玻璃肋侧向稳定AS-1288

1、玻璃肋设计样例右图所示是一个 6米长500mm深10mm厚的玻璃肋。该玻璃肋是简支撑，从顶部吊挂支撑。通过螺栓连 接到玻璃幕墙内侧并使用硅胶，从而在肋和幕墙边缘之间形成连续的粘接。假设针对短期的风荷载，硅胶 密封能够提供玻璃肋边缘的侧向约束。同时假设硅胶的底部模块不允许玻璃肋和幕墙之间有任何的T横梁作用。假设幕墙的风荷载为1.5Kpa的短期风，幕墙(包括肋)重 0.5KN/m2,肋的间距为1.5米。FOEttK in Lhu iltr = 曲 i 占吃护吊 土 )0 BkN :阿居怕注出(Bending mome nt in the fin肋的弯矩)Axial load in the fin

2、= 1.5 x 0.5 x C-.5kN tension (unfactored)(Axial load in the fin肋的轴向荷载)局部扭曲校核70 xlt?x 10V6(L + 0id "h现 < 9.56kNm为校核肋的扭曲，我们使用附件H的澳大利亚标准 AS1288-1994，在本指导的附件 C中有副本。Chan(1996) 对扭曲介绍了一个有限元方法，似乎不如AS1288的结果保守。AS1288的方程H4 :4 - 6m； E 二 say 70kN/im«2; G = say Ig.TkN/mm2; d = Of6m = (OJ X 0,013/12

3、二 4J7 x lCVn?VJ 0.333 x 0.5 X 0.0P - 1.57 x 10/fai" * 匕；儿 丄比（外向荷载相同，内向荷载相反）。从而，外向荷载时 Mcr=6.3kNm ,内向荷载时为18.8kNmAS 1288附件并没有考虑肋上的拉力增加扭曲阻力的受益作用，因此工程师必须决定是否更改设计，从而为外向荷载提供增 加的扭曲阻力，或者进一步计算来证明当前设计的准确性。工程师应该牢记，一旦满足了澳大利亚扭曲校核，在外向荷载下的最大可接受弯矩将受到扭曲力（如9.56kNm ）的限制，而非施加的10.13kNm的弯矩。强度假设关于荷载的局部因素都是1.5AS1288-19

4、94附件H确定肋设计以预防扭矩的依据H1介绍 在玻璃幕墙中，使用加劲肋为幕墙面板提供必要支撑的情况下，必须确保遭受设计荷载时不会 发生肋的扭曲。由于对玻璃的加劲肋有许多可能的结构，因此提供简单的设计是不可取的，必须结合普遍认可的工程原则 进行设计的分析。分析要求对临界弹性弯曲力矩要有一定的了解，并且特殊情况下的数值可以从结构分析的标准文本中获 取。然而，为设计的方便，一些临界弹性力矩的值在附件中已经列出。特殊结构的设计力矩不能超过临界弹性扭曲弯矩被1.7的安全系数所除后的值。下面的这个推荐适用于对称截面的端部支撑横梁，对扭曲强度的弯曲硬度作用可以忽略。假设支撑端部可以有效的约束扭曲，此种情况的

5、满足要求支撑的扭曲硬度超过20G J/L，其中GJ为横梁的扭曲刚度，而L是它的长度。the Elastic Lateral1971, pp. 321-30.关于更多的概述章节，包括弯曲硬度的作用，可以参考如下：NETHBRCOT, D A AND ROCKNEY, KU Unified Approach to Buckling of Beams, The Structural Engineer, Vol. 49,黑.7, July (For erratum see Vol. 51, No- 4, April 1973, PP-H2 带中部扭曲约束的横梁两个扭曲约束之间最大力矩的临界弹性值如下:

6、MrR = "/（叫2刀严其中：MCr=临界弹性弯曲力矩 g1=常数， 可从表格H1中获取Lay=有效刚性弯曲约束之间的距离（El）y=关于短轴弯曲的有效刚度（GJ）=有效扭转刚度J）的扭曲力矩的值如下:注：在计算实心巨型截面横梁的有效扭曲刚度时，惯量（ d和b分别是肋的深度和宽度。关于玻璃肋的扭曲弹性模量（G）的值可以取28.3GPa关于玻璃肋的线形弹性模量（E）的值可以取69.0GPa表格H1带中部约束的对称横梁的长细系数力矩参数(见表格H1 ( c)长细系数不受约束的情况有固定约束的情况1.03.16.30.54.18.20.05.511.1-0.57.314.0-1.08.0

7、14.0注：弯曲约束必须预防横梁在Z轴的扭转。所使用的”free”和”fixed ”约束情况指的是横梁在约束位置关于y-y轴扭转的可能性，如图表 H1所示。H3没有中部扭曲约束的横梁没有中部扭曲约束之间最大力矩的临界弹性值如下：Mcr = 2y)【(砂 y 9刀力门 73 OVSy)迈口"刀%其中：Mcr=临界弹性弯曲力矩g2, g3=常数， 可从表格H2中获取Lay=有效刚性弯曲约束之间的距离 (横梁跨度)(EI) y=关于短轴弯曲的有效刚度(GJ)=有效扭转刚度Y h=荷载施加点中心以上的高度注：在表格H2中，系数g2和g3只用在有侧向约束的横梁的端点处。然而，这些系数可以应用在

8、侧向约束点之间，有相似 形状的弯矩图的任何其他荷载系统。H4连续约束横梁对于对称截面连续约束的横梁，yo为中轴线以下的侧向位移，临界弹性力矩Mcr可如下表示:Mcr(叫+ (C)(亏。+儿)iereMcr=临界弹性弯曲力矩L£=有效刚性扭住约束点之间的距离(EI) y=关于短轴弯曲的有效刚度d=横梁的深度(GJ)=有效扭转刚度yh=荷载点中轴以上的位置注：参数yh可以取负值。 Sideof beam(a) Side view of beam-横梁侧视图In termediate buckli ng restrai nt-中部弯曲约束Xft(b) 横梁的鸟瞰图(c) 弯曲约束之间弯矩图

9、图表H1带中间弯曲约束的横梁的扭转H5 弯曲约束对大部分设计情况而言，无需对弯曲约束的有效性进行校核。但是，对应用于临界设计结构的例外的较小约束，建议评估约束的作用和效果。对有等间距约束的细长横梁的设计来说，约束系统被看做侧向的，如图H2所示，约束硬度（KA）定义如下：Pr 二氐 其中：PR=约束力KA=约束硬度二丄一横梁位移 当到横梁的约束粘结点发生位移的时候，约束力才产生。假设横梁端部有效约束了扭曲扭转。 侧向约束的设计力可表示为如下方程：心二1- g4H5（ 2）K + 1)其中：Ma=施加在横梁上的弯矩g4=常数，取（m+1）/2和5之间的小值d=横梁的深度n=等距中部约束的数量m=每

10、一个约束构件支撑的构件数量注：方程H5（ 2）应用于矩形截面构件和箱型梁构件。表格H2中间无弯曲约束的对称横梁的长细系数亠 Landis;舸.din. rntHdcnl CWCoDiCivE ted icflTJiliil 绅血 raLBtiEdl 口 r 尸y Atls*'ffiftfnnnnFite1.4Fixed6JtJFr«« FixedPUT1FiwFilterHuedb.i 'L 3RudxoH?r<d6.41.i 3JD* Fpt试 ry uk 杜e m訪"，泊 in Fiit Hl C&ee toil of wikle-crt tkrt