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配套件與幕墻門窗可靠度適應性初探

來源:中國建筑金屬結構協會  作者:尹昌波  日期:2006-1-18  頁面功能【字體: 】【打印】【投稿】【評論
經過多年的工程實踐,我國幕墻門窗的設計、施工,正建立起相對完整的技術標準體系,并逐步與《建筑結構可靠度設計統一標準》(GB50068)協調,即以概率論為基礎的極限狀態(LRFD)設計法代替了過去以經驗為主的定值表達的容許應力(ASD)設計法。通過確定產品的使用年限,并對其設計基準期所承受的荷載與效應進行分析與組合,
經過多年的工程實踐,我國幕墻門窗的設計、施工,正建立起相對完整的技術標準體系,并逐步與《建筑結構可靠度設計統一標準》(GB50068)協調,即以概率論為基礎的極限狀態(LRFD)設計法代替了過去以經驗為主的定值表達的容許應力(ASD)設計法。通過確定產品的使用年限,并對其設計基準期所承受的荷載與效應進行分析與組合,按產品及其構件的可靠度指標進行設計。在幕墻門窗結構系統中,配套件所起的作用是綜合性的,既實現開啟等功能,也是傳遞或承受荷載的重要構件。因此配套件除滿足其現有行業標準如循環次數,承重級別要求外,按照幕墻門窗的可靠度標準進行評價,探討其在一定結構安全度條件下的適應性,是十分必要的。

一、幕墻門窗的設計狀態
1.承載能力極限狀態
幕墻、門窗為輕質、薄壁的建筑外圍護構件,易受瞬間風的破壞,設計基準期按50年確定,基準期內最大風載荷W1(按《建筑結構荷載規范》計算,即Wk=βgz*μs*μz*Wo。在wk作用下,如構件(玻璃)或連接(結構膠縫)因超過材料強度而破壞,或因(支承框架)過度變形而不適于繼續承載,則認為超過承載能力極限狀態。

國標GB7106《建筑外窗抗風壓性能分級及檢測方法》、GB/T15227《建筑幕墻風壓變形性能檢測方法》規定定級檢測壓力差P3≥WK,P3作用下窗主受力桿件:單層玻璃:L/120;雙層玻璃:L/180;幕墻主受力桿件:L/180。

2.正常使用極限狀態
在風載荷頻遇值(風荷載頻遇值Wa=0.4*WK,是幕墻、門窗其設計使用期內時而出現的較大風荷載值,風載荷超越頻遇值的概率為10%,相當于10年一遇)下,以主要受力構件的中央位移量為明確標志,即“正常功能構件彎曲容許撓度值f”。其物理意義是當結構體系的主受力桿件最大變形達到f時,仍不會由于幕墻、門窗結構縫隙幾何形狀的改變而影響其氣密性水密性隔聲等正常功能的保持。GB7106、GB/T15227規定變形檢測壓力差P1(P1≥Wa)作用下主受力桿件,窗為L/300,幕墻L/450。

3.可靠度設計
幕墻門窗上承受的荷載主要有自重荷載C,風荷載WK,地震作用Qek,Pek等,使用于門窗等局部構件上的配套件,因承受地震產生的慣性力很小,通常僅考慮自重荷載G,風荷載作用WK,構件承載力應符合下式要求:



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