幕墙结构概念设计
幕墙工程结构概念设计在设计人员中提得比较多,但人们往往片面地理解它,认为幕墙工程概念设计主要是用于一些大的原则,如确定幕墙结构方案、幕墙结构布置等。其实,在设计中任何地方都离不开科学的概念作指导。
1、幕墙结构概念设计的意义
所谓的概念设计一般指不经计算,尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中,依据幕墙整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,从整体的角度来确定幕墙结构的总体布置和细部构造措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法,可以在幕墙设计的方案阶段段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。所得结构方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的安全可靠和经济合理性。同时,也是判断计算机内力分析输出数据正确与否的主要依据。
2、幕墙结构概念设计的内容
1)、合理选择结构方案
一个成功的设计必须选择一个经济合理的结构方案,即要选择一个切实可行的结构型式和结构体系。结构体系应受力明确,传力简捷,同一结构单元不宜混用不同结构体系,力求平面和竖向规则。总之,必须对建筑师设计要求、幕墙结构特点、材料供应、施工条件等情况进行综合分析,并与设计院建筑、结构等专业充分协商,在此基础上进行结构选型,确定结构方案,必要时还应进行多方案比较,择优选用。
2)、选用恰当的计算简图
结构计算是在计算简图的基础上进行的,计算简图选用不当而导致结构安全的事故屡有发生,因此选择恰当的计算简图是保证结构安全的重要条件。计算简图还应有相应的构造措施来保证。实际结构的节点不可能是纯粹的刚结或铰结点,但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。
3)、正确分析计算结果
在结构设计中普遍采用计算机技术,但由于目前软件种类繁多,不同软件往往会导致不同的计算结果。因此设计师应对程序的适用范围、技术条件等全面了解。软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果,此外要正确输入合理的计算参数,因而要求结构工程师在拿到电算结果时应认真分析,慎重校核,做出合理判断。设计师的知识、经验还是不可缺少的。
4)、采取相应的构造措施
加强薄弱部位设计,特别注意结构连接节点是否设计可靠,尤其是不要遗漏钢结构焊缝、耳板、销轴、连接板的设计计算。必要时需考虑温度应力的影响。除此之外,还应注意综合考虑多道防线设计,尽量避免薄弱点的出现,以及正常使用极限状态的验算等等。
幕墙结构概念设计与幕墙结构方案、幕墙结构布置相辅相成。在幕墙整体设计过程中起着非常重要的作用。