玻璃幕墻設(shè)計(jì)技術(shù)關(guān)鍵要點(diǎn)

文/孫鳳平 山東雄獅建筑裝飾股份有限公司 山東滕州 277500

玻璃幕墻設(shè)計(jì)技術(shù)關(guān)鍵要點(diǎn)

文/孫鳳平 山東雄獅建筑裝飾股份有限公司 山東滕州 277500

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,幕墻結(jié)構(gòu)所發(fā)揮的作用越來越大,對(duì)幕墻的應(yīng)用也越來越多。當(dāng)前,幕墻結(jié)構(gòu)種類繁多,在各種功能的建筑中均有應(yīng)用。一般來說,建筑中使用幕墻結(jié)構(gòu)主要是裝飾建筑的外立面。但是在實(shí)際應(yīng)用過程中,幕墻除了可以達(dá)到一定的裝飾效果以外,還可以承受一些外部荷載力,具有相應(yīng)的位移能力,并且不承擔(dān)主體結(jié)構(gòu)的荷載量,所以在建筑外立面進(jìn)行幕墻設(shè)計(jì)可以起到一定的承載作用。本文就玻璃幕墻設(shè)計(jì)技術(shù)關(guān)鍵要點(diǎn)進(jìn)行了探討。

玻璃幕墻；設(shè)計(jì)技術(shù)；關(guān)鍵要點(diǎn)

1、引言

在當(dāng)今的建筑施工中，出現(xiàn)了很多新型的材料，這些材料在給建筑帶來更多轉(zhuǎn)變的同時(shí)也給建筑本身的設(shè)計(jì)和施工提出了一些新的要求。玻璃幕墻作為幕墻的一大新技術(shù)，其在設(shè)計(jì)方面也有所不同，同時(shí)還存在著一定的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2、玻璃幕墻種類

玻璃幕墻設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這是因?yàn)椴Ａ粔κ堑湫偷耐鈬o(hù)結(jié)構(gòu)，因此設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求來完成基本的設(shè)計(jì)任務(wù)。玻璃幕墻主要由兩部分組成，一部分是支撐結(jié)構(gòu)體系，另一部分是玻璃。與建筑主體結(jié)構(gòu)相比，玻璃幕墻能夠進(jìn)行位移，但是位移需要控制在指定范圍內(nèi)，位移期間幕墻并不會(huì)承擔(dān)著主體結(jié)構(gòu)形成的重力。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要考量重力負(fù)荷、風(fēng)荷載、地震荷載等。玻璃幕墻可分為如下三種：

2.1框支承玻璃幕墻

框支承玻璃幕墻，即玻璃面板周邊由金屬框架支承的玻璃幕墻，其力學(xué)計(jì)算模型為：面板按四邊支承板，橫梁按雙向受彎構(gòu)件，立柱按鉸接多跨梁且宜按偏心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì)，并按有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)或?qū)ｉT的計(jì)算軟件計(jì)算。

2.2全玻幕墻

全玻幕墻由玻璃肋和玻璃面板構(gòu)成，面板為對(duì)邊簡(jiǎn)支和多點(diǎn)簡(jiǎn)支形式，玻璃肋類似簡(jiǎn)支梁。

2.3點(diǎn)支承玻璃幕墻

點(diǎn)支承玻璃幕墻由玻璃面板、點(diǎn)支承裝置和支承結(jié)構(gòu)構(gòu)成。

3、玻璃幕墻設(shè)計(jì)技術(shù)關(guān)鍵要點(diǎn)

3.1連接件設(shè)計(jì)關(guān)鍵要點(diǎn)

3.1.1精密計(jì)算

幕墻自重與外界需要承受的各項(xiàng)荷載都是經(jīng)過連接件傳輸?shù)綑M梁上，再通過橫梁傳輸?shù)搅⒅?，最終傳輸?shù)浇ㄖ黧w結(jié)構(gòu)上。基于這樣的傳力路徑的要求，連接件與主體結(jié)構(gòu)錨固承載力之間的設(shè)計(jì)計(jì)算值必須要高于連接件自身的承載能力值。因?yàn)椴Ａ粔Ρ旧聿]有過高的變形能力，而受到地震或者是風(fēng)荷載的影響，建筑主體結(jié)構(gòu)梁非常容易出現(xiàn)側(cè)移。但是玻璃幕墻結(jié)構(gòu)無法承擔(dān)過于嚴(yán)重的位移量，所以只能夠借助彈性連接件來防止建筑主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重側(cè)移。在此基礎(chǔ)上，幕墻構(gòu)件、立柱、橫梁要能夠化解一些外界荷載帶來的不良影響，因此連接件勢(shì)必要具備相應(yīng)的適應(yīng)位移的功能?，F(xiàn)實(shí)實(shí)踐中，幕墻時(shí)常會(huì)被破壞，尤其是連接點(diǎn)位置最容易發(fā)生破壞，導(dǎo)致整個(gè)幕墻結(jié)構(gòu)系統(tǒng)隱患重重?；诖耍O(shè)計(jì)者必須對(duì)連接件有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)，要對(duì)連接件進(jìn)行精密計(jì)算，在一切計(jì)算數(shù)值未確定的情況下，不允許貿(mào)然進(jìn)行下一步設(shè)計(jì)。

3.1.2連接件構(gòu)造的設(shè)計(jì)以及具體方法

如果只是單純的風(fēng)荷載，連接幕墻與建筑主體的連接件并不容易發(fā)生破壞，因此幕墻自身活動(dòng)能力充足，即便受到建筑主體結(jié)構(gòu)位移影響，也不會(huì)造成過于嚴(yán)重的問題。但是如果發(fā)生地震，連接件則會(huì)受到動(dòng)力影響，而產(chǎn)生巨大損害。為避免這一問題，設(shè)計(jì)人員有必要對(duì)連接件具體構(gòu)造進(jìn)行了解，而后從嚴(yán)設(shè)計(jì)。通常情況下，幕墻結(jié)構(gòu)與主體的混凝土結(jié)構(gòu)都是借助預(yù)埋件來展開連接，預(yù)埋件需要在建筑主體混凝土施工期間就埋入到指定位置。這就需要設(shè)計(jì)人員對(duì)預(yù)埋件圖紙進(jìn)行精確放樣與布置?，F(xiàn)實(shí)生活中，玻璃幕墻受到各種因素限制，通常都是在建筑主體結(jié)構(gòu)施工結(jié)束后才開始施工，所以預(yù)埋件不能預(yù)先埋入到指定位置上。

如果沒有合適條件來運(yùn)用預(yù)埋件，設(shè)計(jì)人員就需要通過其他方法來進(jìn)行連接，但是這些方法必須要進(jìn)行試驗(yàn)，以此保證承載力正確。

一般而言，設(shè)計(jì)者都會(huì)運(yùn)用后加化學(xué)植筋螺栓來進(jìn)行連接，螺栓具體需要多大直徑，應(yīng)用多少數(shù)量，都需要設(shè)計(jì)者通過精密計(jì)算來確定。此種方法的運(yùn)用還需要對(duì)承載力展開現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，如果有需要還應(yīng)該展開極限拉、拔等方面的試驗(yàn)。具體施工時(shí)，主體結(jié)構(gòu)受力鋼筋一定要避開，否則很有可能截?cái)嗍芰睢?/p>

3.2結(jié)構(gòu)膠各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算

設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，施工人員需要對(duì)風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)取值進(jìn)行精確計(jì)算，不能疏忽大意。正常情況下，需正確辨別墻角與墻面的區(qū)別，按照《GB 5009—2012建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》取值。如果玻璃幕墻高度比較高，風(fēng)荷載定會(huì)非常復(fù)雜，因此設(shè)計(jì)各人員要預(yù)先展開風(fēng)洞試驗(yàn)，以便確定結(jié)構(gòu)膠各項(xiàng)參數(shù)。

3.3防火設(shè)計(jì)

幕墻周圍與建筑主體結(jié)構(gòu)之間存在著一定的縫隙，此外，樓板、隔墻都存在縫隙，如果應(yīng)用普通材料填充，將會(huì)留下很大的火災(zāi)隱患，因此必須應(yīng)用防火材料。

通常情況下，設(shè)計(jì)人員會(huì)選擇應(yīng)用防火封堵法，即在縫隙中填充不燃或者難以燃燒的材料來構(gòu)成整個(gè)防火系統(tǒng)，這樣就能夠避免火焰與煙氣任意擴(kuò)散，確保人員能夠逃生。

具體做法如下：應(yīng)用巖棉或者是礦棉來填充樓板、隔墻等縫隙，巖棉應(yīng)用時(shí)，需要使用鍍鋅鋼板來進(jìn)行襯托，鋼板厚度至少達(dá)到1.5 mm，而巖棉或者礦棉厚度則至少要達(dá)到100mm。

3.4防雷設(shè)計(jì)

建筑應(yīng)用玻璃幕墻圍護(hù)裝飾后，防雷裝置功能在一定程度上會(huì)被玻璃幕墻屏蔽，無法發(fā)揮接閃與防雷的功能。如遇雷雨天氣，閃電會(huì)對(duì)玻璃幕墻直接產(chǎn)生影響。正是如此，設(shè)計(jì)人員必須做好玻璃幕墻的防雷設(shè)計(jì)工作。但現(xiàn)實(shí)實(shí)踐中，設(shè)計(jì)人員并未重視玻璃幕墻的防雷設(shè)計(jì)工作或者做好了防雷設(shè)計(jì)，但是未能依照要求進(jìn)行施工，所以這使得導(dǎo)電不夠通暢，沒有形成整體系統(tǒng)。通常建筑物的防雷裝置有三部分，接閃器、引下線和接地裝置。目前防止側(cè)擊雷的常見做法是在30m以上的高層建筑玻璃幕墻部位，每10m x 10m的網(wǎng)格設(shè)置一圈均壓環(huán)。將幕墻豎向龍骨、橫向龍骨和建筑物防雷網(wǎng)接通連成一個(gè)防雷整體，把幕墻獲得的巨大雷電能量，通過建筑物的接地系統(tǒng)，迅速地輸送到地下。

結(jié)語：

玻璃幕墻是當(dāng)今建筑設(shè)計(jì)和施工中比較常見的一種形式，它在滿足人們對(duì)個(gè)性和審美需求的同時(shí)，也能夠創(chuàng)造一個(gè)美觀舒適的室內(nèi)環(huán)境，所以該材料在當(dāng)今的建筑市場(chǎng)中受到了很多人的關(guān)注和青睞，所以從目前的發(fā)展形勢(shì)來看，玻璃幕墻有著非常好的發(fā)展前景。

[1]趙文俊,金永祥.對(duì)玻璃幕墻防火設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議[J].門窗,2016,02:5-6.

[2]金永祥,趙文俊.玻璃幕墻設(shè)計(jì)技術(shù)關(guān)鍵要點(diǎn)[J].門窗,2016,02:7-8.

[3]葉海波.建筑玻璃幕墻的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)探討[J].住宅與房地產(chǎn),2016,12:84.