¿Qué tamaño de perfil de aluminio se utiliza para el muro cortina de vidrio de un edificio de 50 metros de altura?
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Introducción a la parte de diseño de "Especificaciones técnicas para ingeniería de muros cortina de vidrio" (JGJ102-2003)
Investigador de la Academia China de Ciencias de la Construcción.
Zhao Qian'an, grupo de expertos del Comité Profesional de Productos de Aluminio de la Asociación de Decoración de Edificios de China
Resumen: Presentó el contenido revisado de la parte de diseño de las "Especificaciones técnicas para vidrio Curtain Wall Engineering" (JGJ102-2003), y proporcionó orientación sobre las revisiones. Se explica el contenido.
Palabras clave: Muro cortina de vidrio Especificación de muro cortina Diseño de muro cortina
Las nuevas "Especificaciones técnicas para la ingeniería de muros cortina de vidrio" (JGJ102-2003) han sido promulgadas y se publicarán en junio 2004 65438+10 Se implementará el 1 de enero. En comparación con el estándar original JGJ102-96, se han modificado y agregado muchos contenidos. A continuación se muestra una breve introducción a su diseño.
1. Principios generales
(1) Se han agregado nuevos tipos de muros cortina
Las especificaciones son un resumen y un resumen de la experiencia madura, más que una Introducción y perspectiva de la tecnología de punta. Cuando se compiló la especificación 96, los muros cortina con apoyo puntual rara vez se usaban en China, por lo que no se incluyeron en la especificación. En los últimos años, los muros cortina con apoyo puntual se han utilizado ampliamente en varios tipos de edificios en mi país, con diversas formas y una rápida mejora en el nivel técnico. Por lo tanto, cuando se revisó la edición de 2003, se agregaron el diseño, fabricación, instalación y aceptación de muros cortina con apoyo puntual.
Actualmente, muchos proyectos han adoptado diversas formas de nuevos muros cortina, como muros cortina de marco híbrido y con soporte puntual; muros cortina de vidrio con forma de canal totalmente de vidrio, incluidos los atornillados hacia atrás; muros cortina, muro cortina de red de cable de una sola capa, además de muro cortina ventilado de doble capa, muro cortina inteligente, muro cortina fotoeléctrico y muro cortina con pantalla de cristal líquido. Estos contenidos no estaban incluidos en la versión de 2003 del reglamento.
El contenido técnico que no está incluido en la versión actual del código se puede aplicar primero en el proyecto y la experiencia se puede resumir continuamente en la aplicación. Cuando madure, se puede incluir en futuras versiones del código.
(2) Ampliar el ámbito de aplicación de las especificaciones
El ámbito de aplicación de las especificaciones es diferente del ámbito de aplicación de la tecnología. Cuando se compiló la edición de 1996, los muros cortina de vidrio más altos del país eran la Torre Jin Mao (420 m), la Torre Wang Di (325 m) y la Torre CITIC (320 m). Había más de 40 edificios con una altura de más de 150 m. . En aquella época, el muro cortina de cristal más alto del mundo alcanzaba los 445 m (la Torre Sears de Chicago). Sin embargo, considerando que la especificación está orientada principalmente a proyectos con gran cantidad de trabajo, amplio alcance y tecnología madura, se estipula que el ámbito de aplicación de la especificación son proyectos de muros cortina de vidrio con una altura inferior a 150 m.
En los siete años transcurridos desde la promulgación de la especificación 96, se ha resumido una gran cantidad de experiencia en ingeniería nacional y la tecnología de muros cortina que superan los 150 m se ha vuelto muy madura. Por lo tanto, en la edición revisada de 2003, el límite superior de la altura aplicable de esta especificación ya no se especifica, pero en consecuencia se agregó el contenido de la investigación de pruebas en túnel de viento en muros cortina de vidrio que superan los 200 m de altura.
(3) Distinguir más razonablemente la severidad de los términos.
La versión de 2003 distinguió por primera vez entre disposiciones imperativas y disposiciones generales. Las disposiciones obligatorias están impresas en negrita y los calificativos más estrictos como "debería" y "debe"; "no debería" y "prohibido" se utilizan en consecuencia. Se deben implementar disposiciones obligatorias.
La normativa general se divide en tres niveles. Los contenidos definidos por "debería" y "no debería" generalmente se implementan; los contenidos definidos por "apropiado" e "inapropiado" pueden seleccionarse, y generalmente se consideran adoptados primero los contenidos definidos por "puede" y Se proporcionan "no puedo". Puede optar por usarlo o puede elegir otros métodos.
El contenido de las cláusulas no obligatorias permite a la Parte A y a la Parte B realizar otros acuerdos especiales en el contrato firmado por ambas partes.
(4) Introducción de regulaciones sobre la vida útil de diseño estructural
Las estructuras de los edificios tienen una vida útil de diseño específica. En esta revisión, considerando que el muro cortina es una estructura envolvente reemplazable, el Capítulo 12 de la especificación propone la vida útil de diseño de la estructura del muro cortina y señala en la explicación que la vida útil generalmente no es inferior a 25 años. El vidrio, los perfiles de aluminio y el acero pueden alcanzar una vida útil de 25 años. La garantía de calidad de 10 años emitida por el adhesivo estructural es sólo una medida comercial y no es la vida útil real del adhesivo estructural. Hay ejemplos en el extranjero en los que los adhesivos estructurales siguen siendo útiles después de más de 30 años.
De los adhesivos estructurales
Se puede ver en la prueba de envejecimiento que es posible que los adhesivos estructurales tengan una vida útil de 25 años. Algunos fabricantes nacionales de adhesivos estructurales han considerado emitir documentos con una vida útil de 25 años. .
Dos. Terminología y símbolos
(1) Un concepto más claro de muro cortina
En los últimos años, los muros cortina de vidrio han adoptado diversas formas y han ido surgiendo nuevos sistemas uno tras otro. La definición de muro cortina de vidrio en la especificación original ya no es adecuada para la diversidad de muros cortina actuales.
Tendencias culturales. Por ello, al revisar la edición de 2003, se estipularon varias características del muro cortina:
1. Está compuesto por un sistema de estructura portante y paneles
2. desplazamiento relativo a la estructura principal.
3. No compartir la carga y el papel de la estructura principal.
Además de la estructura protectora periférica, el muro cortina de vidrio también se puede utilizar como estructura decorativa.
(B) Clasificación más detallada de muros cortina
1. Los muros cortina se refieren a muros con un ángulo de inclinación de 75° ~ 115° con respecto al suelo. Los muros cortina verticales son muros cortina ordinarios y el resto son muros cortina inclinados (ángulo de inclinación 75 ° ~ 90 °, ángulo de inclinación 90 ° ~ 115). Fuera de este ámbito, se les denomina colectivamente cúpulas de luz natural, toldos, etc. , y la división del trabajo según las especificaciones no se rige por esta especificación.
2. Los muros cortina de vidrio se dividen en:
Muro cortina de vidrio soportado por estructura
Muro cortina de vidrio completo
Apoyado por puntos. Muros cortina de vidrio
Entre ellos, los muros cortina de vidrio soportados por marcos se pueden dividir en: muros cortina de marco expuesto, marco oculto y muros cortina de marco semi-oculto según sus métodos de construcción e instalación; en muros cortina componentes y muros cortina unitarios. Lo que algunos fabricantes llaman muros cortina de unidades pequeñas, los paneles de vidrio tienen ganchos y se instalan individualmente en el sitio. De hecho, son un muro cortina componente y no se clasifican por separado.
En tercer lugar, materiales
(1) Disposiciones generales
Las disposiciones generales establecen nuevas disposiciones para el tratamiento superficial de los materiales metálicos. Además de la galvanización en caliente, los perfiles de acero también pueden utilizar recubrimientos inorgánicos ricos en zinc u otras medidas anticorrosivas eficaces (como recubrimientos de poliuretano y pulverización de fluorocarbono). Además del anodizado, para los perfiles de aluminio también se pueden utilizar recubrimiento electroforético, recubrimiento en polvo o pulverización de fluorocarbono.
(2) Perfiles de aleación de aluminio
1. Los modelos de perfiles de aleación de aluminio adoptan modelos aceptados internacionalmente: 6061, 6063, 6063A, etc.
2. Se agregó normativa para perfiles de aluminio termoaislantes, destacando que las tiras termoaislantes deben ser de nailon 66.
3. Se dan los requisitos de espesor de la capa de tratamiento para varios tratamientos de superficie (Tabla 3.2.2 en la especificación).
(3) Perfiles de acero
1. Se han añadido nuevas variedades de acero, como acero estructural resistente a la intemperie, cordones de acero, etc.
2. Disposiciones sobre los dispositivos de soporte (pinzas para colgar, garras de acero, etc.). ) y anclajes en tirantes.
3. Los requisitos para el espesor de la capa de tratamiento superficial para pulverización de fluorocarbono y pulverización de poliuretano se especifican en detalle.
⑷Vidrio
1. Se ajustaron las variedades de vidrio para muros cortina, se canceló el vidrio cableado; se agregó vidrio de baja emisividad, vidrio ignífugo y vidrio coloreado.
2. Enfatizar el tratamiento térmico secundario y los procesos de biselado y rectificado de bordes después del templado para reducir la autoexplosión del vidrio.
3. Se estipula claramente la aplicación de vidrios ignífugos, enfatizando el uso de vidrios ignífugos de una sola pieza y sus productos.
Cuarto, diseño arquitectónico
(a) Área de apertura del ventilador
La especificación original estipulaba que a partir de consideraciones de ahorro de energía, protección personal y la seguridad del propio ventilador. El área total donde se encienden los ventiladores no debe ser superior al 15% del área de la pared. Después del SARS, generalmente es necesario reforzar la ventilación natural y añadir ventiladores. Por lo tanto, esta revisión cancela las regulaciones sobre el área máxima del ventilador de apertura, y la configuración del ventilador de apertura está determinada por el diseño arquitectónico de acuerdo con los requisitos de uso.
(2) Controle la reflectividad del vidrio reflectante
El vidrio revestido con control de luz solar y el vidrio de baja emisividad reflejan la luz solar. La reflectividad es alta y la luz reflejada es fuerte, lo que puede afectar fácilmente. causar interferencias de reflexión de la luz circundante. Por ello, en el capítulo de diseño arquitectónico se estipula que la reflectividad del vidrio no debe ser superior a 0,3.
(3) Acerca del uso de vidrio de seguridad
El vidrio de seguridad se refiere al vidrio laminado, vidrio templado y productos de vidrio templado. El uso de vidrio de seguridad no solo debe garantizar al máximo la seguridad del personal, sino también considerar las limitaciones del tamaño máximo de procesamiento de vidrio templado y vidrio laminado.
La versión revisada de 2003 estipula:
1. Muro cortina de soporte: se debe utilizar vidrio de seguridad;
2. Muro cortina de vidrio: las nervaduras de vidrio no deben estar hechas de una sola pieza de templado. vaso.
Las nervaduras de vidrio de conexión deben ser de vidrio laminado templado.
3. Muro cortina con soporte puntual: los paneles están hechos de vidrio templado y sus productos, y las nervaduras de vidrio están hechas de Vidrio laminado templado.
Actualmente, los muros cortina soportados por armazones utilizan vidrio semitemplado, no vidrio de seguridad, por lo que se estipula que “se debe utilizar vidrio de seguridad”. Las nervaduras de vidrio del muro cortina totalmente de vidrio son importantes estructuras de soporte. Si se utiliza una sola pieza de vidrio templado, una vez rota por una explosión o impacto espontáneo, el vidrio facial perderá soporte y colapsará, afectando gravemente la seguridad. Por otro lado, dado que el vidrio laminado y templado está limitado por el tamaño máximo de procesamiento de los equipos actuales, los muros cortina altos de vidrio solo pueden usar vidrio flotado de gran tamaño, por lo que no existe ningún requisito de que los muros cortina de vidrio deban usar vidrios de seguridad. vaso.
En la actualidad, en algunos proyectos, especialmente en grandes edificios públicos y rascacielos, aunque se evita la rotura del vidrio, todos los muros cortina son de vidrio laminado.
Lesiones personales causadas por quedarse atrás, pero una vez que se produce un incendio, los bomberos no podrán ingresar a la habitación para rescatar, ni podrán ayudar a las personas en el interior a escapar, lo que crea nuevos peligros para la seguridad. Por lo tanto, cuando se utiliza vidrio laminado, es necesario reservar salidas de emergencia y de evacuación de vidrio templado y establecer instrucciones claras.
(4) Aplicación de vidrio resistente al fuego
1. El vidrio resistente al fuego del muro cortina debe ser una sola pieza de vidrio resistente al fuego y sus productos. Actualmente el más utilizado es el vidrio de cesio potasio de una sola pieza y sus productos. No se debe utilizar vidrio compuesto lleno de líquidos retardantes de fuego.
2. Se debe utilizar vidrio resistente al fuego en las siguientes partes del muro cortina:
Tapón de humos laminado transparente;
Cintas ignífugas transparentes verticales en el muro cortina. lados izquierdo y derecho del cortafuegos;
Cuando no hay una pared sólida debajo de la ventana o la altura de la pared sólida es insuficiente, particiones horizontales transparentes de protección contra incendios en los lados superior e inferior del piso;
Muros cortafuegos transparentes que dividen las zonas de protección contra incendios;
Otros tabiques cortafuegos transparentes y suelos transparentes.
3. Las instalaciones o estructuras soporte que soporten vidrios resistentes al fuego no deberán ser de estructuras de aluminio, sino de estructuras de acero.
5. Disposiciones básicas para el diseño estructural
El capítulo de diseño estructural original se subdivide en cuatro capítulos: disposiciones básicas, diseño estructural de muros cortina soportados por marcos, muros cortina totalmente de vidrio, y muros cortina apuntalados.
Este capítulo describe principalmente las similitudes y diferencias en el diseño de varias estructuras de muros cortina de vidrio, incluidos los principios generales; propiedades mecánicas de cargas y combinaciones de efectos; .
(1) Disposiciones generales
1. Se ha cambiado la especificación original. Las columnas del muro cortina deben colgarse en la estructura principal. Las normas originales se basaban en la situación de aquella época en la que los muros cortina estaban sostenidos por marcos. En la actualidad, muchos tipos complejos y de gran envergadura de estructuras de acero de soporte tienen sus extremos inferiores apoyados en la estructura principal, y el sistema de varilla de cable está tensado sobre la estructura principal. Es imposible adoptar la forma de soporte suspendido. Por lo tanto, el Capítulo 6 agrega el requisito de que se deben utilizar pescantes para muros cortina soportados por marcos.
2. La especificación original requiere que las columnas y la estructura principal estén conectadas elásticamente. Este concepto no está claro y la forma de calcular las uniones elásticas puede generar fácilmente controversia. Esta especificación estipula que el muro cortina debe tener una cierta capacidad de desplazamiento con respecto a la estructura principal, que se puede lograr mediante varias juntas y espacios encolados, varios orificios oblongos, juntas deslizantes entre las columnas superiores e inferiores, espacios entre las columnas superiores e inferiores, y espacios entre las vigas izquierda y derecha. Las estructuras de acero de gran luz también pueden satisfacer plenamente los requisitos de grandes desplazamientos mediante mecanismos basculantes articulados y mecanismos de resorte. Por lo tanto, en esta revisión, ya no se enfatiza que cada conexión debe estar conectada con pernos y no se descarta que algunas conexiones estén soldadas.
En proyectos reales de muros cortina de vidrio, muchas son conexiones parcialmente soldadas (incluidos los códigos de esquina de las columnas y la soldadura de piezas incrustadas), y algunos han experimentado múltiples tifones que el muro cortina soldado ha pasado muchas veces; 9 La prueba de la mesa de vibración por encima de la temperatura sigue siendo segura. La práctica demuestra que no es razonable prohibir por completo la soldadura en las conexiones de los muros cortina y, a menudo, es difícil hacerlo en algunas situaciones. Es necesario analizar en detalle proyectos específicos.
3. Se definen las cargas y efectos a considerar, y se anula el cálculo del estrés térmico.
Las disposiciones revisadas anulan el cálculo del estrés térmico. A juzgar por el diseño de ingeniería de los últimos años, una vez que se cumplen los requisitos de estructura de espacio de montaje y ancho de junta, la tensión de temperatura generalmente no tiene efecto de control y no se calcula para simplificar el diseño.
4. Introducir el coeficiente de importancia de la capacidad portante y el coeficiente de ajuste sísmico.
Este es el coeficiente básico del diseño estructural, utilizado para ajustar la seguridad del diseño estructural, para combinaciones sin efectos sísmicos y combinaciones con efectos sísmicos. Para ser consistente con la expresión de los códigos de diseño estructural, este código introduce estos dos coeficientes en las expresiones generales de control de esfuerzos y fuerzas internas. En el diseño de un muro cortina de vidrio, estos dos coeficientes se pueden tomar como 1,0, lo que no aumenta la carga de trabajo de diseño.
5. Utilice el método de comprobar y controlar por separado la desviación en cada dirección.
Generalmente, la carga del viento y el peso propio en los muros cortina de vidrio actúan en diferentes direcciones y la fuerza del terremoto es muy pequeña. Por lo tanto, para un control de deflexión que no afecte la seguridad de la estructura, los valores estándar de carga de viento y carga permanente se controlan por separado. Cuando la viga se esfuerza en dos direcciones, la deflexión se controla en las direcciones horizontal y vertical respectivamente. Como envolvente y estructura decorativa, este control no solo puede cumplir con los requisitos de uso, sino también simplificar la carga de trabajo de diseño.
6. Consejos para considerar los efectos torsionales provocados por cargas excéntricas.
En las vigas que enmarcan el muro cortina, aplicar la gravedad del vidrio de forma excéntrica provocará que las vigas se tuerzan. Cuando se utiliza vidrio aislante o vidrio laminado o la excentricidad es grande, la viga estará sujeta a un torque mayor, lo cual debe considerarse durante el diseño.
(2) Propiedades mecánicas de los materiales
1. El valor de diseño de resistencia del vidrio se divide en tres niveles.
El valor de diseño de resistencia del vidrio en la especificación original se divide en dos niveles según su espesor. Debido a que la diferencia de grado es demasiado grande, la capacidad de carga se reducirá excesivamente después de que se espese el vidrio. El valor de diseño de resistencia ahora se divide en tres niveles según el espesor, por lo que esta situación se puede evitar en la medida de lo posible.
2. Definir el concepto de resistencia lateral del vidrio. El lado se refiere a la sección formada al cortar el vidrio, cuyo ancho es igual al espesor del vidrio. La resistencia lateral es menor que la resistencia del plano grande y a menudo se usa para calcular la capacidad de carga de tracción en el plano del vidrio hecho de pernos u otros conectores y la capacidad de carga de flexión de las nervaduras de vidrio.
3. Se da el método para obtener el valor de diseño de la resistencia del acero inoxidable, el cual se obtiene dividiendo el límite elástico por el coeficiente 1,15.
4. En la estructura atirantada, los tirantes y cables están bajo tensión durante mucho tiempo, por lo que es adecuado tener un alto grado de seguridad. El valor de diseño de resistencia del tirante se obtiene dividiendo el límite elástico por un coeficiente de 1,4; el valor de diseño de resistencia del cable atirantado se obtiene dividiendo la resistencia a la tracción por un coeficiente de 1,8.
5. El apéndice enumera los valores de diseño de resistencia del acero resistente a la intemperie y los valores de diseño de resistencia de pernos, soldaduras y remaches.
(3) Carga y acción sísmica
1. La carga del viento se calcula según el "Código de carga para estructuras de construcción" (GB50009). La presión básica del viento se basa en un retorno de 50 años. Para muros cortina con una altura superior a 200 m, formas complejas y entornos de viento complejos, se deben realizar pruebas en túnel de viento para determinar el valor de la carga de viento.
2. Al calcular los efectos de un terremoto, el coeficiente dinámico es 5,0. Y los coeficientes sísmicos de los dos niveles de aceleración del suelo (correspondientes a la intensidad de 7,5 grados y 8,5 grados) aumentan.
(D) Combinación de carga y efecto
1. El coeficiente parcial de carga por gravedad es generalmente 1,2. Cuando el efecto de la carga de gravedad es favorable (la combinación de la presión axial causada por el peso propio y la tensión de tracción causada por la carga del viento cuando se dobla la nervadura de vidrio soportada en el extremo inferior), tome 1,0 cuando el efecto de la carga de gravedad juega un papel controlador; (la combinación de la columna de acero de presión soportada en el extremo inferior, la combinación de peso propio y carga de viento) aún debe considerarse como una combinación de 1,35, y el coeficiente de combinación correspondiente de carga de viento es 0,6.
2. El coeficiente de combinación de los efectos de la acción del terremoto es 0,5.
3. Al verificar la deflexión de los componentes del muro cortina, solo verifique el valor de deflexión bajo la acción del valor estándar de la carga de viento o el valor estándar de la carga de gravedad, sin combinarlos (al verificar los componentes de los toldos). e iluminación de techos, carga de viento e * * * interacción del peso propio, pero esto está fuera del alcance de esta especificación).
(5) Diseño de conexión
1. Se requiere conectar con piezas incrustadas. La placa de acero incrustada y la ranura incrustada deben colocarse y fijarse antes del vertido de hormigón. Los métodos de diseño para placas de acero embebidas se enumeran en el apéndice.
2. Cuando no existe la condición de utilizar piezas empotradas, se pueden utilizar pernos de anclaje para fijar los conectores. Se deben utilizar anclajes mecánicos o anclajes químicos para los pernos de anclaje con postes, y se proponen cuestiones a las que se debe prestar atención al aplicar pernos de anclaje con postes.
3. La capacidad de carga fuera del plano de los muros de mampostería es baja y es difícil fijar los conectores. Por lo tanto, las disposiciones incluyen requisitos para agregar vigas y columnas de conexión de acero u hormigón.
(6) Sellador
1. La fórmula de diseño de la capacidad de carga del sellador estructural utiliza el valor de diseño de resistencia, que es consistente con otras expresiones de diseño.
2. Al calcular el espesor del sellador, se especifica el valor de la capacidad de carga de desplazamiento y se utiliza la tasa de alargamiento por tensión de 0,14 MPa, que se puede obtener de la curva tensión-deformación proporcionada por el fabricante. . El desplazamiento del panel de vidrio se toma como el ángulo máximo de desplazamiento entre capas bajo la acción de la carga del viento (en este momento, la tensión de la junta adhesiva no excederá los 0,14 MPa). Si es necesario, también se debe considerar el efecto de la temperatura.
Diseño de muro cortina con marco de verbo intransitivo
(1) Diseño de panel de vidrio
1. Aumentar el espesor mínimo del vidrio frontal y trasero de vidrio aislante y Vidrios laminados y disposiciones de diferencia máxima de espesor.
2. En el cálculo de la tensión y la deflexión del vidrio, se consideró el estado de trabajo de gran deflexión del vidrio, se redujo el valor calculado y se introdujo un coeficiente de reducción.
3. El límite de deflexión se define como 1/60 de la longitud del lado corto. Debido a que la deflexión del vidrio del muro cortina es causada principalmente por la carga del viento, se puede utilizar el valor estándar de la carga del viento para calcular la deflexión.
4. Se dan los métodos de cálculo del vidrio laminado y del vidrio aislante. Las disposiciones pertinentes sobre el espesor equivalente de vidrio laminado y vidrio aislante en la especificación original solo se aplican al caso especial de dos piezas de vidrio con el mismo espesor y el mismo modelo. En general, la carga externa sobre las dos piezas de vidrio debe distribuirse en proporción a su rigidez d, es decir, en proporción a o. Teniendo en cuenta la diferencia en la deflexión del vidrio delantero y trasero en vidrio aislante, la carga distribuida por el vidrio frontal, que está directamente expuesto a las cargas del viento, aumenta en un 10%.
(2) Diseño de la viga
1. Especificar razonablemente los requisitos de espesor mínimo de la sección de la viga. El espesor mínimo de la parte principal tensionada de la sección está determinado por tres condiciones: la relación ancho-espesor b/t de la placa; el espesor local del perfil de aluminio cuando se rosca directamente no es menor que el diámetro del tornillo; la luz del perfil de aluminio no es superior a 1,2 m, el mínimo es de 2 mm. Cuando la luz es superior a 1,2 m, el valor mínimo es de 2,5 mm; El espesor mínimo de pared de los perfiles de acero es de 2,5 mm.
Las secciones que no cumplan con los requisitos anteriores no se considerarán en el diseño de la sección.
2. Se recomienda que las vigas se diseñen en función de la resistencia a flexión y al corte. Cuando la viga adopta una sección abierta, también se debe considerar la influencia de las varillas de paredes delgadas para limitar la torsión y, si es necesario, se deben realizar cálculos de torsión.
3. El límite de deflexión absoluta de las vigas fue cancelado en la especificación original. Las restricciones iniciales se aplican a vigas de luces pequeñas. En la actualidad, existen varias formas de muros cortina y las luces de las vigas varían mucho. A veces no es razonable adoptar un límite numérico único. El uso de control de deflexión relativa está en línea con la práctica general del diseño estructural. Por lo tanto, en esta revisión, la deflexión de los perfiles de aleación de aluminio se controla a 1/180 de la luz; la deflexión de los perfiles de acero se controla a 1/250 de la luz.
(3) Diseño de columnas
1. El principio de control del espesor mínimo de la sección de la columna es similar al de la viga. La relación ancho-espesor de la placa y el espesor local de la conexión roscada del perfil de aluminio son los mismos que los de la viga. La diferencia es que el espesor mínimo de pared de la parte de apertura del perfil de aluminio es de 3 mm y el espesor mínimo de pared de la parte de la caja es de 2,5 mm; el espesor mínimo de pared del perfil de acero es de 3 mm; Las secciones que no cumplan con los requisitos anteriores se encuentren en la sección de diseño, no serán consideradas en su momento.
2. Basado en la experiencia práctica de ingeniería y considerando que incluso si se alarga el casquillo en la conexión entre las columnas superior e inferior, es difícil calcularlo como una sección continua, por lo que la longitud del casquillo de la El perfil cerrado es de 250 mm y el perfil abierto se puede pasar a través de la conexión de perfil o placa de acero adecuada. Para la estructura de conexión de las columnas superior e inferior, un lado (columna superior o columna inferior) se puede fijar con pernos o soldadura, y el otro lado es un ajuste deslizante.
3. La columna puede ser un miembro de tracción-flexión o un miembro de compresión-flexión. Ambos necesitan calcular la capacidad de carga, así como la estabilidad de la columna. El término "presión axial" en el Artículo 6.3.7 de la especificación se añadió accidentalmente y debería eliminarse. La ecuación 6.3.7 también se aplica al cálculo de columnas tensadas.
4. Hay muchas formas de conectar vigas y columnas, por lo que la expresión "conexión por pernos" en el artículo no descarta la posibilidad de realizar soldaduras u otros métodos de conexión entre vigas y columnas de acero.
7. Diseño de muro cortina de vidrio
Este capítulo es recién agregado. El muro cortina de vidrio incluye nervaduras de vidrio integrales y muros cortina de vidrio en general que transmiten fuerza a través de juntas adhesivas; también incluye nervaduras de vidrio de conexión y soporte del muro cortina de vidrio con puntos donde el dispositivo de soporte transmite fuerza;
(1) Normativa general
1, más razonablemente se estipula la altura máxima de soporte del vidrio. La estabilidad y la deformación fuera del plano de los vidrios grandes con soporte inferior están relacionadas con el espesor del vidrio. La especificación original estipula que se deben suspender alturas de vidrio superiores a 4,5 m, lo cual es demasiado general e irrazonable. Esta especificación especifica diferentes alturas máximas de carga en función de sus diferentes espesores, lo cual es razonable.
2. De vez en cuando se producen casos de rotura de cristales en muros cortina de cristal.
En la mayoría de los casos, el vidrio queda sujeto por la estructura o decoración y su deformación es limitada. Por lo tanto, se enfatiza que el espacio entre el vidrio y la estructura circundante, la decoración y las muescas superior e inferior no sea inferior a 8 mm, y que el espesor de la almohadilla de soporte no sea inferior a 10 mm, de modo que el vidrio tenga suficiente espacio para deformación y desplazamiento.
(2) Grupo
1. Según las condiciones de apoyo, calcular la tensión y la flecha del panel según la placa simplemente apoyada o la placa apoyada multipunto respectivamente, y considere el coeficiente de reducción.
2. Bajo el valor estándar de carga de viento, la deflexión del panel se puede controlar a 1/60 de su luz.
(3) Nervios de vidrio
1. Los nervios de vidrio son la estructura de soporte principal de los muros cortina totalmente de vidrio. Si se utiliza una sola pieza de vidrio templado, en caso de explosión, será difícil tomar medidas de rescate oportunas y el muro cortina de vidrio estará en peligro de colapsar. Peligros similares ocurren en algunos proyectos. Por lo tanto, para un muro cortina de vidrio que utiliza juntas adhesivas para transmitir fuerza, es mejor usar nervaduras de vidrio flotado que nervaduras simples de vidrio templado.
2. Las nervaduras de vidrio de conexión del muro cortina de vidrio con soporte puntual producirán una gran tensión en la conexión, por lo que se debe utilizar vidrio templado laminado. La junta a tope debe poder resistir la fuerza interna generada por la nervadura de vidrio como miembro excéntrico de tensión (compresión). El espesor de la madera contrachapada de acero de conexión no será inferior a 6 mm y el diámetro del perno no será inferior a 8 mm.
3. Cuando la altura de la nervadura de vidrio es superior a 8 m, se debe considerar la estabilidad general de la nervadura de vidrio; cuando la altura es superior a 12 m, se deben tomar medidas para sostener o amarrar el vidrio; costilla para evitar la inestabilidad lateral.
4. Bajo carga de viento estándar, la deflexión de las nervaduras de vidrio no debe ser mayor que 1/200 de la luz. En la Ecuación 7.3.3-2, el coeficiente 5/16 debe cambiarse a 5/64.
Ocho. Diseño de muros cortina de vidrio con apoyo puntual
Las especificaciones originales no incluían disposiciones para muros cortina con apoyo puntual. En los últimos años, los muros cortina con apoyo puntual se han utilizado ampliamente y el nivel técnico ha mejorado rápidamente. Esta especificación agrega un capítulo sobre el diseño estructural de muros cortina de vidrio con apoyo puntual.
(1) Panel de vidrio
1. Los paneles de soporte de tipo puntual producen una tensión altamente concentrada cerca de los puntos de soporte, por lo que se debe utilizar vidrio templado de alta resistencia y sus productos terminados.
2. Cuando se utilizan garras de acero de soporte, es necesario perforar el vidrio y abrir un orificio cónico para el cojinete avellanado, que se apoya en la pared del orificio. El espesor del vidrio debe ser grande, por lo que el espesor no puede ser inferior a 8 mm; el soporte del cabezal flotante se ve afectado por la fuerza del vidrio, por lo que se puede utilizar vidrio de 6 mm.
3. El espacio entre los vidrios con puntas no debe ser inferior a 10 mm. Generalmente, se debe usar pegamento resistente a la intemperie para calafatear. No es necesario sellar entre los vidrios con puntas decorativas.
4. El vidrio apoyado en puntos se calcula en función de la tensión de las placas dobladas soportadas en múltiples puntos.
Deflexión, la especificación proporciona una tabla de cálculo para placas de soporte de cuatro puntos. El factor de reducción se puede tener en cuenta al calcular.
5. La deflexión del vidrio con soporte puntual bajo el valor estándar de carga de viento no debe ser mayor que 1/60 de la distancia entre los lados largos del soporte puntual.
(2) Dispositivo de soporte puntual
1. El dispositivo de soporte puntual debe cumplir con los requisitos de las normas nacionales pertinentes. El dispositivo de soporte debe poder cumplir con los requisitos de deformación del vidrio (como garras de acero con bisagras de bola, férulas de soporte con cojines, etc.). El soporte de la férula debe tener el peso propio de la bandeja para soportar el vidrio.
2. El dispositivo de soporte solo se usa para soportar la carga del vidrio del muro cortina y no debe usarse para otros fines (como colgar otros objetos pesados, etc.).
(3) Estructura de soporte
1. Además de una pequeña cantidad de nervaduras de vidrio conectadas, la estructura de soporte del muro cortina de vidrio con soporte puntual adopta varias formas de estructuras de acero. La estructura de acero de soporte puede adoptar una estructura rígida (como un solo miembro, sistema de vigas, armadura, rejilla, carcasa reticulada, etc.), una estructura flexible (sistema de varillas de cable, red de cables, etc.) y una estructura híbrida rígido-flexible.
2. La estructura de acero de soporte soporta por sí sola la carga y la función del panel de vidrio, independientemente del trabajo del panel de vidrio y la estructura de acero de soporte.
3. En general, la estructura de acero de soporte debe analizarse utilizando el método de elementos finitos, y el sistema estructural flexible debe considerar la no linealidad geométrica de la estructura. Las estructuras de soporte simples permiten cálculos manuales.
4. La estructura de acero de soporte está diseñada de acuerdo con el "Código de diseño de estructuras de acero" (GB50017).
5. La estructura de acero de soporte debe mantener la estabilidad del sistema estructural, y el sistema de varillas de cable también debe formar un sistema estructural estable que pueda soportar cargas de viento tanto en dirección positiva como negativa. Los miembros individuales deben cumplir los requisitos de relación de esbeltez, la longitud no soportada de los miembros comprimidos debe cumplir el requisito de que λ no sea mayor que 150, y los miembros tensionados deben cumplir el requisito de que λ no sea mayor que 250.
6. Se debe aplicar pretensión a los tirantes y cables. La pretensión debe mantener una cierta tensión en los tirantes y cables bajo diversas cargas y efectos posibles, y no debe haber presión.
Nueve. Resumen
En resumen, las "Especificaciones técnicas para la ingeniería de muros cortina de vidrio" (JGJ102-2003) han revisado significativamente el 102-96 y resumen la experiencia de diseño y construcción de proyectos de muros cortina de vidrio en mi país en los últimos años. y refleja la rápida mejora en el nivel técnico. Proporcionará una base técnica más suficiente para los proyectos de muros cortina de mi país en el futuro y promoverá aún más el desarrollo de la tecnología de ingeniería de muros cortina.