幕墙结构计算基础知识培训
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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.
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
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。
3. 面板计算
面板的计算一般而言有三方法: A.可借助于计算小软件,这个软件是基于旧的风荷载规范,偏保守。
B.可参看玻璃幕墙规范,应用数值公式进行计算: 强度计算公式:
挠度计算公式 : 规范只给出四边支撑板的计算公式,对于其它约束的情况未给出具体算
2.横梁与立柱之间的连接
3.立柱与主体结构之间的连接
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。
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:
ຫໍສະໝຸດ Baidu
2. 横梁强度及挠度校核
端和支撑物铰接,支撑物只能给梁端提供水平和竖直方向的 约束,不能提供转动约束的梁。
两端固定梁:两端固定,不能提供转动约束的梁。
悬臂梁:一端固定,一端自由的梁。 连续梁:有三个或三个以上支座的梁。
2. 荷载计算
幕墙计算的一般步骤:按力的传递方式来进行,如风首先作用到面板上,经由结 构胶传递到附框,再由压块,螺栓等连接件传递到横梁立柱等框架之上。框架上 的荷载再由连接件传递到主体结构上。
法,局限性比较强。
C.借助有限元软件计算
四边支撑玻璃变形云图:
三边支撑玻璃变形云图:
四点支撑玻璃变形云图:
4. 横梁计算
1. 首先明确横梁受哪些力。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
横梁计算
力学模型 :一般来说为简支梁 强度及挠度校核
幕墙结构计算基础 知识
海南广铝幕墙装饰有限公司技术 部内部培训 吉霞
1. 相关术语 2. 荷载计算 3. 面板计算 4. 横梁计算 5. 立柱计算 6. 连接计算
目录
1. 相关术语
强度:强度是指金属材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能 力。
刚度:表示材料或结构抵抗变形的能力。 简支梁:简支梁就是梁的两端搭在两个支撑物上,简支梁梁
荷载的分类: 1. 恒载 : 即玻璃幕墙自重
2. 可变荷载: 风荷载,活荷载等
3. 偶然荷载: 地震荷载。
对幕墙结构影响最大的荷载主要是风荷载。 影响风荷载的主要因素有:阵风系 数,风压高度变化系数,建筑物的体型系数。 归根结底是跟地面粗糙度,建筑 物的高度,建筑物的体型有关。荷载规范将地面粗糙度归为A,B,C,D四类。
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.
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
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。
3. 面板计算
面板的计算一般而言有三方法: A.可借助于计算小软件,这个软件是基于旧的风荷载规范,偏保守。
B.可参看玻璃幕墙规范,应用数值公式进行计算: 强度计算公式:
挠度计算公式 : 规范只给出四边支撑板的计算公式,对于其它约束的情况未给出具体算
2.横梁与立柱之间的连接
3.立柱与主体结构之间的连接
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。
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:
ຫໍສະໝຸດ Baidu
2. 横梁强度及挠度校核
端和支撑物铰接,支撑物只能给梁端提供水平和竖直方向的 约束,不能提供转动约束的梁。
两端固定梁:两端固定,不能提供转动约束的梁。
悬臂梁:一端固定,一端自由的梁。 连续梁:有三个或三个以上支座的梁。
2. 荷载计算
幕墙计算的一般步骤:按力的传递方式来进行,如风首先作用到面板上,经由结 构胶传递到附框,再由压块,螺栓等连接件传递到横梁立柱等框架之上。框架上 的荷载再由连接件传递到主体结构上。
法,局限性比较强。
C.借助有限元软件计算
四边支撑玻璃变形云图:
三边支撑玻璃变形云图:
四点支撑玻璃变形云图:
4. 横梁计算
1. 首先明确横梁受哪些力。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
横梁计算
力学模型 :一般来说为简支梁 强度及挠度校核
幕墙结构计算基础 知识
海南广铝幕墙装饰有限公司技术 部内部培训 吉霞
1. 相关术语 2. 荷载计算 3. 面板计算 4. 横梁计算 5. 立柱计算 6. 连接计算
目录
1. 相关术语
强度:强度是指金属材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能 力。
刚度:表示材料或结构抵抗变形的能力。 简支梁:简支梁就是梁的两端搭在两个支撑物上,简支梁梁
荷载的分类: 1. 恒载 : 即玻璃幕墙自重
2. 可变荷载: 风荷载,活荷载等
3. 偶然荷载: 地震荷载。
对幕墙结构影响最大的荷载主要是风荷载。 影响风荷载的主要因素有:阵风系 数,风压高度变化系数,建筑物的体型系数。 归根结底是跟地面粗糙度,建筑 物的高度,建筑物的体型有关。荷载规范将地面粗糙度归为A,B,C,D四类。