幕墙结构设计

发布于：2022-10-20 11:24:20 来自：建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

1.1 幕墙荷载取值

1.1.1 风荷载

根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.1.1条规定，玻璃幕墙应按维护结构设计。

根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003第5.3.2条规定以及《建筑幕墙》GBT21086-2007第5.1.1.1条规定，玻璃幕墙的风荷载应按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012式8.1.1-2计算，并且不小于1.0kPa。

解释：式（8.1.1-2）适合于幕墙(采光顶)面板、面板与龙骨的连接件、直接支承面板的龙骨(横梁、立柱、加强肋等)、龙骨与主体结构的连接件等。

支撑幕墙龙骨的主体结构(尤其是目前一般由幕墙企业设计施工的各种钢结构、索结构、索-杆结构)承受的风荷载 ,不应采用式(8.1.1-2),而采用式（8.1.1-1）。式中各符号含义见荷载规范。对一般高层建筑和高耸结构 ,顺风向风振系数βz可直接按规范第7.4.2条的规定近似计算 ;对于复杂的大跨度平面或空间钢结构、索结构、索-杆结构 ,其风振系数βz应经过动力计算分析或试验研究确定 ,当无分析研究结果可用时 ,建议其取值不小于1.5。

《玻璃幕墙及采光顶结构设计若干问题探讨》

根据《建筑幕墙》GBT21086-2007附录B B2.1.1.1条规定，采光顶和金属屋面抗风性能指标不应低于所在地的风荷载标准值，且不应小于1.5kPa。

根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003第5.3.3条规定：玻璃幕墙高度大于200m或体型、风荷载环境复杂时，宜进行风洞试验确定风载，幕墙风压标准值按风洞试验和理论计算风压的较大值取值。

1.1.2 风压体形系数的计算

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第8.3.3条计算围护构件及其连接的风荷载时，可按下列规定采用局部体型系数μs1：

1 封闭式矩形平面房屋的墙面及屋面可按表8.3.3的规定采用；

2 檐口、雨篷、遮阳板、边棱处的装饰条等突出构件，取-2.0；

3 其他房屋的构筑物可按本规范第 8.3.1 条规定体型系数的1.25倍取值。

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第8.3.4条计算非直接承受风荷载的围护构件风荷载时，局部体型系数μ_s1可按构件的从属面积折减，折减系数按下列规定采用：

1 当从属面积不大于1m²时，折减系数取1.0；

2 当从属面积大于或等于25m²时，对墙面折减系数取0.8，对局部体型系数绝对值大于1.0的屋面区域折减系数取0.6，对其他屋面区域折减系数取1.0；

3 当从属面积大于1m²小于25m²时，墙面和绝对值大于1.0的屋面局部体型系数可采用对数插值，即按下式计算局部体型系数：

μ_s1（A）=μ_s1（1）+[μ_s1（25）-μ_s1（1）]logA/1.4

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第8.3.5条计算围护构件风荷载时，建筑物内部压力的局部体型系数可按下列规定采用：

1 封闭式建筑物，按其外表面风压的正负情况取-0.2或0.2；

2 仅一面墙有主导洞口的建筑物，按下列规定采用：

1)当开洞率大于0.02且小于或等于0.10时，取0.4μ_s1；

2)当开洞率大于0.10且小于或等于0.30时，取0.6μ_s1；

3)当开洞率大于0.30时，取0.8μ_s1。

3 其他情况，应按开放式建筑物的μs1取值。

注：1 主导洞口的开洞率是指单个主导洞口面积与该墙面全部面积之比；

2 μs1 应取主导洞口对应位置的值

1.1.3 活荷载

屋面、采光顶及雨棚水平投影面上的活荷载标准值应按GB50009-2012 表5.3.1采用，均布活荷载标准值可不与雪荷载同时组合。

《建筑玻璃应用技术规程》JGJ 113-2015第8.2.5条规定：对于上人屋面玻璃，玻璃中心直径150mm的区域内，应能承受垂直于玻璃1.8kN的活荷载；对于不上人屋面，与水平夹角小于30度的屋面玻璃应能承受垂直于玻璃1.1kN的活荷载，与水平夹角不小于30度的屋面玻璃应能承受垂直于玻璃0.5kN的活荷载。

1.2 幕墙物理性能

1.2.1 抗风压性能

《建筑幕墙》GBT21086-2007第5.1.1.2条规定：

《小单元建筑幕墙》JG/T216-2007

《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.3.10条规定：

《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001第5.7.10条

《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003

《人造板材幕墙工程技术规范》JGJ336-2016

《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001

DGJ08-56-2020 上海市建筑幕墙工程技术规范

举例说明：

1.2.2 水密性能

《建筑幕墙》GBT21086-2007

《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003

《人造板材幕墙工程技术规范》JGJ336-2016

《小单元建筑幕墙》JG/T216-2007

《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001

DGJ08-56-2020 上海市建筑幕墙工程技术规范

《天津市建筑幕墙工程技术标准》DB29-221-2013

举例说明：

1.2.3 气密性能

《小单元建筑幕墙》JG/T216-2007

举例说明：

1.2.4 平面内变形性能

解释：抗震设计时 ,楼层层间位移角是否应该取弹性层间位移角的3倍是值得讨论的一个问题。首先要明确对幕墙平面内变形要求(即抗震设计时应按主体结构弹性层间位移角限值的3倍进行设计)的含义,是指中震作用下对幕墙适应主体结构变形能力的近似要求;其次要明确中震作用下,结构胶缝所表现的应力状态和对应的变形能力。如果对结构进行动力时程分析,则输入地震波加速度时程曲线的峰值加速度见下表。由表中数值可看出,中震输入加速度峰值约为小震的2.8倍,因此考虑到结构弹塑性变形性质,取用小震位移限值的3倍作为中震位移限值是近似估计。另外,如果采用中震时的楼层层间位移角限值,则一定要对应采用此时结构胶的变位承受能力,而绝不是对应于其受拉应力为0.14N/mm2时的伸长率。