以上三種立柱力學模型很好的概括了幕墻常用結(jié)構(gòu)。
簡支梁力學模型常用于幕墻結(jié)構(gòu)嵌入主體結(jié)構(gòu)中,此時的幕墻計算模型是沒有任何選擇余地的,是由主體結(jié)構(gòu)決定的。
鉸接(多跨)梁力學模型是最為常用的幕墻計算模型,此時幕墻體系懸掛于主體結(jié)構(gòu)之外,每層
鋁立柱由鋁插芯插接串聯(lián),該連接點處且可以延立柱軸向滑動,這樣的結(jié)構(gòu)便構(gòu)成了連續(xù)的規(guī)律排布的梁體,無論框架式幕墻還是單元式幕墻在本種支撐體系上是均可以實現(xiàn)的,也就是說兩種幕墻體系在這種力學模型下完全統(tǒng)一了。
有的時候雖然完全滿足把幕墻支撐體系設(shè)計成鉸接(多跨)梁力學模型,但我們卻把他設(shè)計成多跨鉸接靜定梁力學模型,是因為此時如果把它設(shè)計成鉸接(多跨)梁力學模型并不是最經(jīng)濟合理的,那么這種情況何時會發(fā)生呢?大跨度層高,大分格,且梁體有足夠的高度,這三個條件的交集便是經(jīng)常設(shè)計成多跨鉸接靜定梁力學模型的必要條件。
這三種力學模型作為幕墻
結(jié)構(gòu)設(shè)計中的最基本的元素并不是由設(shè)計師隨意決定的,設(shè)計師必須統(tǒng)一規(guī)劃所設(shè)計的幕墻體系,研究建筑主體結(jié)構(gòu)所提供的邊界條件,最終確定。因為它直接關(guān)系著幕墻的每平米比重,也就是說直接影響到幕墻的造價,從設(shè)計本身來講,也就是如何達到一個“等
強度設(shè)計”的一流境界的問題。
從定性方面來看,在相同的外界條件下,這三種力學模型中簡支梁力學模型立柱最為費料,多跨鉸接靜定梁力學模型立柱最為省料,但多跨鉸接靜定梁力學模型由于增加了一個支點,導致了
預埋件的費用的增加,人工費的發(fā)生,成本也有所增加。在幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中,相對來說鉸接(多跨)梁力學模型最能達到既節(jié)省材料成本,也能達到降低人工費用的目的。
上述三種力學模型在達到某種特定的邊界條件時,其中一種模型會近似另一種模型,其并沒有一個明確的分界值,完全取決于其構(gòu)造特點。
下面我們一定量的方式加以說明,以數(shù)字的方式闡述:
例如北京地區(qū),C類,8度
抗震,計算高度80米,
中空玻璃(取500N/m2),樓層高度3.6米,橫向分格1.48米,試按三種力學模型進行鋁立柱(6063T5)分析,對計算結(jié)果進行比較。
由
玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范(
JGJ102-2003)得:
陣風系數(shù)1.640;高度變化系數(shù)1.538;
風壓組合值1.362K N/m2
地震力組合值0.400K N/m2
風荷載與地震力組合
標準值1.362K N/m2;風
荷載與地震力組合設(shè)計值2.167K N/m2
則,鋁立柱所受設(shè)計
線荷載q設(shè)計=2.167x1.480=3.20716N/mm
鋁立柱所受標準線荷載q設(shè)計=1.362x1.480=2.01576N/mm
軸力N=500x3.6x1.48=2664(N)
(一)按簡支梁力學模型分析:
可見,幕墻鋁立柱的
截面特性Imin >3148905.086 mm4; Wmin >59132.05457 mm3,在
CAD中可以發(fā)現(xiàn)矩形界面70x180x3滿足要求,I= 5923872mm4;W=65820.8 mm3,A= 1464 mm2可見是應力控制的截面。
上一頁12345下一頁