(1)有关内力和变形的计算均采用弹性方法进行,对部分变形较大的结构,如索结构,考虑几何非线性的影响。
(2)进行构件的设计计算时,对于静定结构采用材料力学、弹性力学的相关假设、公式、原理及方法进行计算;对超静定结构,一般利用ANSYS、3D3S等结构设计软件进行计算。
(3)进行面板的设计计算时,一般是基于挠度不大于厚度条件下的弹性小变形理论,采用弹性小挠度计算公式,并考虑与大挠度分析方法计算结果的差异,将应力(词条“应力”由行业大百科提供)与挠度计算值进行折减;对支撑条件比较特殊的面板,采用有限元方法进行计算。
(4)除按上述原理及方法进行结构设计计算外,还遵守现行相关规范的规定。
4.2.2设计荷载分析与组合
在作用于幕墙上的各种荷载中,主要有风荷载、地震作用、幕墙结构自重等。其中,风荷载、地震作用为作用在幕墙上的动荷载;结构自重和由环境温度变化引起的作用效应为作用在幕墙上的静荷载。在进行幕墙构件、连接件(词条“连接件”由行业大百科提供)和预埋件承载力(词条“承载力”由行业大百科提供)计算时,采用荷载设计值;进行位移和挠度计算时,采用荷载标准值。
(1)幕墙结构自重
按规范要求,幕墙结构自重的分项系数取yG=1习自重起主要控制作用时为135)。
(2)风荷载
按规范要求,风荷载分项系数应取1,4,即风荷载设计值为: W=y因wk=14wk
(3)地震作用
地震荷载标准值Ek,据《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)Ek=Gk×α max×βE
α max地震影响系数放大值,抗震设防烈度为6度,基本地震加速度为0.05g, 取0,04
βE
动力放大系数取:50
按规范要求,地震作用的分项系数取yE=13,即地震作用设计值为: qE=yE区qEK=1,3qEK
⑶ 雪荷载
按《建筑结构荷载规范》(GB500O9-2012)取值,雪荷载的分项系数取yG=1,4
(5)施工荷载
按《建筑结构荷载规范》(GB50009— 2012)取值。施工荷载分项系数取yL=14。
(6)荷载组合
按规范要求对作用于幕墙同一方向上的各种荷载应作最不利组合。
4.3塔楼单元式幕墙结构分析与核算
4.3.1系统描述
北塔楼标准层高为41m,幕墙横向计算分格宽度B=1500mm,玻璃最大分格为1550mm× 2995mm,玻璃采用10+12A+8mm厚钢化玻璃。
(1)幕墙传力路径分析
玻璃→结构胶(压码卜横梁或立柱→立柱与支座连接系统→支座→
主体结构
(2)风荷载标准值
wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)
根据风洞试验报告及《建筑结构荷载规范》,取最不利荷载-3.85kPa进行计算。
采取ANSYS结构计算软件进行结构分析
玻璃复核
横梁复核
横梁通过螺钉与立柱连接,可简化成简支梁(词条“简支梁”由行业大百科提供),玻璃面板通过三角形或梯形荷载传递给立柱,通过静力计算方法,可得出横梁的弯矩、剪力大小,查询横梁截面参数后可计算其强度及挠度满足规范要求。
连接复核
(1)横梁与立柱通过自攻钉连接,连接节点如下:
经过计算分析得出最不利螺钉承受剪力为326kN,小于选用的螺钉受力3.79kN,满足设计要求。
(2)立柱与挂码连接
经计算,连接螺栓承受最大剪力11kN,小于选用螺栓剪力17.39kN;立柱的局部承载力及挂件的局部承载力均满足设计要求。
(3)挂码与主体连接
经计算,挂码与主体连接的角钢各截面局部承载力均满足设计要求。
4.4塔楼拱底单元幕墙系统难点分析计算
4.4.1系统描述
本系统位于南北塔楼汇合处拱底部分横明竖隐框单元幕墙,面板采用8+12A+8+1,52PVB+10mm中空夹胶玻璃(词条“中空夹胶玻璃”由行业大百科提供)面板,夹胶层在外侧,单元系统为窗式单元板块,最大玻璃面板计算分格宽度1500mm,计算高度2950mm,倾角5σ ,计算标高(词条“标高”由行业大百科提供)22585m,本系统的最大难点在于玻璃面板结构胶与铝合金龙骨的连接,由于结构胶在永久荷载和瞬时荷载作用下的不同力学性能,按常规横明竖隐玻璃面板的连接方式,结构胶很难满足设计要求,故采用弹塑性结构计算原理以及选取高性能结构胶的方法分析计算,玻璃面板的永久荷载通过增加角铝夹件来承受。
4.4.2荷载计算说明
风荷载按风洞及规范编号《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)取值为6,94kN/m2,自重荷载分解成与幕墙垂直及平行的两个方向的荷载,并与风荷载进行组合,得出最不利组合设计值为10.32kN/m2,最不利组合标准值为7.37kN/m2
4.4.3玻璃面板的受力校核
4.4.4硅酮结构胶宽度设计计算
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