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1、 框架式幕墙的设计框架式幕墙的设计全套图纸加扣3012250582 摘要随着社会的进步、科技的革新，传统的建筑外墙逐渐不能满足人们对于建筑外观及其功能性的要求，于是建筑幕墙应运而生。到了现在，建筑幕墙的应用率更是屡创新高。建筑幕墙的市场需求一天天加大的同时，也意味着幕墙设计工作的激增。而为了保证最后完工的幕墙工程的安全性，设计中必不可少的一个环节就是结构计算，需要对幕墙面板及立柱横梁进行相应的荷载计算以及强度、挠度校核。本次毕业设计的课题来自于上海江河幕墙系统工程有限公司承接的南京市某办公住宅楼的幕墙设计项目，该项目主要幕墙系统为隐框玻璃幕墙。隐框玻璃幕墙是一种将玻璃面板通过结构粘接胶直接固定
2、于金属框架（一般是铝合金材质）上的幕墙形式。由于其外露于室外的部分通常只能看见密封胶条形成的胶缝以及玻璃面板，所以比较适合分格较小的幕墙系统。关键词：幕墙，框架幕墙，幕墙设计，结构计算THE DESIGN OF FRAME CURTAIN WALLABSTRACTAlong with the progress of society and the innovation of science and technology,The traditional external walls can not meet the requirements of the architectural appear
3、ance and function, so the curtain wall came into being. Up to now, The application rate of curtain wall is reaching new heights.Market demand increased day by day building walls, but also means the surge in curtain wall design work. In order to ensure the safety of curtain wall project, an essential
4、 part of the design is the structure calculation that means designers need to verificate the strength,deflection and load calculation of the curtain wall panel and column cross beam. This graduation project is to design a frame curtain wall system for a office residential building in Nanjing which i
5、s from the project of Shanghai Jangho Systems Engineering Co., Ltd.The main facade systems of the project is hidden frame glass curtain wall.The hidden frame glass curtain wall is a curtain wall form which is directly fixed on the metal frame (usually aluminum alloy material) by the structure of the
6、 glass panel.Because the outer exposed part can only see the plastic joint formed by the sealing strip and the glass panel, the curtain wall system is more suitable for the curtain wall system which is made of small size compartment.Key words: curtain wall,frame curtain wall, curtain wall design, st
7、ructural calculations目 录1 绪论11.1 引言11.2 国内外幕墙行业发展现状11.2.1 国外幕墙行业的发展11.2.2 国内幕墙行业的发展21.3 幕墙的优点31.4 现今建筑幕墙中存在的问题41.4.1 安全问题51.4.2 光污染问题51.4.3 节能问题62 框架式幕墙设计说明72.1 建筑幕墙设计原则72.2 课题内容72.3 幕墙系统的选择82.4 标准节点的设计102.4.1 立柱、横梁及其连接的设计102.4.2 标准节点整体设计122.5 幕墙支座系统设计132.6 幕墙收口部位设计142.6.1 幕墙底部收口设计142.6.2 幕墙顶部收口设计15
8、2.7 幕墙物理性能152.7.1 抗风压性能152.7.2 水密性能162.7.3 气密性能162.7.4 平面内变形性能172.7.5 耐撞击性能182.7.6 光学性能182.7.7 承重力性能182.8 一般说明182.8.1抗震设计182.8.2 防雷设计182.8.3 防火设计192.8.4 耐腐蚀设计192.8.5 绿色环保和节能设计192.8.6 防噪音设计192.8.7 安全设计203 结构计算213.1 主要材料及设计指标213.2 荷载计算223.2.1 风荷载标准值223.2.2 风荷载设计值223.2.3 幕墙构件重量荷载223.2.4 地震作用233.2.5 荷载组
9、合233.3 玻璃面板校核233.3.1 玻璃强度计算233.3.2 玻璃变形计算253.4 幕墙立柱计算283.4.1 部位要素283.4.2 力学模型283.4.3 荷载确定293.4.4 幕墙立柱参数293.4.5 立柱强度校核303.4.6 立柱刚度校核313.5 幕墙横梁计算313.5.1 部位基本参数313.5.3 荷载计算323.5.5 横梁强度校核343.6 小结364 总结37参考文献38致 谢39译文及原文401 绪论1.1 引言近来，随着我国国力日趋强盛，新兴科技及国民经济的急速发展，各地的高层建筑、超高层建筑及大型复杂建筑像雨后的春笋一样拔地而起。与此同时，现代社会对建
10、筑物的美观性、艺术性的要求越来越高。为了达到这种美化城市生活环境、展现时代特色乃至彰显民族风格的效果，建筑物必须经过各种艺术处理之后才能将其一一体现。而幕墙作为优化建筑设计的重要手段，丰富多彩的立面造型，已成为世界性的新潮流1。现今，随着新材料的研发以及幕墙技术的日益推陈出新，各种形式的幕墙系统目不暇接的出现在人们的视野中。其中，框架玻璃幕墙无疑是应用率最大、应用历史最久的幕墙系统。1.2 国内外幕墙行业发展现状1.2.1 国外幕墙行业的发展建筑幕墙最早起源于国外，自其问世至今，建筑幕墙在国际上已有上百年的发展历史，可将其概括为探索、发展、推广、提高共 4 个阶段2。（1） 探索阶段（1851
11、1950）历史上首次采用玻璃幕墙结构的建筑应当是在1851年英国伦敦工业博览会问世的水晶宫（Crystal Palace）。这一建筑的出现可谓是宣告了幕墙行业的开始。此后，开始陆续零星出现一些具有现代幕墙建筑特点的建筑。但这一时期的幕墙建筑普遍存在雨水渗漏、隔音效果差、保温性能不佳、材料老化严重等一系列问题。（2）发展阶段（19501980）这一时期对幕墙在上一阶段中存在的问题深入研究，并由此开发了许多幕墙的关键技术，如压力平衡系统，以此原理设计的铝型材空腔截面的应用使得幕墙系统内外之间空腔的压力平衡；板式拼装系统，使得幕墙可以分为一个个板块（单元），而每一个板块（单元）在工厂加工组装完毕后，
12、可以直接运往施工现场安装，大大缩短了施工周期同时简化了安装难度；楼层间隔水层系统，排水槽的设计使得幕墙整体的防雨水渗漏能力大大加强；研制新型硅酮结构胶，其具有及其良好的变形性能、耐老化性以及粘接性能，对于推广隐框、半隐框玻璃幕墙有不可忽视的作用；研制新材料，高性能玻璃的出现进一步强化了幕墙的整体水、气密性能。新技术、新材料的涌现很好的解决了上一阶段遗留的对幕墙发展阻碍最大的问题，促使了下一阶段幕墙影响力的飞速扩展。（3）推广阶段（19801996）由于上一阶段基本解决了幕墙系统最为关键的技术问题，幕墙的整体性能进一步提高，越来越多的建筑开始选择使用幕墙系统作为外装饰面。随着其影响力的增大，其影
13、响范围也进一步拓宽，开始逐渐流传至其他国家。单元式幕墙由于其单元板块都是在工厂直接完成加工组装，现场只需要将每一个单元板块组装于主体结构之上，所以其安装速度非常快，且安装过程十分简化。因为这些特点，单元式幕墙的使用频率迅速上升。与此同时，其他各式各样不常见的幕墙系统的技术也渐趋成熟，开始被应用于不同的场合。(4) 提高阶段（1996至今）幕墙发展至今，传统幕墙的相关技术、规范早已完善，下一步就是结合现今智能化城市的概念，以智能型玻璃幕墙为主体发展方向，同时想办法解决现今幕墙还依然存在的问题或者随着技术革新出现的新的问题。1.2.2 国内幕墙行业的发展随着国外幕墙行业推广阶段的到来，幕墙这一对当
14、时的中国来说异常新颖的建筑形式也开始传入我国。可以看出，相对于欧美发达国家来说，我国的幕墙行业起步滞后太多，但当时正值我国改革开放的发展期，幕墙这一新兴行业的发展势头却是异常迅猛。从发展经历上看，大致经历了模仿、自我成长和自我发展等三个阶段3。（1）模仿阶段（19811994）我国的第一项包含建筑幕墙工程的项目是建成于1984年的北京长城饭店，可谓是具有划时代的意义，标志着我国幕墙行业的开端。北京长城饭店一经建成就迅速在国内造成轰动，以此带动了建筑幕墙在我国迅猛发展。19881994年间，全国各地幕墙建筑层出不穷。但由于这一阶段主要是对国外幕墙技术的分析模仿阶段，没有统一的技术规范，各幕墙质量
15、水平参差不齐，且平均质量水平较低。（2）自我成长（19952005）20世纪90年代，我国全面改革开放，城市建设更是水涨船高，各种建筑如雨后春笋一般被大量兴建。这段时期可以说是我国幕墙行业的黄金时期，幕墙因其现代化的外观表现和相对快速的施工周期的特点广受青睐被大量应用于各种建筑中，其中较为著名的建筑有：应用了双曲铝板和玻璃面板的超高特种建筑上海东方明珠电视塔；将玻璃幕墙高度提升至420m的超高层建筑金茂大厦。此外，我国自己的幕墙行业的规范标准也都是在这个阶段内完善出台的，所以从这开始幕墙工程都开始依照规范文件设计、施工，使得这一阶段幕墙工程的整体质量水平得到了极大的提高。（3）自我发展（2003至今）到了这一阶段，我国建筑幕墙年生产量已超过5000万m2，而且逐年增长，目前占世界幕墙年产量60% 以上，成为世界幕墙大国4。此外，在有了上一阶段的大量幕墙工程的设计施工经验之后，我国的幕墙技术取得了飞跃式的进步
