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点式玻璃幕墙及采光顶设计

发布时间:2019-1-2 16:13:50浏览次数:10767文章出处:石材幕墙设计机构

  点式玻璃幕墙是在主龙骨上面固定点支撑装置,由点支撑装置支撑玻璃面板的一种常用幕墙表现形式,他最早起源于国外。因为玻璃的通透性,建筑内外有效融合,空间感增强广东金辉铝板幕墙有限企业,开阔了视野,增加了建筑物的现代感。

  点式玻璃幕墙最主要的组成部分是玻璃面板和点支撑装置,玻璃面板和点支撑装置在设计中应特别注意:

  1. 玻璃面板

  A) 固定玻璃面板的支撑装置有浮头式和沉头式两种,顾名思义,浮头式就是突出玻璃面的装置,沉头就是与玻璃面齐平或者沉入玻璃面的装置。其玻璃厚度分别不应小于6mm和10mm;当玻璃面板选用夹胶玻璃时,夹胶片的质量需严格控制,且玻璃内片外片玻璃厚度不宜相差过大。

  B) 点式玻璃幕墙中应用比较多的玻璃是钻孔玻璃,玻璃钻孔后其物理性能会发生变化,故对其的使用也需特别注意,玻璃的开孔中心到边缘的距离不应小于2.5的玻璃孔直径,也不应小于70+玻璃直径/2mm。

  C) 在计算过程中,当玻璃的扰度或者强度计算不满足时,常规上来说宜通过调节增加玻璃的厚度来使其满足计算,最好不要通过增大点支撑装置间的间距来实现,这种即使在理论上满足了计算,但是在实际工程中会有很大的安全隐患。

  D) 玻璃面板的受力计算应采用有限元法建模计算,并且要尽量接近工程实际。常规的四点支撑矩形板模型是一种简化的计算方法,与工程实际还是有差别,存在的问题概括有:(1)对玻璃四点支座位置自由度约束限制估计不足,附加应力的考虑相应也有局限;(2)一般不太会考虑玻璃的边缘效应,与实际工程应用中偏差太大。

  E) 玻璃面板的强度校核要以边缘强度值为准,虽然按照经验来说最大应力一般会出现在玻璃面板的长边的中心。

  F) 玻璃尺寸以正方形玻璃最佳,即长宽相差不大时效果最好,玻璃的相对扰度和绝对扰度取值需满足规范。

  G) 对于点式玻璃尽量支撑点不要设计成6点和8点。6点或者8点在工程实际中很难调整在一个平面上,会有一定的翘曲度幕墙工程师,会导致局部应力过大,增加玻璃的自爆几率。

点式玻璃幕墙及采光顶设计

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  2. 支撑装置:

  A) 当建筑物的层高不是很高,跨度不大于6m的情况下建议采用单向主龙骨作为其受力结构。

  B) 幕墙的受力模型最好设计成受拉杆件,底端支撑采用铰支,最好不要设计成受压杆件或者偏心杆件,这种类型的杆件受力比较复杂,容易造成失稳,不太好控制。

  C) 按照经验来说,跨度大于6m时应采用钢桁架支撑。主要有鱼腹式桁架形式金属幕墙施工,平行弦桁架形式,三角桁架形式。这其中最合理的受力形式是三角桁架,其次是鱼腹式桁架,最次是平行弦桁架。

  D) 三角桁架虽然说设计最为合理,但是设计中还是需注意三角桁架的夹角最好设计在15度左右,当跨距在6米以上时,应设置横向稳定支撑来确保其稳定性。三角桁架表面一般采用氟碳喷涂表面处理方式。

  E) 鱼腹式桁架在工程实际中应用也是相当多,需要注意的是鱼腹式桁架的弦高一般取跨度的1/12到1/15,这样子的结构受力分配比较均匀。当桁架跨距在6米以上时,应设置横向稳定支撑来确保其稳定性。支撑结构可以用单向龙骨,可以是拉杆,也可采用拉索。同三角桁架一样,鱼腹式桁架跨距大于6米时,也应设置横向支撑来确保其稳定性,表面处理方式一般也为氟碳喷涂。

  F) 索(杆)桁架支承式整个体系为柔性体系,只能承受顺着索(杆)桁架的布置方向的同心轴向拉力,索是不能承受压力的,索要是受压的话就失去其力学作用了,杆承受的压力也有限,极易被破坏。设计中拉索的几何形状,材料,节点等的处理最好使拉索的受力方向与拉索的轴向一致,这样子就会比较稳定。

  G) 点式玻璃幕墙跨距小于15米时可以只设置纵向拉索而不设置横向拉索,其受力也能满足要求。而大于15米时最好设置横向索,且横纵向两个方向中相对跨度小的方向应设置为直径粗一些的索。拉索两端的支座最好有一端是固定在主体结构上。拉索需加预紧力,一般为最小破断力的百分之二十到百分之三十。安全系数取值为1.8,即拉索强度设计值为材料商提供的数值除以1.8,有的时候计算保守些时也会取到2.0~2.5。。

  H) 钢拉索因为在初始拉力情况下会产生非弹性变形,所以在其使用之前需进行预先张拉,安全性得到提高。

  玻璃采光顶在建筑物上所占的比重不是很大,但是其功能性却对建筑物有比较大的影响,它不仅美观,玻璃的采用增加了建筑物的通透性,有效的改善了采光,节约了能源。近年来,科技不断进步,各种类型的新材料,新工艺的出现使采光顶在建筑中的地位提高了,它越来越得到业主和建筑师的青睐。

点式玻璃幕墙及采光顶设计

点式玻璃幕墙及采光顶设计

  1)玻璃采光顶一般会设置一定的排水坡度,有内排水和外排水,外排水也叫散排水。很显然,排水坡度越大,排水就越畅快,但是当坡度太大时,会给施工造成不利的影响,也影响建筑物的外观。玻璃板材本身就是有翘曲的,下雨时中部翘曲会有积水,积水必然积灰,天晴后玻璃上留下一层灰,使玻璃失去了原有的光彩。所以玻璃采光顶在工程实际中会设置一定的坡度,坡度角一般控制在大于18度,小于45度。

  2)玻璃采光顶屋面防水很重要,长期积水容易造成密封胶老化,很容易就导致漏水,防水的基本方法主要是“导”和“堵”,”导”其实也就是利用安装坡度或者是疏水槽来有效尽快的排水,防止沉积渗漏。“堵”其实用的就是耐候密封胶堵,有的时候大家会采取二次打胶的方式来有效的防止水的渗漏。

  3)玻璃采光顶的玻璃应采用安全玻璃,如夹胶钢化玻璃,玻璃的厚度需计算来确定。根据建筑师和业主的要求,可选用隐框,明框,点支撑的结构形式,这几种在当代都是比较成熟的结构体系了。

  4)玻璃采光顶不宜选用普通的胶层玻璃,宜采用热反射夹层玻璃,其单向透光性能传热系数较低,节能又环保。另外还可在采光顶内侧加遮阳帘、种植一些绿化植物,不仅有效的节约能源,植物与建筑的融合也是一番别样的风景。

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