慎重计算不等双跨幕墙立柱

    摘  要:本文根据试验,当短跨度与全跨跨度比例较小时,按不等双跨连续梁力学模式设计的幕墙立柱,其计算结果与试验结果比较存在较大偏差,并对其原因进行分析提出建议.

    关键词:不等双跨连续梁;幕墙立柱

    一、引言

    在目前的幕墙设计中，当主体建筑的楼层跨度较大时，幕墙立柱通常会按不等双跨连续梁的力学模型进行设计。但这种幕墙立柱与主体结构的连接形式，在当双跨梁短跨跨度与全跨跨度比例较小时，立柱的计算结果与实际状态是否一致呢?通过工程试验，笔者按短跨与全跨比例n≈0.10的情况下，按挠度分别通过计算结果及试验结果进行比较，得到一个比较直观的概念。


    二、理论计算结果与试验结果的比较

    (一)不等双跨连续梁短跨与全跨比例n≈0.10

    1、试验参数
    幕墙立柱跨度L=4.505m，短跨L1=0.45m，长跨L2=4.055m，短跨与全跨比例n≈0.10，幕墙分格宽b=1.237m。选用铝合金型材，E=0.7 x 10⁵N/mm²;立柱截面惯性矩I=542.248cm²。


    2、立柱挠度理论计算结果
    根据《建筑结构静力计算手册》表3-9以及不等双跨梁的计算方法(此处略)得:跨中最大挠度处与C支座的距离x=0.5656x4055=2293.51mm;跨中最大挠度系数μ=0.1473 ,分别按幕墙面荷载，计算幕墙立柱挠度，结果如表1所示。


    3、立柱挠度试验结果
    根据上海建筑门窗检测站对此幕墙结构进行风压变形性能试验，得到结果如表2所示。

    4、立柱挠度结果的比较(见图)
    从荷载一挠度图可以看出:(1)理论计算挠度最大点(0.5656 L₂)应接近0.55测点处，但通过测试发现，当风压达到1.0KN/m²以上，三处测点中0.5处挠度最大。0.45及0.55处的挠度已经小于0.5处，即理论计算挠度最大点(0.5656L₂)处实际挠度也已小于测点0.5处的实测挠度;(2)试验结果大于计算结果，而更接近于取长跨跨度(4.055m)按简支梁计算所得挠度(计算从略);(3)随着荷载的增大双跨梁的实测挠度与理论计算挠度偏差越大。

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