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铝单板

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铝单板加强肋的布置形式


铝单板幕墙是继玻璃幕墙之后发展起来的又一种新型幕墙结构,铝单板幕墙经常与玻璃幕墙同时使用于同一建筑物上。通常建筑物的透光部分用玻璃幕墙,不透光部分采用铝板幕墙。由于铝单板的优良的加工性能,色彩的多样及良好的安全性,能完全适应各种复杂造型的设计,可以任意增加凹进和凸出的线条,而且可以加工各种型式的曲线线条,因而铝板幕墙作为一种极富冲击力的建筑形式,给建筑师以巨大的发挥空间,倍受青睐。
 
背面含有加强肋(用铝焊钉固定在铝单板背面)的铝单板金属幕墙承受垂直于板面的均布荷载时,加强肋的布置及在加强肋固定周围分布着较大的集中应力,显著影响着金属幕墙的承载能力及其加强肋的稳固性。大规格铝单板在工程中被广泛采用,为保证铝单板面的平整度而需进行合理的受力计算,并根据计算结果决定是否在铝单板面背面合理设置加强筋,以增加板面的强度和刚度。目前国内对于此方面的研究尚不多见,本文利用有限元方法求解加强肋的布置及在加强肋固定周围的最大应力,讨论了加强肋的布置对于铝单板承载能力的影响,为金属幕墙的设计提供理论依据。
 
1加一根横(竖)肋
 
一根肋将板划分为二个区格,这时肋两侧区格都可取三边简支(位于周边)、一边固定(位于中肋支承线)。这种区格,板中均有X、Y两个方向的跨中弯矩,中肋支承线支座处有支座弯矩,支座弯矩起控制作用。如果两区格等跨,就可用查出的固端弯矩系数平衡后得到的支座弯矩系数求支座弯矩,如果不等跨就要先分别求出固端弯矩再平衡求出支座弯矩。
 
2加两根横(竖)肋
 
两根肋将板划分为三个区格,其中两端两个区格取三边简支(位于周边)、一边固定(位于中肋支承线)计算简图,当中一个区格取两对边简支(位于周边)、两对边固定(位于中肋支承线)。三个区格,板跨中均有X、Y两个方向弯矩,中肋支承线支座处有支座弯矩,支座弯矩起控制作用,因此只需验算支座弯矩效应,如果三个区格等跨,就可用查出的相邻两跨固端弯矩系数平衡后等到的支座弯矩系数求支座弯矩;如果不等跨就要先分别求出固端弯矩再平衡求出支座弯矩。
 
3十字形加肋
 
两根互相垂直的肋将板划分为四个区格,四个区格都可取两邻边简支(位于周边)、两邻边固定(位于中肋支承线)。四个区格,板跨中均有X、Y两个方向的弯矩,每个区格两边中肋支承线支承处均有支座弯矩,两支座弯距中有一个大值,起控制作用,验算时查取相邻两跨固端弯矩系数进行平衡,求出支座弯矩系数,取其中一个大值进行验算;如果不等跨就要先分别求出固端弯矩再平衡求出支座弯矩。
 
4井字形加肋
 
两根竖肋和两根横肋交义将板划分的九个区格,四角四个区格取两邻简支(位于周边)、两邻边固定(位于中肋支承线)计算简图;位于每边中部的区格取一边简支(位于周边)、三边固定(位于中肋支承线);当中一个区格取四边固定(四边位于中肋支承线)计算简图。验算取两邻边固定、两邻简支区格与一边简支、三边固定区格共同支座处的支座弯矩或一边简支、三边固定区格与四边固定区格共同支座处的支座弯矩,在12个支座弯矩中一个大值为控制截面。验算时查取相邻两跨固端弯矩系数进行平衡,求出支座弯矩系数,取12个支座弯矩系数中一个大值进行验算;如果不等跨就要先分别求出固端弯矩再平衡求出支座弯矩。