用不同高度即H=30m, H=40m,的風(fēng)壓W30,W40,對其強(qiáng)度計(jì)算,并滿足f20=f30=f40,稱等剛度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。因?yàn),立?a href='../../zsk/ct.asp?id=3740' target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>撓度fi=awihwh/E.Jx,顯然撓度與Jx成反比,而Jx=f(Wk)為函數(shù)關(guān)系,也就是撓度與Jx成反比,而Wk成正比,所以在40m高全段中,我們可以分0-20m,20m-40m,二段分別設(shè)計(jì)滿足各段之撓度,f20=f30=f40≤1/180,并得到二段的風(fēng)壓值:1.64、1.83、2.14,使用在各段鋁合金型材在外型保持一致時(shí),可以用不同Jx值的型材斷面,當(dāng)型材Jx較小時(shí),斷面可以減少達(dá)到節(jié)省
鋁材、降低成本。
例如:在30m高度上
鋁型材比在設(shè)計(jì)40m處型材慣性矩高21%,Jx40/Jx30=2.34/1.83=1.21考慮其他非主柱結(jié)構(gòu)用料比例,立柱型材實(shí)際采用等強(qiáng)度、等剛度設(shè)計(jì)中的成本可降約9%,Jx40/Jx30比例折減系數(shù)近為0.75,即實(shí)際是高出9%,此數(shù)據(jù)為選定最低降低成本之比例率。
上述是采用等強(qiáng)度、等剛度設(shè)計(jì)的情況(即分層計(jì)算分壓計(jì)算之效果),下面重點(diǎn)舉銀川市代建辦候利軍總工提議采用多點(diǎn)鉸接靜定連續(xù)梁的實(shí)例,來降低型材成本與設(shè)計(jì)計(jì)算,幕墻立柱結(jié)構(gòu)支撐體系的力學(xué)模型狀態(tài)有關(guān),計(jì)算是盡量建立多跨靜態(tài)連續(xù)鉸接梁的力學(xué)計(jì)算模型。例如:幕墻立住是簡支梁架、支撐體系、雙跨連續(xù)梁力學(xué)支撐體系模型,還是多點(diǎn)跨鉸接靜定力學(xué)模型,其三種力學(xué)模型所使用鋁型材降低成本是不同的。(當(dāng)然對
鋼結(jié)構(gòu)桁架系統(tǒng)、鋼架系統(tǒng))的力學(xué)模型有所不同。這里引入并參考了“幕墻立柱支撐體系與數(shù)據(jù)分析”一文中的論述,可以從銀川國際會展中心的實(shí)例定量看出不同支撐的力學(xué)模型對節(jié)省鋁型材成本的潛力很大。
這里我們將討論框架支撐體系的力學(xué)模型關(guān)系,及其應(yīng)用。
外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的幕墻體系按安裝方式可分為框架式、單元式、拉桿駁接式、索式駁接式等幾大體系,現(xiàn)分述如下:
1.框架式幕墻
這種支撐方式的幕墻是最典型的,已有很長時(shí)間的歷史,且現(xiàn)在的幕墻工程中近60%以上經(jīng)常應(yīng)用。該種幕墻體系制造成本較低,工期較長,由于裝飾面完成后需要現(xiàn)場打膠封閉,因此冬季施工時(shí),由于膠的作業(yè)溫度限制導(dǎo)致北方地區(qū)的幕墻將不能施工。
2.單元式幕墻(含雙層熱通道幕墻的結(jié)構(gòu))
單元式幕墻構(gòu)成及安裝方式較框架式有更多的優(yōu)點(diǎn),但相對于框架式幕墻來說成本相對較高,通常大單元尺寸均為橫向一個(gè)裝飾分格,豎向?yàn)橐粋(gè)層間尺度,由于這些大單元均在加工廠內(nèi)加工制作,因此集成化程度非常高,能達(dá)到相當(dāng)高的安裝精度,由于現(xiàn)場不需要進(jìn)行龍骨布置,因此可以與主體結(jié)構(gòu)同步施工,大大縮小了施工周期,為業(yè)主贏得了更多的寶貴時(shí)間。拉桿、拉索式……。
幕墻的幾種形式,從完成后的外飾效果來看沒有什么不同但內(nèi)部結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)理念卻有著深刻的不同,這里可認(rèn)為大單元、上下左右插接、吊掛單元上部、插接形式或設(shè)成多跨連續(xù)鉸支梁形式,仍可以和框架多點(diǎn)鉸支梁計(jì)算,框架可按多點(diǎn)鉸支梁計(jì)算,框架可按多點(diǎn)連續(xù)的計(jì)算更好的合理性。
目前較為流行的小單元式幕墻實(shí)際上是一種框架式幕墻的變種,其設(shè)計(jì)過程中滲透了單元式幕墻思路,也就是把裝飾面材內(nèi)側(cè)增加掛式附框,直接掛于主體框架之上,雖增加了可拆卸性,但由于其依然具有先行安裝網(wǎng)格式幕墻支撐龍骨,因此仍然把小單元?jiǎng)潥w為框架式幕墻的范疇是很合適的。
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