《同济大学《建筑玻璃幕墙结构》课件第七章 点式幕墙支撑体系的设计与计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《同济大学《建筑玻璃幕墙结构》课件第七章 点式幕墙支撑体系的设计与计算（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第七章 点式幕墙支承体系的 设计与计算 第七章 点式幕墙支承体系的 设计与计算 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse ? 点支式玻璃幕墙的定义点支式玻璃幕墙的定义 ? 点支式玻璃幕墙的分类点支式玻璃幕墙的分类 ? 点支式玻璃幕墙的发展点支式玻璃幕墙的发展 ? 点支式玻璃幕墙的材料点支式玻璃幕墙的材料 ? 点支式玻璃幕墙的建筑设计点支式玻璃幕墙的建筑设计 ? 点支式玻璃幕墙的结构设计点支式玻璃幕墙的结构设计 本章内容 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 定义 点支式幕墙：玻璃面板通过点支承装置与其支承结构组成的幕墙。 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 定义点支
2、式幕墙的体系组成 驳接爪固定螺栓 不锈钢驳接爪件 驳接爪固定螺栓 不锈钢驳接爪件 驳接头 玻璃 驳接头 玻璃 (单层玻璃，夹胶玻璃，中空玻璃单层玻璃，夹胶玻璃，中空玻璃) 压杆 张拉杆 硅酮密封胶 压杆 张拉杆 硅酮密封胶 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 1、按支承结构分类有：杆件体系、索杆体系、玻璃肋体系。 杆件体系：鱼腹梁、钢管、钢桁架等钢结构。 索杆体系：拉杆结构、拉索结构。 玻璃肋体系 1、按支承结构分类有：杆件体系、索杆体系、玻璃肋体系。 杆件体系：鱼腹梁、钢管、钢桁架等钢结构。 索杆体系：拉杆结构、拉索结构。 玻璃肋体系 分类 2、按照玻璃夹持状态:玻璃打孔夹持的结
3、构和玻璃不打孔夹持的结 构。 2、按照玻璃夹持状态:玻璃打孔夹持的结构和玻璃不打孔夹持的结 构。 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 分类 夹板式夹板式 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 分类 钻孔式钻孔式 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 分类 不锈钢拉索式 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 分类 不锈钢拉杆式 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 分类 单索式 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 分类 单钢管式 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 分类 混合式 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 wor
4、se 发展 1、应用的发展 1、应用的发展 1997年国内开始出现点支式玻璃幕墙，如汕头科技馆、上海兆丰大厦、 上海大剧院等，发展至今，无论规模、档次都达到新的高度，初步统 计，2000年全国点支式玻璃幕墙项目约150万m2，2001年以来，工程项目 更朝大型化发展，类似于广州会展、广州新机场均为10万m2以上的项目。 随着人们对于幕墙安全性、美观性、耐久性、环保性等要求的不断提 高，相信点支式玻璃幕墙将会得到越来越广泛的应用。 2、技术及理论发展2、技术及理论发展 从开始摸着石头过河，借鉴国外先进理论，形成企业标准。至2001年 同济大学与汕头金刚玻璃幕墙有限公司合作主编中国工程建设标准化协
5、 会标准点支式玻璃幕墙工程技术规程CECS127：2001，已于2001年11 月1日开始施行，从而使点支式玻璃幕墙的材料应用、设计、制作、安装 有章可循，提供了非常有力的理论支持。 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 材料 1、不锈钢材料：1、不锈钢材料： 宜采用奥氏体不锈钢材，常用的牌号有 1Gr18Ni9Ti和0Cr18Ni9和 1Cr18Ni9。 2、碳钢材料：2、碳钢材料： 常用的牌号为Q235B、Q235C、Q235D和20号钢。 3、玻璃3、玻璃 点支式玻璃幕墙采用的玻璃，必须经过钢化处理。其中包括钢化玻璃、 半钢化玻璃、单片防火玻璃，而且应经过均热处理。 点支式玻璃
6、幕墙采用的玻璃的技术要求，应符合下列现行国家标准的 规定： 夹层玻璃GB/T9962 钢化玻璃GB/T9963 中空玻璃GB/T11944 建筑用防火玻璃GB15763.1 幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃GB/T17841 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 材料 3、玻璃3、玻璃 点支式玻璃幕墙采用夹层玻璃时，应采用以聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶 片干法加工合成技术；且胶片厚度不得小于0.76mm。 中空玻璃应采用硅酮结构胶粘结和丁基密封腻子密封。干燥剂应采 用专门设备装填。 4、密封材料4、密封材料 点支式玻璃幕墙的密封材料宜采用耐候硅酮密封胶。 在任何情况下，不得使用过期的硅酮密封
7、胶。 5、其它材料5、其它材料 玻璃幕墙可采用泡沫棒作填充材料，其密度不应大于0.037g/cm3。 支承装置与玻璃之间的衬垫材料应有适宜的韧性和弹性，且不得产生 明显蠕变。幕墙建成后，在正常工作情况下会发生结构层间位移及玻璃变 形，若连接件与玻璃为硬性直接接触，易产生玻璃爆裂的现象，同时直接 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 材料 接触亦易产生摩擦噪音，因此，点连接件与玻璃间应设有衬挂材料，这种 材料应具备一定的韧性、弹性、耐久性，还应有一定的硬度，使用过程中 不应产生明显蠕变。 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 建筑设计 1、点支式玻璃幕墙的设计应与建筑整体和建
8、筑环境设计协调。 2、点支式玻璃幕墙的设计应体现其通透美观、精致轻颖的特点。 3、点支式玻璃幕墙的风压变形、雨水渗漏、空气渗透、光学、 平 面内变形、保温、隔声和耐撞击等性能等级应根据建筑物的类 别、高度、体型及建筑物所在地的地理、气候环境等因素，按国 家现行有关标准确定。 4、玻璃和支承装置之间应设置衬垫材料以吸收平面变形。 5、钢构件表面应进行可靠的防腐处理，如热浸锌或富锌底漆、封闭 漆严格涂刷，确保耐用久性。幕墙钢结构比普通钢结构有更高的 表面处理要求。 6、点支式玻璃幕墙的防火设计应按建筑设计防火规范GBJ16、 高层民用建筑设计防火规范GB50045的有关规定执行。由于其 通透性特点
9、，宜采用单片防火玻璃组成的夹层玻璃做层间隔断。 1、点支式玻璃幕墙的设计应与建筑整体和建筑环境设计协调。 2、点支式玻璃幕墙的设计应体现其通透美观、精致轻颖的特点。 3、点支式玻璃幕墙的风压变形、雨水渗漏、空气渗透、光学、 平 面内变形、保温、隔声和耐撞击等性能等级应根据建筑物的类 别、高度、体型及建筑物所在地的地理、气候环境等因素，按国 家现行有关标准确定。 4、玻璃和支承装置之间应设置衬垫材料以吸收平面变形。 5、钢构件表面应进行可靠的防腐处理，如热浸锌或富锌底漆、封闭 漆严格涂刷，确保耐用久性。幕墙钢结构比普通钢结构有更高的 表面处理要求。 6、点支式玻璃幕墙的防火设计应按建筑设计防火规
10、范GBJ16、 高层民用建筑设计防火规范GB50045的有关规定执行。由于其 通透性特点，宜采用单片防火玻璃组成的夹层玻璃做层间隔断。 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 结构设计 根据点支式玻璃幕墙组成，在进行点式幕墙结构设计时，必须注 意玻璃面板、支承结构、主体结构之间的传力关系。 幕墙结构设计内容包含玻璃面板和支承结构，但某些情况下支承 结构可以同时是主体结构的一部分。 根据点支式玻璃幕墙组成，在进行点式幕墙结构设计时，必须注 意玻璃面板、支承结构、主体结构之间的传力关系。 幕墙结构设计内容包含玻璃面板和支承结构，但某些情况下支承 结构可以同时是主体结构的一部分。 建筑玻璃幕
11、墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 结构设计 1、由水平拉索桁架、竖向混合桁架及周边封口桁架组成。1、由水平拉索桁架、竖向混合桁架及周边封口桁架组成。 顶部封口桁架 竖向混合桁架 水平拉索桁架 顶部封口桁架 竖向混合桁架 水平拉索桁架 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 结构设计 2、点式幕墙玻璃的悬挂系统 玻璃重力的传递路径是： 2、点式幕墙玻璃的悬挂系统 玻璃重力的传递路径是： 玻璃夹具钢爪竖向拉索顶部封口桁架 竖向混合桁架楼面。 顶部封口桁架自重的传递路径是：顶部封口桁架自重的传递路径是： 顶部封口桁架竖向混合桁架楼面。 幕墙的竖向荷载包括玻璃和结构的自重。所有重量均悬挂于
12、顶部封 口桁架，然后通过竖向桁架传至楼面结构，以确保不增加原有屋盖 的垂直荷载。 悬挂系统由竖向拉索、顶部封口桁架、竖向混合桁架组成。 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 结构设计 顶部封口桁架顶部封口桁架 竖向混合桁架竖向混合桁架 竖向拉索竖向拉索 玻璃悬挂系统玻璃悬挂系统 玻璃悬挂系统玻璃悬挂系统 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 结构设计 水平支撑水平支撑 竖向桁架支撑体系竖向桁架支撑体系 3、幕墙的抗水平力系统3、幕墙的抗水平力系统 抗水平力系统由水平拉索桁架、竖向 混合桁架及顶部封口桁架。 水平外力（包括风荷载、地震作用）的 传递路径为： 玻璃夹具钢爪水平拉
13、索桁架 钢管混合桁架顶部封口桁架 屋盖结构及楼面结构。 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 结构设计 幕墙抗水平力系统幕墙抗水平力系统 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 结构设计 水平拉索桁架水平拉索桁架 水平拉索桁架采用预应力钢索，预应力的取值应尽量确 保拉索在工作状态时保持为受拉状态，同时由于预张拉力的 存在，将拉索在受荷情况下可能发生的大部分变形消化在安 装阶段，确保了由柔性构件组成的桁架仍具备相当的刚度。 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 结构设计 压棒的大小及长短经过严格的计算，使得桁架保持抛物线形状， 同一根拉索不同位置的角度关系也确保其任一
14、断面在风荷载同方向的 内力分力尽可能可以抵消风力。 水平拉索桁架稳定示意图水平拉索桁架稳定示意图 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 结构设计 4、幕墙预应力自平衡系统4、幕墙预应力自平衡系统 幕墙钢拉索的预应力由幕墙 结构自身平衡，预应力不传递 到主体结构上，分述如下： 竖向拉索钢管桁架为预应力 自平衡结构，拉索的预张拉力 由钢管的压力来平衡，不会对 其他结构造成任何影响。 竖向桁架预应力自平衡图竖向桁架预应力自平衡图 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 结构设计 水平拉索桁架的预张拉力由周边封口钢管桁架来承受，拉索的预张 拉力在周边封口桁架内产生弯矩和较大的压力，以
15、上均由桁架本身来 承担，预张拉力不会传递到主体结构上。 竖向桁架与主体结构关系 顶部封口桁架承担拉索预拉力 竖向桁架与主体结构关系 顶部封口桁架承担拉索预拉力 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 结构设计 5、幕墙结构与主体结构的关系5、幕墙结构与主体结构的关系 原则上讲，幕墙竖向荷载只会增 加主体的竖向负荷，幕墙的水平荷 载也只能增加主体的水平负荷，因 此，所有竖向桁架与主体结构的连 接均为一端固定铰接，一端活动铰 接。 活动铰支座采用一种特别的万向 活动连接机构，能确保机构除平行 于风力方向外任何方向均可自由移 动，且于任何方向均可自由转动。 此机构确保在外荷载作用下，幕墙 机
16、构与主体结构分别工作，互不影 响。 竖向桁架与主体结构关系竖向桁架与主体结构关系 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 结构设计 一端活动铰支，一端固定铰支 两端固定铰支 一端活动铰支，一端固定铰支 两端固定铰支 若采用两端固定铰支座，当屋面系统由于外力作用而产生较大的竖向位移 时，将会在幕墙结构中产生巨大的拉力，此拉力已足以破坏幕墙结构；当 水平外力作用于幕墙结构时，将会在主体结构上产生巨大的拉力，足以对 主体屋盖系统产生较大的影响。 建筑玻璃幕墙结构 建筑玻璃幕墙结构 worse 结构设计 6、钢爪夹具的设计6、钢爪夹具的设计 玻璃的重量由钢爪传递给拉索，钢爪必须承担一定的由重量和 水平荷载引起的剪力和弯
