4石材幕墙立柱的主要材料
目前用作石材幕墙立柱的材料主要是碳素结构钢材,如碳素结构槽钢(见图1 )、碳素结构钢管(见 图2),其次是其它合金材料,根据工程项目的实用性及可操作性大部分使用的碳素结构钢材为主。
5立柱结构设计
石材幕墙立柱材料截面主要受力部位的壁厚,应根据计算确定,但材料主受力部位最小厚度应该符合下列规定。
(1)金属材料截面主要受力部位的实际使用的有效壁厚不应小于3.0mm。
(2)当立柱与建筑主体结构采用螺纹螺栓受力通过砖结构件连接时,螺纹螺栓连接部位截面壁厚应
根据计算确定,但是最小截面厚度不应小于3.0mm。
(3)偏心受压的立柱,截面翼缘的宽厚比应符 合(见图3、图4)有关规定。
(4)开放型截面自由挑出部分如下图所示要求 b/t≤15。
(6)通常上下立柱之间设有不小于15mm的变形 伸缩缝隙,为了便于设计及施I- - 般是设计成20mm, 同时上下立柱之间采用芯柱连接,芯柱总长度应满足 立柱变形位移要求,芯柱与立柱应紧密接触同时芯柱 与下柱之间应采用不锈钢螺栓固定。
(7)立柱应采用螺栓与角码连接,并通过角 码与幕墙预埋件或钢构件连接。螺栓直径不应小于 10mm,连接螺栓应按现行国家标准《钢结构设计规 范》进行承载力计算。当立柱与角码采用不同金属材料时应采用绝缘垫片分隔。
(8)立柱与主体结构的连接可每层设一个支承 点(见图5),也可设两个支承点(见图6) ;在实体 墙面上,支承点可加密。
(9)每层设-一个支承点时(见图7),立柱应按 简支单跨梁或铰接多跨梁计算;每层设两个支承点 时(图8),立柱应按双跨梁或双支点铰接多跨梁计 算。
(10)立柱上端应悬挂在主体结构上,宜按照偏 心受拉构件进行设计,在计算时应充分考虑石材幕墙 板材、结构立柱、结构横梁的重量荷载。
( 11 )连接件与主体结构的锚固强度应大于连接 件本身承载力设计值。与连接件直接相连接的主体结 构件,其承载力应大于连接件承载力。与幕墙立柱相连接的主体混凝土构件的混凝土强度等级不宜低于C30。
( 12)当幕墙立柱与主体结构件之间的距离较大时,可以在幕墙立柱与主体结构件之间设置过渡用钢桁 架或钢伸臂(见图9、图10),钢桁架或钢伸臂与主体构件之间应可靠连接固定,幕墙连接件与钢桁架或钢伸 臂之间也要可靠连接,满足幕墙结构受力荷载要求。
( 13)当幕墙立柱采用铝合金材料时,应该充分考虑由于材质不同,在温度变化时两种材料的变形差 异所产生的影响。
幕墙立柱与混凝土结构件之间通常是采用预埋件连接,一般是预埋件在结构件施工时按照预埋件安装 位置图纸埋入主体构件,确保位置正确。
当没有条件安装预埋件时,可以采用后置买件或其它方式与主体 构件连接。幕墙立柱与主体构件之间的连接件应进行承载力 计算,结构受力所使用的螺栓或铆钉,每处不得少于2个。
幕墙立柱除按照以上的铰接连续简支梁设计外, 还可以完全按照单只独立简支梁构造分开设计(见图 11)。
(14)然而幕墙的立柱除按照原行业规范分层简支设计构造外,由于目前大部分使用的是碳素结构钢材,因此也可以按照钢材的实际采购长度跨层设计,连接固定方式既可以采用螺栓连接,同时也可以直接采用焊接连接(见图12)。
6幕墙立柱结构受力要求。
6.1偏心受拉的幕墙立柱截面承载力应符合以下要求:
N/ Ao+M/ vW≤f 式中: N一立柱轴力设计值 (N) ;M-- 立柱弯矩设计值(N.mm) ;A.立柱净截面面积( mm2) ;v一一截面塑性发展系数,可取1.05;W在 弯矩作用方向的净截面弹性抵抗矩 ( mm") ;f-- -材料抗弯强度设计值( MPa)
6.2偏心受压幕墙立柱截面承载力应符合以下要求:
N/ φ:Ao+M/ yW≤f 式中:N_立柱压力设计值(N) ;M-一立柱弯矩设计值 ( N.mm) ;A。-一立柱净截面面积( mm2) ;y一截面塑性发展系数,可取1.05;W-一在弯矩作用方向的净截面弹性抵抗矩 (mm") ;f一-材料抗弯强度设计值( MPa) ;φ一轴心受压柱的稳定系数,按照表11查取;
6.3偏心受压幕墙立柱,其材料长细比可以按照下列要 求计算:
λ =L/i
式中:
λ一立柱长细比;L-幕墙立柱侧向支承点之间的距离 ( mm) ;i--立柱截面回转半径 ( mm) ;
幕墙立柱构件的长细比不应大于150。
6.4立柱构件在风荷载标准值和地震作用标准值所产生的挠度u应符合下列要求:
当幕墙立柱构件的安装支承点跨度不大于7.5m时
铝合金型材: u≤L/ 180;绝对值: u≤20mm;钢型材: u≤L/ 300;绝对值: u≤15mm。
6.5当幕墙立柱构件的安装支承点跨度大于7.5m时, 建议采用钢立柱作为幕墙主立柱,其挠度符合下列要求:钢型材: u≤L/ 500。
注:来源于
《石材》12期
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