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框支式玻璃幕墻結構設計-在線瀏覽

2025-08-04 15:39本頁面
  

【正文】 撓度系數(shù) 表53αμαμαμαμ0驗算立柱連接時,水平作用產(chǎn)生的拉力取B支座反力( Rb )或A支座反力( Ra )與 C支座反力( Rc )之和。由于上一跨梁B端以下一跨懸挑端(C點)作支座,上一跨B支座反力就是作用在下一跨C點的集中力,每層梁除作用有均布荷載外,除第一跨起始梁外,懸挑端(C點)還作用一集中力,這樣在進行內力分析時,要從起始梁(第一跨)開始,才能逐步順暢計算。多跨靜定梁計算: 當為等跨時(各跨L、a、q均相等) 第一跨B支座反力 R1B=qL1/2[1(a1/L1)2] (528) 第i跨B支座反力 RiBi=6=R1B[1ai/Li (ai/Li)i] RiBi=7=R1B[1ai/Li +(ai/Li)i] (529)(ai/Li)i 項,當i≥4以后,其值很微小, RiB逼近一定值,可近似?。? 第i跨B支座反力 RiBi=5= R1B[1ai/Li] (530) 第i跨集中力 Pii=4=R(i1)B (531) P2>PP3<P4當i≥以后,PI逼近一定值,同時Mi逼近一定值。 V2A=+[P2(a2/L2)+ qL2/2] (541) 型材截面設計最大正應力值 σA=M2A/γW+N/A0≤fa (542)型材截面設計最大剪應力值 τA= V2ASs/It≤fav (543)折算應力 σZS=(σA2+3τA2)1/2≤ (544) (3) 第i跨跨中彎距 Mi= qLi2/8[1(ai/Li)]2Piai[1+(ai/Li)2]/2+ ai/Li] (545) 第i跨跨中剪力 Vi中=+P i (ai/Li) (546) 型材截面設計最大正應力值 σ中=Mi/γW+N/A0≤fa (547) 型材截面設計最大剪應力值 τ中= Vi中Ss/It≤fav (548) 折算應力 σZS=(σ中2中+3τ中2)1/2≤ (549) 第i跨跨中撓度 Ui中=5qwk/Li4/384EIqwka2iL2i / 32EIPi aiL2i / 16EI (550) 第(i+1)跨C支座撓度 U(i+1)c=qwkaiLi3/24EI[1+4(ai/Li)2+3(ai/Li)3]+(Piai2Li/3EI)(1+ ai/Li) (551)第一跨總撓度 Ui總= Ui中+ U(i+1)c/2≤20mm (552) 相對撓度 Ui總/(Li+ai+1) ≤1/180 (553) 當為不等跨時[各跨Li、ai、(qi)三項不等,或Li、ai、(qi)中有一(二)項不等時],要逐跨進行分析 。 ViA=+[Pi(ai/Li)+ qiLi /2] (567) 型材截面設計最大應力值 σiA=MiA/γW+N/A0≤fa (568) 型材截面設計最大剪應力值 τiA= ViASs/It≤fav (569) 折算應力 σZS=(σiA2+3τiA2)1/2≤ (570) 第i跨跨中彎距 Mi= qLi2/8由于上一跨B支座以一下跨懸挑端(C點)作支座,上一跨支座反力是作用在下一跨懸挑端(C點)的集中力,第一跨(起始梁)起每層梁作用有均布荷載,第二跨起每層梁在懸挑端(C點) 還有集中力,這樣在內力分析時,要從起始梁(第一跨)開始,才能逐步順暢計算。驗算立柱與主體結構連接時取D支座反力或A支座與B支座反力之和。這樣橫梁為雙向受彎構件,按式(595)驗算正應力,按式(596)驗算剪應力。橫梁強度驗算取SG+Sw+型材截面設計最大正應力值 σ=M/+MYW/+≤fa (595)型材截面設計最大剪應力值 τ=VSS/It (596)由永久荷載(自重)產(chǎn)生的彎矩 MX =qB2/8 (597) 當風荷載(平面外水平地震作用)三角形分布時: 圖56 水平作用產(chǎn)生的彎距 MY=q2B2/12 (598)水平作用產(chǎn)生的剪力 V=q2B/4 (599)當風荷載(平面外水平地震作用)梯形分布時: 水平作用產(chǎn)生的彎距 MY=q2B2/24[34(a/B)2] (5100) 水平作用產(chǎn)生的剪力 V=q2L/2(1a/B) (5101)式中MX—由永久荷載(自重)產(chǎn)生的彎矩(N﹒mm); MY —由風荷載(平面外水平地震作用)產(chǎn)生的彎矩(N﹒mm); q2 —線分布荷載最大集度(縱坐標最大值)(N); a —梯形上、下底差的一半; B —分格寬度(mm)。橫梁WX1=9000mm3,IY=540000mm4,WY1=14000mm3,WY2=13000mm3,t=3mm,SS=9500mm3,驗算正應力和剪應力。《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》JGJ1022003采用了《建筑結構靜力計算手冊》用彈性薄板小撓度理論編制的數(shù)表計算方法,《建筑結構靜力計算手冊》的計算是根據(jù)彈性薄板小撓度理論的假定推導的,用雙調和偏微分方程求解,列出了泊松比為0的彎矩系數(shù)與撓度系數(shù),υ=0代表一種實際上并不存在的假想材料;當υ值不等于零時,其撓度及支座彎矩仍可按這些表求得。 幕墻玻璃在風荷載 (水平作用) 作用下,如同四邊支承的板受力,可按四邊支承板計算其跨中最大彎矩Mmax,然后計算其最大應力σ。 表54 四邊支承(玻璃)板撓度系數(shù)μa/bμa/bμa/bμ 表55 四邊支承(玻璃)板彎矩系數(shù)a/bma/bma/bm 原規(guī)范JGJ10296采用的薄板計算公式為: σ=6mqa2/t2 (應力) (5105) u=μqa4/D (撓度) (5106) 上述公式是在彈性小撓度情況下推導出的,它假定只產(chǎn)生彎曲變形和彎曲應力,而面內薄膜應力則忽略不計,彈性小變形理論的適用范圍是:u≤t 此處t為板厚. 當板的撓度u大于板厚時,按(267d)和(267e)式計算的應力σ和撓度u比實際的大,而且隨著撓度與板厚之比加大,計算的應力和撓度偏大較多,失去了計算的意義。(圖57) 圖57 大撓度狀態(tài)下理論計算結果和實際結果 按彈性小變形計算結果設計板材,會增加材料用量,而且應力和撓度控制條件失去了意義。控制計算撓度u小于邊長的1/100與預期的控制值偏嚴太多,強度條件也偏嚴太多。 大撓度板的計算是比較復雜的非線性彈性力學問題,難以用簡單公式表達,一般要用專門的計算方法和專門的軟件,針對具體問題進行具體計算,顯然這對于幕墻設計是不方便的。根據(jù)其大量計算結果適當簡化、歸并以利于實際應用,選擇了與撓度直接相關的參量θ為主要參數(shù),編制了表56參數(shù)θ的量綱就是撓度與厚度之比: θ=(qa4/Et4) ~ ( qa4/Et3)/t ~ (qa4/D)/t ~ (u/t) 表56 彈性小變形應力σ計算結果的折減系數(shù)ηθ=qa4/Et4表235的取值 邊長比b/a≤1102040120200300≥400 按計算結果,η數(shù)值隨θ下降很快,即按小撓度公式計算的應力和撓度可以折減很多,為安全穩(wěn)妥,在編制表235時,取了較計算結果偏安全的數(shù)值,留有充分的余地。同樣在計算板的撓度u時,也宜考慮此折減系數(shù)η (表57) 。 從試驗結果來看,玻璃破損是由強度控制的,鋼化玻璃破壞時,其撓度甚至可達跨度的1/30~1/40。對于四邊支承的玻璃板,采用短邊的1/60控制是合適的。 《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》JGJ1022003修訂組,在對JGJ102進行修訂過程,對玻璃(6mm鋼化玻璃)的效應進行了分析和實驗。 1m1m撓曲(mm) 表58a荷載等級規(guī)范公式實驗結果(7. 30)(6. 55)ηS1/S(線性)AηS1/S(非線性) 1m1m應力(mpa) 表58b荷載等級規(guī)范公式30. 67實驗結果19. 296()()ηS1/S(線性)29. 576AηS1/S(非線性)23. 5311m1. 5m撓曲 表58c荷載等級規(guī)范公式實驗結果(0. 593()A115. 93518. 212A27. 565 1m1. 5m應力 表58d荷載等級規(guī)范公式5. 32310. 64615. 96821. 29226. 61531. 93837. 26142. 58447. 90753. 23實驗結果10. 36815. 33620. 66423. 32825. 27227. 14429. 23230. 630. 816A15. 22810. 45515. 68320. 9126. 13831. 36536. 59341. 8247. 084 52. 276A25. 21910. 01514. 122
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