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      幕墙后支撑钢结构设计的计算

      发布时间:2018-11-23 15:31:46浏览次数:10024文章出处:机场幕墙设计

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        幕墙后支撑钢结构的计算一般采用有限元软件来进行计算。计算主要分析结构在以下三方面的性能:

      幕墙后支撑钢结构的计算

      幕墙后支撑钢结构的计算

        (1)、强度的验算

        主要是计算在承载能力极限状态作用下构件的强度。在计算时应把各种工况考虑全面。

        (2)、变形的验算

        不同形式的结构,不同使用功能的结构其变形的控制都不一样,详细的大家可以看《钢结构设计规范》附录部分。对于幕墙中的刚架或者桁架结构,在风荷载作用下的挠度限值为其跨度的1/250,对于悬挑结构跨度取其悬挑长度的2倍。

        而对于张拉结构取其跨度的1/200。

        (3)、稳定的计算

        对于构件的稳定计算可以按照《钢结构设计规范》中相关规定来进行计算。对于复杂的结构可以采用软件进行几何非线性屈曲分析。

        对于构件稳定相关内容见《钢结构设计规范》

        四、焊接节点的设计

        焊缝连接是幕墙中比较常用的连接形式,以下从几个方面来对焊缝的设计和计算来进行讲解。

        1、焊缝的分类及质量等级

        常用的焊缝主要包括对接焊缝、角焊缝、对接焊缝与角焊缝的组合焊缝。其中对接焊缝与角焊缝的组合焊缝的计算与角焊缝相同。

        对接焊缝质量上分为1、2、3三个等级金属幕墙设计单位,其中1级和2级与母材等强度,1级焊缝探伤比例为100%,2级焊缝的探伤比例为20%幕墙龙骨,而三级焊缝由于不需要无损探伤,因此焊缝的内部质量不易控制,因此焊缝的设计强度需要折减。

        角焊缝由于其形状的原因,在受力后应力分布比较复杂,尤其是焊接后残余应力的存在。因此角焊缝设计强度要低于三级对接焊缝。

        焊缝应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况,按照下列原则来分别选用不同质量等级的焊缝:

        (1)、在需要进行疲劳计算的构件中,凡对接焊缝均应焊透,其质量等级为:

        作用力垂直于焊缝长度防哪个乡的横向对接焊缝或T形对接焊缝与角焊缝的组合焊缝,受拉时应为一级,受压时宜为二级;作用力平行于焊缝长度方向的纵向对接焊缝应为二级。

        (2)、不需要计算疲劳的构件中,凡要求与母材等强的对接焊缝均应焊透,对于受拉构件,焊缝质量等级不得小于2级,受压宜为2级。

        (3)、不要求焊透的T形接头采用的角焊缝或部分焊透的对接焊缝与角焊缝的组合焊缝,以及搭接连接采用的角焊缝,其质量等级为:

        对直接承受动力荷载且需要计算疲劳的结构,焊缝的外观质量应符合二级;对于其它结构外观质量应符合三级。

        2、焊接焊条的选用

        对应钢材选用合适的焊条是设计人员应该掌握的基础知识。下面给出常用钢材的对应焊条型号:

        不同强度钢材之间的焊接,一般应该选择与低强度钢材相适应的焊条。也就是就低不就高的原则。

        钢材牌号质量等级选用焊条型号

      幕墙后支撑钢结构的计算

      幕墙后支撑钢结构的计算

        3、常用焊缝标注

        作为设计人员不可能完全跟踪施工中焊接的每个环节,因此图纸中对焊接的技术要求必须要详细和准确,不仅仅要把焊缝的质量要求及选用焊条型号要表述明白,而且对于每个焊接位置具体焊缝的形式和尺寸要求也要表达清晰和准确。详细的焊缝符号表达方式可以查看《焊缝符号表示法》(GB 324)中的规定,以及查看《建筑结构制图标准》中的相关内容。

        4、角焊缝的设计与计算

        由于角焊缝施工简便,因此角焊缝是工程中最常用的焊缝。下面介绍常用直角角焊缝的计算。

        角焊缝计算中首先是其计算高度的确定,见下图:

      幕墙后支撑钢结构的计算

      幕墙后支撑钢结构的计算

        he为直角脚焊缝的计算高度,等于0.7hf,hf为焊脚尺寸。

        正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度的方向)的强度要满足下式要求:

        侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)的强度满足下式要求:

        在各种力综合作用下, 和 共同作用处的强度应满足下式要求:

        式中:

        ——按焊缝有效截面(he*lw)计算,垂直于焊缝长度方向的应力;

        ——按焊缝有效截面计算,沿焊缝长度方向的剪应力;

        ——角焊缝的计算高度;

        ——角焊缝的计算长度幕墙结构要点,对每条焊缝取其实际长度减去2hf;

        f——角焊缝的强度设计值;

        ——正面角焊缝的强度设计值增大系数;对承受静载和间接承受动载的结构取1.22,对直接承受动力荷载的结构取1.0。

        5、对接焊缝的设计与计算:

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        在对接接头和T形接头中垂直于轴心拉力或压力方向的对接焊缝,其强度应按照下式计算:

        式中:f——为对接焊缝的抗拉或抗剪强度设计值。

        t——为连接件的最小板厚。

        7、部分焊透的对接焊缝及角接与T形对接的组合焊缝设计与计算。

        部分焊透的对接焊缝及角接与T形对接的组合焊缝设计与计算与角焊缝是相同的,常用组合焊缝的计算高度如下:

      幕墙后支撑钢结构的计算

      幕墙后支撑钢结构的计算

        计算高度为:he=S-3(mm)

      • 文章来源:机场幕墙设计
      • 文章标题:幕墙后支撑钢结构设计的计算
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      用户评论

      • 幕墙网友

        这文章讲的很详细很实用,太有用了,谢谢中开!

        2018-12-14 0 0

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