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      从建筑顶部设计探讨一下钢结构幕墙的概念设计(五)

      发布时间:2018-11-10 15:10:07浏览次数:10034文章出处:构件式

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        另外,由于钢壳体支撑在主体混凝土结构上的环梁,除了上部钢结构球壳形采光顶传下来的荷载为,尚且有主体结构作用在其上的恒活荷载。但考虑到钢结构施工时,主体肯定已经施工完成,至少主体混凝土结构已经施工完成。主体结构荷载在环梁上产生的变形在球壳形采光顶钢结构吊装前变形已经完成,此部分恒载作用产生的变形因素因为球壳钢结构施工时的调整因素而不会对上层钢壳体其产生内力重分布,故此因素不予考虑。现在可在混凝土结构上施工因裙房屋面防水,保温,找平的铺装层材料恒荷载和上人屋面活荷载。根据现场情况幕墙设计,作用围护统一把环向以外三米进行简化处理来考虑,所以统一在环梁上施加6KN/M的恒载和活载作为原结构荷载。表中考虑了三米宽屋顶恒活荷载因素的为模型三,模型图同图E-04。模型一,模型二及模型三在相关球壳采光顶及屋面恒活荷载作用下的钢壳拱脚内力Fz(设计值,单位:KN)如下表E-01:

        表E-01 钢拱脚内力对比表

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        现在我们尽量模拟此钢球壳和混凝土主体结构一体计算设计过程,此时主体结构构件自重是要作用在环形混凝土边梁上的,同时为了更清楚显示此荷载的作用,我们放大混凝土环形边梁的承荷宽度,按四米来考虑。当在混凝土环梁上施加恒载24KN/M上海奥蓝幕墙玻璃有限公司,8KN/M活载的时候,立在梁中间的支座E将出现27.8KN的拉力,而于其相临的支座F将出现128KN的最大压力幕墙项目,由此可判断,此时球壳结构对上部结构已经不仅仅是荷载作用,而局部已经成为下部混凝土结构的支撑体系。

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        以上论述中尚未考虑到的因素有以下几点:

        一、模型二和模型三在柱的反弯点位置进行铰接处理,而实际工程中此处和反弯点以下的柱的连接是有一定刚度的连接,此处进行铰接处理,显然会使上部梁受的约束相比真实情况偏弱。经验上,此约束对于长梁作用更加明显,所以此因素对于钢柱脚力的平均化,减少因混凝土结构竖向刚度的调整是有利的。

        二、统一考虑的三米宽度的屋面铺装层恒活荷载是否合适,显然上部结构荷形成的的内力亦会对梁的刚度问题进行二次调整,此时长梁所承受的荷载明显会小于短梁所承受的,所以其变形要比承受均一恒活线荷载时的变形要小一些,故此因素同上条因素一样,对于减少因混凝土梁竖向刚度差引起的钢柱脚沉降差,最终引起的钢柱脚内力差是有利的。

        三、模型的简化处理是否合理、模型二和模型三将柱反弯点铰接处理,显然应该是存在一定刚度的,将混凝土柱一起建到下层的楼面刚接处更符合实际受力情况,所以真正合理的情况应该是球壳形采光顶钢结构和主体混凝土结构整体一体建模整体计算。

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        四、本例仅考虑了计算模型问题,尚未考虑风荷载和地震作用如本文前部所述分体建模型计算所引起来的问题。

        五、本算例尚未讨论支座刚度因素对支座水平剪推力、支座自身变形以及球壳幕墙钢结构变形的影响。

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