摘 要:横梁与
立柱的连接设计对幕墙的安全使用起着关键作用。本文从抗扭、扰弯的角度,对横梁与立柱的
连接件螺栓、
角码的受力,进行了初步的探讨。
关键词:螺栓;角码;扭矩;
弯矩
一、引言
在幕墙的连接设计中,幕墙横梁与立柱的连接,通常通过螺栓实现。在进行横梁与立柱的设计中,通常情况下,计算中考虑了螺栓、角码直接承受水平方向的
风荷载、
地震作用和竖向的自重
荷载。但是,结合工程实际情况,我们发现:(1)水平方向,连接螺栓并不是仅仅受水平风荷载、
地震荷载的纯剪力,传递到连接螺栓、角码的风荷载、地震作用,相对螺拴中心有偏心,从而产生扭矩,,连接螺栓应形成竖向剪力,形成抵
抗力偶。(2)竖向,幕墙
构件〔包括
面板、
框架)自身的重心,相对连接螺栓也有偏心,从而产生扭矩,连接螺栓相应形成竖向剪力,形成抵抗力偶。(3)对于横梁角码,除了端面承版,抗剪外,也存在作用力偏心,形成弯矩,从而产生
弯曲应力,相应螺栓也产生
拉应力。因此,幕墙横梁与立柱的连接设计可适当考虑其偏心产生的扭矩、弯矩对螺栓、角码的影响,从而提高连接的
可靠性。
二、螺栓的受力分析
在横梁和立柱的连接中,螺栓〔本文以两个螺栓为例)可从抗剪、抗拉两方面进行校核。
(一)螺栓抗剪计算
螺栓抗剪受力简图见图l。
图中:
R
Gl为幕墙面板自重;
R
G2为幕墙横梁自重;
R
W为风荷载、地震作用;
e
Gl为幕墙面板重心到螺栓中心的距离;
e
G2二为幕墙横梁重心到螺栓中心的距离;
e
W为幕墙横向分格线到螺栓中心的距离;
c为螺栓中心间距。
(1)螺栓的水平直接受力计算
螺栓横向承受风、地震荷载R
W,单个螺栓受力V
W=R
W/2。
(2)螺栓的竖向直接受力计算
螺栓竖向承受幕墙构件的重力R
Gl+ R
G2,单个螺栓的竖向受力V
C=(R
G1+R
G2)/2
(3)螺栓由于荷载偏心而产生的剪力计算
受力简图如图2所示:
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