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　　1、建筑幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.幕墻基本介紹什么是幕墻？由面板與玻璃支撐結(jié)構(gòu)體系（支撐裝置與支撐結(jié)構(gòu)）組成的、可相對(duì)主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力或自身有一定變形能力、不承擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受作用的建筑外維護(hù)墻。-建筑幕墻 GB/T 21086-20071.1幕墻的定義幕墻龍骨幕墻的龍骨：支撐面板的結(jié)構(gòu)。1.1幕墻的定義主體結(jié)構(gòu)幕墻主體結(jié)構(gòu)：混凝土梁、混凝土樓板、混凝土柱、鋼梁、鋼柱、混凝土墻。1.1幕墻的定義幕墻伸縮縫幕墻連接件幕墻可相對(duì)主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力或自身有一定變形能力1.1幕墻的定義案例1面板材料：玻璃支撐體系：鋁合金龍骨主體結(jié)構(gòu)：混凝土樓板相對(duì)位移：有，伸縮縫1.1幕墻的定義案例2面板材料：石材支撐體系

　　2、：鋼橫梁主體結(jié)構(gòu)：混凝土梁相對(duì)位移：有，石材縫1.2幕墻的特點(diǎn)幕墻的特點(diǎn)1）具有完整的結(jié)構(gòu)體系2）自身能承受風(fēng)荷載、地震荷載和溫差作用，并將它們傳遞到主體結(jié)構(gòu)上3）能承受較大的自身平面內(nèi)和平面外的變形，并具有相對(duì)于主體結(jié)構(gòu)較大的變位能力4）不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所承受的荷載和作用5）抵抗溫差作用能力強(qiáng)6）抵抗地震災(zāi)害能力強(qiáng)7）節(jié)省基礎(chǔ)和主體結(jié)構(gòu)的費(fèi)用8）可用于舊建筑的更新改造9）安裝速度快，施工周期短10）維修更換方便11）建筑效果好1.3幕墻的種類幕墻有哪些種類？（按面板材料分）1）玻璃幕墻2）石材幕墻3）鋁板幕墻4）金屬板幕墻5）其他板材幕墻（陶土板，GRC，陶瓷板）1.3幕墻的種類按幕墻安裝施工

　　3、方法分1）單元式幕墻2）構(gòu)件式幕墻（框架式）1.3幕墻的種類按幕墻結(jié)構(gòu)形式分1）框支承幕墻2）全玻幕墻3）點(diǎn)支承玻璃幕墻 幕墻類型分述明框明框玻璃幕墻的要點(diǎn)1）框支承幕墻2）金屬框架構(gòu)件顯露于面板外表面3）應(yīng)用最早，性能穩(wěn)定可靠4）外露構(gòu)件與龍骨之間可能需要斷熱 幕墻類型分述全隱框全隱框玻璃幕墻的要點(diǎn)1）框支承幕墻2）金屬框架構(gòu)件全不顯露于面板外表面3）結(jié)構(gòu)膠是關(guān)鍵，須進(jìn)行相容性試驗(yàn) 幕墻類型分述半隱框半隱框玻璃幕墻的要點(diǎn)1）框支承幕墻2）金屬框架構(gòu)件兩對(duì)邊顯露于面板外表面；另兩對(duì)邊不顯露于面板外表面3）半隱框分：橫明豎隱；橫隱豎明4）結(jié)構(gòu)膠仍很關(guān)鍵，須進(jìn)行相容性試驗(yàn) 幕墻類型分述點(diǎn)支式玻璃幕

　　4、墻點(diǎn)支式玻璃幕墻的要點(diǎn)1）由玻璃面板、點(diǎn)支承裝置及支承結(jié)構(gòu)構(gòu)成2）通透性也很好，常用于建筑大跨度空間3）點(diǎn)支承裝置：駁接爪；騎縫夾板等4）支承結(jié)構(gòu)有多種形式：拉索；拉桿；單管；鋼桁架；單層索網(wǎng)；玻璃肋等 幕墻類型分述點(diǎn)支式玻璃幕墻豎向拉索結(jié)構(gòu) 幕墻類型分述點(diǎn)支式玻璃幕墻水平拉索結(jié)構(gòu) 幕墻類型分述點(diǎn)支式玻璃幕墻自平衡結(jié)構(gòu)體系 幕墻類型分述點(diǎn)支式玻璃幕墻拉桿結(jié)構(gòu) 幕墻類型分述點(diǎn)支式玻璃幕墻單管（桿）結(jié)構(gòu)玻璃肋支撐的點(diǎn)式玻璃幕墻 幕墻類型分述點(diǎn)支式玻璃幕墻 幕墻類型分述點(diǎn)支式玻璃幕墻玻璃肋支撐的玻璃幕墻 幕墻類型分述點(diǎn)支式玻璃幕墻鋼結(jié)構(gòu)支撐的點(diǎn)式玻璃幕墻 幕墻類型分述點(diǎn)支式玻璃幕墻鋼結(jié)構(gòu)支撐的點(diǎn)式玻

　　5、璃幕墻 幕墻類型分述石材幕墻石材幕墻的要點(diǎn)1）不是石材貼面墻2）獨(dú)立于實(shí)墻之外3）石材面板 金屬掛件 金屬骨架4）按面板材料分：天然石材幕墻（如花崗巖石材幕墻和洞石幕墻等）；人造石材幕墻（如微晶玻璃幕墻、瓷板幕墻和陶土板幕墻）按金屬掛件形式分：背栓式；背槽式；L型掛件式；T型掛件式按板縫是否打膠分：封閉式；開(kāi)縫式 幕墻類型分述石材幕墻開(kāi)縫式石材幕墻1）無(wú)膠污染，外觀漂亮2）石材后須設(shè)二次防水板，造價(jià)較高 幕墻類型分述金屬板幕墻金屬板幕墻的要點(diǎn)1）通過(guò)承重骨架懸掛于主體結(jié)構(gòu)上2）按面板材料：鋁單板幕墻；鋁塑板幕墻；鋁瓦楞板幕墻；銅板幕墻；彩鋼板幕墻；鈦板幕墻；鈦鋅板幕墻按板縫是否打膠分：封閉式；

　　6、開(kāi)縫式 幕墻類型分述金屬板幕墻開(kāi)縫式金屬板幕墻的要點(diǎn)1）無(wú)膠污染2）面板后面須設(shè)二次防水板2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般原則：2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法2.3荷載和作用效應(yīng)組合2.3荷載和作用效應(yīng)組合2.4荷載與作用荷載分類2.4荷載與作用2.4.1 風(fēng)荷載2.4.2 自重荷載2.4荷載與作用GK=rgT rg：材料的重力密度 T：材料的厚度2.4.3 雪荷載2.4荷載與作用2.4.4 活荷載2.4荷載與作用活荷載一般按不上人屋面 S=0.5kN/m2.4.5 溫度作用2.4荷載與作用幕墻設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮年溫度變化T，年溫度變化T由當(dāng)?shù)貧夂驐l件、幕墻的顏色和反射性能決定，當(dāng)缺乏必要資料時(shí)

　　7、，T可取為80.2.4.6 地震荷載2.4荷載與作用3.幕墻材料的力學(xué)性能3.1 材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值3.2 玻璃玻璃的定義玻璃是一種均質(zhì)的材料，一種固化的液體，分子完全任意排列，不具有晶體的結(jié)構(gòu)。玻璃沒(méi)有熔點(diǎn)，當(dāng)他被加熱時(shí)，會(huì)追加從固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂兴苄缘酿べ|(zhì)狀態(tài)。玻璃是各向同性的。性能性能符號(hào)符號(hào)值值密度25.6 kN/m3彈性模量E72000 N/mm2泊松比0.2比熱容C0.72 x103 J/(kg x K)線 W/(m x K)玻璃的基本物理性能3.2 玻璃玻璃主要是由硅（Si）和氧（O）構(gòu)成的一個(gè)不規(guī)則的三維結(jié)構(gòu)。玻璃的成分成分成分分子式分子式百分

　　8、比百分比二氧化硅SiO269%74%氧化鈣CaO5%12%氧化鈉Na2O12%16%氧化鎂MgO06%氧化鋁Al2O303%3.2.1玻璃的種類主要用于建筑幕墻的玻璃種類浮法玻璃熱處理玻璃鋼化玻璃半鋼化玻璃夾層玻璃PVB夾層SGP夾層中空玻璃充空氣充惰性氣體鍍膜玻璃反射膜Low-E 膜3.2.1玻璃的種類浮法玻璃浮法玻璃市已溶化的玻璃浮在錫床上，靠自重和表面張力的作用而形成平滑表面。其特點(diǎn)是表面平整、無(wú)波紋。倒入原材料熔窯 1600C熔融物流進(jìn)錫槽 600C在退火窯中退火200C檢查切割 阿3.2.1玻璃的種類鋼化玻璃和半鋼化玻璃將浮法玻璃加熱至軟化點(diǎn)，然后用常溫空氣均勻地噴涂驟然冷卻而成。鋼

　　9、化玻璃表面形成壓應(yīng)力，比同厚度的浮法玻璃強(qiáng)度提高35倍。半鋼化玻璃的生產(chǎn)與鋼化玻璃相似，但是冷卻的速度要慢得多。半鋼化玻璃的強(qiáng)度一般為浮法玻璃的1.52倍。玻璃原片加熱 640C冷卻鋼化玻璃/半鋼化玻璃3.2.1玻璃的種類玻璃的破碎形式浮法玻璃半鋼化玻璃鋼化玻璃表面無(wú)應(yīng)力表面壓應(yīng)力小表面壓應(yīng)力大破碎成大塊放射性裂痕，無(wú)大塊碎片脫落碎裂成小顆粒3.2.1玻璃的種類夾層玻璃兩片或多片玻璃（浮法玻璃、鋼化玻璃、半鋼化玻璃），可以被一層或多層聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂(PVB)內(nèi)夾層粘在一起，再經(jīng)過(guò)電熱高壓器加熱到140C，在12Pa的壓力下維持6小時(shí)，以消除玻璃之間的空氣。在沖擊荷載下，玻璃可能會(huì)破碎，但碎

　　10、片會(huì)粘在夾層上，所以?shī)A層玻璃是真正的安全玻璃。放置玻璃原片和PVB層擠壓加熱+壓力完成3.2.1玻璃的種類中空玻璃中空玻璃由兩片、有時(shí)是三片玻璃，通過(guò)邊緣處的間隔條和密封膠相互連接而成。第一層的密封位于間隔條和玻璃面板之間，以防止潮氣進(jìn)入面板之間的空間；第二層的密封設(shè)置在間隔條之后的玻璃面板之間，同時(shí)將間隔條和玻璃面板粘成一體。3.2.2玻璃的力學(xué)性能玻璃的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fg(N/mm2)見(jiàn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ-2003第5.2.1條之規(guī)定3.3 鋼材鋼材的基本物理性能性能性能符號(hào)符號(hào)值值密度78.5 kN/m3彈性模量E206000 N/mm2泊松比0.3線 鋼材鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值3.3 鋼材焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值3.3 鋼材螺栓連接的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值3.3 鋼材螺栓連接的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值3.4 鋁合金鋁合金的基本物理性能性能性能符號(hào)符號(hào)值值密度28.0 kN/m3彈性模量E70000 N/mm2泊松比0.33線 鋁合金鋁合金型材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值3.4 鋁合金鋁合金板材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值3.4 鋁合金鋁合金的基礎(chǔ)代號(hào)狀態(tài)3.4 鋁合金鋁合金型材表面處理：表面處理的厚度應(yīng)滿足表3.2.2的要求見(jiàn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ-2003第3.2.2條之規(guī)定3.4 鋁合金斷熱鋁型材：3.5 花崗石板3.6 其他力學(xué)性能4.

　　12、幕墻面板結(jié)構(gòu)計(jì)算力學(xué)模型4.幕墻面板結(jié)構(gòu)計(jì)算計(jì)算方法面材撓度控制4.1 玻璃的結(jié)構(gòu)計(jì)算單片玻璃在垂直于玻璃幕墻平面的風(fēng)荷載和地震作用下，最大應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定：1最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值 見(jiàn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ-2003第6.1.2條之規(guī)定4.1 玻璃的結(jié)構(gòu)計(jì)算單片玻璃在風(fēng)荷載作用下的跨中撓度見(jiàn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ-2003第6.1.3條之規(guī)定1單片玻璃的剛度D按下式計(jì)算2玻璃跨中撓度按按下式計(jì)算：4.1 玻璃的結(jié)構(gòu)計(jì)算夾層玻璃在荷載作用下的變形和應(yīng)力分布4.1 玻璃的結(jié)構(gòu)計(jì)算夾層及中空玻璃荷載分配4.1 玻璃的結(jié)構(gòu)計(jì)算PVB膜夾層玻璃按下列規(guī)定計(jì)算：見(jiàn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ-2003第

　　19、單、造型）3）物理特性 4）支撐形式（點(diǎn)支撐、邊支撐）背拴、T型掛件、鋁合金掛件、背槽式、通槽掛 5）計(jì)算結(jié)果（大面、小面、局部）強(qiáng)度 撓度例題：例題：水平方向水平方向荷載組合荷載組合 風(fēng)荷載+水平地震荷載 風(fēng)荷載和水平地震作用組合標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 W：風(fēng)荷載作用效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)，取W=1.0 按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ102-2003第5.4.3條規(guī)定 E：地震荷載作用效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)，取E=0.5 按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ102-2003第5.4.3條規(guī)定 qK=WWK+EqEK =1.01.0+0.50.68 =1.34 KN/m2 風(fēng)荷載和水平地震作用組合設(shè)計(jì)值計(jì)算 q=WW+EqE =1.01.4+0.50.884 =1.842 KN/m2板塊計(jì)算板塊計(jì)算（1）、立面石材采用：30mm厚花崗石，板塊1490X740mm。板塊計(jì)算模型詳見(jiàn)下圖：（2）、計(jì)算結(jié)果與校核，本計(jì)算采用Ansys板單元shell63。計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)下列圖表。經(jīng)計(jì)算，在水平荷載作用下，石材板塊內(nèi)力與撓度如下：最大撓度：fmax=0.3 mm；最大拉應(yīng)力：max=2.3 N/mm2=8.0N/mm2/2.15=3.72 N/mm2,通過(guò)。金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ 133金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ 133

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