摘要:目前,全玻璃幕墙已被广泛应用于大型建筑之中,虽然玻璃制造工艺水平得到提升,但玻璃本身就是脆性材料导致,倘若施工人员的设计施工不当,极易导致玻璃应力过于集中促使玻璃破碎,继而对公众的生命安全造成极大的威胁。
关键词:幕墙结构;设计施工;全玻璃幕墙
引言:
在我国科技发展水平十分迅猛的当下,我国玻璃生产技术水平得到显著性的提升,也为建筑设计师的建筑设计提供了更多的设计空间,为此需要工程设计人员的技术水平需要与时俱进,保证全玻璃幕墙的质量安全。
1.拉索式点连接全玻璃幕墙
1.1构件设计加工
第一,钢桁架。(1)加工人员需要根据相关加工标准对鱼腹钢梁进行切割、焊接,保证钢材焊接位置的整洁光滑性,保证其符合人们的审美品质。(2)加工人员需要将钢材的最表层粗糙度控制在一定范围内,在采取相应的方式对其涂抹防锈漆。(3)所有相关位置安装完成后,加工人员需要对其进行全面刷漆,最大化提升钢桁架的美观效果。第二,索桁架。(1)索桁架的主要应用目的是为了稳定全玻璃幕墙的整体结构,为此索桁架的位置主要在支撑结构的顶端部分。(2)索桁架是帮助施工人员找到准确位置进行预应力操作前所分担的一定的荷载力,继而却道施工人员在进行预应力操作期间,全玻璃幕墙始终处于稳定状态。(3)索桁架荷载承受力主要是依靠自身结构变化产生的拉力维持平衡,为此需要在形变过程中始终保持全玻璃幕墙的平整性以及建筑里面的水密性。
1.2全玻璃幕墙结构
将索桁架中应用的锚定结构与幕墙主体结构相比较而言,仍旧存在着较大的差异。锚定结构需要承受刚性幕墙作用、承担张拉的预应力以及受荷载的反推力,由于拉力的作用十分强大,因此需要确定锚定结构始终位于安全使用范围之内。幕墙主体结构是刚性性质,因此不仅需要使用荷载,还需要承受来自幕墙连接点出的水平作用以及竖向作用。锚定结构的大梁由于受到荷载以及索桁架拉力的双重作用,继而出现挠曲现象,致使相同柱距之间的索桁架跨度与分格长度发生差异,进而导致悬挑梁的标高出现问题。为此工作人员需要根据锚定结构的挠曲程度,对其挠度变形情况进行调整,保证索桁架的稳定安全性。
1.3玻璃面板
全玻璃幕墙中的玻璃面板是整个艺术设计风格的关键之处,而玻璃面板的安装是需要借助索桁架的钢爪件进行施工的,由于施工人员对缝隙处进行填补处理,继而形成最终的幕墙系统。只有保证玻璃面板与索桁架共同构成刚度体系,才能进一步提升整个幕墙系统的整体刚度。玻璃作为局部荷载能力较差的施工材料,因此极易在内力增加前发生相应的损坏,因此在玻璃在连接索桁架时,需要对连接点进行微调。
2.吊挂式全玻璃幕墙
2.1夹具形式
(1)夹具形式的玻璃吊挂系统的应用特点为:夹具只能承受竖向作用,不能承受水平作用,因此,需要在玻璃肋处增加限位槽口,继而保证玻璃幕墙系统在手段风力作用下不会发生水平位移情况。(2)夹具形式下的全玻璃幕墙的应用优势为:施工人员不需要在玻璃上方开口,继而能够有效避免由于开孔导致玻璃出现破裂问题。(3)夹具形式下的全玻璃幕墙的应用缺点为:玻璃肋与结构梁之间需要预留一定的操作空间,由于结构梁内的结构性形式较为繁琐,为此需要保证夹具的性能,同时受到玻璃肋的加工长度限制,12m以内的跨度的幕墙系统不能应用夹具。
2.2开孔形式
开孔形式下的全玻璃幕墙系统,需要在玻璃上方采用相应的施工设备对其进行开孔,利用螺栓对玻璃肋以及钢夹具进行连接夹紧,并将其固定于上方结构梁的位置。由于该施工形式是有玻璃肋与玻璃点抓相结合的方式,因此玻璃面板内会有驳接点抓的分格。承受玻璃面板自重荷载只有通过吊挂件传递至上方结构梁的分格位置以及连接下方结构梁的分格位置,其他玻璃面板的自重荷载作用均传递于玻璃肋处,最后受力于吊夹上。
3.应用案例
某商业工程建筑的总高度为22m,总宽度为28m。玻璃面板采用10mm+12mm空气层+8mm的中空玻璃,玻璃肋采用19mm+2.28PVM+19mm的钢化夹层玻璃。
表1.施工数据:
该施工工程,需要采用8个M27个不锈钢螺栓进行连接,玻璃开孔的直径为74mm,采用的不锈钢板厚度为12mm。玻璃孔内放置铝合金套圈的外径为58mm,内径为27mm,套圈与玻璃孔之间的缝隙需要采用抗挤压性能高的嵌缝材料进行填充处理,保证螺栓与套圈之间的联合紧密度。(1)玻璃肋顶部吊夹设计。①玻璃肋顶部吊夹受到吊夹自重以及风荷载的作用较多,因此需要保证玻璃肋顶部孔边距设置距离,避免顶部玻璃在拉力与剪力的作用下发生撕裂现象。②消除螺栓连接间隙,保证螺栓受力均匀,继而降低玻璃孔壁受到的挤压力。(2)施工方案对比。方案A:①吊装上部玻璃肋;②吊装下部玻璃肋;③在空中拼接上下部玻璃肋。注意事项:需要在地面进行预拼装,保证嵌缝材料完全固化后,将其拆分为上下部玻璃肋。方案B:将上下部玻璃肋直接在地面进行拼装,保证嵌缝材料完全固化后,进行直接整体吊装。优劣势分析:方案A,玻璃肋吊装过程中玻璃肋重量轻,稳定性高,但在空中拼接难度较高,拼接时间较长。方案B,玻璃肋拼接时间短,拼接难度低,但吊装过程中稳定性较低,需要提前做好玻璃肋的保护措施。根据以往施工经验,本次工程施工选取第二种施工方案。
结论:
简而言之,在我国综合国力不断上升的前提下,群众对于建筑物的标准要求也不断增加,尤其是在我国提出节能环保的绿色发展理念后,全玻璃幕墙广泛应用于施工建筑之中。全玻璃幕墙可最大限度的提升建筑物的通透性,因此在商务办公楼以及地标性建筑楼群中都可看到全玻璃幕墙的有效应用。基于此,本文首先对全玻璃幕墙施工前注意事项进行分析,其次对拉索式点连接全玻璃幕墙以及吊挂式全玻璃幕墙设计要点进行分析,最后通过工程案例进行设计分析
参考文献:
[1]丁志强,王保栋,王昌,等.全玻璃幕墙成像技术在塔身整体成像系统中的应用[J].建筑施工,2016,38(12):1740-1741
[2]吴文奎,徐增建.非承重玻璃肋点支承全玻璃幕墙设计要点[J].建筑技术,2016,47(10):943-945
论文作者:陈扬舰,汪林枫
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/14
标签:玻璃论文; 桁架论文; 玻璃幕墙论文; 结构论文; 荷载论文; 幕墙论文; 夹具论文; 《基层建设》2019年第31期论文;