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幕墻受力桿件采用優化支撐力學模型最佳經濟合理性分析

來源:建筑門窗幕墻與設備資訊網  作者:莫英光、候利軍  日期:2010-2-24
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關鍵詞:建筑 幕墻 跨梁 設計 框架式
 

  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,人工費的發生,成本也有所增加。在幕墻結構設計中,相對來說連續(雙跨)梁力學模型最能達到既節省材料成本,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,完全取決于其構造特點。
  下面我們一定量的方式加以說明,以數字的方式闡述:
  又例如北京地區,C類,8度抗震,計算高度120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、GB5237-2004)分析,對計算結果進行比較。
  由《玻璃幕墻工程技術規范》(JGJ102-2003)和《建筑結構荷載規范》(GB50009-2001(2006年版)):
  陣風系數1.640;高度變化系數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計值2.167K N/m2
  則,鋁立柱所受設計線荷載q設計=2.167x1.480=3.20716N/mm
  鋁立柱所受標準線荷載q設計=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:
  彎矩: =5195599.2 Nmm --------(A)
  撓度: =12.1mm<20mm≤1/180-----(B)
  由不等式(B)得: I >3148905.086 mm4
  =83.68<124N/mm2-----(C)
  由不等式(C)得Wmin >59132.05457 mm3
   可見,幕墻鋁立柱的截面特性Imin >3148905.086 mm4; Wmin >59132.05457 mm3,在CAD中可以發現矩形界面70x180x3滿足要求,I= 5923872mm4;W=65820.8 mm3,A= 1464 mm2可見是應力控制的截面。

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