单元幕墙竖框的结构计算方法研究与优化设计

孙长龙 庞玉红

摘要：关于铝型材幕墙结构荷载系数及材料系数，各国规范的选取及计算方法不同，本文以工程中常用的6063-T6型材为例，对比国标、英标及欧标，阐述新的规范GB50068-2018更加符合国际形势，使建筑结构安全度水平有了提高。

关键词：幕墙; 铝型材; 荷载系数; 国标; 英国标准; 欧洲标准

单元式玻璃幕墙是将铝合金骨架、玻璃、背衬板、保温材料等构件事先在工厂组合成带有转接件的幕墙单元，用专用的运输车运到施工现场后，再在现场吊装装配，直接与建筑结构连接的外装饰幕墙。单元式幕墙相比框架式幕墙，最大的优点是工厂组装质量容易控制，并且现场施工简单、快捷、较好管理。尤其对于日益增长的人工成本，及越来越高大的土建结构，大面积幕墙施工已经在世界各地广泛采用，单元式幕墙的优越性得到很好的提现。竖框最为幕墙结构重要的组成部分，计算模型的正确采用，直接影响的型材大小的选择，并影响整个工程开发商成本的控制及施工方成本的优化。

过去，我国幕墙行业，尤其是中小的幕墙生产及设计企业，多采用简支梁模型模拟竖框，这样并不能完全按照实际情况，反映幕墙竖框的受力情况，而且容易产生浪费。 现在，由于大型有限元模型，比如ANSYS，straad pro.， Midas，Rstab等的广泛采用，多跨铰接模型及连续梁模型可以很容易采用软件准确计算出来。下面我们举例说明模型选择的重要性：

由上面的计算结果可以看出，在幕墙结构计算中，选取的模型形式是至关重要的。

结论：

在幕墙结构计算中，尤其是大面积的单元幕墙结构计算中，我们应该尽量依据工程实际，选择多跨铰接模型或者连续梁模型来模拟竖框计算，单纯选择简支梁模型来模拟，并不符合工程实际情况，容易浪费材料，无法最优化竖框的截面尺寸。

参考文献：

[1]刘鸿文. 材料力学 （上、下册）[M]. 北京：高等教育出版社，1983。

[2]雷钟和，江爱川，郝静明. 结构力学解疑 [M]. 北京：清华大学出版社，2001。

[3]劉晓霞. 玻璃幕墙立柱的设计计算与优化. 工业技术与职业教育，第九卷第2期2011年6月。

作者简介：

孙长龙，沈阳远大铝业工程有限公司。

庞玉红，沈阳中达建筑工程有限公司。