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【摘 要】目的 对点式支撑玻璃幕墙玻璃资料进行分析，为处理措施提供依据。方法 回顾工程建成并投入使用的几年中，点式支撑玻璃幕墙爆裂的相关资料。结果 点式支撑玻璃幕墙自爆情况普遍，玻璃幕墙尺寸宽，弧度大是自爆的诱因，钢结构扭曲，爪件着力点对玻璃幕墙稳定产生作用。结论 点式玻璃幕墙可采用立管承重玻璃幕墙，有效防止自爆现象发生。【关键词】点式支撑玻璃幕墙；玻璃；自爆
One project involves support glass curtain wall explosive causes and treatment measures
Yang Chen-guang
(Taishan medical engineering Taian Shandong 271016)
【Abstract】To support the glass curtain wall glass material dottype analysis for processing measures to provide the basis .Methods: Review project was completed and put into use several years, dottype support glass curtain wall burst related material .Results: Dottype support glass curtain wall explosive situation general, glass curtain wall is larger size wide, radian self destruct cause, steel structure distortion and claw glass curtain wall stability of shao-shang piece effect.Conclusion: Dottype glass curtain wall can use the stand pipe bearing glass curtain wall, effectively prevent explosive phenomenon.
【Key words】Dottype support glass curtain wall;Glass;Explosive
点支撑玻璃幕墙是以点驳件为承受玻璃幕墙重量的主要构件。这种结构的玻璃幕墙在本世纪初的幕墙工程中广泛应用。但是点式支撑玻璃幕墙有其构造上的致命缺陷，在一部分公共建筑工程中不宜采用。以避免因玻璃爆裂二引发的人身财产安全。现以我省某公共建筑的点式玻璃幕墙爆裂问题为例，对采用该构造的玻璃幕墙自爆问题进行分析，找出防止玻璃自爆的有效措施，以避免类似工程出现相同问题。
1. 资料与方法:
1.1 资料。
该工程建筑面积37017m2，2004年5月建成并投入使用。东立面主入口采用点支撑全玻璃幕墙装修，共享空间通透。工程中央圆立柱主体为钢结构，顶端玻璃幕墙采用斜切面采光顶造型，采光面采用大分格隐框玻璃幕墙。斜面朝向主入口方向，斜面长轴线与圆柱轴线成35°，斜面底部标高20.5m，斜面顶部标高41.4m,斜切面椭圆长轴30.7m，短轴为25.2m，直径约为24.5m。圆立柱外侧面采用有玻璃肋的点支撑玻璃幕墙。点支撑玻璃面板采用15mm热弯钢化玻璃、尺寸为1530mm（宽弧长）×4500mm（高）。圆立柱周围为钢结构穹顶，上铺平板夹胶玻璃，满足采光及空间通透要求。自投入使用后，圆立柱外侧面点支撑玻璃幕墙已出现多次玻璃破碎脱落现象。
1.2 方法。
根据该工程相关技术资料及现场的时间测绘数据，依据相关标准规范对该幕墙工程进行了复核计算，按照相关规范公式进行玻璃强度及挠度的计算、结构胶的计算，玻璃肋和驳接头共同支撑的热弯钢化玻璃强度及挠度的有限元分析，玻璃孔边应力的有限元分析，玻璃幕墙支撑钢结构的计算，玻璃温度应力的计算，玻璃幕墙热工性能分析等。
2. 讨论。
2.1 根据风荷载标准值计算公式，该工程标高为40.000处风荷载计算（图1）
2.3 重力荷载（图2所示）。
2.3.1 玻璃6+1.52+6mm为300N/m2, 铝材100N/m2, 32c槽钢483N/m2,合计标准值为Gk=883N/m2。
2.3.2 设计值为G=1.2×883=1059.6N/m2 按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-96 规定。2.4 雪荷载标准值 Sk=μr×So
工程所处地区为二类雪荷载分布区，基本雪压为0.40 KN/m2,本采光顶的为单坡，坡度为35度，积雪分布系数μr=0.6
Sk=r×So=0.40×0.6=0.24 KN/m2
设计值为S=1.4×Sk=1.4×0.24=0.336 KN/m2.
2.5 施工活荷载（考虑最不利的集中荷载）1.5 Kn/m2,分项系数为1.4
施工活荷载为R=1.5×1.4=2.1 Kn/m2.
2.6 荷载组合 G+W+0.6S+0.2R=2948.4+1059.6+0.6×336+0.2×2100=4629.6 N/m2.
2.7 化作水平荷载
4629.6 N/m2×1/cos35°=5653Pa
分格宽度2.7m，荷载集度为
q1=5653N/m2×2.7m=15263.1N/m
q2=15263.1×cos35°=12500.5N/m
2.8 最大弯距在跨中 L=0.5×(6.3m×1/cos35°)=0.5×7.692=3.846m(距支座距离3.846m)
2.9 单坡采光顶主龙骨的截面弯距为
M0.5L1=(q1×L12×Cos)/8=(12500.5N/m×3.8462×Coc35°)/8=18929.531N.m=1892953.1N.cm
2.10 截面轴力N0.5L1=(q1L1Sinα)/2=12500.5N/m×3.846m×0.5736×0.5=13788.5N
2.11 32C槽钢的抗弯距为W=543.145cm3,截面面积为A=61.5cm2抗弯强度设计值215N/mm2
2.12 δ=M/W+N/A=1892953.1N.cm/543.145cm3+13788.5N/61.5cm2=3485.2+224.2=3709.4N/cm2=37.09MPa<215MPa
因此采用32C槽钢强度符合要求（图3）
2.13 挠度校核(按简支梁的力学模型计算)
f=5×q2L4/384E×I, 32C槽钢（Q235）的弹性模量为E=2.1×105N/mm2，其惯性距为I=8690.33cm4，该钢梁为L=6300 mm(化作水平梁)，所以f f=5×14.76N/mm×63004mm4/(384×2.1×105N/mm2×86903300mm4)=16.6mm<6300/300
这样挠度满足要求（图4）。
3. 结果
减小玻璃分割尺寸。可采用平板玻璃，本工程弧度不大，折线形幕墙也有自己独特效果。采用肋驳接。单片玻璃肋，要采用夹胶玻璃，或取消玻璃肋，采用其他形式。斜顶最高处应设置清洗环，方便以后维护清理。斜顶内部铝塑板装饰做法不对，应考虑铆钉拉结或螺栓连接，保证铝塑板不会下坠脱落，建议用交叉安全网拉一下，防止坠落，作好安全遮挡。斜顶以及网架上的夹层玻璃在出现破损情况后，应及时予以更换。自爆后，双层夹胶玻璃因为一层破损，剩余部分不能起到安全防护作用。钢结构建议也做一下鉴定，薄弱部分采取有效加固措施。
建议针对安全性进行改造。需要慎重选择专业资质能力强的幕墙设计单位进行设计，尽量不采用点式承重，可用夹板承重，避免玻璃上开孔。采用立管承担玻璃幕墙重量应更有利。
参考文献
［1］ 王铁夫，玻璃幕墙设计与施工［M］，中国建筑科学研究院科技干部培训中心，1994.10:59-61.
［2］ 孔祥红，用于采光屋顶的钢化夹层玻璃的爆裂原因分析及抗裂措施［J］，建筑科学，2004.7:96-98.
［3］ 邹明健,.玻璃幕墙渗水原因分析及防治措施 ［J］ 广东建材 , 2005,(11) . 89-90.
［4］ 幸振江,.西环广场弧形中空夹角玻璃幕墙施工技术［J］. 建筑技术 , 2005,(11) . 831-833.
［5］ 谢浩,. 对玻璃幕墙节能设计的研究 ［J］. 节能 , 2005,(12) .
［6］ 田玮,.玻璃幕墙的龙骨计算［J］. 山西建筑 , 2005,(24) .
［7］ 刘金香.点支式无框玻璃幕墙的施工［J］. 科技情报开发与经济 , 2005,(06) .
［8］ 吴晓强,张光宇,. 谈谈点支式玻璃幕墙格构式钢结构支承构件的设计［J］. 四川建材 , 2005,(06) .
［9］ 王国祥. 幕墙在建筑立面设计中的应用［J］. 上海建材 , 2005,(01) .
One project involves support glass curtain wall explosive causes and treatment measures
Yang Chen-guang
(Taishan medical engineering Taian Shandong 271016)
【Abstract】To support the glass curtain wall glass material dottype analysis for processing measures to provide the basis .Methods: Review project was completed and put into use several years, dottype support glass curtain wall burst related material .Results: Dottype support glass curtain wall explosive situation general, glass curtain wall is larger size wide, radian self destruct cause, steel structure distortion and claw glass curtain wall stability of shao-shang piece effect.Conclusion: Dottype glass curtain wall can use the stand pipe bearing glass curtain wall, effectively prevent explosive phenomenon.
【Key words】Dottype support glass curtain wall;Glass;Explosive
点支撑玻璃幕墙是以点驳件为承受玻璃幕墙重量的主要构件。这种结构的玻璃幕墙在本世纪初的幕墙工程中广泛应用。但是点式支撑玻璃幕墙有其构造上的致命缺陷，在一部分公共建筑工程中不宜采用。以避免因玻璃爆裂二引发的人身财产安全。现以我省某公共建筑的点式玻璃幕墙爆裂问题为例，对采用该构造的玻璃幕墙自爆问题进行分析，找出防止玻璃自爆的有效措施，以避免类似工程出现相同问题。
1. 资料与方法:
1.1 资料。
该工程建筑面积37017m2，2004年5月建成并投入使用。东立面主入口采用点支撑全玻璃幕墙装修，共享空间通透。工程中央圆立柱主体为钢结构，顶端玻璃幕墙采用斜切面采光顶造型，采光面采用大分格隐框玻璃幕墙。斜面朝向主入口方向，斜面长轴线与圆柱轴线成35°，斜面底部标高20.5m，斜面顶部标高41.4m,斜切面椭圆长轴30.7m，短轴为25.2m，直径约为24.5m。圆立柱外侧面采用有玻璃肋的点支撑玻璃幕墙。点支撑玻璃面板采用15mm热弯钢化玻璃、尺寸为1530mm（宽弧长）×4500mm（高）。圆立柱周围为钢结构穹顶，上铺平板夹胶玻璃，满足采光及空间通透要求。自投入使用后，圆立柱外侧面点支撑玻璃幕墙已出现多次玻璃破碎脱落现象。
1.2 方法。
根据该工程相关技术资料及现场的时间测绘数据，依据相关标准规范对该幕墙工程进行了复核计算，按照相关规范公式进行玻璃强度及挠度的计算、结构胶的计算，玻璃肋和驳接头共同支撑的热弯钢化玻璃强度及挠度的有限元分析，玻璃孔边应力的有限元分析，玻璃幕墙支撑钢结构的计算，玻璃温度应力的计算，玻璃幕墙热工性能分析等。
2. 讨论。
2.1 根据风荷载标准值计算公式，该工程标高为40.000处风荷载计算（图1）
2.3 重力荷载（图2所示）。
2.3.1 玻璃6+1.52+6mm为300N/m2, 铝材100N/m2, 32c槽钢483N/m2,合计标准值为Gk=883N/m2。
2.3.2 设计值为G=1.2×883=1059.6N/m2 按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-96 规定。2.4 雪荷载标准值 Sk=μr×So
工程所处地区为二类雪荷载分布区，基本雪压为0.40 KN/m2,本采光顶的为单坡，坡度为35度，积雪分布系数μr=0.6
Sk=r×So=0.40×0.6=0.24 KN/m2
设计值为S=1.4×Sk=1.4×0.24=0.336 KN/m2.
2.5 施工活荷载（考虑最不利的集中荷载）1.5 Kn/m2,分项系数为1.4
施工活荷载为R=1.5×1.4=2.1 Kn/m2.
2.6 荷载组合 G+W+0.6S+0.2R=2948.4+1059.6+0.6×336+0.2×2100=4629.6 N/m2.
2.7 化作水平荷载
4629.6 N/m2×1/cos35°=5653Pa
分格宽度2.7m，荷载集度为
q1=5653N/m2×2.7m=15263.1N/m
q2=15263.1×cos35°=12500.5N/m
2.8 最大弯距在跨中 L=0.5×(6.3m×1/cos35°)=0.5×7.692=3.846m(距支座距离3.846m)
2.9 单坡采光顶主龙骨的截面弯距为
M0.5L1=(q1×L12×Cos)/8=(12500.5N/m×3.8462×Coc35°)/8=18929.531N.m=1892953.1N.cm
2.10 截面轴力N0.5L1=(q1L1Sinα)/2=12500.5N/m×3.846m×0.5736×0.5=13788.5N
2.11 32C槽钢的抗弯距为W=543.145cm3,截面面积为A=61.5cm2抗弯强度设计值215N/mm2
2.12 δ=M/W+N/A=1892953.1N.cm/543.145cm3+13788.5N/61.5cm2=3485.2+224.2=3709.4N/cm2=37.09MPa<215MPa
因此采用32C槽钢强度符合要求（图3）
2.13 挠度校核(按简支梁的力学模型计算)
f=5×q2L4/384E×I, 32C槽钢（Q235）的弹性模量为E=2.1×105N/mm2，其惯性距为I=8690.33cm4，该钢梁为L=6300 mm(化作水平梁)，所以f
这样挠度满足要求（图4）。
3. 结果
减小玻璃分割尺寸。可采用平板玻璃，本工程弧度不大，折线形幕墙也有自己独特效果。采用肋驳接。单片玻璃肋，要采用夹胶玻璃，或取消玻璃肋，采用其他形式。斜顶最高处应设置清洗环，方便以后维护清理。斜顶内部铝塑板装饰做法不对，应考虑铆钉拉结或螺栓连接，保证铝塑板不会下坠脱落，建议用交叉安全网拉一下，防止坠落，作好安全遮挡。斜顶以及网架上的夹层玻璃在出现破损情况后，应及时予以更换。自爆后，双层夹胶玻璃因为一层破损，剩余部分不能起到安全防护作用。钢结构建议也做一下鉴定，薄弱部分采取有效加固措施。
建议针对安全性进行改造。需要慎重选择专业资质能力强的幕墙设计单位进行设计，尽量不采用点式承重，可用夹板承重，避免玻璃上开孔。采用立管承担玻璃幕墙重量应更有利。
参考文献
［1］ 王铁夫，玻璃幕墙设计与施工［M］，中国建筑科学研究院科技干部培训中心，1994.10:59-61.
［2］ 孔祥红，用于采光屋顶的钢化夹层玻璃的爆裂原因分析及抗裂措施［J］，建筑科学，2004.7:96-98.
［3］ 邹明健,.玻璃幕墙渗水原因分析及防治措施 ［J］ 广东建材 , 2005,(11) . 89-90.
［4］ 幸振江,.西环广场弧形中空夹角玻璃幕墙施工技术［J］. 建筑技术 , 2005,(11) . 831-833.
［5］ 谢浩,. 对玻璃幕墙节能设计的研究 ［J］. 节能 , 2005,(12) .
［6］ 田玮,.玻璃幕墙的龙骨计算［J］. 山西建筑 , 2005,(24) .
［7］ 刘金香.点支式无框玻璃幕墙的施工［J］. 科技情报开发与经济 , 2005,(06) .
［8］ 吴晓强,张光宇,. 谈谈点支式玻璃幕墙格构式钢结构支承构件的设计［J］. 四川建材 , 2005,(06) .
［9］ 王国祥. 幕墙在建筑立面设计中的应用［J］. 上海建材 , 2005,(01) .