得太高或局部溫差過大。
窗簾等遮蔽物如果緊挨在玻璃上,將影響玻璃熱量的散發,從而使玻璃溫度升高,熱應力加大。
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7 建筑玻璃防人體沖擊規定
7.1 一般規定
7.1. 1 符合現行國家標準規定的鋼化玻璃和夾層玻璃以及由它們構成的復合產品,都統稱為安全玻璃。玻璃是典型的脆性
材料,作用在玻璃上的外力超過允許限度,玻璃就會破碎。這些外力包括風壓、地震力,人體的沖擊或飛來的物體等。本章
僅考慮玻璃受人體沖擊的情況,所以進行玻璃選擇不能僅根據本章的內容。在考慮其他外力的作用時,對玻璃的要求可能會
更嚴格,這種情況下,應遵循更為嚴格的規定。為將玻璃給人體傷害降低到最小,定義鋼化玻璃和夾層玻璃以及由它們構成
的復合產品為安全玻璃,這是因為相比較而言,鋼化玻璃和夾層玻璃一般不會給人體帶來切割傷害。鋼化玻璃和夾層玻璃的
性能和破碎特性如下。
(1)鋼化玻璃
鋼化玻璃的強度一般可達平板玻璃強度的3倍以上,且其韌性較平板玻璃有極大的增加,抗沖擊強度一般可達平板玻璃的4~5
倍,因此鋼化玻璃在正常使用過程中不易發生破裂,這是定義鋼化玻璃為安全玻璃的原因之一。其二,鋼化玻璃破碎時,整
塊玻璃全部破碎成鈍角小顆粒,一般不會給人體帶來切割傷害。
(2)夾層玻璃
在碎裂的情況下,夾層玻璃碎片將牢固地粘附在透明的PVB膠片上而不飛濺或落下,這是定義夾層玻璃為安全玻璃的原因之
一。其二,如果沖擊力不是特別強,碎片整體會短時留在框架內不外落,一般不會傷人。
減小人體沖擊在玻璃上可能造成的傷害有多種方法,其中最有效的方法是避免人體撞在玻璃上,但許多情況下,從設計角度
無法實現,因此,要提高玻璃的強度,適當選擇玻璃。采用撞上去不至于破裂的玻璃(如10mm以上的鋼化玻璃)可以從根本上
消除玻璃碎片對人體的割傷和刺傷,但這并不意味著人體不會受到其他傷害。玻璃雖然不破裂,但是人體吸收了沖擊的絕大
部分能量,可能會受到挫傷、撞傷等傷害。因此,應允許使用受沖擊后破碎,但不嚴重傷人的玻璃,如夾層玻璃和鋼化玻
璃。
如果按表7.1.1-2那樣限制平板玻璃的最大許用面積,那么它破碎時對人體的傷害就會大大減小。因此,在建筑物某些特定
的位置,可以使用平板玻璃和夾絲玻璃。
本規程表7,1.1—1和表7,1.1—2的數據引自澳大利亞國家標準ASl288《建筑玻璃選擇與安裝》和國家現行標準《建筑用
安全玻璃 第2部分:鋼化玻璃》GB 15763.2以及《夾絲玻璃》JC 433。
7.1.3 未經處理的玻璃邊緣非常鋒利,一般情況下,玻璃邊緣均被包裹在框架槽中,人體接觸不到。而暴露邊是人體容易
接觸和劃碰的,鋒利的邊緣會造成割傷,因此,暴露邊應進行如倒角、磨邊等邊部加工,以消除人體割傷的危險。
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7.2 玻璃的選擇
7.2.1 門和固定門是易受人體沖擊的主要危險區域,因此對有框架支承時,使用安全玻璃必須限制其使用板面。無框架玻
璃門和固定門如果使用夾層、夾絲或平板玻璃,一旦受沖擊破裂,由于沒有框架支承大塊的碎片,碎片會脫落,飛散,造成
人體的嚴重傷害。所以應采用一種撞上去不易破裂,即使破裂,碎片也不易傷人的玻璃,12mm以上厚度的鋼化玻璃恰好合乎
要求。支承部件不符合有框玻璃要求的玻璃,稱為無框玻璃。
7.2.2 室內玻璃隔斷易受人體沖擊,因此應采用安全玻璃。
7.2.3 本條僅適用于人體沖擊玻璃的情況,不適用于抵抗球類(如壁球)沖擊的玻璃,此類玻璃應進行專門的強度核算,不
屬于本章的范圍。
7.2.4 浴室內的地板、墻壁經常沾水,當人走動或用手扶墻時,易出現打滑現象。當人不慎滑倒后,可能會撞擊與浴室有
關系的玻璃窗或淋浴屏。這種危險在整個淋浴過程中均存在,因此應使用符合表7.1.1-l的安全玻璃,以防沖撞玻璃后,人
體受到嚴重傷害。
7.2.5 本條中指出的水平荷載,是人體的背靠、俯靠和手的推、拉等,承受水平荷載欄板玻璃的安全性非常重要,因此對
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使用的玻璃品種、厚度和使用高度都有嚴格的限制,這里高度基本上是按一個樓層高度考慮的。有些賓館大堂樓層比較高,
因此限制的高度取5m。
7. 2. 6 用于室外的欄板玻璃同時承受風荷載,因此用于室外的欄板玻璃除考慮人體沖擊安全外,還需進行抗風壓設計和地
震作用。
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7.3 保護措施
7.3.1 保護設施能夠使人警覺有玻璃存在,又能阻擋人體對玻璃猛烈的沖擊,同時又起到了裝飾作用。
7.3.2 防止由于人體沖擊玻璃而造成的傷害,最根本最有效的方法就是避免人體對玻璃的沖擊。在玻璃上作出醒目的標志
以表明它的存在,或者使人不易靠近玻璃,如護欄等,就可以從一定程度上達到這種目的。
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8 百葉窗玻璃和屋面玻璃設計
8.1 百葉窗玻璃
8.1.1 百葉窗是兩對邊支撐,且支撐邊為短邊,承受的主要荷載為風荷載,為確保安全,平板玻璃可以使用,但對其應用
尺寸進行嚴格限制。為便于應用,表8.1.1可用來直接選擇玻璃。
8.1. 2 本條給出選擇百葉窗玻璃的一般原則,即應考慮風荷載。
8.1. 3 百葉窗玻璃除符合風荷載以外,安裝在可能遭受人體沖擊位置時,應滿足第5章人體沖擊安全規定。
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8. 2 屋面玻璃
8.2. 1 支撐在長邊受力合理,增加屋面玻璃安全性。
8.2.2 屋面玻璃對其安全性要求極高,安全玻璃在合理使用條件下,具有安全可靠的性能,因此必須使用安全玻璃。盡管
鋼化玻璃破碎后形成細小的顆粒,但也會給人體帶來傷害,特別是當玻璃位于人頭頂高度較高時危害性更大,因此規定在一
定高度條件下必須使用夾層玻璃,且對PVB膠片的厚度作出規定,避免夾層玻璃破硭后發生墜落。
8.2.3 屋面鋼化玻璃如發生自爆,危險性是比較大的,均質處理可降低玻璃的自爆率。
8.2.4 地板玻璃要求的安全性比屋面玻璃高,因此上人屋面玻璃應按地板玻璃設計。
8.2.5 玻璃屋面與傳統屋面相比較,玻璃容易破碎,也容易出現漏雨等現象,因此對屋面玻璃除要求均布活荷載符合現行
國家標準《建筑結構荷載規范》GB 50009外,對維修活荷載(集中活荷載)也作出相應規定。
8. 2.6 維修活荷載是準靜荷載,中空玻璃空氣腔能傳遞的荷載很少,原則上不予考慮,所以集中活荷載只作用于中空玻璃
上片玻璃。
8.2.8 屋面玻璃由于承受永久荷載,因此其設計許用強度采用長期荷載作用下玻璃強度設計值。
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9 地板玻璃設計
9.1 一般規定
9.1. 1 地板玻璃為供人行走及放置家具等的地面,故不適合有凸出地面的連接件等妨礙人行的物體。
9.1.2 玻璃為脆性材料,易破裂,鋼化玻璃有自爆現象,而且有局部破壞時整體立即爆裂的破壞特點,因此,應當考慮當
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有一層玻璃破壞時,地板玻璃仍然有足夠的承載力,所以地板玻璃必須采用夾層玻璃。點支承地板玻璃在支撐點會產生應力
集中,鋼化玻璃強度較高,可減少玻璃破壞,所以點支撐地板玻璃必須采用鋼化夾層玻璃。
9.1.3 樓梯踏板玻璃應當作防滑處理,避免行人滑倒發生意外。
9.1. 4 細磨邊可消除玻璃加工過程中產生的玻璃邊緣微裂縫,提高玻璃強度。
9.1.6 由于對地板玻璃變形要求極嚴格,因此應盡量采用厚玻璃。
9.1.7 硅硐建筑密封膠填塞的縫隙可以釋放溫度應力和消除裝配誤差。膠縫小于6mm時很難保證施工質量。膠條在人行或外
力作用下有脫落的可能,因此不提倡使用普通的膠條密封。
9.1. 9 玻璃屬于脆性材料,而且還存在整體破壞的危險。因此不應承受沖擊荷載。沖擊荷載是指動態作用使地板玻璃產生
的加速度不可忽略不計的作用。例如較大的設備振動等。人行及人的沖擊荷載對地板玻璃產生的加速度一般均可忽略不計,
屬于靜荷載。
9.1. 10 對框支承地板玻璃,跨度是指短邊邊長;對點支承地板玻璃,跨度是指支承點間長邊邊長。玻璃地板也是地板的一
種,走在上面應給人以安全感,特別是玻璃地板更是如此,所以對地板玻璃撓度變形應嚴格限制,本條參考現行國家標準
《混凝土結構設計規范》GB 50010中對屋蓋、樓板及樓梯的撓度限值。
9.1.11 地板玻璃由于承受永久荷載,因此其設計許用強度采用長期荷載作用下玻璃強度設計值。
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9.2 框支承地板玻璃設計計算
9.2.1 夾層玻璃是由兩層以上單片玻璃組合而成,因此夾層玻璃的強度取單片玻璃計算。
9.2.2 夾層玻璃每片玻璃的變形是完全相同的,因此荷載分配系數服從玻璃厚度三次方關系。
9.2.3 夾層玻璃可等效成一片單片玻璃,其厚度稱為等效厚度。
9.2.4 由于地板玻璃變形限制很嚴,一般允許變形不超過玻璃板厚。此時其幾何非線性效應不明顯,可以按照線性方法計
算,計算精度滿足工程需要。
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9.3 四點支承地板玻璃設計計算
9.3.1—9.3.3 第9.3.1條至第9.3.3條的計算方法和要求與本規程第9.2.1條至第9.2.3條的相同。
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10 水下用玻璃設計
10.1 水下用玻璃性能要求
10.1. 1 水下玻璃如果發生破裂后果將非常嚴重,因此單片玻璃不能使用,夾層玻璃即使其中一片玻璃破裂,也不會造成災
難性事故,給人們及時更換玻璃留有時間。
10.1.2 水下玻璃由于承受水荷載荷載,因此其設計許用強度采用長期荷載作用下玻璃強度設計值。
10.1.3 由于變形過大不僅會對玻璃周邊約束產生一系列問題,如造成密封膠失效、漏水等,而且會產生觀視圖像變形,不
能滿足觀看者的視覺要求,同時玻璃變形過大也給觀察者以不安全感,因此對于水下用玻璃撓曲變形要求比較嚴格。
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10.2 水下用玻璃設計計算
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由于水下玻璃對撓度變形要求極為嚴格,玻璃變形很小,完全符合彈性力學計算理論,本節給出的計算公式是依據彈性力學
理論給出的。對三邊支撐的水下玻璃不僅要計算玻璃中部的應力和變形,自由邊的應力和變形也要計算。
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11 安 裝
11.1 裝配尺寸要求
11.1 玻璃是脆性材料,不能與邊框直接接觸,玻璃安裝尺寸的要求是保證玻璃在荷載作用下,在框架內不與邊框直接接
觸,并保證玻璃能夠適當的變形。玻璃公稱厚度越大,最小安裝尺寸越大,這是因為玻璃公稱厚度越大,玻璃板面可能越
大,因此其變形量就越大,玻璃在框架內需要的變形環境就越大。其中前部余隙和后部余隙a是為了保證玻璃在水平荷載作用
下玻璃不與邊框直接接觸;嵌入深度b為了保證玻璃在水平荷載作用下玻璃不脫框;邊緣間隙c為了保證玻璃在環境溫差作用
下不與邊框接觸,同時也保證玻璃在一定量建筑主體結構變形條件下玻璃不被擠碎。
11. 1. 2、11.1. 3 凹槽的寬度和深度與玻璃裝配尺寸密切相關,這里給出了它們之間的關系。
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11.2 玻璃安裝材料的使用
11.2.1 玻璃安裝材料如果與相關材料彼此不相容,可能造成材料的變性,使安裝材料失效。
11. 2.2 支承塊不承受風荷載,只承受玻璃的重量,支承塊的最小寬度應等于玻璃的公稱厚度加上前部余隙和后部余隙,保
證玻璃下部支撐完整。為了取得良好支承情況,支承塊的長度可根據玻璃板面的大小和厚度適當增加長度,增加長度可減小
玻璃邊部支承點的邊部應力,增加支承塊的承載能力。
11.2.3 定位塊用于玻璃的邊緣與框架之間,防止玻璃在框架內的滑動,定位塊一般不承受其他外力的荷載,所以其長度要
求沒有支承塊大,但其厚度和寬度要求均與支承塊相同。
11.2.4 支承塊不一定只位于玻璃的一邊緣,應根據具體情況,確定使用支承塊的位置(見本規程圖1l. 2. 4),例如,水平
旋轉窗,可開啟角度在90°至180°之間的情況,玻璃的上、下兩邊均應布置支承塊。
11.2.5 彈性止動片的使用是為了保證玻璃在水平荷載作用下玻璃不與邊框直接接觸。
11.2.7、11.2.8 使用密封膠安裝時應使用彈性止動片,使用膠條安裝時可不使用彈性止動片,因為膠條已起到彈性止動
片的作用。
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11.3 玻璃抗側移的安裝要求
11.3.1 玻璃的抗剪切變形性能較差,在玻璃破壞之前,其本身的平面內變形是非常小的。由于樓層之間的變形而使框架變
形時,框架和玻璃在間隙內的活動可以“吸收”變形,如果一點間隙都沒有,即使樓層變形很小,也會使玻璃破壞。
11.3.2 圖2表明了本規程式(11.3.2)的意義,當樓層產生層間位移時,框架變形為平行四邊形,當平行四邊形對角線中
短的一方長度和玻璃的對角線長度相等時,玻璃會被框架擠壓,可能造成玻璃破裂。因此,邊緣間隙越大,框架的允許變形
量就越大,在抗震上就越有效。
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11.3.3 地震引起的樓層變形所造成的框架變形,會將外力傳遞到玻璃上,所以應選用彈性密封材料以吸收這種外力。
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