單元幕墻豎框的結構計算方法研究與優化設計

孫長龍 龐玉紅

摘要：關于鋁型材幕墻結構荷載系數及材料系數，各國規范的選取及計算方法不同，本文以工程中常用的6063-T6型材為例，對比國標、英標及歐標，闡述新的規范GB50068-2018更加符合國際形勢，使建筑結構安全度水平有了提高。

關鍵詞：幕墻; 鋁型材; 荷載系數; 國標; 英國標準; 歐洲標準

單元式玻璃幕墻是將鋁合金骨架、玻璃、背襯板、保溫材料等構件事先在工廠組合成帶有轉接件的幕墻單元，用專用的運輸車運到施工現場后，再在現場吊裝裝配，直接與建筑結構連接的外裝飾幕墻。單元式幕墻相比框架式幕墻，最大的優點是工廠組裝質量容易控制，并且現場施工簡單、快捷、較好管理。尤其對于日益增長的人工成本，及越來越高大的土建結構，大面積幕墻施工已經在世界各地廣泛采用，單元式幕墻的優越性得到很好的提現。豎框最為幕墻結構重要的組成部分，計算模型的正確采用，直接影響的型材大小的選擇，并影響整個工程開發商成本的控制及施工方成本的優化。

過去，我國幕墻行業，尤其是中小的幕墻生產及設計企業，多采用簡支梁模型模擬豎框，這樣并不能完全按照實際情況，反映幕墻豎框的受力情況，而且容易產生浪費。 現在，由于大型有限元模型，比如ANSYS，straad pro.， Midas，Rstab等的廣泛采用，多跨鉸接模型及連續梁模型可以很容易采用軟件準確計算出來。下面我們舉例說明模型選擇的重要性：

由上面的計算結果可以看出，在幕墻結構計算中，選取的模型形式是至關重要的。

結論：

在幕墻結構計算中，尤其是大面積的單元幕墻結構計算中，我們應該盡量依據工程實際，選擇多跨鉸接模型或者連續梁模型來模擬豎框計算，單純選擇簡支梁模型來模擬，并不符合工程實際情況，容易浪費材料，無法最優化豎框的截面尺寸。

參考文獻：

[1]劉鴻文. 材料力學 （上、下冊）[M]. 北京：高等教育出版社，1983。

[2]雷鐘和，江愛川，郝靜明. 結構力學解疑 [M]. 北京：清華大學出版社，2001。

[3]劉曉霞. 玻璃幕墻立柱的設計計算與優化. 工業技術與職業教育，第九卷第2期2011年6月。

作者簡介：

孫長龍，沈陽遠大鋁業工程有限公司。

龐玉紅，沈陽中達建筑工程有限公司。