点支式玻璃幕墙.doc

点支式玻璃幕墙格构式钢结构支承构件的设计闭思廉李硕刘晓烽深圳中航幕墙工程有限公司 2002 年 10月 29日点支式玻璃幕墙格构式钢结构支承构件的设计闭思廉李硕刘晓烽深圳中航幕墙工程有限公司深圳泰然工业区 212 栋8 楼西 518048 提要近来在点支式建筑玻璃幕墙支承结构中钢结构的应用比例不断扩大,结构构件形式也很多, 笔者仅就格构式钢结构构件设计计算中常见的一些问题,就自己的粗浅体会发表几点看法。关键词格构式钢结构构件设计点支式玻璃幕墙的特点是通透性极高,因而其支承结构也必须简洁明快, 格构式钢结构能很好地满足上述要求,因此在点支式玻璃幕墙支承结构中得到了广泛的应用。下面, 仅对其中应用较多的平行弦空腹桁架和拱架的设计, 作些简单介绍。: 作用于点式幕墙支承结构上的荷载,按“点支式玻璃幕墙工程技术规程”( CECS 127 : 2001 )的规定计算。二. 构件的内力分析: 1. 永久荷载作用下的内力一般假定永久荷载仅由近玻璃侧弦杆单独承担,且不计构造偏心所产生的弯矩(永久荷载对于按水平承力布置的构件产生垂直弯矩,对于按垂直承力布置的构件产生轴力)。 2 .水平荷载作用下的内力(1 )平行弦空腹桁架: 这类构件, 在横向力作用下, 首先将其视为一相当的简支梁, 计算其整体弯矩 M d, 再将其视为一相当的多层刚架近似计算由剪力产生的附加弯矩。如图 2 所示: 最大整体弯矩: 组合梁式桁架平行弦空腹桁架折弦空腹桁架拱架图1 2 F± 计算简图(a) 2aL ±F ±F ±F a a a ± FF±2 腹杆内力及附加弯矩相当梁(b) (c) a 2L a a a ±F ±F ±F V2 VMMM 2 ± F a/2 q/2 2 V M V2 图2 f n LFnM8 )1(???(m kN ?)( 当玻璃分格数 n 为奇数时) 8 LFnM ???(m kN ?)( 当玻璃分格数 n 为偶数时) 其中: F ——集中力( kN );L ——构架全长(m) 各节间弦杆轴力: f MMN )2(???其中: M di ——各节间的整体弯矩: 各节间的附加弯矩: 2 aVM ??其中: V i ——第i 节间处相当梁的剪力; a ——第i 节间处的节距腹杆轴力: N i=V i; 腹杆弯矩: M i=M fi+M f(i+1) ; 腹杆剪力: V fi=2M i/h 0 (2 )拱式格构式桁架: 这类构件,包括折弦空腹格构式桁架( 或称折弦拱) ,在横向力作用下,可近似按如图 3 所示计算简图进行计算。与平行弦情况类似, 首先按相当梁计算整体弯矩 M d, 此弯矩由拱弦轴力的水平分力和直弦的轴力所产生的力偶平衡,在跨中: 拱弦轴力: N=±M d /f 最大腹杆轴力: N d=R-F 其中: R—支座反力三、截面验算: 1. 强度验算:在上述各类构件中的所有杆件,均属于偏心受力构件,且当采用水平承力布置时,近玻璃側的弦杆尚属于双向弯曲的偏心受力构件,因此应按下述验算强度: (1 )正应力: fW MW MA N nyy Y nx X Xn?????(非园截面) 其中:N ——所计算杆件段的轴力, 或拉或压( kN );A n ——杆件净截面积( mm 2) M x、M y ——所计算杆件段的对截面 X、Y 轴的弯矩() ? x