建筑幕墙防雷专家讲座上海第四课-张芹

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2 当立柱的支承点可能产生较大位移时,应采用与该位移相适应的支承装置;

3 每段立柱的长度不宜大于12m。多、高层建筑中,通长跨层布置立柱时,每层与主体结构的连接支承点不宜少于一个。当主体结构允许时,宜加密立柱的连接支承点;

4 上、下立柱之间不互相连接时,应留空隙,空隙宽度不宜小于15mm。

条文说明7.2.3对小截面铝型材、钢型材构件,偏心受压是不利的,承载能力较低,所以立柱宜设计为上端悬挂的偏心受拉柱。

立柱的布置方式多种多样,应根据幕墙立面分格、主体支承结构的实际情况确定。当主体结构有条件时(如实体混凝土结构墙面),宜多布置支承点,由此可减小立柱截面面积、节省材料。

上下立柱是否连接可根据设计要求和计算分析简图确定。采用铰接多跨梁方式时应连接以使上下柱位移相同且传递剪力;采用简支梁方式分段计算时,可以不连接。

7.2.4上、下立柱之间互相连接时,连接方式应与柱子计算简图一致,并应符合下列要求:

1 采用铝合金闭口截面型材的立柱,宜设置长度不小于250mm的芯柱连接。芯柱一端与立柱应紧密滑动配合,另一端与立柱宜采用机械连接方式固定;

2 采用开口截面型材的立柱,可采用型材或板材连接。连接件一端应与立柱固定连接,另一端的连接方式不应限制立柱的轴向位移;

3 采用闭口截面钢型材的立柱,可采用本条第1款或第2款的连接方式;

4 两立柱接头部位应留空隙,空隙宽度不宜小于15mm。

条文说明7.2.4上、下立柱之间的空隙应满足立柱的温度变形、安装施工的误差、主体结构及立柱本身承受竖向荷载后的轴向压缩变形等要求。因此,上、下立柱之间的空隙不宜小于15mm。

立柱每层设活动接头后,就可以使立柱有上、下活动的可能,从而使幕墙在自身平面内能有变形能力。

幕墙用铝型材加工精度较高(高精级和超高精级),采用芯柱时可紧密配合且可滑动。钢型材多为开口截面,且钢型材的加工精度相对较低,即使是用钢管,钢芯柱在立柱内不容易紧密配合,甚至有较大的间隙。因此,钢型材立柱可采用外部连接方式。比如,连接件一端可通过螺栓或焊接固定于钢立柱上,另一端采用长圆孔、螺栓机械连接。

实体墙面上的横梁立柱常常才哟管分段布置、分别计算的设计方法,此时接头部位可以留出空隙,不予连接。

7.2.5立柱的结构力学计算模型,应符合其实际支承条件、连接方式。

条文说明7.2.5立柱的计算模型必须根据实际支承条件和连接方式确定,可能是铰接单跨梁、铰接双跨梁、铰接多跨梁或多跨连续梁等。

连续布置的立柱自下而上是全长贯通的,每层之间通过滑动接头连接,这种接头可以承受水平剪力,但只有当芯柱的惯性矩与外柱相同或较大且插入足够深度时,才能认为是连续梁,否则应按铰接梁考虑。

因此大多数实际工程宜按多跨铰接梁来进行通长立柱的计算。目前已有专门的计算软件,它可以考虑自下而上各层的层高、支承状况和水平荷载的不同数值,计算各截面的弯矩、剪力和挠度,作为选用铝型材的设计依据,比较准确。

对于某些幕墙承包商来说,目前设计还采用手算方式,这时可按有关结构设计手册查出弯矩和挠度系数。每层两个支承点时,宜按铰接多跨梁计算,求得较准确的内力和挠度。但按铰多跨梁计算需要相应的

计算机软件,所以,手算时可以近似按双跨梁考虑。

7.2.6承受轴力和弯矩作用的立柱,其承载力应符合下式要求:

n n

N M A W γ+≤f (7.2.6) 式中:N ——轴力设计值(N );

M ——弯矩设计值(N·mm );

n A ——立柱的净截面面积(2mm );

n W ——立柱在弯矩作用方向的净截面模量(3mm );

γ ——截面塑性发展系数,热轧型钢可取1.05;铝合金型材和冷成型薄壁型钢可取1.0;

f ——材料强度设计值,即t a f 或t

s f (N/mm 2)

。 条文说明7.2.6 一般情况下,立柱均设计成偏心受拉构件,并依此进行截面设计。因此,连接设计时,宜使柱的上端挂在主体结构上。

本条计算公式引自现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017和《铝合金结构设计规范》GB 50429。 7.2.7承受轴向压力和弯矩作用的立柱,其在弯矩作用方向的稳定性应符合下式要求:

1E (10.8/)

N M

A W N N ϕγη+

-≤f (7.2.7-1) 2E 2

EA N πβλ= (7.2.7-2)

式中:N ——轴力设计值(N ),此处为压力;

E N ——临界轴压力(N );

M ——弯矩设计值(N·mm );

ϕ ——弯矩作用平面内的轴心受压的稳定系数,可按表7.2.7采用;

β ——参数,钢构件取1.1,铝合金构件取1.2;

A ——立柱的毛截面面积(2

mm );

1η ——钢构件取0.8,T6状态铝合金构件取1.2,其它状态铝合金构件取0.9;

W ——在弯矩作用方向上较大受压边的毛截面模量(3

mm );

λ ——长细比;

γ ——截面塑性发展系数,热轧型钢可取1.05;冷成型薄壁型钢和铝合金型材可取1.0;

f ——材料强度设计值,即t a f 或t

s f (N/mm 2)

表7.2.7 轴心受压柱的稳定系数ϕ

条文说明7.2.7 考虑到某些情况下可能有偏心受压立柱,因此本条列出偏心受压柱的稳定验算公式。本公式引自现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017和《铝合金结构设计规范》GB 50XXX 。

弯矩作用平面内的轴心受压稳定系数ϕ,钢型材按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018和《铝合金结构设计规范》GB 50XXX 的规定采用;铝型材的受压稳定问题。国内已进行了试验研究工作,并在《铝合金结构设计规范》中按弱硬化铝型材和强硬化铝型材分别给出了系数取值。本条表7.2.7中T6合金状态按弱硬化取值,T4、T5合金状态按强硬化取值。并按铝型材的屈服强度f 0.2的数值进行换算。

7.2.8单元式幕墙采用组合截面立柱时,立柱左、右两部分可按各自承担的荷载和作用分别进行计算和设计。 条文说明7.2.8 本条规定依据现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017。 7.2.9在风荷载标准值作用下,立柱的挠度限值d f,lim 宜按下列规定采用

f,lim d /200l = (7.2.9)

式中:l ——支点间的距离(mm ),悬臂构件可取挑出长度的2倍。

条文说明7.2.9 立柱挠度控制与横梁相同,参见本规范第7.1.6条的说明。

《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2013规定(为便于与原规范查对,本节条文号、表号、式号、图号均按原规范采用):

5 结构设计的基本规定

5.1 一般规定

5.1.1玻璃幕墙应按围护结构设计。幕墙的结构设计使用年限不应少于25年,幕墙主要支承结构的设计使用年限宜与主体建筑相同。

条文说明5.1.1 幕墙是建筑物的外围护结构,主要承受自重以及直接作用于其上的风荷载、地震作用、温度作用等,不分担主体结构承受的荷载或地震作用。幕墙的支承结构与主体结构之间、玻璃与框架之间,须有一定变形能力,以适应主体结构的变形;当主体结构在外荷载作用下产生位移时,不应使幕墙构件产生过大内力和不能承受的变形。