双层幕墙的风荷载问题
阅读:52次日期:2017-09-18
双层幕墙的风荷载问题
问题相当复杂,还没有明确的定论。建议外幕墙按荷载规范计算,内幕墙的风荷载可按外幕墙的风荷载适当折减。
2 、地震作用
按修订后的抗震规范,作用于幕墙平面垂直方向的地震作用扩大系数取为 5.0 。除石材幕墙外,地震作用力一般较小,不起主要作用。地震作用参与组合时,组合值系数∮ E 取为 0.5 。
采光顶、大面积雨棚宜考虑竖向地震作用, 8 度抗震设计时,坚向地震力可按恒载加活载的 10 ?考虑(上、下两个方向。)
3 、振动台试验
虽然幕墙上作用的地震力较小,不起主要控制作用,但是地震是动力作用,对幕墙的节点和结构形成大的冲击,甚至损坏、失效。对节点和连接构造的可靠性,可以通过振动台试验予以验证。
目前国内已进行过石材幕墙的背栓连接、短槽连接、背槽连接和背卡式连接的振动台试验;铝板幕墙和框支承玻璃幕墙(明框、隐框)的振动台试验;陶板幕墙的振动台试验,对试验条件、测试方法和结果分析已积累了较丰富的经验。
4 、直接吹风试验
采用飞机螺旋桨对幕墙进行直接吹风试验(飞机头试验)在国内已经进行。试验对了解遮阳板、遮阳百页在风力作用下的振动和啸叫声有直接的结果,有利于修改其设计。双层幕墙的风力头号题,也有望采用这种试验来解决。
四、结构设超高频的一般问题
? 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。共中,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匀为螺栓连接。
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。
? 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:
? 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中,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。
? 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。
? 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面外屈曲。曾有一个工程玻璃有高 16m ,自由边缘全长无平面外支承,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为∮ 150 的规定。作为估算,圆钢管的无支承长度邓小平应超过直径的 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。
五、框支承玻璃幕墙
? 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一半时才是正确的。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 η 予以调整。
夹层玻璃系数厚度取单片玻璃厚度的 1.25 倍,中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。在玻璃厚度不等、一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。
? 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:
? 宽度比 b ㄍ t 限制;
? 采用螺纹直接受力连接的铝型材局部厚度不小于螺钉直径;
? 构造最小厚度。
其中, b ㄍ t 的限值由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 1.2m 时,不小于 2.0mm ;
跨度大于 1.2m 时,不小于 2.5mm ;
立柱,开口部分,不小于 3.0mm ;
闭口部分,不小于 2.5mm 。
? 挠度的限值
四边支承的玻璃面板:短边的 1 ㄍ 60 ;
铝型材:跨度的 1 ㄍ 80 ;
钢型材:跨度的 1 ㄍ 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。