建筑幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計及優(yōu)化措施

胡晶晶

（東營市筑博建筑科技咨詢中心，山東 東營 257091）

1 幕墻工程出現(xiàn)安全隱患的主要原因

1.1 幕墻設(shè)計問題

在建筑行業(yè)中幕墻工程，通常要進行流程嚴謹?shù)脑O(shè)計。由于幕墻所具有的功能非常之多，所以在結(jié)構(gòu)方面也更為復(fù)雜。面對復(fù)雜的組成結(jié)構(gòu)，在設(shè)計方案過程中，為設(shè)計人員帶來一定的困難。其次，隨著當前民眾審美意識的提高，在進行建筑物外觀設(shè)計與建設(shè)過程中，通常會對美觀性有較高的要求。結(jié)合目前幕墻的具體發(fā)展趨勢。一些異形幕墻的出現(xiàn)，例如，雙曲面幕墻、三維幕墻等等，大大提升建筑物外在美觀性，但同時也為設(shè)計過程增添更多復(fù)雜因素。最后，方案設(shè)計人員個人綜合素質(zhì)參差不齊。結(jié)合建筑行業(yè)幕墻工程在相關(guān)方案的設(shè)計過程中要求設(shè)計人員掌握多方領(lǐng)域的知識的情況，比如：建筑學(xué)知識、土木工程知識、機械專業(yè)知識以及工程管理等方面的知識。但是，在實際工作過程中很少有設(shè)計人員能夠具備豐富的知識儲量，在方案設(shè)計過程中很容易考慮不周全，使設(shè)計方案出現(xiàn)大量不足之處。

1.2 幕墻施工問題

在幕墻工程建設(shè)過程中，幕墻單元板塊需要在工廠進行預(yù)制加工。由工廠生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)完整的單元板塊，然后將其運輸至施工現(xiàn)場，由安裝人員進行單元式拼裝。所以這就要求單元板塊在出廠時一定要保證其質(zhì)量。在實際生產(chǎn)過程中，如果生產(chǎn)廠家不具備相應(yīng)生產(chǎn)資質(zhì)很容易影響幕墻單元板塊的質(zhì)量，進而影響整個幕墻工程的總體質(zhì)量。在安裝過程中，施工人員需要針對幕墻單元板塊進行安裝。如果建筑主體的預(yù)埋件與幕墻單元板塊不能夠很好地連接，將嚴重影響施工成本以及整體幕墻工程的進度。

2 建筑幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計及優(yōu)化措施

2.1 方案的選定

幕墻的結(jié)構(gòu)和面板材料，要根據(jù)建筑整體的設(shè)計效果、功能要求和設(shè)計的造型來選定。設(shè)計的結(jié)構(gòu)形式有半隱式、全隱式、干法隱框幕墻、明框樣式等；普遍的幕墻板有玻璃、石材和金屬，還有最近新推出的光電幕墻板，根據(jù)室內(nèi)或者室外的外觀要求，來確定設(shè)計的結(jié)構(gòu)形式。在眾多的幕墻材料中，選擇鋁合金的比較多，因為可以減輕自重和增加耐用性。在一些跨度比較大的項目中，會選擇鋼立柱，因為要考慮到硬度的需要；一般的項目選擇鋁合金立柱比較多；如果設(shè)計視野比較寬闊的項目，還可以用支點結(jié)構(gòu)設(shè)計。

2.2 荷載設(shè)計

幕墻設(shè)計時，要根據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計模式和選材來計算幕墻的負載極限，如封閉結(jié)構(gòu)的幕墻，要按照風(fēng)壓的正負條件取-0.2/0.2，部分體型系數(shù)是指保護件的從屬范圍A≤1m2；如果范圍超過10m2，局域風(fēng)壓的系數(shù)就能減到0.8；當1m2≤A≤10m2，體型系數(shù)能根據(jù)A的對數(shù)線性差值判斷風(fēng)的負載高低。選取新的幕墻材料，在保證輕的前提下，還要保持與周圍環(huán)境、當?shù)仫L(fēng)俗和傳統(tǒng)建筑的統(tǒng)一性。

2.3 安全評估技術(shù)

目前，建筑幕墻工程所運用的建筑玻璃通常會在五金配件方面存在一定的安全問題。主要表現(xiàn)為鋁合金結(jié)構(gòu)強度較弱，目前結(jié)構(gòu)膠質(zhì)不達標等問題。所以，工作人員應(yīng)該使用合理檢測技術(shù)，及時檢測建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。比如玻璃品質(zhì)是否符合建筑要求、幕墻承受能力是否具有穩(wěn)定性。針對幕墻結(jié)構(gòu)進行節(jié)點、構(gòu)件、承載力等方面的檢測，可以有效保證幕墻結(jié)構(gòu)的安全性，為企業(yè)的幕墻后續(xù)維護提供有效的數(shù)據(jù)支持。

2.4 受力設(shè)計

作為建筑物外圍結(jié)構(gòu)的幕墻，沒有承受整個建筑物的負載，所以設(shè)計幕墻時需要考慮幕墻自身的重量和風(fēng)的負載。同時也要考慮到幕墻的熱脹冷縮、整體建筑的變形和移位、地質(zhì)變化及地震對幕墻產(chǎn)生的影響。幕墻所在的柱子、梁和用到的連接件，也要有足夠的強度，幕墻與主體結(jié)構(gòu)的結(jié)合要有位移能力，這些條件都滿足的情況下，才能保證幕墻不變形、不破裂。安全是幕墻設(shè)計的前提。

2.5 加強過渡設(shè)計

過渡設(shè)計可以將老的建筑風(fēng)格和新的建筑風(fēng)格相結(jié)合。1）建筑的設(shè)計過程中，參數(shù)化建筑要運用好，要與當?shù)氐睦辖ㄖ托陆ㄖ昝赖厝诤希?）為使當?shù)氐慕ㄖ?shù)化設(shè)計融合的更好，需要考慮到老的設(shè)計理念和方法，使當?shù)氐睦辖ㄖ托陆ㄖ惶?，形成更美的城市環(huán)境。

2.6 主龍骨安裝技術(shù)

主龍骨是建筑幕墻最為主要的支撐結(jié)構(gòu)體系，在安裝主龍骨的過程中需要以幕墻設(shè)計單位提供的主龍骨安裝節(jié)點圖為基礎(chǔ)，在連接件上放置豎向龍骨，然后將防腐墊片牢牢地粘貼在豎向龍骨與連接件的接觸面上，目的是為了避免墊片出現(xiàn)位移。然后通過調(diào)整專用螺絲的擰固程度確定主龍骨立柱與連接件之間的連接關(guān)系，并引出兩根定位軸線為主龍骨的安裝工作提供參考線。在安裝主龍骨骨架中的次龍骨結(jié)構(gòu)之前應(yīng)先將柔性墊片粘貼在豎向龍骨及橫梁接觸面，然后使用專用螺栓連接。安裝主龍骨之后應(yīng)及時做好龍骨方法及防雷措施。安裝完畢之后應(yīng)及時對其安裝質(zhì)量進行驗收。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展，幕墻工程已經(jīng)廣泛應(yīng)用與推廣。但是由于建筑原材料、設(shè)計方案、人為等因素的影響，在施工過程中出現(xiàn)很多問題。結(jié)合這些具體問題，關(guān)工作人員要提出具體的應(yīng)對措施，提升建筑幕墻建設(shè)工程的整體質(zhì)量，促進建筑幕墻相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，為我國建筑行業(yè)的長遠發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。