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玻璃幕墻與門窗結構可靠度設計問題探討(二)

來源:中國幕墻網收集整理  作者:石民祥 楊仕超  日期:2005-4-28
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  根據建筑結構可靠度分析與設計原理,對以金屬框架為支承體系的破璃幕墻和門窗采用以概率理論為基礎的極限狀態設計方法進行的結構設計計算及其可靠度問題進行系絕性的分析探討,提出對我國現行玻璃幕墻工程技術規范中幕墻結構設計有關問題的看法,以及時目前尚無規范依據的建筑門窗結構設計計算問題的看法及建議。

     按玻璃與鋁合金框之間由溫度作用引起的相對位移Us2和結構膠的長期荷載變位承受能力б2(對應于F2 0.007MPa時的變形值)計算膠縫的粘接厚度Ts2的計算公式:《玻璃幕墻工程技術規范》(JGJ 102-96)公式(5.6.6-1)。

    膠縫的粘接厚度選取TS1和TS2中數值大者為Ts,作為膠縫粘接厚度設計值。

    在此基礎之上,為防止結構膠縫在玻璃自重永久荷載持續作用下發生蠕變,《玻璃幕墻工程技術規范》還規定在每塊幕墻玻璃下端設兩個鋁合金或不銹鋼托條承重的構造措施,以確保結構膠粘接承載能力的可靠度。

    3.正常使用極限狀態設計
    1)正常使用極限狀態設計風荷載
    應采用風荷載的頻遇值,即在設計基準期內在門窗、幕墻結構上時而出現(lOa一遇)的較人可變風荷載值,它是對結構進行正常使用極限狀態按頻遇組合設計時所采用的可變荷載代表值:

    2)正常使用極限狀態的標志及限值
    以主要受力構件橫框或豎框的中央最大位移量為明確的標志,即正常功能構件彎曲允許撓幅值[U1]。其物理意義是當結構體系的主要受力構件最大變形撓度U1max達到允許撓度值[U1]時,仍不會由于幕墻、門窗結構縫隙幾何形狀的改變而影響到具氣密性水密性隔聲等項正常功能的保持。

    3)正常使刪極限狀態的設計要求
    頻遇組合荷載效應的設計值Sd≤正常使用要求的規定限位C。

    (1)對于幕墻門窗的風壓彎曲變形設計要求則為:

    主要受力構件最大變形撓度Umax≤正常功能構件彎曲允許撓度值[U1]。

    (2)對于幕墻平面變形性能設計要求則為:

    幕墻平面內變形性能Umax≥風荷載額遇值造成的主體結構彈性層間變位值θ。

    4.正常使用極限狀態與承載能力極限狀態抗風壓性能檢測的比較
   根據《建筑幕墻》JGJ 3035—1996、《建筑幕墻風壓變形性能檢測方法》GB/T 15227—94、《鋁合金窗》及《建筑外窗抗風壓性能分級及檢測方法》GB/T 7106—2002等標準,按照本文的看法,進行正常使用極限狀態的與承載能力極限狀態抗風壓性能檢測的比較:


    由上表中比較可以看到,門窗的正常使用極限狀態與承載能力極限狀態設計要求分別與其抗風壓性能的變形檢測和定級檢測(安全檢測)要求是完全一致的。幕墻的正常使用極限狀態與承載能力極限狀態設計要求分別與其抗風壓性能的變形檢測和安全檢測要求也是基本一致。只是在同樣的風荷載作用下幕墻的變形撓度值比門窗的變形撓度值小33%,幕墻的變形檢測壓力差P1高于風荷載頻遇值Wd,而對應其風荷載頻遇值Wd0.4Wk的變形撓度則為1/450,即幕墻的性能及可靠度要求比門窗要求高。應該說明的是,國家標準《建筑幕墻風壓變形性能檢測方法》GB/T 15227-94適用范圍就是“建筑玻璃幕墻”,其對主要受力桿件(詞條“桿件”由行業大百科提供)的變形撓度檢測要求就是按玻璃面板——支承框架結構體系的設計。

要求而制定的。
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原文地址:http://www.52mqw.com/info/2005-4-28/1574-1.htm
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