崔嬌　李志勇

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)于建筑裝飾的關(guān)注也越來越大。在建筑裝飾中，外裝飾幕墻在建筑物外立面起的作用越來越大，外裝飾幕墻的設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，造型也越來越奇特，施工難度越來越大?；诖宋恼聦?duì)點(diǎn)式波浪形玻璃幕墻的設(shè)計(jì)施工進(jìn)行分析，以期能夠提供一個(gè)借鑒。

【關(guān)鍵詞】點(diǎn)式波浪形玻璃幕墻；設(shè)計(jì)；施工

1.點(diǎn)式玻璃幕墻的概述

支撐玻璃幕墻的整個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，將單純的支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為可視性、觀賞性和表現(xiàn)性。由于點(diǎn)支式玻璃幕墻表現(xiàn)方法奇特，盡管它誕生的時(shí)間不長，但應(yīng)用卻極為廣泛，并且日新月異地發(fā)展著。新型的結(jié)構(gòu)體系——平面網(wǎng)索結(jié)構(gòu)，它的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡潔、無任何空間遮擋、通透性極佳、變形大。

點(diǎn)支式玻璃幕墻的特性：

1）通透性好：玻璃面板僅通過幾個(gè)點(diǎn)連接到支撐結(jié)構(gòu)上，幾乎無遮擋，透過玻璃視線達(dá)到最佳，視野達(dá)到最大，將玻璃的透明性應(yīng)用到極限。

2）靈活性好：在金屬緊固件和金屬連接件的設(shè)計(jì)中，為減少、消除玻璃板孔邊的應(yīng)力集中，使玻璃板與連接件處于鉸接狀態(tài)，使得玻璃板上的每個(gè)連接點(diǎn)都可自由地轉(zhuǎn)動(dòng)，并且還允許有少許的平動(dòng)，用于彌補(bǔ)安裝施工中的誤差，所以點(diǎn)支式玻璃幕墻的玻璃一般不產(chǎn)生安裝應(yīng)力，并且能順應(yīng)支撐結(jié)構(gòu)受荷載作用后產(chǎn)生的變形，使玻璃不產(chǎn)生過度的應(yīng)力集中。同時(shí)，采用點(diǎn)支式玻璃幕墻技術(shù)可以最大限度地滿足建筑造型的需求。

3）安全性好：由于點(diǎn)支式玻璃幕墻所用玻璃全都是鋼化的，屬安全玻璃，并且使用金屬緊固件和金屬連接件與支撐結(jié)構(gòu)相連接，耐候密封膠只起密封作用，不承受荷載，即使玻璃意外破壞，鋼化玻璃破裂成碎片，形成所謂的“玻璃雨”，不會(huì)出現(xiàn)整塊玻璃墜落的嚴(yán)重傷人事故。

4）工藝感好：點(diǎn)支式玻璃幕墻的支撐結(jié)構(gòu)有多種形式，支撐構(gòu)件加工精細(xì)、表面光滑，具有良好的工藝感和藝術(shù)感，因此，許多建筑師喜歡選用。

5）環(huán)保節(jié)能性好：點(diǎn)支式玻璃幕墻的特點(diǎn)之一是通透性好，因此在玻璃的使用上多選擇無光污染的白玻、超白玻和低輻射玻璃等，尤其是中空玻璃的使用，節(jié)能效果更加明顯。

2.點(diǎn)式玻璃幕墻的設(shè)計(jì)分析

某工程為大型商場、酒店、辦公一體的綜合體。裙樓外立面幕墻種類較多、造型復(fù)雜、體量較大、設(shè)計(jì)施工難度大。

2.1設(shè)計(jì)思路

點(diǎn)支式波浪形玻璃幕墻位于整個(gè)建筑群南立面主入口位置上方，它的后面為整幅隱框玻璃幕墻，波浪的方向?yàn)榭v向垂直地面，相鄰波浪波峰和波谷相互錯(cuò)開，體現(xiàn)了此起彼伏的流動(dòng)性。由于此玻璃幕墻所處位置的特殊和重要性，此處幕墻的設(shè)計(jì)與施工顯得至關(guān)重要。經(jīng)過公司設(shè)計(jì)人員的分析和驗(yàn)算，決定采用點(diǎn)支式構(gòu)造，從隱框玻璃幕墻的豎縫中外挑不銹鋼專用轉(zhuǎn)接件，通過K型駁接爪固定玻璃，由于玻璃是弧形，左右兩幅又相互錯(cuò)開。所以駁接頭的設(shè)計(jì)需要開適合角度的專用模具，使得玻璃受力均勻合適，避免局部應(yīng)力過大。同時(shí)，完工后從外觀看上去，不銹鋼駁接頭外固定點(diǎn)不太明顯，不影響整幅波浪立面效果。

2.2節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1）根據(jù)立柱左右分格寬度為1500mm、層高為5100mm以及考慮到外波浪造型的自重及風(fēng)荷載，內(nèi)側(cè)玻璃幕墻立柱主龍骨經(jīng)過計(jì)算設(shè)計(jì)為□160×80×4方鋼管（雙支點(diǎn)、表面氟碳噴涂）、次龍骨采用□80×70×4鋁合金橫梁，豎向采用16mm寬膠縫，膠縫中間用8mm厚鋼板（表面氟碳噴涂）與主龍骨焊接，鋼板外端頭開2個(gè)13mm的圓孔，圓孔用M12不銹鋼螺栓與爪件固定。如圖1所示。

2）連接節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)細(xì)部橫剖面及縱剖面節(jié)點(diǎn)處理如圖2所示。

3）外挑鋼板轉(zhuǎn)接件加工如圖3所示。

2.3玻璃計(jì)算

（1）夾膠弧形玻璃計(jì)算

由于夾膠弧形玻璃選用透明鋼化玻璃，受力方式為簡單的四邊簡支結(jié)構(gòu)，荷載取值后，經(jīng)驗(yàn)算，玻璃的強(qiáng)度、剛度、孔位局部強(qiáng)度滿足受力要求。

（2）專用不銹鋼爪件及駁接頭受力分析

由于本工程重點(diǎn)在于怎么用專用不銹鋼夾具把弧形玻璃板塊固定，而且夾具的種類不能太多，安裝還要簡單。所以，新開2套不銹鋼爪件、駁接頭的計(jì)算尤為關(guān)鍵。不銹鋼爪件的計(jì)算為：

此工程選用某公司標(biāo)準(zhǔn)250A系列駁接爪及標(biāo)準(zhǔn)TF11駁接頭。

玻璃自重：G≈793.2N；風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值wk=1.192kN/m2；風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值w=1.4wk=1.6688kN/m2；軸向力（風(fēng)壓）F=669N。

駁接頭螺桿材質(zhì)為316，屈服強(qiáng)度σ0.2=310N/mm2；強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fs=σ0.2/1.15=310/1.15=269.56N/mm2；駁接頭螺桿螺紋有效直徑：D=12.1mm；駁接頭螺桿有效面積：S=πD2/4=3.14×12.12/4≈114.9mm2；駁接頭螺桿抗彎截面系數(shù)：W=πD3/32=3.14×12.13/32=173.8mm3；爪件材質(zhì)：CF8M（ASTMA743/A743M），屈服強(qiáng)度：σy=205MPa；抗拉強(qiáng)度：σb=485MPa；強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fb=σy/1.15≈178.26MPa。

3.玻璃的加工與安裝

3.1玻璃的加工

（1）不能在施工現(xiàn)場進(jìn)行玻璃切割，應(yīng)在工廠直接切割然后按設(shè)計(jì)圖紙訂購。玻璃的切割處理、鉆空處理與挖槽加工完成后，應(yīng)進(jìn)行鋼化的熱處理。

（2）玻璃開孔時(shí)為預(yù)防玻璃破碎，在玻璃上鉆孔時(shí)，直徑不得低于板材厚度且必須超過5厘米；孔邊至板邊間距離不得低于鉆孔直徑且必須超過30厘米。

（3）對(duì)玻璃邊緣的處理：因切割之后的玻璃邊緣會(huì)顯露眾多的微小劃痕及微裂縫，可能會(huì)因外力和溫度的變化導(dǎo)致開裂，所以應(yīng)對(duì)切割后的玻璃進(jìn)行倒棱、修磨、修邊處理。

3.2安裝玻璃

玻璃在運(yùn)輸過程中應(yīng)用木箱包裝嚴(yán)實(shí)，用運(yùn)輸工具運(yùn)送到工地，以方木搭設(shè)臺(tái)架把玻璃升至木架上擺放平整。

（1）在進(jìn)行安裝之前，應(yīng)首先對(duì)玻璃及玻璃吸盤上的灰塵進(jìn)行全面清潔。

（2）現(xiàn)場對(duì)玻璃進(jìn)行安裝施工時(shí)，應(yīng)先在安裝平臺(tái)上把不銹鋼駁接頭與玻璃裝配完畢，接著再與懸空桿上的駁接爪進(jìn)行安裝。安裝時(shí)應(yīng)一直把玻璃懸掛保持在上部的駁接頭之上并使之處于拉應(yīng)力狀態(tài)，不然會(huì)因受壓失穩(wěn)或應(yīng)力集中而碎裂。

（3）玻璃初裝之后，應(yīng)對(duì)其位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，讓玻璃的水平偏差符合標(biāo)準(zhǔn)。

（4）玻璃安裝完之后，要檢測整體的立面平整度，在確保無誤之后才可以開始打膠。

3.3密封處理

玻璃安裝完成之后，應(yīng)立即用耐候密封膠嵌縫加以密封，以確保幕墻玻璃的氣密性和水密性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

（1）施工前應(yīng)重點(diǎn)檢查每一批膠的質(zhì)量、規(guī)格、品種及批號(hào)和有效期。

（2）必須嚴(yán)格遵照施工設(shè)計(jì)方案的工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行耐候硅酮密封膠的施工，施工前全面清潔施工區(qū)域，確?？p內(nèi)干燥，并對(duì)油漬、銹漬、水泥砂漿灰塵等雜質(zhì)進(jìn)行徹底清除。

（3）封膠注滿之后，應(yīng)用鐵刮子將縫刮成比縫面低1厘米的橢圓形膠縫，然后對(duì)余膠進(jìn)行清理。

（4）保證幕墻內(nèi)外表面的接縫和其他縫隙的平整度與光潔度，使之嚴(yán)密且無滲水現(xiàn)象。

3.4避雷與防火。全部的避雷鋼材都應(yīng)進(jìn)行熱鍍鋅，對(duì)玻璃幕墻的防雷設(shè)施與主體的防雷設(shè)施之間的連接電阻必須進(jìn)行檢測。安裝完畢避雷設(shè)施后要立即提交驗(yàn)收，驗(yàn)收結(jié)果要及時(shí)歸檔整理。須有防火保溫措施設(shè)立在樓層間樓板與幕墻之間，宜采用整塊巖棉制作防火保溫材料，并嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防火保溫材料的安裝和施工。

3.5維護(hù)與清潔工作

（1）施工時(shí)，幕墻玻璃應(yīng)采取措施加強(qiáng)防護(hù)，避免碰撞、沾染污物以及發(fā)生變形變色和堵塞排水管的現(xiàn)象出現(xiàn)。

（2）如果在施工過程中，有黏附物附于幕墻及幕墻構(gòu)件表面，要隨時(shí)清除并恢復(fù)其原貌。

（3）幕墻玻璃安裝完畢之后，應(yīng)遵循從上到下的順序，用中性清潔劑清洗幕墻表面和外露構(gòu)件（清洗前應(yīng)進(jìn)行腐蝕性檢驗(yàn)，確保不會(huì)腐蝕銹鋼爪和玻璃）。

基于上述的分析，可以發(fā)現(xiàn)在點(diǎn)式波浪形幕墻中，其設(shè)計(jì)與施工是非常復(fù)雜的。所以，在實(shí)際的工作中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)設(shè)計(jì)與施工的運(yùn)用，從而提高施工質(zhì)量。

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