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【幕墙/设计】幕墙立柱怎么设计最省料?

2015-8-20 浏览次数:535次 作者:万林


——幕墙立柱计算模型的选择

一、目前几种最常用的立柱计算模型

1. 简支梁(单跨梁):两端都是绞支座且只有一跨的梁。对于幕墙,通俗的说就是一根立柱上、下各一个支点的情况;

2. 双跨梁:简支梁中间适当的加个支承以减小支座间的距离,可有效地减小梁的最大挠度值和最大弯矩值,这时简支梁就转变为双跨梁;实际工程中双跨梁的短跨与总跨比不宜小于1/6-1/7(上海标准规定长短跨比不应大于10),否则理论计算和实际情况之间会存在较大误差,并且对埋件要求也很严格;短跨过小的双跨梁计算模型在使用中需要慎重;

3. 连续梁(四点三跨):有三个或三个以上支座的梁称为连续梁。连续梁有中间支座,所以它的变形和内力通常比单跨梁要小些,但是在幕墙结构中如果要按连续梁计算则需要满足:连接点具有足够的刚度且插芯插入深度足够,因为一般的铝合金型材难以达到这种要求,所以实际工程中采用这种模型已经不多见;

4. 多跨铰接连续静定梁:在简支梁模型基础上,型材端部悬出连接螺栓位置一段距离的多跨结构为多跨铰接连续静定梁;

5. 多跨铰接连续一次超静定梁:在双跨梁模型基础上,型材端部悬出连接螺栓位置一段距离的多跨结构为多跨铰接连续静定梁;

其对比如下图:



二、立柱力学模型选用原则

1. 当楼面梁高度足够或有辅助支撑可以布置两个支点时:若楼层较多应优选多跨铰接连续一次超静定梁,若楼层较少一般采用双跨梁。

2. 当楼面梁高度较小且无辅助支撑只能布置一个支点时:若楼层较多应优先采用多跨铰接连续静定梁,若楼层较少则一般选用简支梁;

3. 无法达到前面的要求,采用简支梁;

三、多跨铰接连续梁计算注意事项

从整个结构受力来看,第一跨是结构受力最不利的部位。因而对于第一跨的设计及计算是多跨铰接梁受力计算的一个不可忽视的重点。根据受力分析,第一跨的结构受力较为不利,通常采用两种方式解决。
   
方案一:对第一跨作局部加强处理,可以增大型材截面,也可以在铝型材空腔中设置加强钢件,增大立柱的抵抗矩。以上处理均需在施工图及计算书中明确说明,在结构计算时需单独校核,以满足设计要求。
   
方案二:一般情况下,第一跨处于幕墙顶部,此部位大多有女儿墙结构,因此可以增设支点,受第一跨实际为双跨梁受力结构,在受力分析计算时必须单独校核该部位立柱强度。