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(摘要)思考:连接幕墙龙骨的角钢转接件常规设计都是正对称布置,若按反对称布置角钢转接件,其与埋板焊接的效果与正对称布置比较,哪种结构更安全,质量更有保证?
(关键词):角钢转接件,对称布置,反对称布置
一、案例计算
案例:某石材幕墙与主体结构连接的转接件的反力
竖向剪力:V=10KN,
水平拉力:N=15KN,
弯矩:M=3.5kN.m,
转接件焊接在主体混凝土梁侧面埋件上(如右图)
角钢转接件与埋板焊接的布置方式(如下图)
(填充部分为焊缝的有效长度)
1、角钢转接件正对称布置焊缝计算
焊缝参数
焊缝有效面积 A=1016 mm2 焊缝截面模量 W=18467mm3
焊缝强度计算
正应力
剪应力
校核
焊缝强度不满足要求!
2、角钢转接件反对称布置焊缝计算
焊缝参数
焊缝有效面积 A=940.8 mm2 焊缝截面模量 W=21407mm3
焊缝强度计算
正应力
剪应力
校核
焊缝强度满足要求!
二、两种布置方式比较分析
1、计算原理分析
上述案例正对称布置角钢转接件的焊缝计算不能满足,而反对称布置角钢转接件的焊缝计算能满足,主要是因为反对称布置最远处的下翼缘焊缝长度更长,导致焊缝的最不利的抵抗矩Wx(下)更大,有利于焊缝强度计算!
2、焊缝质量比较
正对称布置角钢转接件的焊缝的有一道横向的平焊和一道竖向的立焊,但这两条焊缝是打断的。反对称布置角钢转接件的焊缝也有一道横向的平焊和一道竖向的立焊,但这两条焊缝有条件可以连续施焊围焊(上述案例计算中,反对称布置转接件角钢的焊缝没有取围焊焊缝计算属保守计算比较),焊缝的长度会增加2hf和角部弧段的长度,故反对称布置角钢转接件的焊缝强度更加有保证!
3、施工方便比较
施工时,正对称布置角钢转接件需要两张钢件加工图,加工生产两种钢加工件,而反对称布置角钢转接件只需要一张钢件加工图,加工生产一种钢加工件,方便加工生产及现场管理!
三、结论
幕墙设计角钢转接件连接时,将结构计算与设计更紧密的结合分析,我们可以打破常规思路正对称布置角钢转接件设计,采用反对称布置角钢转接件设计,既能保证结构更加安全,施工也更加方便且焊接质量更有保障!
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