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【摘 要】 本文主要从点支式玻璃幕墙概述、点支式玻璃幕墙的设计、玻璃幕墙的一般构造措施、其他设计要求等方面进行了探讨。
【关键词】 幕墙;设计;点支式
一、前言
随着科技的不断发展,幕墙设计越来越受到企业及施工单位的重视,其不仅仅具有装饰的作用更起着保护主体建筑的作用,本文就幕墙设计中的点支式玻璃幕墙设计进行了说明。
二、点支式玻璃幕墙概述
玻璃幕墙主要指的是那些以玻璃作为主要的覆盖面而形成的一种建筑外围结构,是通过玻璃生产制作形成的建筑墙体、屋盖、楼层、楼板的一种建筑体系。由于玻璃本身是一种脆性材料,因此其在施工和安装的过程中不可避免的会产生质量隐患,这对其生产加工工艺要求极高,同时对于玻璃幕墙的支撑结构也有着严格要求。通过在工作中进行分析,使得其确保能与玻璃幕墙共同组成复合型建筑结构。
通过金属构件与玻璃板组成的建筑物外围护结构,称为玻璃幕墙。点式连接玻璃幕墙也叫接驳式玻璃幕墙,它是用金属连接件和紧固件将建筑玻璃与金属支承结构连接成整体的新型组合式建筑结构,具有其他形式不可替代的优点--更通透、更安全、更灵活,使建筑的现代工艺美、技术美得以尽情地渲泻。
就拿当前工程结构中我们常见的玻璃幕墙支撑结构进行分析,这些结构通常都是由玻璃、铝、钢等金属组成的。因此,我们可以说玻璃幕墙结构是通过玻璃金属材料经过加工、连接、安装的方式组成的一种可以独立的承担各种荷载的墙体结构,并且能够满足各项预计功能的一种墙体结构形式下,玻璃幕墙结构是由面板、支撑结构、基座三部分组成的。对于点支式玻璃幕墙而言,连接件主要是以螺栓组件和支撑装置为主的,其基座也是幕墙结构赖以成型的部分。
在点支式玻璃幕墙结构的连接过程中,对于板件、杆件以及构件之间的连接方式必须要给予重视,尤其是其连接方式的选择,更是要结合工程结构特点来进行严格分析和控制,从而结构本身具备着良好的刚度和适宜的承载能力。如上所述,玻璃幕墙结构本身就是一种工程结构,它所承受的荷载大部分都是因为自然环境的影响和人为引起的。在各种可能出现的荷载作用组合下,在结构设计的过程中必须要充分考虑到结构的安全性、实用性和耐久性等基本要求。当然,作为玻璃幕墙的外在结构,他还应当与建筑物的艺术相匹配,从而得到画龙点睛之效果。
三、点支式玻璃幕墙的设计
在熟悉掌握建筑施工图后,要对建筑物周围的环境进行了解,同时要征询业主的意见,进行综合考虑,对建筑物主体部位的实际状况进行摸底检查后,才能进行点支式玻璃幕墙的形象设计。设计前要考虑设计不少于25年的使用年限,对于预埋件的不易更换性,要按照50年使用年限设计。在大型支承钢结构上要依据建筑物主体结果进行考虑。依据主体及设计构想确定材料。
对主体进行了解后,应确定点支式玻璃幕墙的具体方案和构造思路。在保证依据建筑设计规范的前提下,结合构造方案对材料进行选择。各类构件、辅件和玻璃的材质报告及性能检测报告(必须是随批的),检查构件和型材的表面防腐层、壁厚、直线度和表面缺陷等;检查爪接件表面质量,形位公差,铸造或加工疵点等;检查钢化玻璃或夹层玻璃的外形尺寸的精度,表面弯曲度,倒棱弯边,有无崩边裂口和表面划伤现象。
玻璃的选择要选择安全玻璃,当然,玻璃的安全也是相对的,在根据不同的部位合理选用玻璃,设计时要争取最大限度的安全。玻璃栏板、楼梯板等处容易受到撞击的墙面,要采用夹层玻璃,同时要注意,如果整座建筑全部采用夹层玻璃,有可能在发生火灾时,无法方便灭火施救。在公共建筑人流密集的地方,要尽可能避免使用单层钢化玻璃,由于钢化玻璃容易自爆,有可能在损坏时伤及行人安全。在不得不选择单片钢化玻璃时,要进行二次热处理,在幕墙下面要设置隔离带,在人流上空要设立金属安全网,在钢化玻璃上要增加防爆膜。
四、玻璃幕墙的一般构造措施
根据《玻璃幕墙工程技术规范》的定义,玻璃幕墙是指由支撑结构体系和玻璃面板组成,不承担主体结构受作用,可相对主体結构有一定位移能力的建筑外围护结构或装饰体系,玻璃幕墙在建筑中的广泛应用是在二十世纪五六十年代,在美国兴起的“玻璃盒子”式的摩天大楼成为建筑现代化的象征,以现代主义建筑大师范罗德设计的以玻璃幕墙为摩天大楼标志的“国际主义”建筑风格风靡全球,使得玻璃幕墙建筑得到飞速发展。
1.框式玻璃幕墙构造体系。所谓框架式魔力玻璃幕墙,是指由金属框架支撑玻璃面板的幕墙构造方式。此种玻璃幕墙形式可以通过金属框架与玻璃面板之间不同的构造方式创造出不同的形式效果。明框玻璃幕墙是指固定玻璃面板的金属型材显露于外表面的玻璃幕墙。原始的金属型材是作为功能性构建,而现在的框架玻璃幕墙的露明框架则具有里面装饰的作用的多重断面形式,作为明框玻璃幕墙,玻璃面板以及金属框同时成为玻璃幕墙建筑表皮形式的重要组成元素。
2.全玻璃幕墙构造体系。全玻璃幕墙是以玻璃肋版、玻璃面板构成的玻璃幕墙形式。由于直接利用玻璃材料作为结构构件代替了常用的金属框架,全玻璃幕墙因而获得最大程度的视觉和光线的通透性。
3.点式玻璃幕墙构造体系。点式玻璃幕墙是一种以精巧的钢连接件连接玻璃面板和支撑构件的玻璃幕墙构造方式。从钢链结构件的不同构造方式,可以分为:钻孔式,夹固式,被栓式点玻璃幕墙;按照支撑结构不同方式,点式玻璃幕墙可以分为下述几种:金属支承结构点式玻璃幕墙、全玻璃结构点式玻璃幕墙、拉杆(索)结构点式玻璃幕墙等。
4.双层通风玻璃幕墙。除了对玻璃面板以及金属型材的合理选择从而改善玻璃幕墙的热工性能,近些年来越来越广泛应用的双层玻璃幕墙成为了提高玻璃幕墙节能措施的有效手段。双层玻璃幕墙又称为呼吸式双层玻璃幕墙,外层玻璃幕墙一般采用隐框、明框、点式玻璃幕墙,双层玻璃幕墙则采用明框幕墙或者铝合金门窗。内外幕墙之间形成一个相对封闭空间-通风间层。空气可以从头通风间的下部进入,上部流出。空气间层内部经常处于空气流通的状态。热量也在其中流动,形成热量缓冲层,从而调节室内温度。
五、其他设计要求
1.温度应力分析。温度应力也是幕墙结构必须考虑的作用之一。为了满足建筑功能需要,常常将幕墙建筑的边柱局部或整体暴露于室外。这种情况下,随着季节和昼夜气温的变化,边柱将产生轴向的伸长与缩短。经验表明,采用线弹性的方法来分析这种气温变化引起的结构内力,可以得到足够精确的结果。
2.玻璃板材的选择。点式玻璃幕墙追求的是玻璃和精细钢结构交相辉映的建筑艺术效果。玻璃板材的选择,是点式玻璃幕墙设计中一个非常重要的技术环节。随着玻璃制造技术的飞速发展,建筑玻璃的种类越来越多,性能越来越好。
3.玻璃板材计算。目前,玻璃幕墙设计中采用的是玻璃面板和支承结构的非耦合分析。一方面,支承结构计算时,不考虑玻璃刚度对支承结构内力分布的影响;另一方面,玻璃面板分析时,假定角点支撑处没有位移。
六、结束语
在幕墙设计中,点支式玻璃幕墙必须严格按照规定进行设计,并且需要结合具体工程情况,这样才能使工程整体的质量得到保障。
参考文献:
[1]查恩明;张勇.点支式玻璃幕墙设计中应注意的若干问题.门窗.2012,4.
[2]李建国.幕墙设计中的点支式玻璃幕墙设计探讨.经营管理者.2013,9.
【关键词】 幕墙;设计;点支式
一、前言
随着科技的不断发展,幕墙设计越来越受到企业及施工单位的重视,其不仅仅具有装饰的作用更起着保护主体建筑的作用,本文就幕墙设计中的点支式玻璃幕墙设计进行了说明。
二、点支式玻璃幕墙概述
玻璃幕墙主要指的是那些以玻璃作为主要的覆盖面而形成的一种建筑外围结构,是通过玻璃生产制作形成的建筑墙体、屋盖、楼层、楼板的一种建筑体系。由于玻璃本身是一种脆性材料,因此其在施工和安装的过程中不可避免的会产生质量隐患,这对其生产加工工艺要求极高,同时对于玻璃幕墙的支撑结构也有着严格要求。通过在工作中进行分析,使得其确保能与玻璃幕墙共同组成复合型建筑结构。
通过金属构件与玻璃板组成的建筑物外围护结构,称为玻璃幕墙。点式连接玻璃幕墙也叫接驳式玻璃幕墙,它是用金属连接件和紧固件将建筑玻璃与金属支承结构连接成整体的新型组合式建筑结构,具有其他形式不可替代的优点--更通透、更安全、更灵活,使建筑的现代工艺美、技术美得以尽情地渲泻。
就拿当前工程结构中我们常见的玻璃幕墙支撑结构进行分析,这些结构通常都是由玻璃、铝、钢等金属组成的。因此,我们可以说玻璃幕墙结构是通过玻璃金属材料经过加工、连接、安装的方式组成的一种可以独立的承担各种荷载的墙体结构,并且能够满足各项预计功能的一种墙体结构形式下,玻璃幕墙结构是由面板、支撑结构、基座三部分组成的。对于点支式玻璃幕墙而言,连接件主要是以螺栓组件和支撑装置为主的,其基座也是幕墙结构赖以成型的部分。
在点支式玻璃幕墙结构的连接过程中,对于板件、杆件以及构件之间的连接方式必须要给予重视,尤其是其连接方式的选择,更是要结合工程结构特点来进行严格分析和控制,从而结构本身具备着良好的刚度和适宜的承载能力。如上所述,玻璃幕墙结构本身就是一种工程结构,它所承受的荷载大部分都是因为自然环境的影响和人为引起的。在各种可能出现的荷载作用组合下,在结构设计的过程中必须要充分考虑到结构的安全性、实用性和耐久性等基本要求。当然,作为玻璃幕墙的外在结构,他还应当与建筑物的艺术相匹配,从而得到画龙点睛之效果。
三、点支式玻璃幕墙的设计
在熟悉掌握建筑施工图后,要对建筑物周围的环境进行了解,同时要征询业主的意见,进行综合考虑,对建筑物主体部位的实际状况进行摸底检查后,才能进行点支式玻璃幕墙的形象设计。设计前要考虑设计不少于25年的使用年限,对于预埋件的不易更换性,要按照50年使用年限设计。在大型支承钢结构上要依据建筑物主体结果进行考虑。依据主体及设计构想确定材料。
对主体进行了解后,应确定点支式玻璃幕墙的具体方案和构造思路。在保证依据建筑设计规范的前提下,结合构造方案对材料进行选择。各类构件、辅件和玻璃的材质报告及性能检测报告(必须是随批的),检查构件和型材的表面防腐层、壁厚、直线度和表面缺陷等;检查爪接件表面质量,形位公差,铸造或加工疵点等;检查钢化玻璃或夹层玻璃的外形尺寸的精度,表面弯曲度,倒棱弯边,有无崩边裂口和表面划伤现象。
玻璃的选择要选择安全玻璃,当然,玻璃的安全也是相对的,在根据不同的部位合理选用玻璃,设计时要争取最大限度的安全。玻璃栏板、楼梯板等处容易受到撞击的墙面,要采用夹层玻璃,同时要注意,如果整座建筑全部采用夹层玻璃,有可能在发生火灾时,无法方便灭火施救。在公共建筑人流密集的地方,要尽可能避免使用单层钢化玻璃,由于钢化玻璃容易自爆,有可能在损坏时伤及行人安全。在不得不选择单片钢化玻璃时,要进行二次热处理,在幕墙下面要设置隔离带,在人流上空要设立金属安全网,在钢化玻璃上要增加防爆膜。
四、玻璃幕墙的一般构造措施
根据《玻璃幕墙工程技术规范》的定义,玻璃幕墙是指由支撑结构体系和玻璃面板组成,不承担主体结构受作用,可相对主体結构有一定位移能力的建筑外围护结构或装饰体系,玻璃幕墙在建筑中的广泛应用是在二十世纪五六十年代,在美国兴起的“玻璃盒子”式的摩天大楼成为建筑现代化的象征,以现代主义建筑大师范罗德设计的以玻璃幕墙为摩天大楼标志的“国际主义”建筑风格风靡全球,使得玻璃幕墙建筑得到飞速发展。
1.框式玻璃幕墙构造体系。所谓框架式魔力玻璃幕墙,是指由金属框架支撑玻璃面板的幕墙构造方式。此种玻璃幕墙形式可以通过金属框架与玻璃面板之间不同的构造方式创造出不同的形式效果。明框玻璃幕墙是指固定玻璃面板的金属型材显露于外表面的玻璃幕墙。原始的金属型材是作为功能性构建,而现在的框架玻璃幕墙的露明框架则具有里面装饰的作用的多重断面形式,作为明框玻璃幕墙,玻璃面板以及金属框同时成为玻璃幕墙建筑表皮形式的重要组成元素。
2.全玻璃幕墙构造体系。全玻璃幕墙是以玻璃肋版、玻璃面板构成的玻璃幕墙形式。由于直接利用玻璃材料作为结构构件代替了常用的金属框架,全玻璃幕墙因而获得最大程度的视觉和光线的通透性。
3.点式玻璃幕墙构造体系。点式玻璃幕墙是一种以精巧的钢连接件连接玻璃面板和支撑构件的玻璃幕墙构造方式。从钢链结构件的不同构造方式,可以分为:钻孔式,夹固式,被栓式点玻璃幕墙;按照支撑结构不同方式,点式玻璃幕墙可以分为下述几种:金属支承结构点式玻璃幕墙、全玻璃结构点式玻璃幕墙、拉杆(索)结构点式玻璃幕墙等。
4.双层通风玻璃幕墙。除了对玻璃面板以及金属型材的合理选择从而改善玻璃幕墙的热工性能,近些年来越来越广泛应用的双层玻璃幕墙成为了提高玻璃幕墙节能措施的有效手段。双层玻璃幕墙又称为呼吸式双层玻璃幕墙,外层玻璃幕墙一般采用隐框、明框、点式玻璃幕墙,双层玻璃幕墙则采用明框幕墙或者铝合金门窗。内外幕墙之间形成一个相对封闭空间-通风间层。空气可以从头通风间的下部进入,上部流出。空气间层内部经常处于空气流通的状态。热量也在其中流动,形成热量缓冲层,从而调节室内温度。
五、其他设计要求
1.温度应力分析。温度应力也是幕墙结构必须考虑的作用之一。为了满足建筑功能需要,常常将幕墙建筑的边柱局部或整体暴露于室外。这种情况下,随着季节和昼夜气温的变化,边柱将产生轴向的伸长与缩短。经验表明,采用线弹性的方法来分析这种气温变化引起的结构内力,可以得到足够精确的结果。
2.玻璃板材的选择。点式玻璃幕墙追求的是玻璃和精细钢结构交相辉映的建筑艺术效果。玻璃板材的选择,是点式玻璃幕墙设计中一个非常重要的技术环节。随着玻璃制造技术的飞速发展,建筑玻璃的种类越来越多,性能越来越好。
3.玻璃板材计算。目前,玻璃幕墙设计中采用的是玻璃面板和支承结构的非耦合分析。一方面,支承结构计算时,不考虑玻璃刚度对支承结构内力分布的影响;另一方面,玻璃面板分析时,假定角点支撑处没有位移。
六、结束语
在幕墙设计中,点支式玻璃幕墙必须严格按照规定进行设计,并且需要结合具体工程情况,这样才能使工程整体的质量得到保障。
参考文献:
[1]查恩明;张勇.点支式玻璃幕墙设计中应注意的若干问题.门窗.2012,4.
[2]李建国.幕墙设计中的点支式玻璃幕墙设计探讨.经营管理者.2013,9.