一定程度上影响着建筑幕墙的设计领域，在面对着强烈的市场需求下，各个企业竞争的残
酷性可想而知，为了能够获得更加优化的设计方案，就必须要对每一个细节进行分析对设
计中存在的问题进行讨论从而使建筑幕墙设计达到最优的效果。

 

　　当前，在建筑幕墙的图纸设计中，通常采用简支梁或双支点梁结构，这两种结构形式
简单，便于计算，便于审核，便于施工。主要问题是结构的受力状态不合理，没有充分利用
材料的力学特性，所以造成不必要的资源浪费，提高了工程造价。

 

　　某工程主楼的隐形框玻璃幕墙为例，设主楼层高为

3600mm 标高为 100m，最大组合荷

载为

q=4N／mm，最大分格为 1200mm。在不改变分格，不改变造型，不影响质量的前提下，

分别采用三种不同结构形式计算的结果如下：

 

　　

3.1 简支梁结构 

　　简支梁结构和安工程实例计算的结构如下：

 　　 

　　从力学分析可知：简支梁结构的梁中弯矩很大，

Mmax=6480000N-mm，而支承点的弯

矩为

0，梁系受力处于严重不均衡状态。为了满足强度和挠度要求，必须采用 190×72×3 的

氟碳喷涂铝合金立柱，立柱自重为

4.27kg／m。 

　　

3.2 双支点梁结构 

　　为改善简支梁支承点弯矩为

0 的文图，设计经常采用双支点来替代单支点，双支点梁

结构和按工程实例计算的结构如图

1-2 所示。 

　　由于多余约束的作用，双支点梁的最大弯矩从梁中转移到支承点处。最大弯矩为：
Mmax=4773750N-mm。为了满足强度和挠度要求，必须采用 160×72×3 的氟碳喷涂铝合金立
柱，立柱自重为

3.77kg／m。 

　　与简支梁相比，双支点梁每米长度铝立柱自重可以减少

0.50kg，即每平方米玻璃幕墙

可以减少

0.42kg／m2，降低型材成本 12.18 元／m2。但是，双支点梁需要增加一个支承点，

每个支承点的埋板和连接件等费用为

66 元／套，相当于每平米玻璃幕墙增加 15.28 元／

m2，收支相抵成本反而增加 3.10 元／m2，没有达到降低工程造价的目的。所以，不如直接
采用支梁省时、省工、成本也较低。

 

　　

3.3 优化设计结构 

　　对于上述实例，如果采用优化设计技术，梁系的力学将发生质的变化，优化设计的梁
系结构和按工程实例利用计算程序计算的结构如图

1-3 所示： 

　　优化设计后，梁系的

Mmax=3240000N-mm，该数值仅为简支梁结构的一半。为了满足

强度和挠度要求，必须采用

120×72×3 的氟碳喷涂铝合金立柱，立柱自重为 3.10kg／m。 

　　计算表明：与简支梁相比，每米铝立柱可减少

1.17kg，每平方米玻璃幕墙可减少

0.98kg／m2，可降低成本 28.42 元／m2。 
　　由此可见，优化结构设计后，可以使玻璃幕墙成本降低。

 

　　

4、结语 

　　实践表明，优化设计除安全适用外，可做到重量最轻、成本最低、节省能源、加工制作和
安装施工劳动力最省、工期最短，在确保安全可靠的前提下，获取极大的经济效益。使建筑
幕墙设计做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。