建筑幕墻結構設計張

建筑幕墻結構設計主講人：李叢杉QQ:33226023手機：187018824621.幕墻基本介紹什么是幕墻？

由面板與玻璃支撐結構體系（支撐裝置與支撐結構）組成的、可相對主體結構有一定位移能力或自身有一定變形能力、不承擔主體結構所受作用的建筑外維護墻。----建筑幕墻GB/T21086-20071.1幕墻的定義幕墻龍骨幕墻的龍骨：支撐面板的結構。1.1幕墻的定義主體結構幕墻主體結構：混凝土梁、混凝土樓板、混凝土柱、鋼梁、鋼柱、混凝土墻。。。1.1幕墻的定義幕墻伸縮縫幕墻連接件幕墻可相對主體結構有一定位移能力或自身有一定變形能力1.1幕墻的定義案例1面板材料：玻璃支撐體系：鋁合金龍骨主體結構：混凝土樓板相對位移：有，伸縮縫1.1幕墻的定義案例2面板材料：石材支撐體系：鋼橫梁主體結構：混凝土梁相對位移：有，石材縫1.2幕墻的特點幕墻的特點1）具有完整的結構體系2）自身能承受風荷載、地震荷載和溫差作用，并將它們傳遞到主體結構上3）能承受較大的自身平面內(nèi)和平面外的變形，并具有相對于主體結構較大的變位能力4）不分擔主體結構所承受的荷載和作用5）抵抗溫差作用能力強6）抵抗地震災害能力強7）節(jié)省基礎和主體結構的費用8）可用于舊建筑的更新改造9）安裝速度快，施工周期短10）維修更換方便11）建筑效果好1.3幕墻的種類幕墻有哪些種類？（按面板材料分）1）玻璃幕墻2）石材幕墻3）鋁板幕墻4）金屬板幕墻5）其他板材幕墻（陶土板，GRC，陶瓷板…）1.3幕墻的種類按幕墻安裝施工方法分1）單元式幕墻2）構件式幕墻（框架式）1.3幕墻的種類按幕墻結構形式分1）框支承幕墻2）全玻幕墻3）點支承玻璃幕墻

幕墻類型分述－明框明框玻璃幕墻的要點1）框支承幕墻2）金屬框架構件顯露于面板外表面3）應用最早，性能穩(wěn)定可靠4）外露構件與龍骨之間可能需要斷熱

幕墻類型分述－全隱框全隱框玻璃幕墻的要點1）框支承幕墻2）金屬框架構件全不顯露于面板外表面3）結構膠是關鍵，須進行相容性試驗

幕墻類型分述－半隱框半隱框玻璃幕墻的要點1）框支承幕墻2）金屬框架構件兩對邊顯露于面板外表面；另兩對邊不顯露于面板外表面3）半隱框分：橫明豎隱；橫隱豎明4）結構膠仍很關鍵，須進行相容性試驗

幕墻類型分述－點支式玻璃幕墻點支式玻璃幕墻的要點1）由玻璃面板、點支承裝置及支承結構構成2）通透性也很好，常用于建筑大跨度空間3）點支承裝置：駁接爪；騎縫夾板等4）支承結構有多種形式：拉索；拉桿；單管；鋼桁架；單層索網(wǎng)；玻璃肋等

幕墻類型分述－點支式玻璃幕墻豎向拉索結構

幕墻類型分述－點支式玻璃幕墻水平拉索結構

幕墻類型分述－點支式玻璃幕墻自平衡結構體系

幕墻類型分述－點支式玻璃幕墻拉桿結構

幕墻類型分述－點支式玻璃幕墻單管（桿）結構玻璃肋支樸撐的點式懇玻璃幕墻幕墻類型鑒分述－點支錄式玻璃醉幕墻幕墻類型姐分述－點復支式玻璃債幕墻玻璃肋支嘩撐的玻璃瓣幕墻幕墻類型替分述－點部支式玻璃縱幕墻鋼結構支群撐的點式地玻璃幕墻幕墻類丟型分述微－點支映式玻璃錢幕墻鋼結構支副撐的點式幟玻璃幕墻幕墻類型只分述－石材孔幕墻石材幕墻搬的要點1）不是石借材貼面墻2）獨立賄于實墻她之外3）石材展面板芬金吩屬掛件羽金犧屬骨架4）按面岡板材料夫分：天薄然石材脆幕墻（鳥如花崗字巖石材果幕墻和痕洞石幕吃墻等）倘；人造若石材幕壩墻（如觀微晶玻淺璃幕墻辱、瓷板賭幕墻和訪陶土板思幕墻）按金屬矩掛件形念式分：籮背栓式誦；背槽時式；L型掛件型式；T型掛件式按板縫分是否打義膠分：零封閉式殺；開縫頓式幕墻類型謹分述－石材幕胖墻開縫式術石材幕泄墻1）無膠污衫染，外觀仗漂亮2）石材后刷須設二次雁防水板，滅造價較高幕墻類認型分述－金屬鞭板幕墻金屬板研幕墻的我要點1）通過承和重骨架懸橋掛于主體絕結構上2）按面挖板材料刻：鋁單搜板幕墻獎；鋁塑頓板幕墻弓；鋁瓦貫楞板幕客墻；銅目板幕墻玻；彩鋼爬板幕墻鄰；鈦板除幕墻；拼鈦鋅板盛幕墻按板縫稀是否打喚膠分：浙封閉式事；開縫唉式幕墻類型殼分述－金屬獵板幕墻開縫式款金屬板徹幕墻的吉要點1）無膠參污染2）面板后全面須設二洽次防水板2.結構設計2.1結構設通計一般壯原則：2.2結構設計方法2.2結構設計方法2.3荷載和作用困效應組伴合2.3荷載和作用信效應組捆合2.4荷載與作用荷載分類2.4荷載與作用2.4.舊1風荷載2.4.男2自重荷企載2.4荷載與義作用GK=r竿g·Trg：材料的收重力密度T：材料的珠厚度2.4去.3雪荷載2.4荷載與作久用2.4匯.4活荷載2.4荷載與作赤用活荷載域一般按稅不上人去屋面S=0.5k孟N/m22.4.盛5溫度作滔用2.4荷載與活作用幕墻設狡計時應賊考慮年主溫度變蘆化ΔT，年溫換度變化ΔT由當?shù)貧鉅亢驐l件、標幕墻的顏絕色和反射獨性能決定項，當缺乏宇必要資料洪時，ΔT可取為80℃.2.4.藏6地震荷載2.4荷載與作墻用3.幕墻材料的拐力學性斤能3.1材料強度設計韻值3.2玻璃玻璃的定設義玻璃是案一種均誦質(zhì)的材轎料，一傳種固化犁的液體茶，分子撥完全任搏意排列理，不具請有晶體怨的結構洞。玻璃軟沒有熔睜點，當待他被加縮慧熱時，似會追加鑰從固體群狀態(tài)轉(zhuǎn)罰變?yōu)榫呤⒂兴苄砸У酿べ|(zhì)黎狀態(tài)。禍玻璃是趴各向同挖性的。性能符號值密度ρ25.6

kN/m3彈性模量E72000N/mm2泊松比μ0.2比熱容C0.72x103J/(kgxK)線膨脹系數(shù)α1x10-5K-1導熱率λ1

W/(mxK)玻璃的督基本物愿理性能3.2玻璃玻璃主瞇要是由咸硅（Si）和氧（O）構成的一耽個不規(guī)則特的三維結半構。玻璃的短成分成分分子式百分比二氧化硅SiO269%~74%氧化鈣CaO5%~12%氧化鈉Na2O12%~16%氧化鎂MgO0~6%氧化鋁Al2O30~3%3.2好.1玻璃的禍種類主要用于幸建筑幕墻錘的玻璃種威類浮法玻運璃熱處理玻替璃鋼化玻見璃半鋼化玻站璃夾層玻絞璃PVB夾層SGP夾層中空玻璃充空氣充惰性氣勵體鍍膜玻璃反射膜Low-開E膜3.2飯.1玻璃的適種類浮法玻載璃浮法玻璃奮市已溶化眉的玻璃浮冷在錫床上懼，靠自重朵和表面張候力的作用拾而形成平確滑表面。橡其特點是需表面平整省、無波紋窩。倒入原材選料熔窯1600°C熔融物流膜進錫槽600°C在退火窯為中退火200°C檢查切割阿3.2憑.1玻璃的階種類鋼化玻摸璃和半遮鋼化玻代璃將浮法玻研璃加熱至定軟化點，啊然后用常痰溫空氣均斯勻地噴涂慨驟然冷卻城而成。鋼化玻璃草表面形成悉壓應力，備比同厚度依的浮法玻幣璃強度提渾高3~5倍。半鋼化燦玻璃的惰生產(chǎn)與搖鋼化玻丟璃相似企，但是貪冷卻的耐速度要凈慢得多嶼。半鋼宗化玻璃養(yǎng)的強度劑一般為懷浮法玻委璃的1.5填~2倍。玻璃原片加熱640°C冷卻鋼化玻璃/半鋼化玻璃3.2.鑼1玻璃的種坊類玻璃的破茄碎形式浮法玻邪璃半鋼化玻沾璃鋼化玻男璃表面無應茄力表面壓伴應力小表面壓確應力大破碎成大野塊放射性芽裂痕，律無大塊蜜碎片脫釘落碎裂成小豆顆粒3.2.搭1玻璃的拆種類夾層玻璃兩片或多倘片玻璃（要浮法玻璃課、鋼化玻酸璃、半鋼摩化玻璃）拜，可以被友一層或多副層聚乙烯玩醇縮丁醛冒樹脂(PVB欣)內(nèi)夾層粘書在一起，旁再經(jīng)過電義熱高壓器恩加熱到140°C，在12P昏a的壓力目下維持6小時，話以消除投玻璃之稠間的空縫氣。在沖擊亮荷載下燈，玻璃禁可能會壁破碎，役但碎片旦會粘在煉夾層上躺，所以戶夾層玻扶璃是真詞正的安戶全玻璃輝。放置玻璃杜原片和PVB層擠壓加熱+壓力完成3.2戲.1玻璃的種仆類中空玻璃中空玻璃踏由兩片、疤有時是三魂片玻璃，彩通過邊緣傳處的間隔條略和密封膠相括互連接而欣成。第一貴層的密封圣位于間隔帆條和玻璃允面板之間科，以防止陽潮氣進入離面板之間辟的空間；勉第二層的總密封設置憂在間隔條完之后的玻遍璃面板之酬間，同時鍬將間隔條抽和玻璃面藍板粘成一問體。3.2.那2玻璃的革力學性筆能玻璃的強殃度設計值fg(N/m華m2)——見《玻璃幕墻寇工程技術戴規(guī)范》JG地J-2咽003第5.2.捐1條之規(guī)定3.3鋼材鋼材的基品本物理性出能性能符號值密度ρ78.5

kN/m3彈性模量E206000N/mm2泊松比μ0.3線膨脹系數(shù)α1.2x10-5K-13.3鋼材鋼材的嶄強度設隔計值3.3鋼材焊縫的藥強度設航計值3.3鋼材螺栓連傍接的強丟度設計膊值3.3鋼材螺栓連加接的強陸度設計細值3.4鋁合金鋁合金孩的基本廟物理性傍能性能符號值密度ρ28.0

kN/m3彈性模量E70000N/mm2泊松比μ0.33線膨脹系數(shù)α2.35x10-5K-1鋁合金庫的牌號１．鋁合默金結構材墊料型材宜膛采用5xxx系列和6xxx系列鋁渴合金。２．板材橡宜采用3xx診x系列和5xxx系列鋁合叢金。3.4鋁合金鋁合金蹦型材的窯強度設滔計值3.4鋁合金鋁合金板識材的強度設悶計值3.4鋁合金鋁合金布的基礎悄代號狀蝴態(tài)１．經(jīng)常專用的鋁合滋金結構材勒料型材為6063叉T5及606教3T6。２．經(jīng)常賊用的板材可為3003翠H14及5005移H14。3.4鋁合金鋁合金型止材表面處抹理：１．陽斑極氧化秘；２．電泳夠噴涂；3．粉末關噴涂；4．氟碳噴顆涂。表面處筑理的厚逃度應滿宋足表3.2憲.2的要求——見《玻璃幕墻燈工程技術勉規(guī)范》JGJ制-200商3第3.2.泳2條之規(guī)定3.4鋁合金斷熱鋁冊型材：１．穿宴條式——PA穴66GF奸25(聚酰胺66+仔25玻璃纖維槐）２．注傍膠式——PU摩R(聚氨基甲截酸乙脂）3.5花崗石賽板3.6其他力學性女能4.幕墻面板結構捕計算力學模捕型4.幕墻面板結續(xù)構計算計算方愉法面材撓膚度控制4.1玻璃的銷結構計蠻算單片玻璃糟在垂直于哪玻璃幕墻照平面的風態(tài)荷載和地筒震作用下林，最大應宋力應符合岡下列規(guī)定虜：1最大應星力標準口值——見《玻璃幕墻趴工程技術心規(guī)范》JG豎J-2筍003第6.1.番2條之規(guī)定4.1玻璃的結敲構計算單片玻識璃在風搭荷載作鳴用下的層跨中撓俱度——見《玻璃幕蹄墻工程孔技術規(guī)伯范》JGJ井-200睡3第6.1.芬3條之規(guī)定1單片玻孫璃的剛畏度D按下式計傅算2玻璃跨帳中撓度婆按按下燙式計算清：4.1玻璃的鉛結構計名算夾層玻璃植在荷載作示用下的變妄形和應力溝分布4.1玻璃的騎結構計輝算夾層及中空衛(wèi)玻璃荷學載分配4.1玻璃的結冤構計算PVB膜夾層推玻璃按胞下列規(guī)遼定計算：——見《玻璃幕鏈墻工程逆技術規(guī)存范》JG掙J-2階003第6.1閥.4條之規(guī)輸定1作用于PVB膜夾層玻躁璃的風荷譜載和地震倦作用按下沙列公式分狐配至兩片軍玻璃4.1玻璃的柏結構計宵算2PVB夾層玻璃牲撓度計算4.1玻璃的結柏構計算中空玻顏璃按下獵列規(guī)定直計算——見《玻璃幕墻懂工程技術塊規(guī)范》JGJ廳-200臥3第6.1.詢5條之規(guī)苗定4.1玻璃的結赴構計算玻璃在種不同類躺型的支升撐形式破下的變譯形和應縣力分布4.1玻璃的創(chuàng)結構計夫算在垂直于吉幕墻平面譽的風荷載異和地震作陳用下，四研點支承玻肆璃面板的膀應力和撓悲度應符合負下列規(guī)定——見《玻璃幕墻假工程技術喚規(guī)范》JG攀J-2脖003第8.1.朵5條之規(guī)希定4.1玻璃的惠結構計躲算全玻璃幕斗墻結構設趁計4.1玻璃的結稀構計算全玻璃工單肋公禁式來歷朋：σ=M倚/WM=q線h2/8=wlh2/8欺,式中q線=wlW=t寇hr2/6σ=fg=(wlh2/8)奶/車(thr2/6)刷=3wlh2/4thr2hr=(3wlh2/4fgt)1/24.1玻璃的促結構計趨算[例題1]鋼化玻攪璃1500按mm×1殊500m寧m，T=1淡0mm，四角孔猶距邊125其mm，WK=200站0N/m2，qEK=74比N/m2，驗算玻蕩璃強度框及撓度依是否滿旦足要求廳。解：W=1營.4×身WK=1.耽4×2哲000閑=28毅00N循/m2qE=1.3蠢×qEK=1.3姻×74=秘96N/眠m2q=W+巧0.5×霜qE=28號00+氏0.5后×96衡=28蜻48N晚/m2LX/LY=1.2案5/1.零25=1查表得m=0我.15參4，μ=0.姓0260錢3qk=WK+0.順5×qEK=20芳00+娘0.5蝦×74鬧=20貓37N窮/m2θ=波[(wk+0.5傲qEk)]b4/Et4=(宰2.0掠37×孝10-3×125復04)/(越0.7哄2×1避05×104)=6.帥9，查表6.1.誓2-2得η=0.田985σ=(俘6mq卷b2/t2)η=（6×0.給154×肢2.84緞8×10-3×12退502/102）×0.呈985震=40物.5N訪/mm2＜84N疊/mm2故玻璃強丙度滿足要絨求！WK=200伸0N/m2θ=wkb4/Et4=(2×狼10-3×125便04)/(辟0.7呢2×1啟05×104)=6.省8曬η=0.雨986D=E況t3/[1枕2(1撐-ν2)]=捉0.嘉72×騰105×103/[12安×（1-0苦.22）]=6旗250具000知Nmmdf=[μ刻wkb4/D]俊η=[（0.0濃260蔑3×2呀×10-3×125役04）/625淘0000附]×0尺.986線=20.刃05mmdf/L=2埋0.05盜/125萌0=1/頸62.3別<1/6慰0故玻璃撓虜度也滿足暢要求！4.1玻璃的命結構計局算[例題2]全玻璃諒幕墻，占層高4m，兩玻言璃肋間槳距1.5議m，面玻慰采用t=1好5mm鋼化玻之璃，肋鮮玻采用t=19嫩mm鋼化玻敏璃，肋折寬取為350m跪m，WK=35詠00P包a，qEK=13禮5N/宋m2，驗算腔面玻璃徒、玻璃香肋強度諷及撓度場是否滿縮慧足要求季。解：（1）面玻蔬璃W=1迅.4×恰WK=趕1.4訂×35日00=魔490陽0N/蠅m2西(另據(jù)規(guī)范7.2.典2條,m娘=0.浪125堪,μ弓=0.湊013葵)qE=1.3塌×qEK=1.六3×1舒35=槽176使N/m2q面=W+0吸.5×qE=490前0+0.睬5×17鼓6=49疲88N/菠m2qK=WK+0.5承×qEK=350穴0+0.債5×13珍5=35鳳68N/襪m2=3.攝568體×10-3N/m2θ=墓[(wk+0.協(xié)5qEk)]b4/Et4=(驕3.5羞68×穩(wěn)10-3×15兼004)/(鉤0.7褲2×1龍05×154)=4止.95遮η=1σ=(筋6mqa2/t2)η=鑒(0.7靠5×4.灘988×鼠10-3×150滴02/152）×1=帳37.映4N/靈mm2＜84N/時mm2故面玻璃身強度滿足太要求！θ=缺wka4/Et4=(3.沙5×10-3×15拾004)/(量0.7揀2×1謝05×154)=4.爪86懸η=1df={（0.01香3×3.觸5×10-3×150堆04）/[0.駝72×1恭05×153/12×（1-0.泰22）]}×棍1=10券.9mmdf/L=垮10.消9/1霸500哈=1/春138＜1/6炸0，故面玻客璃撓度也廁滿足要求然?。?）玻璃肋A．初選商ｈr=[（3WL敏h2/4fgt）]1/2=[（3×4惡.98遷8×1座0-3×15獻00×宋400郵02/4×扎50.常4×1牽9）]1/2=306隊mm取為350葛mmB．校核σ=0柏.75子×4.裹988犁×10-3×150浸0×40仙002/（3502×19）=38.耕6N/m膝m2＜50.4杰N/mm2故肋玻咬璃強度皇滿足要喬求！I=(瞧19*賊3503)/12樣=678恒8541界7mm4qk=3枯500×投1.5=悟5250縮慧N/m=望5.25企0N/m迅mdf=5q扁k×h4/（384×藍E×I）=5×所5.2寇5×4棟0004/（384氏×0.負72×晌105×678肝8541撞7）=3.5找8mmdf/L=原3.5家8/4潑000臂=1/療111打7＜1/