4、
结构设计的一般问题
4.1 幕墙设计的一般要求
目前,
建筑幕墙类型繁多,构造型式多变,无法对其连接构造作出太具体的规定。因此在设计原则—上要求建筑幕墙应有足够的
承载力、
刚度、
稳定性和相对于
主体结构的
位移能力。其中,相对于主体结构的位移能力通过胶缝、
构件间的缝隙、可微动连接(如长圆孔
螺栓等)、可动连接(如铰
支座、滑动连接、摇臂机构、弹簧机构等)来实现,不一定要求处处连接均为螺栓连接。因此,规定所有连接均采用螺栓是不尽合理的。只要达到幕墙与主体结构间有一定位移能力的要求,部分
节点采用
焊接是可以的。
4.2 钢
铝型材的混合使用
在跨度较大情况下,采用
钢型材与
铝型材混合构件在原则上是允许的,但在实际操作上存在一些难点:
1)为保证两者共同受力,必须保证两者受力后
变形(
挠度)相同,这就要求钢型材紧密插入铝型材巾,或者两者用密排螺栓、铆钉连接,两种方法在施工时都较困难。
2)
型钢与铝型材之间电化学
绝缘困难。
因此,更方便的方法是采用钢型材,外包装饰
铝板。
3、结构的稳定性问题
现在幕墙支承的跨度越来越大,受压和受弯构件的稳定性问题逐渐突出,考虑不周就容易产生稳定性破坏,这种破坏很突出,危险性很大。
全玻幕墙的
玻璃肋很薄,在风力作用下容易产生受弯梁的平外
屈曲。曾有一个工程玻璃肋高16m,自由边缘全无
平面外支承,存在安全隐患。因此,8m以上的玻璃肋应考虑稳定性问题,必要时采取防止平面外失稳的措施。
单根支承
钢结构在平面外的稳定问题应予注意,
压杆、压弯
杆件无支承长度不应超出
长细比入为150的规定。作为估算,
圆钢管的无支承长度不应超过直径的50倍。
平面
桁架、张
拉索杆结构平面外应设计布置防止失稳的
撑杆、
拉杆或桁架。
5 框支承
玻璃幕墙
5.1
玻璃面板计算
弹性薄板应力和挠度计算公式只有在
玻璃板挠度不大于板厚的—半时才是正确的。在玻璃实用范围内,挠度远大于板厚之半,计算出的应力与挠度偏大,不能正确反映实际情况,因此要采用折减系数n予以调整。
夹层玻璃系数厚度取单片玻璃厚度的1.25倍,十空玻璃等效厚度取单片玻璃的1.2倍的方法,只在两片玻璃等厚度、等
强度时才适用。在玻璃厚度不、—片钢化一片不钢化时,不能采用这种简单的折算方法。必须将外
荷载按其厚度的三次方比例分配后(
中空玻璃外片荷载加大10%),再分片各自计算。
5.2
横梁和
立柱的最小厚度
横梁和立柱
截面的受力部分(参加计算的部分),截面最小厚度应考虑下面的因素
1…)宽厚比的限制;
2)采川
螺纹直接受力连接的铝型材局部厚度不小于
螺钉直径:
3)构造最小厚度。
其叫,的限值山
钢材或
铝材的型号决定。
构造最小厚度:
钢型材:横梁不小于2.5mm立柱不小于3.0mm;
铝型材:横梁,跨度不大于1.2时,不小于2.0mm:跨度大与1.2m时,不小刁:2.5mm;立柱,开口部分,不小于3.Omm;闭口部分,不小于2.5mm。
5.3 挠度的限值
四边支承的玻璃
面板:短边的l/60;
铝型利:跨度的l/180;
钢型利:跨度的l/250。
由于横梁和立柱在实际工程中跨度变化很大,不可能也不必要采用绝对挠度值控制。
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