幕墙竖框最优计算模型及工程实现

王超平　张红建

摘要：本文提出了幕墙竖框的四种计算模型。从变形、弯矩及支座反力三方面对幕墙竖框计算模型进行分析，寻求最优化的计算模型。本文提供了详细的计算方法、设计方案以及工程实例。

关键词：简支梁 双跨简支梁 等跨铰接静定梁 双支点铰接静定梁 最优计算模型

1.序言

在幕墙设计中，人们会根据建筑幕墙结构的特点，采用与之相适应的结构计算与分析方法。幕墙的立柱，是幕墙的“骨架”，如何设计幕墙立柱，选择合理的计算分析方法，是保证幕墙结构安全和提高经济性能的关键环节。

竖框的计算模型主要有以下几种形式：单跨简支梁，双跨简支梁，等跨铰接静定梁，双支点等跨铰接静定梁。本文将探讨幕墙竖框的四种力学计算模型，分析影响竖框计算的因素，提出最优化的计算模型及在工程实现中的注意事项。

用于分析的工程实例为：幕墙中的危险部位处风荷载为1.56 KN/m2，计算层间高L=3.6米，竖框承担的分格宽度为B=1.5m。

校核竖框挠度荷载组合如下： q刚度=Wk×B=1.56×1.5=2.34KN/m

校核竖框强度荷载组合如下：q强度=（1.4×1×Wk+1.3×0.5×qEy）×B=3.564KN/m

2.单跨简支梁

竖框支座反力为： RA= RB=ql/2

竖框的中点弯矩最大，最大弯矩为： Mmax=ql2/8

3.双跨简支梁

当主体建筑的楼层跨度较大时，通常会将立柱设计为双跨梁的结构型式，并采用双跨梁力学模型进行分析计算。

我们知道，双跨梁的分析已经非常成熟，在此不赘述。设比例因子 L1/L（短跨与全跨之比）。根据分析，双跨简支静定梁主要注意的：

1）短跨与全跨之比，从支座反力的角度出发，在构造允许的情况下，建议>0.1，慎重选择较小的结构型式。