摘要:玻璃幕墙与门窗结构的可靠性是结构安全性、适用性和耐久性的统称,是结构在规定的时间内和规定的条件下,完成预定功能的能力。
关键词:玻璃幕墙;门窗结构;功能
引言:
随着我国社会经济的不断发展,推动了玻璃幕墙与门窗产业的发展壮大,但是在产业发展的过程中还存在一些需要解决的问题,需结合现代化的科学技术进行不断地改进,在现代化科技不断进步的现阶段,加强玻璃幕墙与门窗结构设计的可靠性的探索研究,可以在很大程度上确保人们的社会生活有序的进行。
1 玻璃幕墙与门窗可靠度设计的必要性
玻璃幕墙在装饰方法上具有一定的优越性,在现代化的建筑领域中占据着相当重要的社会地位。在现代化的建筑施工中应采取相应的玻璃幕墙结构的设计,一方面可以加强建筑结构的不断创新还可以在一定程度上体现现代化建筑物的美观设计。在实际运用的过程中,应结合现代化的建筑风格要求不断地更新创新,完善其存在的一些不足,使玻璃幕墙结构更好的推动我国现代化建筑行业的发展。在现阶段的玻璃幕墙结构的运用中一般用于高层建筑中,但是高层建筑受自然因素的影响较大,因此在设计施工时要充分保证玻璃幕墙与门窗设计施工的可靠性。在设计中,提高玻璃幕墙与门窗设计的可靠性,不断地完善设计理念,可以在很大程度上促进我国现代化的建筑风格的表现形式,可以更加有效的凸显出玻璃幕墙结构在我国现代化建筑行业发展中的重要地位,可以更加有效的美化人们的居住生活环境,并在一定程度上改善人们的居住生活环境。
2 幕墙与门窗的结构特点与可靠度分析要点
2.1幕墙与门窗的结构特点。幕墙与门窗分别是采取悬挂和镶嵌在建筑物体结构框架的连续性的墙体结构,都是采取脆性的玻璃面板和延性的金属构件组成的完整的但无法进行承重的一种建筑结构体系。幕墙和门窗都是由玻璃面板、横框架、竖框架组成的,它们之间的不同点在于幕墙的荷载作用最终是由竖框架的锚固点以点传递方式,而门窗的荷载作用是由周边框锚固点近似线传递的方式进行传递的。
2.2幕墙与门窗结构可靠度分析要点。
2.2.1充分考虑幕墙与门窗结构整体体系的可靠度,按照结构体系进行相应的可靠度设计,并根据结构破坏特点选定主要的破坏模式,更好的控制和调整关键结构的设计,以提高整个幕墙与门窗的设计合理性。
2.2.2在进行幕墙和门窗的设计施工时,要充分考虑玻璃面板的可靠度要在一定程度上高于延性构件的可靠度。
2.2.3非结构构件的设计使用年限、安全等级、重要性及可靠度应充分考虑低于结构构件。
2.3玻璃幕墙和门窗的结构设计要点。
2.3.1幕墙和门窗设计的要求。在现阶段,我国的建筑幕墙种类非常多,在结构造型上也是多样化,因此在实际的设计中不能对连接构造进行具体化的规定要求,因此一般设计上对建筑幕墙与门窗应有的承载力、刚度以及稳定性等要求很严格。比如其中对于主体结构的位移能力通过胶缝、构件间的缝隙、可微动连接,不一定就非要求处处运用螺栓连接。因此在幕墙结构连接时要求处处都运用螺栓连接是不合理的,要根据具体的情况选择合适的方式连接。因为玻璃面受力不是均匀的,为了防止由于拉伸的作用造成玻璃开裂,就必须加强设计施工的管理。
2.4防止玻璃肋失稳的措施。由于玻璃肋厚度小板面宽,形成的薄腹梁在风吸力作用下,自由边缘受压就会使稳定性受到影响。因此在设计时,如果肋高大于12m时就需要采取相应的稳定措施。
2.5点支承玻璃
2.5.1面板。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在幕墙的支承点附近,玻璃面板会产生较大的应力,因此在选取面板材料时应尽可能的使用钢化玻璃、钢化夹层玻璃或者钢化中空玻璃。因此在进行面板设计时,要根据相应的计算公式对应力压力进行精确的计算,根据最终的计算值选择合适的面板材料,提高幕墙和门窗的安全稳定性。
2.5.2支承装置。目前采用的较多的支承方式是利用带球铰支承头的钢爪支承装置,由于支承头需要穿过玻璃。因此在设计施工时要严格注意密封防渗,中空玻璃还需要采取多道密封措施防止漏气。如果采用夹片式支承装置的话、不需要在玻璃上开口,因此不会造成漏气。
3 结构设计中应注意的主要问题
3.1结构设计中必须考虑的因素。玻璃幕墙为非承重墙,主要承受幕墙自身重量载荷以及风载荷,因此在设计施工时要充分考虑这两个因素,并做好正风力的计算,以保证幕墙结构的稳定性。对一些高层建筑还需要做好相应的负风力的计算。为了充分保障幕墙的安全稳定性,应注意以下几个方面的因素。
3.1.1骨架强度和刚度。玻璃幕墙承受风力的重要杆件时骨架,在选择断面时,应进行强度。刚度以及变形的核算和预测,以保证在最大风力作用下还可以符合相应的设计要求。
3.1.2各种连接件及紧固件。不同型号和规格的连接件和紧固件,在进行设计计算时要根据实际情况进行相应的受力复核,要十分注意每一个小零件的紧固性,以确保幕墙的整体安全与稳固性。
3.1.3玻璃厚度与面积。在进行玻璃计算时主要是根据厚度和单块使用面积,单块的面积越大,其厚度也应该相应的增加,但是要根据玻璃要求进行合理的限制。
3.2幕墙结构计算模型的选择
全玻璃的幕墙由玻璃面板和玻璃肋组成当玻璃板与玻璃肋之间连接的材料抗剪刚度较大时,玻璃面板和玻璃肋就组成了一个整体的截面以共同抵抗外部的作用。垂直地面的框架式玻璃幕墙,竖向载荷包括玻璃面板和铝合金框架以及各连接件的自重,通过立柱与楼层间的支承点传递给主体结构。在框式幕墙设计计算时,应按四边简支情况考虑玻璃面板承受水平载荷并将支座反力传递到框架的立柱横梁上。
3.3连接设计中的主要问题。在幕墙设计时,立柱与横梁的连接设计是最难的,因为连接设计要充分满足抵抗风载荷的同时也还要能够吸收地震作用和温差产生的热应力,在设计时要将两者统一起来,设计出最稳固的结构。但是不论是采取何种连接方法,在进行设计施工连接时必须要满足几个特定的条件,只有满足了这几个重要的条件,才能最大限度的保证玻璃幕墙和门窗在实际的建筑设计中的重要作用,并且确保幕墙和门窗在使用中的安全稳定性。
现代建筑物中对玻璃幕墙和门窗的要求非常高,因此在进行玻璃幕墙和门窗的设计时要充分考虑建筑物的需要实际功效,对于幕墙和门窗在设计或者施工时会出现的问题及时的研究分析发现,严格按照相关的建筑要求进行合理化的设计施工。通过不断地研究发现,改进现阶段玻璃幕墙和门窗设计中存在的一些问题,使玻璃幕墙和门窗更好的运用于现代化的建筑中。
结束语:
玻璃幕墙和门窗在我国现代化建筑设计中正在不断的完善,很多的设计者越来越重视幕墙的可靠度设计,建筑行业不断地发展形势下,玻璃幕墙和门窗结构的可靠度在建筑行业占据着越来越重要的位置,现代化的发展带动了玻璃工业的发展,与现代先进的科学技术相结合,玻璃幕墙已成为现代化高层建筑在外观造型上的主要手段。由于玻璃幕墙具有外观优美、耐久性良好、组装简单等一系列的优点,因此在现代化建筑设计中被广泛的运用,因此,相关单位应越来越重视玻璃幕墙的研究工作,为建筑行业的发展做出更大的贡献。
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论文作者:戴守伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/25
标签:幕墙论文; 门窗论文; 玻璃幕墙论文; 结构论文; 玻璃论文; 面板论文; 可靠论文; 《基层建设》2018年第15期论文;