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建筑幕墙玻璃面材的计算方法
发表时间:2020-09-19 04:52     阅读次数:

  制造幕墙玻璃面材的计划技巧_制造/土木_工程科技_专业材料。部品与原资料专栏 制造幕墙玻璃面材的计划技巧解析 田炯何勇刘钧齐鑫沈阳巨大铝业工程有限公司 摘要:玻璃幕墙之因而收到制造师的青睐,成为摩登化制造 的象征,最主要的因为

  部品与原资料专栏 制造幕墙玻璃面材的计划技巧解析 田炯何勇刘钧齐鑫沈阳巨大铝业工程有限公司 摘要:玻璃幕墙之因而收到制造师的青睐,成为摩登化制造 的象征,最主要的因为是它的光学装点本能,玻璃幕墙充沛操纵 了玻璃的透光性、玻璃的透后性、玻璃幕墙改造开窗玻璃的半透后性、玻璃的折 射性、玻璃的反射性、玻璃的众色性、玻璃的光亮性、玻璃幕墙的价格玻璃的 样子的众样性、玻璃安设构造的众样性等,幕墙开窗规范还没有那种围护资料 具有云云厚实的装点本能,正在此从构造计划技巧的角度对玻璃选 用的经济和合理性举行协商。 环节词:玻璃;解析法;有限元 1 总述 20 世纪 80 年代以前我邦大陆还没有玻璃幕墙制造, 1984 年北 京长城饭馆是我邦大陆第一个采用玻璃幕墙的制造。 长城饭馆采用 银灰色镀膜玻璃,单位式拼装明框幕墙,透光一面为中空玻璃, 不 透光一面为单层玻璃加保温层, 以来玻璃幕墙如雨后春笋正在我邦大 陆各处岳立,有明框、有隐框,对照知名的制造有京广核心大厦, 57 层,208m 高,蓝灰色明框玻璃幕墙,这些幕墙无一不是采用玻 璃为首要面材的幕墙,运用此种资料透光率好,外形颜面靓丽, 正在 此咱们搪塞玻璃选用的经济性,从构造计划的角度举行对照解析。 2 解析协商 面材的计划能够依照简化的力学模子差别采用解析法和有限单 元法来举行计划。 对待支承阵势和样子条例的矩形板能够采用解析 技巧来举行计划, 而对待支承阵势和样子纷乱的板能够采用有限单 元法来举行计划。解析法即采用经典解析公式来举行计划。 以下是四边支承力学模子的弹性小挠度解析公式。 四边支承简支板: 板的应力:σ = 6 ? m ?ω ? a2 t2 ? ?ω ? a4 D 非线性的影响。 当变形较大时玻璃屈从变形不仅是由板的弯曲刚度 来屈从, 还要研商正在变形后板的拉伸刚度也对屈从变形起到很大的 进献。如图 1 所示,正在板产生变形后正在两侧产一生衡力 p,大变形 计划中即是研商了均衡力 p 的影响。 以是正在幕墙的计划中, 对待玻璃, 都研商了大变形几何非线性 的影响。上面弹性小挠度解析公式正在研商大挠度的影响后形成: 板的应力:σ = 6 ? m ?ω ? a2 t2 ?η 板的最大挠度:u = ? ?ω ? a4 D ?η 板的最大挠度:u = 上式中: 由玻璃的短边与长边 m —弯矩系数, 墙工程本事范例》外 6.1.2-1 采用; a 的比值, 根据 《玻璃幕 b ? —挠度系数, 由玻璃的短边与长边之比 a 的比值, 《玻 根据 b 璃幕墙工程本事范例》外 6.1.3 采用; D —玻璃的刚度(N . m m ) ω —笔直于玻璃幕墙平面的风荷载( N / mm2 ) a —矩形玻璃板材短边边长(m m ) E ? t3 D= 12 ? (1 ? υ 2 ) 上式中: t —玻璃的厚度(m m ) υ —玻璃的泊松比,0.2 E —玻璃的弹性模量( N / mm 2 ) 可是对待正在荷载感化下变形对照大的面材, 要研商大变形几何 图1 上式中: 式中η 为研商了大变形后的折减系数。 全体取值能够参睹 《玻 璃幕墙工程本事范例(JGJ102-2003) 》中合连章节。 假若根据小挠 度公式来举行计划的变形会比实践值相差 30%~50%。当采用有限 单位法来计划时对待大变形的面材同样要采用大变形几何非线性来 举行计划。 以是正在采取有限元软件来举行计划时必必要解析软件是 否具有非线性的功用。 援用计划实例,对照解析法与有限元计划技巧的实践区别。 例:上海市浦东新区 (7度设防、 计划基础地动加快率0.10g) , 某制造高 120m,分格(B × H)1.5m × 3m,采用明框玻璃幕墙,基 本风压 W 0 = 5 5 0 N / m 2 ,地面粗劣度 C 类,试计划幕墙面材。 解析法计划: 风荷载圭臬值为 W k =β g Z ?μ s 1 ?μ z ?W o = 1.572 × 1.2 × 1.838 × 0.55 = 1.907KN / m 2 上式中: β g Z —阵风系数,应按现行邦度圭臬《制造构造荷载范例》 GB50009 的规矩采用; μ s1 —风荷载体型系数, 应按现行邦度圭臬 《制造构造荷载规 范》GB50009 的规矩采用; μ z —风压高度蜕变系数,应按现行邦度圭臬《制造构造荷载 范例》GB50009 的规矩采用; W o —基础风压( kN / m2 ) ,应按现行邦度圭臬《制造构造荷 载范例》GB50009 的规矩采用; 程度漫衍地动感化圭臬值为 qEk =β e ?α max?γ玻?t?10-3 = 5 × 0.08 × 25.6 × 10 × 10-3 = 0.102KN / m 2 上式中: β e —动力放大系数,可取 5.0; α max —程度地动影响系数最大值,应按《玻璃幕墙工程本事 范例》中外 5.3.4 采用; γ玻—玻璃重力密度 25.6 kN / m3; t —玻璃面材厚度,m m ; ①风荷载感化下应力圭臬值按下式计划 θ=(Wk + 0.5?qEk ) 4/(E?t4 ) ?a =(1.907 + 0.5 × 0.102)× 10-3 × 15004/(0.72 × 105 × 104) = 13.77 查外取η= 0.9449 则σ wk = 6?η?ψ 1?Wk?b0 2 /t2 = 6 × 0.9449 × 0.1 × 1. 32 2012.06 部品与原资料专栏 907 × 10-3 × 15002/10 2 = 24.33N/mm2 ②地动感化下应力圭臬值按下式计划 则σ Ek = 6?η?ψ 1?qEk?a2/t2 = 6 × 0.9449 × 0.1 × 0.102 × 10-3 × 1500 2/10 2 = 1.3N/mm2 ③玻璃的应力组合计划值按下式计划 则σ=ψ w ?γ w?σ wk +ψ e?γ e ?σ Ek = 1.0 × 1.4 × 24. 33 + 0.5

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