qEk=5αmax GK/A=5×0.12 GK/A ,qE=1.3qEK。
(3)鋁合金板有限元分析計算
采用結構計算軟件STAAD對鋁板進行分析計算,模型和計算結果如圖20,21所示,經計算分析鋁合金板強度和撓度均符合設計要求。
圖19 塔樓單元式幕墻標準大樣圖
圖20 鋁合金板有限元分析計算模型
圖21 鋁合金板有限元分析計算結果
4.4 主入口球形體玻璃幕墻結構分析與核算
本建筑西立面裙樓位置設置鋼結構橢圓形玻璃盒幕墻,玻璃呈三角形狀,為三邊支撐,采8+12A+8+1.52PVB+8mm鋼化中空夾膠玻璃,三角形玻璃邊長約為3100mm。最大計算標高為28.1m。幕墻大樣見圖22。
圖22 主入口球形體玻璃幕墻標準大樣圖
(1)受力路徑分析
1)垂直于玻璃面板的水平荷載:
面板→鋁壓碼(結構膠)→鋁合金副框→支承骨架→主體鋼結構
2)平行于玻璃面板的豎向荷載:
面板→鋁壓碼(結構膠)→鋁合金副框→支承骨架→主體鋼結構
(2)荷載說明
1)幕墻自重
8+1.52PVB+8mm+12A+8mm鋼化中空夾膠玻璃,自重gK1=0.614kPa;考慮幕墻支撐桿件,配件等重量,考慮幕墻自重為gK=0.9kPa。
2)風荷載
結合GB50009-2012《建筑結構荷載規范》及本工程風洞試驗報告進行取值。本系統風荷載取值為:+2.42/-2.58(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)夾膠玻璃有限元分析
主入口球形體玻璃幕墻采用8+12A+8+1.52PVB+8mm鋼化中空夾層玻璃,玻璃為三角形,邊長尺寸約為3100mm由于外片玻璃受力不利,采用結構計算軟件STAAD對外片玻璃板塊進行建模計算,經分析計算大面玻璃的強度和剛度均滿足設計要求。見圖23,24.
圖23 大玻璃有限元應力分析
圖24 大玻璃有限元變形分析
(4)鋼結構有限元分析
對主入口球形體玻璃幕墻鋼架計算模型進行整體建模,將各種荷載作用到桿件上,采用經“中國建筑金屬結構協會建筑鋼結構委員會”鑒定認可的設計軟件STAAD/CHINA 2005進行分析計算,如計算模型和計算結果如圖25所示。
圖25 受力模型及加載情況
4.5 裙樓構件式幕墻結構分析與核算
本工程裙樓位置為構件式玻璃幕墻,首層層高為5.7m,2至4層層高為5.1m,5層層高5.2m。幕墻系統見光位采用(8+1.52PVB+8)+12A+10中空夾膠鋼化Low-e玻璃,層間采用6+1.14PVB+6夾膠鋼化玻璃,首層玻璃最大分格為1600mm(寬)×3750mm(高),二層以上玻璃最大分格為1500mm(寬)×2350mm(高),最大計算標高取為70m。立柱形式:低風壓區采用普通閉腔型立柱,高風壓區鋁包鋼形式。局部大樣見圖26。
圖26 裙樓構件式幕墻標準大樣圖
(1)幕墻受力路徑分析
1)垂直于幕墻的水平荷載:
玻璃→結構膠→橫梁(或立柱)→橫梁與立柱連接→立柱→立柱與支座連接系統→支座→預埋件
2)平行于幕墻的豎向荷載:
玻璃→結構膠→橫梁→橫梁與立柱連接→立柱→立柱與支座連接系統→支座→預埋件
(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(詞條“撐桿”由行業大百科提供)件,配件等重量,考慮幕墻自重為gK=0.9kPa。
2)風荷載
結合GB50009-2012《建筑結構荷載規范》及本工程風洞試驗報告進行取值。本系統風荷載取值為:高風壓風(北面邊角):+2.53/-6.68(kN/㎡) ;其它區域:+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個鎖點固定于窗框。結合GB50009-2012《建筑結構荷載規范》及本工程風洞試驗報告進行取值。本系統風荷載取值為:+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進行建模計算,計算模型及計算結果如圖27,28所示,通過計算插芯抗剪力為5667.7(N),鎖點抗剪力為6374.2(N),鎖點強度滿足設計要求,故開啟扇強度滿足設計要求。
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