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工程案例分析:廈門杏林灣營運(yùn)中心幕墻設(shè)計(jì)解析

來源:《幕墻周刊》  作者:*  日期:2015-1-9
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  隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,建筑護(hù)圍開始越來越多的采用玻璃、石料以及金屬建造,而且造型新穎獨(dú)特,使建筑整體更加美觀大方。目前玻璃幕墻是建筑幕墻之主要外圍保護(hù)結(jié)構(gòu),因此玻璃幕墻設(shè)計(jì)的好壞將直接影響著建筑幕墻的質(zhì)量。

  玻璃→結(jié)構(gòu)膠→橫梁(或立柱)→橫梁與立柱連接→立柱→立柱與支座連接系統(tǒng)→支座→預(yù)埋件

  2)平行于幕墻的豎向荷載:

  玻璃→結(jié)構(gòu)膠→橫梁→橫梁與立柱連接→立柱→立柱與支座連接系統(tǒng)→支座→預(yù)埋件

  (2)幕墻荷載說明

  1)幕墻自重

  a) 8+1.52PVB+8mm+12A+10mm鋼化中空夾膠玻璃,自重gK1=0.67kPa;

  b) 6+1.14PVB+6mm鋼化夾膠玻璃,自重gK3=0.31kPa;

  c)考慮幕墻支撐桿件,配件等重量,考慮幕墻自重為gK=0.9kPa。

  2)風(fēng)荷載

  結(jié)合GB50009-2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》及本工程風(fēng)洞試驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行取值。本系統(tǒng)風(fēng)荷載取值為:高風(fēng)壓風(fēng)(北面邊角):+2.53/-6.68(kN/㎡) ;其它區(qū)域:+2.53/-3.29(kN/m2); 首層:+2.21/-3.29(kN/㎡)

  3) 地震荷載:

  水平地震荷載:

  qEk=5αmax GK/A=5×0.12 GK/A ,qE=1.3qEK。

  (3)幕墻開啟扇受力分析

  開啟扇通過合頁固定于橫梁,邊部及下端通過8個(gè)鎖點(diǎn)固定于框。結(jié)合GB50009-2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》及本工程風(fēng)洞試驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行取值。本系統(tǒng)風(fēng)荷載取值為:+2.53/-6.68(kN/㎡),取-6.68(kN/㎡),則

  WK=6.68(kN/㎡);

  W=1.4WK=9.35 (kN/㎡);

  qEk=5×0.12×670/1000=0.402 (kN/㎡);

  qE=1.3qEK=0.5226 (kN/㎡);

  W合=1.0×9.35 + 0.5×0.5226 = 9.61 (kN/㎡)。

  采用STAAD進(jìn)行建模計(jì)算,計(jì)算模型及計(jì)算結(jié)果如下圖所示,通過計(jì)算插芯抗剪力為5667.7(N),鎖點(diǎn)抗剪力為6374.2(N),鎖點(diǎn)強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求,故開啟扇強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。

  圖29 開啟扇負(fù)荷加載圖

  圖30 開啟扇支座反力

  (4)幕墻橫梁計(jì)算

  采用STAAD進(jìn)行建模計(jì)算。橫梁與立柱連接點(diǎn)按鉸接點(diǎn)進(jìn)行考慮;立柱僅為面外荷載輔助參與荷載分配用。橫梁自重由結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件自動(dòng)考慮。計(jì)算標(biāo)高為31.3米,層高為5.1米。

  結(jié)合GB50009-2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》及本工程風(fēng)洞試驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行取值。本系統(tǒng)風(fēng)荷載取值為:+2.53/-6.68(kN/㎡),取-6.68(kN/㎡)

  WK=6.68(kN/㎡)

  W=1.4WK=9.35 (kN/㎡)

  qEk=5×0.12×700/1000=0.42 (kN/㎡)

  qE=1.3qEK=0.546 (kN/㎡)

  W合=1.0×9.35 + 0.5×0.546 = 9.63 (kN/㎡)

  橫梁所受重力根據(jù)分格加載于橫梁上。

  玻璃自重按桿件1/4跨度加載于橫梁上。根據(jù)橫梁分格及荷載建立計(jì)算模型及加載如下,經(jīng)計(jì)算節(jié)點(diǎn)最不利截面1和截面2均滿足設(shè)計(jì)要求。

  圖31 幕墻橫梁負(fù)荷加載圖

  圖32 幕墻節(jié)點(diǎn)最不利截圖分析

  5 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法

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