點(diǎn)式幕墻基礎(chǔ)知識(shí)詳解（282頁）

1、 點(diǎn)式幕墻技術(shù)講座 單 位： 品 牌： 主 講 人： 聯(lián) 系 電 話： 技術(shù)部電話 :電 子 郵 件：主講人介紹：被譽(yù)為點(diǎn)式幕墻專家。擁有多項(xiàng)發(fā)明專利，如：對(duì)心駁接頭、點(diǎn)式無孔玻璃幕墻駁接夾具、隱形拉索幕墻、大角度偏轉(zhuǎn)駁接頭、點(diǎn)連接式玻璃幕墻中的隔熱夾具組合、拉索預(yù)緊測(cè)力儀等。主講內(nèi)容：1、點(diǎn)式幕墻的發(fā)展2、點(diǎn)式幕墻的分類和結(jié)構(gòu)介紹3、不銹鋼材料一、點(diǎn)式幕墻的發(fā)展： 點(diǎn)式幕墻雖然在1980年已在國內(nèi)首次使用，但是隨著技術(shù)的不斷成熟、人們物質(zhì)文化生活水平的提高以及對(duì)審美要求的不斷追求，國家規(guī)范的逐步完善. 在我國到2001年出版行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，2003年形成較系統(tǒng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，逐漸認(rèn)識(shí)到點(diǎn)式幕墻的美觀，

2、開始少量使用點(diǎn)式幕墻是在2000年，直到2003年才開始大量使用，但是點(diǎn)式幕墻的面積多數(shù)較小. 直至2005年大型建筑規(guī)模的點(diǎn)式幕墻也越來越多，特別是08年的奧運(yùn)會(huì)會(huì)館、2010年的上海世博會(huì)和今后各種國際性的盛會(huì)越來越多，會(huì)展中心、展覽館、大型商業(yè)中心、娛樂中心等場(chǎng)所的建設(shè)使點(diǎn)式幕墻的發(fā)展勢(shì)頭更是一浪高過一浪，每年點(diǎn)式幕墻的用量成倍增長。同時(shí)點(diǎn)式幕墻也一改過去鋼結(jié)構(gòu)支撐往拉桿、拉索方向發(fā)展，使點(diǎn)式幕墻駁接材料的用量也越來越大。點(diǎn)式幕墻以其通透、美觀越來越受歡迎，駁接件的市場(chǎng)前景也越來越好。點(diǎn)式幕墻越來越成為幕墻裝飾行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，甚至內(nèi)裝的發(fā)展也向工業(yè)化、金屬感發(fā)展，點(diǎn)式吊頂、點(diǎn)式隔斷、點(diǎn)式

3、地板、樓梯、扶手也以其高品質(zhì)在大型工程的內(nèi)部中占領(lǐng)很高位置，點(diǎn)式 幕墻配件發(fā)展大有前途。點(diǎn)式幕墻在設(shè)計(jì)上有三種追求:1.體現(xiàn)金屬結(jié)構(gòu)的美感；2.體現(xiàn)金屬結(jié)構(gòu)的柔性；3.無限通透，玻璃猶如漂浮在空氣中。點(diǎn)式幕墻的組成：1.玻璃面板；2.駁接系統(tǒng)；3.支撐結(jié)構(gòu)二、點(diǎn)式幕墻的組成、分類和結(jié)構(gòu)介紹 點(diǎn)式玻璃幕墻按支撐結(jié)構(gòu)分類： 1、鋼結(jié)構(gòu)支撐式 2、肋駁接支撐式 3、拉桿支撐式 4、拉索支撐式 5、單索支撐式 6、隱形索支撐式 7、自平衡支撐式 8、張弦梁支撐式 9、組合結(jié)構(gòu)支撐式1、鋼結(jié)構(gòu)支撐式（1）單梁結(jié)構(gòu) A、管材-方管、矩形管、圓管B、型材-工字鋼、槽鋼、T字鋼、變截面梁（美化工字鋼）、鋼板（

4、2）桁架結(jié)構(gòu) A、雙柱桁架（平面桁架）平行弦桁架B、雙柱桁架（平面桁架）魚腹桁架 C、多柱桁架三角形桁架/四柱桁架（又名籠式桁架） （3）網(wǎng)架結(jié)構(gòu) A、焊接式網(wǎng)架B、螺接式網(wǎng)架1、單梁結(jié)構(gòu)利用材料的抗彎性能抵抗風(fēng)荷載； 2、桁架和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)各個(gè)桿件為拉壓結(jié)構(gòu) ,利用材料的拉壓性能抵抗荷載。 3、單梁結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，一般情況是控制材料撓度，只要撓度計(jì)算合格，其應(yīng)力計(jì)算也會(huì)合格。而桁架和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一般控制結(jié)構(gòu)應(yīng)力，只要應(yīng)力滿足要求，其撓度都能滿足要求。 單梁結(jié)構(gòu)主要利用材料抗彎性能，即材料彈性模量E。由于各種鋼材其E基本相同，并且Q195、Q235是價(jià)格成本比較低的材料，因此選用Q235、Q195即可。

5、桁架結(jié)構(gòu)主要利用材料的拉壓性能即材料的強(qiáng)度，因此選用高許用強(qiáng)度的材料會(huì)大大降低鋼材的用量。不僅降低造價(jià)，同時(shí)提高工程美觀程度，因此多選用Q345、Q355等中高強(qiáng)度材料。 如果鋼管用于輸送天然氣、化工原料、水及蒸汽等，管內(nèi)介質(zhì)的壓力造成焊縫處受拉，對(duì)焊縫焊接強(qiáng)度要求較高。同時(shí)焊縫金屬和鋼管母材之間會(huì)有少量的成份差異，存在電極電位差而造成電化學(xué)腐蝕，因此焊縫對(duì)流體輸送管道是個(gè)考驗(yàn)點(diǎn)。但對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)用鋼管是利用其抗拉壓、抗彎性能。因此對(duì)焊管無縫管沒有要求，而焊接管成本較低，因此大型結(jié)構(gòu)盡量首選焊接管。 對(duì)于石材、隱框、單板、鋁塑板幕墻，陽光不能穿透幕墻的面材，支撐結(jié)構(gòu)和建筑結(jié)構(gòu)主體溫差基本一致，并

6、且鋼材和砼結(jié)構(gòu)熱膨脹系數(shù)基 本一致。因此完全可以不考慮熱脹冷縮問題。 (4) 但對(duì)于點(diǎn)式幕墻多數(shù)玻璃采用透明玻璃，陽光可以透過玻璃照射到支承結(jié)構(gòu)上 ，引起支承結(jié)構(gòu)和建筑結(jié)構(gòu)間有較大溫差，引起溫差應(yīng)力，故必須考慮溫差效應(yīng)。 (5)鋼結(jié)構(gòu)幕墻雖然設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但控制好應(yīng)力集中較大的位置的應(yīng)力會(huì)使成本大大降低。 1、如桁架結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中較大位置在于兩端點(diǎn)管頭上， 連接耳板穿過主管和支管，增加受彎部位剛度。2. 增加應(yīng)力較大區(qū)域局部鋼管壁厚（6）合理設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)的造型、增加工程藝術(shù)造型是發(fā)展的方向 。（7）鋼結(jié)構(gòu)點(diǎn)式幕墻審美疲勞。二、 肋駁接支撐式 全玻璃幕墻分為：吊掛幕墻、櫥窗和肋駁接幕墻。 如果肋為鋼板肋

7、就屬于鋼結(jié)構(gòu)單梁支承結(jié)構(gòu)。在本單元只討論以玻璃做肋的結(jié)構(gòu)，其各項(xiàng)計(jì)算和單梁支承結(jié)構(gòu)基本相似，并且規(guī)范GJG102-2003已有肋寬度和撓度計(jì)算，在此僅討論幾個(gè)應(yīng)注意問題： 1、玻璃肋的固定。 2、玻璃肋的懸掛。 3、玻璃肋的連接。 4、玻璃肋的開孔。 5、拉索+肋、拉桿+肋結(jié)構(gòu)。玻璃櫥窗吊掛幕墻一、玻璃肋的固定： 傳統(tǒng)吊掛幕墻和櫥窗的區(qū)別在于高度。 高度達(dá)到一定程度為防止肋失穩(wěn)必須采用上懸掛方法，高度小于一定值可以采用落地方式即為窗。在規(guī)范中已給出具體限制，但是在櫥窗玻璃落地時(shí)面板和肋板重力都單獨(dú)傳到下部。 肋駁接除最下一塊玻璃重力可以落地外，其余均通過肋板把重力傳遞到玻璃肋上，再通過肋向上傳

8、遞，肋承受幾乎全部面板的重量，其失穩(wěn)可能性更大。因此不能完全套用吊掛和櫥窗高度限值，而是按其高度限值的80%取值。二、玻璃肋的懸掛： 很多設(shè)計(jì)在肋駁接幕墻中延用吊掛節(jié)點(diǎn)，采用吊掛幕墻吊具把肋和面板懸掛。吊掛幕墻的面板和肋板是整塊玻璃，面板和肋板重力均是上懸掛。 肋駁接幕墻玻璃面板只能把最上一塊面板重量傳到上部，其余面板重量全部通過肋板傳遞 ，肋上吊具所受力不僅有肋重力，同時(shí)包括了多數(shù)面板重力，勢(shì)必造成吊具荷載超標(biāo)（吊具一般4000N） 吊具只能承受豎向力，不能承受水平推力和偏心荷載。因此這種肋懸掛方法是錯(cuò)誤的。如下圖： 正確方法應(yīng)采用肋打孔方法，采用以下結(jié)構(gòu)上部采用圓孔定位；下部采用長條孔補(bǔ)償

9、加工誤差、安裝誤差和熱脹冷縮。三、玻璃肋的連接： 由于肋需雙鋼化夾膠 ，因此肋無法加工太長。對(duì)于長肋通常做法是采用肋夾板L05型或L06型連接。如下圖： 但是連接處強(qiáng)度必然不如完整肋強(qiáng)度。對(duì)于該節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度校核可用下面方法：肋受最大荷載組合后連接點(diǎn)處彎矩為M，肋連接處螺栓和玻璃間產(chǎn)生拉壓力形成一對(duì)力矩F、L，F(xiàn)L=M 。只需校核F值，即螺栓的剪切強(qiáng)度，玻璃孔擠壓強(qiáng)度即可。 玻璃孔的加工位置存在誤差，夾膠玻璃兩片玻璃孔之間存在合片誤差，肋夾板孔的加工位置存在誤差，造成螺栓和夾板孔間，螺栓和玻璃孔間形成間隙，導(dǎo)致螺栓位置分布成不均勻的狀態(tài)。間隙有的地方大至5mm-7mm，有的地方小至2mm-3mm，無

10、法均勻受力。膠的三種粘接原理靠固化后彈性變形受力結(jié)構(gòu)膠靠粘接力受力AB膠靠固化后形成高摩擦受力植筋膠螺栓群原理適合于塑性材料，如鋼材、木材結(jié)構(gòu)。四、玻璃肋的開孔： 玻璃肋孔穿螺栓最好用專用鋁套，它防止螺栓和玻璃肋直接接觸，用軟鋁復(fù)合膠套制成，克服橡膠和尼龍耐擠壓能力低、易老化的缺點(diǎn)，有利于工程的安全性和永久性。五、拉索+肋、拉桿+肋結(jié)構(gòu)： 為滿足人們對(duì)安全性的要求，特別是隨著幕墻高度的增加，10米、12米、15米、18米甚至20米以上，雙鋼化夾膠玻璃已不能滿足安全的要求。肋駁接點(diǎn)式幕墻增加拉索或拉桿結(jié)構(gòu)來保證幕墻的安全。過去采用的拉索結(jié)構(gòu)或拉桿結(jié)構(gòu)，不僅造價(jià)高，還會(huì)造成視覺雜亂，影響通透和美觀

11、性。 拉索或拉桿隱形滿足了這一要求，通過拉索（桿）固定駁接件、駁接件固定玻璃面板。玻璃肋起抵抗風(fēng)荷載作用，拉索（桿）起承重作用。如揚(yáng)州文化中心和南京交通銀行項(xiàng)目。 原拉桿肋玻璃系統(tǒng)隱形拉桿肋玻璃系統(tǒng)隱形拉桿肋玻璃節(jié)點(diǎn)隱形拉索肋玻璃系統(tǒng)隱形拉索肋玻璃節(jié)點(diǎn)六、選用U系列肋駁接件時(shí)應(yīng)注意的問題： 面板上部U形肋駁接件與玻璃肋連接處，必須采用兩個(gè)螺栓固定，面板下部U形肋駁接件與玻璃肋連接處，可采用一個(gè)螺栓固定。七、肋駁接爪連接處,玻璃肋孔受力分析：吊掛幕墻的幾個(gè)注意事項(xiàng)：1、吊掛幕墻肋只需采用單片浮法玻璃。 不允許單片鋼化。 無須雙鋼化夾膠。2、每個(gè)吊夾的許用荷載為4000N。 玻璃凈重大于800kg

12、時(shí)應(yīng)采用兩個(gè)雙吊夾。3、嚴(yán)禁采用三個(gè)吊夾4、玻璃上邊倒角，磨邊是保證吊夾安全性的關(guān)鍵。三、 拉桿、拉索支撐式 拉索（桿）由索（桿）頭和索（桿）體組成。索（桿）頭用于兩端固定。索體材料分拉桿、鋼鉸線、鋼絲繩、平行鋼絲束、半平行鋼絲束。1X71X191X371X61鋼絲繩平行鋼絲束鋼鉸線外視圖平行鋼絲束外視圖蠕變的概念強(qiáng)度折減系數(shù)的概念索頭的連接方法壓制澆注壓制系數(shù)概念（一）結(jié)構(gòu)組成： 拉桿（索）支撐結(jié)構(gòu)由承重桿（索）、承力桿（索）、穩(wěn)定桿（索）和支撐桿組成，穩(wěn)定桿（索）垂直于承力桿（索）。承重桿（索）一般大家都會(huì)計(jì)算，只需算出玻璃的重量就可以，最主要的承力（索）。尤其是拉索的預(yù)緊更是重中之重。

13、拉桿和拉索式幕墻以其結(jié)構(gòu)輕巧、美觀、抗震性好等優(yōu)點(diǎn)被大范圍推廣。在設(shè)計(jì)過程中一般按下列順序進(jìn)行。 根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)考慮幕墻的受力體系，幕墻主要承受的荷載為風(fēng)荷載、重力荷載、地震作用和溫度作用。 重力荷載一般是懸掛在幕墻的上部，即豎向桿（索）來承擔(dān)幕墻重力荷載。重力荷載一般為恒定荷載，這種拉桿（索）稱為承重桿（索）。 風(fēng)荷載為可變荷載，在設(shè)計(jì)中正負(fù)風(fēng)壓的作用都要考慮，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和工程總體需要，可以靠豎向拉桿（索）承受風(fēng)荷載，也可以靠水平拉桿（索）承受風(fēng)荷載，這些桿稱為承力桿（索）。承力桿（索）一般布置成拋物形和折線形兩種結(jié)構(gòu)。每種結(jié)構(gòu)可進(jìn)行多種變化。 如圖所示：拋物線形桿（索）結(jié)構(gòu)變化圖折線

14、形桿（索）結(jié)構(gòu)變化圖 為保持拉桿（索）支承結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性或防止平面外失穩(wěn)而設(shè)置的拉桿（索）稱為穩(wěn)定桿（索）。（二）拉桿、拉索式幕墻力學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖 在點(diǎn)式玻璃幕墻設(shè)計(jì)中，其受力結(jié)構(gòu)是至關(guān)重要的，要根據(jù)土建結(jié)構(gòu)和工程總體需要來布置幕墻的支撐體系。常見的拉桿和拉索幕墻支撐體系有拋物線形、折線形、再分形和索梁支撐式。在工程設(shè)計(jì)時(shí)，布置合理的結(jié)構(gòu)后，對(duì)拉桿（索）進(jìn)行受力分析計(jì)算，選擇合理的拉桿（索）直徑，即可選出相應(yīng)的拉桿（索）支撐桿。（三）拋物線形拉索結(jié)構(gòu)分析： 拋物線上各桿件受力大致差不多，而折線形的內(nèi)力相差較大，對(duì)于小跨度的來說二者造價(jià)差不多，但對(duì)于大跨度的來說，拋物線的要比折線形造價(jià)低。下面針對(duì)拋

15、物線形拉索進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析： 對(duì)于拋物線拉索來說，我們假設(shè)它受P1、P2、P3、Pi集中力作用，拉索與地面夾角為，支座反力為N，拉索內(nèi)力為N1，通過靜力平衡受力分析得出： Pi=P1+P2+P3+ +Pi Nsin 2Nsin 2Nsin= Pi 1）支座反力計(jì)算： N=Pi/2sin。 2）拉索直徑的計(jì)算：根據(jù)計(jì)算所得的拉索內(nèi)力設(shè)計(jì)值，對(duì)照專業(yè)生產(chǎn)廠家的拉索規(guī)格對(duì)照表，選擇合適的拉索直徑。 3）拉索的預(yù)緊力計(jì)算：理想狀態(tài)我們將兩根索都調(diào)到0.5N1。 當(dāng)受正風(fēng)壓作用時(shí)：A拉索由0.5N1N1、B拉索由0.5N10。 當(dāng)受負(fù)風(fēng)壓作用時(shí)：A拉索由0.5N10、B拉索由0.5N1N1。 A、施加合理預(yù)

16、緊力不增加支座反力。 B、因?yàn)槔鏖L期使用會(huì)發(fā)生蠕變而建筑結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生變化，所以我們要把索的預(yù)緊力調(diào)到55%60%左右，保留稍許應(yīng)力儲(chǔ)備。 C、我們?cè)谟?jì)算時(shí)索的直徑增加但索的內(nèi)力不增加，預(yù)應(yīng)力應(yīng)該降低，否則建筑結(jié)構(gòu)受力就會(huì)變大。也有的專家給出2030%破斷力來取值，這是經(jīng)驗(yàn)公式不準(zhǔn)確。 D、索內(nèi)力變化圖預(yù)緊力拉索位置最大正風(fēng)壓無風(fēng)壓最大負(fù)風(fēng)壓0.5N前拉索00.5N1N后拉索1N00.8N前拉索0.3N0.8N1.3N后拉索1.3N0.3N0.3N前拉索松00.3N1N后拉索1N松0加大預(yù)緊力增加支座反力。減少預(yù)緊力增加拉索結(jié)構(gòu)變形，但不減少支座反力。1、三點(diǎn)式： 預(yù)先在實(shí)驗(yàn)室里根據(jù)受力大小得

17、出一系列數(shù)據(jù)索張力和推力的關(guān)系，這個(gè)過程叫測(cè)力儀的標(biāo)定，然后在根據(jù)數(shù)據(jù)曲線來反推拉索預(yù)緊力大小。此種方法如果索的表面有毛刺、碰傷或表面有滑移會(huì)影響受力，所以誤差較大。（四）拉索預(yù)緊的四種方法： 1、三點(diǎn)式； 2、磁通法； 3、拉索預(yù)緊測(cè)力儀； 4、應(yīng)變片。2、磁通法 ： 它是根據(jù)磁通原理，拉索在預(yù)緊時(shí)它的截面積會(huì)減小，它根據(jù)減小的面積來判斷拉索預(yù)緊力的大小。拉索是由許多鋼絲纏繞在一起的，每根鋼絲的截面積并不完全相等造成了拉索的截面積也不完全相等，所以磁通測(cè)量也有很大誤差。3、拉索預(yù)緊測(cè)力儀： 拉索液壓預(yù)緊測(cè)力儀 是我們公司研制的專利，它把拉索緊測(cè)力儀放在拉索調(diào)節(jié)端兩個(gè)裝飾螺帽外側(cè)，然后給拉索預(yù)

18、緊加壓，壓力表會(huì)顯示拉索受力值。此種方法測(cè)試簡(jiǎn)單，讀數(shù)準(zhǔn)確，現(xiàn)已在內(nèi)蒙古大劇院、沈陽奧體、沈陽世博園的玫瑰園等許多工程應(yīng)用。大直徑拉索人工張拉 很困難，這種方法對(duì)解決大直徑拉索張拉和測(cè)力效果優(yōu)勢(shì)最明顯。拉索預(yù)緊測(cè)力儀示意圖 我公司研制的新型拉索預(yù)緊測(cè)力器，由專用的液壓缸，油泵和壓力表構(gòu)成。該設(shè)備固定在預(yù)緊管兩端已預(yù)先松開的鎖緊螺母上，油泵加壓，油缸內(nèi)的活塞移動(dòng)，活塞帶動(dòng)拉索拉緊，并將預(yù)緊力顯示在壓力表上，待達(dá)到預(yù)定的預(yù)緊力，將預(yù)緊套管擰緊，卸壓后拆下預(yù)緊器。 該機(jī)構(gòu)輕巧、使用方便、測(cè)量準(zhǔn)確，將預(yù)緊和測(cè)力同時(shí)實(shí)現(xiàn)。拉索預(yù) 緊測(cè)力器已申請(qǐng)國家專利，專利號(hào)：ZL2004 2003 1177.X。4、

19、拉桿支撐結(jié)構(gòu)和拉索支撐結(jié)構(gòu)對(duì)比： 拉桿的屈服強(qiáng)度0.2 250Mpa,而它原來是190Mpa,它經(jīng)過表面冷座硬化而提高到250Mpa.181614。 拉索的強(qiáng)度為1270-1470Mpa,舉例由54.54。2。 他們的材質(zhì)相同但強(qiáng)度缺差了5倍左右,說明拉桿處于低應(yīng)力狀態(tài),而拉索處于高應(yīng)力狀態(tài)。 拉桿低應(yīng)力小應(yīng)變拉桿支撐結(jié)構(gòu)變形小拉桿只需帶緊。 拉索高應(yīng)力大應(yīng)變拉索支撐結(jié)構(gòu)變形大拉索必須預(yù)緊。 所以拉索必須預(yù)緊而拉桿只需帶緊就可以了。 拉索支撐結(jié)構(gòu)的安裝預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下的標(biāo)記和技術(shù)交底的關(guān)鍵。 不要采用敲打的方法。合理的設(shè)計(jì)創(chuàng)造優(yōu) 秀的作品。抄襲只能是復(fù)制。（五）雙層索幕墻的施工1、拉索標(biāo)記的概念。

20、2、索張拉的對(duì)稱張拉概念。3、索分步張拉的概念。 3+1張拉法：30%、70%、100%、100%。 同一索桁架內(nèi)兩根拉索互相影響。 相鄰索桁架間相互影響。 105%如何理解？四、單索支撐式單索幕墻單向索幕墻單層索網(wǎng)幕墻雙列單索幕墻雙排單索幕墻雙受力雙列單索承重索與受力索分開的雙列單索 單索支撐式分為單向索支撐結(jié)構(gòu)和單層索網(wǎng)支撐結(jié)構(gòu)兩種。 單索支座反力公式與雙層索相同，不同在于：雙層索拋物線形狀是預(yù)先布置好的，其矢高較大、角較大。單索是受力后變形形成拋物線形狀，變形不可能太大、失高小、 角很小。因此單索支座反力很大。 拋物線拉索示意圖單索變形示意圖 在單索點(diǎn)支式玻璃幕墻施工中，拉索受到風(fēng)荷載作

21、用后，拉索變形，長度增加，而玻璃屬脆性材料，長度不會(huì)增加，所以只有靠玻璃間隙的變化來適應(yīng)索的變化。 傳統(tǒng)的整個(gè)駁接系統(tǒng)與玻璃間的連接完全固定，沒有任何的活動(dòng)量，勢(shì)必導(dǎo)致玻璃的破壞。 單索專用駁接頭采用彈性結(jié)構(gòu)，允許駁接頭和駁接爪之間產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，可以吸收玻璃縫隙的變化，保證玻璃的安全使用。 索結(jié)構(gòu)變形的線性和非線性： 拉索的預(yù)緊力N0=N-（L-L0）ES/ L0，因?yàn)槔饔腥渥兒徒ㄖY(jié)構(gòu)的變化所以我們還要乘上1.05做為應(yīng)力儲(chǔ)備。在這個(gè)公式中E是拉索的彈性摸量。通過公式可以看出如果我們?cè)黾铀鞯闹睆絊增加、預(yù)緊力N0反而會(huì)減小。 長度變化：L-L0內(nèi)力變化：N-N0 L-L0/L0 （L-L0

22、）E/L0 （L-L0）ES/L0N-N0=（L-L0）ES/L0N0=N-（L-L0）ES/L0單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的計(jì)算玻璃分格圖 索網(wǎng)長寬比超過3:1時(shí)，長索抵抗荷載的能力可以忽略不計(jì)。玻璃分格圖 單索幕墻的施工。在幕墻高度較高時(shí)，比如20米，拉索預(yù)張拉后長度為20米，但是在安裝玻璃施加重量后，拉索每一段的內(nèi)力均在變化，每一段長度也在變化。如果預(yù)緊力為30KN，玻璃每豎向單元重力為20KN，那么玻璃安裝后頂部索內(nèi)力為40KN，底部索內(nèi)力為20KN，中間各段內(nèi)力和長度也在變化；同時(shí)拉索預(yù)緊后對(duì)頂部結(jié)構(gòu)拉力為40KN，頂部結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生變 形，更加重 索內(nèi)力的變化和各段長度變化，因此單索安裝時(shí)也是要考

23、慮重力影響。 預(yù)應(yīng)力施加后玻璃安裝前后雖然索總長不變，但是每一段內(nèi)力在變。 單索支撐結(jié)構(gòu)的施工鋼結(jié)構(gòu)和索結(jié)構(gòu)的共同變形標(biāo)記。相鄰索間互相影響。3+1張拉法：50%、85%、100%、100%。索的對(duì)稱張拉。 在此我要糾正幾個(gè)不正確的看法，一是單索不只是單層索網(wǎng)幕墻，也可以是單根橫索或豎索。二是單索幕墻如果設(shè)計(jì)合理，造價(jià)不一定高。三是單索不適合大跨度幕墻。 單向索結(jié)構(gòu)和單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的區(qū)別： 1、單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)不適合弧形幕墻、折線形幕墻和錐形幕墻。 弧形幕墻平面示意圖 折線形幕墻平面示意圖 單向索幕墻受荷前后撓度變形示意圖2、單向索幕墻拉索結(jié)構(gòu)的劇變功能。單層索網(wǎng)幕墻受荷前后撓度變形示意圖3、單層索

24、網(wǎng)幕墻拉索結(jié)構(gòu)的漸變功能。 球鉸夾具在拉索幕墻中的應(yīng)用 拉索幕墻分類： 單向索幕墻 單索幕墻 單層索網(wǎng)幕墻 拉索幕墻 拋物線形拉索幕墻 雙層索幕墻 折線形拉索幕墻 再分形拉索幕墻 單向索結(jié)構(gòu)和單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)邊部第一根拉索和周邊固定的玻璃存在嚴(yán)重變形不均問題。 單索支撐結(jié)構(gòu)幕墻周邊玻璃的處理。 單向索幕墻端部節(jié)點(diǎn) 單層索網(wǎng)幕墻端部節(jié)點(diǎn) 圖中：為玻璃轉(zhuǎn)動(dòng)角度；L為玻璃滑動(dòng)距離。 （圖一） 單向索幕墻示例： 如果拉索幕墻跨度L=4m,拉索的最大撓度控制值為L/50即80mm(如圖一)，此時(shí)玻璃會(huì)發(fā)生位置變化。如果采用固定夾具固定玻璃（如圖二），因索變形引起的玻璃最大應(yīng)力為180.258Mpa（如圖三）

25、,遠(yuǎn)超過玻璃的強(qiáng)度極限84Mpa ，再疊加風(fēng)荷載引起的應(yīng)力，其應(yīng)力更高。如果采用球鉸夾具固定玻璃，夾具具有讓玻璃變位的能力（如圖四），其應(yīng)力完全變成風(fēng)荷載引起的應(yīng)力，計(jì)算最大應(yīng)力為40.87Mpa（如圖五）。 同樣，對(duì)單向索幕墻左右邊緣玻璃中部進(jìn)行分析，玻璃的一個(gè)邊固定在剛性結(jié)構(gòu)上（如鋼結(jié)構(gòu)），另外一個(gè)邊固定在柔性結(jié)構(gòu)即拉索上，在極限風(fēng)荷載作用下，固定在柔性結(jié)構(gòu)一側(cè)的玻璃前后產(chǎn)生的位移很大，與水平方向相鄰玻璃間產(chǎn)生10至20的夾角，導(dǎo)致玻璃的彎折應(yīng)力很大。而采用球鉸夾具使玻璃能夠適應(yīng)拉索的變形，大大降低了拉索的應(yīng)力。圖二圖三圖四圖五 如果固定夾具采用橡膠墊作為隔離的方法，缺點(diǎn)：一是膠墊太薄容易

26、引起玻璃尖點(diǎn)應(yīng)力，導(dǎo)致玻璃更易破損。如果膠墊太厚，膠墊老化又極易造成大間隙，不利于玻璃的安全使用。二是在極限荷載狀態(tài)下玻璃面積是墊片面積的1000倍左右，橡膠難以承受這么大的壓力，起不到彈性變形功能。人們往往按靜止?fàn)顟B(tài)來考慮問題，未能考慮極限狀態(tài)下橡膠的狀態(tài)。所以，采用球鉸夾具是最為理想、最為合理的結(jié)構(gòu)配件。 再以單層索網(wǎng)示例進(jìn)行分析。（如圖六）圖六 圖六中結(jié)構(gòu)有梁和柱。玻璃A、B、C、D有三點(diǎn)固定在剛性結(jié)構(gòu)上，另一點(diǎn)固定在柔性結(jié)構(gòu)上，拉索的變形引起玻璃四點(diǎn)不共面。玻璃E、F、G、H有兩個(gè)點(diǎn)固定在剛性結(jié)構(gòu)上，另兩個(gè)點(diǎn)固定在柔性結(jié)構(gòu)上。拉索的變形引起固定在索上的兩個(gè)點(diǎn)變形不一致，也導(dǎo)致了玻璃四點(diǎn)

27、不共面。其實(shí)索網(wǎng)結(jié)構(gòu)在受到大的荷載變形時(shí)形成了一個(gè)雙曲面形狀，相當(dāng)于四邊形平板玻璃模擬雙曲面，因此玻璃四角不在一個(gè)平面上。這種扭曲會(huì)引起玻璃應(yīng)力大幅度增加。這種變形在計(jì)算玻璃強(qiáng)度時(shí)往往沒有計(jì)算進(jìn)去。如果采用球鉸夾具，玻璃四角允許轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)讓玻璃四角應(yīng)力大幅度降低，有利于玻璃的安全使用。 最后分析雙層索結(jié)構(gòu)： 雙層索結(jié)構(gòu)無論采用哪種形式的結(jié)構(gòu)，在極限風(fēng)荷載作用下，對(duì)于單方向布索和單向索變形原理相同，對(duì)于正交方向布索和單層索網(wǎng)變形基理相同，只不過雙層索的變形是單索變形的1/4左右。對(duì)于單索幕墻其撓度極限為1/451/80，則單向索幕墻玻璃轉(zhuǎn)動(dòng)角度一般約為15，單層索網(wǎng)幕墻玻璃轉(zhuǎn)動(dòng)角度一般約為8，對(duì)于

28、雙層索幕墻其撓度限值為1/200，其玻璃轉(zhuǎn)動(dòng)角度一般約為5，因此采用固定夾具其應(yīng)力值增加仍然很大。 因此在拉索幕墻中，無論是單向索、單層索網(wǎng)，還是雙向索幕墻采用球鉸夾具固定玻璃，可以使玻璃應(yīng)力大幅度下降，降低玻璃的厚度，節(jié)省工程造價(jià)，并提高了幕墻的安全性。 在玻璃幕墻工程中，玻璃的安全性是幕墻設(shè)計(jì)必須考慮的關(guān)鍵問題，點(diǎn)式幕墻更是如此。合理的受力結(jié)構(gòu)是幕墻安全性的有力保證。 如在單索幕墻中，人們的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法是：把玻璃所受的風(fēng)荷載以集中荷載的方式加到拉索上，來計(jì)算索的應(yīng)力和應(yīng)變，滿足國標(biāo)規(guī)定即可；再以四點(diǎn)支承，計(jì)算玻璃的應(yīng)力應(yīng)變，滿足許用值即可。但存在一個(gè)更為關(guān)鍵的問題，因?yàn)槭芎奢d后造成索的變形

29、，會(huì)使幕墻形成曲面或雙曲面，引起玻璃間角度變化和四角不共面變形，這種變形對(duì)玻璃受力更加不利，甚至這種變形完全可以引起玻璃破壞。 如梅蘭蘇大劇院（下頁），在剛完成時(shí)，其曾成為行業(yè)的經(jīng)典之作；還有天津五礦工程，在短期內(nèi)產(chǎn)生大量的玻璃破壞，甚至在遠(yuǎn)未達(dá)到極限荷載時(shí)，就已發(fā)生玻璃破壞。 目前有人存在一個(gè)錯(cuò)誤的觀點(diǎn)，認(rèn)為索結(jié)構(gòu)造價(jià)一定高，事實(shí)上如索結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，反而會(huì)使工程造價(jià)降低。如張弦梁結(jié)構(gòu)，充分運(yùn)用了鋼結(jié)構(gòu)的抗壓和拉索的受拉性能，降低了材料的用量，且支座無水平推力，更利于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。再如：在常用幕墻結(jié)構(gòu)中，層間結(jié)構(gòu)多在3.55.2米，較宜采用單 索、隱索結(jié)構(gòu)。 鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)已使人出現(xiàn)審美疲勞，索結(jié)構(gòu)以其

30、通透性、美觀性、靈活性等、深受人們的喜愛。比較項(xiàng)目單管單索造價(jià)4080元/m2 3075元/m2 規(guī)格801401216占用室內(nèi)空間較大幾乎為零浪費(fèi)空間成本100元/m2 2元/m2 安裝費(fèi)高低通透性差好美觀性差好單鋼管支承結(jié)構(gòu)與單拉索支承結(jié)構(gòu)性價(jià)比五、隱形索支撐式 隱形拉索點(diǎn)式玻璃幕墻的最大優(yōu)點(diǎn)就是通透，它把拉索隱藏在玻璃縫中，只能看見駁接件和玻璃，它把點(diǎn)玻的通透性發(fā)揮到極限。 單索支撐結(jié)構(gòu)幕墻因玻璃重力與拉索中心有一定距離，偏心荷載不利于索受力，且讓玻璃產(chǎn)生錯(cuò)片。而隱索結(jié)構(gòu)更合理。 隱索支撐結(jié)構(gòu)點(diǎn)式玻璃幕墻的安裝順序：張緊標(biāo)記固定夾具安裝玻璃安裝夾具內(nèi)蓋。六、自平衡支撐式 它是由鋼管和拉索

31、（桿）組合而成的。采用拉索支撐結(jié)構(gòu)通對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)的反作用力很大，鋼結(jié)構(gòu)剛度很好，相對(duì)主體結(jié)構(gòu)作用力要小，但桿件過于密和粗大。自平衡保持這兩種優(yōu)勢(shì)。它保持良好的通透性，由于它的豎向荷載相互抵消，只剩水平推力所以給建筑主體反作用力很小。 它的預(yù)緊跟單索一樣N0N-（L-L0）ES/ L0,但它可以不考慮建筑主體的結(jié)構(gòu)變化，只考慮索自身的儒變，所以乘以1.03系數(shù)就可以了。 a)受壓鋼梁的失穩(wěn)問題； b)拉索的張拉與固定； c)鋼管和拉索共同受力；d)支撐桿與主鋼梁的連接方式。（e）自平衡桁架間設(shè)計(jì)2-4塊玻璃。七、張弦梁支撐式 張弦梁結(jié)構(gòu)是一種由剛性構(gòu)件上弦、柔性拉索（桿）、中間連以撐桿形成的混

32、合結(jié)構(gòu)體系，其結(jié)構(gòu)組成是一種新型自平衡體系，是一種大跨度預(yù)應(yīng)力空間結(jié)構(gòu)體系，也是混合結(jié)構(gòu)體系發(fā)展中的一個(gè)比較成功的創(chuàng)造。張弦梁結(jié)構(gòu)體系簡(jiǎn)單、受力明確、結(jié)構(gòu)形式多樣、充分發(fā)揮了剛?cè)醿煞N材料的勢(shì)，并且制造、運(yùn)輸、施工簡(jiǎn)捷方便，因此具有良好的應(yīng)用前景。 一、張弦梁結(jié)構(gòu)的受力機(jī)理： 目前，普遍認(rèn)為張弦梁結(jié)構(gòu)的受力機(jī)理為通過下弦拉索（桿）中施加預(yù)應(yīng)力使上弦壓彎構(gòu)件產(chǎn)生反撓度，結(jié)構(gòu)在荷載作用下的最終撓度得以減少，而撐桿對(duì)上弦的壓彎構(gòu)件提供彈性支撐，改善結(jié)構(gòu)的受力性能。一般上弦的壓彎構(gòu)件采用拱梁或桁架拱，在荷載作用下拱的水平推力由下弦的抗拉構(gòu)件承受，減輕拱對(duì)支座產(chǎn)生的負(fù)擔(dān)，減少滑動(dòng)支座的水平位移。由此可見，

33、張弦梁結(jié)構(gòu)可充分發(fā)揮高強(qiáng)索的強(qiáng)抗拉性能改善整體結(jié)構(gòu)受力性能，使壓彎構(gòu)件和抗拉構(gòu)件取長補(bǔ)短，協(xié)同工作，達(dá)到自平衡，充分發(fā)揮了每種結(jié)構(gòu)材料的作用。 所以，張弦梁結(jié)構(gòu)在充分發(fā)揮索的受拉性能的同時(shí)，由于具有抗壓抗彎能力的桁架或拱而使體系的剛度和穩(wěn)定性大為加強(qiáng)。并且由于張弦梁結(jié)構(gòu)是 一種自平衡體系，使得支撐結(jié)構(gòu)的受力大為減少。如果在施工過程中適當(dāng)?shù)?分級(jí)施加預(yù)拉力和分級(jí)加載，將有可能使得張弦梁結(jié)構(gòu)對(duì) 支撐結(jié)構(gòu)的作用力減少的最小限度。 二、張弦梁結(jié)構(gòu)的分類： 張弦梁結(jié)構(gòu)按受力特點(diǎn)可以分為：平面張弦梁結(jié)構(gòu)和空間張弦梁結(jié)構(gòu)兩種。（1）平面張弦梁結(jié)構(gòu)： 平面張弦梁結(jié)構(gòu)是指其結(jié)構(gòu)構(gòu)件位于同一平面內(nèi)，且以平面內(nèi)受力

34、為主的張弦梁結(jié)構(gòu)。 平面張弦梁結(jié)構(gòu)根據(jù)上弦構(gòu)件的形狀可以分為三種基本形式： A、直線型張弦梁； B、拱形張弦梁； C、人字型張弦梁結(jié)構(gòu)。直梁型張弦梁拱梁型張弦梁人字型張弦梁（2）空間張弦梁結(jié)構(gòu)： 空間張弦梁結(jié)構(gòu)是以平面張弦梁結(jié)構(gòu)為基本組成單元，通過不同形式的空間布置所形成的張弦梁結(jié)構(gòu)。 空間張弦梁結(jié)構(gòu)主要有： A、單向張弦梁結(jié)構(gòu) B、雙向張弦梁結(jié)構(gòu) C、多向張弦梁結(jié)構(gòu) D、輻射式張弦梁結(jié)構(gòu)單向張弦梁結(jié)構(gòu)雙向張弦梁結(jié)構(gòu)多向張弦梁結(jié)構(gòu)輻射式張弦梁結(jié)構(gòu) A、單向張弦梁結(jié)構(gòu)： 單向張弦梁結(jié)構(gòu)由于設(shè)置了縱向支撐索（桿）形成的空間受力體系，保證了平面外的穩(wěn)定性，適用于矩形平面的屋蓋結(jié)構(gòu)。 B、雙向張弦梁結(jié)

35、構(gòu)： 雙向張弦梁結(jié)構(gòu)由于交叉平面張弦梁相互提供彈性支撐，形成了縱橫向的空間受力體系，該結(jié)構(gòu)適用于矩形、圓形、橢圓形等多種平面屋蓋結(jié)構(gòu)。 C、多向張弦梁結(jié)構(gòu)： 多向張弦梁結(jié)構(gòu)是平面張弦梁結(jié)構(gòu)沿多個(gè)方向交叉布置而成的空間受力體系，該結(jié)構(gòu)形式適用于圓形和多邊形平面的屋蓋結(jié)構(gòu)。 D、輻射式張弦梁結(jié)構(gòu)： 輻射式張弦梁結(jié)構(gòu)是由中央按輻射狀放置上弦梁，梁下設(shè)置撐桿用環(huán)向索而連接形成的空間受力體系，適用于圓形平面或橢圓形平面的屋蓋結(jié)構(gòu)。 如果張弦梁結(jié)構(gòu)的上弦構(gòu)件按照初始形態(tài)給定的幾何參數(shù)進(jìn)行加工放樣，那么在張拉拉索時(shí)，由于上弦構(gòu)件剛度較弱，拉索的張拉勢(shì)必會(huì)引導(dǎo)撐桿使上弦構(gòu)件產(chǎn)生向上的變形，當(dāng)張拉完畢后，結(jié)構(gòu)上

36、弦構(gòu)件的形狀將偏離初始形態(tài)，從而不滿足建筑設(shè)計(jì)的要求。因此，張弦梁結(jié)構(gòu)上弦構(gòu)件的加工放樣通常要考慮張拉產(chǎn)生的變形影響，這也是張弦梁結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行形態(tài)定義的原因。 三、張弦梁最關(guān)鍵是清楚幾個(gè)狀態(tài)： A、梁加工形狀，即梁未受荷載安裝狀態(tài)； B、預(yù)拉力施加后狀態(tài)； C、重力荷載施工后狀態(tài)，即安裝完畢狀態(tài)； D、荷載迭加即最大荷載組合狀態(tài)。 其中第三個(gè)狀態(tài)是我們?cè)O(shè)計(jì)要求的形狀達(dá)到第四狀態(tài)后要滿足撓度和強(qiáng)度要求，由于第一和第三狀態(tài)有時(shí)不一致會(huì)出現(xiàn)變形問題。八、組合結(jié)構(gòu)支撐式三、點(diǎn)支式幕墻支承結(jié)構(gòu)對(duì)土建結(jié)構(gòu)的傳力： 鋼結(jié)構(gòu)支承結(jié)構(gòu)、肋玻璃支承結(jié)構(gòu)、自平衡結(jié)構(gòu)和張弦梁結(jié)構(gòu)有一個(gè)、共同點(diǎn)：風(fēng)荷載、重力荷載及地震

37、作用直接傳到土建結(jié)構(gòu)上，并不產(chǎn)生附加力。對(duì)于幕墻而言，水平荷載主要是風(fēng)荷載，重力是豎向恒荷載。土建結(jié)構(gòu)考慮一般比較周全，通常與設(shè)計(jì)院可以不用協(xié)調(diào)支座反力。但如果支承結(jié)構(gòu)比較高時(shí)，如8米以上，因幕墻所受的風(fēng)荷載和重力荷載是以集中荷載傳遞，所以在這種情況下，要對(duì)支座反力進(jìn)行校對(duì)。 拉桿式幕墻和拉索（雙層索）幕墻，單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)、單向索結(jié)構(gòu)、隱形索結(jié)構(gòu)等對(duì)土建結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的支座反力較大，因此必須對(duì)支座反力進(jìn)行校對(duì)。特別是單索（包括單層索網(wǎng)、單向索、隱索），其支座反力更大，因此要更加慎重校核。 支座反力的簡(jiǎn)易計(jì)算公式（推薦）： N=0.125K*L/f*L*B*W其中L為支承結(jié)構(gòu)的跨度； f為支承結(jié)構(gòu)受力后

38、的矢高； B為垂直于支承結(jié)構(gòu)方向玻璃的分格寬度； W為風(fēng)荷載的設(shè)計(jì)值（對(duì)于采光頂為豎向荷載組合值）； L*B*W,可理解為支承結(jié)構(gòu)承擔(dān)幕墻面板承受的風(fēng)荷載； K 為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)K=1.0-1.2. 對(duì)于拉桿、雙層索結(jié)構(gòu)L/f 一般在5-15之間。 對(duì)于單索（單層索網(wǎng)、單向索、隱索）L/f一般在45-80之間。 如果L/f=50，N=12.5*L*B*W設(shè)。 索結(jié)構(gòu)因其具有通透、輕盈、美觀等特點(diǎn)，深受建筑師的青睞，很多建筑師大量使用索結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在索結(jié)構(gòu)在機(jī)場(chǎng)、火車站、汽車站、文藝及會(huì)展中心等得到廣泛應(yīng)用，并且科學(xué)合理使用索結(jié)構(gòu)還可使工程造價(jià)大大降低。 索結(jié)構(gòu)使用中的最難處理之處是支座反力，大的支座反力

39、會(huì)成建筑結(jié)構(gòu)難以實(shí)施，甚至還會(huì)導(dǎo)致造價(jià)大幅度提升。因此對(duì)于索結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)和使用才是問題的關(guān)鍵。第一、索結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)，盡量使之形成封閉內(nèi)力。 鄭州輕工學(xué)院鉆石采光頂內(nèi)蒙古科技大學(xué)圖書館采光頂溫嶺雨篷第二、對(duì)于采光頂采用張弦梁結(jié)構(gòu)。內(nèi)蒙古河套大學(xué)采光頂 第三、在建筑結(jié)構(gòu)上，增加連接支承點(diǎn)，降低支承結(jié)構(gòu)的跨度，降低支座反力。如寧波三寶，通遼中電。 第四、對(duì)結(jié)構(gòu)拉力造成梁和柱建筑構(gòu)件的彎矩，盡量使之轉(zhuǎn)化為對(duì)構(gòu)件的拉壓軸力。杭州武林廣場(chǎng)重慶天成大廈 玻璃幕墻根據(jù)建筑師的設(shè)計(jì)和建筑要求以及人們的審美要求，有的把玻璃板塊做得較大，甚至達(dá)到3.6米X2.4米,高度達(dá)4米以上，針對(duì)這種情況設(shè)計(jì)人員通常采用的措

40、施是，玻璃打孔六點(diǎn)支承方式或玻璃不打孔采用夾具六點(diǎn)支承方式。玻璃打孔駁接頭六點(diǎn)支承方式 玻璃不打孔采用夾具六點(diǎn)支承方式 中間點(diǎn)采用駁接頭固定，會(huì)因中間點(diǎn)的約束造成應(yīng)力超過應(yīng)力許用值，如果不加限制，其撓度會(huì)超過撓度許用值，因此希望中間點(diǎn)能產(chǎn)生一定的變形，但變形不超過許用荷載。即控制在變形允許的范圍內(nèi)降低應(yīng)力，彈性駁接頭即能實(shí)現(xiàn)這一功能。 中間點(diǎn)采用固定夾具, 六點(diǎn)支承玻璃中間點(diǎn)應(yīng)力是玻璃應(yīng)力最大 處,相對(duì)于固定式夾具，球鉸夾具可使玻璃中間支承點(diǎn)應(yīng)力大幅度 下降。六點(diǎn)支承玻璃中間點(diǎn)駁接頭專用結(jié)構(gòu)，即彈性駁接頭：專利號(hào)：ZL200620089818.7 受荷載后，六點(diǎn)支承玻璃中間位移徹底受限制，中間

41、支承點(diǎn)玻璃不能產(chǎn)生自由變形，該處玻璃應(yīng)力最大, 但中間駁接頭基本上不能產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。如果中間支承點(diǎn)駁接點(diǎn)允許產(chǎn)生一定的變形，即不使玻璃變形超過允許值，又使玻璃中間產(chǎn)生一定的位移，使玻璃中間點(diǎn)應(yīng)力大幅度降低。基于此原理，針對(duì)中空玻璃和單片玻璃分別研制出六點(diǎn)支承玻璃中間支承專用駁接頭。如圖3、圖4圖3圖4 如幕墻玻璃采用10mm+12A+10mm中空鋼化玻璃，玻璃分格高度H=3.6m，寬度B=1.8m,風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值：W=1400N/m2，分別采用方形固定夾具和方形球鉸夾具，經(jīng)計(jì)算分析得： 方形固定夾具玻璃應(yīng)力圖 計(jì)算結(jié)論：經(jīng)過計(jì)算對(duì)比，采用球鉸夾具比固定夾具更有利于玻璃受力，在相同風(fēng)荷載作用下可以大幅

42、度降低玻璃應(yīng)力，為幕墻的安全性提供可靠的保證，同時(shí)還可減小幕墻玻璃的厚度，降低工程造價(jià)。方形球鉸夾具玻璃應(yīng)力圖 玻璃幕墻采用拉索支撐結(jié)構(gòu)的越來越多，特別是單向拉索幕墻和單層索網(wǎng)幕墻，因其結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，通透，被大量采用。而拉索的跨度也隨著技術(shù)的發(fā)展越來越大，拉索直徑越來越粗。在溫度不同的變化，風(fēng)荷載的不同變化下，拉索會(huì)伸長、松弛；當(dāng)荷載超過最大許用荷載時(shí)，拉索更會(huì)被拉斷，對(duì)拉索幕墻的安全使用造成了極大了影響。 在過去，要么只實(shí)現(xiàn)防松功能，要么只實(shí)現(xiàn)過載功能，而我公司研制的拉索防松過載保護(hù)裝置，集合了拉索防松裝置和拉索過載保護(hù)裝置的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具備以上兩種功能。拉索防松過載保護(hù)裝置 拉索防松過載保護(hù)

43、裝置中當(dāng)拉索內(nèi)力超過設(shè)計(jì)值時(shí)，細(xì)頸被拉斷，靠彈簧的彈力來維持幕墻的安全使用；當(dāng)拉索因各種原因松弛時(shí)，靠彈簧的、伸長可以使拉索維持一個(gè)允許的預(yù)緊力，保證幕墻的安全使用。該結(jié)構(gòu)可以用于拉索與建筑結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)外側(cè)；也可用于拉索與建筑結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)內(nèi)側(cè)。拉索防松過載保護(hù)裝置可以組合使用，也可以分開使用。 對(duì)于型材幕墻，為增加其通透性，人們選用型材來抵抗風(fēng)荷載，拉索（桿）來承擔(dān)重力。如北京的T3航站樓。 拉索和鋁材幕墻，鋁材用壓塊連接固定在拉索上，用壓塊的摩擦力傳遞重力。錨固節(jié)點(diǎn)如下 ：（一）（二）（三）（四）（五）承重索（桿）與型材結(jié)構(gòu)布置示意圖 因?yàn)槟粔Φ氖褂脡勖鼮?0年、50年或更長。長期在風(fēng)荷載、重力

44、荷載及振動(dòng)的作用下，一旦造成壓塊松動(dòng)，勢(shì)必會(huì)造成幕墻的下滑和玻璃的破壞。 a.無法保證連接螺栓受力均勻。 b.現(xiàn)場(chǎng)擰緊螺栓工作量大。 c.高度位置無法微調(diào)。 d.因玻璃自重造成索的變形伸長無法調(diào)整。 e.長期工作后因風(fēng)振等原因造成螺釘松動(dòng)會(huì)使索和型材連接失效、后果嚴(yán)重。 f.安裝完畢后隱蔽連接點(diǎn)檢查螺釘困難。 我公司研制的錨固節(jié)點(diǎn)（如圖），完全克服了這個(gè)問題。不僅安全可靠，而且占用空間小，安裝簡(jiǎn)便，有利于現(xiàn)場(chǎng)施工調(diào)整。 1、拉索上對(duì)應(yīng)型材固定處均有壓制索錨固段、一根索上有多個(gè)錨固段、壓制錨固段外有調(diào)節(jié)座、可以方便穿過型材 2、拉索上錨固段和兩端錨具一樣壓制、強(qiáng)度好、永不滑移、耐滑移力5噸以上、

45、可保證型材和拉索連接可靠。 3、調(diào)節(jié)座可以調(diào)節(jié)高度、調(diào)節(jié)各種誤差和索因玻璃重力的伸長。 4、安裝方便、工作量小、索穿過型材后插上墊板即可、通過調(diào)節(jié)座調(diào) 整好高度。 5、造價(jià)更低而對(duì)方現(xiàn)用夾具方法。 恒安就工程中采用的產(chǎn)品有自己較為獨(dú)特的設(shè)計(jì)理念。特別是在結(jié)合工程使用過程中，完善了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。對(duì)心駁接頭（專利號(hào)：ZL 03 2 11834.1） 由于點(diǎn)式幕墻的玻璃所受的風(fēng)荷載、重力荷載和地震作用等，全部通過玻璃開孔傳遞到駁接爪上，造成玻璃開孔處經(jīng)常是應(yīng)力最大的部位，如圖1，再加上開孔后玻璃孔周圍有裂紋源存在，這也正是工程中玻璃經(jīng)常破壞的位置。因此提高玻璃孔邊緣強(qiáng)度，降低玻璃開孔處的應(yīng)力是提高點(diǎn)式幕

46、墻安全性的關(guān)鍵。點(diǎn)式幕墻玻璃孔周圍應(yīng)力圖 圖1 1、專利結(jié)構(gòu)中對(duì)心駁接頭指駁接頭的轉(zhuǎn)動(dòng)中心和玻璃厚度中心一致。 駁接頭采用萬向球鉸連接的目的是為使駁接頭吸收玻璃隨風(fēng)壓產(chǎn)生的變形，減少變形應(yīng)力。采用對(duì)心結(jié)構(gòu)使玻璃的變形中心（即中性層）玻璃的厚度中心與駁接頭轉(zhuǎn)動(dòng)中心一致。在同樣荷載作用下玻璃變形時(shí)應(yīng)力最低，如圖2所示。圖2 點(diǎn)式幕墻玻璃受荷載變形示意圖 再分析駁接頭受重力的情況。駁接頭固定玻璃處受力分析如圖3、4所示。圖3（不合理） 圖4（合理） 其中G為玻璃的重力，N為螺桿球頭的支撐力，e為偏心距離。G=N，駁接頭的頭部受到力矩G e，以反作用力方式作用在玻璃孔周圍，使玻璃孔周圍產(chǎn)生很大應(yīng)力（這

47、種應(yīng)力在目前設(shè)計(jì)計(jì)算中一般無法給予考慮）。這種應(yīng)力在玻璃受風(fēng)荷載，結(jié)構(gòu)變形等應(yīng)力組合作用下會(huì)導(dǎo)致玻璃破壞。我公司研制的專利結(jié)構(gòu)對(duì)心駁接頭，實(shí)現(xiàn)了駁接頭的轉(zhuǎn)動(dòng)中心和玻璃厚度中心的一致（如圖4）。這樣偏心距e為零，附加扭矩T為零，降低了玻璃孔周圍的應(yīng)力。 2、選用小開孔直徑的駁接頭有利于提高玻璃開孔處的邊緣強(qiáng)度，特別對(duì)于異形玻璃，較小開孔直徑更有利于提高玻璃孔邊緣強(qiáng)度。我廠推出多種開孔直徑的駁接頭，請(qǐng)用戶根據(jù)需要選取。 3、目前存在駁接件生產(chǎn)廠為降低加工精度和生產(chǎn)技術(shù)，在駁接頭的后部采用橡膠墊片，由于橡膠的老化，幾年后會(huì)對(duì)幕墻造成很大危害。恒安駁接頭可轉(zhuǎn)動(dòng)球頭，采用軸承結(jié)構(gòu)，球頭之間全部采用不銹鋼

48、金屬連接，并且設(shè)置彈性機(jī)構(gòu)，既可保證球頭靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，又可吸收幕墻的振動(dòng)。 大偏轉(zhuǎn)駁接頭(專利號(hào)：ZL03 2 11832.5) 1、駁接頭必須滿足5的轉(zhuǎn)角根據(jù)(JGJ102-2003)8.1.5第三條規(guī)定介紹，點(diǎn)支承玻璃面板的撓度限值dflim宜按其支承點(diǎn)長邊邊長的1/60采用，如圖所示：玻璃的變形可以近似為弧形。根據(jù)幾何關(guān)系：R2=(R-L/60)2+(L/2)2 得 L/R=12/91 sina=L/(2R)=6/91 =3.78即駁接頭為適應(yīng)玻璃變形，要有3.78的偏轉(zhuǎn)角，才能滿足玻璃變形的要求，再加上現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)駁接爪根部底座有一定方向的角度偏轉(zhuǎn)，因此在選擇平面玻璃幕墻用駁接頭時(shí)，駁接頭應(yīng)

49、滿足5的偏轉(zhuǎn)角。 2、當(dāng)玻璃幕墻或玻璃采光頂相鄰玻璃不在同一平面時(shí)，即折線形、弧形、球形、圓錐形玻璃幕墻或采光頂，在選擇駁接頭時(shí)，除駁接頭滿足玻璃變形的需要外，還要滿足玻璃間夾的要求。如圖所示： 因此駁接頭的偏轉(zhuǎn)角應(yīng)滿足(/2+5)的要求。大偏轉(zhuǎn)角駁接頭的偏轉(zhuǎn)角度最大可達(dá)到15，實(shí)現(xiàn)對(duì)玻璃夾角的補(bǔ)償。 防滲駁接頭： 在點(diǎn)支式玻璃幕墻施工中，對(duì)于立面幕墻，特別是傾斜幕墻、采光頂、雨棚，由于安裝后玻璃重力傳遞到駁接頭內(nèi)壓蓋上，造成外蓋和玻璃間出現(xiàn)微小間隙，密封不嚴(yán)，漏水，特別是對(duì)幕墻、采光頂、雨棚等，由于積水會(huì)造成沿駁接頭滲漏。傳統(tǒng)辦法是采用打膠的辦法，在駁接頭外蓋周圍打一圈耐候密封膠，增加成本且

50、延長工期，同時(shí)影響外觀效果。 我公司新研制的防滲墊片，是在原墊片上增設(shè)1X1的環(huán)形凹槽，內(nèi)置1.2的“O”形膠圈，和玻璃面壓平后形成防水密封結(jié)構(gòu)。浮頭駁接頭,防滲墊片用于外蓋一側(cè)；沉頭駁接頭，防滲墊片用于內(nèi)蓋一側(cè)。 對(duì)沉頭駁接頭我們采取雙道防滲密封。第一道采用防滲墊片密封，第二道是在后壓蓋與扣體間的螺紋擰緊處采用膠圈密封。 背栓式駁接頭： 背栓式駁接頭用于夾膠玻璃、中空玻璃和中空夾膠玻璃。玻璃的外片不打孔，駁接頭固定在內(nèi)片玻璃上，有利于幕墻的防滲、保溫和清潔。 背栓式駁接頭用于夾膠玻璃、中空玻璃和中空夾膠玻璃。玻璃的外片不打孔，駁接頭固定在內(nèi)片玻璃上，有利于玻璃幕墻的防滲、保溫和清潔。 對(duì)于夾

51、膠玻璃，在加工好的玻璃合片前，先將駁接頭前蓋和錐形墊片鑲嵌在內(nèi)片玻璃的沉頭孔中，合片后駁接頭前蓋和錐形墊片固定在內(nèi)片玻璃孔上，不影響玻璃的運(yùn)輸和周轉(zhuǎn)。 現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，將駁接頭扣體旋合至前蓋中，放入墊片，擰上后蓋，擰緊鎖緊片，完成沉頭背栓駁接頭與玻璃孔的 連接。沉頭背栓駁接頭扣體、防滲墊片和墊圈安裝在玻璃孔上,打上密封膠,再放入墊片,擰上后蓋，擰緊鎖緊片。玻璃合片后，駁接頭固定在玻璃孔上。為防止在運(yùn)輸和周轉(zhuǎn)過程中,駁接頭突出玻璃部分與玻璃相磕碰造成損壞，在駁接頭后蓋處加了一個(gè)運(yùn)輸保 護(hù)蓋，同時(shí)要求運(yùn)輸過程中，玻璃間使用10mm墊塊隔離,保證玻璃的 運(yùn)輸安全。 對(duì)于石材，采用背栓支承結(jié)構(gòu)，由于開孔處

52、臂很薄，與其它處相差太大，造成鋼化應(yīng)力大而爆爐。（見圖1） 對(duì)玻璃采用這種背栓支承結(jié)構(gòu),也存在這個(gè)問題。（見圖2） 對(duì)于中空玻璃，應(yīng)考慮玻璃打孔，使用時(shí)漏氣的問題。我們采取雙道密封。第一道采用防滲墊片；第二道是在玻璃孔與駁接頭扣體間一半厚度采用墊圈，另一半厚度采用密封膠密封，防止漏氣。另外在后蓋的后面又加了一個(gè)鎖片，保證駁接頭在使用過程中牢固的安裝在玻璃上，不會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)漏氣。 在加工好的玻璃合片前，先將駁接頭圖1圖2玻璃運(yùn)輸時(shí)駁接頭的安裝浮頭背栓駁接頭 現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，取下運(yùn)輸保護(hù)蓋，將球頭螺栓放入駁接頭扣體中，擰緊鎖緊套，完成浮頭背栓 駁接頭與玻璃孔的連接。球鉸玻璃夾具： 過去采用壓塊方法，造價(jià)

53、高，不美觀；而此結(jié)構(gòu)造價(jià)低、美觀，且更加有利于玻璃受力。 常用的縫用玻璃夾具，當(dāng)玻璃受風(fēng)壓變形時(shí)，四角被夾具嵌住無法自由變形，玻璃四角變形轉(zhuǎn)折點(diǎn)應(yīng)力過大，為減小應(yīng)力必須增加玻璃厚度，又造成浪費(fèi)。 我公司研制的鉸接夾具是在夾具和玻璃之間采用鉸接結(jié)構(gòu)，球鉸中心基本在玻璃厚度中心。依據(jù)點(diǎn)式幕墻玻璃變形的大撓度原理，玻璃產(chǎn)生允許變形，但玻璃應(yīng)力大幅度降低。對(duì)于雙曲面幕墻、弧形、折線幕墻，玻璃間有夾角，采用球鉸結(jié)構(gòu)，其優(yōu)勢(shì)更加明顯，只要把球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)角度為（/2+5）即可。 為保證玻璃四角發(fā)生鉸接自由變形，球鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度應(yīng)同時(shí)考慮以下三個(gè)方面： 1、玻璃之間固有的角度。 如曲面幕墻，雙曲面幕墻、折線形幕墻等

54、玻璃之間存在的夾角角度。 2、因支承結(jié)構(gòu)變形引起的角度變化。 鋼性支承結(jié)構(gòu)（如鋼結(jié)構(gòu)）和肋駁接支承結(jié)構(gòu)可以忽略不計(jì)，柔性索體系必須考慮結(jié)構(gòu)變形引起的角度變化。 對(duì)于單索幕墻其撓度限值為1/451/80，其單向索幕墻玻璃轉(zhuǎn)動(dòng)角度一般約為15，單層索網(wǎng)幕墻玻璃轉(zhuǎn)動(dòng)角度一般約為8，對(duì)于雙層索幕墻其撓度限值為1/200，其玻璃轉(zhuǎn)動(dòng)角度一般約為5。 3、玻璃因風(fēng)荷載的作用造成玻璃本身的變形，一般可按5考慮。球鉸夾具與固定夾具應(yīng)力對(duì)比： 基本條件:玻璃分格1.8米X1.6米,12mm厚，風(fēng)壓值：2000Mpa。固定夾具玻璃應(yīng)力圖球鉸夾具玻璃應(yīng)力圖球鉸玻璃夾具可用于：A、平面玻璃幕墻；B、折線形、弧形和錐形

55、玻璃幕墻；球鉸夾具與玻璃的連接節(jié)點(diǎn)固定夾具與玻璃的連接節(jié)點(diǎn) 對(duì)相鄰玻璃之間的夾角人們常認(rèn)為采用橡膠墊即可。我們來分析一下，點(diǎn)玻幕墻單塊玻璃的面積一般為3m25m2,而夾具墊片的面積為120mmX120mm左右，約0.01m2，即玻璃的面積是夾具墊片面積的300500倍。在大的風(fēng)荷載作用下，橡膠墊片被壓縮，玻璃則直接接觸到夾具壓蓋的金屬面上，造成玻璃的破壞。因此采用橡膠墊片按無風(fēng)情況下考慮似乎有用，而在大的風(fēng)荷載作用下，其實(shí)不起作用。特別是橡膠墊的老化造成間隙更容易加劇玻璃的破壞。 還有的在玻璃底邊夾具支承筋板的上側(cè)布置球鉸結(jié)構(gòu)。由于玻璃內(nèi)外兩側(cè)的平面被夾具牢牢的夾持住，與固定夾具的工作原理是一

56、樣的，所以這種球鉸結(jié)構(gòu)其實(shí)是不起作用的，是一種球鉸的假象。C、由三角形、四邊形平板玻璃模擬的雙曲面玻璃幕墻；雙曲面球鉸夾具夾持玻璃的方式如圖：圖1圖2圖3 球缺的平面部分貼合玻璃，球面部分貼合在夾具前后蓋上（如圖1）。玻璃內(nèi)外兩個(gè)球缺連同中間夾持部分的玻璃厚度正好形成球體，球心接近玻璃厚度中心，玻璃可以發(fā)生自由變形（如圖2）。這樣每塊玻璃都可以繞各自的球心進(jìn)行一定角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，即可解決相鄰六塊玻璃不共面的問題（如圖3）。圓形雙曲面球鉸夾具 玻璃縫中肋隔板可360旋轉(zhuǎn)，可以解決玻璃角大小不等。底座的夾具中心采用球鉸，可以解決雙曲面結(jié)構(gòu)施工中無法保證夾具的底座中心雙曲面的法線重合問題。圓形雙曲面球鉸

57、夾具圓形雙曲面球鉸夾具剖視圖魯臺(tái)會(huì)展中心盤錦水游城東莞臺(tái)商大廈D、用于單向索玻璃幕墻；E、用于單層索網(wǎng)玻璃幕墻；F、用于六點(diǎn)支撐玻璃幕墻；夾具與拉索的連接方式: 當(dāng)球鉸夾具與單索連接時(shí)，與索的連接部分可以做得更加輕巧，美觀。如下圖：四、不銹鋼材料： A、304、316和雙相鋼材料性能，對(duì)應(yīng)各國編號(hào)及新編號(hào)。 B、 固溶處理。 C、不銹鋼提高強(qiáng)度的方法。A、304、316和雙相鋼材料性能，對(duì)應(yīng)各國編號(hào)及新編號(hào)： 1、不銹鋼材料簡(jiǎn)介； 2 、雙相不銹鋼介紹； 3、雙相不銹鋼性能特點(diǎn)；1、不銹鋼材料簡(jiǎn)介： 不銹鋼指耐大氣腐蝕的鋼，常用不銹鋼分為馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、鐵素體奧氏體雙

58、相不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼。在幕墻駁接材料中，通常所用的304和316兩種材料均屬于奧氏體不銹鋼。奧氏體不銹鋼無磁性而且具有高韌性和塑性，但強(qiáng)度低并且不能通過熱 處理使之強(qiáng)化，僅能通過冷加工進(jìn)行強(qiáng)化，經(jīng)冷加工后有些磁性可 能是明顯的（GB/T3098.62000有詳細(xì)介紹）。 2、雙向不銹鋼介紹： 所謂雙相不銹鋼是在其固溶組織中鐵素體相與奧氏體相約各占一半，一般量少相的含量也需要達(dá)到30%。在含C較低的情況下，Cr含量在18%-28%，Ni含量在3%-10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn)，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無室溫脆性，耐晶間腐

59、蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時(shí)還保持有鐵素體不銹鋼的475脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高，具有超塑性等特點(diǎn)。與奧氏體不銹鋼相比，強(qiáng)度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能。 3、雙相不銹鋼性能特點(diǎn)： 含鉬雙相不銹鋼在低應(yīng)力下有良好的耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能。一般18-8型奧氏體不銹鋼在600以上中性氯化物溶液中容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂，在微量氯化物及硫化氫工業(yè)介質(zhì)中，雙相不銹鋼卻有良好的抵抗能力。含鉬雙相不銹鋼有良好的耐孔蝕性能。含25%Cr的，尤其是含氮的高鉻雙相不銹鋼腐蝕性能。 綜合力學(xué)性能好。有較高的強(qiáng)度和抗疲勞強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度時(shí)188型奧氏體不銹鋼的2倍固溶態(tài)的延伸率達(dá)

60、到25%，韌性值A(chǔ)K（V型槽口）在100J以上。 可焊性良好，熱裂傾向小，一般焊前不需要預(yù)熱，焊后不需熱處 理，可與188型奧氏體不銹鋼或碳鋼等異種焊接。B、固溶處理： 固溶處理概念：將合金加熱至高溫單相區(qū)恒溫保持，使過剩相充分溶 解到固溶體中，然后快速冷卻，以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。C、不銹鋼提高強(qiáng)度的方法： 不銹鋼提高強(qiáng)度的方法：冷作硬化、冷拔工藝提高強(qiáng)度。即對(duì)零件進(jìn)行噴丸處理，使其表面發(fā)生塑性變形，形成冷硬層，以提高零件表面層的強(qiáng)度。 恒安有一支專業(yè)的隊(duì)伍從事產(chǎn)品的研發(fā)和旨在針對(duì)工程提供技術(shù)服務(wù)。既可對(duì)幕墻結(jié)構(gòu)、索結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，又可以對(duì)具體的工程做出切實(shí)可行的設(shè)計(jì)及對(duì)材料做出