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    幕墻立柱與橫梁連接設計

    來源:中國幕墻網收集整理  作者:賈映川 劉志勇 吳小林  日期:2005-12-2
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        摘  要:橫梁與立柱的連接設計對幕墻的安全使用起著關鍵作用。本文從抗扭、擾彎的角度,對橫梁與立柱的連接件螺栓、角碼的受力,進行了初步的探討。

        關鍵詞:螺栓;角碼;扭矩;彎矩

        一、引言
        水平方向,水平力風、地震荷載作用線相對螺栓中心有的偏心,形成逆時針扭矩T1=q*e1
        豎向,豎向力幕墻構件自重作用線相對螺栓中心也有偏心;

        面板重力作用線相對螺栓中心有eG1的偏心,形成逆時針扭矩爪;

        橫梁重力作用線相對螺栓中心有。二的偏心,形成逆時針扭矩T2

        由于水平力和豎向力相對螺栓都形成逆時針扭矩,因此T1、T2、T3可疊加為T= T1+T2+T3

        相應的螺栓產生一對大小相等,作用方向相反的抵抗力VT(見圖2),由力距平衡〔相對螺栓中心)得:

                            VTxc=T
        得VT=T/c
        單個螺栓受力:

        水平方向:Vw
        豎向:VG+VT
        總剪力:V=[V2W+(VG+VT2]1/2
        螺栓剪應力:T=V/(π20/4/Nv)
        式中:Do為螺栓公稱直徑;

             Nv剪切面數:2;


        (二)螺栓抗拉計算
        螺栓所受彎矩簡圖見圖3。

        圖中:

        RG為幕墻(面板和橫梁)自重,大小為RG1 +RG2;

        RW為風、地震荷載;

        e為角碼中心到角碼邊緣的距離。

        螺栓受水平作用力下產生的彎距:M1=RWxe,相應的螺栓產生一對大小相等、作用方向相反的抵抗力NW。

        由力距(相對螺栓中心)平衡得:

                          NWxc=M1
        得NW=M1/C
        e為角碼中心到角碼邊緣的距離;

        d為螺栓中心到角碼邊緣的距離。

        以角碼底邊線為基線,豎向作用力下產生的彎距:M2=RWxe;

        相應螺栓產生力NG;

        由力矩(相對角碼底邊線)平衡得:

                    NGxd=M2 NG=M2/d
        單個螺栓受力為NG/2
        螺栓拉應力:

                σ=(NW+NG/2)/(π20/4)
        螺栓強度校核依據:

              [(τ/[τ])2+(σ/[σ])2]1/2<1
        式中:[τ]為螺栓允許抗剪強度;

             [σ]為螺栓允許抗拉強度。
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