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      浅谈幕墙结构设计的体会(一)

      发布时间:2018-11-7 14:41:06浏览次数:10026文章出处:建筑幕墙工程公司

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        1. 对结构要有简化概念,并且简化都是相对的。同时,工程师看待一个结构,要有整体与局部的思想,设计的时候灵活应用、切换。

        比如一栋建筑,整体看就是悬臂梁,而一个单边固定的L形状码件,对应悬挑部分,也可以看作悬臂梁。下面举例说明:

        

                      图1                                  图二                                         图三

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        如图一,验算weld A,应该从整体分析,看作一个悬臂梁,weld A承受水平剪力F和弯矩F x(88+163)。验算截面A,则看作一个支座固接的钢架,如图二,承受一个水平剪力,然后受力分析,支座反力则为单边截面A的内力。然而很多工程师依然按悬臂梁分析,用支座反力来验算组合截面A。这种算法是不符合本结构受力特点的。显然,后面的分析结果应力值要比前面的要小很多。

        所以无论算面板、立柱、还是码件,都要灵活应用整体与局部的方法。

        2.约束的简化。约束的简化有三种,分别是铰接、固接、半刚性连接。

        约束的简化,是和节点的刚度息息相关的,且是相对的。即没100%的铰接和刚接。在幕墙设计时铝板幕墙种类及应用问题,很多工程师把螺栓简化成铰接,焊缝简化成固接,一般情况下没问题。因为螺栓本身刚度小,加上开孔有一定空隙,转动角满足弯矩的释放要求。

        如果简化成固接时,要检查端部约束是否足够强。如果不够强,往往计算结果和实际情况相差很大,严重的甚至出现工程事故。

        比如,一个很长的钢通,端部是焊接的,即可简化成简支梁,也可以简化成两端固定的梁。当简化成两端固接时,如果端部不作验算,如果出现焊缝不够强,或者固定此钢通的结构刚度不够强金属幕墙,就有可能发生变形过大,即实际为简支梁,或者端部破坏而发生事故。

        下面再举例分析整体和局部、结构简化的相对性。

      幕墙设计知识

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        如图三,这是幕墙最常用的立柱固定方式,简化成多跨连续梁。

        一般情况下,水平力和竖向力作用在两个螺栓的中心。因为螺栓位置最弱玻璃幕墙设计效果图,加上一定的加工空隙,这里成为一个铰。这种简化方式,力偏心产生的弯矩则作用在与主体结构的连接上。

        同时,也可以灵活处理。比如在码件和混凝土之间垫软胶皮,使其有一定的压缩转动量。则可以把码件和主体结构的连接处简化成铰接,码件和立柱连接的螺栓处简化成固接。

        具体用那种方法,根据工程实际情况,灵活应用。简单的说,就是谁弱谁是铰。哪里更容易转动,哪里就可以简化成铰。

        此外,工程师们常常会忽略到自重的偏心,或者对自重偏心分析不正确。比如,有些结构工程师认为自重偏心产生的弯矩是作用在风挂码上,或者有些工程师没有意识到自重偏心这个问题。把自重偏心考虑到风挂码上,分析结果偏保守。不考虑自重偏心,一般情况下也问题不大,因为自重偏心转换成两个很小的水平力,即自重 x 偏心距/ h1,因为h1远大于偏心距,所以对分析结果的影响可以忽略不计。可是,如果偏心距太大,比如双层幕墙,则应该按上面的分析方法把自重偏心产生的弯矩转换成两端支座的两个水平力。这就是从整体的角度去分析。

      幕墙设计知识

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        3.体系是否稳定。分析结构是可变体系、不变体系、瞬变体系,静定体系还是超静定体系;

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