建筑幕墙结构计算基础132页PPT

高层民用建筑 钢结构技术规程 JGJ 99-98
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建筑结构荷载规范
GB 5009-2012 8.1.2条条文说明 ：
自重荷载 GK=rg·t rg：材料的重力密度 t： 材料的厚度
水平地震荷载 qEK=αmax·βE·GK αmax：水平地震影响系数最大值，根据地震加速度查表,0.8a βE：动力放大系数,取5.0
❖ 焊缝的连接 ❖ 自攻钉受力计算
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埋件的计算
❖ 板式埋件
按《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-2003附录C计算
❖ 槽式埋件
槽式埋件一般由厂家提供埋件和螺栓的承载力 按上海市《建筑幕墙工程技术规范》DGJ08-56-2012附录B计算
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强度计算
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其他面板的计算
❖ 铝板
《金属与石材工程技术规范》JGJ133-2001
❖ 石板
《金属与石材工程技术规范》JGJ133-2001 《建筑装饰工程石材应用技术规程DB 11 T 512-2007
❖ 铝塑板、蜂窝铝板、压型金属板
❖ 其他
《采光顶与金属屋面技术规程 》JGJ 255-2012
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横梁的计算
➢ 横梁的计算模型 一般都简化为简支梁(特殊情况除外)
➢ 横梁上的荷载分布 横梁上水平风荷载一般呈三角形或梯形分布 横梁上自重荷载一般以集中力的形式作用
➢ 横梁受力分析 横梁是双向受弯构件 计算时分别验算横梁的受弯承载力（受剪承载力）、刚度验算
➢ 横梁强度和挠度限值 抗弯强度限值: 215MPA(钢) \85.5 MPA (铝) 抗剪强度限值: 125MPA(钢) \49.6 MPA (铝) 挠度限值: L/250 (钢) \L/180 (铝)

• 是一种良好的隔热、隔音、美观适 用、并可降低建筑物自重的新型建 筑材料，它是用两片（或三片）玻 璃，使用高强度高气密性复合粘结 剂，将玻璃片与内含干燥剂的铝合 金框架粘结，制成的高效能隔音隔 热玻璃。
现代化高层建筑的玻璃幕墙采用了由镜面玻璃与普通玻璃组合，
隔层充入干燥空气或惰性气体的中空玻璃。
中空玻璃有两层和三层之分，中空玻璃具有隔音、隔热、防结霜、
防潮、抗风压强度大等优点。据测量，当室外温度为－10℃时，单
层玻璃窗前的温度为－2℃，而使用三层中空玻璃的室内温度为
13℃。而在炎热夏天，双层中空玻璃可以挡住90%的太阳辐射热。
阳光依然可以透过玻璃幕墙，但晒在身上大多不会感到炎热。使用
中空玻璃幕墙的房间可以做到冬暖夏凉pp，t课极件大地改善了生活环境。
• 浮法玻璃：经熔窑高温熔融，
玻璃液从池窑连续流至并浮在 金属液面上，摊成厚度均匀平 整、经火焰抛光的玻璃带，冷 却硬化后脱离金属液，再经退 火切割而成的透明无色平板玻 璃。
特点：表面平整光洁、厚度均匀、极小的光学畸变，
被广泛应用于加工各种特种玻璃的原片 ppt课件
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钢化玻璃是采用浮法玻璃、磨光玻璃、普通平板玻璃等在炉中加温，并控制加温接近 软化点时，采用高速吹风骤冷制成。
(a)马来西亚佩重纳斯双塔 (b)芝加哥西尔p斯pt课大件厦(c)香港中国银行大厦 (d)上海金茂1 大厦
１只承受风载荷和主体结构位移 ２通过支撑结构传力 ３连续的墙体
１艺术表现力好
２自重轻
３增加使内面积
４施工简单，周期短
５维护方便，可更换
６随建筑更新而更新
ppt课件
2
7自洁性好，易清洗
上海浦东著名的东方明珠塔脚下，出

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幕墙的发展
精选ppt课件2021 2021/4/26
1909年德国画家 Kandinsky在慕尼黑新 艺术家协会上提出 “用玻璃扩大界域， 产生无阻挡的感觉籍 以提升文化。
1.欧美 A.1917年美国旧金山 （SanFransisico） 哈里德大厦（Willis Polks Hallidie） -------------世界上第一 块玻璃幕墙
框支承玻璃幕墙—明框式（天津津滨金融服务区)
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精选ppt课件2021 2021/4/26
框支承玻璃幕墙—明框式(昆泰)
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精选ppt课件2021 2021/4/26
框支承玻璃幕墙—隐框式(仁爱)
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精选ppt课件2021 2021/4/26
框支承玻璃幕墙—半隐框式(清华科技)
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精选ppt课件2021 2021/4/26
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单元式幕墙
精选ppt课件2021 2021/4/26
单元式幕墙是将面板和金属框架（横梁、 立柱）在工厂组装为幕墙单元，以幕墙 单元形式在现场完成安装施工的框支承 玻璃幕墙。
按排水方式分为：横滑型、横锁型
按安装方式分为：对插式、对碰式
按型材截面分为：开口式、闭口式
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精选ppt课件2021 2021/4/26 36
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全玻璃幕墙
精选ppt课件2021 2021/4/26
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全玻璃幕墙
精选ppt课件2021 2021/4/26
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全玻幕墙
精选ppt课件2021 2021/4/26
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精选ppt课件2021 2021/4/26
点支承玻璃幕墙——钢结构式
钢结构式点支承玻璃幕墙是采用钢结构为支撑 受力体系的玻璃幕墙，所用的钢结构可以是圆 钢管钢杠，也可以是鱼腹式钢铰支桁架或其它 形式铰支桁架。钢结构上安装钢爪，面板玻璃 四角开孔，钢爪上的紧固件穿过面板玻璃上的 孔，紧固后将玻璃固定在钢爪上。此结构选材 灵活、施工简单。

八、横梁和立柱连接计算——————————————————————————————————————————————— 第14页 第四节、立柱计算————————————————————————————————————————————————— 第15页 一、计算说明————————————————————————————————————————————————— 第15页 二、荷载计算————————————————————————————————————————————————— 第16页 三、内力计算————————————————————————————————————————————————— 第17页 四、立柱截面参数————————————————————————————————————————————————— 第18页
ML-1
五、埋件校核计算————————————————————————————————————————————————— 第21页
第三部分、塔楼明框玻璃幕墙(4.5m层高)计算————————————————————————————————————— 第23页 第一节、荷载计算————————————————————————————————————————————————— 第23页 一、风荷载计算————————————————————————————————————————————————— 第23页 第二节、玻璃计算————————————————————————————————————————————————— 第24页 一、计算说明————————————————————————————————————————————————— 第24页
二、钢转接件荷载计算———————————————————————————————————————————————— 第19页

构造措施： 玻璃幕墙工程技术规范有相关规定：1.2m分格以下， 壁厚不能小于2mm, 分格大于1.2m，壁厚不能小于2.5mm
❖ 面板上的风荷载是如何分配作用到框架上的。
常用的简化模型： 风压线荷载： W为风压，单位一般取为kPa, (H.1+H.2)/2 为计算高度
多杆件体系荷载的分配：
❖ 2. 横梁强度及挠度校核
❖ 横梁受剪受弯也受扭，一般仅考虑弯矩和扭矩对它的影响，剪力是 没问题。
横梁的强度校核：
实际受力面积：
保守简化计算：
为最大应力，单位MPa. 为最大弯矩，单位kN*m . 为截面抵抗矩，单位mm^3 .可由CAD 插件导出。
最大弯矩：
风压线荷载：
单位kN/m.
横梁的挠度（变形）校核：
如果单从结构的角度考虑（不考虑建筑师要 求或者其他因素）框架截面的放置方式取决 于外荷载的大小，一般而言，让强轴垂直于 较大荷载的方向，对于幕墙结构，较大荷载 为风荷载，所以一般将强轴垂直于风荷载方 向，但也不可一概而论，要具体情况具体分 析。对于较大跨度的横梁，在自重作用下变 形较大时，可考虑拉长自重方向的截面高度。
为变形值，单位mm.
为跨度，单位mm.
为弹性模量，铝型材 的弹性模量为 70000MPa.
为截面惯性矩，单位 mm^4 .可由CAD插件导 出。
5. 立柱计算
❖ 1. 首先明确立柱受哪些力。一般而言主要有水平方向的风压，地震荷载 和竖直方向的玻璃自重。
荷载的计算：包括风荷载，地震荷载，玻璃自重立柱计算来自2.横梁与立柱之间的连接
3.立柱与主体结构之间的连接
红色方框为转角区域，转角区域的风压 比大面的要大。这一区域的范围建筑荷 载规范上有规定。

允 许 偏 差 （mm） 10
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检查方法
激光仪或经纬仪 20 25 3 2 水准仪 3 3m靠尺，塞尺
ppt课件
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建筑装饰施工技术
同高度相邻两根横向构件高度差 幅宽≤35m 幕墙横向水平度 幅宽＞35m 对角线长≤2000mm 分格框对角线 对角线长＞2000mm 3.5 7 3 3m钢卷尺 1 5 水准仪 钢直尺，塞尺
（二）有框玻璃幕墙的构造 1.基本构造 从 图 1 0 . 1 （ b） 中 可 以 看 到 ， 立 柱 两 侧 角 码 是 Ⅼ100mm×60mm×10mm的角钢，它通过M12×110mm的镀锌连 接螺栓将铝合金立柱与主体结构预埋件焊接，立柱又与铝 合金横梁连接，在立柱和横梁的外侧再用连接压板通过 M6×25mm 圆头螺钉将带副框的玻璃组合件固定在铝合金立 柱上。
（1）弹线定位；（2）钢连接件安装；（3）框架安装
铝合金框架构件和隐框玻璃幕墙的安装质量应符合表 10.1和表10.2中的规定。
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建筑装饰施工技术
表10.1 铝合金构件安装质量要求
项 目
幕墙高度≤30m 30m＜幕墙高度≤60m 幕墙垂直度 60m＜幕墙高度≤90m 幕墙高度>90m 坚向构件直线度 构件长度≤2m 横向构件水平度 构件长度＞2mpp课件 9建筑装饰施工技术
图10.1 隐框玻璃幕墙组成及节点
ppt课件 10
建筑装饰施工技术
图10.1 隐框玻璃幕墙组成及节点
ppt课件 11
建筑装饰施工技术
为了提高幕墙的密封性能，在两块中空玻璃之间填充 直径为18mm的泡沫条并填耐候胶，形成15mm宽的缝，使得 中空玻璃发生变形时有位移的空间。《玻璃幕墙工程技术 规范》（ JGJ 102-1996）中规定，隐框玻璃幕墙拼缝宽度 不宜小于15mm。

幕墙基础知识
幕墙概述
幕墙是建筑物外围护墙的一种形式。幕墙一 般不承重，形似挂幕，又称为悬挂幕，即悬吊挂 于主体结构外侧的轻质围墙。幕墙的特点是装饰 效果好、质量轻、安装速度快，是外墙轻型化、 装配化较理想的型式，因此在现代大型和高层建 筑上得到广泛地采用。
目前市场上的幕墙主要分为：
按面板的受力状态分：
环与大地之间数值图示。
兆欧表
可编辑课件
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▪ 7、 层间防火施工
▪ 1）层间防火施工工艺
▪ 结构检查→防火铁板安装→防火铁皮安装 →防火棉安装→防火铁皮安装→密封打胶
▪ 2）结构检查
▪ 层间防火由于结构偏差原因，会造成层间防铁皮安装宽窄不一，现场 剪切比较困难，因而在放线后对结构进行检查，各处结构偏差进行记 录，并进行编号，编号后设计依据尺寸下料、加工，减少重复劳动。 （图示）
横梁
明框幕墙装配示意图
立柱连接套蕊 立柱
防噪垫片
横梁 横梁立柱连接角码
玻璃面板
横梁立柱 连接螺栓
竖向密封胶条
横向密封胶条
竖向铝合金扣盖 横向铝合金扣盖
明框幕墙节点效果图
横隐竖明三维图
胶缝 铝合金扣盖
立柱连接套蕊 立柱
横梁
玻璃附框 及胶条等
横明竖隐三维图
立柱连接套蕊
立柱连接套蕊 玻璃附框 及胶条等
构件式幕墙的几个组成要素
• 1、与主体连接的连接件（埋件、连接角码等） • 2、幕墙主受力结构（立柱） • 3、幕墙次受力结构（横梁） • 4、面板与框架连接系统（压块、连接角铝等） • 5、面板材料（根据材料的性能及规格分格）
隐框幕墙
幕墙分类介构 绍（玻璃）
框 支
件 式
横明竖隐

当锚筋层数 n ＝ 2 时，锚筋层数影响系数 αr ＝ 1.00
锚筋的总截面面积 As ＝ 2*2*π*(12/2)^2 ＝ 452mm
As1 ＝ V / αr / αv / fy + N / 0.8 / αb / fy + M / 1.3 / αr / αb / fy /
z
As1 ＝
63944/1.00/0.66/300+4274/0.8/0.81/300+1329292/1.3/1.00/0.81/
要求。 锚板最小高度 Hmin ＝ 1*100+2*24mm ＝ 148mm ≤ H ＝ 180mm，满
足要求。 当锚筋直径不大于 20mm 时，宜采用压力埋弧焊。HRB335 级、HRB440
级钢筋采用手工焊时，焊缝高度不宜小于 0.6d ＝ 7mm。
钢结构埋件计算举例：
钢结构天幕采光顶埋件计算 预埋件EM01计算 受力节点见下图，在楼板处为铰接支座。
锚筋间距和锚筋至构件边缘的距离 按混凝土规范第 10.9.6 条，对受剪预埋件，其锚筋的间距 b、b1 不
应大于 300mm，且 b1 不应小于 6d 和 70mm；锚筋至构件边缘的距离 c1，不应小于 6d
和 70mm，b、c 不应 小于 3d 和 45mm。即：b、b1 ≤ 300mm，b、c ≥ 45mm，b1、c1 ≥
300/100
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
＝ 321+22+42 ＝ 385mm ≤ As ＝ 452mm
As2 ＝ N / 0.8 / αb / fy + M / 0.4 / αr / αb / fy / z
As2 ＝ 4274/0.8/0.81/300+1329292/0.4/1.00/0.81/300/100

➢ 立柱强度和挠度限值 抗弯强度限值: 215MPA(钢) \85.5 MPA (铝) 抗剪强度限值: 125MPA(钢) \49.6 MPA (铝) 挠度限值: L/250 (钢) \L/180 (铝)
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立柱抗弯强度计算
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连接件的计算
❖ 立柱与横梁的连接
螺栓的抗剪强度 NV=nV·A0·fV 立柱的局部承压能力 NC= d· ∑t· fab 铝合金角码的局部承压能力进行验算 NC= d· ∑t· fab
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强度计算
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其他面板的计算
❖ 铝板
《金属与石材工程技术规范》JGJ133-2001
❖ 石板
《金属与石材工程技术规范》JGJ133-2001 《建筑装饰工程石材应用技术规程DB 11 T 512-2007
❖ 铝塑板、蜂窝铝板、压型金属板
❖ 其他
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βgz：阵风系数
1、查表：根据粗糙度、 按高度线性插值计算
2、根据公式进行计算：
A 1.284( z )0.24
z
10
B 1.000( z )0.30
z
10
A 0.544( z )0.44
z
10
A 0.262( z )0.60
z
10
风荷载标准值
查《建筑结构荷载规范》GB 5009-2012表E.5
《采光顶与金属屋面技术规程 》JGJ 255-2012
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横梁的计算
➢ 横梁的计算模型 一般都简化为简支梁(特殊情况除外)
➢ 横梁上的荷载分布 横梁上水平风荷载一般呈三角形或梯形分布 横梁上自重荷载一般以集中力的形式作用

3 其他情况，应按开放式建筑物的μsl取值。
墙角区墙面区产生的原理
体型系数取值注意事项
一、对于平面为矩形的高层建筑，当矩形长边长度与短 边长度的比值大于2.5倍时，短边全部为墙角区。
二、对于非边棱处竖向装饰条，体型系数根据装饰条挑 出长度和安全重要性一般可以取1.0、1.4、2.0。
三、对于横向装饰条，体型系数一般取-2.0与+1.0。
幕墙专题知识--风荷载
日期: 2014/06/18
围护结构风荷载的计算公式
地面粗糙度
荷载规范查阵风系数βgz
荷载规范查阵风系数βgz
阵风系数βgz计算公式
阵风系数计算新旧荷载规范对比
荷载规范查风压高度变化系数μz
荷载规范查风压高度变化系数μz
风压高度变化系数μz计算公式
ห้องสมุดไป่ตู้ 荷载规范查基本风压w0
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的 ，所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
新修订的全国基本风压图
体型系数μs取值
内部压力系数
1 封闭式建筑物，按其外表面风压的正负情况取-0.2或0.2；
2 仅一面墙有主导洞口的建筑物 — 当开洞率大于0.02且小于或等于0.10时，取0.4μsl； — 当开洞率大于0.10且小于或等于0.30时，取0.6μsl； — 当开洞率大于0.30时，取0.8μsl。

2．主体结构适应能力强，安装顺序基本不受主体结构
的影响。
3．采用密封胶接逢处理，水密性、气密性好，具有较
好的保温、隔声降噪能力，具有一定的抗层间位移能 力。
4．面板材料单元组件工厂制作，结构胶使用性能有保
证。
5．大量安装工序现场进行，要求现场管理工作量大。 6．密封胶施工要求严格，前期清洗、打胶过程对工人
第一章 总论
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ห้องสมุดไป่ตู้
三.钢结构
1.钢结构的特点 ：
➢优点： （1）强度高、强重比大；塑性、韧性好； （2）材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高； （3）工厂化生产，工业化程度高，施工速度快； ➢缺点：
钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。
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1.2 各种建筑结构特点及应用情况
第一章 总论
建筑结构与幕墙形式幻灯 片PPT
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第一章 总论
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1.1 建筑结构的分类
一.建筑结构定义
简单的说就是房屋的承重骨架。
二、建筑结构的组成
楼板
墙 地下室底板 梁
楼梯 柱
梁
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墙下基础
柱下基础
1.1 建筑结构的分类
第一章 总论
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三.建筑结构的分类
按所用材料的不同分为： 1）混凝土结构（以混凝土为主要材料的结构）包括：
钢筋混凝土结构—配置受力的普通钢筋，钢筋网或钢骨架； 预应力混凝土结构 —配置预应力钢筋的混凝土结构； 素混凝土结构 —没有配置受力的钢筋的混凝土结构。
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※比混合结构强度高整体性强，但随层数增多抗侧