关键词：玻璃幕墙设计
前言
玻璃幕墙将建筑物外围护的防风、遮雨、采光、隔热保温等使用功能与建筑外墙装饰相结合，形成融建筑技术、建筑艺术为一体的建筑外围护结构，已在我国高层和超高层建筑中广泛应用。但由于玻璃幕墙结构的特殊性，涉及材料种类多、技术要求较高，既要有正确的设计计算、规范的工艺流程，又要有配套的加工设备及高素质的施工队伍，因此对玻璃幕墙工程质量控制点的掌握更为重要，结合笔者的设计工作实践，简要叙述玻璃幕墙工程设计的几个注意事项。
1从结构模型上优化设计
纵观目前的设计情况，目前采用最多仍然是简支梁结构和双支点梁结构。简支梁结构模型跨中弯矩最大，所以最浪费材料，不经济。
双支点梁结构，支座反力较大，理论模型与实际差距较大，且增加一个埋件和连接，成本要高。
所以结合本人多年的设计建议，所有跨楼层的二层以上的玻璃幕墙，强烈推荐采用多跨连续外伸梁结构，这种结构可以通过调整伸缩缝距离埋件的尺寸，来调整跨中弯矩和支座反弯矩，达到跨中弯矩和支座反弯矩等，此结构最节约材料。伸缩距离埋件的尺寸一般可取15%～20%的层高。这样的幕墙结构，立柱型材可以大大节约15%～25%的重量。
埋件设计上，新建建筑一律采用提前制作预埋件设计，安全经济，我们一般和主体设计院进行同步设计，达到埋件与主体同步施工的目的。
幕墙分格上的优化，一般立柱间距采用1200～1500mm的分格，整体效果美观，安全经济。
2从材料选择上进行优化设计
幕墙用型材应符合现行国家标准《铝合金建筑型材》GB/T5237中规定的高精极要求，阳极氧化膜厚度不应低于《铝及铝合金阳极氧化?阳极氧化膜的总规范》GB8013中规定的从15级，结构件型材壁厚不小于3mm。幕墙结构一般建议采用6063-T6牌号的铝合金型材，少用T5型材，可以降低截面，节约成本。
结构胶要有很好的抗拉强度、剥离强度、撕裂强度和弹性模量，它同时也起到避震的作用。结构硅酮密封胶和耐候硅酮密封等多项物理性能指标的测试，单元式幕墙、多跨连续梁幕墙应取有代表性部位2层以上试件进行检测。幕墙所用结构胶、耐候胶等其它材料按规定同步进行使用前检测，在幕墙构件安装之前进行。
玻璃面板的选择，随着玻璃幕墙设计的规范化，大板块玻璃也已经慢慢告别历史的舞台。
再由于钢化玻璃存在内在的硫化镍，钢化玻璃存在千分之1～2玻璃自爆率，这样既影响安全同时也增加了后期的维护成本，本人根据多年的设计经验，建议采用半钢化玻璃。
半钢化玻璃无自爆率，且强度均可以满足目前的小版块玻璃幕墙的设计要求，这样可以大大提高玻璃幕墙的整体安全和降低后期维护成本。
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3从构件、结构的连接节点优化设计
有些工程结构施工时没有预埋连接件、一些涉及旧建筑改造采用幕墙装饰的工程要在结构上设置后置件与幕墙铁角码相连。由于部分铁件出现位移和倾斜，其纠偏连接方案没经设计确定，而是用钢筋、钢板、角铁等材料随意同铁件进行焊接，甚至采用对接平焊、点焊，焊缝不饱满且有漏焊，焊缝长度、宽度、强度远远达不到要求。对幕墙与结构的连接设计应提出具体要求，膨胀螺栓不得直接受拉，一般应采用定型化学胀锚螺栓，并应进行拉拔试验后采用。
连接体与立柱安装节点应有三维调节余量，所以坚决要保证平板埋件的平面尺寸，便于连接件调节。
玻璃幕墙不同金属材料接触处应设置绝缘垫片（一般厚度1mm）或采取其它防腐蚀措施，绝缘片的大小不小于接触面积，以保证铝合金立柱与不同钢材连接件直接接触，立柱与横粱接触处应设置柔性垫片。
立柱接头应有一定的空隙，一般为15～20mm，并采用套筒连接法。当一根立柱有两个以上连接点时，其上连接节点应采用刚接构造，下连接点采用铰接构造，使立柱始终处于受拉状态，不能成为受压构件，以免造成立柱弯曲变形。活动接头通过芯柱连接上、下立柱，芯柱与上柱密接、滑动配合，与下柱用螺栓固定，芯柱套入上、下柱的长度为200mm。当立柱接连续梁计算时，要求活动接头能承受弯矩，因此芯柱应伸入上、下柱不小于2倍立柱截面高度，且芯柱应通过加大壁厚提高其刚度，使其截面的惯性矩不小于立柱的惯性矩，以保证该处能连续传递弯矩，以免影响幕墙的平面度。
玻璃与硬质材料接触的位置，必须保证有足够的弹性接触材料变形空间，满足规范要求，防止玻璃不必要的应力集中，防止玻璃自爆。
横向明框构造的玻璃幕墙，必须设置横向排水通道，一般在横梁的两侧150mm位置设置排水孔，防止玻璃幕墙内部积水；必须采用以排为主，以堵为辅助的设计构造。
4从安全、经济、美观的设计设计顺序进行设计
幕墙设计要给制作、安装、监理等各方面人员在不经任何解释的情况下能完全看懂，因此，图纸应该完整、详尽，表达方式应规范化。现玻璃幕墙工程多由施工企业自行设计，图纸未经原结构设计单位审核，有的虽经审核，也只是从总体方案、立面效果上粗审一下，未起到技术审核把关作用。因此，设计图纸极不规范，普遍存在设计图纸深度不够、设计图纸不全的现象。无施工图说明和施工要求，缺少节点大样图，缺少预埋件锚固节点计算、幕墙龙骨框架在竖向荷载、水平荷载作用下的应力变形等计算。避雷、防火、防排水措施不当，没有通过设计确定幕墙自身避雷接地系统的设置分布、引出线的材料和截面尺寸与主体结构防雷系统可靠连接，并在设计图、大样图上标注清楚，而直接利用幕墙与主体结构连接作避雷接地的连接体。设计图中没有标出预埋件位置，忽视三维调节处理。另外，有些工程的玻璃幕墙设计滞后于主体工程进度，结构上未设预埋件，使玻璃幕墙与主体结构的连接措施不当，影响可靠的连接。还有些工程楼面外缘没有实体窗下墙，也没按要求设置防撞栏杆，所有这些都给玻璃幕墙留下了不同程度的质量和安全隐患。
5结语
幕墙工程的质量控制应从选择具有资质及较强施工能力的专业施工队伍开始，严格玻璃幕墙工程的设计审核，对材料、构件的加工制作、安装等设置相应的质量控制点，施工过程中严格按《玻璃幕墙工程技术规范》。GJl02－2003等技术标准进行控制，消除质量和安全隐患，确保玻璃幕墙工程的结构安全和重要使用功能。
论文作者:潘有槽
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2016年2月第4期
论文发表时间:2016/11/18
标签：幕墙论文; 结构论文; 玻璃幕墙论文; 立柱论文; 弯矩论文; 材料论文; 预埋件论文; 《建筑建材装饰》2016年2月第4期论文;