装饰线条结构设计是建筑结构一个比较优化的过程 ,需要解决以下几个因素之间的幕墙矛盾:1)建筑师要求的外观尺寸;2)结构需要的连接方式;3)对幕墙立柱横梁的影响;4)施工安装的要求 。以下分别就铝合金型材装饰线条、装饰资讯铝板装饰线条、线条行业以及石材装饰线条的设计典型例子进行分析 。
铝合金型材装饰线条结构设计分析
(一)典型的分析铝合金型材装饰线条节点
(二)结构分析
铝合金型材装饰线条常见高层度在300左右,装饰线条为整体式的建筑结构截面或者两个截面组合体 ,因此装饰线条自身截面刚度非常大 ,幕墙足以抵抗风荷载或者外冲击荷载的装饰资讯作用 。所以结构设计分析主要针对支撑装饰线条的线条行业连接结构和幕墙立柱。此外连接结构在构造上需要满足可拆卸。设计
1.连接结构分析
连接结构主要为了抵抗装饰线条自重和侧向风荷载作用。分析装饰线条安装采用悬挂式 ,建筑结构在顶部设置连接挂点支撑自重 ,幕墙因为线条自重不大,装饰资讯可采用自攻螺钉连接承重 。侧向风荷载对装饰线条连接结构和幕墙立柱影响比非常大,常见连接结构为刚性板连接和螺栓连接两种情况 。以下分别就这两种连接结构进行分析 。
(1)刚性板连接结构
采用SAP2000建模分析两种布置情况下刚性板连接结构模型 。
模型假设 :铝合金立柱为150x75x3计算跨度为4.2m;装饰线条为300x100x3;侧向风荷载为2kPa;连接结构件为刚性板连接,考虑顶底连接和等间距布置两种情况
由计算模型分析结构比较可得到如下结论:
1)连接结构主要传力点作用于顶底连接处;
2)铝合金型材装饰线条两点支撑与多点支撑等效;
3)装饰线条可简化为顶底支撑的简支梁设计;
4)顶底连接结构的幕墙立柱侧向变形小于等距多点连接结构的幕墙立柱侧向变形;
5)装饰线条建议考虑顶底连接方案,多点连接方案不利于幕墙立柱侧向挠度控制。
(2)螺栓连接结构
螺栓连接结构一般为等间距布置;线条侧向荷载产生的
支撑偏心弯矩需要螺栓与支撑点形成力偶抵抗,支撑点作用于幕墙面或者幕墙型材,为受压区域,因此需要考虑此区域的抗压强度承载力。采用SAP2000建模分析螺栓两点连接结构和多点连接结构模型,
模型假设:铝合金立柱为150x75x3计算跨度为4.2m;
装饰线条为280x75x3;侧向风荷载为2kPa;连接结构件为螺栓连接 ,考虑顶底连接和多点等间距布置两种情况 。
由计算模型比较可得到如下结论:
1)多点连接结构模型线条与幕墙立柱变形是协调一致的 。
2)多点连接结构幕墙立柱侧向刚度为立柱与线条侧向刚度之和。
3)多点连接结构侧向偏心弯矩分布均匀,方便连接结构设计 。
4)两点连接结构线条与幕墙立柱变形不协调,顶底连接主要受力,对连接设计不利 。
小结:
比较刚性板连接结构和螺栓连接结构,各有自身特点,刚性板连接结构推荐顶底连接方案 ,螺栓连接结构推荐等间距布置方案