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中华人民共和国行业标准
建筑玻璃应用技术规程
Technical specification for application of architectural glass
JGJ 113—2009
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2009年12月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部
公 告
第347号
关于发布行业标准《建筑玻璃应用技术规程》的公告
现批准《建筑玻璃应用技术规程》为行业标准,编号为JGJ 113—2009,自2009年12月1日起实施。其中,第8.2. 2、9.1. 2条为强制性条文,必须严格执行。原《建筑玻璃应用技术规程》JGJ 113—2003同时废止。
本规程由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2009年7月9日
前 言
根据原建设部《关于印发<2006年工程建设标准规范制订、修订计划(第一批)>的通知》 (建标[2006]77号)的要求,规程编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见基础上,修订了本规程。本规程主要技术内容:1.总则;2,术语;3.基本规定;4.材料;5.建筑玻璃抗风压设计;6.建筑玻璃防热炸裂设计与措施;7.建筑玻璃防人体冲击规定;8.百叶窗玻璃和屋面玻璃设计;9.地板玻璃设计;10.水下用玻璃设计;11.安装。
本规程修订主要技术内容是:1.增加了基本规定和地板玻璃设计;2.删除了室内空心玻璃砖隔断一章;3.修订了术语、材料、建筑玻璃抗风压设计、建筑玻璃防人体冲击规定、百叶窗玻璃和屋面玻璃设计及安装。
本规程中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
本规程由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国建筑材料科学研究总院负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送中国建筑材料科学研究总院(地址:北京市朝阳区管庄东里一号;邮政编码:100024)。
本规程主编单位:中国建筑材料科学研究总院
本规程参编单位:北京市建筑设计研究院
上海耀华皮尔金顿玻璃股份有限公司
珠海市晶艺特种玻璃工程公司
北京金易格幕墙装饰工程公司
北京江河幕墙股份有限公司
中国南玻集团
中国建筑科学研究院
东莞市坚朗五金制品有限公司
郑州中原应用技术研究开发有限公司
杭州之江有机硅化工有限公司
广州市白云化工实业有限公司
渤海铝幕墙装饰工程有限公司
北京新立基真空玻璃技术有限公司
秦皇岛耀华玻璃股份有限公司
创奇公司北京代表处
格兰特工程玻璃(中山)有限公司
阳光壹佰置业集团有限公司
本规程主要起草人员:刘忠伟 马眷荣 徐 游 孙大海 王德勤 班广生 黄张智 许武毅 姜 仁 厉 敏 张德恒 刘 明 曾 容 葛砚刚 田延中 蒋 毅 曹 阳 刘 军 周永文 罗铁生 王敬敏
本规程主要审查人员:顾泰昌 黄小坤 黄 圻 宋协昌 张佰恒 王洪涛 石民祥 郑金峰 李少甫 施伯年 崔庆辉 莫英光 杨红波 臧曙光
1 总 则
1.0.1 为使建筑玻璃在建筑工程中的应用做到安全可靠、经济合理、实用美观,制定本规程。
1.0.2 本规程适用于建筑玻璃的设计及安装。
1.0.3 建筑玻璃的设计及安装,除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术 语
2.0.1 建筑玻璃 architectural glass
应用于建筑物上的玻璃统称。
2.0.2 玻璃中部强度 strength on center area of glass
荷载垂直玻璃板面,玻璃中部的断裂强度。
2.0.3 玻璃边缘强度 strength on border area of glass
荷载垂直玻璃板面,玻璃边缘的断裂强度。
2.0.4 玻璃端面强度 strength on edge of glass
荷载垂直玻璃断面,玻璃端面的抗拉强度。
2.0.5 单片玻璃 single glass
平板玻璃、镀膜玻璃、着色玻璃、半钢化玻璃和钢化玻璃等的统称。
2.0.6 有框玻璃 framed glazing
被具有足够刚度的支承部件连续地包住所有边的玻璃。
2.0.7 玻璃板自由边 free edge of glass
没有被具有足够刚度支承构件包住的玻璃边。
2.0.8 室内饰面用玻璃 facing glass in room
固定在室内墙体上的建筑装饰玻璃。
2.0.9 屋面用玻璃 roof glass
安装在建筑物屋顶,且与水平面夹角小于等于75°的玻璃。
2.0.10 地板玻璃 floor and stairway glazing
作为地面使用的玻璃,包括玻璃地板、玻璃通道和玻璃楼梯踏板用玻璃。
2.0.11 U型玻璃墙 U glass wall
由U型玻璃构成的墙体。
2.0.12 前部余隙 front clearance
玻璃外侧表面与压条或凹槽前端竖直面之间的距离。
2.0.13 后部余隙 back clearance
玻璃内侧表面与凹槽后端竖直面之间的距离。
2.0.14 边缘间隙 edge clearance
玻璃边缘与凹槽底面之间的距离。
2.0.15 嵌入深度 edge cover
玻璃边缘到可见线之间的距离。
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3 基本规定
3.1 荷载及其效应
3.1.1 作用在建筑玻璃上的风荷载、雪荷载和活荷载应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定计算。
3.1.2 建筑玻璃承载能力极限状态,应根据荷载效应的基本组合进行荷载效应组合,按下式进行设计:
式中:γ0——结构重要性系数,取值不应小于1.0;
S——荷载效应基本组合设计值;
R——玻璃强度设计值。
3.1.3 玻璃板在荷载按标准组合作用下产生的最大挠度值应符合下式规定:
式中:df——玻璃板在荷载按标准组合作用下产生的最大挠度值;
[d]——玻璃板挠度限值。
3.2 设计准则
3.2.1 建筑玻璃强度设计值应根据荷载方向、荷载类型、最大应力点位置、玻璃种类和玻璃厚度选择。
3.2.2 用于建筑外围护结构上的建筑玻璃应进行玻璃热工性能计算。玻璃传热系数计算方法可按本规程附录A执行,玻璃遮阳系数可按现行国家标准《建筑玻璃 可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定》GB/T 2680执行。
3.2.3 设计使用中空玻璃时,宜进行玻璃结露点计算,计算方法可按本规程附录B执行。
3.2.4 当考虑地震作用时,风荷载和地震作用应按荷载效应基本组合进行荷载(效应)组合,且建筑玻璃的最大许用跨度可按照本规程第5. 2节的方法进行计算。
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4 材料及选择
4.1 玻 璃
4.1.1 建筑物可根据功能要求选用平板玻璃、超白浮法玻璃、中空玻璃、真空玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃、夹层玻璃、光伏玻璃、着色玻璃、镀膜玻璃、压花玻璃、U型玻璃和电致液晶调光玻璃等。
4.1.2 建筑玻璃外观、质量和性能应符合下列国家现行标准的规定:
1 《平板玻璃》GB 11614
2 《建筑用安全玻璃 第2部分:钢化玻璃》GB 15763.2
3 《建筑用安全玻璃 第3部分:夹层玻璃》GB 15763.3
4 《建筑用安全玻璃 第4部分:均质钢化玻璃》GB 15763.4
5 《半钢化玻璃》GB 17841
6 《中空玻璃》GB/T 11944
7 《镀膜玻璃 第1部分:阳光控制镀膜玻璃》GB/T 18915.1
8 《镀膜玻璃 第2部分:低辐射镀膜玻璃》GB/T 18915.2
9 《着色玻璃》GB/T 18701 10 《真空玻璃》JC/T 1079
11 《夹丝玻璃》JC/T 433 12 《压花玻璃》JC/511
4.1.3 建筑玻璃强度设计值可按下式计算:
式中:fg——建筑玻璃强度设计值(MPa);
c1——玻璃种类系数;
c2——玻璃强度位置系数;
c3——荷载类型系数;
c4——玻璃厚度系数;
f0——短期荷载作用下,平板玻璃中部强度设计值,取28MPa。
4.1.4 玻璃种类系数应按表4.1.4取值。
表4.1.4 玻璃种类系数c1
玻璃种类 | 平板玻璃 | 半钢化玻璃 | 钢化玻璃 | 夹丝玻璃 | 压花玻璃 |
c1 | 1.0 | 1.6~2.0 | 2.5~3.0 | 0.5 | 0.6 |
4.1.5 玻璃强度位置系数应按表4.1.5取值。
表4.1.5 玻璃强度位置系数c2
强度位置 | 中部强度 | 边缘强度 | 端面强度 |
c2 | 1.0 | 0.8 | 0.7 |
4.1.6 荷载类型系数应按表4.1.6取值。
表4.1.6 荷载类型系数c3
荷载类型 | 平板玻璃 | 半钢化玻璃 | 钢化玻璃 |
短期荷载c3 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
长期荷载c3 | 0.31 | 0.50 | 0.50 |
4.1.7 玻璃厚度系数应按表4.1.7取值。
表4.1.7 玻璃厚度系数c4
玻璃厚度 | 5mm~12mm | 15mm~19mm | ≥20mm |
c4 | 1.00 | 0.85 | 0.70 |
4.1.8 在短期荷载作用下,平板玻璃、半钢化玻璃和钢化玻璃强度设计值可按表4.1.8取值。
表4.1.8短期荷载作用下玻璃强度设计值fg(N/mm²)
4.1.9 在长期荷载作用下,平板玻璃、半钢化玻璃和钢化玻璃强度设计值可按表4.1.9取值。
表4.1.9长期荷载作用下玻璃强度设计值fg(N/mm²)
注:1 钢化玻璃强度设计值可达平板玻璃强度设计值的2.5~3.0倍,表中数值是按3倍取的;如达不到3倍,可按2.5倍取值,也可根据实测结构予以调整。2 半钢化玻璃强度设计值可达到平板玻璃强度设计值的1.6~2.0倍,表中数值是按2倍取的,如达不到2倍,可按1.6倍取值,也可根据实测结果予以调整。
4.1.10 夹层玻璃和中空玻璃强度设计值应按所采用玻璃的类型确定。
4.2 玻璃安装材料
4.2.1 玻璃安装材料应符合下列国家现行标准的规定:
1 《聚氨酯建筑密封胶》JC/T 482
2 《聚硫建筑密封胶》JC/T 483
3 《丙烯酸酯建筑密封胶》JC/T 484
4 《建筑窗用弹性密封胶》JC/T 485
5 《硅酮建筑密封胶》GB/T 14683
6 《塑料门窗用密封条》GB 12002 7 《建筑橡胶密封垫——预成型实心硫化的结构密封垫用材料规范》HG/T 3099
8 《建筑用硅酮结构密封胶》GB 16776
9 《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T 882
10 《中空玻璃用弹性密封胶》JC/T 486
11 《中空玻璃用复合密封胶条》JC/T1022 12 《建筑物隔热用硬质聚氯酯泡沫塑料》QB/T 3806
4.2.2 支承块宜采用挤压成形的未增塑PVC、增塑PVC或邵氏A硬度为80~90的氯丁橡胶等材料制成。
4.2.3 定位块和弹性止动片宜采用有弹性的非吸附性材料制成。
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5 建筑玻璃抗风压设计
5.1 风荷载计算
5.1.1 作用在建筑玻璃上的风荷载设计值应按下式计算:
式中:w——风荷载设计值(kPa);
wk——风荷载标准值(kPa);
γw——风荷载分项系数,取1.4。
5.1.2 当风荷载标准值的计算结果小于1.0kPa时,应按1.0kPa取值。
5.2 抗风压设计
5.2.1 用于室外的建筑玻璃应进行抗风压设计,并应同时满足承载力极限状态和正常使用极限状态的要求。幕墙玻璃抗风压设计应按现行行业标准《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102执行。
5.2.2 除中空玻璃以外的建筑玻璃承载力极限状态设计,可采用考虑几何非线性的有限元法进行计算,且最大应力设计值不应超过短期荷载作用下玻璃强度设计值。矩形建筑玻璃的最大许用跨度也可按下列方法计算:
1 最大许用跨度可按下式计算:
式中:w——风荷载设计值(kPa);
L——玻璃最大许用跨度(mm);
k1、k2、k3、k4——常数,根据玻璃的长宽比进行取值。
2 k1、k2、k3、k4的取值应符合下列规定:
1)对于四边支承和两对边支承的单片平板矩形玻璃、单片半钢化矩形玻璃、单片钢化矩形玻璃和普通夹层矩形玻璃,其k1、k2、k3、k4可按本规程附录C取值。夹层玻璃的厚度应为去除胶片后玻璃净厚度和。三边支撑可按两对边支撑取值。
2)对于夹丝玻璃和压花玻璃,其k1、k2、k3、k4可按本规程附录C中平板玻璃的k1、k2、k3、k4取值。按公式(5.2.3)计算玻璃最大许用跨度时,风荷载设计值应按公式(5.1.1)的计算值除以玻璃种类系数取值。
3)对于真空玻璃,其k1、k2、k3、k4可按本规程附录C中普通夹层玻璃的k1、k2、k3、k4取值。
4)对于半钢化夹层玻璃和钢化夹层玻璃,其k1、k2、k3、k4可按本规程附录C中普通夹层玻璃的k1、k2、k3、k4取值。按本规程式(5.2.3)计算玻璃最大许用跨度时,风荷载设计值应按本规程式(5.1.1)的计算值除以玻璃种类系数取值。
5)当玻璃的长宽比超过5时,玻璃的k1、k2、k3、k4应按长宽比等于5进行取值。
6)当玻璃的长宽比不包含在本规程附录C中时,可先分别计算玻璃相邻两长宽比条件下的最大许用跨度,再采用线性插值法计算其最大许用跨度。
5.2.3 除中空玻璃以外的建筑玻璃正常使用极限状态设计,可采用考虑几何非线性的有限元法计算,且挠度限值[d]应取跨度的1/60。四边支承和两对边支承矩形玻璃正常使用极限状态也可按下列规定设计:
1 四边支承和两对边支承矩形玻璃单位厚度跨度限值应按下式计算:
式中: ——玻璃单位厚度跨度限值;
wk——风荷载标准值(kPa);
k5、k6、k7、k8——常数,可按本规程附录C取值。
2 设计玻璃跨度(a)除以玻璃厚度(t),不应大于玻璃单位厚度跨度限值 。如果大于 ,就增加玻璃厚度,直到小于 。
5.2.4 作用在中空玻璃上的风荷载可按荷载分配系数分配到每片玻璃上,荷载分配系数可按下列公式计算:
1 直接承受风荷载作用的单片玻璃:
式中:ξ1——荷载分配系数;
t1——外片玻璃厚度(mm);
t2——内片玻璃厚度(mm)。
2 不直接承受风荷载作用的单片玻璃:
式中:ξ2——荷载分配系数;
t1——外片玻璃厚度(mm);
t2——内片玻璃厚度(mm)。
5.2.5 中空玻璃的承载力极限状态设计和正常使用极限状态设计,可根据分配到每片玻璃上的风荷载,采用本规程第5.2.2条、第5.2.3条的方法进行计算。
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6 建筑玻璃防热炸裂设计与措施
6.1 防热炸裂设计
6.1.1 当平板玻璃、着色玻璃、镀膜玻璃和压花玻璃明框安装且位于向阳面时,应进行热应力计算,且玻璃边部承受的最大应力值不应超过玻璃端面强度设计值。
半钢化玻璃和钢化玻璃可不进行热应力计算。
6.1.2 玻璃端面强度设计值可按本规程式(4.1.4)计算,也可按表6.1.2取值。
表6.1.2 玻璃端面强度设计值
注:夹层玻璃、真空玻璃和中空玻璃端面强度设计值与单片玻璃的相同。
6.1.3 在日光照射下,建筑玻璃端面应力应按下式计算:
式中:σh——玻璃端面应力,N// mm² ;
E——玻璃弹性模量,可按0.72×105MPa/ mm²取值;
α——玻璃线膨胀系数,可按10-5/℃取值;
μ1——阴影系数,按表6.1.3-1取值;
μ2——窗帘系数,按表6.1.3-2取值;
μ3——玻璃面积系数,按表6.1.3-3取值;
μ4——边缘温度系数,按表6.1.3-4取值;
表6.1.3-1 阴影系数
表6.1.3-2 窗帘系数
窗帘形式 | 薄的丝织品 | 厚丝织品 | 百叶窗 | |
窗帘与玻璃的距离(mm) | <100 | ≥100 | <100 | ≥100 |
系数 | 1.3 | 1.1 | 1.5 | 1.3 |
表6.1.3-3 玻璃面积系数
面积(㎡) | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 |
系数 | 0.95 | 1.00 | 1.04 | 1.07 | 1.09 | 1.10 | 1.12 | 1.14 | 1.16 |
表6.1.3-4 边缘温度系数
安装形式 | 固定窗 | 开启扇 |
油灰、非结构密封垫 | 0.95 | 0.75 |
实心条+弹性密封胶 | 0.80 | 0.65 |
泡沫条+弹性密封胶 | 0.65 | 0.50 |
结构密封垫 | 0.55 | 0.48 |
6.2 防热炸裂措施
6.2.1 建筑玻璃安装时,不得在玻璃周边造成缺陷。对于易发生热炸裂的玻璃,应对玻璃边部进行精加工。
6.2.2 建筑玻璃内侧窗帘、百叶窗及其他遮蔽物与玻璃之间距离不应小于50mm。
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7 建筑玻璃防人体冲击规定
7.1 一般规定
7.1.1 安全玻璃的最大许用面积应符合表7.1.1-1的规定;有框平板玻璃、真空玻璃和夹丝玻璃的最大许用面积应符合表7.1.1-2的规定。
表7.1.1-1 安全玻璃最大许用面积
表7.1.1-2 有框平板玻璃、超白浮法玻璃和真空玻璃的最大许用面积
7.1.2 安全玻璃暴露边不得存在锋利的边缘和尖锐的角部。
7.2 玻璃的选择
7.2.1 活动门玻璃、固定门玻璃和落地窗玻璃的选用应符合下列规定:
1 有框玻璃应使用符合本规程表7.1.1-1规定的安全玻璃;
2 无框玻璃应使用公称厚度不小于12mm的钢化玻璃。
7.2.2 室内隔断应使用安全玻璃,且最大使用面积应符合本规程表7.1.1-1的规定。
7.2.3 人群集中的公共场所和运动场所中装配的室内隔断玻璃应符合下列规定:
1 有框玻璃应使用符合本规程表7.1.1-1的规定,且公称厚度不小于5mm的钢化玻璃或公称厚度不小于6.38mm的夹层玻璃;
2 无框玻璃应使用符合本规程表7.1.1-1的规定,且公称厚度不小于10mm的钢化玻璃。
7.2.4 浴室用玻璃应符合下列规定:
1 淋浴隔断、浴缸隔断玻璃应使用符合本规程表7.1.1—1规定的安全玻璃。
2 浴室内无框玻璃应使用符合本规程表7.1.1—1的规定、且公称厚度不小于5mm的钢化玻璃。
7.2.5 室内栏板用玻璃应符合下列规定:
1 不承受水平荷载的栏板玻璃应使用符合本规程表7.1. l—l的规定、且公称厚度不小于5mm的钢化玻璃,或公称厚度不小于6.38mm的夹层玻璃。 2 承受水平荷载的栏板玻璃应使用符合本规程表7.1.1—1的规定、且公称厚度不小于12mm的钢化玻璃或公称厚度不小于16.76mm钢化夹层玻璃。当栏板玻璃最低点离一侧楼地面高度在3m或3m以上、5m或5m以下时,应使用公称厚度不小于16.76mm钢化夹层玻璃。当栏板玻璃最低点离一侧楼地面高度大于5m时,不得使用承受水平荷载的栏板玻璃。
7.2.6 室外栏板玻璃除应符合本规程第7.2。5条规定外,尚应进行玻璃抗风压设计。对有抗震设计要求的地区,尚应考虑地震作用的组合效应。
7.3 保护措施
7.3.1 安装在易于受到人体或物体碰撞部位的建筑玻璃,应采取保护措施。
7.3.2 根据易发生碰撞的建筑玻璃所处的具体部位,可采取在视线高度设醒目标志或设置护栏等防碰撞措施。碰撞后可能发生高处人体或玻璃坠落的,应采用可靠护栏。
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8 百叶窗玻璃和屋面玻璃设计
8.1 百叶窗玻璃
8.1.1 当风荷载标准值不大于1.0kPa时,百叶窗使用的平板玻璃最大许用跨度应符合表8.1.1的规定。
表8.1.1 百叶窗使用的平板玻璃最大许用跨度(mm)
公称厚度(mm) | 玻璃宽度d | ||
d≤100 | 100<d≤150 | 150<d≤225 | |
4 | 500 | 600 | 不允许使用 |
5 | 600 | 750 | 750 |
6 | 750 | 900 | 900 |
8.1.2 当风荷载标准值大于1.0kPa时,百叶窗玻璃最大许用跨度应按本规程第5章进行验算。
8.1.3 安装在易受人体冲击位置时,百叶窗玻璃除应符合本规程第8.1.1条或第8.1.2条的规定外,尚应符合本规程第7章的规定。
8.2 屋面玻璃
8.2.1 两边支承的屋面玻璃或雨棚玻璃,应支撑在玻璃的长边。
8.2.2 屋面玻璃必须使用安全玻璃。当屋面玻璃最高点离地面的高度大于3m时,必须使用夹层玻璃。用于屋面的夹层玻璃,其胶片厚度不应小于0.76mm。
8.2.3 当屋面玻璃使用钢化玻璃时,钢化玻璃应进行均质处理。
8.2.4 上人屋面玻璃应按地板玻璃进行设计。
8.2.5 不上人屋面的活荷载除应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定外,尚应符合下列规定:
1 与水平面夹角小于30°的屋面玻璃,在玻璃板中心点直径为150mm的区域内,应能承受垂直于玻璃为1.1kN的活荷载标准值;
2 与水平面夹角大于或等于30°的屋面玻璃,在玻璃板中心直径为150mm的区域内,应能承受垂直玻璃为0.5kN的活荷载标准值。
8.2.6 当屋面玻璃采用中空玻璃时,集中活荷载应只作用于中空玻璃上片玻璃。
8.2.7 屋面玻璃或雨篷的最大应力设计值应按弹性力学计算,且最大应力不得超过长期荷载作用下的强度设计值。
8.2.8 屋面玻璃或雨篷的强度设计值可按本规程式(4.1.3)计算,也可按本规程表4.1.9取值。
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9 地板玻璃设计
9.1 一般规定
9.1.1 地板玻璃宜采用隐框支承或点支承。点支承地板玻璃连接件宜采用沉头式或背栓式连接件。
9.1.2 地板玻璃必须采用夹层玻璃,点支承地板玻璃必须采用钢化夹层玻璃。钢化玻璃必须进行均质处理。
9.1.3 楼梯踏板玻璃表面应做防滑处理。
9.1.4 地板玻璃的孔、板边缘均应进行机械磨边和倒棱,磨边宜细磨,倒棱宽度不宜小于1mm。
9.1.5 地板夹层玻璃的单片厚度相差不宜大于3mm,且夹层胶片厚度不应小于0.76mm。
9.1.6 框支承地板玻璃单片厚度不宜小于8mm,点支承地板玻璃单片厚度不宜小于10mm。
9.1.7 地板玻璃之间的接缝不应小于6mm,采用的密封胶的位移能力应大于玻璃板缝位移量计算值。
9.1.8 地板玻璃及其连接应能够适应主体结构的变形。
9.1.9 地板玻璃承受的风荷载和活荷载应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定。地板玻璃不应承受冲击荷载。
9.1.10 地板玻璃板面挠度不应大于其跨度的1/200。
9.1.11 地板玻璃最大应力不得超过长期荷载作用下的强度设计值,玻璃在长期荷载作用下的强度设计值可按本规程式(4.1.4)计算,也可按本规程表4.1.9采用。
9.2 框支承地板玻璃设计计算
9.2.1 框支承地板玻璃强度计算时,应取夹层玻璃的单片玻璃计算。
9.2.2 作用在夹层玻璃单片上的荷载可按下式计算:
式中:qi——分配到第i片玻璃上的荷载基本组合设计值;
ti——第i片玻璃的厚度;
te——夹层玻璃的等效厚度;
q——作用在地板玻璃上荷载基本组合设计值。
9.2.3 夹层玻璃的等效厚度te可按下式计算:
式中:te——夹层玻璃的等效厚度(mm);
t1,t2,…,tn——分别为各单片玻璃的厚度(mm);
n——夹层玻璃的层数。
9.2.4 夹层玻璃中的单片玻璃的最大应力可用有限元方法计算,也可按下式计算:
式中:σi——第i片玻璃的最大应力(N/mm²);
qi——作用于第i片地板玻璃的荷载基本组合设计值(N/mm²):
α——矩形玻璃板短边边长(mm);
ti——玻璃的厚度(mm);
m——弯矩系数,可根据玻璃板短边与长边的长度之比按表9.2.4取值。
表9.2.4 四边支承玻璃板的弯矩数m
注:a/b是玻璃板短边与长边的长度之比。
9.2.5 计算框支承地板夹层玻璃的最大挠度可按等效单片玻璃计算。计算框支承地板夹层玻璃的刚度时,应采用夹层玻璃的等效厚度。
9.2.6 在垂直于玻璃平面的荷载作用下,框支承地板玻璃的单片玻璃的最大挠度,可用有限元方法计算,也可按下列公式计算:
式中:df——在垂直于地板玻璃的荷载标准组合值作用下最大挠度(mm);
q——垂直于该片地板玻璃的荷载标准组合值(N/mm²);
μ——挠度系数,可根据玻璃短边与长边的长度之比按表9.2.6选用;
D——玻璃的刚度(N·mm);
E——玻璃的弹性模量,可按0.72×105(N/mm²)取值;
v——泊松比,可按0.2取值。
表9.2.6 四边支承板的挠度系数μ
注:a/b是玻璃板短边与长边的长度之比。
9.3 四点支承地板玻璃设计计算
9.3.1 四点支承地板玻璃的单片玻璃最大应力可用有限元方法计算,也可按下式计算:
式中:σi——第i片玻璃的最大应力(N/mm²);
qi——作用于第i片地板玻璃的荷载基本组合设计值(N/mm²);
b——支承点间玻璃面板长边边长(mm);
ti——玻璃的厚度(mm);
m——弯矩系数,可根据支承点间玻璃板短边与长边的长度之比按表9.3.1取值。
表9.3.1 四点支承玻璃板的弯矩系数m
注:a/b是玻璃板短边与长边的长度之比。
9.3.2 夹层玻璃的挠度可按单片玻璃计算,但在计算玻璃刚度D时,应采用等效厚度te。
9.3.3 在垂直于玻璃平面的荷载作用下,单片玻璃跨中挠度可用有限元方法计算,也可按下列公式计算:
式中:df——在垂直于该片地板玻璃的荷载标准值作用下的挠度最大值(mm);
q——垂直于该片地板玻璃的荷载标准组合值(N/mm² ):
μ——挠度系数,可根据玻璃支承点间短边与长边的长度之比按表9.3.3选用;
D——玻璃的刚度(Nmm);
E——玻璃的弹性模量,可按0.72×105N/mm² 取值;
v——泊松比。
表9.3.3 四点支承板的挠度系数μ
注:a/b是玻璃板短边与长边的长度之比。
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10 水下用玻璃设计
10.1 水下用玻璃的性能要求
10.1.1 水下用玻璃应选用夹层玻璃。
10.1.2 水下用玻璃的设计应满足下式的要求:
式中:σ——水压作用产生的玻璃截面最大弯曲应力设计值(MPa);
fg——长期荷载作用下玻璃的强度设计值,可按本规程式(4.1.4)计算,也可按本规程表4.1.9采用。
10.1.3 承受水压时,水下用玻璃板的挠度不得大于其跨度的1/200;安装框架的挠度不得超过其跨度的1/500。
10.1.4 用于室外的水下玻璃除应考虑水压作用,尚应考虑风压作用与水压作用的组合效应。
10.2 水下用玻璃的设计计算
10.2.1 水下用侧面玻璃的设计计算应符合下列规定:
1 四边支承矩形玻璃的最大弯曲应力设计值及最大挠度应按下列公式计算(图10.2.1-1):
式中:σ——玻璃中部最大弯曲应力设计值(MPa);
u——玻璃中部最大挠度(mm);
ρ——水密度,淡水按1.00×103取值,海水按1.01×103~1.05×103取值(kg/m3);
H——水深(m);
L——跨度(m);
t——单片玻璃厚度(mm);
n——构成夹层玻璃的单片玻璃数;
β1、α1——玻璃边长比相关系数,应按表10.2.1-1及表10.2.1-2取值。
图10.2.1-1 四边支承矩形侧面玻璃
表10.2.1-1 系数β1值
注:k——长边与短边之比。
表10.2.1-2 系数α1值
注:k——长边与短边之比。
2 三边支承矩形玻璃的最大弯曲应力设计值及最大挠度应按下列公式计算(图10.2.1-2)。
图10.2.1-2 三边支承矩形侧面玻璃
式中:σ边——玻璃边缘中心处最大弯曲应力设计值(MPa);
u边——玻璃边缘中心处最大挠度(mm);
β2、β3、α2、α3——与玻璃边长比有关的系数,应按表10.2.1-3取值。
表10.2.1-3 系数β2、β3、α2、α3值
3 周边连续支承圆形玻璃板的最大弯曲应力设计值及最大挠度应按下列公式计算(图10.2.1-3)。
图10.2.1-3 周边连续支承圆形侧面玻璃
式中:L——圆形水槽玻璃的半径(m);
β4、α4——与玻璃半径有关的系数,应按表10.2.1-4取值。
表10.2.1-4 系数β4、α4值
10.2.2 水底用玻璃的设计计算应符合下列规定:
1 四边支承矩形玻璃的最大弯曲应力设计值及最大挠度应按下列公式计算(图10.2.2-1):
图10.2.2-1 四边支承水底矩形玻璃
式中:β5、α5——与玻璃边长比有关的系数,应按表10.2.2-1取值。
表10.2.2-1 系数β5、α5值
2 周边连续支承圆形玻璃的最大弯曲应力设计值及最大挠度应按下列公式计算(图10.2.2-2)。
图10.2.2-2 周边支承圆形水底玻璃
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11 安 装
11.1 装配尺寸要求
11.1.1 单片玻璃、夹层玻璃和真空玻璃的最小装配尺寸应符合表11.1.1-1的规定。中空玻璃的最小安装尺寸应符合表11.1.1-2的规定(图12.1.1)。
表11.1.1-1 单片玻璃、夹层玻璃和真空玻璃的最小装配尺寸(mm)
11.1.2 凹槽宽度应等于前部余隙、玻璃公称厚度和后部余隙之和。
11.1.3 凹槽的深度应等于边缘间隙和嵌入深度之和。
11.1.4 幕墙玻璃的安装尺寸应按现行行业标准《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102的规定执行。
11.2 安装材料
11.2.1 玻璃安装材料应与接触材料相容,安装材料的选用,应通过相容性试验确定。
11.2.2 支承块的尺寸应符合下列规定:
1 每块最小长度不得小于50mm;
2 宽度应等于玻璃的公称厚度加上前部余隙和后部余隙;
3 厚度应等于边缘间隙。
11.2.3 定位块的尺寸应符合下列规定:
1 长度不应小于25mm;
2 宽度应等于玻璃的厚度加上前部余隙和后部余隙;
3 厚度应等于边缘间隙。
11.2.4 支承块与定位块的位置应符合下列规定(图11.2.4):
1 采用固定安装方式时,支承块和定位块的安装位置应距离槽角为(1/10)~(1/4)边长位置之间;
2 采用可开启安装方式时,支承块和定位块的安装位置距槽角不应小于30mm。当安装在窗框架上的铰链位于槽角部30mm和距槽角1/4边长点之间时,支承块和定位块的安装位置应与铰链安装的位置一致;
3 支承块、定位块不得堵塞泄水孔。
图11.2.4 支承块和定位块安装位置
1-定位块;2-玻璃;3-框架;4-支承块
11.2.5 弹性止动片的尺寸应符合下列规定:
1 长度不应小于25mm;
2 高度应比凹槽深度小3mm;
3 厚度应等于前部余隙或后部余隙。
11.2.6 弹性止动片位置应符合下列规定:
1 弹性止动片应安装在玻璃相对的两侧,弹性止动片之间的间距不应大于300mm;
2 弹性止动片安装的位置不应与支承块和定位块的位置相同。
11.2.7 密封胶的应用应符合下列规定:
1 对于多孔表面的框材,框材表面应涂底漆。当密封胶用于塑料门窗安装时,应确定其适用性和相容性;
2 用密封胶安装时,应使用支承块、定位块、弹性止动片;
3 密封胶上表面不应低于槽口,并应做成斜面;下表面应低于槽口3mm。
11.2.8 胶条材料的应用应符合下列规定:
1 对于多孔表面的框材,框材表面应涂底漆。胶条材料用于塑料门窗时,应确定其适用性和相容性;
2 胶条材料用于玻璃两侧与槽口内壁之间时,应使用支承块和定位块。
11.3 玻璃抗侧移的安装
11.3.1 玻璃的四边应留有间隙,框架允许水平变形量应大于因楼层变形引起的框架变形量。
11.3.2 框架允许水平变形量应按下式计算:
式中:△u——框架允许水平变形量(mm);
d——玻璃与框架纵向间隙(mm);
c——玻璃与框架横向间隙(mm);
H——框架槽内高度(mm);
W——框架槽内宽度(mm);
S——误差,可取2mm~3mm。
11.3.3 玻璃安装采用的密封胶的位移能力级别不应小于20HM。
附录A 玻璃传热系数值的计算方法
A.0.1 单片玻璃和夹层玻璃传热系数应按下式计算:
1 玻璃热导应按下式计算:
式中:ht——玻璃热导[W/(㎡·K)];
λ——玻璃导热系数[W/(m·K)];
d——玻璃厚度,夹层玻璃为除去胶片后玻璃的净厚度(m)。
2 单片玻璃和夹层玻璃传热系数应按下式计算:
式中:U——玻璃传热系数[W/(㎡·K)];
he——室外表面换热系数[W/(㎡·K)];
ht——玻璃热导[W/(㎡·K)];
hi——室内表面换热系数[W/(㎡·K)]。
A.0.2 中空玻璃和真空玻璃传热系数应按下式计算:
1 玻璃系统热导应按下式计算:
式中:ht——玻璃系统热导[W/(㎡·K)];
hs——中空玻璃气体间隙层或真空玻璃间隙层热导[W/(㎡·K)];
N——中空玻璃气体层数量(层);
λ——玻璃导热系数[W/(m·K)];
d——组成玻璃系统各单片玻璃厚度之和(m)。
2 中空玻璃气体间隙层热导应按下式计算:
式中:hg——中空玻璃气体间隙层气体热导(包括导热和对流)[W/(m·K)];
hr——中空玻璃气体间隙层内两片玻璃之间辐射热导[W/(m·K)]。
3 中空玻璃气体间隙层气体热导应按下式计算:
式中:s——气体层的厚度(m);
λ——气体导热系数[W/(m·K)];
Nu——努塞尔准数。
4 努塞尔准数应按下式计算:
式中:Gr——格拉晓夫准数;
Pr——普朗特准数;
A、n——常数和幂指数;当玻璃垂直时,A=0.0.35,n=0.38;当玻璃水平时,A=0.16,n=0.28;当玻璃倾斜45°时,A=0.10,n=0.31。
当Nu<1,则将Nu取为1。
5 格拉晓夫准数应按下式计算:
6 普朗特准数应按下式计算:
式中:△T——中空玻璃气体间隙层两玻璃内表面的温度差(K);
ρ——气体密度(kg/m³);
μ——气体动态黏度[kg/(m·s)];
c——气体比热[J/(kg·K)];
Tm——玻璃平均温度(K);
7 真空玻璃间隙层热导应按下式计算:
式中:hs——真空玻璃间隙层热导[W/(m·K)];
hc——真空玻璃残余气体热导[W/(m·K)];
hz——真空玻璃支撑物热导[W/(m·K)];
hr——真空玻璃间隙层内两片玻璃之间辐射热导[W/(m·K)]。
8 真空玻璃残余气体热导应按下式计算:
式中:P——真空玻璃中残余气体压强(Pa)。
9 真空玻璃中支撑物热导应按下式计算:
式中:λ——玻璃导热系数[W/(m·K)];
α——支撑物与玻璃接触区域半径(m);
b——支撑物方阵间距(m);
10 中空玻璃气体间隙层内两片玻璃之间辐射热导和真空玻璃间隙层两片玻璃之间辐射热导应按下式计算:
式中:ε1和ε2——中空玻璃气体间隙层或真空玻璃间隙层两片玻璃内表面在平均绝对温度Tm下的校正发射率。
11 中空玻璃和真空玻璃传热系数应按下式计算:
式中:U——中空玻璃和真空玻璃传热系数[W/(㎡·K)];
he——室外表面换热系数[W/(㎡·K)];
ht——玻璃系统热导[W/(㎡·K)];
hi——室内表面换热系数[W/(㎡·K)]。
A.0.3 计算玻璃传热系数有关参数取值应符合下列规定:
1 玻璃导热系数λ应按1W/(㎡·K)]取值;
2 未镀低辐射膜玻璃表面校正发射率应按0.837取值;
3 中空玻璃气体间隙层两玻璃内表面的温度差△T可按15K取值;
4 中空玻璃和真空玻璃平均温度(Tm)可按283K取值;
5 斯蒂芬-波尔兹曼常数σ应按5.67×10-8[W/(㎡·K)]取值;
6 室外表面换热系数应按下式计算:
式中:he——室外表面换热系数[W/(㎡·K)];
v——玻璃表面附近风速(m/s)。
一般情况下,he可按23[W/(㎡·K)]取值。
7 室内表面换热系数应按下式计算:
式中:hi——室内表面换热系数[W/(㎡·K)];
ε——玻璃室内表面校正发射率。
如果玻璃室内表面未镀低辐射膜,hi可按8[W/(㎡·K)]取值。
8 气体特性应按表A.0.3-1取值。
表A.0.3-1 气体特性
9 镀膜玻璃标准发射率(εn)取值应符合下列规定:
1)应在接近正常入射状况下,采用红外光谱仪测试玻璃反射曲线;
2)在反射曲线上,可按表A.0.3-2给出的30个波长值,测定相应的反射系率Rn(λi);
3)283K温度下的标准反射率应按下式计算:
式中:Rn——标准反射率;
Rn(λi)——波长为λi时的标准反射率。
4)283K温度下的标准发射率应按下式计算:
式中:εn——标准发射率;
Rn——标准反射率。
表A.0.3-2 用于测定283K下标准反射率Rn的波长(单位:μm)
10 校正发射率ε应采用表A.0.3-3给出的系数乘以标准发射率(εn)。
表A.0.3-3 校正发射率与标准发射率之间的关系
注:其他值可以通过线性插值或外推获得。
附录B 建筑玻璃结露点计算方法
B.0.1 室内结露温度应按下列方法确定:
1 室内设计温度条件下的饱和水蒸气压ps可按表B.0.1取值。
2 室内设计温度条件下的水蒸气分压p应按室内湿度与该温度下饱和水蒸气压ps的乘积取值。
3 室内结露温度可按表B.0.1中饱和水蒸气压等于水蒸气分压p的温度取值。
表B.0.1 不同温度下的饱和水蒸气压ps(mmHg)
B.0.2 玻璃室内侧表面温度应按下式计算:
式中:T——玻璃室内侧表面温度(K);
Ti——建筑物室内温度(K);
Te——建筑物室外温度(K);
hi——室内对流换热系数[W/(㎡·K)];
U——玻璃传热系数[W/(㎡·K)]。
B.0.3 可按下列方法进行玻璃结露判定:
1 当玻璃室内侧表面温度计算值大于室内结露温度时,可判定为玻璃不会产生结露;
2 当玻璃室内侧表面温度计算值小于等于室内结露温度时,可判定为玻璃会产生结露。
附录C 玻璃抗风压设计计算参数
C.0.1 单片矩形平板玻璃k1、k2、k3和k4应按表C.0.1取值。
表C.0.1 单片矩形平板玻璃的抗风压设计计算参数
C.0.2 单片钢化玻璃k1、k2、k3和k4应按表C.0.2采用。
表C.0.2 单片钢化玻璃的抗风压设计计算参数
C.0.3 单片半钢化玻璃k1、k2、k3和k4应按表C.0.3采用。
表C.0.3 单片半钢化玻璃的抗风压设计计算参数
C.0.4 普通夹层玻璃k1、k2、k3和k4应按表C.0.4采用。
表C.0.4 普通夹层玻璃的抗风压设计计算参数
C.0.5 建筑玻璃的k5、k6、k7和k8应按表C.0.5采用。
表C.0.5 玻璃的抗风压设计计算参数
附录D 玻璃板中心温度和边框温度的计算方法
D.0.1 单片玻璃板中心温度Tc应按下式计算:
式中:I0——日照量(W/㎡);
to——室外温度(℃);
ti——室内温度(℃);
α——玻璃的吸收率。
D.0.2 夹层玻璃中心温度Tc应按下列公式计算:
式中:Tco——室外侧玻璃中部温度(℃);
Tci——室内侧玻璃中部温度(℃);
Ao——室外侧玻璃总吸收率;
Ai——室内侧玻璃总吸收率;
ao——室外侧玻璃的吸收率;
ai——室内侧玻璃的吸收率;
τo——室外侧玻璃的透过率。
D.0.3 中空玻璃中心温度To应按下列公式计算:
式中:ro——室外侧玻璃反射率;
ri——室内测玻璃反射率。
D.0.4 装配玻璃板边框温度Ts应按下式计算:
式中:to——室外温度(℃);
ti——室内温度(℃)。
D.0.5 计算玻璃中部温度Tc和边框温度Ts时,应选用所需的气象参数和玻璃参数。
D.0.6 室外温度,夏季时应取10年内最低温度值,室内温度ti应取室内设定的温度值,可取冬季为20℃,夏季为25℃。
D.0.7 玻璃的光学性能应根据其产品说明确定。
本规程用词说明
1 为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”;
反面词采用“严禁”。
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”;
反面词采用“不应”或“不得”。
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”;
反面词采用“不宜”。
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
1 《建筑结构荷载规范》GB 50009
2 《建筑玻璃 可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定》GB/T 2860
3 《平板玻璃》GB 11614
4 《中空玻璃》GB/T 11944
5 《塑料门窗用密封条》GB 12002
6 《硅酮建筑密封胶》GB/T 14683
7 《建筑用安全玻璃 第2部分:钢化玻璃》GB 15763.2
8 《建筑用安全玻璃 第3部分:夹层玻璃》GB 15763.3
9 《建筑用安全玻璃 第4部分:均质钢化玻璃》GB 15763.4
10 《建筑用硅酮结构密封胶》GB 16776
11 《半钢化玻璃》GB 17841
12 《镀膜玻璃 第1部分:阳光控制镀膜玻璃》GB/T 18915.1
13 《镀膜玻璃 第2部分:低辐射镀膜玻璃》GB/T 18915.2
14 《建筑门窗、幕墙用密封胶条》GB/T 24498
15 《建筑用太阳能光伏夹层玻璃》GB 29551
16 《建筑用太阳能光伏中空玻璃》GB/T 29759
17 《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102
18 《压花玻璃》JC/511
19 《建筑用U形玻璃》JC/T 867
20 《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T 882
21 《真空玻璃》JC/T 1079
22 《电致液晶夹层调光玻璃》JC/T 2129
23 《超白浮法玻璃》JC/T 2128
24 《聚氨酯建筑密封胶》JC/T 482
25 《聚硫建筑密封胶》JC/T 483
26 《丙烯酸酯建筑密封胶》JC/T 484
27 《建筑窗用弹性密封胶》JC/T 485
28 《建筑门窗幕墙用钢化玻璃》JG/T 455
29 《建筑门窗幕墙用中空玻璃弹性密封胶》JG/T 471