最新幕墙结构计算入门培训
幕墙结构计算培训
幕墙结构计算培训一、熟悉《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96 和《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001 中对各种荷载的取值和分项系数的取值二、对各种现行各种材料的强度设计值花岗岩、Q235钢、6063-T5铝型材、6003A-T5铝型材、3003铝板、各种浮法玻璃和钢化玻璃大面强度和边缘强度有一个初步的了解。
三、玻璃的强度和挠度的计算（四边简支和四边点支）玻璃等效厚度的计算（中空玻璃、夹胶玻璃）隐框幕墙玻璃结构胶的计算明框幕墙玻璃边缘挤压应力的计算四、石材、金属板的强度和挠度计算五、结构传力模式六、立柱的计算（1）荷载的取值（2）惯性矩、抗弯矩等各种截面参数的算法（CAD中MASSPROP命令的使用）（3）幕墙立柱构件主要形式（优、缺点）（优先采用上端悬挂支柱，尽量避免下端支承，金属构件刚度较小，容易失稳）1．简支梁优点：传力明确，施工方便缺点：由简支梁算出的型材截面过大，浪费材料2．双跨梁（双跨梁弯矩和挠度系数）优点：可减小弯矩和挠度，尤其对挠度的影响很大缺点：中间支座处的支座反力很大，施工不方便3．多跨连续梁（在接头处构造上的处理）优点：可减小幕墙的挠度缺点：由于活动接头不完全连续，实际上可采用的弯矩值比简支梁的略小。
接头处要进行构造处理（4）立柱材料的选用1.铝型材（在挠度允许下，可采用6063A-T5和6063-T5牌号的铝材），挠度主要由铝型材的弹性模量控制。
2.钢3.钢铝组合型材（5）规范对型材壁厚和挠度的强制性要求。
七．幕墙横梁的计算横梁是双向受弯构件，按立柱之间的距离作为梁的跨度，梁的支承条件按简支考虑。
横梁是双向受弯构件，在水平方向上为风荷载和地震荷载产生的水平荷载，在竖向方向上为由板和横梁自重产生的竖向荷载。
横梁的水平荷载分为三角形荷载和梯形荷载。
八、幕墙连接件的计算按钢结构规范计算（螺栓连接和焊缝连接）九、预埋件的计算预埋件的受力有剪力（一般由自重产生）、拉力（一般由风荷载和地震荷载产生）、弯矩（一般由自重产生），具体见幕墙规范和混凝土规范。
幕墙结构计算培训教学教材26页PPT
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。———马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
幕墙基础部分(培训)
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点支承玻璃幕墙——玻璃肋式
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点支承玻璃幕墙—玻璃肋式
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点支承玻璃幕墙—玻璃肋式
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点支承玻璃幕墙—不锈钢拉杆式
拉杆式点接驳全玻幕墙是不锈钢拉杠柔性支承结构 代替刚性桁架结构。拉杆式点驳接全玻璃幕墙采用 预应力双层拉杆结构。一般设计成对称型，这是因 为幕墙不仅要承受正风压，还要承受负风压，正风 压的承力索在负风压时就变成了稳定杆；而负风压 的承力杆在正风压时则变成稳定索。这样就保证了 在正负风压的情况下，双层拉杆结构的受力完整性。 双层拉杆结构的施工与设计的联系十分紧密，设计 时，必须预先考虑施工的步骤，尤其必须预先规定 好张拉预应力和铺设面板的步骤，实际施工时必须 严格按照规定的步骤进行。
第一部分 幕墙简介
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1、幕墙的定义
由支承结构体系与面板组成的、可相对主 体结构有一定位移能力、不分担主体结构所 受作用的建筑外围护结构或装饰性结构。
最早出现的玻璃幕墙是在1917年美国旧金 山的哈里德大厦，而真正意义上的玻璃幕墙 是上世纪五十年代初建成的纽约利华大厦和 联合国大厦，我国第一个采用玻璃幕墙的工 程是1984年建造的北京长城饭店。
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按玻璃面板的固定方式分类： 1．框支承玻璃幕墙：
按幕墙形式：明框幕墙、隐框、半隐框 按幕墙施工安装方法：单元式、构件式 2．点支承玻璃幕墙： 钢桁架式、玻璃肋式、拉杆式、拉索式、 自平衡索桁架式、单层索式 3．全玻璃幕墙
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幕墙工程施工培训课件PPT
• 在选择花岗石时应对色纹、色斑、 石胆以及裂隙等缺陷引起注意，一般不 应用于墙面、柱面的装饰，尤其是醒目
• 〔1〕 花岗石板外表污染防治 • ① 加工过程中防污染。 • ② 以预处理提高成材的防污染能力
。预处理方式有背涂和面涂
• ③ 施工安装过程中的防污染
• ④ 对已污染石材的去污处理
• 碱性色污染可用草酸来去除，千万 不能用浓酸来去除大面积污染；一般色 污可用双氧水刷洗；严重的色污可用双 氧水和漂白粉掺在一起拌成面糊状涂于 斑痕处，2～3d后铲除，色斑可逐步减弱 ；假设是水斑应进行外表枯燥，并对石 材板缝重新处理。
• (2) • 常用的胶粘剂有环氧树脂胶和502胶
。粘补与拼接工艺顺序如下：清洁缝面 、烘干、涂刷胶剂、拼接、擦拭缝面、
• 粘补拼接后，缝隙应整齐，外表应 平整，不显裂缝；抛光后的外表，应与 原饰面板光洁度相同。
3.1.2 金属骨架
• 石材幕墙所用金属骨架应以铝合金 为主，也可采用不锈钢骨架，但目前较 多采用碳素结构钢。采用碳素结构钢应 进行热浸镀锌防腐蚀处理，并在设计中 防止采用现场焊接连接，以保证石材板 幕墙的耐久性。
• 幕墙立柱与主体结构通过预埋件连 接，预埋件应在主体结构施工时埋入。
3.1.3 金属挂件
•
金属挂件按材料分主要有不锈钢类和铝合金类两种。
•
不锈钢挂件主要用于无骨架体系和碳素钢架体系，不锈钢挂
件主要用机械冲压法加工。
•
铝合金挂件主要用于石板幕墙和玻璃幕墙共同使用时，金属
骨架也为铝合金型材，铝合金挂件多采用热挤压生产。
精度要求高。
•
用于建筑幕墙的金属板有铝合金、不锈钢、搪瓷
涂层钢、铜等薄板，其中铝板使用最为广泛，比较高
幕墙结构计算入门培训
=4.366 N/mm2＜fav=49.6 N/mm2 横梁抗剪强度符合规范要求。
精品课件
横梁挠度校核
校核依据：df≤df,lim= B 180
按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003 第 6.2.7 条
=8931701N•mm
第2跨内力：
RB2=5.536×3615×[1-(285/3615)2]/2-9945×(285/3615)=9161N
P3=9161N
MA2=-(9945×285+5.536×2852/2)=-3059097N•mm
立柱公料材质: 铝合金6063-T5，型材断面如图：
型材强度设计值: 85.500N/mm2
型材弹性模量: E=0.7×105N/mm2
X轴惯性矩: Ix=401.788cm4
Y轴惯性矩: Iy=76.622cm4
X轴抵抗矩: Wx1=55.325cm3
X轴抵抗矩: Wx2=38.866cm3
df=5.235 mm＜df,lim= H = 1800 =10 mm，且＜15 mm 180 180
立柱刚度满足设计要求！
横梁挠度校核
校核依据：df≤df,lim= B ，且≤15mm 180
按《铝合金窗》GB/T 8479-2方向的挠度 df，X= 5GK线 B 4
384EIY
= 5 0.300 2000 4 384 70000 501988
=1.779 mm
df，Y2：水平方向三角形荷载产生的挠度
d = f，Y2 WK线2 B 4 =
1.000 2000 4
《幕墙培训资料》PPT参考课件
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四、建筑幕墙的分类
• 一般按照面板的材料分类：玻璃幕墙（Glass）、 金属幕墙（Metal）、石材幕墙（Granite）等；
• 按照安装方式可分为：构件式幕墙（elements） 和单元式幕墙（prefabricated units）
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玻璃夹具
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玻璃肋点支承全玻璃幕墙
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• B 、铝板幕墙―――由金属构件与铝合金板材组成 的建筑外装饰结构。
• 铝板幕墙按其结构形式可分为单层铝板和复合铝 板，复合铝板又可分为铝塑复合板、蜂巢复合铝 板和饰面铝板等。
• 铝板幕墙以其绝佳的物理特性、快速的加工组装、 优越的防火性能、先进的表面处理技术，在当今 建筑装饰中被广泛的应用。
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建筑幕墙的概念 ?
• 由支承结构体系与面板组成； • 可相对主体结构有一定的位移能力； • 不分担主体结构所受作用； • 建筑外围护结构或装饰性结构
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二、幕墙的特点
• 建筑方面：轻质、采光、节能、装饰 • 加工安装：安装快捷、方便更换；可实现设
计标准化、加工工厂化、施工机械化。 • 幕墙将建筑外围护墙的防风、遮雨、保温、
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北京新保利大厦 其单层索系点支承幕墙高宽 达86mx60m，为世界之最。
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全玻璃幕墙 --由玻璃板和玻璃制作的玻 璃幕墙；（落地和吊挂）
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• c 、全玻璃幕墙 ---由玻璃板和玻璃肋制作 的玻璃幕墙；（落地和吊挂）
• 全玻璃幕墙多用于建筑物的裙楼、橱窗、走 廊并适用于展示室内陈设或游览观景。
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• 为了达到等压，我们将部分或所有接缝维持开放，但是等 压腔并不是一个通气的空间，他必须限制在一定范围的通 气空间，才能有效地产生等压效应。
建筑工程幕墙基础知识全面讲解培训讲义(插图详细)
稳定索 抗风索 支撑杆
不锈钢驳接头
承重索
不锈钢驳接爪 玻璃面板
拉索调节端
拉索固定端 桁架结构
不锈钢驳接头 玻璃面板
不锈钢驳接爪
双层幕墙
双层玻璃幕墙分为：
被动式外循环式双层幕墙和主动式内循环双 层幕墙，其由外层幕墙、内层幕墙、遮阳系 统，换气系统组成。
双层玻璃幕墙的优点：
节能效果明显；大幅度降低噪音；更适合于 寒冷地区和风动环境。（防风沙）能解决气 流循环与风动的矛盾；通风好，内外通透效 果好。
采用三道密封线： 1、尘密线 2、水密线 3、气密线
单元式玻璃幕墙系统—支座设计
1、高强铝合金 2、三维可调挂接系统 3、支座型材调节方向增设“牙纹” 4、整个支座安装全螺栓连接，无须烧焊
支座三维调节示意图
槽式埋件
全玻幕墙
全玻幕墙系列：
全玻幕墙是指面板及支承结构均为玻璃组成 的玻璃幕墙。
②.在层间梁顶和梁底设置封 边板进行密封，有效的提高了玻 璃幕墙的气密性。
外循环双层玻璃幕墙是在外层玻璃幕墙上下两端设有 进风和排风装置，与热通道相连。冬天由于阳光的照 射，热通道内空气温度像一个温室，可以提高内侧幕 墙的外表面温度，减少建筑物采暖运行费用，夏天热 通道内温度升高，这时打开热通道上下两端的进排风 口，在热通道内由于“烟囱”效应产生气流，气流运 动带走通道内的热量，降低内侧幕墙外表面温度，减 少空调负荷，节省能源。
单梁点支式玻璃幕墙
钢桁架点支式玻璃幕墙
拉杆点支承玻璃幕墙
不锈钢拉杆
不锈钢撑杆
承重拉杆
不锈钢驳接头
面板玻璃
拉杆锁头
不锈钢 驳接爪
不锈钢驳接头
不锈钢拉杆 拉杆锁头
幕墙知识培训结构
框架幕墙构造—资料一、框架幕墙分类：1.隐框幕墙2.明框幕墙3.半隐幕墙4.挂式（小单元）幕墙5.横挂竖压式框架幕墙6.干法幕墙二、框架幕墙的连结：1.框架与主体构造的连结① 埋件② 转接件（开长条孔，实现幕墙三维调整，以下列图）③ 螺栓（不锈钢M12X110）奥氏体（ A）不行淬硬，耐腐化。
马氏体（ C）可淬硬。
铁素体（ F）不行淬硬，耐腐化。
（不锈铁）（幕墙用其余不锈钢资料-- 奥氏体不锈钢 AISI304 ，AISI316 ，含镍量≥ 8% 。
）框之间的转接 - —竖框伸缩缝≥ 15 ，插芯长度≥ 250 可采纳铝合金插芯，插芯与框之间密切配合，可利用螺钉（一般借用连结转接件的螺栓）限位（如图）。
顶底连接---要保证框端面与构造间≥ 50的空隙，为防止螺栓（钉）漏出封修范围，可采纳前后打钉的方式（如图）。
.梁形式 --- 单跨梁，双跨梁，等跨铰接梁（跨距相等， 5 跨以上，需要校核 5 跨以上，最大弯矩出此刻第一跨，最大剪力应力在第 1 支座， 0 支座剪力应力最小）。
（如图）.2.横竖框的连结（如图）① 角片插接（构造简单，防备横框受剪，成本低，但安装不便）② 角片螺接（构造较为复杂，防备横框受剪，安装方便，但成本较高）③ 专用件连结（构造复杂，防备横框受剪，安装特别方便，但成本较高）④ 横竖框搭接（构造比较简单，横框穿入竖框铣开的口中，但也需要使用横框插销连结，交口处内视成效差）3.面材的连结（如图）①隐框幕墙（构造胶粘接玻璃和副框，副框及横竖龙骨用压板压紧—间距300~350但需计算。
压板长度50mm，宽度 45mm 。
）② 明框幕墙（穿入或压入压板的胶条与横竖龙骨胶条，夹紧玻璃板块。
）③半隐幕墙（明框与隐框的联合，为使隐框方向的胶条—-- 二道，明框胶条交圈密封，隐框方向的框材需长出两肋进而使框材宽度增添，但又因为其副框不必组角可设计为开腔，宽度又可减小16mm左右。
因此仍可保证竖框60 尺寸。
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母立柱
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立柱母料材质: 铝合金6063-T5，型材断面如图： 型材强度设计值: 85.500N/mm2 型材弹性模量: E=0.7×105N/mm2 X轴惯性矩: Ix=381.848cm4 Y轴惯性矩: Iy=26.989cm4 X轴抵抗矩: Wx1=52.397cm3 X轴抵抗矩: Wx2=37.028cm3 型材截面积: A=14.111cm2 型材计算校核处壁厚: t=3.000mm 型材截面面积矩: Sx=33.158cm3 塑性发展系数: γ=1.05
塑性发展系数 γ=1.05
型材壁厚 t=2.5 mm
壁厚 材质
6063-T5,T6
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3）支撑形式 简支梁 --- 铰接、固接、滑动铰。
__________________________________________________
ω-------分段比 1/4
简支梁集中荷载 作用内力公式
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-桁架 钢桁架、异型桁架、网架 一般采用有限元分析软件计算。 1、3D3S 2、Sap2000 3、Ansys 4、Staad
4）计算结果 横梁 1）荷载
水平荷载：线性荷载输入。 竖向荷载：集中力
2）截面特性
开口、闭口。
3）支Байду номын сангаас形式
一般采用铰接，钢结构有时会采用固接。
4）计算结果
最大弯曲应力、最大剪应力，挠度mm。
第二章 杆件计算
第一节、概述与计算对象
（1）单根杆件
-框架幕墙的立柱、横梁
选用横梁型材的截面特性:
选用型材材质: 铝合金6063-T5，断面如图：
型材强度设计值: 85.500N/mm2
型材弹性模量: E=0.7×105N/mm2
X轴惯性矩: Ix=156.662cm4 Y轴惯性矩: Iy=85.870cm4 X轴抵抗矩: Wx1=30.412cm3
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幕墙横梁的强度计算 校核依据: M x /γ W x+ M y/γ W y≤f a=85.5 (N/mm2) 幕墙横梁的抗剪强度计算
校核依据: τmax≤[τ]=49.6N/mm2
幕墙横梁的刚度计算 校核依据: U max≤L/180 横梁承受呈三角形分布线荷载作用.
2、目前存在问题
计算人员实际经验不足 过渡依赖计算软件 形式主义 距离优化设计很远。
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3、今后发展趋势
有限元软件功能细化 计算人员更专业。 计算规范与标准更详细、准确。
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-刚架 -壳体
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第二节、单根杆件计算
框架式幕墙： 立柱 1）荷载
-风荷载
Wk=βzμsμzW0
βgz---高度Z处的阵风系数 μz---风压高度变化系数 μs1 —风压体型系数 Wk---垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值(kN/m2) W0---基本风压(kN/m2)
幕墙结构计算基础
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第一章 概述
1、幕墙计算现状
传统的计算原理 手工计算 各类计算软件发展迅速 大型软件受青睐 手工计算与软件联合、互补。 应用规范
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X轴惯性矩: Ix=401.788cm4 Y轴惯性矩: Iy=76.622cm4 X轴抵抗矩: Wx1=55.325cm3 X轴抵抗矩: Wx2=38.866cm3 型材截面积: A=15.945cm2
公立柱
型材计算校核处壁厚: t=3.000mm
型材截面面积矩: Sx=36.070cm3 塑性发展系数: γ=1.05
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（2）多根杆件组成的结构体系： -框架 窗、单元板（立柱、横梁、中挺）
立柱公料材质: 铝合金6063-T5，型材断面如图：
型材强度设计值: 85.500N/mm2
型材弹性模量: E=0.7×105N/mm2
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简支梁梯形荷载 作用内力公式
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简支梁三角形荷 载作用内力公式
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场地类别、建筑外轮廓、地区地域有关。
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2）截面特性
外轮廓：整体、组合
截面积
A0=8311 mm2
X轴惯性矩 IX=11897866 mm4
X轴抵抗矩 WX=86583 mm3
X轴面积矩 SX=91392 mm3
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连续梁内力表： M=系数*qL^2; Q=系数*qL ; f=系数*qL^4/100EI
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简支梁均布荷载 作用内力公式