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湖北羿天建筑装饰设计有限公司

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目 录

一、工程概述 ..................................................................................................... 1

Ⅰ.设计依据 ............................................................................................... 1 Ⅱ.基本计算公式 ....................................................................................... 4 Ⅲ.材料力学性能 ....................................................................................... 5

二、玻璃的选用与校核 ................................................................... 42

三、门窗受力构件计算: ................................................................. 44

一、工程概述

二、计算书 ......................................................................................................... 7

Ⅰ、建筑标高5.1米处150明框幕墙计算（墙面区） .......................... 7

一、风荷载计算 ................................................................................. 8 二、玻璃的选用与校核 ...................................................................... 8 三、幕墙立柱计算............................................................................ 10 四、立柱与主结构连接 .................................................................... 12 五、幕墙预埋件总截面面积计算 .................... 错误！未定义书签。 六、幕墙预埋件焊缝计算 ................................................................ 13 七、幕墙横梁计算............................................................................ 14 八、横梁与立柱连接件计算 ............................................................ 16 Ⅱ、建筑标高25米处隐框幕墙计算（墙面区） .................................. 17

一、风荷载计算 ............................................................................... 17 二、幕墙立柱计算............................................................................ 18 三、立柱与主结构连接 .................................................................... 20 四、幕墙预埋件总截面面积计算 .................... 错误！未定义书签。 五、幕墙预埋件焊缝计算 ................................................................ 21 六、幕墙横梁计算............................................................................ 22 Ⅲ、建筑标高5.1米处铝板幕墙计算（墙角区） ................................ 24

一、风荷载计算 ............................................................................... 24 二、幕墙立柱计算............................................................................ 24 三、立柱与主结构连接 .................................................................... 27 四、幕墙预埋件总截面面积计算 .................... 错误！未定义书签。 五、幕墙预埋件焊缝计算 ................................................................ 28 六、幕墙横梁计算............................................................................ 28 七、横梁与立柱连接件计算 ............................................................ 31 Ⅳ、建筑标高21.1米处明框幕墙计算（墙面区） .............................. 32

一、风荷载计算 ............................................................................... 32 二、玻璃的选用与校核 .................................................................... 32 三、幕墙立柱计算............................................................................ 34 四、立柱与主结构连接 .................................................................... 36 五、幕墙预埋件总截面面积计算 .................................................... 37 六、幕墙预埋件焊缝计算 ................................................................ 38 七、幕墙横梁计算............................................................................ 39 八、横梁与立柱连接件计算 ............................................................ 41 Ⅴ、建筑标高9.05米处推拉窗计算（墙面区） .................................. 42

一、门窗承受荷载计算: .................................................................. 42

.设计依据

①幕墙设计规范：

《铝合金结构设计规范》 GB50429-2007 《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-2003 《点支式玻璃幕墙工程技术规程》 CECS127-2001 《点支式玻璃幕墙支承装置》 JG138-2001 《吊挂式玻璃幕墙支承装置》 JG139-2001 《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ113-2009 《建筑瓷板装饰工程技术规范》 CECS101《建筑幕墙》 GB/T21086-2007 《采暖通风与空气调节设计规范》 GB50019-2003 《地震震级的规定》 GB/T17740-1999 《钢结构防火涂料》 GB14907-2002 《钢结构设计规范》 GB50017-2003 《高层民用建筑钢结构技术规范》 JGJ99-98 《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3-2002

《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045-95(2005《高处作业吊蓝》 GB19155-2003 《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ133-2001

②建筑设计规范：

《工程抗震术语标准》 JGJ/T97-95 《工程网络计划技术规程》 JGJ/T121-99 《公共建筑节能设计标准》 GB50189-2005 《混凝土结构后锚固技术规程》 JGJ145-2004 《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002 《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》《既有居住建筑节能改造技术规程》 JGJ129-2004 《建筑表面用有机硅防水剂》 JC/T902-2002 《建筑材料放射性核素限量》 GB6566-2001 《建筑防火封堵应用技术规程》 CECS154《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-2002 《建筑隔声评价标准》 GB/T50121-2005

：98 年版) ：2003 1

Ⅰ JG160-2004 湖北羿天建筑装饰设计有限公司

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《建筑工程抗震设防分类标准》 GB50223-2008 《建筑工程预应力施工规程》 CECS180：2005

《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001(2006年版) 《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068-2001 《建筑抗震设防分类标准》 GB50223-2004

《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001(2008年版) 《建筑设计防火规范》 GB50016-2006

《建筑物防雷设计规范》 GB50057-94(2000年版) 《铝幕墙板、板基》 YS/T429.1-2000 《铝幕墙板、氟碳喷漆铝单板》 YS/T429.2-2000 《建筑幕墙用铝塑复合板》 GB/T17748-2008 《铝塑复合板用铝带》 YS/T432-2000 《天然板石》 GB/T18600-2001 《天然大理石荒料》 JC/T202-2009 《天然大理石建筑板材》 GB/T19766-2005 《天然花岗石荒料》 JC/T204-2009 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 GB50018-2002 《民用建筑隔声设计规范》 GBJ118-88 《民用建筑热工设计规范》 GB50176-93 《民用建筑设计通则》 GB50352-2005 《膜结构技术规程》 CECS158 《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》 JGJ134-2001 《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》 JGJ75-2003 《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》 《中国地震动参数区划图》 GB18306-2001 《中国地震烈度表》 GB/T17742-2008 《建筑制图标准》 GB/T 50104-2001 《建筑结构静力计算手册 (第二版) 》

③铝材规范：

《建筑用隔热铝合金型材-穿条式》 JG/T175-2005 《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》 JG/T133-2000 《铝合金建筑型材第1部分基材》 GB5237.1-2008 《铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材》 《铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材》 GB5237.3-2008 《铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材》 GB5237.4-2008 《铝合金建筑型材第5部分氟碳漆喷涂型材》 GB5237.5-2008 《铝合金建筑型材第6部分隔热型材》 GB5237.6-2005 《铝及铝合金彩色涂层板、带材》 YS/T431-2000

《一般工业用铝及铝合金板、带材》 GB/T3880.1 《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》 YS/T437-2000 《有色电泳涂漆铝合金建筑型材》 YS/T459-2003 《变形铝及铝合金牌号表示方法》 GB/T16474-1996 《变形铝及铝合金状态代号》 GB/T16475-2008 《变形铝及铝合金化学成份》 GB/T3190-2008 《建筑用隔热铝型材-穿条式》 JG/T175-2005 《建筑装饰用铝单板》 GB/T23443-2009

④金属板及石材规范：

《干挂饰面石材及其金属挂件》 JC830.1 《建筑装饰用微晶玻璃》 JC/T872-2000 《建筑幕墙用瓷板》 JG/T217-2007

：2004 ～3-2006 、2-2005 《天然花岗石建筑板材》 GB/T18601-2001 《天然花岗石板材》 GB/T18601-2009 《天然石材统一编号》 GB/T17670-2008 《天然饰面石材术语》 GB/T13890-2008

⑤玻璃规范：

《镀膜玻璃 第1部分：阳光控制镀膜玻璃》 GB/T18915.1-2002 《镀膜玻璃 第2部分：低辐射镀膜玻璃》 GB/T18915.2-2002 《防弹玻璃》 GB17840-1999 《浮法玻璃》 GB11614-1999 《夹层玻璃》 GB/T9962-1999 《建筑用安全玻璃 第1部分：防火玻璃》 GB15763.1-2009 《建筑用安全玻璃 第2部分：钢化玻璃》 GB15763.2-2005 《建筑用安全玻璃 第3部分：夹层玻璃》 GB15763.3-2009 《建筑用安全玻璃 第3部分：均质钢化玻璃》《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》 GB17841-1999 《普通平板玻璃》 GB4871-1995 《热弯玻璃》 JC/T915-2003 《压花玻璃》 JC/T511-2002 《中空玻璃》 GB/T11944-2002 《着色玻璃》 GB/T18701-2002 《半钢化玻璃》 GB19841-2009 《建筑绝热用玻璃制品》 GB/T17795-2008

⑥钢材规范：

《钢分类》 GB/T13304.1《钢铁牌号表示方法》 GB/T221 -2008 《钢及合金术语》 GB/T20566-2006 《建筑结构用冷弯矩形钢管》 JG/T178-2005 《不锈钢棒》 GB/T1220-2007 《不锈钢和耐热钢冷轧钢带》 GB/T4239-1991 《不锈钢冷加工钢棒》 GB/T4226-1984 《不锈钢冷轧钢板及钢带》 GB/T3280-2007 《不锈钢热轧钢板及钢带》 GB/T4237-2007 《不锈钢丝》 GB/T4240-93 《建筑用不锈钢绞线》 JG/T200-2007

、2-2008 2

JGJ85-2002 GB15763.4-2009 GB5237.2-2008 湖北羿天建筑装饰设计有限公司

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《不锈钢小直径无缝钢管》 GB/T3090-2000 《擦窗机》 GB19154-2003 《彩色涂层钢板和钢带》 GB/T12754-2006 《低合金钢焊条》 GB/T5118-1995 《低合金高强度结构钢》 GB/T1591-2008 《建筑幕墙用钢索压管接头》 JG/T201-2007 《高耐候结构钢》 GB/T4171-2008 《高碳铬不锈钢丝》 YB/T096—1997 《聚硫建筑密封胶》 JC/T483-2006 《丙烯酸建筑密封胶》 JC/T484-2006 《绝热用岩棉、矿棉及其制品》 GB/T11835-2007 《绝热用硬质酚醛泡沫制品(PF)》 GB/T20974-2007 《建筑绝热用聚氨酯泡沫塑料》 GB/T21558-2008 《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》 GB/T529-1999 《石材用建筑密封胶》 JC/T883-2001 《橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法》 GB/T531-1999 《焊接结构用耐候钢》 GB/T4172-2000 《合金结构钢》 GB/T3077-1999 《结构用无缝钢管》 JBJ102

《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》 GB/T13912-2002 《冷拔异形钢管》 GB/T3094-2000 《碳钢焊条》 GB/T5117-1999 《碳素结构钢》 GB/T700-2006 《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》 《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》 《优质碳素结构钢》 GB/T699-1999 《预应力筋用锚具、夹具和连接器》 GB/T14370-2000 《不锈钢和耐热钢牌号及化学成分》 GB/T20878-2007 《碳素结构钢冷轧钢板和钢带》 GB/T11253-2007 《建筑装饰用搪瓷钢板》 JG/T234-2008

⑦胶类及密封材料规范：

《建筑密封材料术语》 GB/T14682-2006 《建筑密封胶分级及要求》 GB/T22083-2008 《丙烯酸酯建筑密封膏》 JC484-2006 《幕墙玻璃接缝用密封胶》 JC/T882-2001 《彩色涂层钢板用建筑密封胶》 JC/T884-2001 《石材用建筑密封胶》 GB/T23261-2009 《丁基橡胶防水密封胶粘带》 JC/T942-2004 《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》 JC/T887-2001 《非结构承载用石材粘胶剂》 JC/T989-2006 《工业用橡胶板》 GB/T5574-1994 《混凝土建筑接缝用密封胶》 JC/T881-2001 《建筑窗用弹性密封剂》 JC485-2007

《建筑密封材料试验方法》 GB/T13477.1 《建筑用防霉密封胶》 JC/T885-2001 《建筑用硅酮结构密封胶》 GB16776-2005 《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》 GB/T19686-2005 《建筑用硬质塑料隔热条》 JG/T174-2005 《建筑装饰用天然石材防护剂》 JC/T973-2005 《聚氨酯建筑密封胶》 JC/T482-2003

～20-2002 《修补用天然橡胶胶粘剂》 HG/T3318-2002 《中空玻璃用弹性密封胶》 JC/T486-2001 《中空玻璃用丁基热熔密封胶》 JC/T914-2003 《中空玻璃用复合密封胶条》 JC/T1022-2007

⑧门窗及五金件规范：

《封闭型沉头抽芯铆钉》 GB/T12616-2004 《封闭型平圆头抽芯铆钉》 GB/T12615-2004 《紧固件螺栓和螺钉》 GB/T5277-1985 《紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母》 GB/T3103.1-2002 《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》 GB/T3098.1-2000 《紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹》 GB/T3098.2-2000 《紧固件机械性能螺母、细牙螺纹》 GB/T3098.4-2000 《紧固件机械性能自攻螺钉》 GB/T3098.5-2000 《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》 GB/T3098.6-2000 《紧固件机械性能不锈钢螺母》 GB/T3098.15-2000 《紧固件机械性能抽芯铆钉》 GB/T3098.19-2004 《紧固件术语盲铆钉》 GB/T3099-2004 《紧固件 螺栓、螺钉、螺柱和螺母通用技术条件》GB/T16938 -2008 《铝合金窗》 GB/T8479-2003 《铝合金门》 GB/T8478-2003 《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》 GB/T16823.1-1997 《十字槽盘头螺钉》 GB/T818-2000 《地弹簧》 QB/T3884-1999 《铝合金门插锁》 QB/T3885-1999 《平开铝合金窗把手》 QB/T3886-1999 《铝合金撑挡》 QB/T3887-1999 《铝合金窗不锈钢滑撑》 QB/T3888-1999 《铝合金门窗拉手》 QB/T3889-1999 《铝合金窗锁》 QB/T3900-1999 《铝合金门锁》 QB/T3901-1999 《推拉铝合金门用滑轮》 QB/T3902-1999 《闭合器》 QB/T3893-1999 《外装门锁》 QB/T2473-2000 《弹子插芯门锁》 GB/T2474-2000

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GB/T912-1989 GB/T3274-2007 湖北羿天建筑装饰设计有限公司

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《叶片门锁》 QB/T2475-2000 《球型门锁》 QB/T2476-2000 《铜合金铸件》 GB/T13819-1992 《锌合压铸件》 GB/T13821-1992 《铝合金压铸件》 GB/T15114-1994 《铸件尺寸公差与机械加工余量》 QB/T6414-1999 《建筑门窗五金件 插销》 JG214-2007 《建筑门窗五金件 传动机构用执手》 JG124-2007 Ⅱ.基本计算公式

(1).场地类别划分:

地面粗糙度可分为A、B、C、D四类：

--A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；

--B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区； --C类指有密集建筑群的城市市区；

《建筑门窗五金件 旋压执手》 JG213-2007 《建筑门窗五金件 合页(铰链)》 JG125-2007 《建筑门窗五金件 传动锁闭器》 JG126-2007 《建筑门窗五金件 滑撑》 JG127-2007 《建筑门窗五金件 滑轮》 JG129-2007 《建筑门窗五金件 多点锁闭器》 JG215-2007 《建筑门窗五金件 撑挡》 JG128-2007 《建筑门窗五金件 通用要求》 JG212-2007 《建筑门窗五金件 单点锁闭器》 JG130-2007 《建筑门窗内平开下悬五金系统》 JG168-2004 《钢塑共挤门窗》 JG207-2007 《电动采光排烟窗》 JG189-2006

⑨相关物理性能级测试方法：

《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JGJ/T139-2001 《玻璃幕墙光学性能》 GB/T18091-2000 《采暖居住建筑节能检验标准》 JGJ132-2001 《彩色涂层钢板和钢带试验方法》 GB/T13448-2006 《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002 《建筑防水材料老化试验方法》 GB/T18244-2000 《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》 《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》 GB/T18575-2001 《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》 GB/T18250-2000 《建筑外窗保温性能分级及检测方法》 GB/T8484-2002 《建筑外窗采光性能分级及检测方法》 GB/T11976-2002 《建筑外窗抗风压性能分级及检测方法》 GB/T7106-2002 《建筑外窗空气隔声性能分级及检测方法》 GB/T8485-2002 《建筑外窗气密性能分级及检测方法》 GB/T7107-2002 《建筑外窗水密性能分级及检测方法》 GB/T7108-2002 《建筑装饰装修工程施工质量验收规范》 GB50210-2001 《金属材料室温拉伸试验方法》 GB/T228-2002

--D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。

本工程为：武汉环达电子，按B类地区计算风荷载。 (2).风荷载计算:

幕墙属于薄壁外围护构件，根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)规定采用，垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式计算： 1 当计算主要承重结构时

Wk=βzμsμzW0 （GB50009 7.1.1-1）

2 当计算围护结构时

Wk=βgzμs1μzW0 （GB50009 7.1.1-2） 式中： 其中: W2

k---垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值(kN/m)；

βgz---高度Z处的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第7.5.1条取定。 根据不同场地类型,按以下公式计算:βgz=K(1+2μf)

其中K为地区粗糙度调整系数，μf为脉动系数。经化简，得：

A类场地: β-0.072(Z/10)-0.12

gz=0.92×[1+35×]

B类场地: β[1+(Z/10)-0.16

gz=0.89×]

C类场地: β[1+350.108×(Z/10)-0.22

gz=0.85×]

D类场地: β0.252-0.30

gz=0.80×[1+35×(Z/10)]

μz---风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第7.2.1条取定。 根据不同场地类型,按以下公式计算:

A类场地: μ0.24

z=1.379×(Z/10)

B类场地: μ×(Z/10)0.32

z=1.000

C类场地: μ×(Z/10)0.44

z=0.616

D类场地: μ×(Z/10)0.60

z=0.318

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3条 验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数μs1：

一、外表面

1. 正压区 按表7.3.1采用； 2. 负压区

— 对墙面， 取-1.0 — 对墙角边， 取-1.8 二、内表面

对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。

注：上述的局部体型系数μs1（1）是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2 的情况，当围护构件的从属面积A大于或

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等于10m2 时，局部风压体型系数μs1（10）可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2 而大于1m2 时，局部风压体型系数μs1（A）可按面积的对数线性插值，即

μ

s1（A）=μs1（1）+[μs1（10）-μs1（1）]

logA

本工程属于B类地区,故μ0.32

z=(Z/10)

W0---基本风压,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附表D.4给出的50年一遇的风压采用，但不得小于

0.3kN/m2，武汉地区取为0.350kN/m2

(3).地震作用计算:

qEAk=βE×αmax×GAK

其中: qEAk---水平地震作用标准值 βE---动力放大系数,按 5.0 取定

αmax---水平地震影响系数最大值，按相应抗震设防烈度和设计基本地震加速度取定: αmax选择可按JGJ102-2003中的表5.3.4进行。

表5.3.4 水平地震影响系数最大值αmax

抗震设防烈度 6度 7度 8度 αmax 0.04 0.08(0.12) 0.16(0.24) 注:7、8度时括号内数值分别用于设计基本地震速度为0.15g和0.30g的地区。

设计基本地震加速度为0.05g，抗震设防烈度6度： αmax=0.04 设计基本地震加速度为0.10g，抗震设防烈度7度： αmax=0.08 设计基本地震加速度为0.15g，抗震设防烈度7度： αmax=0.12 设计基本地震加速度为0.20g，抗震设防烈度8度： αmax=0.16 设计基本地震加速度为0.30g，抗震设防烈度8度： αmax=0.24 设计基本地震加速度为0.40g，抗震设防烈度9度： αmax=0.32

武汉设计基本地震加速度为0.05g，根据 GB 50011-2001 2008年版《建筑抗震设计规范》规定,武汉市抗震设防烈度为6度，本建筑属于标准设防类因此抗震设防烈度按6度设防来设计 ，故取αmax=0.04 G2

AK---幕墙构件的自重(N/m) (4).作用效应组合:

一般规定，幕墙结构构件应按下列规定验算承载力和挠度： a.无地震作用效应组合时，承载力应符合下式要求： γ0S ≤ R

b.有地震作用效应组合时，承载力应符合下式要求： SE ≤ R/γRE

式中 S---荷载效应按基本组合的设计值；

SE---地震作用效应和其他荷载效应按基本组合的设计值； R---构件抗力设计值；

γ0----结构构件重要性系数，应取不小于1.0； γRE----结构构件承载力抗震调整系数，应取1.0； c.挠度应符合下式要求：

df ≤ df,lim

df---构件在风荷载标准值或永久荷载标准值作用下产生的挠度值；

df,lim---构件挠度限值；

d.双向受弯的杆件，两个方向的挠度应分别符合df≤df,lim的规定。 幕墙构件承载力极限状态设计时，其作用效应的组合应符合下列规定： 1 有地震作用效应组合时，应按下式进行： S=γGSGK+γwψwSWK+γEψESEK

2 无地震作用效应组合时，应按下式进行： S=γGSGK+ψwγwSWK

S---作用效应组合的设计值；

SGk---永久荷载效应标准值； SWk---风荷载效应标准值； SEk---地震作用效应标准值； γG---永久荷载分项系数； γW---风荷载分项系数； γE---地震作用分项系数； ψW---风荷载的组合值系数； ψE---地震作用的组合值系数；

进行幕墙构件的承载力设计时，作用分项系数，按下列规定取值：

①一般情况下，永久荷载、风荷载和地震作用的分项系数γG、γW、γE应分别取1.2、1.4和1.3；

②当永久荷载的效应起控制作用时，其分项系数γG应取1.35；此时，参与组合的可变荷载效应仅限于竖向荷载效应；

③当永久荷载的效应对构件有利时，其分项系数γG的取值不应大于1.0。 可变作用的组合系数应按下列规定采用：

①一般情况下，风荷载的组合系数ψW应取1.0，地震作用于的组合系数ψE应取0.5。

②对水平倒挂玻璃及框架，可不考虑地震作用效应的组合，风荷载的组合系数ψW应取1.0（永久荷载的效应不起控制作用时）或0.6(永久荷载的效应起控制作用时)。

幕墙构件的挠度验算时，风荷载分项系数γW和永久荷载分项系数均应取1.0，且可不考虑作用效应的组合。

Ⅲ.材料力学性能

材料力学性能，主要参考JGJ 102-2003 《玻璃幕墙工程技术规范》。 (1).玻璃的强度设计值应按表5.2.1的规定采用。

表5.2.1 玻璃的强度设计值 f(N/mm2

g) 种 类 厚度（mm） 大 面 侧 面 普通玻璃 5 28.0 19.5 5～12 28.0 19.5 浮法玻璃 15～19 24.0 17.0 ≧20 20.0 14.0 5～12 84.0 58.8 钢化玻璃 15～19 72.0 50.4 ≧20 59.0 41.3 5