幕墙工程龙骨计算

幕墙工程龙骨计算

李业彬

金刚幕墙集团有限公司

摘要：本文对幕墙工程的龙骨受力计算进行介绍

关键词：龙骨计算

1．引言

在幕墙设计过程中，幕墙龙骨的设计计算尤为重要，我们都知道幕墙龙骨是承受整个幕墙荷载最重要的骨架，龙骨的设计是否能达到幕墙受力要求，会直接影响到整个幕墙的安全性能，同时幕墙龙骨在整个幕墙造价中占较大的比例，在这里我介绍一下幕墙龙骨计算，让设计人员对幕墙龙骨做出合理的选用，从而实现安全性与经济性的统一。

2、计算说明

下面我们以天津某个工程为例，举例说明幕墙龙骨如何计算；首先确定玻璃幕墙的分格，由图可知左右分格宽度均为2600mm，计算宽度按照B=（2600+2600）/2=2600mm，此处龙骨按照简支结构计算，总跨长为9120mm由剖图可知，此处计算位置按大面位置考虑，高度按照9.8米进行计算，具体计算如下。

截面参数：

材料：钢材

弹性模量：E=206000N/mm^2

弯曲抗弯强度：fa=215N/mm^2

剪切强度：fav=125N/mm^2

4、荷载作用值

（1）.风荷载计算：

Wk=βgz×μz×μsl×W0-----（GB50009-2012）

式中：Wk---作用在幕墙上的风荷载标准值（kN/m^2）

βgz---高度Z处的阵风系数

μsl---局部风压体型系数

μz---风压高度变化系数

W0---基本风压（kN/m^2）

本工程---地面粗糙度取：B类；基本风压Wo取：0.5（kN/m^2）；此处幕墙计算高度Z取：9.8m

（a）阵风系数βgz计算：

βgz=1.70

（b）风压高度变化系数μz计算：

μz=1.00

（c）局部风压体型系数μsl计算：

围护构件的从属面积计算：

a：立柱受载从属面分格高a=9.12m

b：立柱受载从属面分格宽b=2.6m

A：立柱受载从属面面积A=a×b=23.7

LgA=Lg9.90=1.375

当围护构件的从属面积1m2≤A≤25m2时，按下述计算局部风压体型系数μsl：

对于建筑物的外表面大面位

μs1（A）=μs1（1）+[μs1（25）-μs1（1）]×logA/1.4

=1+（0.8-1）*1.375/1.4

=0.80

对于建筑物的内表面墙角边μs=0.2

μsl=1.0

（d）风荷载标准值WK和风荷载W设计值计算：

γw：风荷载作用分项系数：1.4

Wk=βgz×μsl×μz×W0

=1.70*1.00*1.0*0.5

故此处风荷载标准值取1.0kN/m^2

W=γw×Wk

=1.4×1.0

=1.40kN/m^2

（2）.自重荷载计算：

GAK：玻璃幕墙构件（包括玻璃和框）的平均自重标准值：0.31kN/m^2

GA：玻璃幕墙构件（包括玻璃和框）的平均自重设计值（kN/m^2）

γG：自重荷载作用分项系数：1.2

GA=γG×GAK

=1.2×0.31

=0.372kN/m^2

立柱承受的拉力设计值

N=0.372*2.6*9.12

=8.82KN

（3）.地震荷载计算：

qEAK：垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用标准值（kN/m^2）

qEA：垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用设计值（kN/m^2）

β：动力放大系数，取5.0

α：水平地震影响系数最大值，本工程抗震设防烈度：7度，取0.2

γE：地震作用分项系数：1.3

qEAK=β×α×GAK

=5×0.2×0.31

=0.31kN/m^2

qEA=1.3×0.31

=0.403kN/m^2

（4）.垂直幕墙面的荷载组合计算：

qk：幕墙所受垂直幕墙面的组合荷载标准值（kN/m^2）

q：幕墙所受垂直幕墙面的组合荷载设计值（kN/m^2）

荷载采用SW+0.5SE组合：

q=W+0.5qEA

=1.4+0.5×0.403

=1.60kN/m^2

立柱承受的水平线荷载

标准值：qK线=qK×B=1.0×2.6=2.60KN/m

设计值：q线=q×B=1.60×2.6=4.16KN/m

5、立柱强度及挠度计算

（1）强度计算：

在风荷载作用下龙骨最大弯矩：

6、结束语

通过上述的幕墙龙骨计算，希望能帮助到幕墙设计人员对于幕墙龙骨计算这一块加强认识，增强结构计算水平，能安全合理地选用幕墙龙骨。

参考文献：

[1]《建筑结构荷载规范》GB50009－2012

[2]王焕定.《结构力学》.北京：清华大学出版社.2004.

[3]黄国忠.《理论力学（上）》.广东：高等教育出版社，1997