摘要:点支式玻璃幕墙是建筑幕墙的重要类型之一,具有诸多优势特点,被广泛应用于建筑工程的实践之中。如何更好地进行点支式玻璃设计,对于提升设计效果,优化幕墙实践具有十分重要的意义。文章详细分析了点支式玻璃幕墙设计中的要点,介绍了玻璃幕墙设计的若干原则,并就新型玻璃幕墙发展趋势做了论述,望有助于相关设计工作的实施。
关键词:点支式;玻璃幕墙;设计;策略
1前言
点支式玻璃幕墙具有视觉通透、结构新颖等优势特点,既能够与周围建筑融为一体,又能够营造出和谐、优美的建筑效果。研究点支式玻璃幕墙设计问题,有助于更好地优化玻璃幕墙的最终效果。本文首先介绍了其相关内容。
2点支式玻璃幕墙的概述
2.1点支承玻璃幕墙的构造
点支承玻璃幕墙由玻璃面板、支承结构和连接玻璃面板与支承结构的点支承装置构成。支承结构可分为杆件体系和索杆体系。杆件体系由刚性构件组成。索件体系由拉索、拉杆和刚性构件等组成。杆件体系有钢立柱和钢桁架,索杆体系有钢拉索、钢拉杆和自平衡索桁架。
2.2各类点支式玻璃幕墙的特点
(1)拉杆式支承点支式玻璃幕墙。拉杆式支承点支式玻璃幕墙的受力支撑结构采用的是空间受力拉杆系统。由于拉杆承担拉力的能力较好,拉杆的直径又比较细,这种幕墙形式的结构更加轻盈,可使玻璃幕墙的通透性得到充分发挥。
(2)拉索式支承点支式玻璃幕墙。拉索式支承点支式玻璃幕墙,由钢绞线和悬空连接杆张拉成为空间索桁架,优点是具有较好的承载能力,而且轻盈美观、通透性较好,缺点是技术难度比较大。与其他形式相比,拉索式支承形式可以说是当前应用最广的一种点支式玻璃幕墙结构,是现代科学技术与建筑艺术的完美结合。
(3)索网支承点支式玻璃幕墙。索网支承点支式玻璃幕墙,是通过对拉索结构进行相应的简化来促使玻璃的通透性得到最大限度的展现。当建筑采用这种幕墙结构形式时,在建筑外部几乎看不到支撑结构,从而使建筑的结构美观性得到进一步提升。
(4)玻璃肋支承点支式玻璃幕墙。玻璃肋支承点支式玻璃幕墙,是指依靠玻璃肋来起梁的作用的一种玻璃幕墙结构形式,这种幕墙形式通过玻璃面板来将外部风压力和吸力传递给玻璃肋,优点是其结构较为简单,并且具有较强的通透性。
(5)单柱式支承点支式玻璃幕墙。与依靠玻璃肋进行支撑的幕墙结构形式不同,单柱式支承点支式玻璃幕墙主要依靠单根钢管、工字梁或者方柱来作为支撑结构,其优点是结构非常紧凑,而且构造也比较简单。
3点支式玻璃幕墙设计中的要点
3.1设计的实用性和巧妙性
设计师在对点支式玻璃幕墙设计时应当仔细对建筑施工图进行研究讨论,并及时征求业主方的相关设计意见,然后将其结合起来设计出符合施工现状的设计方案和设计构思。在设计阶段,设计单位不应当急于求成,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点支式玻璃幕墙设计的符合性
点支式玻璃幕墙的设计是否与原主体结构吻合是极为重要的因素,同时点支式玻璃幕墙进行施工时都是严格按照施工图纸进行准确施工,因此这就需要施工图纸能够很好地符合实际施工情况,于是相关设计人员在对点支式玻璃幕墙进行设计之前应当对该建筑的大体结构进行仔细的研究,并到施工现场进行核实,避免出现设计不符合施工现状,一旦出现这样的问题将会影响到点支式玻璃幕墙的施工质量。在对异形点支式玻璃幕墙的设计更是要小心谨慎,最好做成固定标记,待安装后再行去除。这样能有效的减少设计和施工带来的误差,从而影响到整个工程质量。
3.3点支式玻璃幕墙设计的工艺技术
点支式玻璃幕墙支承构件一般选用奥氏体不锈钢,当采用焊接方式连接时,施工单位就应当制定相应的、妥善的焊接工艺,确定工艺参数、操作程序、焊接材料和检验方法,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。同时在对于点支式玻璃幕墙支承构加工切削表面或焊接表面,以及涂镀防腐层脱落锈蚀表面应规定除锈补漆的要求。这些都要在设计说明中加以强调,否则因连接处锈蚀会给点幕质量带来致命的危害。点支式玻璃幕墙转接件的焊接焊缝质量应为 2级。
3.4密封胶缝设计
由于点支式玻璃幕墙是集防风挡雨、隔热保温、降低噪音、良好采光等多种功能于一体的建筑外围护装饰装材料,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玻璃幕墙设计的若干原则
4.1选用安全性能较高的玻璃材质,比如钢化玻璃、防火玻璃、夹丝玻璃、夹层玻璃等。由于玻璃幕墙是建筑物的外部围护结构,其主要用于建筑物的遮风挡雨、隔热保温、美观安全、降噪等,因此,玻璃幕墙应具备特殊的使用功能。
4.2在玻璃幕墙设计中,主要部分的构件均应以主体结构为支撑或悬挂,应按照围护结构来设计玻璃幕墙,确保玻璃幕墙不会受到地震作用的影响,并且不承担来自主体结构产生的荷载。
4.3玻璃幕墙与附属连接件自身承载力应过关,同时还应具备容忍主体结构发生轻度位移的能力以及一定的刚度,防止其受到温度、地震以及荷载作用影响出现严重受损或者形变。
4.4玻璃幕墙在不考虑抗震设计因素的情况下,其玻璃材质在风力作用影响下不应破碎,同时连接件应确保幕墙不脱落不受损,应具备充分的位移能力。
4.5玻璃幕墙设计在考虑抗震因素的情况下,所用玻璃材质在地震作用影响下不应破损,并且要求在设防烈度地震破坏作用影响下予以相应维护后仍可继续投入使用,幕墙骨架在罕遇地震破坏性作用下不应脱落。
4.6在设计玻璃幕墙构件过程中应针对温度因素、地震因素、重力荷载因素、主体结构位移作用下幕墙结构完全性以及风荷载因素等予以充分考虑。
5新型玻璃幕墙发展趋势
目前,随着社会的发展和科技的进步,各种先进的技术,材料,玻璃,通过相关研究也具有良好的保温效果,低反射系数。与传统的玻璃相比,这是保温和隔热玻璃的性能具有明显的优势,它可以有效地减少能源消耗,达到理想的设计效果,如中空玻璃。
中空玻璃是一种隔热性能很好的材料,最主要的原因是因为里面有一层空气的玻璃,密闭的空间,虽然是空气,但是没有对流的特点,并且导热系数很低,因此受到行业的广泛关注。作为节能的第四代新玻璃幕墙,幕墙隔热性能、生态环境保护和节约能源消费等等都有很大突破。在这个幕墙的时代特征是采用高新技术,提高了幕墙使用功能和舒适,绿色环保的方向发展,也更加智能化。
6结束语
总之,在当前各种条件下,点支玻璃幕墙设计工作中依旧存在着多方面的问题,有关人员应该从这些问题的客观实际原因出发,充分利用自身既有优势条件与资源,结合建筑工程实际需求,规划设计出最为理想的设计实施方案。
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论文作者:何鸿菲
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/6/6
标签:玻璃幕墙论文; 结构论文; 玻璃论文; 幕墙论文; 建筑论文; 拉杆论文; 构件论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;