隨著現階段越來越多的
單元式幕墻的運用,薄壁開口式
立柱成為單元式幕墻的主要受力
構件,在
建筑幕墻的結構計算中,大部分工程還是按照
玻璃幕墻規范中的相關要求來計算結構的
強度及
剛度,而
整體穩定這部分并未提及,
鋁合金受彎構件的整體穩定計算在《
鋁合金結構設計規范》
GB 50429-2007(以下簡稱鋁結構規范)中有單獨的章節予以詳細的規定,鑒于單元式幕墻中的立柱多采用開口式薄壁鋁合金構件,這種構件的
截面參數按照鋁結構規范計算還是比較復雜的,其計算可以采用
有限元軟件
屈曲分析求得屈曲因子,進而求其整體穩定系數[1]來計算構件的整體
穩定性。具體步驟如下:
1. 首先利用已知條件,簡化計算模型。
2. 建立有限元模型,添加屈曲分析(Buckling)工況,求得
簡支梁的屈曲因子。
3. 求得簡支梁彎扭屈曲臨界
彎矩 [1]。
4. 基于鋁結構規范附錄C[2],求得簡支梁彎扭穩定相對
長細比 ,最終求得簡支梁受彎整體穩定系數 。
5. 利用鋁結構規范相第6.2.2條[2],來判斷簡支梁的整體穩定是否滿足規范要求。
以下內容是我對單元式幕墻的主要受力構件的強度、剛度的計算過程及整體穩定計算的一點摸索和探討。我們以一個實際工程中的案例來做一下分析,探討一下開口式構件的整體穩定計算的重要性。
工程概況:
該項目位于南京市建鄴區,主樓建筑幕墻最高高度為150.0米,裙樓建筑幕墻最高高度為25.05米,建筑幕墻面積為50,000平方米,主樓建筑幕墻采用單元式幕墻,立柱采用開口對插式鋁合金公母料,該
型材截面見右圖:型材截面圖(左邊為母料,右邊為公料),下面以母料來做一個計算演示;
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