點(diǎn)式玻璃幕墻教材

點(diǎn)式玻璃幕墻培訓(xùn)教材（試用本）編制：審核：北京江河幕墻裝飾工程有限公司二00一年三月四日

第一節(jié)概述隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)建筑物使用品質(zhì)的要求也不斷提高，追求建筑物內(nèi)外空間的流通和融合，要使工作和生活空間能更大限度地與大自然融為一體，人們自然會(huì)想到更多地利用玻璃透明的特性，近年來(lái)，由于玻璃和金屬等材料科學(xué)和制造工藝技術(shù)的飛速發(fā)展，建筑師們已經(jīng)可以將機(jī)械加工的精度概念用于設(shè)計(jì)建筑，這就誘發(fā)了建筑點(diǎn)式玻璃技術(shù)的產(chǎn)生。一．什么是點(diǎn)式玻璃幕墻點(diǎn)式玻璃幕墻系指用金屬連接件和緊固件將建筑玻璃與金屬（或玻璃）支承結(jié)構(gòu)連接成整體的新型組合式建筑結(jié)構(gòu)形式，又稱點(diǎn)式無(wú)框玻璃幕墻。它具有其他形式不可替代的優(yōu)點(diǎn)——更通透、更安全、更靈活，使建筑的現(xiàn)代工藝美、技術(shù)美得以盡情地渲瀉，因此，她受到廣大建筑師們的青睞。二．點(diǎn)式玻璃幕墻的技術(shù)特點(diǎn)建筑點(diǎn)式玻璃幕墻與有框（含隱框、半隱框）玻璃幕墻相比，點(diǎn)式玻璃技術(shù)有如下特點(diǎn)：1．通透性好由于大片玻璃是通過(guò)幾個(gè)點(diǎn)與支撐結(jié)構(gòu)相連接，因此視線被遮擋的面積降低到最小，使視野開闊到最大限度。2．安全性采用鋼化玻璃，玻璃破壞后成“玻璃雨”，不可能出現(xiàn)大片玻璃墜落的嚴(yán)重傷人事故。3．靈活性好按駁爪可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，玻璃安裝不會(huì)產(chǎn)生安裝應(yīng)力，并且可以適應(yīng)支承結(jié)構(gòu)受載后產(chǎn)生的變形，使玻璃受力狀態(tài)良好，不僅如此，用點(diǎn)式連接方法可以最大程度地體現(xiàn)建筑造型的要求。建筑點(diǎn)式玻璃技術(shù)除大量應(yīng)用于幕墻工程外，造型各異的采光頂也頻頻選用它。此外，用點(diǎn)式玻璃技術(shù)做的姿態(tài)各異的攔河、連廊、懸排雨蓬和別致的門斗，統(tǒng)統(tǒng)對(duì)建筑物產(chǎn)生“點(diǎn)睛”的效果。4．工藝感強(qiáng)點(diǎn)式結(jié)構(gòu)可以使用多種形式，變化無(wú)窮，有良好的工藝性、藝術(shù)性，便于設(shè)計(jì)師選擇供用。5．環(huán)保節(jié)能由于建筑點(diǎn)式玻璃追求明快的風(fēng)格，因而在玻璃的使用上多選擇光污染極小的白玻，超白玻和低幅射玻璃，同時(shí)輔以室內(nèi)或室外遮陽(yáng)系統(tǒng)，在減小甚至杜絕光污染的同時(shí)，可大大降低能耗，尤其是使用中空技術(shù)后，效果更加明顯。三．點(diǎn)式幕墻支撐結(jié)構(gòu)布置形式1．鋼結(jié)構(gòu)支承體系目前采用較多的是魚腹式鋼架，鋼桁架、空間鋼架等形式。例：深圳機(jī)場(chǎng)、北京植物園等2．全拉桿（索）結(jié)構(gòu)支承體系采用不銹鋼拉桿式鋼拉索結(jié)構(gòu)，玻璃通過(guò)金屬連接件與其固定。在建筑中充分運(yùn)用機(jī)械加工的精度，使構(gòu)件顯得特別精致細(xì)巧，十分漂亮。為了保證拉桿（索）構(gòu)件均為受拉構(gòu)件（>0），因此，施工時(shí)要予加拉力，這種柔性連接可降低震動(dòng)時(shí)玻璃的破損率。例；北京豐田汽車展銷中心，南京文化中心，大連商場(chǎng)，深圳蛇口沃爾瑪商城（拉索）3．鋼結(jié)構(gòu)、拉桿（拉索）組合結(jié)構(gòu)支撐體系多采用鋼桁架與拉桿（索）間隔布置形式。例：深圳高交會(huì)館——鋼架與拉桿組合；上?；疖囌尽摷芘c拉索組合4．全玻璃結(jié)構(gòu)支承體系以玻璃肋作支承結(jié)構(gòu)，用鋼爪將面玻固定在肋玻上。例：遠(yuǎn)洋大廈門廳上部幕墻；青島頤中體系場(chǎng)游泳館5．鋁合金結(jié)構(gòu)支承體系以鋁型材柱作主受力結(jié)構(gòu)體系，用鋼爪將玻璃固定在鋁柱上。例：北京遠(yuǎn)洋大廈四．建筑點(diǎn)式玻璃幕墻的主要組成部分1．支承體系它是主要受力構(gòu)件，一般是根據(jù)承受的荷載大小和建筑造型來(lái)選擇結(jié)構(gòu)形式和材料。如：玻璃肋，不銹鋼主柱、鋁型材柱或加上適當(dāng)?shù)姆栏?、防火表面處理的鋼桁架、鋼立柱及不銹鋼拉桿（索）、不銹鋼撐桿等。2，金屬連接件包括固定件（俗稱爪座和爪子）和扣件。金屬連接件是建筑點(diǎn)式技術(shù)精華所在，它把玻璃固定在支承結(jié)構(gòu)上不應(yīng)產(chǎn)生孔邊附加應(yīng)力，而且能允許少量的位移來(lái)調(diào)節(jié)施工誤差，同時(shí)還有減震措施以提高抗震能力。此外，金屬連接件還產(chǎn)生顯著的裝飾效果，因此它除滿足功能上的要求之外，還有優(yōu)美的造型設(shè)計(jì)和精細(xì)的加工制造，起“畫龍點(diǎn)睛”的作用。3．玻璃玻璃必須采用鋼化玻璃當(dāng)?shù)靥幈狈降慕ㄖ锘虮馗魺嵊休^高要求的建筑物統(tǒng)統(tǒng)采用鋼化中空玻璃。在人流較大或采光頂這類對(duì)安全性能要求高的場(chǎng)合，統(tǒng)統(tǒng)選用夾膠玻璃。在防盜保安性能較高的場(chǎng)合，一般選用中空夾膠鋼化玻璃。4．密封材料玻璃與玻璃之間采用耐候硅酮膠密封，玻璃與金屬結(jié)構(gòu)之間采用結(jié)構(gòu)硅酮膠粘結(jié)。五．工程應(yīng)用目前點(diǎn)式玻璃技術(shù)在國(guó)內(nèi)多用于會(huì)展中心，機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓，建筑裙樓等場(chǎng)所的幕墻處，如：沈陽(yáng)會(huì)展中心、深圳機(jī)場(chǎng)、沈陽(yáng)汽車城、北京豐田汽車展銷中心等工程。隨著點(diǎn)式技術(shù)的發(fā)展，點(diǎn)式玻璃也已廣泛應(yīng)用到采光頂、雨蓬、攔河、樓梯、地板、辦公桌等處。如：西單文化廣場(chǎng)錐形采光頂、遠(yuǎn)洋大廈雨蓬、中華世紀(jì)壇攔河等。

第二節(jié)點(diǎn)式玻璃及其計(jì)算一．玻璃的連接1．玻璃的點(diǎn)連接類型（1）夾板式連接或補(bǔ)丁式連接（2）槽式連接（3）球鉸式螺栓連接球鉸式接駁爪又可分為沉頭式（或叫平錐式）或浮頭式2．球鉸螺栓的重要性球鉸在一定范圍內(nèi)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，減少玻璃面板在點(diǎn)連接處的附加彎矩尤為重要。3．鋼爪與玻璃不能直接接觸，其之間一般加一個(gè)尼龍墊圈。4．常用鋼爪形式：四爪X型（250型、204型）H型三爪Y型二爪V型U型I型單爪V/Z型I/Z型多爪：如西單文化廣場(chǎng)錐形采光頂另外，還可以根據(jù)工程的不同特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出不同夾角的爪。例：但有一點(diǎn)必須注意：接駁爪頭必須垂直于玻璃面板5．玻璃的開孔t—膠縫寬度，一般單化玻璃取10~12mm；19mm玻璃取15mm中空玻璃取12~15mm因?yàn)槟z化玻璃貴，膠縫不宜太寬膠縫小則對(duì)玻璃尺寸要求精度高d—孔徑爪距，常用264和250，有時(shí)為滿足視覺要求而加火，如北植a=400mm，但是成本就增加許多（如250就比204貴近一倍）b—孔邊到玻璃邊的距離，不小于Po~100mm6．玻璃分格玻璃分格不宜過(guò)大。一般不用15，19mm，常用12mm滿足客戶要求，但有一條邊的尺寸需滿足如下圖要求四點(diǎn)支承六點(diǎn)支承二．玻璃的設(shè)計(jì)計(jì)算1．玻璃面板的強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算方式：（1）有限元法，通過(guò)軟件sap計(jì)算（2）簡(jiǎn)化為四點(diǎn)支承板矩到板的力學(xué)模型計(jì)算在垂直板面載作用下的最大應(yīng)力設(shè)計(jì)值ββpqa2б=б==fgt2t2q—組合載設(shè)計(jì)值（N/mm2）鋼爪支撐點(diǎn)之間的長(zhǎng)矩（mm）o—應(yīng)力彎曲系數(shù)，可查表t—玻璃計(jì)算厚度（mm）中空玻璃取單側(cè)厚度1.2倍夾膠鋼化玻璃取單側(cè)厚度的1.5倍fg—玻璃大面強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2）2．玻璃撓度計(jì)算f=apqka4/t3≤a/100ap—撓度系數(shù)，查表qk—垂直于玻璃的組合載標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm2）鋼爪支撐點(diǎn)之間的長(zhǎng)矩（mm）t—玻璃厚度（mm）中空玻璃，夾層玻璃為鋼爪夾玻璃厚度之和3．鋼爪孔的玻璃局部強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算點(diǎn)式玻璃幕墻的玻璃，統(tǒng)統(tǒng)都是從鋼爪孔部位破裂，該部位受力復(fù)雜，是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。計(jì)算方法有：有限元法；理論法；實(shí)驗(yàn)法其理論法：按彈性薄板小撓度理論外緣簡(jiǎn)支的開孔圓板，在內(nèi)施加均布載的力學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算。бб=3k3k·q·Lx·LynnПt2≤fqkn—≤fqkfqk—玻璃邊緣強(qiáng)度設(shè)計(jì)值k—彎矩系數(shù)，由《結(jié)構(gòu)手冊(cè)》P211式（15）計(jì)算Lx、Ly—玻璃的長(zhǎng)邊、短邊

第三節(jié)點(diǎn)式幕墻支承結(jié)構(gòu)及其計(jì)算一．鋼結(jié)構(gòu)支撐體系計(jì)算可用sap計(jì)算強(qiáng)度、撓度或簡(jiǎn)化計(jì)算撓度控制：u≤l/300u≤15mm二．拉桿、拉索支承體系1．拉桿（索）體系布置通常按預(yù)應(yīng)力雙層懸索體系設(shè)系設(shè)計(jì)，雙層懸索結(jié)構(gòu)是由一系列下凹的承力索和上凸的穩(wěn)定索及支撐桿所組成。穩(wěn)定索、承力索及支承桿一般布置在同一平面內(nèi)，類似傳統(tǒng)的平面桁架，又稱為索桁架。點(diǎn)式幕墻鋼拉索、鋼拉桿中間支承結(jié)構(gòu)宜堅(jiān)持對(duì)稱性原則，這是因?yàn)槟粔Σ粌H受正風(fēng)壓，還要受負(fù)風(fēng)壓，結(jié)構(gòu)對(duì)稱性是正、負(fù)風(fēng)壓等強(qiáng)度的必要條件，對(duì)稱原則體現(xiàn)此以下幾方面：a幾何對(duì)稱b力學(xué)對(duì)稱c材料對(duì)稱d節(jié)點(diǎn)對(duì)稱e面板要對(duì)稱f球鉸中心與板厚度中心要一致2．拉桿（索）強(qiáng)度計(jì)算a用軟件sap計(jì)算b簡(jiǎn)化計(jì)算結(jié)頭或承力桿的載設(shè)計(jì)值（KN）第塊分格玻璃的短邊尺寸（m）第塊分格玻璃的長(zhǎng)邊尺寸（m）第塊分格垂直于玻璃平面的載設(shè)計(jì)值（KN/m2）接頭或承力索（桿）承載力設(shè)計(jì)值（KN）結(jié)構(gòu)受力后，穩(wěn)定索桿在預(yù)應(yīng)力降為零的極限狀態(tài)，承力索（桿）在主體結(jié)構(gòu)相連接點(diǎn)處與玻璃表面法線夾角的余弦。3．鋼拉索的初始預(yù)應(yīng)力拉力，建議應(yīng)滿足下式要求：4．雙層懸索體系結(jié)構(gòu)變形作了如下規(guī)定：自予應(yīng)力狀態(tài)起承力索的最大位移與其跨度之比不應(yīng)大于1/250。

第四節(jié)點(diǎn)式幕墻的安裝為使預(yù)應(yīng)力均勻分布，雙層索要同時(shí)張拉，預(yù)應(yīng)力大小可用力矩扳手加以控制。一．幕墻安裝施工流程：測(cè)量定位——支承結(jié)構(gòu)別作安裝——索（桿）桁架安裝——索桿桁架張拉——玻璃安裝——質(zhì)量控制——竣工驗(yàn)收二．按設(shè)計(jì)軸線及標(biāo)高測(cè)量放線三．支承結(jié)構(gòu)的安裝四．地錨安裝五．鋼索體系的安裝1．根據(jù)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度及預(yù)應(yīng)力作用下，鋼索延伸長(zhǎng)度下料2．在地面按圖組裝單索桁架3．制作索桁架的上索頭和下索頭4．下索頭固定在錨墩上5．在支承結(jié)構(gòu)上張拉上索頭，并將其固定6．依此安裝幕墻立面全部索桁架7．穿水平穩(wěn)定索，按設(shè)計(jì)位置調(diào)整連系桿的水平位置，并固定8．安裝鋼爪9．檢測(cè)鋼爪中心的整體平面度、垂直度、水平度調(diào)到滿足精度要求，并最終固定調(diào)整整體索桁架。六．玻璃的安裝自上而下安裝，幕墻玻璃用u型鋼槽固定，玻璃就位后，調(diào)整其位置至符合要求七．打膠、清洗

第五節(jié)結(jié)束語(yǔ)點(diǎn)式幕墻在我國(guó)應(yīng)用只有幾年的歷史，目前還處于啟蒙階段國(guó)內(nèi)