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幕墻立柱支撐體系與數(shù)據(jù)分析

來源:中國幕墻網(wǎng)收集整理  作者:莫英光 焦 杰  日期:2006-7-17
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    關(guān)鍵詞:幕墻立柱計(jì)算  結(jié)構(gòu)應(yīng)力優(yōu)化
    摘  要:本文經(jīng)過對三種幕墻立柱的受力分析,明確了每種立柱的最佳適用工況。
    這里我們不討論,點(diǎn)式幕墻支撐體系。
    這里我們將討論框架支撐體系

















    從上面的多跨鉸接靜定梁力學(xué)模型有限元分析(圖解)的結(jié)果可以看出:最大彎矩值為3.944KNm(見圖六);最大撓度值為5.467mm(見圖七); 最大軸力為15.907KN(見圖八),代入(C)式,求得:


    以上三種力學(xué)模型的受力分析后,從數(shù)據(jù)上定量的看出,在同等外界荷載下當(dāng)簡支梁力學(xué)模型安全性幾乎到到極限時(shí),鉸接(多跨)梁力學(xué)模型卻有很大的余量,而多跨鉸接靜定梁力學(xué)模型擁有更多的余量,從而證明了在計(jì)算模型選擇設(shè)計(jì)時(shí)簡支梁力學(xué)模型最費(fèi)料,多跨鉸接靜定梁力學(xué)模型最省料,但從經(jīng)濟(jì)方面考慮:鉸接(多跨)梁力學(xué)模型,也許是我們最好的選擇。

    我們也可以發(fā)現(xiàn)插芯連接處的彎矩均為零,這時(shí)插芯只承受剪切力可以不必做得很大了,降低了成本,也使得傳力清晰合理。

    引伸,這三種力學(xué)模型之間有什么關(guān)系嗎?在何種情況下能夠發(fā)生相互轉(zhuǎn)化呢?筆者經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)H值小到一定的程度時(shí)由鉸接(多跨)梁力學(xué)模型所計(jì)算的結(jié)果,非常接近簡支梁力學(xué)模型計(jì)算的結(jié)果,另多跨鉸接靜定梁力學(xué)模型的兩個(gè)支點(diǎn)間距小到一定程度時(shí)由多跨鉸接靜定梁力學(xué)模型所計(jì)算的結(jié)果,非常接近鉸接(多跨)梁力學(xué)模型計(jì)算的結(jié)果,也就是說三種力學(xué)模型存在著某種內(nèi)在關(guān)系,筆者試圖能夠把他們在更基本的情況下進(jìn)行統(tǒng)一。

    還有一點(diǎn)需要指出的是,鉸接(多跨)梁力學(xué)模型的H值是一個(gè)變量,當(dāng)H值增大到一定程度時(shí),梁本身的應(yīng)力,及撓度都會(huì)增大,而當(dāng)H值減小到一定程度時(shí),梁本身的應(yīng)力,及撓度也會(huì)增大,也就是說在某種工況下,鉸接(多跨)梁力學(xué)模型總會(huì)有一個(gè)最合適的H值使梁的截面達(dá)到最小,可是有時(shí)候由于室內(nèi)效果的要求,不能保證最合適的H值,那樣我們等強(qiáng)度設(shè)計(jì)也能求得一個(gè)平衡值。一個(gè)優(yōu)秀的幕墻設(shè)計(jì)師對幕墻結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)分析應(yīng)該有所認(rèn)識,這樣我們才能設(shè)計(jì)出更優(yōu)秀的產(chǎn)品。

    參考文獻(xiàn):

    1.GB50009-2001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范
    2.GB50011-2001《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》
    3.JGJ102-2003玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》
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