幕墙施工过程中幕墙体系变形分析
幕墙工程的施工速度保持落后主体结构20个楼层。由于主体结构在幕墙安装过程中逐步发生空间变位,将引起已安装幕墙结构随之变形,因此幕墙工程不同的施工开始时间以及不同的施工速度都会对幕墙系统的变形性能产生影响。幕墙施工过程中幕墙单元的空间变位以及构件之间的相对变形的计算成为分析和施工的重点和难点。
菱形幕墙钢格构连接在主体结构的梁柱碟形节点板上,主体楼层节点位移情况决定了幕墙的变形历程。
施工过程中每个菱形幕墙单元的空间变形为刚体位移和弹性变形的组合。对于每个菱形幕墙单元来讲,角点A、D处于同一个楼层,连接在相应的楼层梁上,二者间的水平相对位移比较小;角点B、C之间的相对位移比较大,其中它们之间x向和y向相对位移幕墙单元的变形影响较大。
进行幕墙体系的变形分析,需要对主楼进行施工过程跟踪拟分析。采用有限元分析软件ANSYS准确地实现这一模拟过程,计算出每一施工步主体结构的空间变位结果,得到任意菱形幕墙单位角点的位移数据,进而得到幕墙体形在整个施工过程中的变位情况。
在整体坐标系下,取出塔楼1西立面上第36层至43层的典型菱形幕墙单元(见图4),对其从安装到主体结构施工完毕这一过程的变形情况进行了跟踪分析,得到了单元施工过程中空间变位情况,以及幕墙单位角点质检的相对变形发展曲线,如图5所示。
从幕墙菱形单元角点之间的相对位移曲线可以看出,单元在施工过程中的变形情况是比较复杂的。相对位移曲线尤其在y方向的相对位移曲线存在明显的转折点,这正好反映出主体结构在施工过程中经历两个不同的受力过程的特点,即悬臂段合拢前两塔楼连为一体共同受力协同工作,并且悬臂段对塔楼产生较大附加弯矩影响,单元叫点y方向相对位移逐渐减小。对于主体结构的不同里面区域,幕墙单元的变形状况也是不同的,因此要全面掌握幕墙体系施工过程中的变形情况,需要在不同区域分别对典型菱形框的变形性能进行分析。
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