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    玻璃幕墻與門窗結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)問(wèn)題探討(一)

    來(lái)源:中國(guó)幕墻網(wǎng)收集整理  作者:石民祥 楊仕超  日期:2005-4-27
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      根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)可靠度分析與設(shè)計(jì)原理,對(duì)以金屬框架為支承體系的破璃幕墻和門窗采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算及其可靠度問(wèn)題進(jìn)行系絕性的分析探討,提出對(duì)我國(guó)現(xiàn)行玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范中幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)問(wèn)題的看法,以及時(shí)目前尚無(wú)規(guī)范依據(jù)的建筑門窗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算問(wèn)題的看法及建議。

        2)幕墻與門窗結(jié)構(gòu)可靠度分析要點(diǎn)
        (1)、考慮幕墻與門窗結(jié)構(gòu)整體體系的可靠度、構(gòu)件的可靠度二個(gè)層次,宜按結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行可靠度設(shè)計(jì),根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞特點(diǎn)選定主要破壞模式,控制和調(diào)整關(guān)鍵構(gòu)件的失效概率,提高整個(gè)結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)的合理性。

        (2)、脆性構(gòu)件(玻璃面板)的可靠度應(yīng)高于延性構(gòu)件金屬框架)的可靠度。

        (3)、構(gòu)件的抗力或承載力由低到高的順序應(yīng)是:a)玻璃:b)玻璃與框架的連接:c)框架:d)框架構(gòu)件連接們窗框與扇的配件連接):6)框架與主體結(jié)構(gòu)的錨固連接:f)支承幕墻的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和門窗洞口結(jié)構(gòu)構(gòu)什。

        (4)、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)使用年限、安全等級(jí)、重要性及可靠度不應(yīng)高于結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

        6.幕墻與門窗的結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式
        為便于采用基本變量的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行設(shè)計(jì),使結(jié)構(gòu)獲得較好的可靠度一致性,根據(jù)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,幕墻與門窗極限狀態(tài)方程轉(zhuǎn)化為多個(gè)分項(xiàng)系數(shù)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)通用表達(dá)式:


        7.載與作用效應(yīng)的基本組合
        1)無(wú)地震作用的基本組合:根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》,為風(fēng)荷載起控制作用的組合:


        2)有地震作用的基本組合:根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》,為地震作用起控制作用的組合:


        我國(guó)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》GJ 99-98)規(guī)定:對(duì)于主體建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用效應(yīng)組合及其幕墻構(gòu)件的連接鋼件和緊固件的作用效應(yīng)組合,風(fēng)荷載組合值系數(shù)應(yīng)該取0.2。

        8、構(gòu)件材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度水平(設(shè)計(jì)安全度)
        1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度確定的校準(zhǔn)法
        采剛以荷載和作用的標(biāo)準(zhǔn)值以及材料性能標(biāo)準(zhǔn)值為基礎(chǔ)的多個(gè)分項(xiàng)系數(shù)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,首先要確定構(gòu)件材料性能標(biāo)準(zhǔn)值與載和作用的標(biāo)準(zhǔn)值之間的總安全度即可靠度水平。我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范和建筑幕墻規(guī)范均采用國(guó)際上實(shí)際應(yīng)用的校準(zhǔn)法,就是通過(guò)對(duì)現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范下的結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠度分析,經(jīng)綜合調(diào)整來(lái)確定未來(lái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度。其特點(diǎn)是對(duì)不同破壞后果(經(jīng)濟(jì)損失或社會(huì)影響)的結(jié)構(gòu)及不同破壞性質(zhì)(如延性破壞和脆性破壞)的構(gòu)件采剛不問(wèn)的可靠度水平,但在總體上基本保持新舊規(guī)范可靠度水平的一致性。我國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和荷載規(guī)范規(guī)定的永久荷載分項(xiàng)系數(shù)ΥC和可變倚載分項(xiàng)系數(shù)ΥQ,是在荷載標(biāo)準(zhǔn)值已給定的前提下,使按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式所得的各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標(biāo)與規(guī)定的目標(biāo)可靠指標(biāo)之間在總體上誤差最小為原則經(jīng)優(yōu)化后選定的。對(duì)于幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),起控制作用的可變作用風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)Υw和水平地震作用分項(xiàng)系數(shù)Υeh分別為1.4和1.3,因此取可變荷載分項(xiàng)系數(shù)Υq=1.4。按構(gòu)件材料性能標(biāo)準(zhǔn)與荷載和作用的標(biāo)準(zhǔn)值之間的總安全度K=ΥqΥm,分別選定不同構(gòu)件材料的總安全度K,計(jì)算材料性能分項(xiàng)系數(shù)Υm=K/Υq,  從而得到材料性能設(shè)計(jì)值/fk=fk/Υm。
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