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      幕墻立柱與橫梁連接設計

      來源:中國幕墻網收集整理  作者:賈映川 劉志勇 吳小林  日期:2005-12-2
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          摘  要:橫梁與立柱的連接設計對幕墻的安全使用起著關鍵作用。本文從抗扭、擾彎的角度,對橫梁與立柱的連接件螺栓、角碼的受力,進行了初步的探討。

          關鍵詞:螺栓;角碼;扭矩;彎矩

          一、引言
          水平方向,水平力風、地震荷載作用線相對螺栓中心有的偏心,形成逆時針扭矩T1=q*e1
          豎向,豎向力幕墻構件自重作用線相對螺栓中心也有偏心;

          面板重力作用線相對螺栓中心有eG1的偏心,形成逆時針扭矩爪;

          橫梁重力作用線相對螺栓中心有。二的偏心,形成逆時針扭矩T2

          由于水平力和豎向力相對螺栓都形成逆時針扭矩,因此T1、T2、T3可疊加為T= T1+T2+T3

          相應的螺栓產生一對大小相等,作用方向相反的抵抗力VT(見圖2),由力距平衡〔相對螺栓中心)得:

                              VTxc=T
          得VT=T/c
          單個螺栓受力:

          水平方向:Vw
          豎向:VG+VT
          總剪力:V=[V2W+(VG+VT2]1/2
          螺栓剪應力:T=V/(π20/4/Nv)
          式中:Do為螺栓公稱直徑;

               Nv剪切面數:2;


          (二)螺栓抗拉計算
          螺栓所受彎矩簡圖見圖3。

          圖中:

          RG為幕墻(面板和橫梁)自重,大小為RG1 +RG2;

          RW為風、地震荷載;

          e為角碼中心到角碼邊緣的距離。

          螺栓受水平作用力下產生的彎距:M1=RWxe,相應的螺栓產生一對大小相等、作用方向相反的抵抗力NW。

          由力距(相對螺栓中心)平衡得:

                            NWxc=M1
          得NW=M1/C
          e為角碼中心到角碼邊緣的距離;

          d為螺栓中心到角碼邊緣的距離。

          以角碼底邊線為基線,豎向作用力下產生的彎距:M2=RWxe;

          相應螺栓產生力NG;

          由力矩(相對角碼底邊線)平衡得:

                      NGxd=M2 NG=M2/d
          單個螺栓受力為NG/2
          螺栓拉應力:

                  σ=(NW+NG/2)/(π20/4)
          螺栓強度校核依據:

                [(τ/[τ])2+(σ/[σ])2]1/2<1
          式中:[τ]為螺栓允許抗剪強度;

               [σ]為螺栓允許抗拉強度。
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