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标题 关于幕墙结构荷载系数的探讨
范文

    孙长龙 路斌

    

    

    

    摘 要:關于铝型材幕墙结构荷载系数及材料系数,各国规范的选取及计算方法不同,本文以工程中常用的6063-T6型材为例,对比国标、英标及欧标,阐述新的规范 GB50068-2018更加符合国际形势,使建筑结构安全度水平有了提高。

    关键词:幕墙;铝型材;荷载系数;国标;英国标准;欧洲标准

    铝型材幕墙结构,外形美观,受力合理,越来越多的被应该在国内外大中型楼宇的外装饰。众所周知,国内规范《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018, 已于2019年4月1日起实施,目前国内很多主流计算软件,已经对荷载系数及组合系数做了修改。本文通过国标,英国标准及欧洲标准进行对比,阐述主流荷载规范在铝型材幕墙荷载系数方面的选取,帮助结构设计师分析国内外荷载规范,关于幕墙部分荷载系数选取的差别。

    对于立面幕墙结构,主要的荷载就是恒载(自重,以下用符号 DL 代替)及可变荷载(风荷载,以下用符号 WL 代替),本文主要介绍此两种荷载作用下的铝型材幕墙的荷载系数选取。

    1.? 国标 参考《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018条款8.2.4及表8.2.9

    国标中恒载的分项系数为1.3,活荷载分项系数为1.5。对于强度计算,荷载组合为:1.3DL+1.5WL。关于铝合金型材的抗拉压强度设计值,参见《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003,表5.2.2,我们以6063-T6 型材为例:fa=140MPa。

    2. 英标参考《BS 8118: Part 1: 1991》Structural use of aluminium Part 1:Code of practice for design.

    关于荷载系数见下表,来自《BS 8118》

    对于强度计算,荷载组合为:1.2DL+1.2WL。但是如何活荷载比如维修荷载为控制荷载(用符号LL 代替),铝型材强度计算中荷载组合为:1.2DL+1.33LL。

    关于屈服强度取值参加表2.1,对于6063-T6 型材,fy=160MPa ,但是BS8118 中铝型材要考虑1.2 的材料系数。

    3. 欧标参考《BS EN 1990: 2002》Eurocode — Basis of structural design Annex A1恒载的荷载系数为1.35,活荷载荷载系数为1.5。对于强度计算,荷载组合为:1.35DL+1.5WL。

    对于6063-T6 型材,fy=170MPa 参见。关于材料系数,欧标也有同样的要求,参加 表6.1,resistance of cross-sections in tension to fracture 取1.25

    结论:

    国标铝型材强度值(以6063-T6 为例) 除以荷载系数为:140MPa/1.5=93.33MPa; 英标为: 160MPa/ (1.2x1.2)=111.11MPa; 欧标为:170MPa/(1.5x1.25)=90.67MPa。实际上采用新执行的GB 50068-2018,计算铝型材强度,比英标更为保守,比欧标更为开放。采用此规范荷载组合,更符合国际形势,更加安全可靠

    参考文献:

    [1《] 建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068-2018

    [2]< BS 8118: Part 1: 1991 > Structural use of aluminium Part 1: Code of practice for design.

    [3]< BS EN 1990: 2002> Eurocode — Basis of structural design

    [4]< BS EN 755-2: 1997> Aluminium and aluminium alloys- Extrudedrod/bar, tube and profiles Part 2. Mechanical properties

    [5]< BS EN1999-1-1:2007> Eurocode 9: Design of aluminium structures-Part 1-1: General structural rules

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更新时间:2024/12/23 8:28:29