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玩轉(zhuǎn)幕墻de裝飾線條|||— —隨著建筑幕墻的技術(shù)進步與創(chuàng)新發(fā)展,裝飾線條越來越多的得到應(yīng)用,除了讓建筑的外觀看上去時尚、美觀,其“內(nèi)在美”也是至關(guān)重要的,比如內(nèi)在的品質(zhì)和材質(zhì)特性等,都是需要重視的。同時,裝飾線條結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個比選優(yōu)化的過程,需要解決以下幾個因素之間的矛盾: 幕墻在建筑主體所發(fā)揮的功能,已經(jīng)遠遠超出了“外圍護結(jié)構(gòu)”的范疇,隨著大眾審美品質(zhì)的提高,建筑外立面漸漸地向裝飾性發(fā)展。一直以來,裝飾線條在室內(nèi)設(shè)計中應(yīng)用較廣,而在幕墻工程中,裝飾線條同樣起著畫龍點睛的作用,不管何種形式的幕墻,裝飾線條都是不可缺少的。越來越多的業(yè)主和建筑師傾向于選用帶裝飾條的建筑外幕墻,有的豎向裝飾線的截面尺寸甚至超過了承受荷載的立柱。以下分別就鋁合金型材裝飾線條、鋁板裝飾線條尺寸公差、以及石材裝飾線條的典型例子進行分析。 鋁合金型材裝飾線左右,裝飾線條為整體式的截面或者兩個截面組合體,因此裝飾線條自身截面剛度較大,足以抵抗風(fēng)荷載或者外沖擊荷載的作用。所以結(jié)構(gòu)設(shè)計分析主要針對支撐裝飾線條的連接結(jié)構(gòu)和幕墻立柱。此外連接結(jié)構(gòu)在構(gòu)造上需要滿足可拆卸。 連接結(jié)構(gòu)主要為了抵抗裝飾線條自重和側(cè)向風(fēng)荷載作用。裝飾線條安裝采用懸掛式,在頂部設(shè)置連接掛點支撐自重,因為線條自重不大,可采用自攻螺釘連接承重。側(cè)向風(fēng)荷載對裝飾線條連接結(jié)構(gòu)和幕墻立柱影響比較大,常見連接結(jié)構(gòu)為剛性板連接和螺栓連接兩種情況滾珠絲杠副。以下分別就這兩種連接結(jié)構(gòu)進行分析。 模型假設(shè):鋁合金立柱為150x75x3計算跨度為4.2m;裝飾線kPa;連接結(jié)構(gòu)件為剛性板連接,考慮頂?shù)走B接和等間距布置兩種情況 4)頂?shù)走B接結(jié)構(gòu)的幕墻立柱側(cè)向變形小于等距多點連接結(jié)構(gòu)的幕墻立柱側(cè)向變形; 5)裝飾線條建議考慮頂?shù)走B接方案,多點連接方案不利于幕墻立柱側(cè)向撓度控制。 支撐偏心彎矩需要螺栓與支撐點形成力偶抵抗,支撐點作用于幕墻面或者幕墻型材,為受壓區(qū)域,因此需要考慮此區(qū)域的抗壓強度承載力。采用SAP2000建模分析螺栓兩點連接結(jié)構(gòu)和多點連接結(jié)構(gòu)模型, 裝飾線kPa;連接結(jié)構(gòu)件為螺栓連接,考慮頂?shù)走B接和多點等間距布置兩種情況。 4)兩點連接結(jié)構(gòu)線條與幕墻立柱變形不協(xié)調(diào),頂?shù)走B接主要受力,對連接設(shè)計不利。 比較剛性板連接結(jié)構(gòu)和螺栓連接結(jié)構(gòu),各有自身特點,剛性板連接結(jié)構(gòu)推薦頂?shù)走B接方案,螺栓連接結(jié)構(gòu)推薦等間距布置方案。此兩種方案都會對幕墻立柱產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng),剛性板連接方案在連接點處需要著重考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響。螺栓連接結(jié)構(gòu)因為扭轉(zhuǎn)發(fā)生在幕墻立柱全截面對稱運動軌跡,為保證幕墻立柱不發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形,因此需要扭轉(zhuǎn)剛度較大的閉合截面。 鋁板厚度一般為3mm,自身剛度不大,但鋁板彎折后具有一定的剛度,深度大于300mm,金屬線條通常采用鋁板彎折而成分子機械磨損,鋁板裝飾線條需要考慮自重、正面風(fēng)荷載以及側(cè)向風(fēng)荷載之間的組合荷載作用影響。鋁板作為裝飾線條有自身特點如下特點: 2)深度或者寬度大于300mm的鋁板裝飾線條剛度差,需要加強筋增強截面剛度。 鋁板裝飾線條質(zhì)地輕盈,造型多樣,尺寸不受限制電剝蝕,大小線條結(jié)構(gòu)各有自身特點,比如小型鋁板裝飾線條有自身剛度無須附件加強筋,中型的裝飾線條完全可以依靠加強肋保證,大型的裝飾線條,需要做支撐結(jié)構(gòu)。 石材裝飾線條一般需要獨立的支撐結(jié)構(gòu),考慮到石材板塊尺寸,支撐石材面板的次級鋼龍骨依據(jù)石材分割布置并依次連接到主龍骨結(jié)構(gòu)上,形成整體支撐結(jié)構(gòu)。石材裝飾線條需要承受較大的自重荷載,以及側(cè)向風(fēng)荷載、地震荷載?紤]到石材為脆性材料,支撐鋼結(jié)構(gòu)撓度變形比金屬裝飾條嚴(yán)格。石材裝飾線條設(shè)計重點為支撐結(jié)構(gòu)的布置以及上墻節(jié)點設(shè)置。以下就石材裝飾線條支撐結(jié)構(gòu)建模分析。采用SAP2000建模分析石材裝飾線條支持結(jié)構(gòu)模型。 3)支撐結(jié)構(gòu)需要有較強的整體性,結(jié)構(gòu)分析過程中通過增加內(nèi)部支撐桿件提高整體穩(wěn)定性。 5)支撐結(jié)構(gòu)一般都需要做材料優(yōu)化,因此需要理清各種工況作用下荷載傳遞路徑,并找到主要影響因素。針對主要影響因素進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。 通過上述三種幕墻裝飾線條的結(jié)構(gòu)分析,闡述了裝飾線條的結(jié)構(gòu)分析過程,在結(jié)構(gòu)分析過程中同時比較幾種結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)缺點,對幕墻裝飾線條設(shè)計方案的選取有一定幫助。 |