幕墻鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計要點淺析

張月琴

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1、前期的技術(shù)準(zhǔn)備

1.1 技術(shù)資料收集

根據(jù)現(xiàn)場的實際情況土建設(shè)計資料收集和土建結(jié)構(gòu)尺寸測量。根據(jù)施工圖紙，結(jié)合預(yù)算項目，統(tǒng)計出各項施工項目單位數(shù)量表，由于土建施工時可能會有一些變動，實際尺寸不一定都與設(shè)計圖紙符合。鋼結(jié)構(gòu)幕墻對土建結(jié)構(gòu)相關(guān)的尺寸要求較高。項目經(jīng)理與施工員、材料員、技術(shù)員、質(zhì)檢員等必須學(xué)會對圖紙和工程說明了解，然后根據(jù)業(yè)主要求繪制切實可行的幕墻分隔圖。

1.2 設(shè)計和施工方案確定

在對鋼結(jié)構(gòu)幕墻進行設(shè)計分隔時，要考慮外觀的美觀性，對材料堆放位置事先安排，不能影響施工進程，在正式施工前了解施工現(xiàn)場環(huán)境、交通運輸及施工人員住宿等情況，核對施工空間與設(shè)計圖紙無誤，還應(yīng)對施工范圍的場地進行整平填實，做好場地的清理工作，保證吊車行走暢通。

2、鋼結(jié)構(gòu)對周圍主體結(jié)構(gòu)的作用

幕墻鋼結(jié)構(gòu)在滿足自身強度、剛度、穩(wěn)定性前提下對其所依附的混凝土主結(jié)構(gòu)的反作用要盡可能的小，減輕其對混凝土主結(jié)構(gòu)的破壞作用。尤其對于已經(jīng)做好的主體結(jié)構(gòu)，若支座反力太大，需對主結(jié)構(gòu)加固相當(dāng)困難。設(shè)計時的具體辦法有：支座能用鉸接算過，就不用剛接，當(dāng)然要考慮鉸接節(jié)點要方便設(shè)計且要考慮到施工的可行性；溫度作用往往會對支座產(chǎn)生很大的反作用，為減輕溫度作用，往往要對鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點或桿件進行釋放，使鋼結(jié)構(gòu)能自由伸縮，消除溫度應(yīng)力作用。

3、埋件的設(shè)計

幕墻鋼結(jié)構(gòu)的埋件分為兩類：預(yù)埋件和后置埋件。埋件的作用是連接鋼結(jié)構(gòu)與主體混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)埋件是指先在鋼板上開孔，然后鋼筋穿入、塞焊，然后根據(jù)設(shè)計要求在混凝土澆筑前把埋件定位，依靠錨筋和混凝土之間的粘結(jié)力來承受支座反力，預(yù)埋件可以承受較大的支座反力。預(yù)埋件的錨筋間距，錨固長度，邊距尤其是與混凝土邊緣距離要滿足設(shè)計要求，對受剪力較大的預(yù)埋件要嚴格驗算錨筋與混凝土的邊距。后置埋件主要采用后置錨栓和植筋。后置錨栓主要采用化學(xué)錨栓，膨脹錨栓，重型自切底錨栓等。根據(jù)外荷載的不同采用適宜的錨栓種類，因后置錨栓需要在混凝土上開孔，所以對主體結(jié)構(gòu)有削弱，錨栓與混凝土之間的粘結(jié)力有限，因此，承受外荷載能力較差。錨栓與混凝土的邊距要求也較嚴格，植筋的設(shè)計和使用要滿足混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程的有關(guān)要求。兩種埋件的使用原則：首先盡量考慮使用預(yù)埋件，其次考慮使用后置埋件。

4、人員崗位職責(zé)

項目經(jīng)理是根據(jù)工程的工期特點以及施工現(xiàn)場周邊的環(huán)境，充分發(fā)揮各職能人員的工作能力，監(jiān)督落實工程質(zhì)量和人員安全，確保在規(guī)定時間內(nèi)完成工程項目工作。認真履行項目工程管理職責(zé)，對意外情況和質(zhì)量問題負責(zé)。制訂項目工程的質(zhì)量，安全及工期和文明施工的技術(shù)保證措施，并組織實施。對項目各項管理人員進行監(jiān)督和教育。

項目技術(shù)負責(zé)人加強項目施工技術(shù)和質(zhì)量檢驗工作，對其工作和質(zhì)量負責(zé)。對施工過程的技術(shù)管理和控制，對因施工技術(shù)管理原因?qū)е碌牟缓细窆こ添椖控撝苯迂?zé)任。開展質(zhì)量管理知識培訓(xùn)教育和崗位技能培訓(xùn)，規(guī)范操作流程，確保操作人員的安全和工程的質(zhì)量。

質(zhì)檢員制定項目質(zhì)量計劃，并協(xié)助領(lǐng)導(dǎo)組織實施，認真收集各種有關(guān)質(zhì)量管理的合理化建議，及時反饋各種信息，整合信息并提出合理化建議。認真做好本工程的質(zhì)量檢查、監(jiān)督、質(zhì)量控制，收集保管質(zhì)量檔案，參與質(zhì)量體系及質(zhì)量資料的編制，專人負責(zé)到石材生產(chǎn)廠家及礦山抓質(zhì)量，防止原材料的不合格品進入施工現(xiàn)場并防止石料的色差。材料員要對現(xiàn)場的物資進行清點和正確的擺放，做好防水防潮的工作，并保管好現(xiàn)場物資，對物資的使用情況有明確的記錄，防止浪費行為，及時準(zhǔn)確對使用的材料進行采購與供應(yīng)。

5、關(guān)于半剛節(jié)點與埋件設(shè)計的處理

在節(jié)點設(shè)計時經(jīng)常遇到半剛節(jié)點，例如在柱腳處因幕墻要求，柱腳不能加勁板，此柱腳即為半剛節(jié)點，此時又要涉及到埋件的設(shè)計問題，處理方法為：分別按剛接和鉸接進行計算，保證鋼結(jié)構(gòu)能夠計算通過，為了保證埋件的安全性，設(shè)計埋件時把支座當(dāng)剛接處理，使埋件的設(shè)計富余量盡量大些。在設(shè)計預(yù)埋件時要留足埋件的安全富余量，因為埋件一般要提前預(yù)埋，而鋼結(jié)構(gòu)的方案后期可能要調(diào)整，支座反力會有變化，為避免因反力變化超過埋件原先設(shè)計強度，因此要把埋件做強、做扎實。

6、盡量減輕溫度作用對鋼結(jié)構(gòu)的影響

幕墻鋼結(jié)構(gòu)要考慮溫度作用的影響，一般為±30℃，溫度變化一度，溫度應(yīng)力為2.4MPa。溫度對鋼結(jié)構(gòu)作用有兩種作用結(jié)果：一是約束鋼結(jié)構(gòu)，有溫度應(yīng)力；二是鋼結(jié)構(gòu)自由變形，無溫度應(yīng)力。對于幕墻鋼結(jié)構(gòu)一般采用桿件軸向釋放，使桿件自由伸縮，減輕溫度作用對構(gòu)件及支座的影響。要采用合理的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計形式，超靜定結(jié)構(gòu)因溫度作用而產(chǎn)生附加應(yīng)力，在滿足抗震要求的前提下盡量減少鋼結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)。在鋼立柱的根部不宜設(shè)置水平的柱間支撐，若必須設(shè)置，則需要進行軸向釋放。

總之，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計是一個需要不斷學(xué)習(xí)理論知識，在工程項目中積累總結(jié)，慢慢沉淀，由量變到質(zhì)變的過程，只有遵循這一規(guī)律，才能更精準(zhǔn)的把握“體系”和“節(jié)點”這兩個鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要素，從而設(shè)計出更安全適用、經(jīng)濟合理、簡潔美觀的鋼結(jié)構(gòu)作品。

[1]肖長永，朱菁.幕墻鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計要點淺析[J].科技展望，2017，27(19)：42.

[2]徐印睿.鋼結(jié)構(gòu)幕墻施工組織設(shè)計[J].黑龍江科技信息，2016，(29)：227.