中国石油工程建设有限公司华北分公司 河北沧州 061000
摘要：通过对隐框玻璃幕墙的设计及施工过程的描述，对玻璃幕墙有了一定的了解，有利于解决未来工作中遇到的类似问题。
关键词：幕墙；结构设计；幕墙玻璃；施工
1 幕墙的概念及特点
1.1幕墙的概念
建筑的外墙的一种围护结构，主要由面板和支承结构体系组成的。
1.2幕墙的特点
幕墙通常由玻璃、铝板、石板、陶瓷板等和后面的铝横梁立柱、钢结构、玻璃肋等组成。幕墙从诞生以来就存在一定的风险，但随着新兴技术的应用使得幕墙的安全性和环保节能性能有了很大的提高。
2 玻璃幕墙结构设计
2.1幕墙结构设计的一般原则
（1）按围护结构设计，不得将主体结构的荷载传至幕墙；（2）幕墙及其连接件应有足够的强度和相对于主体结构的位移能力；（3）非抗震设计的幕墙，在风力作用下其板材不应破碎；（4）抗震设计的幕墙，在常遇地震作用下板材不应产生破损；在设防烈度地震作用下经修理后墙仍可使用；在罕遇地震作用下幕墙骨架不应脱落；；
2.2设计计算
2.2.1结构的受力要求
玻璃幕墙设计立柱的水平垂直间距，直接影响到材料的厚度和截面尺寸，间距越大，单块板面受到的风力越大，其要求越高，材料耗用量越大。当前幕墙划分的趋势向小面积发展，建议一般情况下，玻璃的面积不超3㎡。
2.2.2荷载和作用效应
荷载和作用效应可按下列方式进行组合：
S=γgSgk+ψwγwSwk+ψeγeSek
其中：
Sgk——永久荷载效应标准值 Swk——风荷载效应标准值
Sek——地震作用效应标准值 γg——永久荷载分项系数，取γg=1.2
γw——风荷载分项系数，取γw=1.4 γe——地震作用分项系数，取γe=1.3
ψw——风荷载组合值系数，取ψw=1.0 ψe——地震作用组合值系数，取ψe=0.5
2.2.3幕墙横框计算
幕墙在水平方向、竖直方向的受力模型均为简支梁，受力状态为双向受弯构件。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（1）竖直方向的弯矩和挠度
弯矩Mx=1/8 qB2（KN?m）
式中：
q—横框所受一个分格构件自重的线荷载设计值（KN/m）
B—横框长（m）
挠度f=5 q kB4／384EIx
式中：
qk—横框所受一个分格自重线荷载标准值
Ix —横框绕x轴的惯性矩
（2）水平方向的弯矩和挠度（H：分格高）
当B≤H时其中：弯矩My=1/12qB2 q=（1.4WK+0.6×1.3qEk）B
挠度f= q kB4／120EIy q k =（WK+0.6qEk）B
当B＞H时其中：弯矩My=1/8 q B2 q=（1.4WK+0.6×1.3qEk）H
挠度f= 5 q kB4／384EIy q k=（WK+0.6qEk）H
（3）横框中的最大应力设计值为
MX／VWX＋MY／VWY≤fa
式中：
V—塑性发展系数，取为1.05
WX、WY—横框绕X轴、Y轴的截面抵抗矩
fa—型材的材料抗拉强度设计值
（4）横框产生的挠度应不大于B/180，且不大于20mm。
2.2.4幕墙竖框的计算
竖框的计算主要采用下列四种简化力学模型：1）简支梁—竖框上端悬挂在与建筑物连接的转接件上，下端固定在下层竖框伸出的铝插芯上；2）双跨梁—竖框与建筑物的固定点比简支梁模型多一个；3）多跨铰接连续静定梁—底层竖框的上端悬挑于固定点之上一定长度，第二层竖框的下端通过铝插芯与底层竖框连接，其上端也悬挑一定长度，其余层依次同样安装；4）多跨铰接连续一次超静定梁—双跨梁竖框上端带有一个悬挑端，其安装方式同多跨铰接连续静定梁。
3 幕墙的玻璃选择
当前，全社会的建筑节能意识正在逐步加强，更好的发挥玻璃幕墙的优势，科学合理选择玻璃是突破玻璃幕墙耗能的有效途径。在选择幕墙玻璃时，并不是安全性高，功能性全，造价高的玻璃才是好玻璃。正确的选择玻璃的方法是：安全性和功能性满足设计要求，同时造价尽可能低，才是合理的选择。
4 隐框幕墙的施工
4.1工艺流程
测量放线→预埋件安装处理→立柱安装→横梁安装→玻璃及装配组件安装→耐候硅酮密封胶嵌缝。
4.2施工工艺及施工要点
（1）测量放线：幕墙分格轴线的测量放线应与主体结构测量放线相配合，水平标高要逐层从地面引上，以免误差累积。
（2）预埋件安装处理：预埋件可打钻安装，要求预埋件位置准确、埋设牢固。预埋件表面沿垂直方向倾斜误差较大时，应采用厚度合适的钢板垫平后焊牢，严禁用钢筋头等不规则金属件做垫焊或搭接焊
（3）立柱安装：立柱安装前认真核对立柱的规格、尺寸、数量、编号是否与施工图纸相一致；将立柱先与连接件连接，然后连接件再于主体预埋件连接，并进行调整和固定；玻璃幕墙立柱安装就位、调整后应及时紧固；立柱安装标高偏差不应大于3mm，轴线前后偏差不应大于2mm，左右偏差不应大于3mm；同时注意误差不得积累，且开启窗处为正公差。。
（4）横梁安装横梁分段在立柱中嵌入连接，与立柱连接处加弹性橡胶垫，以消除温度变形。
（5）玻璃及装配组件安装：玻璃块连接件的质量一定要符合设计要求；严禁私自减少连接用螺钉的数量；安装时要采取适当的保护措施，防止脱落。
（6）耐候硅酮密封胶嵌缝：嵌缝前应充分清洁板材间缝隙以及粘结面，不应有影响粘接强度的物质存在。注胶时要保持适当的速度，保证胶缝饱满；一个组件注胶结束，立即用刮刀将胶缝压实刮平。
4.3玻璃幕墙的质量控制
玻璃幕墙所使用的各种材料必须符合设计和规范要求。材料采购前必须弄清楚规范中对该种材料有何质量要求，以便保证材料的质量。施工过程中，立柱放线是比较繁琐的工序，立柱放线是否准确将影响整过施工过程。测量人员在工作中必须反复校对，确保放线精确。立柱与主体结构的连接点施工中，必须用合格焊工。框架安装精度必须满足规范的要求。主体结构安装时，应逐个对框架进行检查，确保构件的牢固、可靠。
5 总结
以上是对新型幕墙的选型、设计、施工全过程工艺流程及工程特点的描述。
参考文献
[1]《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-96）
论文作者:杨西滨
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/15
标签：幕墙论文; 立柱论文; 荷载论文; 预埋件论文; 挠度论文; 玻璃论文; 玻璃幕墙论文; 《建筑学研究前沿》2017年第16期论文;