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幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文第1篇

關(guān)鍵詞玻璃；幕墻；工程；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；選型；原則；

中圖分類號(hào)：K826.16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言

玻璃幕墻的應(yīng)用發(fā)展十分迅速，已成為現(xiàn)代建筑的一個(gè)主要特征，也成為現(xiàn)代化大都市的標(biāo)志和國家經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展水平的一個(gè)代表。玻璃幕墻在國內(nèi)被廣泛使用也就是近幾年的事。但由于其獨(dú)特的建筑效果備受建筑師的青睞，發(fā)展勢頭正方興未艾。相比之下，對(duì)幕墻的設(shè)計(jì)、制作、安裝的管理工作則相對(duì)薄弱，有關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公布至今不過幾年，此前更是“無法可依”，質(zhì)量隱患比比皆是，需要統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，妥善處理。反之，有些方面由于缺乏經(jīng)驗(yàn)或?qū)σ?guī)定理解不全面，又過于保守，存在一定的浪費(fèi)。

一、概述

(一)玻璃幕墻的構(gòu)成

玻璃幕墻最外面是玻璃或部分金屬板材構(gòu)件，它支承在鋁合金橫梁上，橫梁連結(jié)在立柱上，立柱則懸掛在主體結(jié)構(gòu)上。這些連結(jié)都允許一定的相對(duì)位移，以減少主體結(jié)構(gòu)在水平力作用下位移對(duì)幕墻的影響.并允許幕墻各部分因溫度變化而變形。此外.上、下層立柱也通過活動(dòng)接頭連接，可以相對(duì)移動(dòng)以適應(yīng)溫度變形和樓層的軸向壓縮變形(圖1)。

按鋁合金型材外露的情況，幕墻可分為明框、隱框和半隱框。當(dāng)鋁型材隱在玻璃板后時(shí)，鋁型材與玻璃只能通過硅酮結(jié)構(gòu)密封膠粘結(jié)，因此結(jié)構(gòu)膠必須進(jìn)行專門的承載力設(shè)計(jì)。

(二)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則

1.幕墻主要構(gòu)件應(yīng)懸掛在主體結(jié)構(gòu)上，斜墻和玻璃屋頂可懸掛或支承在主體結(jié)構(gòu)上。幕墻應(yīng)按圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不承受主體結(jié)構(gòu)的荷載和地震作用。

2.幕墻及其連接件應(yīng)有足夠的承載力、剛度和相對(duì)于主體結(jié)構(gòu)的位移能力，避免在荷載、地震和溫度作用下產(chǎn)生破壞和過大的變形，妨礙使用。

3.非抗震設(shè)計(jì)的幕墻，在風(fēng)力作用下其玻璃不應(yīng)破碎，且連接件應(yīng)有足夠的位移能力使幕墻不破損，不脫落。

4.抗震設(shè)計(jì)的幕墻在常遇地震作用下玻璃不應(yīng)產(chǎn)生破損;在設(shè)防烈度地震下經(jīng)修理后幕墻仍可使用;在罕遇地震作用下幕墻骨架不應(yīng)脫落。

5.幕墻構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮在重力荷載、風(fēng)荷載、地震作用、溫度作用和主體結(jié)構(gòu)位移影響下的安全性。

二、玻璃幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)若干問題探討

2.1 如何選用合適玻璃幕墻型式。

采用玻璃幕墻的建筑，外觀的效果非常重要。玻璃幕墻的選型是建筑設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，設(shè)計(jì)者不僅要考慮立面的新穎、美觀，而且要考慮建筑的使用功能、造價(jià)、環(huán)境、能耗、施工條件等諸多因素。如果僅從圍護(hù)功能來說，不同類型的幕墻形式都是一樣的，但要表達(dá)建筑師所追求的建筑手法、建筑風(fēng)格來講，不同形式的玻璃幕墻在外觀上的效果相差非常大，往往不只是線條上的差別，更重要的是質(zhì)感、體量感的差別。對(duì)于外立面的幕墻效果來說基本上可以三種。一種是追求堅(jiān)向線條，主要體現(xiàn)建筑挺拔向上的，第二種是追求橫向線條，主要體現(xiàn)建筑寬廣、水平延伸的建筑思路，第三種是追求空間輪廓線條，主要體現(xiàn)建筑異形、多維空間變換思路。

2.2 如何確定玻璃幕墻分格尺寸。

玻璃幕墻的立面分格宜與室內(nèi)空間組合相適應(yīng),不宜妨礙室內(nèi)功能和視覺。在確定玻璃 板塊尺寸時(shí),應(yīng)有效提高玻璃原片的利用率,同時(shí)適應(yīng)鋼化、鍍膜、夾層等生產(chǎn)設(shè)備的加工能力。過大的面板分格不一定能滿足強(qiáng)度及剛度的要求,同樣也會(huì)增加工程的造價(jià)。在滿足建筑效果的基礎(chǔ)上,同時(shí)也要兼顧玻璃面板的承壓能力。作為玻璃幕墻一定要結(jié)合門、窗的位置,尺寸大小進(jìn)行合理分格。幕墻的開啟窗的設(shè)置,應(yīng)滿足使用功能和立面效果要求,并應(yīng)啟閉方便,避免設(shè)置在梁、柱、隔墻等位置。例如:不能將橫向分格設(shè)置在人的視線高度處,這樣會(huì)破壞室內(nèi)的視野效果,讓人感覺很壓抑。

2.3 怎樣考慮保溫節(jié)能的要求。

國家對(duì)公共建筑和民用建筑近年來均出臺(tái)了相應(yīng)的規(guī)范,對(duì)節(jié)能有嚴(yán)格的要求。有保溫要求的玻璃幕墻應(yīng)采用中空玻璃,必要時(shí)采用隔熱鋁合金型材;有隔熱要求的玻璃幕墻宜設(shè)計(jì)適宜的遮陽裝置或采用遮陽型玻璃。建筑師可根據(jù)外墻的窗墻比、體型系數(shù),所用材料,按現(xiàn)行國家規(guī)范的規(guī)定計(jì)算出幕墻或窗的所要達(dá)到的K 值,并一般均應(yīng)明確標(biāo)示在建筑說明中。這里要強(qiáng)調(diào)的是,幕墻的K 值和所用玻璃的K值是不一樣的。一般來說選用的玻璃K值要比玻璃幕墻的整體K 值要小。比如說幕墻(包括幕墻框及玻璃的整體護(hù))的K值要求小于2.0 w/(m2.k),那么其所采用的玻璃的K值一般要小于1.7w/(m2 .k)。因?yàn)檎颊麄€(gè)幕墻的10～20%投影面積幕墻框的K值一般很大,所以與玻璃綜合起來就會(huì)有所不同。選用LOW-E 玻璃是提高玻璃幕墻保溫節(jié)能最效的途徑之一。

2.4 如何避免光污染。

高層鍍膜玻璃幕墻往往會(huì)對(duì)周圍的建筑產(chǎn)生明顯的炫光,長時(shí)間處于這種環(huán)境下,會(huì)明顯

感到不適, 影響人們的正常工作和生活。夏天,玻璃幕墻強(qiáng)烈的反射光進(jìn)入附近居民樓房內(nèi),增加了室內(nèi)溫度,影響正常的生活。有些玻璃幕墻是半圓形的,反射光匯聚還容易引起火災(zāi)。烈日下駕車行駛的司機(jī)會(huì)出其不意地遭到玻璃幕墻反射光的突然襲擊,眼睛受到強(qiáng)烈刺激,很容易誘發(fā)車禍?，F(xiàn)在很多大型商業(yè)建筑,底層裙樓大量采用倒外傾斜的鍍膜玻璃幕墻,這種幕墻在強(qiáng)光下,會(huì)產(chǎn)生一定角度的面光反射,往往會(huì)影響行人和車輛的正常運(yùn)行,很有可能讓人造成短暫的“失明”,從而導(dǎo)致交通事故。建筑物的玻璃幕墻甚至可能造成城市消防安全隱患。建筑師主要從玻璃造型設(shè)計(jì)上可以避免大面積反光,另外玻璃幕墻建議采用反射比不大于0.30的玻璃等是較為實(shí)際的方式。

2.5 如何選用合適的玻璃幕墻材料。

幕墻材料選擇是幕墻工程中極為重要的一環(huán)。它不僅決定整個(gè)工程的總造價(jià),而且關(guān)系

到整個(gè)工程的檔次、使用壽命、外觀效果。合理地使用材料至關(guān)重要,好的材料堆砌在一起并不一定能產(chǎn)生好的效果,只有巧妙地、合理地發(fā)揮各種材料的特性,才能產(chǎn)生極佳地效益。因此,材料的選擇應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則:

2.5.1 滿足一般功能要求的選用通用的材料。

如:鋁型材的選用,型鋼的選用,各種標(biāo)準(zhǔn)件的選用。其中龍骨一般為鋁合金,也有鋼框等其它材料。對(duì)于鋁合金材料,常用的建筑鋁合金有兩種6063-T5和諧6063-T6,T6的強(qiáng)度比T5要強(qiáng),選用哪種牌號(hào)一般由幕墻設(shè)計(jì)單位深化時(shí),計(jì)算后確定。幕墻龍骨與主體結(jié)構(gòu)之間連接件通常為鋼材,常用的是Q235B 鍍鋅鋼材。五金件現(xiàn)在也基本上全部采用不銹鋼材料。

2.5.2 滿足特殊要求的選用專用材料。

如:防火保溫巖棉、硅膠、三元乙丙膠條等。幕墻所用膠一般分為兩種,一種為結(jié)構(gòu)膠,主要起將玻璃與鋁合金副框相粘結(jié)的受力膠,常用于隱框玻璃、幕墻上懸窗開啟扇中。因其長期受力,所以建議采用性能可靠的進(jìn)口膠或國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。對(duì)于起嵌縫作的密封膠,也必須采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的合格產(chǎn)品,以免滲水情況發(fā)生。

2.5.3 滿足建筑美學(xué)功能要求的選用新型的、高級(jí)的材料。如: 氟碳烤漆鋁型材、LOW-E 玻璃、斷熱型材等。

2.5.4 滿足經(jīng)濟(jì)性要求。在不降低材料品質(zhì)的前提下,盡量采用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

三、結(jié)束語

長期以來，土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員不承擔(dān)幕墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，幕墻由制造廠家自行設(shè)計(jì)，自行負(fù)責(zé)。由于廠家隸屬不同行業(yè)，采用不同的標(biāo)準(zhǔn)，因而十分不統(tǒng)一，還會(huì)存在一些問題。為此，建設(shè)部已下達(dá)文件，要求建筑設(shè)計(jì)單位協(xié)同廠家共同承擔(dān)起結(jié)構(gòu)安全的責(zé)任。本文所敘述的玻璃幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法反映了我國玻璃幕墻設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，可供設(shè)計(jì)人員參考應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

［1］玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范(JGJ102-2003).

幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文第2篇

關(guān)鍵詞：建筑幕墻；干掛；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；施工

中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、幕墻干掛技術(shù)的應(yīng)用

近年來，我國逐漸對(duì)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展都提出了綠色發(fā)展的理念。不僅要在科學(xué)技術(shù)水平提高的過程中遵循綠色原則，更要在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中堅(jiān)守這一原則。建筑行業(yè)可以說是現(xiàn)代化建設(shè)的一個(gè)重要的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，在該產(chǎn)業(yè)中貫徹實(shí)施的綠色理念以及節(jié)能措施等都有著重要的意義。從我國幕墻干掛技術(shù)在建筑行業(yè)里的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，主要在以下幾個(gè)方面顯現(xiàn)出了其具有的優(yōu)勢：

1.1能夠有效地降低工程項(xiàng)目的成本。在使用該項(xiàng)新技術(shù)的時(shí)候可以降低開采成本，降低施工過程中的作業(yè)難度。在這過程中還應(yīng)該提高每個(gè)工作人員對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的認(rèn)識(shí)以及運(yùn)用的水平。與此同時(shí)，企業(yè)還需要繼續(xù)深入考慮如何開發(fā)出更多幕墻的裝飾新技術(shù)。

1.2可以在一定程度上減少能源的消耗。雖然我國各種礦物資源的儲(chǔ)量都較為龐大，但是如果在開采以及利用的過程中不夠科學(xué)合理將會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，最終耗盡資源。在建筑方案中融入節(jié)能設(shè)計(jì)，能夠在最大程度上提高資源的利用率，降低資源的浪費(fèi)率。例如：在進(jìn)行建筑物外墻裝飾的施工過程中，可以選擇一些能夠保溫的建筑材料，一定程度上改善建筑物的各項(xiàng)使用性能。

1.3我國在對(duì)經(jīng)濟(jì)體制進(jìn)行徹底的改革之后，建筑行業(yè)也隨之在建筑模式、生產(chǎn)技術(shù)以及使用器械等各個(gè)方面做出了相應(yīng)的調(diào)整，從而改善了建筑行業(yè)的發(fā)展體制，確保其能夠繼續(xù)穩(wěn)步持續(xù)的發(fā)展。在建筑方案中融入節(jié)能設(shè)計(jì)方案不僅要考慮到是否能夠有效的節(jié)約能源的消耗，還需要顧及到能否確保建筑物的各項(xiàng)性能能夠達(dá)到相關(guān)的要求，并且遵循一定的建設(shè)原則，例如經(jīng)濟(jì)以及性能原則等。

1.4可以提高建筑物的美觀程度。該項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)來源于石材幕墻干掛的原理，可以說是建筑行業(yè)當(dāng)中一個(gè)全新的創(chuàng)新型技術(shù)。使用建筑幕墻干掛技術(shù)，不僅可以進(jìn)一步改善建筑結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)使用性能，提升建筑防水抗?jié)B的能力，還起到了美觀的作用，成為目前為止乃至未來一段時(shí)期內(nèi)建筑裝飾當(dāng)中的一個(gè)全新特色技術(shù)。

二、建筑幕墻干掛的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

最近幾年以來，我國在幕墻干掛技術(shù)的引用方面不斷地深入，大大地提高了我國建筑外墻的施工工藝發(fā)展水平。幕墻干掛技術(shù)主要利用的材料是具有良好耐腐蝕性能的螺栓以及具有柔性的連接件，將具有各種使用性能的面板牢固的懸掛在建筑的外墻上，并且在材料之間保持大約45毫米的空間，確保面板結(jié)構(gòu)能夠具有良好的抗風(fēng)、抗開裂以及抗震動(dòng)等使用功能。到目前為止我們已經(jīng)掌握并在實(shí)際施工中應(yīng)用的幕墻干掛技術(shù)模式主要有以下幾個(gè)：

2.1開槽式幕墻干掛設(shè)計(jì)。該項(xiàng)技術(shù)需要使用一些專業(yè)性比較強(qiáng)的機(jī)械施工設(shè)備，工作人員應(yīng)該按照施工圖紙上的具體要求進(jìn)行開槽工作。一般情況下需要在瓷板的棱邊上，按照規(guī)定的尺寸大小進(jìn)行凹槽的加工，將相應(yīng)的掛件在這些凹槽里扣緊，利用具有柔性的連接件將瓷板在龍骨上面進(jìn)行最終的固定。這種技術(shù)的工藝流程較為固定明確，在施工過程中不需要利用過多機(jī)械設(shè)備就能夠完工，不過該技術(shù)對(duì)面板的厚度卻有嚴(yán)格的要求，一定要將瓷板的厚度保持在15毫米以上才可以，這就為具體的安裝作業(yè)增加了較大的困難。

2.2插銷式幕墻干掛設(shè)計(jì)。在利用該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行具體的施工操作時(shí)需要利用到專業(yè)性較強(qiáng)的機(jī)械設(shè)備，確保施工過程中的開孔尺寸能夠達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙的要求。具體的施工辦法為：首先需要將瓷板棱邊通過精確的加工將其改變成為一條圓孔，然后把銷針放在相應(yīng)的圓孔里面，通過使用具有柔性的連接件將瓷板在龍骨上面進(jìn)行最終固定完成幕墻的鞏固。該技術(shù)在操作過程中的流程方式也較為簡單，施工的設(shè)備要求也不會(huì)太高，但是在對(duì)瓷板的棱邊進(jìn)行開孔的時(shí)候常常會(huì)導(dǎo)致面板邊緣出現(xiàn)崩碎的現(xiàn)象，所以該技術(shù)一般會(huì)在比較傳統(tǒng)的外墻施工當(dāng)中應(yīng)用。

2.3保溫式幕墻干掛設(shè)計(jì)。該技術(shù)較前三種都先進(jìn)一些，使用的施工材料以及工藝水平等都有較高的要求。在施工過程中使用的材料為具有保溫以及裝飾兩種功能的成品板，然后再利用具有良好粘結(jié)性能的砂漿把成品板牢固到外墻上面。該技術(shù)不僅能夠有效的節(jié)約能源，還具有環(huán)保的效果，有利于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。我國以及其他發(fā)達(dá)國家目前都在大力倡導(dǎo)該技術(shù)的推廣應(yīng)用。

2.4背栓式幕墻干掛設(shè)計(jì)。該技術(shù)要求在開孔的時(shí)候一定要確保是圓孔呈錐形，然后在孔口里面放置錨栓，用螺桿進(jìn)行固定，將錨栓和錐形圓孔緊密連接在一起，最后利用連接板將瓷板在龍骨上進(jìn)行最后的安裝。該技術(shù)由于孔口具有特殊的形式，所以能夠在螺栓安裝的過程中留下很大的空間，但是使用該技術(shù)的時(shí)候需要安裝鋼質(zhì)的龍骨，因此建筑的自重要隨之增加。

三、建筑幕墻干掛的施工

在建筑行業(yè)當(dāng)中，對(duì)外墻進(jìn)行裝飾一直以來都是施工中的難點(diǎn)問題，主要是因?yàn)橥鈮κ潜┞对谕饷娴?，在施工過程中沒有一定的支撐體系進(jìn)行輔助，所以在施工中不能確保作業(yè)的安全性，無法保障建筑外墻的穩(wěn)定性，因此，就需要在設(shè)計(jì)施工方案的時(shí)候充分考慮到各方面情況，做好各方面的施工措施。

3.1做好技術(shù)方面的準(zhǔn)備工作。要在準(zhǔn)備階段對(duì)技術(shù)方面的圖紙進(jìn)行認(rèn)真的分析。由于面板和外墻之間需要利用螺栓跟砼進(jìn)行連接，所以一定要把握好連接技術(shù)上的調(diào)節(jié)。比如，預(yù)埋件安裝時(shí)，預(yù)埋件在一次結(jié)構(gòu)施工中依據(jù)外檐裝修預(yù)埋件圖紙進(jìn)行預(yù)埋，外檐施工前，按圖紙位置預(yù)先找到、清理埋件。

3.2做好材料方面的準(zhǔn)備工作。根據(jù)具體的施工技術(shù)采購材料，與此同時(shí)將其他相關(guān)材料例如龍骨、螺栓等準(zhǔn)備到位。在干掛幕墻的過程中準(zhǔn)備好專門的機(jī)械設(shè)備，例如電錘、切割機(jī)等。在準(zhǔn)備各種材料的時(shí)候應(yīng)該按照設(shè)計(jì)圖紙的要求，檢查材料是否跟設(shè)計(jì)方案中規(guī)定的規(guī)格一致，如果材料存在一定的規(guī)格或者質(zhì)量問題，一定要及時(shí)處理，確保其合格才可以在施工中使用。

3.3放線。外墻面水平線以設(shè)計(jì)軸線為基準(zhǔn)。要求各面大墻的結(jié)構(gòu)外墻面在剔除脹模墻體或修補(bǔ)凹進(jìn)墻體后，使外墻面距設(shè)計(jì)軸線誤差不大于1cm。放線的具體原則是：先彈出窗口井字線，并根據(jù)二次設(shè)計(jì)圖紙彈出型鋼龍骨位置線。每個(gè)大角下吊垂線，給出大角垂直控制線。放線完成后，進(jìn)行自檢復(fù)線，復(fù)線無誤再進(jìn)行正式檢查，合格后方可進(jìn)行下步工序。

3.4做好分布方面的工作。龍骨在施工過程中屬于支撐、固定的材料。在進(jìn)行施工準(zhǔn)備的時(shí)候，工作人員一定要詳細(xì)地說明龍骨的分布情況，并且將其提前布置到位。在豎龍骨的安裝時(shí)，L形轉(zhuǎn)接件與豎龍骨螺栓進(jìn)行鉸接。運(yùn)用不銹鋼對(duì)穿螺栓將豎龍骨固定在轉(zhuǎn)接件上，通過墻面端線確定豎龍骨距墻體的距離，調(diào)節(jié)豎龍骨的垂直度。利用螺栓將轉(zhuǎn)接件連接起來，用測試儀進(jìn)行測試校正轉(zhuǎn)接件安裝要保證一定的平整度和緊固度，滿足面板幕墻安裝結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求。利用螺栓將轉(zhuǎn)接件連接起來，用測試儀進(jìn)行測試校正。

3.5面板的安裝。待連接件和次龍骨焊接完成后，用不銹鋼螺栓對(duì)不銹鋼掛件進(jìn)行連接。不銹鋼銷釘位置，T型不銹鋼掛件位置通過掛件螺栓孔的自由度調(diào)整，板面垂直無誤后，再擰緊螺栓，螺栓擰緊度以不銹鋼彈墊完全壓平為準(zhǔn)，隱檢合格后方可進(jìn)行下道工序。掛板時(shí)縫寬按二次設(shè)計(jì)圖要求進(jìn)行調(diào)整，先試掛，每塊板用靠尺找平后再正式掛板，安裝T型掛件前應(yīng)將結(jié)構(gòu)膠灌入槽內(nèi)。寬縫板處，不銹鋼掛件與下方已安裝完石材上口之間用高分子聚合物墊實(shí)。

參考文獻(xiàn)：

幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文第3篇

【關(guān)鍵詞】幕墻設(shè)計(jì) 鋼材 鋼鋁組合結(jié)構(gòu)

1 引言

伴隨著我國建筑幕墻技術(shù)的發(fā)展，幕墻技術(shù)以其性能安全可靠、結(jié)構(gòu)形式豐富多樣等特點(diǎn)迅速被應(yīng)用于各種商業(yè)建筑、會(huì)展中心、體育文化場館以及通廊或過街天橋中。隨著人們開始不斷追求具有獨(dú)特外觀樣式與高性能的建筑物，各種大跨度、宏偉壯觀且極具建筑特色的建筑層出不窮，幕墻技術(shù)開始被廣泛地應(yīng)用，在高速發(fā)展。幕墻技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)為不斷更新、不斷升級(jí)其所采用的新技術(shù)、新材料和新結(jié)構(gòu)。在幕墻設(shè)計(jì)材料的選用上，鋼鋁組合結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)的鋁材的成本更低，性能更可靠。本文就鋼鋁組合結(jié)構(gòu)在幕墻設(shè)計(jì)中的應(yīng)用技術(shù)優(yōu)勢以及存在的問題作了一些探討。

2 鋼鋁組合結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生和發(fā)展

隨著建筑幕墻技術(shù)的發(fā)展，幕墻被應(yīng)用到越來越多的建筑中，鋁合金結(jié)構(gòu)已不能滿足大跨度、大風(fēng)壓、地區(qū)（如深圳、廈門、上海等地區(qū)）的大分格玻璃幕墻對(duì)骨架結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度的要求。于是有些設(shè)計(jì)師開始選用方鋼、工字鋼等鋼材來作為受力構(gòu)件。但在實(shí)際應(yīng)用中，由于很難在生產(chǎn)加工過程中將鋼材的精度控制在理想范圍內(nèi)，裝飾效果就會(huì)很差，而且由于受材料本身性能和表面處理的局限性影響，鋼材也極易褪色、出現(xiàn)漆膜脫落，甚至銹跡斑斑等現(xiàn)象。針對(duì)這些問題，有的設(shè)計(jì)師想出了在鋼結(jié)構(gòu)外包飾一層鋁塑復(fù)合板的辦法，但是又出現(xiàn)了新的問題。由于鋁塑復(fù)合板需要在工地現(xiàn)場折彎，且很難控制折彎的角度，就會(huì)出現(xiàn)立柱不直、橫梁不平的現(xiàn)象，同樣難以保證裝飾效果。有的設(shè)計(jì)師又想到在鋁型材內(nèi)部插入鋼加強(qiáng)芯，由于安裝工藝的限制，鋼鋁是會(huì)不可避免的直接接觸，但是，這是絕對(duì)不允許出現(xiàn)的，因?yàn)殇撲X直接接觸會(huì)導(dǎo)致電化腐蝕。似乎束手無策了，然而在實(shí)踐中不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，鋼鋁組合結(jié)構(gòu)這一理想方案終于應(yīng)運(yùn)而生。把鋼鋁組合結(jié)構(gòu)作為立柱和橫梁，彌補(bǔ)了以上各種結(jié)構(gòu)型式的不足，有效解決了大跨度、大風(fēng)壓、大分格玻璃幕墻給結(jié)構(gòu)帶來的各種問題。

3 鋼鋁組合結(jié)構(gòu)應(yīng)用于幕墻設(shè)計(jì)中的技術(shù)優(yōu)勢

3.1 鋼鋁組合結(jié)構(gòu)的重量輕。

相比于傳統(tǒng)的使用陶瓷墻、玻璃墻、混凝土墻、千思板墻等結(jié)構(gòu)的幕墻，在使用相同設(shè)計(jì)面積情況下，鋼鋁組合結(jié)構(gòu)幕墻在重量上相對(duì)更輕，這樣在安裝的時(shí)候就更容易，也減輕了建筑物承受的重量，有效提高施工質(zhì)量。

3.2 鋼鋁組合結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度大。

幕墻安裝很多都是安裝在較高的樓層的頂部，受到較大的風(fēng)荷載的沖擊，而應(yīng)用傳統(tǒng)的鋁型材結(jié)構(gòu)進(jìn)行幕墻設(shè)計(jì)，往往由于鋁型材本質(zhì)強(qiáng)度不高，設(shè)計(jì)出的幕墻往往不能滿足實(shí)際的要求。相比于鋁型材，鋼材在強(qiáng)度上性能更高，基本可以達(dá)到鋁型材的三倍左右，所以說，使用鋼鋁組合機(jī)構(gòu)進(jìn)行幕墻設(shè)計(jì)有效保證了幕墻的承載能力，使其承載力得到強(qiáng)化。

3.3 鋼鋁組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活。

應(yīng)用鋼鋁組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是利用鋼材和鋁材的優(yōu)點(diǎn)，使其進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。在實(shí)際的應(yīng)用中，由于鋼材具有高強(qiáng)度、高彈性、價(jià)格低的特點(diǎn)，主要起到承擔(dān)負(fù)載的作用，而鋁材具有抗腐蝕性和美化效果，主要起到裝飾幕墻的作用，這樣設(shè)計(jì)出來的幕墻就具有很高的可靠性和經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)，使幕墻設(shè)計(jì)更趨靈活。

3.4 鋼鋁組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的防火性能較強(qiáng)。

傳統(tǒng)的鋁型材承載能力較弱，尤其是在高溫下，它的強(qiáng)度損失是很嚴(yán)重的，而且隨著溫度的升高，其強(qiáng)度會(huì)逐漸消失。但是鋼材卻不會(huì)受到高溫的影響，因?yàn)殇摬谋旧砭褪堑湫偷牟豢扇疾牧?，隨著溫度的升高，其強(qiáng)度會(huì)增加。所以使用鋼鋁組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行幕墻的設(shè)計(jì)，有效的提高了幕墻的承重性能，使整個(gè)幕墻的耐火性能得到改善。

4 鋼鋁組合結(jié)構(gòu)應(yīng)用于幕墻設(shè)計(jì)中存在的問題

就幕墻設(shè)計(jì)而言，鋼鋁結(jié)合結(jié)構(gòu)缺少相對(duì)合理的規(guī)范。伴隨著建筑幕墻在我國市場發(fā)展來看，其市場價(jià)值非常高，該行業(yè)內(nèi)部出了自己的標(biāo)準(zhǔn)，國家對(duì)幕墻設(shè)計(jì)也出臺(tái)了相應(yīng)的政策。但在幕墻設(shè)計(jì)中鋼鋁組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用還處于初期的初期探索階段，規(guī)程、各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范還沒有形成一個(gè)合理的基本體系。

5 解決措施

首先，要增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)、選好設(shè)計(jì)人員、重視設(shè)計(jì)審核、提高質(zhì)量管理水平。幕墻工程涉及安全性，是一項(xiàng)要求十分嚴(yán)格而又細(xì)致的工作，百年大計(jì)質(zhì)量第一。要建立一套完整的企業(yè)幕墻工程質(zhì)保體系，包括制定工作獎(jiǎng)罰條例、織機(jī)構(gòu)人員、規(guī)定職責(zé)和檢查細(xì)則等，讓

創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)工程活動(dòng)變成企業(yè)全體員工的自覺行動(dòng)，全面提升企業(yè)的質(zhì)量管理水平。

其次就是質(zhì)量要把好關(guān)，合適選用原材料。整個(gè)工程的關(guān)鍵就是原材料的選取，原材料好壞對(duì)幕墻工程的設(shè)計(jì)起著決定性作用。所以，對(duì)于相關(guān)部門而言一定要把好質(zhì)量關(guān)。同時(shí)，為了避免發(fā)生化學(xué)反應(yīng)一些列反應(yīng)，需要新技術(shù)新開發(fā)，材料選取要合理。例如，為了避免發(fā)生電化反應(yīng)，可以把尼龍墊等惰性材料放置在鋁性材料內(nèi)，防止兩電極直接接觸，可以很好的避免了電化反應(yīng)，整體穩(wěn)固鋼鋁結(jié)構(gòu)，堅(jiān)實(shí)幕墻結(jié)構(gòu)。

再者，可以研發(fā)新的技術(shù)，不斷加強(qiáng)鋁和鋼的強(qiáng)度，使其堅(jiān)固幕墻結(jié)構(gòu)、更耐高溫。不斷研發(fā)新材料，作為鋁制材料。還要不斷地發(fā)展幕墻結(jié)構(gòu)，我們應(yīng)該通過不斷的學(xué)習(xí)將幕墻結(jié)構(gòu)斷地創(chuàng)新，不斷地改進(jìn)，不，應(yīng)該多向先進(jìn)發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí)新技術(shù)、新方法、新思想，推動(dòng)幕墻技術(shù)進(jìn)一步地向前發(fā)展。更重要的是，國家相關(guān)部門也應(yīng)該為幕墻結(jié)構(gòu)的發(fā)展推動(dòng)做出努力，盡快加強(qiáng)并成熟相關(guān)的法律法規(guī)，對(duì)有關(guān)的技術(shù)檢測部門制定相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范。

6 鋼鋁組合結(jié)構(gòu)在幕墻設(shè)計(jì)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算

6.1 計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算方法的假條件的設(shè)定。

在鋼鋁結(jié)合的結(jié)構(gòu)中，這兩種材料是結(jié)合在一起的，所以對(duì)于垂直于結(jié)構(gòu)的承載力可以認(rèn)為是相同的，而在平面結(jié)構(gòu)的時(shí)候，則可以認(rèn)為二者的撓度相等。還有一個(gè)因素是軸向力，因?yàn)槠湟鸬牧κ欠浅Ｐ〉?，所以在進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候可以忽略不計(jì)，認(rèn)為其為零。

6.2 鋼鋁組合結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算方法。

進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，首先要求出等效形心軸，之后才可以對(duì)鋼鋁結(jié)合的整體結(jié)構(gòu)部分分步驟進(jìn)行計(jì)算。在進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候鋼鋁的復(fù)合結(jié)構(gòu)作為一個(gè)整體，可以計(jì)算出整體的彎曲剛性，得出彎度后，就可以計(jì)算出撓度。在大跨度的鋼鋁結(jié)構(gòu)的幕墻設(shè)計(jì)中，主要考慮的技術(shù)參數(shù)就是撓度。在得到撓度數(shù)值后，在采用計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算。目前在實(shí)際工作中，這種方法經(jīng)驗(yàn)證還是比較準(zhǔn)確的。

7 結(jié)束語

鋼鋁組合結(jié)構(gòu)在幕墻設(shè)計(jì)的應(yīng)用經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)是切實(shí)可行的。該技術(shù)的推廣將能提高我國幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)水平，能夠推動(dòng)建筑物外表裝飾技術(shù)水平的不斷前進(jìn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 尚新峰. 玻璃幕墻與建筑節(jié)能[J]. 黑龍江科技信息. 2010 （05）.

幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文第4篇

關(guān)鍵詞:玻璃幕墻；系統(tǒng)門窗；可靠度設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、前言

玻璃幕墻與門窗產(chǎn)業(yè)的不斷壯大，其發(fā)展過程依然存在一些問題和不足需要改進(jìn)，在科技不斷進(jìn)步的新時(shí)期，加強(qiáng)對(duì)玻璃幕墻與系統(tǒng)門窗結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)問題探討，對(duì)確保人們生活的有序進(jìn)行有著重要意義。

二、玻璃幕墻與門窗可靠度設(shè)計(jì)的必要性

玻璃幕墻有著許多其他裝飾方法無法取代的優(yōu)點(diǎn)，在建筑領(lǐng)域中有著十分重要的地位。鑒于這一點(diǎn)，在實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)施工中應(yīng)該適宜地采用玻璃幕墻結(jié)構(gòu)，同時(shí)要不斷地改善其缺點(diǎn)，完善其中的不足之處，使其能夠更好地為建筑行業(yè)的發(fā)展推波助瀾。由于許多玻璃幕墻結(jié)構(gòu)都是應(yīng)用在高層建筑中，而高層建筑又受自然環(huán)境的影響比較大，所以要保證玻璃幕墻與門窗設(shè)計(jì)施工的可靠性。提高玻璃幕墻與門窗設(shè)計(jì)的可靠度，完善設(shè)計(jì)理念，對(duì)于建筑物的風(fēng)格表現(xiàn)有十分重要的促進(jìn)作用，能夠凸顯出玻璃幕墻結(jié)構(gòu)在我國建筑行業(yè)發(fā)展中的重要地位，具有十分顯著的時(shí)代特征，對(duì)于美化城市環(huán)境，改善人們的生活環(huán)境都具有十分重要的作用。

三、幕墻與門窗所受的荷載與作用

1、直接作用(施加在結(jié)構(gòu)上的一組集中力或分布力)

（1）自重荷載：由地球引力產(chǎn)生的組成幕墻與門窗結(jié)構(gòu)的構(gòu)件材料重力，其標(biāo)準(zhǔn)值按設(shè)計(jì)尺寸與材料重力密度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算。它是一種在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)量值不隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比可忽略不計(jì)的永久作用。工程設(shè)計(jì)時(shí)是將自重轉(zhuǎn)化為按面積分布的平均面積恒載(N/m2)標(biāo)準(zhǔn)值。

（2）風(fēng)荷載：是垂直作用于建筑幕墻、門窗表面的水平方向風(fēng)的速度壓力，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)量值隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比不可忽略不計(jì)的可變作用。幕墻與門窗的風(fēng)荷載代表值有二種：1)標(biāo)準(zhǔn)值按《建筑荷載規(guī)范》(GB50009)計(jì)算的圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，它是幕墻、門窗在其設(shè)計(jì)使用期間內(nèi)可能出現(xiàn)的最大風(fēng)荷載，其按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期50a一遇出現(xiàn)的概率為2％，即風(fēng)荷載不超過該最大值的概率(保證率)為98％。2)頻遇值Wd：是幕墻、門窗在其設(shè)計(jì)使用期間內(nèi)時(shí)而出現(xiàn)的較大風(fēng)荷載值Wd=0．4Wk，風(fēng)荷載超越頻遇值的總持續(xù)時(shí)間T1與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期的比值為T1/T≤O．1，即概率為10％，相當(dāng)于10a一遇。

2、間接作用(引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因)

（1）地震作用：是由地震動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)作用，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB5001卜2001)規(guī)定，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震作用只考慮由其自身重力產(chǎn)生的水平方向地震作用和支座間相對(duì)位移產(chǎn)生的附加作用(a)常遇地震：屬于可變作用，其地震烈度50a內(nèi)超越概率約為63％，重現(xiàn)期為50a。(b)設(shè)防烈度地震：其地震烈度50a內(nèi)超越概率約為10％，重現(xiàn)期為475a。(c)罕遇地震：屬于偶然作用，其地震烈度50a內(nèi)超越概率2~3％，重現(xiàn)期約2000a。

（2）溫度作用：環(huán)境溫度的變化使構(gòu)件產(chǎn)生熱脹冷縮的長度變化，當(dāng)這種變化受到約束時(shí)會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力。對(duì)這種可變作用，工程中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用構(gòu)造方法處理時(shí)應(yīng)按其最大值考慮?！陡邔用裼媒ㄖ摻Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ99―98)對(duì)幕墻構(gòu)件的溫度作用按其最大作用計(jì)入，即組合值系數(shù)和分項(xiàng)系數(shù)均取1．0，溫度作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值按當(dāng)?shù)匾荒陜?nèi)的最大溫差計(jì)算。

圖1為單面幕墻建筑窗墻比對(duì)人體熱舒適溫度影響曲線，該圖反映了北京、上海、廣州3個(gè)地區(qū)Re=0．30，0．50，0．65，0．854種情況。圖1表明，在相同條件下，隨著窗墻比的增大，滿足人體舒適的溫度下降約1-3℃。

圖1窗墻比對(duì)tt的影響

四、幕墻與門窗的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與可靠度分析要點(diǎn)

1、幕墻與門窗的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

幕墻與門窗分別是懸掛和鑲嵌在建筑主體結(jié)構(gòu)框架上的連續(xù)性的墻體結(jié)

構(gòu)和局部性的啟閉部件，都是由脆性的玻璃面板和延性的金屬構(gòu)件組成的完整的非承重結(jié)構(gòu)體系。幕墻與門窗傳遞自重及外部荷載作用的路徑基本是一樣的：玻璃面板――橫框架――豎框架――主體結(jié)構(gòu)。所不同的是幕墻的荷載作用最終是由豎框架的錨固點(diǎn)以點(diǎn)傳遞方式傳至主體結(jié)構(gòu)，而門窗的荷載作用最終是由四周邊框錨固點(diǎn)近似以線傳遞方式傳至洞口結(jié)構(gòu)。

2、幕墻與門窗結(jié)構(gòu)可靠度分析要點(diǎn)

（1）考慮幕墻與門窗結(jié)構(gòu)整體體系的可靠度、構(gòu)件的可靠度二個(gè)層次，

宜按結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行可靠度設(shè)計(jì)，根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞特點(diǎn)選定主要破壞模式，控制和調(diào)整關(guān)鍵構(gòu)件的失效概率，提高整個(gè)結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)的合理性。

（2）脆性構(gòu)件(玻璃面板)的可靠度應(yīng)高于延性構(gòu)件(金屬框架)的可靠度。

（3）構(gòu)件的抗力或承載力由低到高的順序應(yīng)是：玻璃：玻璃與框架的連

接；框架；框架構(gòu)件連接(門窗框與扇的配件連接)；框架與主體結(jié)構(gòu)的錨固連接；支承幕墻的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和門窗洞口結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

（4）非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)使用年限、安全等級(jí)、重要性及可靠度不應(yīng)高于結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

五、玻璃幕墻和門窗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、幕墻和門窗設(shè)計(jì)的一般要求

目前建筑幕墻類型繁多，構(gòu)造形式多變，無法對(duì)其連接構(gòu)造做出十分具體的規(guī)定，因此在設(shè)計(jì)原則上要求建筑幕墻與門窗應(yīng)有足夠的承載力、剛度、穩(wěn)定性和相對(duì)于主體結(jié)構(gòu)的位移能力。其中，相對(duì)于主體結(jié)構(gòu)的位移能力通過膠縫、構(gòu)件間的縫隙、可微動(dòng)連接(如長圓孔螺栓等)、可動(dòng)連接(如鉸支座、滑動(dòng)連接、搖臂機(jī)構(gòu)、彈簧機(jī)構(gòu)等)來實(shí)現(xiàn)，不一定要求處處連接均為螺栓連接。因此，規(guī)定所有連接均采用螺栓是不盡合理的。只要滿足幕墻與主體結(jié)構(gòu)間有一定位移能力的要求，部分節(jié)點(diǎn)采用焊接是可以的。主要原因是玻璃受力不均勻，例如兩個(gè)吊夾松緊不一致，拉力不一致；兩個(gè)吊夾不在一個(gè)平面上，玻璃受平面外剪力和彎曲；玻璃下端支承橡膠墊塊厚薄高低不同等。要防止玻璃開裂，就要加強(qiáng)施工中的管理，消除上列各種因素。

2、防止玻璃肋失穩(wěn)的措施。玻璃肋厚度小板面寬，形成的薄腹梁在風(fēng)吸力作用下，自由邊緣受壓，易喪失穩(wěn)定。當(dāng)肋高超過12m時(shí)，宜采取防止失穩(wěn)的措施，例如設(shè)置固定于自由邊緣的水平不銹鋼拉桿、設(shè)置水平玻璃肋等。在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下，玻璃肋的撓度不宜大于跨度的1/200。

3、點(diǎn)支承玻璃

（1）面板。在支承點(diǎn)附近，玻璃面板會(huì)產(chǎn)生很大的應(yīng)力，面板應(yīng)采用鋼化玻璃、鋼化夾層玻璃或鋼化中空玻璃。采用有限元方法精確分析點(diǎn)支承玻璃的應(yīng)力在理論上是可行的，但在工程中應(yīng)用有一定的難度：在孔洞或夾片支承處邊界條件難以準(zhǔn)確給出，若約束條件稍有差異，其應(yīng)力計(jì)算結(jié)果因相差很大難以應(yīng)用，因此在工程設(shè)計(jì)中仍多采用公式計(jì)算。采用彈性小撓度計(jì)算公式時(shí)，應(yīng)考慮折減系數(shù)。點(diǎn)支承面板的撓度值由風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值或重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算得出，其限值取支承點(diǎn)問沿長邊距離的1/60。

（2）支承裝置。采用帶球鉸支承頭的鋼爪支承裝置是目前應(yīng)用最多、最

為成熟的支承方式。由于支承頭穿過玻璃，必須注意密封防滲；中空玻璃還要采用多道密封措施防止漏氣。采用夾片式支承裝置，玻璃可以不用開孔，不存在漏氣問題，在廣州會(huì)展中心、天津泰豐植物園中應(yīng)用效果很好。夾片中應(yīng)設(shè)置水平托板和柔性墊片支承玻璃自重。背栓式支承在國內(nèi)已有應(yīng)用，背部開錐孔，用錐形錨栓固定的方式可以避免出現(xiàn)冷橋，板面美觀。背栓式連接對(duì)設(shè)備、支承裝置和施工工藝有較高的技術(shù)要求，要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，推廣應(yīng)用。

六、建議與展望

1、建議我國的各種建筑幕墻與門窗技術(shù)規(guī)范，明確規(guī)定各類幕墻與門窗的設(shè)計(jì)使用年限、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期和結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)、正常使用極限狀態(tài)和承載能力(抗力)極限狀態(tài)的標(biāo)志和設(shè)計(jì)限值、各種極限狀態(tài)設(shè)計(jì)所對(duì)應(yīng)的荷載和作用效應(yīng)組合，合理規(guī)定各類幕墻與門窗的正常使用極限狀態(tài)和承載能力(抗力)極限狀態(tài)的物理性能及力學(xué)性能驗(yàn)證檢測具體要求。

2、作為一種新型的建筑裝飾手段，玻璃幕墻的使用給我國建筑行業(yè)的發(fā)展注入了新的血液，賦予了新的活力，極大地推動(dòng)了我國建筑行業(yè)的發(fā)展，在建筑發(fā)展的歷史進(jìn)程中具有劃時(shí)代的意義。通過對(duì)玻璃幕墻與門窗結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)過程中所應(yīng)注意的問題進(jìn)行探討和分析，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行糾正，可以有效地完善設(shè)計(jì)工作，減少失誤的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)玻璃幕墻與門窗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理化，提高其可靠性和建筑的安全系數(shù)，提升建筑的藝術(shù)價(jià)值，為人們的生活提供更為舒適的外界環(huán)境，同時(shí)對(duì)我國社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的發(fā)展也具有一定的推動(dòng)作用。

結(jié)束語

隨著玻璃幕墻與系統(tǒng)門窗的不斷完善，可靠度設(shè)計(jì)將會(huì)得到更多設(shè)計(jì)者的重視，在建筑業(yè)不斷發(fā)展的時(shí)期下，玻璃幕墻與系統(tǒng)門窗結(jié)構(gòu)可靠度將會(huì)發(fā)揮著越來越重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]張敏，樓文娟.雙層玻璃幕墻風(fēng)荷載特性的試驗(yàn)研究[J].第十三屆全國結(jié)構(gòu)風(fēng)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)），2010(04):89-91.

[2]彥啟森，趙慶珠.建筑熱過程[J].建筑工業(yè)出版社，2009，(4):31-35.

幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文第5篇

關(guān)鍵詞：鋁合金框架；玻璃幕墻設(shè)計(jì)；受力

中圖分類號(hào)：TH161文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、引言

鋁合金玻璃幕墻是一種綜合性技術(shù)，是安裝在建筑主體結(jié)構(gòu)外側(cè)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，幕墻自身質(zhì)量荷載和風(fēng)荷載均傳給鋁合金框架上，具備了一般幕墻垂直和水平承力構(gòu)件，同時(shí)該幕墻又是完全依靠結(jié)構(gòu)膠把熱反射鍍膜玻璃粘結(jié)在鋁框上，大多數(shù)情況下不再加金屬連接件，把鋁合金框體全部隱蔽在玻璃的后面形成連續(xù)的大面積玻璃墻面。由于鍍膜玻璃無法看到里面，且大部分具有熱反射功能，映射周圍環(huán)境，如藍(lán)天、白云、街景等自然景象。

二、什么叫鋁合金玻璃幕墻

在建筑墻體以外，玻璃框格懸掛在鋁合金結(jié)構(gòu)框架上。這種鋁合金和玻璃組成的墻稱為鋁合金玻璃幕墻，幕墻的自重和風(fēng)荷載均傳給鋁合金框架上，幕墻由于設(shè)計(jì)型式和分格不一樣，可以得到各種不同立面效果。

鋁合金固定窗是在建筑墻體中間用鋁材和玻璃組合而成的鋁合金玻璃體，稱為鋁合金固定窗。它和鋁合金玻璃幕墻在用材，結(jié)構(gòu)、制造和安裝沒有相同之處，幕墻比固定窗用料多，設(shè)計(jì)制作復(fù)雜成本要高一倍多。有的廠商給固定窗起名為"簡易鋁合金玻璃幕墻"，純系騙人。不少用戶圖價(jià)錢便宜固定窗代替了幕墻。

三、鋁合金玻璃幕墻的分類

鋁合金玻璃幕墻一般代表有框的鋁合金幕墻，玻璃周圍有鋁合金框格，也就是玻璃嵌在鋁合金框格內(nèi)，玻璃自重和風(fēng)荷載由嵌玻璃的鋁框格承受再傳給鋁合金框架。鋁合金玻璃幕墻即沒有嵌玻璃的鋁合金框格，而是用結(jié)構(gòu)膠粘在鋁合金框格上。玻璃自重和風(fēng)荷載由膠把玻璃傳給鋁合金框格。隱框幕墻又分全隱、半隱兩種，半隱又分豎隱橫不隱和橫隱豎不隱兩種。

四、鋁合玻璃幕墻的設(shè)計(jì)注意要點(diǎn)

鋁合金玻璃幕墻比一般幕墻復(fù)雜度要高，并且玻璃幕墻土建設(shè)計(jì)的形狀復(fù)雜，技術(shù)難度就更大，施工前幕墻的設(shè)計(jì)者要進(jìn)行以下幾個(gè)方面設(shè)計(jì)計(jì)算：

1、收集該工程項(xiàng)目的建筑設(shè)計(jì)以及土建結(jié)構(gòu)計(jì)算的有關(guān)資料；

2、選取建筑型材系列玻璃類型并計(jì)算出幾種特性參數(shù)；

3、計(jì)算非抗震時(shí)，重力荷載和風(fēng)荷載效應(yīng)抗震設(shè)計(jì)時(shí),計(jì)算重力荷載\風(fēng)荷載和地震作用效應(yīng)；

4、對(duì)鋁型材和玻璃進(jìn)行受力分析及內(nèi)應(yīng)力計(jì)算；

5、作用效應(yīng)組合計(jì)算，取最大值；

6、玻璃自重、強(qiáng)度、變形、計(jì)算、滿足要求；

7、主體結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)件連接部分設(shè)計(jì)、計(jì)算；

8、進(jìn)行鋁合金型材溫度作用下計(jì)算，確定鋁合金型材構(gòu)造以及截面尺寸；

9、硅硐結(jié)構(gòu)密封膠設(shè)計(jì)，以及膠逢厚度計(jì)算通過以上計(jì)算，確定鋁合金型材型號(hào)，截面尺寸以及預(yù)埋位置及埋板、錨筋尺寸等。

五、鋁合金框架結(jié)構(gòu)玻璃幕墻的受力分析

框支承幕墻玻璃在風(fēng)荷載作用下，受力狀態(tài)類同四邊支承板，可按四邊支承板計(jì)算其跨中最大彎矩和最大應(yīng)力。此應(yīng)力與其他作用產(chǎn)生的應(yīng)力考慮分項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行組合后，不應(yīng)大于玻璃強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fg。

玻璃板材的內(nèi)力和變形采用彈性力學(xué)方法計(jì)算較為妥當(dāng)，目前也有相應(yīng)的有限元計(jì)算軟件可供選擇使用。但作為規(guī)范，為方便使用，也應(yīng)提供簡單、易行且計(jì)算精度可滿足工程設(shè)計(jì)要求的簡化設(shè)計(jì)方法。因此，本條對(duì)四邊支承玻璃面板采用了彈性小撓度計(jì)算公式，并考慮與大撓度分析方法計(jì)算結(jié)果的差異，將應(yīng)力與撓度計(jì)算值予以折減。

原規(guī)范JGJ102一％中，在風(fēng)荷載作用下玻璃面板的應(yīng)力計(jì)算公式為：

公式(5．1)是在彈性小撓度情況下推導(dǎo)出來的，它假定玻璃扳只產(chǎn)生彎曲變形和彎曲應(yīng)力，而面內(nèi)薄膜應(yīng)力則忽略不計(jì)。彈性小變形理論的適用范圍是：撓度df不大于玻璃板厚度t。

當(dāng)玻璃板的撓度df大于板厚時(shí)，按(5．1)式計(jì)算的應(yīng)力比實(shí)際的大，而且隨著撓度與板厚之比加大，計(jì)算的應(yīng)力和撓度偏大較多。由于計(jì)算的應(yīng)力比實(shí)際大得多，計(jì)算結(jié)果不能反映玻璃面板的實(shí)際受力和變形狀態(tài)，也會(huì)增加材料用量，而且規(guī)范規(guī)定的應(yīng)力控制條件也失去了意義。

在原規(guī)范JGJ 102--96中，沒有規(guī)定玻璃面板的撓度要求。實(shí)際上，與承載力設(shè)計(jì)一樣．幕墻玻璃的變形設(shè)計(jì)也是幕墻設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面，因此，本次修訂增加了該項(xiàng)內(nèi)容。通常玻璃板的撓度允許值可達(dá)到跨度的1／60，對(duì)于跨度為1000mm、厚度為8mm的玻璃板．撓度允許值可達(dá)16mm，已為玻璃厚度的2倍．此時(shí)，按彈性小變形薄板理論計(jì)算的應(yīng)力、撓度值會(huì)比實(shí)際值約大30％-50％。依此計(jì)算結(jié)果控制承載力和撓度，比實(shí)際情況偏嚴(yán)較多。

為此，對(duì)玻璃板進(jìn)行計(jì)算時(shí)．應(yīng)對(duì)原規(guī)范JGJ 102―96的彈性小變形理論的計(jì)算公式，考慮一個(gè)折減系數(shù)η予以修。

大撓度玻璃板的計(jì)算是比較復(fù)雜的非線性彈性力學(xué)問題，難以用簡單公式表達(dá)，一般要用到專門的計(jì)算軟件，針對(duì)具體問題進(jìn)行具體計(jì)算分析。顯然這對(duì)于常規(guī)幕墻設(shè)計(jì)是不方便的。

英國B．Aalami和D．C．Williams對(duì)不同邊界的矩形板進(jìn)行了系統(tǒng)汁算，發(fā)表于《Thin Plate Design For Tramverse Loading》一書中。根據(jù)其大量計(jì)算結(jié)果，適當(dāng)簡化、歸并以利于實(shí)際應(yīng)用，選擇了與撓度直接相關(guān)的參量θ為主要參數(shù)。

按計(jì)算結(jié)果，η數(shù)值隨θ下降很快，即按小撓度公式計(jì)算的應(yīng)力和撓度可以折減較多，

從試驗(yàn)結(jié)果來看，玻璃破損是由強(qiáng)度控制的，鋼化玻璃破壞時(shí)，其撓度甚至可達(dá)到跨度的1／30-1／40。因此，在滿足基本構(gòu)造要求的前提下，玻璃撓度控制條件不宜過嚴(yán)，以免限制了其承載力的發(fā)揮。對(duì)于四邊支承的玻璃板，采用其短邊邊長(撓度)的1／60作為控制條件是合適的。由于在計(jì)算撓度時(shí)，采用風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，同時(shí)又考慮大撓度影響對(duì)計(jì)算值加以折減，所以只要合理選用玻璃種類和厚度，應(yīng)當(dāng)是可以滿足撓度限值要求的。

夾層玻璃由兩片玻璃夾膠合片而成，在垂直于板面的風(fēng)荷載和地震作用下，兩片玻璃的撓度是相等的，即：

因此，兩片玻璃分配的荷載按其厚度立方的比例分配。

由于夾層玻璃的等效剛度可近似表示為兩片玻璃彎曲剛度之和：

D=D1+D2 （5.6）

所以計(jì)算夾層玻璃的撓度時(shí)，其等效厚度tc?？砂磧善ＡШ穸鹊牧⒎胶偷牧⒎礁∮?。當(dāng)然，也可分別按單片玻璃分配的荷載及相應(yīng)的單片玻璃彎曲剛度計(jì)算撓度，所得結(jié)果是相同的。

本條規(guī)定與美國ASTM E1300標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定相同，并和上海市建筑科學(xué)研究院的試驗(yàn)結(jié)果比較一致。

五、結(jié)束語

由于當(dāng)代的建筑對(duì)建筑功能及外觀的要求日益提高，我國的玻璃幕墻蟬翼也取得了長足的進(jìn)步。玻璃幕墻以它獨(dú)有的特點(diǎn)吸引了人們的視線。幕墻早在 100年前就已經(jīng)在建筑工程中應(yīng)用，由于當(dāng)時(shí)的材質(zhì)及加工工藝的限制，無法解決建筑物對(duì)幕墻的功能要求。但近二三十年來，在改革開放的大趨勢下，由于先進(jìn)材料及加工工藝的迅速發(fā)展，玻璃的類型得到了極大的豐富：各種密封膠、結(jié)構(gòu)膠的成功研制和技術(shù)的逐步成熟；隔音防火填充材料等出現(xiàn)了。從而解決了幕墻的功能要求的各項(xiàng)指標(biāo)。使幕墻成為了建筑產(chǎn)業(yè)一道靚麗的風(fēng)景線。

參考文獻(xiàn)

（1）張忠軍，淺談玻璃幕墻建筑的防火設(shè)計(jì)與施工[J]，建材與裝飾，2012（25）；