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幕墻受力桿件采用優(yōu)化支撐力學(xué)模型最佳經(jīng)濟(jì)合理性分析

來源:建筑門窗幕墻與設(shè)備資訊網(wǎng)  作者:莫英光、候利軍  日期:2010-2-24
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關(guān)鍵詞:建筑 幕墻 跨梁 設(shè)計(jì) 框架式
 

  從定性方面來看,在相同的外界條件下,這三種力學(xué)模型中簡支梁力學(xué)模型立柱最為費(fèi)料,多跨鉸接靜定梁力學(xué)模型立柱最為省料,但多跨鉸接靜定梁力學(xué)模型由于增加了一個(gè)支點(diǎn),導(dǎo)致了預(yù)埋件的費(fèi)用的增加,人工費(fèi)的發(fā)生,成本也有所增加。在幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,相對來說連續(xù)(雙跨)梁力學(xué)模型最能達(dá)到既節(jié)省材料成本,也能達(dá)到降低人工費(fèi)用的目的。
  上述三種力學(xué)模型在達(dá)到某種特定的邊界條件時(shí),其中一種模型會(huì)近似另一種模型,其并沒有一個(gè)明確的分界值,完全取決于其構(gòu)造特點(diǎn)。
  下面我們一定量的方式加以說明,以數(shù)字的方式闡述:
  又例如北京地區(qū),C類,8度抗震,計(jì)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(xué)模型進(jìn)行鋁立柱(6063T5、GB5237-2004)分析,對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。
  由《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ102-2003)和《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001(2006年版)):
  陣風(fēng)系數(shù)1.640;高度變化系數(shù)1.538;風(fēng)壓組合值1.362K N/m2
  地震力組合值0.400K N/m2
  風(fēng)荷載與地震力組合標(biāo)準(zhǔn)值1.362K N/m2;風(fēng)荷載與地震力組合設(shè)計(jì)值2.167K N/m2
  則,鋁立柱所受設(shè)計(jì)線荷載q設(shè)計(jì)=2.167x1.480=3.20716N/mm
  鋁立柱所受標(biāo)準(zhǔn)線荷載q設(shè)計(jì)=1.362x1.480=2.01576N/mm
  軸力N=500x3.6x1.48=2664(N)
 。ㄒ唬┌春喼Я毫W(xué)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(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(yīng)力控制的截面。

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