摘要：本文主要介绍某项目高层肋驳接全玻幕墙实际情况，针对高层肋驳接全玻幕墙的设计要点，并用施工大样图、节点图、效果图片等对高层肋驳接重点、难点进行了分析，为设计师在此类幕墙设计中提供参考。
关键词：高层；肋驳接；全玻幕墙；连接；安全备片；防坠落。
1、工程概况
某项目位于南山区沙河街道，建筑高度255.850米；裙楼采用全玻幕墙系统，玻璃分格1.5米，玻璃肋高15米。玻璃肋配置采用三片19mm钢化玻璃夹胶两片2.28SGP膜，玻璃面板配置采用8+1.52PVB+8+12A+12中空夹胶玻璃。
2、高层肋驳接全玻幕墙的设计要点
2.1、玻璃肋与主体结构的连接形式
大玻璃幕墙设计、加工、安装技术中最核心也是最容易出问题的地方是玻璃结构的连接，特别是玻璃肋的拼接节点。玻璃结构连接的传统做法主要有两种方式：一是玻璃孔壁受力，在玻璃孔壁与螺栓之间加尼龙套、铝合金套。缺点是承载力低、离散性大，需要通过加厚玻璃来保证安全度。二是采用环氧树脂胶粘接玻璃与节点板，避免了玻璃孔边受力，但对施工要求高，失败的案例较多。本项目研究的是大玻璃结构的连接技术，是大跨度全玻幕墙的关键技术。工艺范畴包括：玻璃加工、套环加工、注胶工艺、节点拼接工艺。
依据《玻璃幕墙工程技术规范》，玻璃厚度为10或12mm时，幕墙最大高度为4m；玻璃厚度为15mm时，幕墙最大高度为5m；玻璃厚度为19mm时，幕墙最大高度为6m。本项目玻璃肋高度15m，依据《玻璃幕墙工程技术规范》规定，幕墙高度超过6m，肋驳接全玻幕墙设计采用吊挂幕墙的形式。
第二、由于玻璃面板和肋两者的重力均是向上悬挂，通过夹板和螺栓连接将重力传递到结构上，这样保证玻璃面板和肋两者上下位移方向一致，结构胶不承受剪力。
2.2、玻璃面板的选择要点及防坠落措施
玻璃由于本身存在自爆缺陷，一旦自爆或脱落造成损物、伤人事件，危害人民群众生命财产安全。首先，在选择面板时采用均质夹胶钢化玻璃及其制品；其次，每块面板设置不锈钢菱形防脱夹具加紧玻璃，对玻璃进行二次防护防止玻璃坠落；第三，幕墙所用钢化玻璃的安全需用面积满足《建筑门窗幕墙用钢化玻璃》的规定，当采用超白玻璃时，许用面积可适当放大，但不应超过10%。
2.3、玻璃肋的设计要点
全玻幕墙主受力龙骨是玻璃肋，在高层建筑中，玻璃肋损坏后更换维修较为困难，周期较长，玻璃肋间的选择是此类幕墙的施工难点、关键点，要求重点关注此处玻璃肋的结构和设计。
第一、安全备片：玻璃肋的配置选择应比理论计算多一片，多的一片玻璃作为玻璃的安全储备，能有效保证玻璃肋损坏后在更换期间正常受力，不至于造成较大的安全问题。
第二、玻璃肋分段：玻璃肋高度15m，考虑到当前的玻璃生产技术及高层玻璃更换进楼层困难等条件，将玻璃肋做分7.5m两段拼接，在专用植筋胶、金属套管、垫圈、肋夹板、螺栓的作用下，将上下两段玻璃肋连接成整体，实现玻璃肋的15m高度要求。
第三、肋夹板采用不锈钢夹板，厚度不少于15mm，连接件螺栓不少于12颗M20不锈钢螺栓组，保证玻璃肋拼接处连接强度。
图1玻璃肋拼接节点
第四、玻璃肋开孔注胶工艺：玻璃肋在加工、开孔、合片过程存在误差，造成玻璃肋孔位和螺栓之间缝隙不均匀无法完全接触共同受力，玻璃为脆性材料，螺栓的受力如果不能均匀传递到玻璃孔上，很容易因为孔边应力集中造成玻璃自爆。解决方法为采用注胶工艺。
第五、本项目的技术原理是通过在套环与玻璃孔之间灌注喜利得专用胶，使得1、受力均匀向半圆扩散；2、消除夹胶玻璃的叠差影响，多片玻璃共同受力。原理图如下：
2.4、玻璃肋的结构计算与力学分析
按照《玻璃幕墙工程技术规范》上的规定，由于上端采用等强吊挂，下端长孔铰接，玻璃肋宜采用简支梁简图计算。肋玻的截面设计中，夹胶玻璃的等效截面厚度可取两片玻璃厚度之和。连接结构应能承受截面的弯矩设计值和剪力设计值。接头应进行螺栓受剪和玻璃孔壁承压计算，玻璃验算应取侧面强度设计值。
通过单孔承载力试验的数据，得出各玻璃试件的破坏值。由破坏值统计出承载力标准值。根据《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001条文说明5.0.3，当材料强度按正态分布时，其标准值为：
Pk=μf-1.645σf
其中：
Pk——材料强度的标准值，本实验中单位为kN；
μf——材料强度的平均值，本实验中单位为kN；
σf——材料强度的标准差，本实验中单位为kN；
经过单孔承载力试验得出了单孔承载力标准值，当玻璃肋拼接节点的多孔协同工作时，可以采用理论计算方法，由单孔承载力推算出玻璃肋拼接节点的承载力。将此数据与试验得出的玻璃肋拼接节点承载力对比，如果二者基本相符，则说明此拼接节点的多孔能协同工作，在设计时可以采用单孔承载力数据进行计算校核。如果试验得出的玻璃肋拼接节点承载力偏小，则应在计算时考虑一个多孔不均匀系数，放大单孔的受力要求。
玻璃肋作为全玻幕墙的支撑结构，特别对超高玻璃肋，除了计算玻璃肋截面高度和挠度外，还必须计算玻璃肋的稳定性。高度大于8m的玻璃肋宜考虑平面外的稳定验算；高度大于12m的玻璃肋，应进行平面外稳定验算，必要时应采取防止侧向失稳的构造措施，在后侧设置横向拉条。
3、总结
全玻幕墙极大限度展示了玻璃幕墙的通透性，使视野最大化，实现了建筑作品整体的通透、简洁、明亮的艺术效果，受到越来越多建筑师和业主的青睐。复杂、大跨度的全玻幕墙则对设计、加工、安装提出了更高的要求。玻璃孔承载力不足、玻璃肋拼接节点设计不合理、加工安装质量差是最突出的问题，任一环节没处理好都可能发生严重的质量、安全事故。
针对工程的使用需求，对高层肋驳接全玻幕墙应采用更科学的设计方案，最大限度保证人身财产安全。本文结合实际工程，从肋驳接与主体连接形式、玻璃面板选择、玻璃肋的设计要点、玻璃肋的结构计算与力学分析四个方面进行总结，希望对类似高层工程提供一些经验参考，促进建筑幕墙业健康发展。
参考文献：
[1]《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102--2003
[2]《建筑玻璃应用技术规程》JGJ 113--2015
[3]《建筑门窗幕墙用钢化玻璃》JG/J 455--2014
论文作者:李满祥
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/8
标签：玻璃论文; 幕墙论文; 承载力论文; 节点论文; 螺栓论文; 高度论文; 受力论文; 《基层建设》2019年第11期论文;