玻璃幕墙结构设计方法
玻璃幕墙有很多优点,在建筑中得到了广泛的应用。玻璃幕墙最外面是玻璃或部分金属板采构件,它支承在铝合金横梁上,横梁连接在立柱上,立柱则悬挂在主体结构上。玻璃幕墙及其连接件应有足够的承载力、刚度和相对于主体结构的位移能力,避免在荷载、地震和温度作用下产生破坏、过大的变形和妨碍使用。所以,玻璃幕墙结构设计对于玻璃幕墙安装施工的质量和安全至关重要。本文就玻璃幕墙结构设计进行简要的探讨。
1、结构的受力要求
玻璃幕墙分格划分大小,直接影响到板厚和横框、竖框截面尺寸的大小,板块划分得越大,单块板面受到的总风力越大,其板厚要求更高,材料耗用量越大。在划分板块大小时,板的面积A与厚度t的关系:A∽t2 (即面积增大到2倍,厚度要增至1.4倍。边长的增大与板厚的增加成正比。幕墙划分的趋势向小面积发展,建议一般情况下,玻璃的面积不超过3m2)。
2、 承载力表达方式
◆内力表达方式:S ≤R (S―外荷载和效应产生的内力设计值、R―构件截面承载力设计值)
◆应力表达方式:σ≤f (σ―各种荷载及作用产生应力设计值、f―材料强度设计值)
3、幕墙结构安全度
◆采用允许应力方法,即要求σk≤〔f〕= fk/K
(σk―外荷载产生的应力标准值,未附加任何安全系数;〔f〕―为允许应力值,强度的允许值;
fk ―为材料标准强度,由试验得到;K ―结构安全系数)。
◆采用多系数方法,即基本表达式为(σ= K 1σk)≤(fk/K2= f)
4、荷载和作用效应可按下列方式进行组合(幕墙应按各效应组合中的最不利组合进行设计):
S=γGSG+ψWγWSW+ψEγESE+ψTγTST
式中S―荷载和作用效应组合后的设计值;SG―重力荷载作为不变荷载产生的效应;
SW 、SE 、ST―分别为风荷载、地震和温度作用为可变荷载和作用产生的效应;
γG 、γW 、γE 、γT―各效应分项系数;ψW 、ψE 、ψT―风荷载、地震和温度作用效应组合系数。
◆进行幕墙构件、连接和锚固件承载力计算时,γG=1.2 、γW=1.4、γE=1.3、γT=1.2;
◆进行位移和挠度计算时,各分项系数均应按1.0采用。
可考虑以下的典型组合:
◆S = 1.2G + 1.0×1.4W + 0.6×1.3W + 0.2×1.2T
◆S = 1.2G + 1.0×1.4W + 0.6×1.2T + 0.2×1.3E
◆S = 1.2G + 1.0×1.3E + 0.6×1.4W + 0.2×1.2T
◆S = 1.2G + 1.0×1.3E + 0.6×1.2T + 0.2×1.4W
◆S = 1.2G + 1.0×1.2T + 0.6×1.4W + 0.2×1.3E
◆S = 1.2G + 1.0×1.2T + 0.6×1.3E + 0.2×1.4W
G、W、E、T分别代表重力荷载、风荷载、地震作用和温度作用产生的应力或内力。
玻璃幕墙结构设计越严谨,幕墙工程安装施工的安全性就越高。所以,建筑幕墙设计和施工需要专业的幕墙设计团队和幕墙安装施工团队。山东泰信幕墙工程有限公司,14年专注建筑幕墙设计安装施工,是国内领先的幕墙工程公司。山东泰信幕墙以诚信经营赢得市场,做一个工程,交一个朋友,在用户心中树立起最值得信赖的承接幕墙工程的首选合作伙伴形象,为合作商建造绿色节能的高品质幕墙,不断提升市场占有率。到目前为止,已成功服务1000多家大型企业,创建多个经典地标建筑,并荣获多项荣誉。