幕墙结构计算基础知识培训共29页

幕墙结构计算培训

雪荷载： SK=μr·s0 μr：屋面积雪分布系数《建筑结构荷载规范》GB 5009-2012表7.2.1 s0：基本雪压《建筑结构荷载规范》GB 5009-2012表E.5
活荷载：按《建筑结构荷载规范》GB 5009-2012表5.3.1
其他，查相关规范。
2024/1/18
荷载组合
按《建筑结构荷载规范》GB 5009-2012第3.2节（风荷载和水平地震荷载组合）
标准组合 qK=ψW·WK+ψE·qEK
设计组合 q=φWψW·WK+ φE ψE·qEK φW：风荷载的分项系数，1.4 φE：地震作用的分项系数， 1.3 ψW：风荷载的组合值系数，1.0 ψE：地震作用的组合值系数， 0.5
荷载分项系数组合系数
自重 1.2 1.0
风荷载 1.4 0.6
雪荷载 1.4 0.7
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
百度文库

幕墙结构计算入门培训

384EI X = 5 0.293 1580 4
384 70000 176835 =1.921 mm
2、水平方向的挠度计算
2021/3/11
风荷载标准值 WK= 1.000KN/m2 水平方向线荷载标准值 WK 线 1=WK·h1=1.000×0.325=0.325 KN/m WK 线 2=WK·h2=1.000×0.575=0.575 KN/m df，Y1：水平方向矩形荷载产生的挠度 28
A=A1+A2=15.945+14.111=30.056cm2 公料剪、轴力分配系数：b1=A1/A=15.945/30.056=0.53 母料剪、轴力分配系数：b2=A2/A=14.111/30.056=0.47
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)
场地类别、建筑外轮廓、地区地域有关。
2021/3/11
15
2）截面特性
外轮廓：整体、组合
截面积
A0=8311 mm2
N M A0 WX
= 1128 0.709 10 6 465 1.05 8321
=83.574 N/mm2＜fa=85.5 N/mm2 立柱强度符合规范要求。
立柱抗剪强度校核
校核依据： VS ≤fav It

幕墙培训资料

概论

幕墙是指建筑物立面上的外部墙体系统，主要由玻璃、铝合金、石材等材料构成，用于保护建筑物内部区域，并提供隔热、防水和装饰等功能。随着现代建筑技术的不断发展，幕墙在建筑设计中起着越来越重要的作用。本资料将为您介绍幕墙的基本知识、设计原则以及施工要点。

一、幕墙的类型

1. 幕墙按结构分为：点支式幕墙、板材式幕墙、网格幕墙和膨胀幕墙等。每种类型的幕墙都有其特点和适用场合。

2. 幕墙按材料分为：玻璃幕墙、石材幕墙、金属幕墙和混合材料幕墙等。选择合适的材料对于幕墙的性能和外观效果至关重要。

二、幕墙的设计原则

1. 结构安全：幕墙的设计应符合建筑物结构的安全要求，并能承受正常风荷载和地震力。

2. 防水防潮：幕墙必须具备良好的防水和防潮性能，以保证建筑物内部不受水分侵入。

3. 隔热保温：幕墙应具备一定的隔热性能，降低建筑物内外温度差异，提高室内舒适度。

4. 美观装饰：幕墙设计不仅要满足基本功能要求，还要注重外观效果，与建筑风格相协调。

三、幕墙的施工要点

1. 前期准备：施工前需要进行场地勘测、设计图纸审核等工作，确

保施工的顺利进行。

2. 材料选用：根据设计要求，选择合适的幕墙材料，并进行质量检验，确保质量合格。

3. 施工工艺：幕墙的施工需要严格按照工艺规范进行，包括制作支

撑结构、安装幕墙板材、密封处理等步骤。

4. 质量控制：施工过程中要进行质量检查，确保幕墙的安装质量和

施工工艺符合规范要求。

5. 维护保养：幕墙的维护保养工作要及时进行，定期清洁幕墙表面，检查幕墙的密封性和防水性能。

结语

幕墙作为现代建筑的重要组成部分，其设计和施工对于建筑的性能

幕墙结构计算培训PPT课件

02.03.2021
.
8
02.03.2021
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
.
9
风荷载标准值
查《建筑结构荷载规范》GB 5009-2012表E.5
➢ 计算说明 ➢ 荷载计算 ➢ 面板计算 ➢ 龙骨的计算 ➢ 连接件的计算 ➢ 埋件的计算
02.03.2021
.wenku.baidu.com
3
荷载计算
❖ 风荷载 ❖ 地震荷载 ❖ 雪荷载 ❖ 活荷载 ❖ 温度荷载 ❖ 位移荷载 ❖ 其它荷载
02.03.2021
❖ 荷载组合
标准组合（刚度校核）设计组合（强度校核）
.
4
风荷载计算
➢ 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)
02.03.2021
.
17
横梁抗弯强度计算

幕墙基础部分(培训)

45 2021/4/2
点支承玻璃幕墙—不锈钢拉杆式
46 2021/4/2
点支承玻璃幕墙—不锈钢拉杆式
47 2021/4/2
点支承玻璃幕墙—不锈钢拉杆式
48 2021/4/2
点支承玻璃幕墙—不锈钢拉索式
拉索式点接驳全玻幕墙是不锈钢索柔性支承结构代替刚性桁架结构。拉索式点驳接全玻璃幕墙采用预应力双层悬索结构。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索；而负风压的承力索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，双层悬索结构的受力完整性。双层悬索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
2 2021/4/2
内地： 1984年建造的长城饭店是我国第一幢现代玻璃幕墙高层建筑
3 2021/4/2
2、国内建筑幕墙发展史
国内建筑幕墙从1982年开始起步，历经20多年的发展，已经成为世界第一幕墙生产大国。 2003年我国生产了约1000万扩建幕墙，约占全世界当年用量的2/3左右，到2004年我国建成了约一亿平方米各式建筑幕墙（包括采光屋面）工程，占世界总量的一半还多。与传统的建筑相比，建筑幕墙是融建筑技术、建筑艺术、建筑功能为一体的一种外围护结构。建筑幕墙已成为现代建筑文化、建筑个性、建筑艺术、建筑新科学的重要标志。

幕墙结构计算培训

2015-4-1

2

015-4-1

2

015-4-1

2015-4-1

2

015-4-1

2015-4-1

3.———————

2015-4-1

G B 5009-20128

G B 5009

8.3.3

2015-4-1

B

2015-4-

1

z g :

2.5

I 10:10m 0.120.140.230.39

z :

:

0.120.150.220.30

*

z

1012)10

g z

g I 2

g 1

2015-4-1

1.

4

2015-4-

1

0.241.284()10z

A

z 2

g z

1

0.600.262()10

z

A

z 0.301.000)10z

B

z 0.440.544()10

z

A

z

2015-4-1

G B 5009-2012E .5

G B 5009-20128.1.

2

J G J 99-98

2015-4-1

G K =r g ·t r g

t

q E K =

m a x ·

E ·G K

m a x

,0.8a

E

,5.0

S K =r ·s 0

r

G B 5009-20127.2.1

s 0

G B 5009-2012E .5

G B 5009-20125.3.1

2015-4-1

q K =

W ·W K +E ·q E K

G B 5009-20123.2

q =

W

W ·W K +E

E ·q E K

W

1.4E

1.3W 1.0E

0.5

2015-4-1

a

2015-4-1

a n s y s

(s h e l l 63

)

J G J 102-2003

D B 08-56-201

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。

幕墙基本知识

主要内容：

一、幕墙的基本概念及体系组成

二、幕墙的分类

三、幕墙的材料组成和材料的基本要求

四、幕墙的性能分级和规范要求

五、幕墙的设计、制作及安装

六、幕墙的成本分析和价格组成

一、幕墙的基本概念

1、基本概念：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。

2、体系组成：

幕墙系统

结构体系面板体系连接体系

幕墙系统的受力体系幕墙体系的装饰体系幕墙的连接体系

二、幕墙的分类

1、按结构体分类：刚性体系、柔性体系、刚柔结合体系。

2、面板体系分类：玻璃、金属板、石材、陶瓷板、微晶玻璃、陶土板。

3、按外观表面方式分类：明框、隐框、半隐框。

4、按保温性能分类：双层幕墙、单层幕墙（断桥隔热幕墙、普通单层）

5、刚性体系分类：钢结构、铝合金结构、玻璃体系。

6、柔性体系分类：拉索体系、拉杆体系。

7、铝合金结构分类：构件式、单元式、半单元式。

三、幕墙体系的材料组成

（一）、材料组成：

一般幕墙系统材料包括：骨架材料、面板材料、和连接材料等

1、骨架材料分类：竖龙骨、横龙骨

2、面板材料分类：玻璃面板（玻璃、副框、结构胶、双面胶条）、金属板（金属板、边框、加强筋、固定角铝）、石材板（石材板、不锈钢

或铝合金挂件、环氧树脂胶）。

3、连接材料：主龙骨与主体结构间连接（预埋件、连接角钢、不锈钢

连接螺栓、防腐垫片）、横龙骨与立柱间连接（连接铝角码、不锈钢连

接螺栓、柔性垫片）、面板与横龙骨间连接（压块、铝合金角码、不锈

钢螺栓、不锈钢挂件等）、其它材料（耐候密封胶、泡沫条、美纹纸、

幕墙结构计算概念培训

幕墙结构概念介绍

一、幕墙的定义

1.1 幕墙的定义

什么是幕墙

立柱下端可对幕墙立柱来说，主体结构发生竖向压缩、转动，平动时，立柱均能在支点之间通过转动、平动

来释放主体结构的位移

支座铰接连接方式，立柱可以绕支点转动

伸缩，可转动

二、幕墙材料 2.1 玻璃

玻璃的定义

玻璃是一种均质的材料，一种固化的液体，分子完全任意排列，不具有晶体的结构。玻璃没有熔点，当他被加热时，会追加从

固体状态转变为具有塑性的黏质状态。玻璃是各向同性的、是一种脆性材料，没有屈服点。

玻璃的基本物理性能

性能符号值

密度ρ25.6kN/m3

弹性模量E72000 N/mm2

泊松比μ0.2

比热容C0.72 x103J/(kg x K)

线膨胀系数α1x 10-5K-1

导热率λ1W/(m x K)

二、幕墙材料 2.1 玻璃

建筑幕墙用玻璃的总类

l 浮法玻璃l 热处理玻璃

Ø钢化玻璃Ø半钢化玻璃l 夹层玻璃

浮法半钢

ØPVB 夹层ØSGP 夹层l 中空玻璃

Ø充空气

Ø充惰性气体l 镀膜玻璃

Ø反射膜ØLow-E 膜

玻璃表面无应力破碎成大块

化玻璃表面压应力小放射性裂痕，无大块碎片脱落

钢化玻璃表面压应力大碎裂成小颗粒

二、幕墙材料 2.1 玻璃

玻璃的力学性能

注意：玻

璃受长期

荷载作用

的应力允

许值远小

于短期荷

载下的应

力允许值

二、幕墙材料 2.2 铝合金材料

幕墙

常用铝合金龙骨力学参数

注意：铝合金结构设计规范和玻璃幕墙工程技术规范中的铝合金强度取值不同，因为两本计算公式中对塑性发展系数的考虑

。

二、幕墙材料 2.3 钢材

钢材的力学参数

二、幕墙材料 2.3 钢材

钢材焊缝的强度指标 1 手工焊用焊条、自动焊和半自动

幕墙培训教程(教材)第一部份

第一部份幕墙结构设计原理和方法

第一节结构设计原理

建筑结构的可靠性直接关系到人民生命财产安全，历来是建筑结构设计必须首先面对和需要审慎解决的重大问题。结构的可靠性是指结构在规定的时间内、在规定的条件下、完成预定功能的能力。结构的可靠度是对结构可靠性的定量描述，即结构在规定的时间内、在规定的条件下、完成预定功能的概率。建筑结构可靠度也是一个国家综合性经济政策问题，实际上是选择一种安全与经济相对的最佳平衡。

结构的设计使用年限是指设计规定的结构或结构构件，不需要进行大修即可按其预定目的使用的时期。设计使用年限是房屋的地基基础和主体结构“合理使用年限”的具体化，实际上它与合理使用年限是等同的含义。

《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068规定：“结构在规定的设计使用年限内应具有足够的可靠度。结构的可靠度可采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定”。结构在规定的设计使用年限内满足以下功能要求：

1.在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用；

2.在正常使用时具有良好的工作性能；

3.在正常维护下具有足够的耐久性；

4.在设计规定的偶然事件发生后，仍然能保持必须的整体稳定性。

施工质量、使用和维护进行相应的控制。

结构可靠度与结构的使用年限长短有关，GB50068所指的结构可靠度，是对结构的设计使用年限而言的，当结构的使用年限超过设计使用年限后，结构失效概率可能较设计预期值要大。

设计基准期是为确定可变作用及与时间有关的材料性能等级取值而选用的时间参数。它不等同于建筑结构的设计使用年限。GB50068所考虑的荷载统计参数，都是按设计基准期为50年确定的。

幕墙基础知识培训讲义汇总

JGJ133-2001在它发布时就存在先天不足,更赶不上当前金属与石材幕墙技术发展的需要。需要在总结经验的基础上,同时借鉴世界最新技术成果(包括玻璃幕墙技术成果,发展金属与石材幕墙工程技术。
中华人民共和国立法法规定:“同一机关制定的法律、行政法规、地方性法规、自治条例和单行条例、规章、特别规定与一般规定不一致时,适用特别规定,新规定与旧规定不一致时适用新规定。”建筑幕墙面板材料有玻璃、金属、石材等,实际工程中,尤其是大型幕墙往往采用组合幕墙,即在同一幕墙上同时采用玻璃、金属板材、石材等作为幕墙的面板,单独采用金属板材(石材作为面板的幕墙占建筑幕墙比例很小,组合幕墙除金属面板与石材面板外均按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003执行,单独采用金属板材(石材作为面板的幕墙随之也按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003执行(除金属面板与石材面板外。我国建筑工程技术管理采用技术法规与技术标准相结合的管理体制,技术法规是强制性的,是把那些涉及建设工程安全、人体健康、环境保护和公共利益的技术要求用法规形式规定下来,严格贯彻在工程建设中,不执行技术法规就是违法,就要受到处罚,而技术标准除了被技术法律引用部分以外都是自愿采用的,可由双方在合同中约定。建设部规定:“工程建设强制性标准是指直接涉及工程质量、安全、卫生和环境保护方面的工程建设标准强制性条文。” GB50009第7.1.1条关于风荷载标准值的规定为强制性条文,是所有规范都应执行的技术法规。建筑幕墙风荷载标准值都应按GB50009第7.1.1条关于风荷载标准值的规定计算(JGJ133-2001关于风荷载标准值的规定2002年12月31日自行废止。

幕墙结构计算要点

第一节、幕墙计算

一、荷载作用

1、幕墙所承受荷载的分类

幕墙所承受的荷载随时间的变异分类可分为下列三类：永久荷载，例如结构的自重、静水压力、预应力等

可变荷载，例如风荷载、屋面活荷载、雪荷载等、施工及检修荷载偶然荷载，地震作用、爆炸力、撞击力等 2、风荷载标准值的计算：

0ωμμβω⋅⋅⋅=z S gz K

式中： K ω—风荷载标准值（N/mm 2）； gz β—阵风系数。

S μ—风荷载体形系数。 z μ—风压高度变化系数。 0ω—基本风压。

基本风压0ω是根据全国各气象台历年来的最大风速记录，按基本风压的标准要求，将不同风仪高度和时次时距的年最大风速，统一换算为离地10m 高，自记10min 平均年最大风速（m/s ）。然后根据贝努利公式2

02

1v ρω=

确定基本风压。在《建筑结构荷载规范》附录D 中给出了全国各个地区的经过换算的基本风压。在幕墙结构的设计中如果无特殊要求，基本风压取50年一遇。

风压高度变化系数z μ主要考虑的是风压随着建筑物高度变化的变化。其主要决定两个因素，一个是建筑物的高度；另外一个就是地面粗糙度类别，目前《建筑结构荷载规范》考虑了四类地面类别：

—A 类指近海海面和海岛、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 类指有密集建筑群而且房屋较高的城市市区；

2

风荷载体形系数S μ是指风作用在建筑物表面上所引起的实际压力或吸力与来流风的速度压的比值。对于墙面幕墙的体形系数，正压按照《建筑结构荷载规范》表7.3.1取；而负压，对墙面取-1.2，墙角取-2.0。墙角边指房屋宽度的0.1或房屋平均高度的0.4，取其小者，但不小于1.5m 。

幕墙结构计算基础知识培训

为截面惯性矩，单位 mm^4 .可由CAD插件导出。
对于连续梁：一般借助软件计算。
6. 连接计算
1.玻璃与横梁之间的连接 2. 横梁与立柱之间的连接 3. 立柱与主体结构间的连接
1. 玻璃与横梁之间的连接
明框幕墙玻璃与横梁之间的连接——校核压块
隐框幕墙玻璃与横梁之间的连接——校核结构胶
挠度对比：
内力（弯矩）对比：
立柱的强度校核：
对于简支梁：最大弯矩：
风压线荷载：
对于连续梁：一般借助软件计算。
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。
立柱的挠度校核：
对于简支梁：
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.
力学模型：一般来说为简支梁，连续梁强度及挠度校核
构造措施：玻璃幕墙工程技术规范有相关规定：截面开口部位的厚度不小于3mm,闭口部位的厚度不应小于2.5mm。
主要荷载：
风压受力面积：
受力模式： 1. 简支梁：
2.连续梁一（双跨梁）： 3.连续梁二（支座位置离立柱端部留有一段距离）：
简支梁于连续梁二模型对比：
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.

幕墙结构计算基础知识培训29页文档

幕墙结构计算基础知识培训
16、人民应该为法律而战斗，就像为了城墙而战斗一样。 ——赫拉克利特 17、人类对于不公正的行为加以指责，并非因为他们愿意做出这种行为，而是惟恐自己会成为这种行为的牺牲者。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强者做什么事都横行霸道。— —奥维德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含义是财富。— —爱献生
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
29
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪Leabharlann Baidu
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇