單元式幕墻開口截面立柱的整體穩定計算探討

　　隨著現階段越來越多的單元式幕墻的運用，薄壁開口式立柱成為單元式幕墻的主要受力構件，在建筑幕墻的結構計算中，大部分工程還是按照玻璃幕墻規范中的相關要求來計算結構的強度及剛度，而整體穩定這部分并未提及，鋁合金受彎構件的整體穩定計算在《鋁合金結構設計規范》GB 50429-2007（以下簡稱鋁結構規范）中有單獨的章節予以詳細的規定，鑒于單元式幕墻中的立柱多采用開口式薄壁鋁合金構件，這種構件的截面參數按照鋁結構規范計算還是比較復雜的，其計算可以采用有限元軟件屈曲分析求得屈曲因子，進而求其整體穩定系數[1]來計算構件的整體穩定性。具體步驟如下：

　　1. 首先利用已知條件，簡化計算模型。

　　2. 建立有限元模型，添加屈曲分析（Buckling）工況，求得簡支梁的屈曲因子。

　　3. 求得簡支梁彎扭屈曲臨界彎矩 [1]。

　　4. 基于鋁結構規范附錄C[2]，求得簡支梁彎扭穩定相對長細比 ，最終求得簡支梁受彎整體穩定系數 。

　　5. 利用鋁結構規范相第6.2.2條[2]，來判斷簡支梁的整體穩定是否滿足規范要求。

　　以下內容是我對單元式幕墻的主要受力構件的強度、剛度的計算過程及整體穩定計算的一點摸索和探討。我們以一個實際工程中的案例來做一下分析，探討一下開口式構件的整體穩定計算的重要性。

　　工程概況：
　　該項目位于南京市建鄴區，主樓建筑幕墻最高高度為150.0米，裙樓建筑幕墻最高高度為25.05米，建筑幕墻面積為50,000平方米，主樓建筑幕墻采用單元式幕墻，立柱采用開口對插式鋁合金公母料，該型材截面見右圖：型材截面圖（左邊為母料，右邊為公料），下面以母料來做一個計算演示；

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