单元幕墙插接公母竖框计算方法介绍

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1、画单元幕墙插接公母竖框计算方法介绍于清华查恩明沈阳远大铝业工程有限公司摘要：本文简要介绍了单元幕墙公母竖框的计算方法。关键词：单元幕墙；插接公母竖框；幕墙受力分析Abstract：ThispaperbrifelyintroducesthecalculationmethodofmaleandfemalemullionfortheunitcurtainKeywords：unitcurtainwall，theinsertingmaleandfemalemullion，curtainwallstressanalysis1前言单元幕墙是于上个世纪50年代最先在美国使用的．80年代后，随着我国改革开放的不

2、断深入，单元幕墙开始传人我国，90年代后期，沈阳远大幕墙最先发明了拥有自己知识产权的单元幕墙系统，并申请了专利，这才标志着我国有了自己的单元幕墙系统。随着我国幕墙技术的逐渐成熟，经过幕墙设计人员不断的摸索、不断的创新，到现在为止，单元幕墙的结构形式已经非常成熟，但是，对于单元幕墙插接框的受力原理，却没有多少幕墙设计人员能够掌握。本文结合工程实例加以介绍单元幕墙竖框的插接受力原理。2单元幕墙插接公母竖框受力原理单元幕墙插接公母竖框在垂直于幕墙表面的荷载作用下受弯时，竖框将发生弯曲变形，由于插接公母竖框之间只靠胶条相互插接，当竖框弯曲变形时，两竖框之间会发生相互错动，受荷载之前在同一断面上的两个竖

3、框．受荷后已经不在同一断面上，因此两个插接公母竖框不能按照一体的竖框来计算。但是，插接的公母竖框始终未脱开，二者具有相同的边界约束条件，在正常受力情况下，变形在弹性范围内，因此二者均绕各自的中和轴进行挠曲变形。且二者的挠曲变形相同。假设插接公母竖框所承受的总荷载为q(单位是N／mm)，那么根据材料力学刚度分配原理，就有如下结论：旦L：鱼kq2EIn二者分配的荷载和惯性矩成正比，于是又有以下结论：，．ql=q商；q2=q青若以内力的表达式表达如下：Ml_M—!L；肘2=M—土一lI+12：‘ll+l，式中：q——插接公母竖框所承受的总荷载，N／mm；ql——公竖框所分配到的荷载，N／ram；q：

4、——母竖框所分配到的荷载，N／mm；，。——公竖框的惯性矩，mm4；，2——母竖框的惯性矩，mm4；B一铝型材的弹性模量，N／ram2：朋——插接公母竖框所承受的总弯矩，N·mm：M。——公竖框所分配到的弯矩，N·mm；朋厂母竖框所分配到的弯矩，N·mm。单元公竖框单元母竖框B卜．一——叫P-一—-。图1单元幕墙插接公母竖框截面3单元幕墙插接公母竖框受力计算实例我们了解了单元幕墙插接竖框受力原理之后，对于它的计算就显得非常容易了，下面以某一工程为例，对单元幕墙插接公母竖框的计算方法加以介绍。本工程位于北京市朝阳区某处，该工程为一大型的办公2012．1011圃楼项目，建筑总高度为100m，层间高

5、度为3．6m，分格宽度为1．4m，玻璃配置为8mm+12A+6mm钢化Low—E中空玻璃。幕墙所承受的风荷载标准值为形。=1．468kN／m2，地震烈度为8度，地震加速度为O．2，幕墙竖框横剖节点图如图2所示，幕墙竖框采用6063一T6铝合金型材。铝合金材料的力学性能参数如表1所示，公母竖框截面几何特性表如2所示。I∞1N·t。。o—一口：“-单位：mm单元母竖框L叁J图2幕墙竖框横剖节点图表1铝型材的力学性能抗拉、抗抗剪弹性模量重力密度％等级弯、抗压N／mm2kN／ram3N／mm26063-T615081．20．7x10527表2公母竖框截面几何特性截面面积惯性矩抵抗矩名称mm‘Uem4V

6、om4形如m3形儿m3公竖框1036．7195．0545．129．259．09母竖框922．45174．6215．4926．745．76其中：G=LxBxtx'y玻×1．I=3．6×1．4x14x25．6x1．111000=-1．987kN式中：￡——计算层间高，m；B——分格宽度，m；f——玻璃厚度，mm；y玻——玻璃的密度，取25．6kN／m3A=LxB=3．6x1．4=5．04m2则：gb=魏·d。·G／A=5xO．16x1．987／5．04=0．315kN／m23．2刚度计算在矩形荷载作用下，竖框所受线荷载和作用组合值为：q剐度=形kxB=1．468x1．4=2．055kN／m公竖框所

7、受线荷载和作用组合值为：g(刚度)公=q刚度×，公／(，公+，母)=2．055x195．05／(174．62+195．05)=I．084kN／m母竖框所受线荷载和作用组合值为：g(刚度)母=q刚度×，母／(，公+，母)=2．055x174．62／(174．62+195．05)=0．971kN／m按单跨简支梁计算．竖框产生的挠度按下式计算：户5q刚度·Lq384EI取[fl=L／180=3600／1