金屬線條 ：建筑幕墻裝飾線條結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

裝飾線條、金屬線條的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)相對(duì)優(yōu)化的過程，需要解決以下因素之間的矛盾：

1)建筑師要求的外觀尺寸；

2)結(jié)構(gòu)要求的連接方式；

3)對(duì)幕墻立柱橫梁的影響；

4)施工和安裝要求。鋁合金型材金屬線條裝飾線、鋁板裝飾線和石材裝飾線的典型實(shí)例分析如下。

鋁合金型金屬線條材裝飾線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析

(一)典型鋁合金型材裝飾線節(jié)點(diǎn)

(二)結(jié)構(gòu)分析

鋁合金型材的裝飾線一般深度約為300，裝飾線為整體截面或兩個(gè)截面的組合，因此裝飾線的截面剛度足夠大，可以抵抗風(fēng)荷載或外部沖擊荷載。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析主要集中在支撐裝飾線和幕墻立柱的連接結(jié)構(gòu)上。另外，連接結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上需要是可拆卸的。

1.連接結(jié)構(gòu)分析

連接結(jié)構(gòu)主要用于抵抗裝飾線的自重和側(cè)向風(fēng)荷載。裝飾線采用懸掛式安裝，頂部設(shè)置連接吊點(diǎn)以支撐自重。自攻螺釘可用于連接和承受重量，因?yàn)楣芫€自重很小。橫向風(fēng)荷載對(duì)裝飾條連接結(jié)構(gòu)和幕墻立柱影響很大，普遍的連接結(jié)構(gòu)有剛性板連接和螺栓連接。分別分析了以下兩種連接結(jié)構(gòu)。

(1)剛性板連接結(jié)構(gòu)

利用SAP2000對(duì)兩種布置下的剛性板連接結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行建模和分析。

該模型假設(shè)鋁合金柱為150x75x3，計(jì)算跨度為4.2m裝飾線條為300x100x3橫向風(fēng)荷載為2千帕；連接結(jié)構(gòu)為剛性板連接，考慮上下連接和等間距布置

從計(jì)算模型的結(jié)構(gòu)比較中可以得出以下結(jié)論：

1)連接結(jié)構(gòu)的主要傳力點(diǎn)作用在上下接頭上；

2)鋁合金型材裝飾條的兩點(diǎn)支撐和多點(diǎn)支撐等效；

3)裝飾線可簡化為上下支撐的簡支梁；

4)上下連接結(jié)構(gòu)的幕墻立柱側(cè)向變形小于等距多點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)；

5)建議考慮裝飾條的上下連接方案，多點(diǎn)連接方案不利于幕墻立柱的側(cè)向撓度控制。

(2)螺栓連接結(jié)構(gòu)

螺栓連接結(jié)構(gòu)通常等距布置；由線路的橫向負(fù)載引起

為了支撐偏心彎矩，需要在螺栓和支撐點(diǎn)之間形成耦合阻力，支撐點(diǎn)作用在幕墻表層或幕墻型材上，這是一個(gè)受壓區(qū)域，因此需要考慮該區(qū)域的抗壓強(qiáng)度承載力。采用SAP2000對(duì)螺栓兩點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)和多點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行建模和分析。

該模型假設(shè)鋁合金柱為150x75x3，計(jì)算跨度為4.2m

裝飾線條為280x75x3橫向風(fēng)荷載為2千帕；連接結(jié)構(gòu)采用螺栓連接，考慮了上下連接和多點(diǎn)等間距布置。通過比較計(jì)算模型，可以得出以下結(jié)論：

1)多點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)模型的線條與幕墻立柱的變形一致。

2)多點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)幕墻柱的側(cè)向剛度是柱和線的側(cè)向剛度之和。

3)多點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)的側(cè)向偏心彎矩分布均勻，便于連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

4)兩點(diǎn)連接的結(jié)構(gòu)線與幕墻立柱的變形不一致，上下連接主要受力，不利于連接設(shè)計(jì)。