随着现阶段越来越多的
单元式幕墙的运用,薄壁开口式
立柱成为单元式幕墙的主要受力
构件,在
建筑幕墙的结构计算中,大部分工程还是按照
玻璃幕墙规范中的相关要求来计算结构的
强度及
刚度,而
整体稳定这部分并未提及,
铝合金受弯构件的整体稳定计算在《
铝合金结构设计规范》
GB 50429-2007(以下简称铝结构规范)中有单独的章节予以详细的规定,鉴于单元式幕墙中的立柱多采用开口式薄壁铝合金构件,这种构件的
截面参数按照铝结构规范计算还是比较复杂的,其计算可以采用
有限元软件
屈曲分析求得屈曲因子,进而求其整体稳定系数[1]来计算构件的整体
稳定性。具体步骤如下:
1. 首先利用已知条件,简化计算模型。
2. 建立有限元模型,添加屈曲分析(Buckling)工况,求得
简支梁的屈曲因子。
3. 求得简支梁弯扭屈曲临界
弯矩 [1]。
4. 基于铝结构规范附录C[2],求得简支梁弯扭稳定相对
长细比 ,最终求得简支梁受弯整体稳定系数 。
5. 利用铝结构规范相第6.2.2条[2],来判断简支梁的整体稳定是否满足规范要求。
以下内容是我对单元式幕墙的主要受力构件的强度、刚度的计算过程及整体稳定计算的一点摸索和探讨。我们以一个实际工程中的案例来做一下分析,探讨一下开口式构件的整体稳定计算的重要性。
工程概况:
该项目位于南京市建邺区,主楼建筑幕墙最高高度为150.0米,裙楼建筑幕墙最高高度为25.05米,建筑幕墙面积为50,000平方米,主楼建筑幕墙采用单元式幕墙,立柱采用开口对插式铝合金公母料,该
型材截面见右图:型材截面图(左边为母料,右边为公料),下面以母料来做一个计算演示;
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