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文檔簡(jiǎn)介

2當(dāng)立柱的支承點(diǎn)可能產(chǎn)生較大位移時(shí),應(yīng)采用與該位移相適應(yīng)的支承裝置;3每段立柱的長(zhǎng)度不宜大于12m。多、高層建筑中,通長(zhǎng)跨層布置立柱時(shí),每層與主體結(jié)構(gòu)的連接支承點(diǎn)不宜少于一個(gè)。當(dāng)主體結(jié)構(gòu)允許時(shí),宜加密立柱的連接支承點(diǎn);4上、下立柱之間不互相連接時(shí),應(yīng)留空隙,空隙寬度不宜小于15mm。條文說明對(duì)小截面鋁型材、鋼型材構(gòu)件,偏心受壓是不利的,承載能力較低,所以立柱宜設(shè)計(jì)為上端懸掛的偏心受拉柱。立柱的布置方式多種多樣,應(yīng)根據(jù)幕墻立面分格、主體支承結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況確定。當(dāng)主體結(jié)構(gòu)有條件時(shí)〔如實(shí)體混凝土結(jié)構(gòu)墻面〕,宜多布置支承點(diǎn),由此可減小立柱截面面積、節(jié)省材料。上下立柱是否連接可根據(jù)設(shè)計(jì)要求和計(jì)算分析簡(jiǎn)圖確定。采用鉸接多跨梁方式時(shí)應(yīng)連接以使上下柱位移相同且傳遞剪力;采用簡(jiǎn)支梁方式分段計(jì)算時(shí),可以不連接。上、下立柱之間互相連接時(shí),連接方式應(yīng)與柱子計(jì)算簡(jiǎn)圖一致,并應(yīng)符合以下要求:1采用鋁合金閉口截面型材的立柱,宜設(shè)置長(zhǎng)度不小于250mm的芯柱連接。芯柱一端與立柱應(yīng)緊密滑動(dòng)配合,另一端與立柱宜采用機(jī)械連接方式固定;2采用開口截面型材的立柱,可采用型材或板材連接。連接件一端應(yīng)與立柱固定連接,另一端的連接方式不應(yīng)限制立柱的軸向位移;3采用閉口截面鋼型材的立柱,可采用本條第1款或第2款的連接方式;4兩立柱接頭部位應(yīng)留空隙,空隙寬度不宜小于15mm。條文說明上、下立柱之間的空隙應(yīng)滿足立柱的溫度變形、安裝施工的誤差、主體結(jié)構(gòu)及立柱本身承受豎向荷載后的軸向壓縮變形等要求。因此,上、下立柱之間的空隙不宜小于15mm。立柱每層設(shè)活動(dòng)接頭后,就可以使立柱有上、下活動(dòng)的可能,從而使幕墻在自身平面內(nèi)能有變形能力。幕墻用鋁型材加工精度較高〔高精級(jí)和超高精級(jí)〕,采用芯柱時(shí)可緊密配合且可滑動(dòng)。鋼型材多為開口截面,且鋼型材的加工精度相對(duì)較低,即使是用鋼管,鋼芯柱在立柱內(nèi)不容易緊密配合,甚至有較大的間隙。因此,鋼型材立柱可采用外部連接方式。比方,連接件一端可通過螺栓或焊接固定于鋼立柱上,另一端采用長(zhǎng)圓孔、螺栓機(jī)械連接。實(shí)體墻面上的橫梁立柱常常才喲管分段布置、分別計(jì)算的設(shè)計(jì)方法,此時(shí)接頭部位可以留出空隙,不予連接。立柱的結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算模型,應(yīng)符合其實(shí)際支承條件、連接方式。條文說明立柱的計(jì)算模型必須根據(jù)實(shí)際支承條件和連接方式確定,可能是鉸接單跨梁、鉸接雙跨梁、鉸接多跨梁或多跨連續(xù)梁等。連續(xù)布置的立柱自下而上是全長(zhǎng)貫穿的,每層之間通過滑動(dòng)接頭連接,這種接頭可以承受水平剪力,但只有當(dāng)芯柱的慣性矩與外柱相同或較大且插入足夠深度時(shí),才能認(rèn)為是連續(xù)梁,否那么應(yīng)按鉸接梁考慮。因此大多數(shù)實(shí)際工程宜按多跨鉸接梁來進(jìn)行通長(zhǎng)立柱的計(jì)算。目前已有專門的計(jì)算軟件,它可以考慮自下而上各層的層高、支承狀況和水平荷載的不同數(shù)值,計(jì)算各截面的彎矩、剪力和撓度,作為選用鋁型材的設(shè)計(jì)依據(jù),比擬準(zhǔn)確。對(duì)于某些幕墻承包商來說,目前設(shè)計(jì)還采用手算方式,這時(shí)可按有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)查出彎矩和撓度系數(shù)。每層兩個(gè)支承點(diǎn)時(shí),宜按鉸接多跨梁計(jì)算,求得較準(zhǔn)確的內(nèi)力和撓度。但按鉸多跨梁計(jì)算需要相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件,所以,手算時(shí)可以近似按雙跨梁考慮。承受軸力和彎矩作用的立柱,其承載力應(yīng)符合下式要求:≤〔〕式中:N——軸力設(shè)計(jì)值〔N〕;M——彎矩設(shè)計(jì)值〔N·mm〕;——立柱的凈截面面積〔〕;——立柱在彎矩作用方向的凈截面模量〔〕;——截面塑性開展系數(shù),熱軋型鋼可取1.05;鋁合金型材和冷成型薄壁型鋼可取1.0;——材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,即或〔N/mm2〕。條文說明7.2.6一般情況下,立柱均設(shè)計(jì)成偏心受拉構(gòu)件,并依此進(jìn)行截面設(shè)計(jì)。因此,連接設(shè)計(jì)時(shí),宜使柱的上端掛在主體結(jié)構(gòu)上。本條計(jì)算公式引自現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017和《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50429。承受軸向壓力和彎矩作用的立柱,其在彎矩作用方向的穩(wěn)定性應(yīng)符合下式要求:≤〔〕〔〕式中:N——軸力設(shè)計(jì)值〔N〕,此處為壓力;——臨界軸壓力〔N〕;M——彎矩設(shè)計(jì)值〔N·mm〕;——彎矩作用平面內(nèi)的軸心受壓的穩(wěn)定系數(shù),可按表采用;——參數(shù),鋼構(gòu)件取1.1,鋁合金構(gòu)件取1.2;A——立柱的毛截面面積〔〕;——鋼構(gòu)件取0.8,T6狀態(tài)鋁合金構(gòu)件取1.2,其它狀態(tài)鋁合金構(gòu)件取0.9;W——在彎矩作用方向上較大受壓邊的毛截面模量〔〕;——長(zhǎng)細(xì)比;——截面塑性開展系數(shù),熱軋型鋼可取1.05;冷成型薄壁型鋼和鋁合金型材可取1.0;——材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,即或〔N/mm2〕。表7.2.7軸心受壓柱的穩(wěn)定系數(shù)長(zhǎng)細(xì)比熱軋鋼型材冷成型薄壁型鋼鋁型材Q235Q345Q235Q3456063-T56061-T46063A-T56063-T66063A-T66061-T620406080901001101201301401500.970.900.810.690.620.560.490.440.390.350.310.960.880.730.580.500.430.370.320.280.250.210.950.890.820.720.660.590.520.450.400.350.310.940.870.780.630.550.480.410.350.300.260.230.940.850.720.570.500.430.380.330.290.260.230.930.800.650.480.410.350.300.260.220.200.170.960.860.690.480.390.330.280.240.200.180.160.950.820.580.380.310.250.210.180.160.140.12條文說明考慮到某些情況下可能有偏心受壓立柱,因此本條列出偏心受壓柱的穩(wěn)定驗(yàn)算公式。本公式引自現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017和《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50XXX。彎矩作用平面內(nèi)的軸心受壓穩(wěn)定系數(shù),鋼型材按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017和《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB50018和《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50XXX的規(guī)定采用;鋁型材的受壓穩(wěn)定問題。國(guó)內(nèi)已進(jìn)行了試驗(yàn)研究工作,并在《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中按弱硬化鋁型材和強(qiáng)硬化鋁型材分別給出了系數(shù)取值。本條表中T6合金狀態(tài)按弱硬化取值,T4、T5合金狀態(tài)按強(qiáng)硬化取值。并按鋁型材的屈服強(qiáng)度f0.2的數(shù)值進(jìn)行換算。單元式幕墻采用組合截面立柱時(shí),立柱左、右兩局部可按各自承當(dāng)?shù)暮奢d和作用分別進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)。條文說明本條規(guī)定依據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017。在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下,立柱的撓度限值df,lim宜按以下規(guī)定采用(7.2.9)式中:——支點(diǎn)間的距離〔mm〕,懸臂構(gòu)件可取挑出長(zhǎng)度的2倍。條文說明7.2.9立柱撓度控制與橫梁相同,參見本標(biāo)準(zhǔn)第條的說明?!恫A粔こ碳夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ102-2023規(guī)定〔為便于與原標(biāo)準(zhǔn)查對(duì),本節(jié)條文號(hào)、表號(hào)、式號(hào)、圖號(hào)均按原標(biāo)準(zhǔn)采用〕:5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的根本規(guī)定5.1一般規(guī)定玻璃幕墻應(yīng)按圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。幕墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限不應(yīng)少于25年,幕墻主要支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限宜與主體建筑相同。條文說明幕墻是建筑物的外圍護(hù)結(jié)構(gòu),主要承受自重以及直接作用于其上的風(fēng)荷載、地震作用、溫度作用等,不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)承受的荷載或地震作用。幕墻的支承結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)之間、玻璃與框架之間,須有一定變形能力,以適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)的變形;當(dāng)主體結(jié)構(gòu)在外荷載作用下產(chǎn)生位移時(shí),不應(yīng)使幕墻構(gòu)件產(chǎn)生過大內(nèi)力和不能承受的變形。幕墻結(jié)構(gòu)的平安系數(shù)K與荷載的取值和材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f的比值有關(guān)。因此,采用某一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),必須按該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定計(jì)算各種作用P,同時(shí)采用該標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算方法和強(qiáng)度指標(biāo)f。不允許荷載按某一標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算,強(qiáng)度又采用另一標(biāo)準(zhǔn)的方法,以免產(chǎn)生設(shè)計(jì)平安度過低或過高的情況。玻璃幕墻應(yīng)具有規(guī)定的承載能力、剛度、穩(wěn)定性和適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)的位移能力。采用螺栓連接的幕墻構(gòu)件,應(yīng)有可靠的防松、防滑措施;采用掛接或插接的幕墻構(gòu)件,應(yīng)有可靠的防脫、防滑措施。條文說明玻璃幕墻由面板和金屬框架等組成,其變形能力是較小的。在水平地震或風(fēng)荷載作用下,結(jié)構(gòu)將會(huì)產(chǎn)生側(cè)移。由于幕墻構(gòu)件不能承受過大的位移,只能通過彈性連接件來防止主體結(jié)構(gòu)過大側(cè)移的影響。例如當(dāng)層高為3.5m,假設(shè)彈塑性層間位移角限值Δup/h為1/70,那么層間最大位移可達(dá)50mm。顯然,如果玻璃面板及幕墻構(gòu)件本身承受這樣的大的剪切變形,那么幕墻構(gòu)件可能會(huì)破壞。幕墻構(gòu)件與立柱、橫梁的連接要能可靠地傳遞風(fēng)荷載作用、地震作用,能承受幕墻構(gòu)件的自重。為防止主體結(jié)構(gòu)水平位移使幕墻構(gòu)件損壞,連接必須具有一定的適應(yīng)位移能力,使幕墻構(gòu)件與立柱、橫梁之間有活動(dòng)的余地。玻璃幕墻結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)應(yīng)符合以下規(guī)定:1非抗震設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)計(jì)算重力荷載和風(fēng)荷載效應(yīng);2抗震設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)計(jì)算重力荷載、風(fēng)荷載和地震作用效應(yīng)。溫度作用下,變形受到約束的支承結(jié)構(gòu)尚應(yīng)考慮溫度作用的影響。條文說明幕墻設(shè)計(jì)應(yīng)區(qū)分是否抗震。對(duì)非抗震設(shè)防的地區(qū),主要需考慮風(fēng)荷載、重力荷載以及溫度作用;對(duì)抗震設(shè)防的地區(qū),尚應(yīng)考慮地震作用。經(jīng)驗(yàn)說明,對(duì)于豎直的建筑幕墻,風(fēng)荷載是主要的作用,其數(shù)值可達(dá)。因?yàn)榻ㄖ粔ψ灾剌^輕,即使按最大地震作用系數(shù)考慮,一般也只有,遠(yuǎn)小于風(fēng)荷載作用。因此,對(duì)幕墻構(gòu)件本身而言,抗風(fēng)設(shè)計(jì)是主要的考慮因素。但是,地震是動(dòng)力作用,對(duì)連接節(jié)點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生較大的影響,使連接發(fā)生震害甚至使建筑幕墻脫落、倒坍。所以,除計(jì)算地震作用外,還必須加強(qiáng)構(gòu)造措施。在幕墻工程中,溫度變化引起的對(duì)玻璃面板、膠縫和支承結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)是存在的,問題是如何計(jì)算或考慮其作用效應(yīng)。幕墻設(shè)計(jì)中,溫度作用的影響有一些可以通過建筑或結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施解決,如對(duì)支承結(jié)構(gòu)沿縱向設(shè)置滑動(dòng)連接構(gòu)造做法、對(duì)框式幕墻玻璃面板與支承框之間預(yù)留足夠的縫隙寬度。對(duì)于框支承玻璃面板而言,當(dāng)溫度升高時(shí),玻璃膨脹、尺寸增大,與金屬邊框的間隙減小。當(dāng)膨脹變形大于預(yù)留間隙時(shí),玻璃受到擠壓,產(chǎn)生溫度擠壓應(yīng)力。實(shí)際工程中,玻璃與鋁合金框之間必須留有一定的空隙〔本標(biāo)準(zhǔn)第9章第9.5.2條及第9.5.3條已規(guī)定〕,因此玻璃因溫度變化膨脹后一般不會(huì)與金屬邊框發(fā)生擠壓。例如對(duì)邊長(zhǎng)為3000mm的玻璃面板,在80°C的年溫差下,其膨脹量為:(5.1)而玻璃與邊框的兩側(cè)空隙量之和一般不小于10mm。由此可知,擠壓溫度應(yīng)力的計(jì)算往往無實(shí)際意義。另外,大面積玻璃在溫度變化時(shí),中央局部與邊緣局部存在溫度差,從而使玻璃產(chǎn)生溫度應(yīng)力,當(dāng)玻璃中央局部與邊緣局部溫度差比擬大時(shí),有可能因溫度應(yīng)力超過玻璃的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值而造成幕墻玻璃碎裂。原標(biāo)準(zhǔn)JGJ102-96第5.4.4條關(guān)于溫差應(yīng)力的計(jì)算公式如下:(5.2)式中:——溫差應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值〔N/mm〕;——玻璃的彈性模量〔N/mm〕;——玻璃的線膨脹系數(shù);——陰影系數(shù);——窗簾系數(shù);——玻璃面積系數(shù);——嵌縫材料系數(shù);、——玻璃中央和邊緣的溫度〔℃〕。公式〔5.2〕的計(jì)算方法是參考日本建筑學(xué)會(huì)《建筑工程標(biāo)準(zhǔn)?幕墻工程〔JASS-14〕》〔1985〕的規(guī)定編制的。在JASS-14-96版本中的2.6條,只列出了接頭處耐溫差性能要求,而沒有再列出玻璃板中央與邊緣溫差應(yīng)力的計(jì)算公式。目前,玻璃面板中央溫度、邊緣溫度以及溫差應(yīng)力的計(jì)算尚處于研究階段,還沒有公認(rèn)的方法,不同方法的計(jì)算結(jié)果有較大差異。按照公式〔5.2〕,假定在單塊玻璃面積較大的玻璃幕墻中,浮法玻璃尺寸為2m×3m,面積為6m2,其余各系數(shù)分別按原標(biāo)準(zhǔn)JGJ102-96第5.4.4條的規(guī)定取為:μ1=1.6、μ2=1.3、μ3=1.15、μ4=0.6,溫差取15℃。那么溫差應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值為:==考慮溫度作用分項(xiàng)系數(shù)取為1.2,那么溫度應(yīng)力設(shè)計(jì)值為:=<因此,按照原標(biāo)準(zhǔn)JGJ102-96的計(jì)算方法,當(dāng)溫差不超過15°C時(shí),溫度作用不起主導(dǎo)作用。鑒于以上原因,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)于框式幕墻的玻璃面板可不考慮溫度作用影響。對(duì)于采用螺栓連接的普通橫梁和立柱、自平衡索桁架,沿縱向通常可有一定的變形量,可以釋放溫度作用變形下的約束應(yīng)力,因此也可不考慮溫度作用的影響。但是對(duì)于未采用滑動(dòng)構(gòu)造連接做法的幕墻支承結(jié)構(gòu)〔如平面索網(wǎng)、大跨索桁架〕以及隱框幕墻的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠,均會(huì)因?yàn)闇囟茸饔卯a(chǎn)生附加內(nèi)力及變形,此時(shí),宜考慮溫度作用的影響。溫度作用下,變形受到約束的支承結(jié)構(gòu)主要指:隱框幕墻的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠、未采用沿縱向滑動(dòng)連接構(gòu)造做法釋放溫度變形的支承結(jié)構(gòu)。玻璃幕墻結(jié)構(gòu),可按彈性方法分別計(jì)算施工階段和正常使用階段的作用效應(yīng),并應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第5.4節(jié)的規(guī)定進(jìn)行作用的組合。條文說明目前,結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)是小震下保持彈性,根本不產(chǎn)生損壞。在這種情況下,幕墻也應(yīng)根本處于彈性工作狀態(tài)。因此,本標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)內(nèi)力和變形計(jì)算均可采用彈性方法進(jìn)行。對(duì)變形較大的場(chǎng)合〔如索結(jié)構(gòu)〕,宜考慮幾何非線性的影響。玻璃幕墻構(gòu)件應(yīng)按各效應(yīng)組合中的最不利組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。幕墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)按以下規(guī)定進(jìn)行承載力計(jì)算和撓度驗(yàn)算:1持久設(shè)計(jì)狀況、短暫設(shè)計(jì)狀況〔5.1.6-1〕2地震設(shè)計(jì)狀況〔5.1.6-2〕式中:S——荷載按根本組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值;SE——地震作用和其他荷載按根本組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值;R——構(gòu)件抗力設(shè)計(jì)值;γ0——幕墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性系數(shù),可取1.0;γRE——幕墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù),可取1.0。3撓度應(yīng)符合下式要求:〔5.1.6-3〕式中:——構(gòu)件在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值或永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下產(chǎn)生的撓度值;——構(gòu)件撓度限值。雙向受彎的桿件,兩個(gè)方向的撓度均應(yīng)符合本條第3款的規(guī)定。條文說明5.1.6玻璃幕墻承受永久荷載〔自重荷載〕、風(fēng)荷載、地震作用和溫度作用,會(huì)產(chǎn)生多種內(nèi)力〔應(yīng)力〕和變形,情況比擬復(fù)雜。本標(biāo)準(zhǔn)要求分別進(jìn)行永久荷載、風(fēng)荷載、地震作用效應(yīng)計(jì)算;溫度作用的影響,通過構(gòu)造設(shè)計(jì)或計(jì)算分析予以考慮。承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮作用效應(yīng)的根本組合;正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),作用的分項(xiàng)系數(shù)均取1.0。本條給出的承載力設(shè)計(jì)表達(dá)式具有通用意義,作用效應(yīng)設(shè)計(jì)值S或SE可以是內(nèi)力或應(yīng)力,抗力設(shè)計(jì)值R可以是構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)值或材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。幕墻構(gòu)件的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0,與設(shè)計(jì)使用年限和平安等級(jí)有關(guān)。除預(yù)埋件之外,其余幕墻構(gòu)件的平安等級(jí)不會(huì)超過二級(jí),設(shè)計(jì)使用年限一般為25年。同時(shí),幕墻大多用于大型公共建筑,正常使用中不允許發(fā)生破壞。因此,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0取不小于1.0。幕墻結(jié)構(gòu)計(jì)算中,地震效應(yīng)相對(duì)風(fēng)荷載效應(yīng)是比擬小的,通常不會(huì)超過20%,如果采用小于1.0的系數(shù)γRE予以放大,對(duì)幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是偏于不平安的。所以,幕墻構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)γRE取1.0。幕墻面板玻璃及金屬構(gòu)件〔如橫梁、立柱〕不便于采用內(nèi)力設(shè)計(jì)表達(dá)式,所以在本標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)條文中直接采用與鋼結(jié)構(gòu)相似的應(yīng)力表達(dá)形式;預(yù)埋件設(shè)計(jì)時(shí),那么采用內(nèi)力表達(dá)形式。采用應(yīng)力設(shè)計(jì)表達(dá)式時(shí),計(jì)算應(yīng)力所采用的內(nèi)力〔如彎矩、軸力、剪力等〕,應(yīng)采用作用效應(yīng)的根本組合??蛑С胁A粔χ校?dāng)面板相對(duì)于橫梁有偏心時(shí),支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮重力荷載偏心產(chǎn)生的不利影響。條文說明5.1.7當(dāng)玻璃面板偏離橫梁截面形心時(shí),面板的重力偏心會(huì)使橫梁產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。當(dāng)采用中空玻璃、夾層玻璃等自重較大的面板和偏心距較大時(shí),要考慮其不利影響,必要時(shí)進(jìn)行橫梁的抗扭承載力驗(yàn)算。在計(jì)算斜玻璃幕墻的承載力時(shí),應(yīng)計(jì)入重力荷載及施工荷載在垂直于玻璃平面方向作用所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力?!督饘倥c石材幕墻工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ133-2023規(guī)定〔為便于與原標(biāo)準(zhǔn)查對(duì),本節(jié)條文號(hào)、表號(hào)、式號(hào)、圖號(hào)均按原標(biāo)準(zhǔn)采用〕:除本標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定外,幕墻的金屬支承結(jié)構(gòu)及金屬面板設(shè)計(jì)尚應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017、《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50018和《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50429的有關(guān)規(guī)定。資料:1.《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-20031.0.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)與民用房屋和一般構(gòu)筑物的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),其中,由冷彎成型鋼材制作的構(gòu)件及其連接應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB50018的規(guī)定。條文說明條:“本條明確指出本標(biāo)準(zhǔn)僅適用于工業(yè)與民用房屋和一般構(gòu)筑物的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),不包括冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)。〞2.《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB50018-20021.0.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于建筑工程的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工。條文說明條:“本條明確指出本標(biāo)準(zhǔn)僅適用于工業(yè)與民用房屋和一般構(gòu)筑物的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工,而熱軋型鋼的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017的規(guī)定。〞6.1一般規(guī)定采用隔熱條斷橋的鋁合金橫梁應(yīng)設(shè)置托板將玻璃面板的自重直接傳送到橫梁截面的主要受力局部。注:在不少使用隔熱鋁型材的幕墻工程中,出現(xiàn)隔熱鋁型材滾壓裂痕問題,隔熱鋁型材一旦出現(xiàn)滾壓裂痕,將嚴(yán)重削弱鋁材與隔熱條之間的結(jié)合,從而影響幕墻的平安性能,勢(shì)必為建筑在使用過程中留下了平安陰患,后果不堪設(shè)想。隔熱鋁型材出現(xiàn)滾壓裂痕問題原因是多方面的,其中由于幕墻隔熱鋁型材使用的隔熱條和滾壓設(shè)備還是門窗使用的隔熱條和滾壓設(shè)備有關(guān),門窗鋁型材壁厚小,彈性大,幕墻鋁型材壁較厚,彈性小,滾壓設(shè)備會(huì)使幕墻鋁型材產(chǎn)生滾壓裂痕〔圖149〕。圖149注:在不少使用隔熱鋁型材的幕墻工程中,出現(xiàn)隔熱鋁型材滾壓裂痕問題,隔熱鋁型材一旦出現(xiàn)滾壓裂痕,將嚴(yán)重削弱鋁材與隔熱條之間的結(jié)合,從而影響幕墻的平安性能,勢(shì)必為建筑在使用過程中留下了平安陰患,后果不堪設(shè)想。隔熱鋁型材出現(xiàn)滾壓裂痕問題原因是多方面的,其中由于幕墻隔熱鋁型材使用的隔熱條和滾壓設(shè)備還是門窗使用的隔熱條和滾壓設(shè)備有關(guān),門窗鋁型材壁厚小,彈性大,幕墻鋁型材壁較厚,彈性小,滾壓設(shè)備會(huì)使幕墻鋁型材產(chǎn)生滾壓裂痕〔圖149〕。圖149條文說明6.1.1采用隔熱條斷橋的鋁合金橫梁不宜進(jìn)行彎曲加工。鋼型材與鋁型材組合形成的橫梁、立柱,當(dāng)兩者變形協(xié)調(diào)時(shí),荷載和地震作用可按兩者的彎曲剛度比例分配后分別進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)。i鋁=I鋁E鋁/I鋁E鋁+I鋼E鋁i鋼=I鋁E鋁/I鋁E鋁+I鋼E鋁6.3橫梁橫梁截面主要受力部位的厚度,應(yīng)符合以下要求:1截面的寬厚比應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017、《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB50018和《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50429的有關(guān)規(guī)定。2鋁合金橫梁型材截面有效受力部位的厚度不應(yīng)小于2.0mm。鋁合金型材孔壁與螺釘之間直接采用螺紋受拉、壓連接時(shí),應(yīng)進(jìn)行螺紋受力計(jì)算。螺紋連接處,型材局部加厚部位的壁厚不應(yīng)小于4mm,寬度不應(yīng)小于13mm;3熱軋鋼型材截面有效受力部位的厚度不應(yīng)小于2.5mm。冷成型薄壁型鋼截面有效受力部位的厚度不應(yīng)小于2.0mm。在采用螺紋進(jìn)行受拉、受壓連接時(shí),應(yīng)進(jìn)行螺紋受力計(jì)算。條文說明6.3.1受彎薄壁金屬梁的截面存在局部穩(wěn)定問題,為防止產(chǎn)生壓應(yīng)力區(qū)的局部屈曲,通??捎迷黾颖诤竦姆绞郊右钥刂啤N覈?guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB50018規(guī)定薄壁型鋼受力構(gòu)件壁厚不宜小于2mm。我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋁合金建筑型材》GB/T5237規(guī)定用于幕墻的鋁型材最小壁厚為3mm。本次修訂取消了按跨度區(qū)分厚度要求的規(guī)定,統(tǒng)一取最小厚度為2.0mm為了保證直接受力螺紋連接的可靠性,防止自攻螺釘拉脫,受力連接時(shí),在采用螺紋直接連接的局部,鋁型材厚度不應(yīng)小于4mm,寬度不應(yīng)小于13mm;鋼材防腐蝕能力較低,橫梁型鋼的壁厚不應(yīng)小于2.5mm,。本次修訂取消了2003版標(biāo)準(zhǔn)最大寬厚比的具體要求,統(tǒng)一參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。應(yīng)根據(jù)板材在橫梁上的支承狀況決定橫梁的荷載,并計(jì)算橫梁承受的彎矩和剪力。當(dāng)采用大跨度開口截面橫梁時(shí),宜考慮約束扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的雙力矩。單元式幕墻采用組合橫梁時(shí),橫梁上、下兩局部應(yīng)按各自承當(dāng)?shù)暮奢d和作用分別進(jìn)行計(jì)算。橫梁截面受彎承載力和受剪承載力應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017、《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB50018和《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50429的有關(guān)規(guī)定。條文說明6.3.3本次修訂取消了2003版標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于受彎承載力和受剪承載力的相關(guān)公式,參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。玻璃在橫梁上偏置使橫梁產(chǎn)生較大的扭矩時(shí),應(yīng)進(jìn)行橫梁抗扭承載力計(jì)算,并采取相應(yīng)的構(gòu)造措施。橫梁在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下產(chǎn)生的撓度應(yīng)符合以下規(guī)定:≤/200〔6.3.5〕式中:——橫梁的跨度〔mm〕,懸臂構(gòu)件可取挑出長(zhǎng)度的2倍。條文說明6.3.5橫梁的撓度控制是正常使用狀態(tài)下的功能要求,不涉及幕墻結(jié)構(gòu)的平安,加之所采用的風(fēng)荷載又是50年一遇的最大值,發(fā)生的時(shí)機(jī)較少,所以不宜控制過嚴(yán),防止由于撓度控制要求而使材料用量增加太多。隱框幕墻玻璃板的副框,一般采用金屬件多點(diǎn)連接在橫梁上;明框幕墻玻璃板與橫梁間有彈性嵌縫條或密封膠。因此,橫梁變形后對(duì)玻璃的支承狀況改變不大。試驗(yàn)說明,橫梁撓度到達(dá)跨度l/180時(shí),幕墻玻璃的工作仍是正常的。由于橫梁撓度的控制與橫梁的材質(zhì)無關(guān),參考國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,本次修訂將撓度控制值統(tǒng)一為跨度的1/200。6.4立柱立柱截面主要受力部位的厚度,應(yīng)符合以下要求:1鋁型材截面開口部位的厚度不應(yīng)小于3.0mm,閉口部位的厚度不應(yīng)小于2.5mm;2鋁型材孔壁與螺釘之間直接采用螺紋受拉、壓連接時(shí),應(yīng)進(jìn)行螺紋受力計(jì)算,其螺紋連接處的型材局部加厚部位的壁厚不應(yīng)小于4mm,寬度不應(yīng)小于13mm;3熱軋鋼型材截面主要受力部位的厚度不應(yīng)小于3.0mm,冷成型薄壁型鋼截面主要受力部位的厚度不應(yīng)小于2.5mm,采用螺紋進(jìn)行受拉連接時(shí),應(yīng)進(jìn)行螺紋受力計(jì)算;4對(duì)偏心受壓立柱和偏心受拉立柱的桿件,其有效截面寬厚比應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第6.3.1條的相應(yīng)規(guī)定。條文說明6.4.1立柱截面主要受力局部厚度的最小值,主要是參照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋁合金建筑型材》GB/T5237中關(guān)于幕墻用型材最小厚度為3mm的規(guī)定。對(duì)于閉口箱形截面,由于有較好的抵抗局部失隱的性能,可以采用較小的壁厚,因此允許采用最小壁厚為2.5mm的型材。鋼型材的耐腐蝕性較弱,最小壁厚取為3.0mm。偏心受壓的立柱很少,因其受力較為不利,一般不設(shè)計(jì)成受壓構(gòu)件。當(dāng)遇到立柱受壓情況時(shí),需要考慮局部穩(wěn)定的要求,對(duì)截面的寬厚比加以控制,與本標(biāo)準(zhǔn)第6.3.1條的相應(yīng)要求一致。注:“條文說明6.4.1立柱截面主要受力局部厚度的最小值,主要是參照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋁合金建筑型材》GB/T5237中關(guān)于幕墻用型材最小厚度為3mm的規(guī)定。經(jīng)查國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋁合金建筑型材》GB/T5237“---------幕墻用受力桿件型材最小實(shí)測(cè)壁厚≥3mm。〞國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋁合金建筑型材》GB/T5237“---------幕墻用鋁合金型材最小實(shí)測(cè)壁厚應(yīng)符合有關(guān)工程建設(shè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定〞國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋁合金建筑型材》GB/T5237“---------除壓條、壓蓋、扣板等需要彈性裝配的型材之外,型材最小公稱壁厚應(yīng)不小于1.20mm。〞條文、條文說明是否引用了已廢止標(biāo)準(zhǔn)GB/T5237-2000,而不是現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?〞上、下立柱之間互相連接時(shí),連接方式應(yīng)與計(jì)算簡(jiǎn)圖一致,并應(yīng)符合以下要求:1采用鋁合金閉口截面型材的立柱,宜設(shè)置長(zhǎng)度不小于250mm的芯柱連接。芯柱一端與立柱應(yīng)緊密滑動(dòng)配合,另一端與立柱宜采用機(jī)械連接方式固定;2采用開口截面型材的立柱,可采用型材或板材連接。連接件一端應(yīng)與立柱固定連接,另一端的連接方式不應(yīng)限制立柱的軸向位移;3采用閉口截面鋼型材的立柱,可采用本條第1款或第2款的連接方式;4兩立柱接頭部位應(yīng)留空隙,空隙寬度不宜小于15mm。條文說明6.4.2幕墻在平面內(nèi)應(yīng)有一定的活動(dòng)能力,以適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)的側(cè)移。立柱每層設(shè)活動(dòng)接頭后,就可以使立柱有上、下活動(dòng)的可能,從而使幕墻在自身平面內(nèi)能有變形能力。此外,活動(dòng)接頭的間隙,還要滿足以下的要求:1立柱的溫度變形;2立柱安裝施工的誤差;3主體結(jié)構(gòu)承受豎向荷載后的軸向壓縮變形。綜合以上考慮,上、下柱接頭空隙不宜小于15mm。多層或高層建筑中跨層通長(zhǎng)布置立柱時(shí),立柱與主體結(jié)構(gòu)的連接支承點(diǎn)每層不宜少于一個(gè)。按鉸接多跨梁設(shè)計(jì)的立柱每層設(shè)兩個(gè)支承點(diǎn)時(shí),上支承點(diǎn)宜采用圓孔,下支承點(diǎn)宜采用長(zhǎng)圓孔。在樓層內(nèi)單獨(dú)布置立柱時(shí),其上、下端均宜與主體結(jié)構(gòu)鉸接,宜采用上端懸掛方式;當(dāng)柱支承點(diǎn)可能產(chǎn)生較大位移時(shí),應(yīng)采用與位移相適應(yīng)的支承裝置。條文說明6.4.3~6.4.4立柱自下而上是全長(zhǎng)貫穿的,每層之間通過滑動(dòng)接頭連接,這一接頭可以承受水平剪力,但只有當(dāng)芯柱的慣性矩與外柱相同或較大且插入足夠深度時(shí),才能認(rèn)為是連續(xù)的,否那么應(yīng)按鉸接考慮。因此大多數(shù)實(shí)際工程,應(yīng)按鉸接多跨梁來進(jìn)行立柱的計(jì)算。現(xiàn)在已有專門的計(jì)算軟件,它可以考慮自下而上各層的層高、支承狀況和水平荷載的不同數(shù)值,計(jì)算各截面的彎矩、剪力和撓度,作為選用鋁型材的設(shè)計(jì)依據(jù),比擬準(zhǔn)確。對(duì)于某些幕墻承包商來說,目前設(shè)計(jì)還采用手算方式,這時(shí)可按有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)查出彎矩和撓度系數(shù)。每層兩個(gè)支承點(diǎn)時(shí),宜按鉸接多跨梁計(jì)算,求得較準(zhǔn)確的內(nèi)力和撓度。但按鉸接多跨梁計(jì)算需要相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件,所以,手算時(shí)可以近似按雙跨梁考慮。一般情況下,立柱不宜設(shè)計(jì)成偏心受壓構(gòu)件,宜按偏心受拉構(gòu)件進(jìn)行截面設(shè)計(jì)。因此,在連接設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)使柱的上端掛在主體結(jié)構(gòu)上。承受軸力和彎矩作用的立柱,其承載力應(yīng)符合下式要求:〔6.4.5〕式中:——立柱的軸力設(shè)計(jì)值〔N〕;——立柱的彎矩設(shè)計(jì)值〔N·mm〕——立柱的凈截面面積〔mm2〕;——立柱在彎矩作用方向的凈截面模量〔mm〕;——截面塑性開展系數(shù),冷彎薄壁型鋼和鋁型材可取1.0,熱軋鋼型材可取1.05;?——型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值或〔N/mm〕。承受軸壓力和彎矩作用的立柱,其在彎矩作用方向的穩(wěn)定性應(yīng)符合下式要求:〔6.4.6-1〕〔6.4.6-2〕式中:——立柱的軸壓力設(shè)計(jì)值〔N〕;——臨界軸壓力〔N〕;——立柱的最大彎矩設(shè)計(jì)值〔N·mm〕——彎矩作用平面內(nèi)的軸心受壓的穩(wěn)定系數(shù),可按表6.4.6采用;——立柱的毛截面面積〔mm2〕;——在彎矩作用方向上較大受壓邊的毛截面模量〔mm〕;——長(zhǎng)細(xì)比;——截面塑性開展系數(shù),鋁型材可取1.0,鋼型材可取1.05;?——型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值或〔N/mm〕。表6.4.6軸心受壓柱的穩(wěn)定系數(shù)長(zhǎng)細(xì)比熱軋鋼型材冷成型薄壁型鋼鋁型材Q235Q345Q235Q3456063-T56061-T46063A-T56063-T66063A-T66061-T620406080901001101201301401500.970.900.810.690.620.560.490.440.390.350.310.960.880.730.580.500.430.370.320.280.250.210.950.890.820.720.660.590.520.450.400.350.310.940.870.780.630.550.480.410.350.300.260.230.940.850.720.570.500.430.380.330.290.260.230.930.800.650.480.410.350.300.260.220.200.170.960.860.690.480.390.330.280.240.200.180.160.950.820.580.380.310.250.210.180.160.140.12條文說明6.4.6考慮到在某些情況下可能有偏心受壓立柱,因此本條列出偏心受壓柱的穩(wěn)定驗(yàn)算公式。本公式引自現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2003、《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50429-2007。表6.4.6中鋼型材軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017-2003)附錄C(b類截面),由構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比確定。例如當(dāng)、時(shí),;查附錄C表C-2得;表6.4.6中鋁型材軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)根據(jù)《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50429-2007)附錄B,由構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比確定,其中由《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50429-2007)附錄A確定。例如當(dāng)鋁合金型材種類為6063A-T5,查附錄A-2知,當(dāng)時(shí),;查附錄B表B-2知。承受軸壓力和彎矩作用的立柱,其長(zhǎng)細(xì)比不宜大于150。立柱由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的撓度應(yīng)符合以下要求:〔6.4.8〕式中:——支點(diǎn)間的距離〔mm〕,懸臂構(gòu)件應(yīng)取挑出長(zhǎng)度的2倍。資料:立柱計(jì)算簡(jiǎn)圖A.單跨梁〔簡(jiǎn)支梁〕〔圖5-2〕圖5-2幕墻立柱每層用一處連接件與主體結(jié)構(gòu)連接,每層立柱在連接處向上懸挑一段,上一層立柱下端用插芯連接支承在此懸挑端上,計(jì)算時(shí)取簡(jiǎn)支梁計(jì)算簡(jiǎn)圖是對(duì)結(jié)構(gòu)作了簡(jiǎn)化,假定立柱是以連接件為支座的單跨梁(也可以認(rèn)為是以樓層高度為跨度的簡(jiǎn)支梁),這樣按簡(jiǎn)支梁計(jì)算彎距與剪力。而實(shí)際上每層只有一個(gè)支座(即相鄰兩跨共用一個(gè)支座),由于簡(jiǎn)支梁跨中彎距最大,而跨中剪力為零,而支座剪力最大,彎距為零,彎距控制截面無剪力,剪力控制截面無彎距,只分別按彎距效應(yīng)和剪力效應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算。但在驗(yàn)算立柱與主體結(jié)構(gòu)連接時(shí)不能用簡(jiǎn)支梁兩支座中一個(gè)反力進(jìn)行計(jì)算,而應(yīng)取兩支座反力之和(一跨只有一個(gè)連接點(diǎn))。簡(jiǎn)支梁計(jì)算:強(qiáng)度驗(yàn)算取SG+Sw組合材料截面設(shè)計(jì)最大正應(yīng)力值σ=N/A0+M/1.05W≤fa〔fS〕〔5-7〕式中:σ—材料截面設(shè)計(jì)最大正應(yīng)力值;N—軸力〔N〕;A0—構(gòu)件凈截面積〔mm2〕;M—彎距〔N.mm〕;W—截面模量(mm3);fa〔fS〕—鋁型材〔鋼材〕強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)。軸力N=GLB〔5-8〕式中:G—幕墻單位面積自重〔N/mm2〕;L—跨度〔m〕;B—分格寬度〔m〕;風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎距MW=qWL2/8〔5-9〕風(fēng)荷載線荷載設(shè)計(jì)值qW=W.B〔5-10〕式中:MW—風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎距設(shè)計(jì)值〔N.mm〕;qW—風(fēng)荷載線荷載設(shè)計(jì)值〔N/m〕.撓度df.lim=5WKL4/384EI〔5-11〕相對(duì)撓度df.lim/L≤1/180〔5-12〕型材最小慣矩I=5WKL3/384E(1/180)〔5-13〕型材最小截面模量W=MW/1.0fa(1.05fS)〔5-14〕式中:df.lim—撓度〔mm〕;WK—風(fēng)荷載線荷載標(biāo)準(zhǔn)值〔N/mm2〕;L—跨度〔mm〕;E—彈性模量〔N/mm2〕;慣矩〔mm3〕W—截面模量〔mm3〕;fa〔S〕—鋁合金型材〔鋼材〕強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。采用自上而下安裝順序布置桿件的立柱,按壓彎構(gòu)件驗(yàn)算穩(wěn)定強(qiáng)度。材料截面設(shè)計(jì)最大正應(yīng)力值σ=N/ΦA(chǔ)0+M/γW(1-0.8N/NE)≤fa(fS)〔5-15〕NE=π2EA/1.1λ2〔5-16〕迥轉(zhuǎn)半徑i=〔I/A〕1/2〔5-17〕軸心受壓構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比λ=L/i〔5-18〕式中:Φ—整體穩(wěn)定系數(shù)見表5-2;i——迥轉(zhuǎn)半徑〔mm〕λ——軸心受壓構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比。表5-2軸心受壓柱的整體穩(wěn)定系數(shù)λ鋼型材鋁型材Q235Q3456063-T56061-T46063-T66063A-T56063A-T66061-T6200.970.960.980.960.92400.900.880.880.840.80600.810.730.810.750.71800.690.580.700.580.48900.620.500.630.480.401000.560.430.560.380.321100.490.370.490.340.261200.440.320.410.300.221300.390.280.330.260.191400.350.250.290.220.161500.310.210.240.190.14立挺抗剪驗(yàn)算采用SW剪力設(shè)計(jì)值V=VW〔5-19〕風(fēng)荷載產(chǎn)生的剪力設(shè)計(jì)值VW=qWL/2〔5-20〕材料截面設(shè)計(jì)最大剪應(yīng)力τ=VSS/It≤fV〔5-21〕式中:V—剪力設(shè)計(jì)值〔N〕;VW—風(fēng)荷載產(chǎn)生的剪力設(shè)計(jì)值〔N〕;τ—材料截面設(shè)計(jì)最大剪應(yīng)力〔N/mm〕;SS—驗(yàn)算截面形心軸以上面積對(duì)形心軸面積矩〔mm3〕;fV—材料抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值〔N/mm2〕;t—驗(yàn)算截面材料厚度(mm);單元式幕墻由于豎框?yàn)榻M合框,對(duì)插的兩豎框不可能同時(shí)伸縮驗(yàn)算時(shí)要分別驗(yàn)算,即取每根豎框承受單元組件一半的荷載〔作用〕計(jì)算,其中W值小者起控制作用。B.雙跨梁(L=L1+L2,L1<L2〕〔圖5-3〕幕墻立柱每層有兩處連接件與主體結(jié)構(gòu)連接,每層立柱在樓層處連接點(diǎn)向上懸挑一段,上一跨立柱下端用插芯連接支承此懸挑端上,計(jì)算時(shí)取雙跨梁計(jì)算簡(jiǎn)圖是對(duì)結(jié)構(gòu)作了簡(jiǎn)化,假定立柱是以樓層處連接點(diǎn)為端支座,梁底連接點(diǎn)為中間支座的雙跨梁,共三個(gè)支座,實(shí)際上每層只有兩個(gè)支座(上一跨的C支座與A支座共用一個(gè)連接點(diǎn))。雙跨梁中間(B)支座有負(fù)彎距,兩跨各有跨中彎距,其中中間(B)支座負(fù)彎距起控制作用,三個(gè)支座均有剪力,其中B以座+(-)剪力中有一個(gè)最大,起控制作用,由于B支座同時(shí)有剪力和彎距,除分別驗(yàn)算彎曲效應(yīng)和剪切效應(yīng)外,還需驗(yàn)算彎距與剪力同時(shí)作用下的折算應(yīng)力。在對(duì)立柱與主柱結(jié)構(gòu)連接驗(yàn)算時(shí),B支座反力起控制作用。由于實(shí)際上A支座與C支座的反力都是通過A支座傳給主體結(jié)構(gòu)的,如果用A支座水平作用進(jìn)行連接驗(yàn)算,水平作用應(yīng)取A支座與C支座反力之和。圖5-3雙跨梁計(jì)算:強(qiáng)度驗(yàn)算取SG+Sw組合B支座彎距Mb=-[q〔L13+L23〕/8L]〔5-22a〕orMb=-{qL22/8×[〔n2-n+1〕/n2]}〔5-22b〕長(zhǎng)跨跨中彎距M2=qL22/2×〔1/2+Mb/qL22〕2〔5-23〕A支座反力Ra=qL1/2+Mb/L1〔5-24a〕B支座反力Rb=qL1/2-Mb/L1+qL2/2-Mb/L2=qL/2-Mb/L1-Mb/L2〔5-24b〕C支座反力Rc=qL2/2+Mb/L2〔5-24c〕B支座剪力Vb左=-〔qL1/2-Mb/L1〕〔5-25a〕Vb右=〔qL2/2-Mb/L2〕〔5-25b〕型材截面設(shè)計(jì)最大正應(yīng)力值σb=N/A0+Mb/(1.05W)≤fa(fS)〔5-26a〕型材截面設(shè)計(jì)最大剪應(yīng)力值τb=Vb×SS/I×t≤fV〔5-26b〕折算應(yīng)力σzs=〔σb2+3τb2〕1/2≤1.1fa(fS)〔5-26c〕長(zhǎng)跨撓度df.lim2=μqwkL24/EI〔5-27a〕撓度計(jì)算系數(shù)α=4Mb/qL22〔5-27b〕撓度系數(shù)表5-3αμαμαμαμ00.013020.050.012240.100.011460.150.010690.200.009920.250.009150.300.008390.350.007630.400.006880.450.006150.500.00542驗(yàn)算立柱連接時(shí),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。C.鉸接多跨梁強(qiáng)度驗(yàn)算取SG+Sw組合a.單支點(diǎn)鉸接多跨梁〔多跨靜定梁〕〔圖5-4〕〔其支承條件和圖5-2一樣,只是取不同計(jì)算簡(jiǎn)圖〕圖5-4幕墻立柱每層用一處連接件與主體結(jié)構(gòu)連接,每層立柱在連接處向上懸挑一段,上一層立柱下端用插芯連接支承在此懸挑端上,實(shí)際上是一段段帶懸挑的簡(jiǎn)支梁用鉸連接成多跨梁,這種多跨靜定梁計(jì)算簡(jiǎn)圖要比取單跨簡(jiǎn)支梁與實(shí)際支承情況更為接近。由于上一跨梁B端以下一跨懸挑端(C點(diǎn))作支座,上一跨B支座反力就是作用在下一跨C點(diǎn)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(diǎn))還作用一集中力,這樣在進(jìn)行內(nèi)力分析時(shí),要從起始梁(第一跨)開始,才能逐步順暢計(jì)算。第一跨梁A支座有由懸挑端均布荷載產(chǎn)生支座彎矩,簡(jiǎn)支段的正彎矩最大值不在彎中,第二跨開始還有C端第一跨B支座反力產(chǎn)生A支座負(fù)彎矩,由于第一跨B支座反力比其它跨(等跨時(shí))大,這樣第二跨A支座負(fù)彎矩比其它跨(等跨時(shí))大,驗(yàn)算立柱與主體結(jié)構(gòu)連接時(shí)水平作用取q(a+L),即B支座與A支座反力之和。多跨靜定梁計(jì)算:當(dāng)為等跨時(shí)(各跨L、a、q均相等)第一跨B支座反力R1B=qL1/2×[1-〔a1/L1〕2]〔5-28〕第i跨B支座反力RiBi=2、4、6----=R1B×[1-ai/Li-〔ai/Li〕i]RiBi=3、5、7----=R1B×[1-ai/Li+〔ai/Li〕i]〔5-29〕〔ai/Li〕i項(xiàng),當(dāng)i≥4以后,其值很微小,RiB逼近一定值,可近似?。旱趇跨B支座反力RiBi=4、5----=R1B×[1-ai/Li]〔5-30〕第i跨集中力Pii=2、3、4----=R〔i-1〕B〔5-31〕P2>P3、P3<P4----當(dāng)i≥4以后,PI逼近一定值,同時(shí)Mi逼近一定值。等跨多跨靜定梁需驗(yàn)算三個(gè)控制截面:第一跨跨中彎距M1=qL12/8×[1-〔ai/Li〕2]2(5-32)第一跨B支座剪力V1B=R1B=qL1/2×[1-〔a1/L1〕2]〔5-33〕型材截面設(shè)計(jì)最大正應(yīng)力值σ=M1/(γW+N/A0)≤fa(5-34)型材截面設(shè)計(jì)最大剪應(yīng)力值τ=V1BSs/It≤fav(5-35)第一跨跨中撓度df.lim1中=5qwkL14/384EI×[1-2.4(a1/L1)2](5-36)第二跨C支座撓度df.lim2c=qwka2L23/24EI×[-1+4(a2/L2)2+3(a2/L2)3]+(P2a22L2/3EI)×(1+a2/L2)(5-37)第一跨總撓度df.lim1總=df.lim1中+df.lim2c/2(5-38)相對(duì)撓度df.lim1總/(L1+a2)≤1/180(5-39)(2)第二跨A支座彎距M2A=-(P2a2+qa22/2)(5-40)第二跨A支座剪力V2A=-[P2+qa2/2×(2+a2/L2)];V2A=+[P2×(a2/L2)+qL2/2](5-41)型材截面設(shè)計(jì)最大正應(yīng)力值σA=M2A/(γW+N/A0)≤fa(5-42)型材截面設(shè)計(jì)最大剪應(yīng)力值τA=V2ASs/It≤fav(5-43)折算應(yīng)力σZS=〔σA2+3τA2〕1/2≤1.1fa(5-44)(3)第i跨跨中彎距Mi=qLi2/8×[1-〔ai/Li〕2]2-Piai×[1-〔1+ai/Li〕2/2+ai/Li](5-45)第i跨跨中剪力Vi中=+Pi(ai/Li)(5-46)型材截面設(shè)計(jì)最大正應(yīng)力值σ中=Mi/(γW+N/A0)≤fa(5-47)型材截面設(shè)計(jì)最大剪應(yīng)力值τ中=Vi中Ss/It≤fav(5-48)折算應(yīng)力σZS=〔σ中2中+3τ中2〕1/2≤1.1fa(5-49)第i跨跨中撓度df.limi中=5qwkLi4/384EI-qwka2iL2i/32EI-PiaiL2i/16EI(5-50)第(i+1)跨C支座撓度df.lim〔i+1〕c=qwkaiLi3/24EI×[-1+4(ai/Li)2+3(ai/Li)3]+(Piai2Li/3EI)×(1+ai/Li)(5-51)第一跨總撓度df.limi總=df.limi中+df.lim〔i+1〕c/2(5-52)相對(duì)撓度df.limi總/(Li+ai+1)≤1/180(5-53)當(dāng)為不等跨時(shí)[各跨Li、ai、(qi)三項(xiàng)不等,或Li、ai、(qi)中有一(二)項(xiàng)不等時(shí)],要逐跨進(jìn)行分析;第一跨B支座反力R1B=qL1/2×[1-〔a1/L2〕2]〔5-54〕第i跨集中力Pii=2、3、4----=R〔i-1〕B〔5-55〕第i跨B支座反力RiBi=2、3、4----=qiLi/2×[1-〔ai/Li〕2]-Pi〔ai/Li〕〔5-56〕第一跨跨中彎距M1=qL12/8×[1-〔a1/L1〕]2〔5-57〕第一跨B支座剪力V1B=R1B=qL1/2×[1-〔a1/L1〕2]〔5-58〕第一跨跨中剪力V1中=0〔5-59〕型材截面設(shè)計(jì)最大正應(yīng)力值σ=M1/(γW+N/A0)≤fa(5-60)型材截面設(shè)計(jì)最大剪應(yīng)力值τ=V1A〔V1B〕Ss/It≤fav(5-61)第一跨跨中撓度df.lim1中=5qwk1L14/384EI×[1-2.4(a1/L1)2](5-62)第二跨C支座撓度df.lim2c=qwk2a2L23/24EI×[-1+4(a2/L2)2+3(a2/L2)3]+P2a22L2/3EI×(1+a2/L2)(5-63)第一跨總撓度df.lim1總=df.lim1中+df.lim2c/2(5-64)相對(duì)撓度df.lim1總/(L1+a2)≤1/180(5-65)第i跨A支座彎距MiAi=2、3、4----=-[Piai+qiai2/2]〔5-66〕第i跨A支座剪力ViA=-[Pi+qiai/2×(2+ai/Li)];ViA=+[Pi×(ai/Li)+qiLi/2](5-67)型材截面設(shè)計(jì)最大應(yīng)力值σiA=MiA/(γW+N/A0)≤fa(5-68)型材截面設(shè)計(jì)最大剪應(yīng)力值τiA=ViASs/It≤fav(5-69)折算應(yīng)力σZS=〔σiA2+3τiA2〕1/2≤1.1fa(5-70)第i跨跨中彎距Mi=qLi2/8×[1-〔ai/Li〕]2-Piai×[1+〔ai/Li〕2]/2+ai/Li](5-71)第i跨跨中剪力Vi中=+Pi(ai/Li)(5-72)型材截面設(shè)計(jì)最大正應(yīng)力值σ中=Mi/(γW+N/A0)≤fa(5-73)型材截面設(shè)計(jì)最大剪應(yīng)力值τ中=Vi中Ss/It≤fav(5-74)折算應(yīng)力σZS=〔σ2中+3τ2A〕1/2≤1.1fa(5-75)第i跨跨中撓度df.limi中=5qwkLi4/384EI-qwka2iL2i/32EI-PiaiL2i/16EI(5-76)第(i+1)跨C支座撓度df.lim〔I+1〕c=qwkaiLi3/24EI×[-1+4(ai/Li)2+3(ai/Li)3]+(Piai2Li/3EI)×(1+ai/Li)(5-77)第i跨總撓度df.limi總=df.limi中+df.lim〔I+1〕c/2(5-78)相對(duì)撓度df.limi總/(Li+ai+1)≤1/180(5-79)單支點(diǎn)鉸接多跨梁〔多跨靜定梁〕不同懸挑段和簡(jiǎn)支段比,彎矩系數(shù)變化見表5-4。表5-4不同懸挑段和簡(jiǎn)支段比,彎矩系數(shù)變化a/L0〔簡(jiǎn)支〕1/231/171/13.41/111/9.31/81/71/6.41/5.51/5M11/81/8.741/9.131/9.341/9.681/10.051/10.451/10.891/11.221/11.171/11.12M2A1/48.181/38.111/28.951/24.181/20.791/18.211/16.291/15.21/15.311/15.47Mi1/9.51/10.081/10.841/11.61/12.441/13.371/14.421/15.21/15.11/14.99從表5-4可以看出,當(dāng)a/L為1/6.4時(shí),正、負(fù)彎矩系數(shù)相等〔1/15.2〕,約為簡(jiǎn)支梁彎矩系數(shù)的53%。同時(shí)還可看出第一跨懸挑段和簡(jiǎn)支段之比與其他跨相同時(shí)〔或無懸挑段時(shí)〕,第一跨跨中彎矩系數(shù)〔M1〕比擬大,用調(diào)整第一跨懸挑段和簡(jiǎn)支段之比(a1/L1≈1/3.57),可減小第一跨跨中彎矩系數(shù)〔M1〕,到達(dá)控制截面彎矩系數(shù)接近最正確值。b.雙支點(diǎn)鉸接多跨梁〔多跨鉸接一次超靜定梁,D〔i〕<B〔i〕)〔圖5-5〕〔其支承條件和圖5-3一樣,只是取不同計(jì)算簡(jiǎn)圖〕圖5-5幕墻立柱每層有兩處連接件與主體結(jié)構(gòu)連接,每層立柱在樓層處連接點(diǎn)向上懸挑一段,上一跨立柱下端用插芯連接支承在懸挑端上,取雙支點(diǎn)鉸接多跨梁計(jì)算簡(jiǎn)圖要比取雙跨梁計(jì)算簡(jiǎn)圖與實(shí)際情支承情況更接近。由于上一跨B支座以一下跨懸挑端(C點(diǎn))作支座,上一跨支座反力是作用在下一跨懸挑端(C點(diǎn))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(diǎn))還有集中力,這樣在內(nèi)力分析時(shí),要從起始梁(第一跨)開始,才能逐步順暢計(jì)算。第一跨梁A支座有由懸挑端均布荷載產(chǎn)生的支座彎矩,D支座有D跨均布荷載產(chǎn)生的支座彎矩,還有A支座彎矩的影響,第二跨開始還有C端集中力產(chǎn)生的支座彎矩。驗(yàn)算立柱與主體結(jié)構(gòu)連接時(shí)取D支座反力或A支座與B支座反力之和。雙支點(diǎn)鉸接多跨梁計(jì)算:第i跨集中力P(i)=Rb(i-1)(5-80)第i跨B支座反力Rb(i)=qb(i)/2-Md(i)/B(i)(5-81)第i跨A支座彎距Ma(i)=-(P(i)A(i)+qA(i)2)(5-82)第i跨D支座彎距Md(i)=-[6×q×(B(i)3+D(i)3)/24+Ma(i)×D(i)/6]/[2×(B(i)+D(i))](5-83)第i跨長(zhǎng)跨跨中彎距M(i)=q×B(i)2/8+Md(i)/2(5-84)第i跨D支座剪力Vd左=qD〔i〕/2+│Ma〔i〕-Md〔i〕〕│/D〔i〕〔5-85〕Vd右=-〔qB〔i〕/2+│Md〔i〕│/B〔i〕〕〔5-86〕型材截面設(shè)計(jì)最大正應(yīng)力值σd=Md/γW+N/A0≤fa(5-87)型材截面設(shè)計(jì)最大剪應(yīng)力值τd=VdSs/It≤fav(5-88)折算應(yīng)力σZS=〔σ2d+3τd2〕1/2≤1.1fa(5-89)第i跨跨中撓度df.limi中=〔5qwkB〔i〕4/384+M〔d〕×B〔i〕2/16〕/EI(5-90)第(i+1)跨B支座撓度df.lim〔I+1〕b=-〔-P〔i+1〕×a〔i+1〕3-qwka〔i+1〕4/8+qwkD〔i+1〕4/24+Ma〔i+1〕×D〔i+1〕/3+Md〔i+1〕×D〔i+1〕/6〕(5-91)第i跨總撓度df.limi總=〔df.limi中+df.lim〔I+1〕b〕/2(5-92)相對(duì)撓度df.limi總/(Li+ai+1)≤1/180(5-93)JGJ102-2003第6.3.6條規(guī)定:“應(yīng)根據(jù)立柱的實(shí)際支承條件,分別按單跨梁、雙跨梁或多跨鉸接梁計(jì)算由風(fēng)荷載或地震作用產(chǎn)生的彎距,并按其支承條件計(jì)算立柱的軸向力。〞條文說明第條指出:“-----大多數(shù)工程,應(yīng)按鉸接多跨梁來進(jìn)行立柱的計(jì)算。〞二.橫梁《玻璃幕墻工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ102-2023規(guī)定〔為便于與原標(biāo)準(zhǔn)查對(duì),本節(jié)條文號(hào)、表號(hào)、式號(hào)、圖號(hào)均按原標(biāo)準(zhǔn)采用〕:橫梁截面主要受力部位的厚度,應(yīng)符合以下要求:1截面的寬厚比應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017、《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB50018和《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50429的有關(guān)規(guī)定。2鋁合金橫梁型材截面有效受力部位的厚度不應(yīng)小于2.0mm。鋁合金型材孔壁與螺釘之間直接采用螺紋受拉、壓連接時(shí),應(yīng)進(jìn)行螺紋受力計(jì)算。螺紋連接處,型材局部加厚部位的壁厚不應(yīng)小于4mm,寬度不應(yīng)小于13mm;3熱軋鋼型材截面有效受力部位的厚度不應(yīng)小于2.5mm。冷成型薄壁型鋼截面有效受力部位的厚度不應(yīng)小于2.0mm。在采用螺紋進(jìn)行受拉、受壓連接時(shí),應(yīng)進(jìn)行螺紋受力計(jì)算。條文說明6.3.1受彎薄壁金屬梁的截面存在局部穩(wěn)定問題,為防止產(chǎn)生壓應(yīng)力區(qū)的局部屈曲,通??捎迷黾颖诤竦姆绞郊右钥刂啤N覈?guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB50018規(guī)定薄壁型鋼受力構(gòu)件壁厚不宜小于2mm。我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋁合金建筑型材》GB/T5237規(guī)定用于幕墻的鋁型材最小壁厚為3mm。本次修訂取消了按跨度區(qū)分厚度要求的規(guī)定,統(tǒng)一取最小厚度為2.0mm為了保證直接受力螺紋連接的可靠性,防止自攻螺釘拉脫,受力連接時(shí),在采用螺紋直接連接的局部,鋁型材厚度不應(yīng)小于4mm,寬度不應(yīng)小于13mm;鋼材防腐蝕能力較低,橫梁型鋼的壁厚不應(yīng)小于2.5mm,。本次修訂取消了2003版標(biāo)準(zhǔn)最大寬厚比的具體要求,統(tǒng)一參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。應(yīng)根據(jù)板材在橫梁上的支承狀況決定橫梁的荷載,并計(jì)算橫梁承受的彎矩和剪力。當(dāng)采用大跨度開口截面橫梁時(shí),宜考慮約束扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的雙力矩。單元式幕墻采用組合橫梁時(shí),橫梁上、下兩局部應(yīng)按各自承當(dāng)?shù)暮奢d和作用分別進(jìn)行計(jì)算。橫梁截面受彎承載力和受剪承載力應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017、《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB50018和《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50429的有關(guān)規(guī)定。條文說明6.3.3本次修訂取消了2003版標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于受彎承載力和受剪承載力的相關(guān)公式,參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。資料:1.《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-20031.0.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)與民用房屋和一般構(gòu)筑物的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),其中,由冷彎成型鋼材制作的構(gòu)件及其連接應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB50018的規(guī)定。條文說明條:“本條明確指出本標(biāo)準(zhǔn)僅適用于工業(yè)與民用房屋和一般構(gòu)筑物的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),不包括冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)。〞2.《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB50018-20021.0.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于建筑工程的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工。條文說明條:“本條明確指出本標(biāo)準(zhǔn)僅適用于工業(yè)與民用房屋和一般構(gòu)筑物的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工,而熱軋型鋼的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017的規(guī)定。〞玻璃在橫梁上偏置使橫梁產(chǎn)生較大的扭矩時(shí),應(yīng)進(jìn)行橫梁抗扭承載力計(jì)算,并采取相應(yīng)的構(gòu)造措施。橫梁在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下產(chǎn)生的撓度應(yīng)符合以下規(guī)定:≤/200〔6.3.5〕式中:——橫梁的跨度〔mm〕,懸臂構(gòu)件可取挑出長(zhǎng)度的2倍。條文說明6.3.5橫梁的撓度控制是正常使用狀態(tài)下的功能要求,不涉及幕墻結(jié)構(gòu)的平安,加之所采用的風(fēng)荷載又是50年一遇的最大值,發(fā)生的時(shí)機(jī)較少,所以不宜控制過嚴(yán),防止由于撓度控制要求而使材料用量增加太多。隱框幕墻玻璃板的副框,一般采用金屬件多點(diǎn)連接在橫梁上;明框幕墻玻璃板與橫梁間有彈性嵌縫條或密封膠。因此,橫梁變形后對(duì)玻璃的支承狀況改變不大。試驗(yàn)說明,橫梁撓度到達(dá)跨度l/180時(shí),幕墻玻璃的工作仍是正常的。由于橫梁撓度的控制與橫梁的材質(zhì)無關(guān),參考國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,本次修訂將撓度控制值統(tǒng)一為跨度的1/200。橫梁承受水平方向的橫梁上下兩側(cè)分布為三角形(梯形)面積上的風(fēng)荷載、平面外平面地震作用〔圖5.2-6〕,和垂直方向的支承在橫梁上的玻璃及橫梁自重等自重荷載。這樣橫梁為雙向受彎構(gòu)件,按式(5.2-89)驗(yàn)算正應(yīng)力,按式(5.2-90)驗(yàn)算剪應(yīng)力。橫梁上自重按式(5.2-91)計(jì)算彎矩,橫梁上風(fēng)荷載為三角形分布時(shí)按式(5.2-92)計(jì)算彎矩,按式(5.2-93)計(jì)算剪力;當(dāng)為梯形分布時(shí)按式(5.2-94)計(jì)算彎矩,按式5.2-95)計(jì)算剪力。橫梁強(qiáng)度驗(yàn)算取SG+Sw組合型材截面設(shè)計(jì)最大正應(yīng)力值σ=M/1.05WX+MYW/1.05WY≤fa(5.2-89)型材截面設(shè)計(jì)最大剪應(yīng)力值τ=VSS/It(5.2-90)由永久荷載〔自重〕產(chǎn)生的彎矩MX=qB2/8(5.2-91)當(dāng)風(fēng)荷載三角形分布時(shí):圖5.2-6水平作用產(chǎn)生的彎距MY=qwB2/12(5.2-92)水平作用產(chǎn)生的剪力V=qwB/4(5.2-93)當(dāng)風(fēng)荷載梯形分布時(shí):水平作用產(chǎn)生的彎距MY=qwB2/24×[3-4×(a/B)2](5.2-94)水平作用產(chǎn)生的剪力V=q2L/2×(1-a/B)(5.2-95)式中MX—由永久荷載〔自重〕產(chǎn)生的彎矩〔N﹒mm〕;MY—由風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩〔N﹒mm〕;qw—線分布荷載最大集度〔縱坐標(biāo)最大值〕〔N〕;a—梯形上、下底差的一半;B—分格寬度〔mm〕。撓度驗(yàn)算繞X軸撓曲df.limX=5GKB4/384EI〔5.2-96a〕相對(duì)撓度df.limX/L<1/200〔5.2-96b〕繞Y軸撓曲〔三角形分布時(shí)〕df.limY=WKB4/(120EI)〔5.2-97a〕繞Y軸撓曲〔梯形分布時(shí)〕df.limY=[WKB4/(240EI)]〔25/8-5α2+2α4〕〔5.2-97b〕相對(duì)撓度df.limY/L<1/200〔5.2-97c〕例1臺(tái)州市〔椒江區(qū)〕某建筑高180m,層高3.6m,玻璃分格(B×H)1.5m×1.2m,采用構(gòu)件式幕墻,試設(shè)計(jì)迎風(fēng)面墻面區(qū)立柱。解:臺(tái)州市〔椒江區(qū)〕為非抗震設(shè)防區(qū),不考慮地震作用,驗(yàn)算采用SG+Sw組合高度變化系數(shù)μZC=0.544(Z/10)0.44=0.544×(180/10)0.44=1.941陣風(fēng)系數(shù)βgzC=1+2×2.5×0.23×(180/10)-022=1+1.15×0.5295=1.609支承結(jié)構(gòu)附屬面積1.5m×3.6m=5.4m2log5.4=0.732體型系數(shù)μS1〔5.4〕=1.0+[0.8×〔1.0〕-〔1.0〕]×0.732/1.4=0.895μS1=0.895+〔0.2〕=1.095根本風(fēng)壓W0=550N/m2風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值WK=βgzμZμS1W0=1.609×1.095×1.941×550=1881N/m2風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值W=1.4WK=1.4×1881=2633N/m2風(fēng)荷載線荷載設(shè)計(jì)值qW=BW=1.5×2633=3950N/m=3.95N/mm按GB50429計(jì)算,選用6063T5145系列立柱〔145×60×2.5,中間帶加勁肋)。A=145×60-140×55+15×2.5+40×2.5×2=1237.5mm2A0=1237.5-12×5×2=1117.5mm2Sx=〔145×60-140×55〕×72.5+2.5×15×141.75+40×2.5×2×50=87816mm3Yx1=87816/1237.5=71mmYx2=145-71=74mmIx=〔1453×60-1403×55〕/12+〔145×60-140×55〕×1.52+2.53×15/12+2.5×15×70.252+403×2.5/12×2+40×2.5×212×2=2968660mm4WX1=2968660/71=41812mm3WX2=2968660/74=40117mm3Ssx=55×2.5×72.75+15×2.5×70.25+71.25×2.5×337×2=26328mm3T=2.5mm等效中間加勁肋高度c1=[〔2.53×15/12〕/〔2.5/12〕]1/3=4.5mm等效中間加勁肋高度c2=[〔2.53×40/12〕/〔2.5/12〕]1/3=6.3mm2)強(qiáng)度驗(yàn)算自重標(biāo)準(zhǔn)值GK=BGAK=1.5×400=600N/m重力標(biāo)準(zhǔn)值NK=LGK=600×3.6=2160N重力設(shè)計(jì)值N=1.2NK=1.2×2160=2592N采用第一跨750+2850=3600,其他跨500+3100=3600的多跨鉸接連續(xù)梁(多跨靜定梁)。第一跨跨中彎矩M1=qL12/8×[1-(a1/L1)2]2=

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