點式幕墻設(shè)計及安裝注意事項

劉國剛

摘 要：點式幕墻在國內(nèi)外裝飾工程中已經(jīng)應(yīng)用多年了，在實際工程的設(shè)計、制作、施工等環(huán)節(jié)有些問題需要認(rèn)真對待，并按照玻璃幕墻規(guī)范來設(shè)計及施工，文章簡介了點式幕墻工程中常見的一些問題。

關(guān)鍵詞：點式幕墻；設(shè)計；制作；施工

點式幕墻是通過多點支撐玻璃來作為建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一種玻璃幕墻。支撐結(jié)構(gòu)通常采用鋼結(jié)構(gòu)框架，拉桿，或索結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)形式明快通透，廣泛應(yīng)用與建筑外圍護(hù)裝飾工程上。由于點式幕墻的特點，在設(shè)計及施工上與普通框支撐幕墻有所不同，在此做下簡要介紹。

1 點式幕墻的設(shè)計

與框支撐玻璃幕墻不同，點式玻璃幕墻的荷載通過玻璃然后通過四個點或多點傳遞給支撐結(jié)構(gòu)，這樣就導(dǎo)致點式玻璃幕墻的玻璃的受力與框支撐玻璃幕墻完全不同。

如果是四點支撐的玻璃，其受力可以安裝玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范的計算公式來計算，而如果是三點或多點支撐的玻璃幕墻可以采用有限元軟件建模后安裝板殼來計算。

如果四點支撐點式幕墻的撓度比較大，在條件許可的情況下，可將相鄰兩塊四點支撐點式幕墻改為六點支撐點式幕墻，類似與簡支梁與連續(xù)梁，玻璃的撓度可以減小。

經(jīng)有限元分析可以看出，點式玻璃的支撐圓孔的周圍有應(yīng)力集中，所以在設(shè)計時要考慮玻璃圓孔距離玻璃邊沿的距離不宜過小，具體尺寸可以參照玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范。

玻璃的圓孔開孔尺寸一般略大于其中的金屬軸，設(shè)計時要考慮在金屬軸與玻璃孔之間要有尼龍墊片，以防止玻璃孔邊沿被硬金屬擠壓導(dǎo)致玻璃破碎。

通過有限元建模計算可以看出來，玻璃上的支撐圓孔的周圍的應(yīng)力很大，所有在設(shè)計中要考慮玻璃圓孔邊緣距離玻璃板塊邊沿的最小距離不能過小，在玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范中有所規(guī)定。

由于受熱脹冷縮的影響，和保證密封膠的強度及安裝尺寸偏差等因素，設(shè)計中應(yīng)考慮玻璃板塊之間的縫隙的寬度，不宜過大或過小。

玻璃和支撐框架間的荷載傳遞是通過駁接頭及駁接爪來傳遞的，當(dāng)玻璃上的荷載較大時，需要對駁接頭和駁接爪進(jìn)行受力計算，由于駁接爪不是完全規(guī)則的形狀，傳統(tǒng)力學(xué)計算方法不一定準(zhǔn)確，可以通過有限元建模后受力分析。

點式玻璃幕墻的支撐框架的形式有：鋼結(jié)構(gòu)桁架式、異形框架式、拉桿式、拉索結(jié)構(gòu)式等，鋼結(jié)構(gòu)桁架式如果是比較簡單的結(jié)構(gòu)，可以采用傳統(tǒng)力學(xué)理論進(jìn)行強度和撓度的計算，而異形框架式、拉桿式、拉索結(jié)構(gòu)則用傳統(tǒng)力學(xué)理論無法快速準(zhǔn)確地解決，需要用有限元軟件進(jìn)行受力分析，比如staad、sap2000、ansys等。

點式玻璃幕墻的預(yù)埋件的設(shè)計與普通框支撐玻璃幕墻的預(yù)埋件類似，當(dāng)荷載較大時，需要對預(yù)埋件的連接錨栓進(jìn)行受力分析，以保證滿足荷載要求。

點式玻璃幕墻的支撐結(jié)構(gòu)如果采用玻璃肋結(jié)構(gòu)，玻璃肋需要雙鋼化夾膠玻璃，并按照玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范的要求，進(jìn)行計算。

點式玻璃幕墻的鋼結(jié)構(gòu)支撐體系的設(shè)計應(yīng)符合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，對受壓桿件的長細(xì)比按照規(guī)范控制，支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)能適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)的變形和位移，在荷載作用下，支撐結(jié)構(gòu)的撓度要滿足玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范的要求。

當(dāng)采用圓管結(jié)構(gòu)時，圓管的壁厚不應(yīng)過小，鋼管之間的焊接應(yīng)符合焊接規(guī)范。

對拉桿及拉索結(jié)構(gòu)，應(yīng)滿足正負(fù)兩個方向的荷載，并能滿足整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定要求。

由于拉桿及拉索結(jié)構(gòu)，采用傳統(tǒng)力學(xué)計算方法解決有困難，可通過有限元軟件建模后受力分析，有些結(jié)構(gòu)屬于大變形大位移結(jié)構(gòu)，計算時需要考慮結(jié)構(gòu)的幾何非線性問題。

拉桿及拉索結(jié)構(gòu)應(yīng)該用張拉設(shè)備預(yù)先張拉，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

2 點式幕墻制作

點式幕墻的制作主要包括玻璃及支撐結(jié)構(gòu)的制作，玻璃的制作應(yīng)主要注意如下：鋼化玻璃支撐圓孔之間的尺寸誤差要符合玻璃幕墻規(guī)范的要求并滿足安裝需要，玻璃鋼化后不允許有太大的翹曲及變形，夾膠玻璃的夾膠層不能有氣孔氣泡及雜質(zhì)，夾膠要牢固可靠。

支撐框架結(jié)構(gòu)制作包括鋼結(jié)構(gòu)框架及拉桿拉索結(jié)構(gòu)的制作，鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)的制作要符合鋼結(jié)構(gòu)制作規(guī)范，感覺下料準(zhǔn)確，焊接完好，焊接后無過大變形并滿足安裝需要，符合鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范的要求。

拉桿及拉索結(jié)構(gòu)的制作要控制好感覺尺寸，采用不銹鋼材料時要對材料的材質(zhì)進(jìn)行檢查，拉桿及拉索的外表不得有過大的損傷，直徑誤差應(yīng)在允許范圍內(nèi)，拉桿及拉索的端部不宜采用焊接并連接可靠，必要時可采用有限元軟件進(jìn)行受力分析。

拉桿及拉索的直線度要在允許范圍之內(nèi)，如果彎曲度過大，要預(yù)先調(diào)直，再安裝。

3 點式幕墻的安裝

點式幕墻的安裝首先要符合相關(guān)施工驗收規(guī)范的要求。

由于點式幕墻的安裝作業(yè)一般都是高空作業(yè)，安全必須放在工作的首位，首先要檢查腳手架是否牢固可靠，腳手架的搭設(shè)是否合理，安全網(wǎng)是否完好可靠，工人是否采用安全帶等。

要考慮玻璃吊裝與腳手架是否干涉，安裝路徑是否合理，以降低工人的勞動強度。

施工作業(yè)現(xiàn)場，要有存放材料的地方，并且不得影響工地的相關(guān)施工作業(yè)。

支撐結(jié)構(gòu)的框架安裝工序要合理，滿足安全且快速原則，支撐框架的吊裝路徑要合理并與腳手架無干涉現(xiàn)象。

對預(yù)埋件的位置及可靠程度進(jìn)行檢查，如有較大誤差，在通知相關(guān)方并獲得同意以后，做適當(dāng)調(diào)整，支撐結(jié)構(gòu)的安裝尺寸偏差要符合相關(guān)規(guī)范的要求，垂直度水平度都要符合設(shè)計及規(guī)范要求。

對支撐結(jié)構(gòu)的焊接要嚴(yán)格遵守焊接規(guī)范的規(guī)定，并注意防火。在焊接作業(yè)的場所要配備滅火器及可靠的滅火設(shè)施，并有專人負(fù)責(zé)。

焊接作業(yè)區(qū)如果靠近易燃物，需要有可靠的隔離措施，并由專人看護(hù)。

待支撐結(jié)構(gòu)初步安裝完畢后，需要對相關(guān)尺寸進(jìn)行復(fù)核，以保證玻璃能夠順利安裝。

在玻璃安裝前，要對進(jìn)場的玻璃進(jìn)行質(zhì)量檢查，對玻璃板塊和玻璃孔的間距進(jìn)行尺寸復(fù)核。安裝玻璃的吊具要牢固可靠，對安裝玻璃的方法及路徑做預(yù)先的分析，并結(jié)合現(xiàn)場實際情況制定安裝方案。

玻璃安裝在支撐框架上，先初步固定，然后安裝設(shè)計的要求及現(xiàn)場實際情況對玻璃進(jìn)行調(diào)平，調(diào)整過程中不可一步到位，如果由于誤差導(dǎo)致玻璃無法調(diào)整平整，需要拆卸玻璃，并對鋼結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行調(diào)整，然后在安裝玻璃。

玻璃密封膠在使用前應(yīng)先檢查，檢查完好才可使用，玻璃的打膠部位要清理干凈，并保證打膠時的溫度不能過低。

安裝完成后，安裝相關(guān)竣工驗收規(guī)范進(jìn)行驗收。

本文所述主要是針對玻璃幕墻工程中的部分問題，不是很全面。其它相關(guān)問題請查閱玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范及相關(guān)規(guī)范。

4 結(jié)語

由于點式幕墻是靠多個點支撐玻璃，有別與其它形式的玻璃幕墻，在設(shè)計、制作、及施工上均有所不同，本文所論述的是點式玻璃幕墻工程中常見的問題，但并不是很全面，其它問題參考有關(guān)文獻(xiàn)。在具體工程過程中，關(guān)注重點突出問題，并很好地解決，以利于點式玻璃幕墻的設(shè)計、制作及施工的順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范[S].