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摘要:本文主要分析了点支式玻璃幕墙的构成和特点,概述了点支式玻璃幕墙的设计原则,并简要分析了它的设计要点。
关键词:点支式;玻璃;幕墙;设计
1点支式玻璃幕墙的构成
点支式玻璃幕墙的全称为金属支承结构点支式玻璃幕墙。点支式玻璃幕墙以其视觉通透、结构新颖、传力可靠、安全耐用等优良特性,近年来从建筑幕墙中脱颖而出,倍受建筑设计师们的青睐。点支式玻璃幕墙的结构主要分为:玻璃面板、点支式装置和支撑结构。这些点支式玻璃幕墙在结构和功能上都有其独特性,主要构成包括:
1.1金属支撑结构类型
金属支撑结构是最早的点支式玻璃幕墙结构,是人们较为熟悉和采用最多的一种结构类型,其实用性强,构造简单。
1.2点支式全玻璃幕墙
它的支撑结构为玻璃板,被称为玻璃肋。通过金属紧固件和连接件将玻璃面板和玻璃肋相连接就构成了玻璃幕墙。由玻璃面板和玻璃肋构成的全玻璃幕墙结构简单,能给人赏心悦目的感觉,最大化的开阔了视野。并且其在一定程度上消除了室内外墙体的隔阂感,内外相接,浑然天成,使人耳目一新。
1.3拉杆(索)式玻璃幕墙
拉杆式玻璃幕墙主要是采用不锈钢拉杆或拉索作为支撑,通过金属紧固件和金属连接件与拉杆或拉索将玻璃进行连接。拉杆式玻璃幕墙,能充分体现机械加工的精密度,其每个构件都十分小巧精致,构型美观,结构性强。
2点支式玻璃幕墙的特点
由于建筑点式玻璃幕墙技术是由金属连接件和紧固件将玻璃与支承结构连接成一个整体的组合式建筑结构,点式玻璃幕墙具有一些独特的优点:
2.1通透性好
点支式玻璃面板主要是通过几个支撑点点与支撑结构相连接,视线几乎无处遮挡,使视野开阔到最大限度。
2.2灵活性好
点支式玻璃幕墙的灵活性好。点支式玻璃幕墙的玻璃一般不产生安装应力,当支撑结构受到荷载作用时,会顺应支撑结构产生变形,以防应力的过度集中。这样不仅能减少和消除玻璃板孔边的应力集中,使玻璃板与连接件处于铰接状态,还能使玻璃板上的每个连接点都可以自由地转动或少许平动,以此来弥补施工过程中存在些许误差。点支式玻璃幕墙的灵活性能够满足建筑造型和施工的需求。
2.3安全性好
点支式玻璃幕墙具备较高的安全性能。点支式玻璃幕墙属安全玻璃,其所用玻璃全都是钢化的,并且采用金属紧固件和金属连接件与支撑结构连接,耐候密封胶只起密封作用,不承受荷载,即使玻璃意外破坏,钢化玻璃破裂成碎片,形成所谓的“玻璃雨,也不可能出现整块玻璃坠落的严重伤人事故。
2.4环保节能性好
点支式玻璃幕墙具有一定的环保性。点支式玻璃幕墙具有一定的环保性,是不错的选择。
3点支式玻璃幕墙设计原则
3.1设计的实用性
设计单位应当仔细研究建筑的相关结构,掌握其主体结构的受力情况,从而设计出适合该主体建筑的玻璃幕墙结构。还应当考虑玻璃幕墙的防火设计、防雷设计、玻璃板块与相邻结构的设计。同时玻璃幕墙的上端和下端面的设计因素都应当进行整体考虑。在设计时相关设计人员应当采取措施巧妙构思、合理搭配,使其影响外观视觉的难点转化为玻璃幕墙增辉的亮点。
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3.2幕墙设计应与原主体较好的吻合
应该在确保按照图纸施工的同时,尽量减少安装“变量”,这是设计需要解决的难题。对于异形点支式玻璃幕墙的设计要小心谨慎,复核时作为设计的直面拐角折点和曲面定位圆心点一定要与放线结合起来,待安装后再行去除。这样有利于减少设计与施工的误差积累,避免影响日后的现场安装。
3.3点支式玻璃幕墙设计的工艺技术
点支式玻璃幕墙要严格防止焊接缺陷。而如果点支式玻璃幕墙支承构件采用碳素结构钢时,施工单位还应当对相关构件进行防锈和除锈的处理。还应当对除锈钝化后的钢材应进行可靠热镀锌或防锈漆浸涂表面处理。
3.4密封胶缝设计
由于点支式玻璃幕墙可以防风挡雨、隔热保温、降低噪音,并且具有采光良好的特点,因此其对密封性能要求较高,为了满足该项要求,在施工过程中我们应当采用耐候硅硐密封胶。胶色采用无色时更显点幕光亮通透;当胶色采用黑色时可显出玻璃板块横平竖直的线条美,并可以黑色遮盖功效弥补一些玻璃板块平度和间隙上调整不当的缺陷。
4点支式玻璃幕墙的设计要点
4.1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,结合构造方案对先料进行选择。选择铝板时可供选择0XXX、3XXX、5XXX系列,单层铝板厚度要求为在100~150N/mm2之间的屈服强度,最小厚度在2.0~3.0之间。选择石材时应无软弱层、软弱矿脉,条纹石板要无软弱条纹,花岗石平均弯曲强度不小于10N/mm2,其他石材平均弯曲强度不小于5N/mm2。花岗石最小厚度为25mm,其他石材为35mm以上,石材吸水率大于1%时,要进行防水处理,非花岗石板背面要做玻璃布防坠落层。
在选择后加锚栓时可选择采用机械锚栓或化学锚栓,化学锚栓要防止焊接引起的高温,可选择做定位点焊,焊接时不可连续进行。
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。
玻璃肋和玻璃梁支承着玻璃面板,选择时同样要避免使用单片钢化玻璃,以免自爆坠落。一般来讲,可选用夹层玻璃。但由于夹层玻璃会导致发生火灾时,消防人员无法击碎玻璃,难以施救,给消防安全带来了隐患,所以在设计时,应选择采用单片玻璃作为紧急出口,并设置明显标记。
点支式玻璃幕墙要选择强度高的钢化玻璃及其制品,在处理玻璃孔位边缘时,要谨慎处理,避免引起玻璃开裂导致材料报废。一般幕墙玻璃边缘要进行倒棱和细磨磨边处理,采用倒棱处理时倒棱要大于1mm。磨边要采用细磨和精磨。
4.2结构设计
一般在玻璃幕墙设计时,要考虑美观作用和施工便宜,多采用螺栓连接,但由于幕墙从面板到主体结构,中间很多环节可产生变形和位移,这种情况可通过对钢结构的焊接进行控制。在厚壁、重载和高压、高振动和冲击较多的地方,设计时可采用焊接进行处理,这样可以加强幕墙的连接性和提高可承受外部的压力。
在采用开放式板缝的幕墙上,还要注意考虑采取措施排除板后的积水,要保持背后空间的通风,同时背部要有连续密封的防水板,防水板要进行抗风设计。
幕墙设计时要考虑到建筑主体的防火和隔烟,在幕墙和建筑主体间设立防火带和耐火带,在建筑主体层间要进行防烟封堵,避免发生火灾时,造成玻璃幕墙损毁伤人。
5结语
总之,点支式玻璃幕墙是现代建筑的重要标志之一,发展于多元化的建筑文化、内部空间于大自然的建筑理念和新世纪建筑风格开放性的基础上,随着技术越来越成熟,在工程上的应用也越来越广泛。但其施工技术仍未完全成熟,针对一些特殊的具体工程,还需要不断创新不断总结,使点支式幕墙的施工技术更加的完善。
参考文献:
[1]郭瑞逊,李雪.玻璃幕墙设计浅析[J].建材发展导向(下).2011,9(2).
[2]甘尚琼.玻璃幕墙设计技术关键要点[J].中外建筑.2011(2).
[3]田丽华.浅谈玻璃幕墙设计的一般原则[J].科技情报开发与经济.2011(21).
论文作者:陈彬
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/7/28
标签:玻璃幕墙论文; 玻璃论文; 结构论文; 幕墙论文; 建筑论文; 钢化玻璃论文; 金属论文; 《基层建设》2016年10期论文;