幕墙设计中两个重点讲义

幕墙设计中两个重点问题（一）幕墙工程如何按《建筑结荷载规范》（局部修订）计算风荷载标准值1.1华人民共和国建设部公告第48号建设部关于发布国家标准《建筑结构荷载规范》局部修订的公告现批准《建筑结构荷载规范》GB50009-2001局部修订的条文自2006年1月1起实施第条为强制性条文必须严格执行经此次修改的原条文同时废止。中华人民共和国建设部2006年7月5日1.2修订原文：7．1风荷载标准值及基本风压垂直于建筑物表面上的风荷载标准值,应按下述公式计算：1当计算主要承重结构时KgZS1Zo狭式中较海能k何辟—弦—把风荷载标准值支（哑KN/罪午2绪舱；迈镰z厌兽逗——值高度振z假处的风振系数冲；骂挎s家—先—致风荷载体型系束数；递喊z贩—案—袜风压高度化系他数；姜wo炉—讽—歼基本风压（智KN/m2舟）。众2蜜霸当计算围护结枯构时

珍（岂中2温）制拐K闷幅俯Z皱舌S碗铺Z岛询刻o

轿（筛骡1惠）奸式中鹰绢折gz关弦—苦—摔高度个蒙z跌沈处的阵风系数广；忽陶s电1寸勉—刑—绸局部风压体型巧系数。暖踢小验算围护构件诱及其连接的强也度时竞,促可按下列规定墓采用局部风瑞压体型系数仗钞妹宏s医1袄乒：轰江一急、粗外表面手刻1苹正压区库按表芹睡乘锁采用；据2津负压区鹊—她对墙面，取音-1.0竟；建唐—虾对墙角区，取递-1.8倍；虹—曲对屋面局部部孩位（周边和屋侨面坡度大于嫌厚10裙乔的屋脊部位雅舌，买毕取楚-2.2植；当—今对檐口、雨篷酒、遮阳板等突墨出构件，取产-2.0弱；经肠注：对墙角边耳和屋面局部部欣位的作用宽度自为房屋宽度缓的否室0.1桐或房屋平均高毙度的壶抢0.4锯，取其小者，扮但不小于璃1.5m搏。锅伪二、内表面即对封闭式建筑笼物，按外表面晋风压的正负情艘况取甚-0.2申或谜0.2工。喉注：上述的局厚部体型系数叠唱续s1急（疫1颜）是适用于围罩护构件的从蜜准属面积松A耐小于或等于蹦1m2嫩的情况，当围歌护构件的从属宰面积大于怠返或等于级10m2效时，局部风压坦体型系数阿痛捕s1渴（环10危）可乘以折减映系瑞数桑0.8斑，当构件的从时属面积小于雾10m2尸而大于秩1m2喜时，局部风压缸体型系数肤谋宫s1尚（协A拴）可按面积的柔对数线性插值扁，即承迷1稍讽（朝A裳）贞=彻朱详1勒吼（原1龄）度+[窗裳蒙1右喉（海10脉）询-斯撒爱1鞠付（筒1叫）咱]logA芝7.5越阵风系数盼7.5.1氏计算直接承受元风压的幕墙构乱件脾(丛包括门窗节)蹈风荷载时惑铲的阵风系数应递按表番芹免确定。屑对其他屋面、溉墙面构件阵风快系数取阁1.0戚。示表聪垦腐劝阵风系数喝存β华gz忠离地面高度雀智(想m)哄地面粗糙度类穗别克A丝B逮C孝D席5遵1.69伤1.88速2.30名3.21盛10筛1.63颠1.78僻2.10怎2.76盏15公1.60协1.72粉1.99悦2.54龄20牢1.58烈1.69乌1.92环2.39挑30枕1.54秆1.64粗1.83燕2.21勿40丸1.52侮1.60壁1.77闻2.09杜50裕1.51立1.58阴1.3玩2.01吊60还1.49渠1.56狼1.69誓1.94丑70利1.48表1.54孙1.66薪1.89答80验1.47户1.53辆1.64纠1.85决90症1.47扒1.52赴1.62期1.81诉100党1.46肃1.51倾1.60地1.8掘150青1.43臂1.47挠1.54但1.67彩200播1.42瘦1.44英1.50狠1.60逢250垦1.40篇1.42毕1.46秃1.55宇300无1.39旬1.41喜1.44伟1.51膛1.2.宿从属面积的理登解：车冬弦击《建筑结构荷恳载规范侨灰GB5009伞-馒2001过拣中夹衔2.1款.市19愈似中定义是攀的理解算法唉窑菌“姿从属面积是在谊计算梁柱构件叮时采用甚斥呈是指所计算的漠构件负荷的楼监面面积，它应顿由楼板的剪力充零线划贼央分锁许在实际应用中鸟可作适当简化饿喉娱因而对计算玻傻璃面板是不适兄廉用。范1.2.2观从属面积在《指多层和高层房田屋混凝土结构越》中有详细介笋绍，摇努还可以参考《日门式刚架轻型面房屋钢结构技纪术规程》霉CECS10勇2速：鸦2002罗。仆从属面积简单代的说就是抚:皆计算构件所受苦外载的面积描.间比如铝帷立柱向计算时宵,肃其从属面积为围计算梁跨度子L敬与计算宽度悠B穴的积值够.谁其它类牵概推。使CECS10写2墙：摘录：喷搬有效受风面积虚：确定风荷载余体型系数时取仆用的承受风荷乏载的有燥效面积。川扯门式刚架轻型紧房屋有效受风卧面积的确定应检符合下列规定鼓：慨象有效受风面积培可按下列公式束计算：景式中粒仗L--仗所考虑构件的报跨度岗C--腥所考虑构件的察受风宽度，应葵大于（脆a+b用）秀/2压或初L/3a昌、越b--刊分别为所考虑效构件墙架柱墙两梁檩条等在左全穿右侧或上下侧元与相邻构件间惰的距离惕惰无确定宽度的列外墙和其它板妈式构件采用忍c=L/3剧紧固件的有效怖受风面积取对比所考虑的外力诞起作用的表面挂无积醉1.2.3嘱幕墙试作如下察理解：岔1)搂玻璃：那么这轿时的从属面积诵就是指的被验群算玻璃的面积前，歪2)瓣横梁慰:蓝就是指均布在梨横梁上下玻璃蓝上梯形荷载面湖积（三角形分状户布时取三角形倚面积）或上下剧玻璃面积和的州一半作为此时容的从属面净躬积，皮3)蕉立柱：就是指诚立柱两侧风荷蒜载作用矩形分黎布之面积。踩4)使房屋的内压颂表沈美豆的系数是指房吃屋在全封闭的蜘条件下（除另怨有说明外）歌枯的风荷载体型居系数，系数中筋已经包括内压躺的影响。而实责际上当发勉沙生大风时，由橡于窗户局部破扇坏，情况就与冬原先估计的不扫同。规范提供亮的减+0.2窑或歪-0.2消并不是根据实孤际的观察结果卵，而只是样汗出于安全的考鼻虑，给以适当难的安全度。内皱压计算仅限于贴围护构件。守悉因而内压不受渔从属面积的影零响。围漫窗户局部破坏跳，情况就与原返先估计的不同渠。玻璃外窗、块幕墙和食耳玻璃采光顶的焦玻璃爆裂飞溅既之后，建筑物卫出现破洞，风屈将由宴期玻璃破洞直入较建筑物内造成枣强大内压，台碍风的外、内压跑共同唱作用，掀翻屋径顶、墙壁倒塌氧。如下图示意材。星台风中窗户玻登璃破碎的风压愿作用示意豆台风中由于建桂筑物幕墙、门评窗破坏产生突角然开孔，在内惹外贞花风压共同作用秒下，与四周封谋闭时的屋面响扇应进行对比研似究，扩淹有下列主要结愉果：朽(字1)共从加速度功率朗谱曲线可以看陷出，突然开孔久时的能量增大坟抚很显著，并且剧突然开孔时激花起屋面的高阶注振动。兔(淘2)缠四周封闭和突俘然开孔模型各扬测点的加速度旨均方根值都随捉风速的增大而剧增大，相同风税速下，突然开汁孔模型各测点淡的加承速度均方根值堂是四周封闭模隆型的烟2割倍左右。值(名3)幅四周封闭和突惰然开孔模型各袭测点的位移平侮均值都随风速累采的增大而增大脾，相同风速下备，突然开孔时晚的位移平均值劳是四僻侍周封闭时的棋5~10沙倍。庭(荡4)夫四周封闭和突肥然开孔模型各慌测点的位移均泰方根值都随风煮许速的增大而增首大，相同风速肿下，突然开孔剂时的位移均方坦根值翻脆是四周封闭时选的牛2端倍左右。念(潜5)驶大跨度柔性屋布面结构的荷载返风振系数在屋秤面各节点数值群踏分布不均匀，顺中间大，四周个小。突然开孔返模型的荷载风分振系解水数比四周封闭送模型大，最大绢比值为廊1.22皆。源(6)芹突然开孔的荷逮载风振系数比矮四周封闭模型股大，最大比值根为悲1.16插。促2007详年舌2指月池28波日咳2锦时功05维分，算5806咽次列车在刚刚复驶出吐鸣晴鲁番车站不久现，车窗就被飞意沙打碎。在乘云客忙着堵车窗划时，跃想大风直入车厢究，以致列车在怪大风中倾覆。吧就是最近也是决最现从控实一例，据测颤风仪记录，当蹈时的风速达童13歉级，下图是脱毛轨珍霞照片。肯580洪6菌嫁次列车车窗被浊飞沙打碎倾覆蒙照片碎1.3隔幕墙算例：负W0=450召N/m2踩，怎Z=50m云各，台C交类地区，时眨层高收3.6m丛约，分格宽毙1.5m尸，仔μ最z=1.25蹲匆，高度：商50m幕，饮β狠gz=1.7宁3绩。应榨验算面板：蚊按《建筑结构酿荷载规范》过GB5009繁-2001灭中叉核9吊中定义的理典婆解算法：游：应“映从属面积是在吨计算梁柱构件手时采用，它是彻指趣漏所计算的构件沙负荷的楼面面确积，它应由楼楼板的剪力零线行划分，在摧透实际应用中可烧作适当简化勺。位”航因而对计算玻赢璃面板是不适秒用。裙墙角区：义截验算面板牲许玻璃惕1.5讽×辛1.8=2.士7m2波煤β山gz欢μ雨=1.73尽淡K丈惑茫班翻gZ峡宾S歉1县Z长遍存o洗叮=-1.7策拐×情2.0巴×尝1.25慕×枪450=-1却947N/拔m2毒墙面区要柜验算面板诱龙玻璃挑挺K抚鹊妄且谁gZ茶肯S债1家Z妇宅仪o鼓蓬=-1.7害布×望1.2暑×妥1.25呜×齿450=-1冠168N/秋m2破坑验算幕墙立柱洞：燥墙角区：从属逗面积：货1.5蒸×怖3.6=5.贸4m2l郊og5.4=偷0.732柴μ岸s1(A)=铜-{1.8存+[0.8装×速1.8-1.收8]巷×援0.732}础=-1.5棵4印μ盒s1=-1莫.54+(-叨0.2)=链-1.74政顷K低果同捐竟gZ锅碧S茎1准Z利金调o

轿=-1.7键扮×域1..74绪湿1.25恳×积450=-筒1693N/杠m2划墙面区：从属叙面积宜1.5熔×由3.6=5.凑4m2l占og5.4=比0.732遣μ贝s1(A)=棚-{1.0跨+[0.8涨×醉1.0-1.寺0]蚂×淘0.732}宜=-0.8陪54再μ肠s1=-0厨.854+(艳-0.2)=杏-1.05匀4逗WK=坝β剖乒z蜓μ斜z庆μ私z1W0罢=1.7窄俭×巷1.25宗艘1.054婆×定450=1讽026N/m椒2寄桶验算幕墙横梁敲：霉墙角区：从属咸面积：完1.5背×呢1.5=2.焰25事瓶2赞，墨之log2.2宵5=0.35械2育μ转s1(A)=柿-{1.8糕+[0.8补×干1.8-1.崖8]饲×仗0.352}扭=-1.6先7泻μ停s1=-1两.67+(-劝0.2)=票-1.87迟冤K讯搜赢裂券gZ洞付S往1逝Z搞篮女o

疑=-1.7嗓禽×险1.87辣料1.25揪×做450=-毅1820N/灰m2适墙面区：从属厕面积录1.5倦×泡1.5=2.暮25m伯笑，驴更log2.2裁5=0.35券2纺μ污s1(A)=杆-{1.0衔+[0.8罢×基1.0-1.菜0]未×逝0.352}舅=-0.9奏3宏μ燃s1=-0驼.93+(-技0.2)=伏-1.13岩龙K炸厨坟搬钳gZ负管S外1导Z鹊厦唇o

赖=-1.7吴真×异1.13港洒1.25瓶×蝶450=-足1100N/卸m2坝1.4袭伟门窗试作如下抢理解息1).冷妄门窗视其在墙主面上的位置分卡别按墙角区或要墙面区计算；勉2).京因面板（玻璃）泰从属面积为承滑受风荷载的有街效面积。东3)滩不与墙体或组尝合件连接的杆扶件（横框、竖潮框）等按围护银构件计算，盏4)戏与墙体或组合击件连接的杆件票（横框、竖框雹）等可不验算烘；流5).客组合件及中挺茶、横贯挡按从串属面积选取局峰部风压体型系刑数，从敬同属面积的取值镇可参照花GB710翠6雕附录攀A扁图乞A1~印图屿A5慎的计算简图。洽1.5跨铝门窗杆件风夜荷载计算的从迹属面积：道脉其受力杆件风尖荷载计算的从僵属面积裁Q供：一般情况下苍可简化为式开受矩形、梯形呜、三角形相互鹅间之和。示意堆如下：1)单窗：荒单窗（三角形创）捎忧上下连窗横梁程风荷载从属面首积协Q=Q1+应Q2虏双窗中挺（梯驶形）风荷载从番属面积祸Q=Q1+忘Q拌左右连窗横梁异风荷载从属面童积根据分配荷词载计算：雷分布荷载车锣从属面积表S饱分采=Q1+Q仅2+Q3屯中挺传给横梁搂风荷载症P校中挺风荷载谨2P寇从属面积政S剂中驼=Q4+游Q5痒组合窗中挺风稳荷载从属面积幼根据分配荷载拦计算：袜1该）中挺分布风赛荷载：泪贩从属面积粗S蛙分疼=Q1+Q辽2+Q贩3+Q4么2映）左横梁传给须中挺风荷载纽P1现，负2P1宽从属面积饥S刻中抢2=Q6哈+Q5古3玩）右横梁风荷舅载传给中挺风习荷载析P2恨，亮=P3+P4龟2P3球风荷载从属面烈积免S患分右融=Q1+Q趋2+Q炼3+Q4副小中挺风荷载威4P4袍从属面积至S度分祸=2Q9疫（二）建筑物知相互干扰的效贤应：录2.1粘《糊GB5000解9寺》规定：散7.3.2谨眨当建筑群，尤己其是高层建筑扶群，房屋相互稻间距较近时，截由扁让于旋涡的相互纸干扰，房屋某深些部位的局部储风压会显著增鲜大，设计甩链时应予注意。肝对比较重要的疯高层建筑，建解议在风洞试验娘中考虑周炼疏围建筑物的干双扰因素。株滩就双塔楼的结坟构来说，其中痰间距离一般不鞭超过绵50救米，难以达到晨建诚瞎筑上驰“主楼斤高霸∶厅楼间距＝挪1燃∶台1.2撇至姑1.摊5摩”词的要求。当风吊绕过前一幢楼槽而察记吹向后一幢时欣，两楼间的狭康窄区域就会发怕生流体干扰，直使周围的冲义风环境大为恶御化。以誉“侮9·1砍1讲”轧事件中被毁的艇那两幢颠411.5德米高的世冻斤贸双塔楼为例熟，两座大厦间罪仅有一条狭窄冈通道，海风从暮中穿过，烤帐有时会形成时妙速高达巾120眼公里的蒙“锦人造旋风钞”闹，其威力相当授于史12正级档调台风。为减轻被高楼的负面风械效应，国际上籍通常在建筑物创的规划设糕且计初期，进行蔽风环境风洞实娱验。所谓风环辅境风洞实验，汪就是按比巩透例将建筑物和泛周围环境做成望模型，然后将茶它们放到能够戚模拟自然焰瓦风的建筑风洞小中，观察建筑萍出现前后风速从和风向的变化闸。单体建写若筑或整个小区轰都可以通过风攀洞试验进行风滤环境评价，通堡过科学布危自局消解负面影胃响。然而，在防这方面的系统奏研究和测试几体乎还是空辆够白。目前开发清商们更多地只喇注重建筑物本摘身的安全，对化大楼建成钱营后的风环境改海变却不甚关心泽，国家也尚未构出台具体要求乌。而在国摆辜外，一般规定际由高楼引发的捐风提速，最多登不能超过原来绕的彻1.5也至僚1.8垂倍。巨“耀珠江帆影往”薪高层建筑群风蔽洞试验量根据国内有关斧资料庙(鼻张相庭心:蔬《工程抗风设顷计计算手册》捷，中国戒建筑工业出版肥社，朵1998蕉，第尽72随～鲜73丘页赵)命，提供的增大真系数，是根度据国内试验研烂究报告取较低僻的下限而得出纽，其取值基本疑上与澳大肯腿利亚规范接近鄙。当与邻近房团屋的间距小于查3.5配倍的迎风面宽钩度且煎识两栋房屋中心垒连线与风向成腐45沙°描时，可取大值线；当房屋连线级与堆比风向一致时，摄可取小值；当网与风向垂直时柴不考虑；当间它距大于添7.5童倍的迎风面宽累度时，也可不笛考虑。周边建叹筑群对本建筑考的风侨荷载影响计算酷:俩群体建筑相互炸干扰影响可通奏过群体体型系腾数伞桐sm鲁来代替单体的烟脉s堂等效表摩示船:sm=sBF层2.2赌张相庭望:合《工程抗风设政计计算手册》访，中国建筑工曲业出版社，颠1998笼，第母72络～饼73顶页宅)闷，提供的相互冲干扰增大系数蓝贷BF拴顺泛风点蛛向裳d旺/B锻d浆/H啊a焰θ凭材o绸1臣利o杯2笔闭o汽3教0速o跪4概0粉o勾5挠0继o哨6库0校o灰7眨0违o间8答0始o册9攻0狭o爽≤谣3待.宫5未≤慕0鸦.迹7挡A,蜻B悦1缠施1坝5捞1咐狸35更１腔.熔４虽１预.拥5昆0刃～梅1绪.向8醒0表1茅.兄4盲5馋～栗1窗.央7林5遗1减.核4赚0弹1伐.蛋4绣0虾1私.恭3锻0足1秒.岛2激5匹1天.亲1因5委C,阁D祖1忌丢1贼0狭1毒必15雅1颂温25饮１极.成3仔0递～勇1需.伙5党5刺１折.盾2根5仓～世1裕.稀5衬0晶1素.拖2熔0筐1始.挨2闷0欣1刚.匀1拖0杀1瓶.脏1裂0烛1门.果1问0英≥哑2汁.易2昼5妄≥朱1酒.符5爹A,希B浑C,顺D劝1牛他00饼横唯隶风丧竖向钓≤交2博.奶2况5负≤捉0歇.践4育5计A,钢B脏1肿僻30厘拆1叫脂50僚C,饭D钻1东梦10棚笑1锣捞30栽≥押7纲.套5瓶≥调1颜.启5枝A,乞B犹C,旷D酸1葡恶00严注箱:1办、方θ丈为风向与相邻耳建筑物平面形默心之间连线的讲夹角，柱d料为两建筑物的膜间距，供B晚、环H铺分别为所讨论芬建筑物迎风面肤宽度和高兆修度。多2丧、刚d/B笨或驴d/H叹为上表面中间挺值时，可用插艺值法确定，条薄件诱d/B呜或贼d/H筒去影响大者计炊算。葬3必、表中同一格股有二数时，低宇值适用于二个马高层建筑，高骗值适柿风用于二个以上馅。跪2.3蚂算例：南京某蕉工程。哄择周边建筑对本帽建筑的影响见都附图微根据《建筑结情构荷载规范》绍GB500三09-200杀1盼规定饿,劣风向原则上应债以茧该地区最大风杰的风向为准堪,幼但也可取其主情导风翼;股由于南京地区贴最大风的风向源不易确定巡,箱所以取其主导崇风向借.猛当与邻近房屋田的间距百产小于作3.5绒倍的迎风面宽砍度且两栋房屋弱中心连线与风越向成窜45婚°凉时，茧迅可取大值；当持房屋连线与风体向一致时，可粗取小值；夏季虎主导风向蒜:搞东风、东南风祸,修冬季主导风向页:耕东风、东北风教,装现以东风、东厨南风