番禺天河城单元式幕墙设计解析.pdf

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1、装饰装修天地装饰装修番禺天河城单元式幕墙设计解析刘银浩广州铝质装饰工程有限公司摘要：详细介绍了天河城单元式幕墙工程的设计过该工程幕墙从中间楼层向上下楼层收缩，每层收缩的程，从型材截面、主要节点系统以及结构计算做出分析。本尺寸不等，每一楼层的结构内缩尺寸是不同的，角度也是不工程设计不同之处是幕墙从中间楼层向上下楼层收缩，每同的。本项目运用CAD软件，按1:1比例，建立整体幕墙与层收缩的尺寸不等，而且风洞实验荷载较规范计算值高出结构的三维模型，确定每一层最外边的结构尺寸与幕墙完一倍以上，对单元式幕墙的系统结构设计与施工调节要求

2、成面的关系，确定每层结构边线的相对位置关系，与建筑幕很高，工程采用SAP2000及ANSYS等有限元软件对关键节墙完成面是否有干涉关系，为下一阶段的系统设计做好准点部位进行分析验算，为以后同类幕墙的设计提供参考。备工作。关键词：单元式玻璃幕墙；结构计算；有限元分析2系统设计中的重点难点该项目存在几个重难点，以下将分别进行阐述：1幕墙工程概况（1）公母框横梁过桥连接强度要求高。单元式幕墙最天河城幕墙工程位于广州市番禺区，工程共2栋建筑主要的特征为每一个板块在安装时是通过公母边框的对群，幕墙最高高度为199.8m，幕墙总面积约

3、70000m2，其中含接，自下而上进行拼装，因此在公母框及其对接的地方要做单元式幕墙26000m2。到满足强度、挠度、保证气密、水密、保温的性能。本工程荷载相比一般普通工程较大，对公母框横梁过桥的强度要求较高。（2）兼顾单元支座可调节性与安全性。深化设计阶段发现原方案连接码无调节构造，一旦出现结构误差，连接码与立柱将无法连接；而项目不出现误差是不可能的，因此需要考虑出现误差时支座的调节机构，通过可调节的构造消除各方向的误差，并确保有足够的设计强度。（3）开启扇面积较大且风荷载较高导致的锁点受力要求高。该工程开启扇尺寸为15

4、00mmx2200mm，广州处于台风区域，为满足此受力需要，特别订制单点设计承载力1500N的锁点，并通过SAP2000有限元软件模拟整樘窗扇的图1建筑效果图受力情况，从而确定开启扇锁点布置设计。本工程基本风压w0=0.6KPa，同时建设单位提供了风洞3铝合金横梁过桥设计试验报告，因此风荷载标准值wk取值按照荷载规范计算公横梁过桥起到协调相邻单元板块平顺过渡的作用。设式wk=βgzμs1μzw0（包括国标GB50009与省标DBJ15-101）与计分别分析了在正负风压作用下过桥的受力情况，负风压风洞试验比较所得的最大值。对

5、于该建筑形式的单元式幕作用下过桥与横梁受力较为不利（如图3）。风荷载作用下墙（如图1右边），在四个圆弧位置最大的风荷载标准值wk=连接处剪力由横梁与套芯按刚度分配原则共同传递，横梁4.16KPa（如图2），幕墙抗风压性能达到7级；单元板块基本过桥协调横梁公母框的传力，与公母框共同承担荷载，经强尺寸为1500mmx4200mm，设备层最大尺寸板块为度校核，过桥采用6063-T6材质，长度至少为250mm，单边为1500mmx5900mm，为满足结构的安全与适用，本项目主受力125mm；并且在试验中，该部位完全满足幕墙受力，此

6、种刚杆件均为6063-T6，部分立柱采用Q235钢管进行加强，单元度分配计算是合理的。式连接支座采用6061-T6。图3横梁过桥受力分析简图4单元式支座设计（1）单元式幕墙基本传力途径为：玻璃面板→铝合金杆件（横梁与立柱）→铝合金挂码01→铝合金挂码02→铝合金挂码支座→主体结构（如图4），并通过各种可调节的构造实图2风洞试验局部最大风荷载标准值图124装饰装修天地建筑设计现上下左右各方向的调整，实现幕墙平顺过渡，保证建筑外脱码。此种构造有如下好处：一是将螺杆由简支梁模型转观要求。化为双跨梁模型，将连接件规格由M32降为φ

7、20不锈钢圆棒；二是竖向肋增强挂码支座的刚度，底部的厚度由原方案的15mm降为6mm；通过改变构造设计，铝合金支座增加了多方向调节功能，但用材与原方案设计相比无明显增加。5开启扇锁点布置设计图4单元式支座三维示意图（2）铝合金挂码设计。由于这个支座的构造十分复杂，图6锁点与窗扇配件布置示意图在计算受力时，需要清晰的分析传力途径，确定每个构造的该工程风洞实验所确定的最大风荷载标准值wk=计算简图，此处通过手算与ANSYS软件相结合的分析，把每4.16KPa，且该区域最大的窗扇规格为1500x2200。窗扇顶部一个构件的受力状

8、况计算出来。该支座系统包含铝合金挂布置三个铝合金合页承担重力与部分水平力。按照单个普码1与挂码2，挂码1长度为150mm，厚度为8mm；挂码2长通锁点设计承载力仅为800~1000N，初步估算至少需要锁点度仅为80mm，厚度为10mm，材质均为铝合金6061-T6；通过数量为1.4x0.00416x15