結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計在現(xiàn)代建筑幕墻設(shè)計中的運用探析

劉軍

摘要：近些年來，我國局部地區(qū)地震頻繁發(fā)生，地震給這些地區(qū)帶來嚴(yán)重?fù)p失。作為抗震設(shè)計的重點，建筑幕墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計越來越得到人們的重視。嚴(yán)格按照設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計，把握建筑幕墻的特點，是科學(xué)設(shè)計的前提。在設(shè)計過程中要充分重視兩個要求，一個科學(xué)的設(shè)計一般都能滿足不同幕墻體系的構(gòu)造要求和不同鏈接部位的構(gòu)造要求。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代建筑；幕墻設(shè)計；結(jié)構(gòu)；抗震

1建筑幕墻概述

我們要科學(xué)合理地對建筑幕墻的結(jié)構(gòu)抗震進行設(shè)計，首先就必須要充分掌握建筑幕墻的概念特點和分類，只有充分掌握了這些基本概念后才能進行科學(xué)合理的設(shè)計。因而，我們不妨先來探討一下建筑幕墻的基本概念。建筑幕墻主要指的是建筑物中不承重的外圍墻，這種外圍墻像幕布一樣掛在建筑物中，因而被形象地稱為建筑幕墻。建筑幕墻是一種不承受主體結(jié)構(gòu)作用的建筑外圍護墻。建筑外圍墻是建筑物中的重要內(nèi)容，它自身的質(zhì)量對于建筑物整體質(zhì)量具有重要影響，同時對于建筑物的整體性能也有直接影響。隨著人們對建筑物性能的要求越來越高，建筑幕墻在現(xiàn)代建筑中的作用顯得越來越重要。在建筑幕墻設(shè)計中幕墻抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計是其中的重點，實現(xiàn)科學(xué)地抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計有助于保證建筑幕墻質(zhì)量并最終提升建筑幕墻的性能。

建筑幕墻根據(jù)其劃分方式的不同可以分為多種類型，通常采用兩種方式來對建筑幕墻進行劃分：一是按照密封形式來進行劃分，可分為兩種，封閉式幕墻和開放式幕墻。另外一種是按照支撐結(jié)構(gòu)形式的不同來進行劃分，可分為全玻璃式幕墻、單元式幕墻、構(gòu)件式幕墻和智能呼吸式幕墻（又叫雙層幕墻）。我們在進行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要根據(jù)幕墻種類的不同采用相應(yīng)的方法進行設(shè)計。只有這樣才能實現(xiàn)科學(xué)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計。建筑幕墻有其自身優(yōu)點，在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計前要充分掌握這些特點，在設(shè)計中要合理設(shè)計抗震結(jié)構(gòu)以有利于建筑幕墻自身優(yōu)點的發(fā)揮。筆者經(jīng)過考察發(fā)現(xiàn)，建筑幕墻有三大優(yōu)點：美觀、節(jié)能、容易維護。美觀是建筑幕墻的基本特點，建筑幕墻的美觀能夠提升建筑物自身整體形象：建筑幕墻的節(jié)能功能是現(xiàn)代建筑的必然要求，是現(xiàn)代建筑實現(xiàn)高效節(jié)能的關(guān)鍵。建筑能耗是所有能耗中的重要形式，建筑幕墻的節(jié)能有助于實現(xiàn)建筑節(jié)能：容易維護是建筑幕墻的另一大優(yōu)點，建筑幕墻具有很強的實用性，現(xiàn)代建筑中的建筑幕墻在設(shè)計時要考慮到它的后期維護。

2與抗震相關(guān)的建筑幕墻安全技術(shù)要求

建筑幕墻的設(shè)計需要把握好細(xì)節(jié)的設(shè)計，這樣在建筑幕墻維護時也能夠更加便于操作。同時，對于建筑幕墻的安全技術(shù)應(yīng)用也有著較高的要求，這也是建筑幕墻設(shè)計中必須要重點考慮的內(nèi)容。目前，現(xiàn)代建筑的建筑幕墻工程設(shè)計中所采用的材料必須要按照我國政府以及行業(yè)對建筑工程設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)來進行選擇。在進行建筑幕墻設(shè)計時，如果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)安全夾層玻璃出現(xiàn)外露的情況，還要采取相應(yīng)的保護措施來加以控制。特別是在一些需要粘接的地方，要避免采用劣質(zhì)的粘接材料來進行粘接。通常會采用耐久性較強并且可靠性較高的粘接材料，并且設(shè)計的尺寸也要按照相應(yīng)的要求來進行。相比其他的產(chǎn)品封膠的品牌以及型號等都要按照建筑的不同設(shè)計要求來加以選擇。目前不銹鋼材料也是現(xiàn)在建筑中所普遍使用的，其承重性和抗腐蝕性是需要考慮的范圍。當(dāng)這些不銹鋼暴露在室外的時候，其抗腐蝕性直接影響到不銹鋼結(jié)構(gòu)的抗震性。當(dāng)所有的材料安全性達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，還要按照工程的設(shè)計要求對幕墻建筑材料進行復(fù)檢。其復(fù)檢的范圍包括有一系列的必要參數(shù)，如墻壁的厚度、防腐層的厚度、鋼材的力度以及膜層的厚度和硬度。除了上述的使用戮膠的基本要求之外，還有石材的彎曲強度和各種復(fù)合板的剝離強度都有一些安全規(guī)定。對于地震多發(fā)地，出于安全的考慮，這種建筑幕墻的抗震設(shè)計尤其需要嚴(yán)格遵守。

3建筑幕墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計

玻璃幕墻是建筑物中常見的幕墻結(jié)構(gòu)，玻璃幕墻結(jié)構(gòu)的抗震性能設(shè)計主要是滿足兩個基本要求。一是滿足不同幕墻體系的構(gòu)造要求：二是滿足不同連接位置的構(gòu)造要求。筆者詳細(xì)論述這兩個要求。

3.1滿足不同幕墻體系的構(gòu)造要求

上文提到幕墻可以分為多種形式，對幕墻結(jié)構(gòu)抗震進行設(shè)計時要結(jié)合不同幕墻體系的構(gòu)造要求進行設(shè)計。筆者通過探討不同的幕墻體系來探討抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計。

（1）針對鋁合金玻璃幕墻的設(shè)計。鋁合金玻璃幕墻的抗震性能很大程度上取決于自身的抗構(gòu)造以及主框架的抗震能力。因而在對鋁合金玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)進行抗震設(shè)計時，要充分考慮這兩個要素，在多發(fā)地震地帶進行設(shè)計時，一般要保證最大彈性層間位移角不能大于100°。在罕遇地震地帶，設(shè)計時要對結(jié)構(gòu)薄弱層進行專門地彈塑變形試驗。設(shè)計人員在進行抗震設(shè)計時要重視兩個指標(biāo)，抗震能力指標(biāo)值和主體結(jié)構(gòu)彈性層間位移角控制值，在設(shè)計過程中一般要把抗震能力指標(biāo)值控制在主體結(jié)構(gòu)彈性層間位移角控制值的3倍左右。對高層鋼結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，鋼結(jié)構(gòu)的抗震能力一般保持在非鋼結(jié)構(gòu)抗震力2倍左右。這樣做是為了更好地適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)的變動能力。

（2）石材幕墻設(shè)計。在石材幕墻之中，石材面板一般是通過插件和掛件連接在一起。在結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計時重點是要防止插件從插槽中脫離出來。針對掛件與插件的設(shè)計，國家有明確的法規(guī)予以規(guī)范。GB/T21086專門規(guī)定了掛裝系統(tǒng)允許偏差，插件與插槽搭接深度偏差。在進行科學(xué)設(shè)計時設(shè)計人員要嚴(yán)格按照設(shè)計規(guī)范來對各種偏差進行適當(dāng)控制，從而使得幕墻抗震性能最優(yōu)化。

（3）明框、半隱框幕墻的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計。針對明框、半隱框幕墻的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要高度重視彈性材料的使用。設(shè)計人員在設(shè)計時，一般要對明框、半隱框幕墻板塊間膠縫寬度進行嚴(yán)格控制，一般要把膠縫寬度控制在12mm左右。

3.2滿足不同連接部位的構(gòu)造要求

連接部位的設(shè)計是幕墻結(jié)構(gòu)抗震涉及到的又一個重要內(nèi)容。一般意義上不同部位的設(shè)計主要包含三個部位的設(shè)計，一是立柱和橫梁之間連接部位的設(shè)計：二是立柱與立柱之間伸縮縫的設(shè)計：三是對變形縫的處理。

（1）立柱與橫梁之間的連接。立柱與橫梁之間主要是通過角碼、螺栓進行連接，在進行設(shè)計時重點要控制角碼厚度，角碼厚度一般都要在3ram以下，這樣做是為了保證立柱能夠承受住橫梁的剪力。立柱與橫梁之間應(yīng)保持1mm的距離。

（2）立柱與立柱之間的連接。立柱與立柱之間連接部位的選擇主要是對伸縮縫的設(shè)計。在幕墻設(shè)計中，兩根立柱之間的縫隙距離一般要保持在15mm左右。兩者連接時，芯柱與立柱要緊密配合。

（3）對變形縫的處理。變形縫在建筑物抗震中作用非常大，效果非常顯著。變形縫的設(shè)計要按照抗震設(shè)計規(guī)范進行嚴(yán)格設(shè)計，設(shè)計過程中要保證龍骨間距離與變形縫一致。

4結(jié)語

對于幕墻的設(shè)計，裝飾性是其一大特性，從安全性來考慮幕墻的作用還是首選。那么對于現(xiàn)代建筑幕墻設(shè)計中的幕墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計，需要從科學(xué)的角度來完善其設(shè)計工作體系，對于推動建筑設(shè)計的發(fā)展具有重要的意義。本文將重點探討建筑幕墻設(shè)計中的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計。