针对玻璃幕墙设计技术的相关要点分析

时间:2023-06-17 16:54:01 教案设计 来源:网友投稿

摘 要:受到国内经济发展势头强劲等因素的综合影响,我国建筑业得到了全新的发展契机。在“一带一路”的影响下,沿线城市基础设施建设、经济发展可谓是如浴春风。而在一栋栋高耸入云的建筑拔地而起的同时,玻璃幕墙作为建筑物的外围护结构开始被人们广泛的运用。由于建筑玻璃幕墙的种类繁多、结构复杂,所以只有抓住玻璃幕墙设计技术要点,才能够保证玻璃幕墙设计、建设、使用的综合质量达到预期的标准。因此,本文将针对玻璃幕墙设计技术的相关要点进行分析。

关键词:玻璃幕墙;结构设计;防雷设计;技术;连接件

1 引言

当前国内建筑物的主要外围护结构就是玻璃幕墙,玻璃幕墙在建筑物中的应用承载了使用及装饰的功能。由于我国城市化建设速度的不断加快,玻璃幕墙在建筑物中充当外围护结构的模式已经得到了广泛的推广使用。但是,玻璃幕墙结构设计却依旧存在些许问题,若不能够及时的进行解决,就可能给建筑物带来安全隐患、造成不必要的经济损失。因此,本文将针对建筑物玻璃幕墙的设计技术进行分析。

2 玻璃幕墙结构的三大类型分析

(1)框支撑式玻璃幕墙。框支撑式玻璃幕墙根据结构的构造可以分成三个小类,分别是明框、半隐框、隐框式玻璃幕墙,也就是在玻璃面板的四周使用金属框架进行支撑的玻璃幕墙,其力学计算模型为:面板按四边支承板,横梁按双向受弯构件,立柱按铰接多跨梁且宜按偏心受拉构件设计,并按有关结构设计手册或专门的计算软件计算。

(2)全玻璃幕墙。全玻璃幕墙,顾名思义,就是幕墙的组成结构完全由玻璃肋、玻璃面板构成,面板的支撑形式为对边简支与多点简支两种形式,其中所使用的玻璃肋与支梁相似。

(3)点支撑式玻璃幕墙。点支撑式玻璃幕墙主要是通过玻璃面板、支撑结构、点支撑装置共同组成。

3 玻璃幕墙设计技术原则

(1)安全设计原则。在进行幕墙设计的过程中,应该选择钢化玻璃、防火玻璃、夹丝玻璃等安全系数高、效果好的材料作为幕墙制作材料。

(2)结构主体设计原则。在玻璃幕墙的设计过程中,主体结构应该成为玻璃幕墙重要结构部件支撑点与悬挂点的受力位置,同时要以主体结构为核心展开相应的其他设计。

(3)承载力原则。玻璃幕墙设计、加工完成、投入使用、进行安装期间,一定要重视玻璃幕墙制作材料的承载力是否达到了施工要求,同时还要重视玻璃幕墙在承受自身重量时能否继续承受主体结构轻微位移所产生的拉力与强度影响,只有达到这两项要求,才能够保证玻璃幕墙能够承受自然因素的影响。

(4)位移效果原则。排除玻璃幕墙在使用当中的抗震能力。玻璃幕墙所使用的材料还要能够经受住风力的破坏保证不会破碎,与此同时连接玻璃幕墙与主体的连接件也要保证不会脱离和损坏,所以玻璃幕墙材料以及节点设计的位移能力对于建筑物的使用安全非常重要。

(5)避免破碎原则。在设计玻璃幕墙的时候,要做好地质因素的思考与分析,要尽可能的降低地震等地质灾害对玻璃幕墙产生的负面影响。除此之外,就算遭受到了地质灾害等影响后导致玻璃幕墙发生碎裂,也要确保玻璃幕墙的防裂功能在一定限度能还能够发挥固定作用,还能够确保玻璃幕墙骨架、幕墙等不会轻易掉落,从而延长玻璃幕墙使用寿命或争取安全更换时间,做到小震不坏,中震可修,大震不倒。

(6)其他原则。

玻璃幕墙设计受到内外诸多元素的共同影响,包括;温度的因素、地质因素、重力荷载因素、以及在建筑物主体结构位移的影响下结构安全性和风荷载因素等,所有在对玻璃幕墙构件设计时必须要对这些因素给予充分的考虑。

4 玻璃幕墙设计技术相关要点研究

4.1 连接件设计要点

玻璃幕墙具有整体性特点,所以在外力作用下,会产生一定的传导效果。通常,玻璃幕墙在对力进行传导的时候,玻璃幕墙自身面板的重力、所承受的外界大风负荷载力、地质灾害的外作用力等都会朝横梁方向传导,横梁受到力的影响后就会把力传向立柱,而立柱则经过锚节点将力向建筑物主体框架传导。因此,在设计玻璃幕墙的时候,一定要重视连接件、主体结构锚固点节点的受力设计。与此同时,锚固钉承载力设计数值应比连接件本身承载力值大才可以。另一方面,受到玻璃幕墙形变效果不佳等因素的影响,当遇到水平地震或受到风荷载作用时,玻璃幕墙的结构横梁就会很容易发生侧移,但是玻璃幕墙构件只能承受一定的位移能力,因此要在玻璃幕墙结构中安装弹性连接件,增加玻璃幕墙整体位移效果。

4.2 设计图中连接件构造设计要点

虽然风力载荷会对玻璃幕墙产生影响,但是促使玻璃幕墙中的连接件被硬生折断或者连根拔出的现象很少发生。通常,如果连接件活动空间大、效果好,降低主体结构大幅度位移对幕墙结构产生的影响,就可以完全避免这种现象的出现。但在地震作用下,幕墙和连接件会受到强烈的动力作用,相对而言更容易发生破坏。防止或减轻震害的主要途径是加强构造措施、精心设计、从严掌握。

预埋件是幕墙、主体砼结构连接的重要部件,通常在主体结构砼施工阶段就应该伴随预埋件施工填埋,且技术要到位、位置要精准。不过现实施工时,很多施工单位都会在主体结构施工结束后,才开始进行埋件的设计,从而就使得幕墙结构和主体结构连接只能使用补打埋件。

若遇到没有预埋件充当连接部件的情况,要及时设计新的连接方案,然后通过载荷试验,判断方案的可行性。通常可采用后加化学植筋螺栓连接,螺栓直径和数量应通过承载力计算确定,且应进行承载力现场试验,必要时应进行极限拉、拔试验。施工操作时,应避开主体结构的受力钢筋及防止截断其受力筋。

要在施工要求规范之内设计化学螺栓锚固长度。在现实的操作中,屋顶女儿墙中设置连接件现象频发,在这种条件下是不能够使连接螺栓锚固钉所需长度得到满足的,所以应该基于具体情况、具体分析。除此之外,还需要考虑幕墙向栏板所传递的力的作用,因此要对栏板实施载荷試验。在连接幕墙和砌体的时候,应该将钢筋砼亦或是钢结构梁柱、添加在连接部位的主体结构当中。与此同时,幕墙的支撑结构绝不能够使用轻质填充墙。

4.3 结构设计与计算

要做好负压区墙角区分期间误差值的控制,根据设计规范,正常的取值应控制在1.4。但是,若墙角出现凹凸现象,那么取值就会相应缩小变成1.2。

4.4 玻璃幕墙防火设计要点

玻璃幕墙施工结束后,玻璃幕墙必然会和建筑物主体结构、每层楼板、隔墙等产生不同大小的缝隙,若采用传统得易燃装饰材料密封,将可能引发火灾。因此,在缝隙封堵的时候要选择防火性能好、阻燃性强的材料进行密封,从而实现幕墙防火、防烟尘毒气扩散、防高温蔓延等危险的发生。

4.5 玻璃幕墙的防雷设计要点分析

现代建筑基本都融合了防雷设计,所以防雷装置必不可少。通过安装防雷装置,将降低雷雨天气中雷电对建筑物攻击的概率。因为,玻璃幕墙所处位置在建筑物外围,所以玻璃幕墙的围护功能会对建筑物的防雷装置产生屏蔽影响,导致防雷装置不能够直接对雷电起到接闪和防雷的作用,进而造成雷电对建筑物的攻击转变为对玻璃幕墙的攻击。因此,为了确保玻璃幕墙使用的安全性,做好玻璃幕墙的防雷设计工作就显得十分重要。

5 结束语

在建筑领域玻璃幕墙设计技术的使用过程中,牢牢的抓住玻璃幕墙设计技术要点,将提高玻璃幕墙的使用质量及利用价值。同时,也能够优化建筑整体功能,实现节能建筑设计、发展的目的。因此,在当代建筑领域的发展中积极的运用玻璃幕墙设计技术、掌握相关要点,有助于促进建筑行业的健康、可持续发展。

参考文献:

[1] 李宝光.幕墙设计的问题研究[J].门窗,2014(12).

[2] 许学.浅析幕墙设计中存在的问题及对策[J].中国新技术新产品,2015(13).

[3] 李勇.幕墙设计中的一些问题及处理措施探讨[J].门窗,2014(6).

推荐访问:要点 玻璃幕墙 分析 相关 设计