幕墙立柱的几种常见力学计算模型_secret

单元幕墙常见三种立柱受力连接方式论文摘要：在采用双支座连续梁时，a/L≤0.10，其材料及安装成本最高；随着a/L的值增大，其材料及安装成本相应降低。

所以如果条件允许，我们在实际工程中尽可能将短跨之间的间距调大，以达到节省成本的效果。

引言：随着建筑技术的不断发展与创新，对建筑幕墙的要求也越来越高，在结构安全的情况下要做到经济，美观还要施工方便，单元式幕墙因为安装方便，现场安装工作较少，在现幕墙中应用非常广泛，单元式幕墙结构安全、经济合理越来越重要；现在我们选取在单元幕墙中最常见的立柱构造和连接形式，分析其结构受力和经济性能。

一单元式幕墙立柱常用的力学模型实际工程中，幕墙立柱的连接形式及力学模型，最常见的有以下三种：单跨悬臂梁、简支梁（如下图中“附图（一）”所示），双跨连续梁（如下图中“附图（二）”所示）。

然而究竟采用哪一种受力合理，且经济实惠便于安装呢？本文通过一个实际工程进行详细的分析。

三计算实例比较某单元式幕墙工程， 50年一遇的基本风压为： 0.55Kpa，工程最高高度106m，地面粗糙度类型C类，设防烈度为7度，地震加速度为0.10g，水平地震影响系数最大值为0.08；层高4200mm，立柱的分格为1500mm，双支座连续梁时短跨长度为：a=420mm，长跨为：b=3780mm；单跨悬臂梁时，悬挑跨长为：a= 420mm；此时a/L=0.10；另外在双支座连续梁时，取a/L=0.20，短跨长度a=840mm，做为参考比较。

在保持单元立柱总宽度及形状不变的前提下，仅改变单元立柱的高度，使其能够在受荷载作用时，强度和挠度均能满足规范要求。

通过单元立柱所对应的截面见下图：附图三所示。

三结论对于单元幕墙，采用相类似的立柱（本文中所指为：立柱的截面宽度相同，除截面高度不同外形状相同）与支座连接形式时，立柱采用简支梁，单跨悬臂梁，双跨连续梁这三种连接方式时：（注：a/L中a指的是短跨或悬臂的长度，L指的是杆件的总长度。

幕墙力学计算原理和方法第一章荷载和作用一、荷载分类：1．永久荷载：自重、预应力等。

其值不随时间变化。

2．可变荷载：风荷载、雪荷载、温度应力等。

其值随时间变化。

3．偶然荷载：如地震、龙卷风等。

在设计基准期内不一定出现，而一旦妯现，其量值很大且持续时间较短。

二、风荷载计算：1.场地类别划分:根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别:A类近海面,海岛,海岸,湖岸及沙漠地区;B类指田野,乡村,丛林,丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;C类指有密集建筑群的城市市区;D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区;2．风荷载计算公式: W k=βgz×μz×μs×W0其中: W k---作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)βgz---瞬时风压的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定根据不同场地类型,按以下公式计算:βgz=K(1+2μf)其中K为地区粗糙度调整系数，μf为脉动系数A类场地: βgz=0.92*(1+2μf) 其中：μf=0.387*(Z/10)^(-0.12)B类场地: βgz=0.89*(1+2μf) 其中：μf=0.5(Z/10)^(-0.16)C类场地: βgz=0.85*(1+2μf) 其中：μf=0.734(Z/10)^(-0.22)D类场地: βgz=0.80*(1+2μf) 其中：μf=1.2248(Z/10)^(-0.3)μz---风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定,根据不同场地类型,按以下公式计算:A类场地: μz=1.379×(Z/10)0.24B类场地: μz=(Z/10)0.32C类场地: μz=0.616×(Z/10)^0.44D类场地: μz=0.318×(Z/10)^0.60μs---风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001墙角处取为：1.8墙面处取为：1.0封闭建筑物还需考虑内表面+0.2或-0.2W0--- 基本风压,按全国基本风压图取值。

幕墙力学计算原理和方法第一章荷载和作用一、荷载分类：1．永久荷载：自重、预应力等。

其值不随时间变化。

2．可变荷载：风荷载、雪荷载、温度应力等。

其值随时间变化。

3．偶然荷载：如地震、龙卷风等。

在设计基准期内不一定出现，而一旦妯现，其量值很大且持续时间较短。

二、风荷载计算：1.场地类别划分:根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别:A类近海面,海岛,海岸,湖岸及沙漠地区;B类指田野,乡村,丛林,丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;C类指有密集建筑群的城市市区;D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区;2．风荷载计算公式: W k=βgz×μz×μs×W0其中: W k---作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)βgz---瞬时风压的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定根据不同场地类型,按以下公式计算:βgz=K(1+2μf)其中K为地区粗糙度调整系数，μf为脉动系数A类场地: βgz=0.92*(1+2μf) 其中：μf=0.387*(Z/10)^(-0.12)B类场地: βgz=0.89*(1+2μf) 其中：μf=0.5(Z/10)^(-0.16)C类场地: βgz=0.85*(1+2μf) 其中：μf=0.734(Z/10)^(-0.22)D类场地: βgz=0.80*(1+2μf) 其中：μf=1.2248(Z/10)^(-0.3)μz---风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定,根据不同场地类型,按以下公式计算:A类场地: μz=1.379×(Z/10)0.24B类场地: μz=(Z/10)0.32C类场地: μz=0.616×(Z/10)^0.44D类场地: μz=0.318×(Z/10)^0.60μs---风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001墙角处取为：1.8墙面处取为：1.0封闭建筑物还需考虑内表面+0.2或-0.2W0--- 基本风压,按全国基本风压图取值。

不同力学模型在幕墙立柱计算中的比较中图分类号：O3 文献标识码：A 文章编号：摘要：幕墙立柱计算采用简支梁、双跨梁、多跨静定梁、多跨铰接一次超静定梁的计算比较，从而选取最优的受力方式。

关键词：立柱抗弯和抗剪强度计算、立柱刚度挠度的计算。

绪论：幕墙是建筑的外围护结构，目前外墙采用建筑幕墙形式非常普及，本文通过对不同受力力学模型的比较就会发现受力形式不同，对幕墙立柱的选取是不同的，如果在进行设计时，选取相应不同受力力学模型的计算，幕墙立柱将会充分合理使用，这将降低成本，取得较好经济的效益。

设计人员不应简单以简支梁或双跨梁进行幕墙立柱的计算，实际建筑中应是多跨静定梁或多跨铰接一次超静定梁的受力计算，避免计算中材料的无为浪费。

为使比较方便统一，我们选取同一位置分格的幕墙立柱进行比较。

论文主体基本参数取北京新建口腔医学院综合楼计算；本工程按C类地形考虑，地震基本烈度为：8度，地震动峰值加速度为0.2g，取：αmax=0.16。

计算点基本参数：计算点标高：100m；立柱跨度：L=4000mm；立柱左分格宽：1100mm；立柱右分格宽：1100mm；立柱计算间距：B=1100mm；板块配置：中空玻璃6+12A+6 mm；立柱材质：6063-T5；选用立柱型材的截面特性选用立柱型材号：60/150系列型材的抗弯强度设计值：fa=90MPa型材的抗剪强度设计值：τa=55MPa型材弹性模量：E=70000MPa绕X轴惯性矩：Ix=4173330mm4绕Y轴惯性矩：Iy=842340mm4绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=53583mm3绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=57857mm3型材净截面面积：An=1411.5mm2型材线密度：γg=0.03811N/mm型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=6mm型材受力面对中性轴的面积矩：Sx=34589mm3塑性发展系数：γ=1.00幕墙承受荷载计算风荷载标准值的计算方法按建筑结构荷载规范计算：wk=βgzμzμs1w0上式中：βgz：瞬时风压的阵风系数；βgz=1.6019μz：风压高度变化系数；μz=1.6966μs1：局部风压体型系数；μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA w0：基本风压值(MPa)，取0.00045MPa；计算支撑结构时的风荷载标准值A=1.1×4=4.4m2wk=βgzμzμs1w0=0.00131MPa计算面板材料时的风荷载标准值A=1.1×1.38=1.518m2wk=βgzμzμs1w0 =0.001424MPa垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值qEAk=βEαmaxGk/A作用效应组合S=γGSGk+ψwγwSwk+ψEγESEk幕墙立柱按简支梁计算简支梁：幕墙立柱单跨用一处连接件与主体结构连接，单跨立柱在连接处向上悬挑一段，上一层立柱下端用插芯连接支承在此悬挑端上，计算时取简支梁，计算简图对结构作了简化。

立柱的支撑力计算公式在工程设计和建筑施工中，立柱是一种常见的结构元素，用于支撑和承受垂直荷载。

在设计和计算立柱的支撑力时，需要考虑多种因素，包括立柱的材料、截面形状、长度和受力情况等。

本文将介绍立柱的支撑力计算公式，并对其应用进行讨论。

立柱的支撑力计算公式通常采用欧拉公式或约束条件下的弹性稳定性理论。

欧拉公式是最常用的立柱稳定性计算方法之一，它基于弹性稳定性理论，可以用于计算不同材料和截面形状的立柱的临界载荷。

欧拉公式的一般形式为：Pcr = (π^2 E I) / (K L)^2。

其中，Pcr表示立柱的临界载荷，E表示立柱的弹性模量，I表示立柱的惯性矩，K表示立柱的有效长度系数，L表示立柱的长度。

在欧拉公式中，有效长度系数K是一个重要的参数，它反映了立柱受约束条件的影响。

有效长度系数K的计算通常需要考虑立柱的端部约束情况，包括铰接支座、固定支座和自由端等。

不同的约束条件会导致立柱的有效长度系数K不同，从而影响立柱的临界载荷。

除了欧拉公式外，约束条件下的弹性稳定性理论也可以用于计算立柱的支撑力。

在这种方法中，立柱的约束条件和受力情况被考虑为一个整体，通过求解弹性稳定性方程得到立柱的临界载荷。

这种方法更加精确，适用于复杂的约束条件和受力情况，但计算过程也更为复杂。

在实际工程中，立柱的支撑力计算通常需要考虑多种因素，包括立柱的材料、截面形状、长度、约束条件和受力情况等。

在进行计算时，需要根据实际情况选择合适的计算方法，并结合工程经验和实测数据进行综合分析。

此外，还需要注意计算过程中的误差和偏差，并进行合理的修正和校正。

除了计算立柱的支撑力外，还需要对立柱的稳定性和安全性进行评估。

在实际工程中，立柱的稳定性和安全性是至关重要的，需要考虑立柱在受力过程中的稳定性、变形和破坏情况，以确保其能够安全可靠地承受垂直荷载。

总之，立柱的支撑力计算是工程设计和建筑施工中的重要内容之一，需要综合考虑多种因素，并选择合适的计算方法进行分析。

玻璃幕墙立柱双跨梁力学模型玻双学璃幕墙立柱跨梁力模型1.1 立柱荷墙墙化建筑幕墙的立柱是幕墙墙系的主～墙于主墙墙之上～上、下立柱之墙留有构体体它挂体构15mm以上的墙隙。

在一般情下～立柱所受荷墙可以墙化墙呈墙性分布的矩形荷墙～其受力墙墙况可以表示墙如墙1所示。

墙1墙立柱墙受均布荷墙的墙支梁墙算墙墙～其荷墙集度墙～立柱的墙算墙度墙。

因此立柱的墙算分析～可以墙化墙一典型平面杆系墙墙。

个墙墙墙可以墙墙是一平面的墙墙。

个内墙幕墙立柱墙～我墙墙墙,?是墙墙杆件～因此可以用坐墙描述～?主要墙形墙垂直于墙的墙度来它来～可以用墙度描述位移墙。

所以可以墙行如下假墙,来? 直法墙假定～? 小墙形平面假墙。

与墙1 立柱墙受均布荷墙的墙支梁墙算墙墙1.2 跨梁墙算模型解析双1.2.1 跨梁的墙算墙墙双由于幕墙立柱所受荷墙可以墙化墙呈墙性分布的矩形荷墙～假墙其荷墙集度墙～立柱的墙算墙度墙～墙立柱跨梁力墙算模型的墙算墙墙如墙双学2所示。

墙2 立柱跨梁力墙算模型墙算墙墙双学墙力模型墙界件墙,在平面～立柱共有三支座～分墙是支座学条内个A、支座B和支座C。

立柱墙墙墙杆件～主要墙形墙垂直于墙的墙度。

三支座墙的支座反力只有平行于墙方向的反个力～有水平支座反力～立柱无墙向力。

没即立柱何,墙度、墙跨、短跨和比例因子。

几参数1.2.2 跨梁力的求解双学参数墙幕墙立柱墙行墙分析墙算墙～需要墙算的力主要有,各支座反力、垂直于墙方向的构学参数墙度、立柱力矩和剪力等。

下面墙出其求解墙程～假墙立柱材料的墙性模量墙～其截面墙内即弯中性墙的墙性矩墙。

我墙知道～跨梁的墙算墙墙～墙墙上是一超定墙墙～因此必墙要用到力平衡件和墙形墙双个静静条墙件。

墙墙墙的墙形墙墙件就是在条条C支座墙～垂直于墙方向的墙度墙0。

根据加原理～在小墙形的前提下～在墙性范墙～作用在立柱上的力是各自立的～不相叠内独并互影～各荷墙所引起的力成墙性墙系～加各荷墙墙作用的力～就可以得到共响个与它内叠个独内同作用墙的力。

玻璃幕墙立柱双跨梁力学模型在构建现代建筑的过程中，玻璃幕墙是一种常见的外观设计。

给建筑物带来美观的同时也增加了建筑的结构设计难度。

在玻璃幕墙的结构设计中，立柱和梁是重要的组成部分。

本文将介绍玻璃幕墙立柱双跨梁力学模型的结构设计和力学模拟。

立柱和梁在玻璃幕墙中的作用玻璃幕墙在建筑设计中常用的一种结构，它是由许多的玻璃幕板和支撑系统组成。

支撑系统包括立柱和梁两部分，它们起到承重和支撑的作用。

在玻璃幕墙中，立柱是连接幕墙系统和建筑结构的媒介，起到支撑幕墙的作用，并将幕墙的外部荷载传递给结构系统。

梁则承载幕墙自重和外部荷载，同时支撑玻璃幕板防止其发生翘曲变形。

立柱双跨梁结构的特点在玻璃幕墙的设计中，双跨梁结构是一种常用的形式。

它具有以下几方面的特点：•空间利用率高。

当跨度较大时，双跨梁可以极大地节省了建筑面积。

•结构稳定性强。

双跨梁本身就是一种弯曲承载结构，具有很强的稳定性。

•施工和维护更方便。

双跨梁可以先拼装成一个完整的梁再进行施工，维护时只需更换一段梁即可。

立柱双跨梁力学模型的建立建立立柱双跨梁结构的力学模型是玻璃幕墙设计的重要步骤。

这个模型可以帮助工程师更好地进行施工、维护和动态分析。

立柱双跨梁结构的力学模型是一个结构力学问题，需要先进行几何模型，在此基础上建立相应的解析力学模型。

通常方法是将结构分割为若干个结构单元，然后对单元进行分析和计算。

立柱双跨梁结构的力学分析立柱双跨梁结构的力学分析是设计好玻璃幕墙的基础。

它需要考虑以下几个方面：•荷载分析：需要分析整个幕墙结构的基本荷载信息，包括重力荷载、风荷载、地震荷载等等。

这些荷载都是设计的基础，其大小和方向可以对立柱和梁的尺寸和材料选用产生重要的影响。

•结构材料分析：需要分析幕墙的各种材料，包括玻璃、铝合金和钢结构等等。

结构材料的选择将对结构的刚性和稳定性产生重要影响。

•结构刚性分析：需要分析整个幕墙结构的刚性情况，确定立柱和梁的尺寸和强度。

•结构稳定性分析：需要分析整个幕墙结构的稳定性情况，根据标准进行验算。

明框玻璃幕墙设计计算书设计：校核：审核：批准：目录1 计算引用的规范、标准及资料................................................................... 错误!未定义书签。

幕墙设计规范：..................................................................................... 错误!未定义书签。

建筑设计规范：..................................................................................... 错误!未定义书签。

玻璃规范：............................................................................................. 错误!未定义书签。

铝材规范：............................................................................................. 错误!未定义书签。

钢材规范：............................................................................................. 错误!未定义书签。

门窗及五金件规范：............................................................................. 错误!未定义书签。

胶类及密封材料规范：......................................................................... 错误!未定义书签。

立柱承重力的计算方法一、引言立柱承重力是指立柱所能承受的垂直向下的力量。

在建筑、工程和结构设计中，准确计算立柱承重力是非常重要的，因为它直接影响到结构的稳定性和安全性。

本文将介绍立柱承重力的计算方法，帮助读者了解并正确应用这一概念。

二、立柱承重力的定义立柱是一种直立的结构元素，通常用于支撑建筑物的屋顶、楼层或其他重要部分。

立柱承重力是指立柱所能承受的垂直向下的力量，它由上部结构的重力以及其他荷载所引起。

三、立柱承重力的计算方法立柱承重力的计算方法可以分为静力学方法和工程力学方法。

以下将分别介绍这两种方法。

1. 静力学方法静力学方法是一种基于平衡原理的力学计算方法。

在这种方法中，立柱的承重力可以通过以下公式计算：承重力 = 自重 + 荷载其中，自重是指立柱本身的重量，荷载是指施加在立柱上的其他外部力。

为了准确计算承重力，需要考虑立柱的材料、尺寸和形状等因素，并结合实际情况确定荷载的大小和方向。

2. 工程力学方法工程力学方法是一种基于材料力学和结构力学原理的计算方法。

在这种方法中，立柱的承重力可以通过以下步骤计算：（1）确定立柱的截面形状和尺寸；（2）根据立柱的材料特性，计算立柱的截面面积和惯性矩；（3）根据立柱的几何形状和受力情况，计算立柱的应力分布；（4）根据立柱的应力分布和截面特性，计算立柱的承载力。

在工程力学方法中，需要考虑立柱的材料强度、截面形状和受力情况等因素，以确保立柱在承受荷载时不会发生破坏或失稳。

四、立柱承重力的影响因素立柱承重力的大小受多种因素的影响，以下是一些主要因素：1. 立柱的材料：不同材料具有不同的强度和刚度特性，会影响立柱的承载能力。

2. 立柱的尺寸和形状：立柱的截面形状和尺寸会影响立柱的承载能力，通常采用合适的截面形状和增加立柱的尺寸可以提高其承载能力。

3. 荷载的大小和方向：施加在立柱上的荷载的大小和方向会直接影响立柱的承载能力，需要根据实际情况合理确定荷载的大小和方向。

第十三章、补充其他结构计算
第一节、转角竖料结构受力分析
一、计算说明
根据图纸分格及幕墙所处的位置，我们选取了最不利的位置进行计算。

竖料选用6063-T6铝合金型材，根据建筑结构特点，幕墙竖料悬挂与主体结构之上，竖料为拉弯构件，各层接缝之间设置伸缩缝，故竖料仅验算其强度和刚度，整体稳定不需要考虑。

此次主要对西北转角处立柱校核，考虑在负风压作用下，立柱两半框将不再相互挤压，而是有相互分离的趋势，此处我司将插芯与立柱半框的螺钉调节为@300mm，同时采取措施避免了立柱分离至裂开的状况。

竖料荷载分布图及计算模型:
二、力学模型及基本假定
竖料支撑于主体支座之上，上部竖料对插入下部竖料，实际受力模型为简支梁，它将承受风荷载、地震作用、自重荷载及其他形式的荷载；水平荷载可简化为梯形荷载，竖料
自重以轴心拉力形式为集中荷载，而竖料自重简化为均布荷载。

竖料左部荷载宽度W L=1420mm
竖料右部荷载宽度W R=1500mm
该竖料左右边框均为相同的半框，偏安全考虑取W＝1500mm。

计算竖料的最大计算跨度S m =2700mm
计算转角框。