點式玻璃幕墻的分析

1 點式玻璃幕墻體系組成部分

 

1.1玻璃

 

      點式玻璃體系中，每塊玻璃與點式構件有4點，6點和8點等連接形式。點式玻璃通過空洞與連接件連接，由于鉆孔而導致孔邊應力集中，性能降低，故點式玻璃建筑必須采用張度較高且使用安全的鋼化玻璃。氣候寒冷地區(qū)的建筑物宜采用中空鋼化玻璃，它是在兩片鋼化玻璃之間夾有干燥的空氣層或惰性氣體層。在人流比較大或采光頂?shù)葘Π踩阅芤筝^高的玻璃建筑，往往采用鋼化夾膠玻璃，即在兩層玻璃之間夾入PVC膠片，玻璃破碎時碎片仍能與PVC膠片粘在一起，避免玻璃掉落造成傷人和財產(chǎn)損失。另外，PVC膠片具有對聲波的阻尼功能，具有良好的隔音效果。由于鋼化夾膠玻璃有效減弱陽光的透射，防止眩光，不至造成色彩失真。

 

1.2支承裝置

 

      金屬連接件是點式玻璃技術的關鍵，通常由鋼和鋁合金構件組成。它包含支承件和緊固件，又稱爪件和扣件。緊固件與玻璃連接，或沉入玻璃之內(nèi)，或突出玻璃之外。支承件與緊固件連接，象爪子一樣將玻璃緊緊抓住，將緊固件和支承玻璃的結(jié)構體系緊密相連荷載傳遞給結(jié)構。它的形式有I型爪件，H型爪件，X型爪件和圓盤滑動固定件等。

 

1.3支承體系

 

      支承體系是將玻璃所承受的各種荷載直接傳遞到建筑物主體結(jié)構上，一般可以根據(jù)建筑的造型和荷載的大小來選擇合適的結(jié)構形式。應用于點式玻璃的支承體系主要有全玻璃支承結(jié)構，柱支承結(jié)構，桁架支承結(jié)構，索桁架支承結(jié)構和索網(wǎng)支承體系等。每種結(jié)構形式都有各自不同的變化形式，可以適應不同情況下幕墻，屋頂和其他不同類型的建筑及其局部設計的要求。

 

1.4密封材料

 

      點式玻璃技術中玻璃與玻璃之間采用耐候硅酮密封膠，而玻璃與金屬則采用硅酮結(jié)構膠粘接。膠主要起密封作用，因此不必進行強度計算。但在使用之前必須對膠與接觸材料進行相容性試驗，性能檢測必須合格，并且在有效期內(nèi)使用，嚴格遵守操作規(guī)程，以確保施工質(zhì)量。

 

2 點式玻璃幕墻的支承結(jié)構形式

 

      支承結(jié)構是點式玻璃幕墻重要的組成部分，它能把玻璃表面承受的風荷載，溫度差作用，自身重量和地震荷載傳遞給主體結(jié)構。

 

2.1全玻璃結(jié)構點式幕墻

 

      全玻璃結(jié)構點式玻璃幕墻也稱玻璃肋式幕墻，該體系由幕墻面玻璃和玻璃肋組成。其中，抵抗橫向荷載，尤其是風荷載的結(jié)構主要由平面玻璃肋承擔。單體玻璃肋因此也有一定的空間高度限制，無法超過6mm空間高度。由于全玻璃結(jié)構是玻璃主承重結(jié)構，在玻璃幕墻尺寸較大，高度較高時，影響立面玻璃劃分的不僅有玻璃的特性，構件尺寸和生產(chǎn)工藝。

 

2.2柱支承體系

 

      柱支承點式玻璃幕墻以鋼柱為支承結(jié)構，點式構件由柱子上伸出，從而支承幕墻玻璃。該體系特點是承載力較高，剛度較大，與玻璃的連接處細部構造較為簡潔，能懸掛較大面積或較厚的單面玻璃。因此，這種結(jié)構形式較適用于大跨度柱距和應用特種玻璃的建筑。

 

2.3桁架支承體系

 

      這種支承體系玻璃幕墻使用各種類型的桁架結(jié)構作為受力支承體系，從桁架上伸出爪件連接玻璃。桁架承受橫向和豎向的荷載，玻璃僅僅傳遞橫向的風荷載，因此桿件桁架體系的玻璃幕墻都是次承重結(jié)構。桁架支承體系同柱支承體系有很多相識之處。

 

2.4索桁架支承體系

 

      索桁架支承體系實際上是桁架體系的一種變化形式，即用鋼索作為桁架體系的拉桿，于受力桿相組合作為玻璃的支承結(jié)構，通過施加預應力產(chǎn)生平面內(nèi)剛度，構成預應力索桿結(jié)構體系。

 

2.5索網(wǎng)支承體系

 

      索網(wǎng)支承體系由交叉的水平索和垂直索組成，該體系的結(jié)構形式簡單明了，布置靈活，同時具有其它玻璃幕墻支承體系所難達到的通透性，而與玻璃肋板式的玻璃幕墻相比，它又具有質(zhì)感強的特點。該結(jié)構與索桁架支承體系相比，在結(jié)構上可以省去玻璃幕墻的爪件，直接由桿件上縛一扣件，玻璃與玻璃之間通過一定的聯(lián)系件相連，免去了桿件。

 

3 點式玻璃幕墻對玻璃的要求

 

      (1)點式玻璃幕墻玻璃板面所受的各種荷載通過爪件傳給支承結(jié)構，玻璃孔和支承頭處有大的應力集中，所以宜采用鋼化玻璃。鋼化玻璃應用水平鋼化，鋼化玻璃必須經(jīng)過熱處理，消除玻璃鋼化中產(chǎn)生的內(nèi)應力，減少鋼化玻璃上墻后自爆的危險。

  

      (2)鋼化玻璃厚度一般選擇8mm，12mm，15mm，特殊情況另外考慮。

 

      (3)點式玻璃幕墻也可采用鋼化夾膠玻璃，主要是安全性好，也有一定的隔音效果。

 

      (4)鋼化中空玻璃，可選擇12+12A+6，10+12A+8等配置類型鋼化中空玻璃。

 

      (5)根據(jù)設計需要也可以采用彎鋼化，彎鋼化中空，彎鋼化夾膠玻璃等。

 

4 點式玻璃幕墻的支承鋼爪

 

      點式幕墻的駁接件和駁接爪均用不同型號的不銹鋼加工而成。駁接頭主要分2種：一種是頭尾固定不動的，一種是在頭部裝有球頭的，可萬向轉(zhuǎn)動，在玻璃受荷載變形時，頭部可隨之轉(zhuǎn)動，減少玻璃孔部在變形時的應力集中。

 

5 點式玻璃幕墻在設計時應考慮的性能因素

 

      點式玻璃幕墻的破壞形式，多發(fā)生在玻璃面板上，因此，如何保證玻璃面板的合理受力，是決定玻璃幕墻性能的關鍵因素。在點式幕墻設計中，就必須考慮到相應的重力荷載，風荷載，地震作用和溫度作用的剛度，強度要求。

 

6 結(jié)束語

 

      點式玻璃幕墻其外觀通透，明亮，輕巧，設計時要充分考慮點式幕墻特有的性能因素，并根據(jù)工程的實際情況采用適合的支承體系充分發(fā)揮不同支承體系的特點和優(yōu)勢，設計出獨特和完美具有現(xiàn)代感的點式玻璃幕墻工程。