浅谈单元式和构件式玻璃幕墙结构计算的区别论文_麦惠明

金刚幕墙集团有限公司 广东广州 510650

摘要:通过对单元式和构件式玻璃幕墙结构计算的比较,指出两种结构计算的区别。

关键词:玻璃幕墙;单元式;构件式;结构计算。

1前言

玻璃幕墙是一种新型墙体,它将建筑美学、功能、技术和施工等因素有机的地统一起来。单元式玻璃幕墙:是指由各种幕墙面板与支承框架在一个完整的幕墙结构基本单元,直接安装在主体结构上的建筑幕墙;构件式玻璃幕墙:是将车间内加工完成的构件,运到工地,按照施工工艺逐个将构件安装到建筑结构上,最终完成幕墙安装。

因此,鉴于两种不同形式的玻璃幕墙,从而对单元式与构件式玻璃幕墙的计算比较,我们发现主要有两点区别:(1)构件式玻璃幕墙龙骨通常采用单杆模型计算,而单元式玻璃幕墙龙骨是组合龙骨,先要按刚度进行荷载分配,再采用单杆模型计算。(2)埋件反力计算:构件式玻璃幕墙对埋件的荷载作用力原点通常在立柱与埋件转接件螺栓孔位置,而且水平荷载通常不会对埋件产生偏心;单元式玻璃幕墙对埋件的竖向荷载作用力原点通常在调节螺栓杆与埋件转接件搭接位置,水平荷载作用力原点通常在卡槽与埋件转接件搭接位置,而且水平荷载通常通常对埋件产生一定的偏心。

2 单元式与构件式玻璃幕墙横梁计算区别分析

构件式横梁计算:自重荷载按点荷载模型计算;水平荷载按三角形或梯形荷载模型计算。

单元式横梁计算:自重荷载按点荷载模型,但重点是自重荷载只考虑由下横梁承受;水平荷载按三角形或梯形荷载模型计算,但水平荷载由上下横梁一起承受,荷载先按上下横梁水平方向(暂定为X向)刚度分配,再按分配之后的荷载计算各自的强度和挠度。上下横梁计算后的挠度应该相等,这就是通常所说的等挠度定理。

等挠度原理进行荷载分配计算方法如下:

假定水平荷载为qL,上横梁X向惯性矩为I1,下横梁X向惯性矩为I2,

则上横梁分配的水平荷载=qL×I1/(I1+ I2)

下横梁分配的水平荷载=qL×I2/(I1+ I2)

3单元式与构件式玻璃幕墙立柱计算区别分析

构件式立柱计算:自重荷载按线荷载模型;水平荷载线荷载模型计算。

单元式立柱计算:自重荷载按线荷载模型,但按左右立柱各自承受的自重荷载计算自己的抗拉或抗压应力;水平荷载按线荷载模型计算,但水平荷载由左右立柱一起承受,荷载先按左右立柱水平方向(暂定为Y向)刚度分配,再按分配之后的荷载计算各自的强度和挠度。左右立柱计算后的挠度应该相等,这就是通常所说的等挠度定理。

等挠度原理进行荷载分配计算方法如下:

假定水平荷载为qL,左立柱Y向惯性矩为I1,右立柱Y向惯性矩为I2,

则左立柱分配的水平荷载=qL×I1/(I1+ I2)

右立柱分配的水平荷载=qL×I2/(I1+ I2)

4单元式与构件式玻璃幕墙对埋件作用模型区别分析

单元式支座连接示意图 构件式支座连接示意图

构件式对埋件作用力计算:水平力N;竖向力V;竖向力产生的弯矩M=V*e。

单元式式对埋件作用力计算:水平力N;竖向力V;竖向力产生的弯矩M1=V*e,水平力产生的弯矩M2=N*h,当h很小的时候,可以考虑为0。相比较于构件式,单元式重点是荷载作用原点的位置不再是立柱螺栓孔位置。

5.结束语

以上是笔者对单元式和构件式玻璃幕墙结构计算的分析和总结。指出两种计算模型的区别,希望能为幕墙设计人员在进行单元式幕墙设计时提供结构计算分析参考。在实际工程分析中,要正确的选择力学模型,只有这样才能保证设计和计算的合理性和安全性。

参考文献:

[1] 龙驭球 包世华,结构力学教程,高等教育出版社,2000

[2] JGJ 102-2003 玻璃幕墙工程技术规范

[3] 陈绍蕃 顾强,钢结构基础(第二版),中国建筑工业出版社,2007

[4] GB5009-2001(2006年版),建筑结构荷载规范,中国建筑工业出版社,2006

论文作者:麦惠明

论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期

论文发表时间:2018/7/31

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