時(shí)間:2022-11-27 23:17:33
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:大跨度;石材幕墻;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2017)09-0102-02
1 工程概況
銀川國際交流中心總建筑面積約為10.58萬平方米。包含公共接待綜合樓、1#、2#、3#、4#貴賓樓以及能源中心。其中公共接待綜合樓由有會(huì)議宴會(huì)樓、酒店客房樓和康體樓組成,三棟樓之間通過連廊相互聯(lián)系,具有會(huì)議、宴會(huì)、五星級(jí)酒店、健身娛樂等功能。
2 石材幕墻鋼桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 幕Ω驟旒芙峁
該項(xiàng)目均為多層結(jié)構(gòu)(二層、三層),最大層高為7.5米,根據(jù)主體建筑外效果要求,石材幕墻的標(biāo)準(zhǔn)分格為1200mmx450mm,采用普通單根立柱幕墻結(jié)構(gòu)體系,最佳預(yù)選立柱的規(guī)格為180mmx100mmx5mm鋼矩管,此幕墻系統(tǒng)鋼材用量(含鋼橫梁和連接件等)超過27Kg/m2。
經(jīng)過分析,幕墻系統(tǒng)立柱選型關(guān)鍵控制技術(shù)指標(biāo)為慣性矩及抵抗矩等,將幕墻的立柱調(diào)整為由100mmx50mmx 4mm鋼矩管和50mmx50mmx5mm鋼方管形成的鋼桁架,經(jīng)過計(jì)算,此幕墻系統(tǒng)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)滿足結(jié)構(gòu)需求及規(guī)范要求,幕墻的鋼材用量也降低至19.3Kg/m2,鋼材用量的減少,在降低成本的同時(shí)也利于現(xiàn)場(chǎng)工人施工安裝。
具體節(jié)點(diǎn)見圖1、圖2。
2.2 荷載設(shè)計(jì)
幕墻所承擔(dān)的荷載除了作用于幕墻上的風(fēng)荷載,還有地震作用、幕墻自重等等。
對(duì)幕墻構(gòu)件、連接件和預(yù)埋件承載力驗(yàn)算時(shí),必須考慮各種荷載和作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù),即采用其設(shè)計(jì)值;進(jìn)行位移和撓度計(jì)算時(shí)采用其標(biāo)準(zhǔn)值。
3 結(jié)語
關(guān)鍵詞:幕墻,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
中圖分類號(hào): TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一、工程概況
某大型項(xiàng)目建筑面積約為24.8萬平方米。其中主樓地上兩層、局部四層結(jié)構(gòu),整個(gè)航站樓長度方向約700m,寬度方向約402m,為超長結(jié)構(gòu)。
二、玻璃幕墻支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(一)幕墻支承結(jié)構(gòu)
該幕墻采用不銹鋼拉桿框架式玻璃幕墻系統(tǒng),橫梁采用寬體式遮陽設(shè)計(jì),突出玻璃面450mm。幕墻承受的風(fēng)荷載通過大尺寸截面橫梁傳遞到后面空間桁架鋼結(jié)構(gòu)上,空間桁架鋼結(jié)構(gòu)再通過二連桿機(jī)構(gòu)將水平風(fēng)荷載傳給網(wǎng)架下弦結(jié)構(gòu),屋面系統(tǒng)只承受作用于幕墻的水平風(fēng)荷載;幕墻的自重荷載通過隱藏在玻璃分格間膠縫內(nèi)的不銹鋼拉桿承受,最終通過空間桁架鋼結(jié)構(gòu)將自重荷載傳遞到樓層結(jié)構(gòu)上。
幕墻龍骨采用6063-T6鋁合金型材和6063-T5鋁合金型材,鋁型材室內(nèi)外外露部分表面均采用氟碳噴涂處理,三涂兩烤,膜層厚度不低于45um。支撐玻璃幕墻的空間桁架鋼結(jié)構(gòu)采用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)Q345B鋼材,外表面采用氟碳噴涂處理。
隱藏膠縫內(nèi)的不銹鋼拉桿材質(zhì)為S630,幕墻不銹鋼拉桿高度大于16m時(shí),采用直徑為Ф20mm的不銹鋼拉桿;當(dāng)幕墻不銹鋼拉桿高度小于等于16m時(shí),采用直徑為Ф16mm的不銹鋼拉桿;高低跨部分玻璃幕墻不銹鋼拉桿采用直徑為Ф14mm的不銹鋼拉桿。
根據(jù)主體建筑要求,幕墻標(biāo)準(zhǔn)分格為1800mm×3000mm,最大標(biāo)高37.1m.頂部鋼橫梁采用280×400×15 mm鋼管,幕墻的玻璃、橫梁等的自重由拉桿承擔(dān),拉桿將所受的力傳遞給鋼梁,鋼橫梁再將荷載通過桁架頂部的鋼梁傳給三角空腹桁架,水平方向荷載由頂部鋁合金橫梁傳遞給鋼梁,雙向受力,屬于雙彎構(gòu)件。三角空腹桁架采用Q345鋼,分別采用3種截面:①、圓鋼管Φ245-16 mm,②、圓鋼管Φ168-10 mm,③、矩形鋼管80×140×12×12 mm。具體節(jié)點(diǎn)及三維圖詳見下圖。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)單元橫剖節(jié)點(diǎn)圖
圖2標(biāo)準(zhǔn)單元縱剖節(jié)點(diǎn)圖
圖3 玻璃幕墻層間連接縱剖節(jié)點(diǎn)圖
圖4 玻璃幕墻與屋面系統(tǒng)連接縱剖節(jié)點(diǎn)圖
圖5 標(biāo)準(zhǔn)單元內(nèi)視三維大樣圖
圖6 標(biāo)準(zhǔn)單元伸縮縫三維大樣圖
(二)荷載確定
在作用于幕墻上的各種荷載中,主要有風(fēng)荷載、地震作用、幕墻結(jié)構(gòu)自重和由環(huán)境溫度變化引起的作用效應(yīng)等等。
在進(jìn)行幕墻構(gòu)件、連接件和預(yù)埋件承載力計(jì)算時(shí),必須考慮各種荷載和作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù),即采用其設(shè)計(jì)值;進(jìn)行位移和撓度計(jì)算時(shí)采用其標(biāo)準(zhǔn)值。
根據(jù)《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102 計(jì)算,幕墻計(jì)算單元的荷載如下。
鋼橫梁承受組合荷載設(shè)計(jì)值
水平方向荷載設(shè)計(jì)值 q水平=q·h1·B1 =2.482×1800×7.5=33507 N
豎直方向荷載設(shè)計(jì)值q豎直=w·h2 ·B2=0.96×1800×3.0=5184 N
頂部鋼梁傳遞豎向荷載F= 109440×1.5=164160 N
鋼橫梁承受荷載標(biāo)準(zhǔn)值
水平方向風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qk水平=wK·h1·B1 =1.55×1800×7.5=20925 N
豎直方向自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk豎直=qk·h2 ·B2 =0.8×1800×3.0=4320 N
頂部鋼梁傳遞豎向荷載Fk= 91200×1.5=136800 N
(三)支承鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度設(shè)計(jì)
本受力體系采用SAP2000 結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算,標(biāo)準(zhǔn)幕墻計(jì)算單元如圖7。
圖7 幕墻計(jì)算單元
(四)鋼桁架應(yīng)力結(jié)果,見圖8
圖8應(yīng)力比結(jié)果
對(duì)于圓鋼管Φ245-16 mm 最大應(yīng)力比為0.92<1.0。
對(duì)于圓鋼管Φ168-10 mm最大應(yīng)力比為0.514<1.0。
對(duì)于矩形鋼管80×140×12×12 mm最大應(yīng)力比為0.791<1.0。
結(jié)論:結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足要求。
(五)鋼桁架撓度結(jié)果
撓度最大值fmax=71.7 mm<28000/250=112 mm產(chǎn)
結(jié)論:結(jié)構(gòu)撓度滿足要求。
三、結(jié)束語
目前, 國內(nèi)已有許多大型公共建筑( 如會(huì)展中心,機(jī)場(chǎng)、體育館等) 采用大跨度幕墻支承體系,該幕墻系統(tǒng)采用了一種大跨度無立柱的幕墻體系,整體結(jié)構(gòu)采用框支撐玻璃幕墻結(jié)構(gòu)和拉桿玻璃幕墻結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式。在玻璃面板的每一道橫向拼接縫之間都安裝有橫梁,橫梁一端與橫梁支撐結(jié)構(gòu)連接,另一端通過芯套與相鄰橫梁插接,橫梁支撐結(jié)構(gòu)上下分別與上頂結(jié)構(gòu)和下底結(jié)構(gòu)連接。上頂結(jié)構(gòu)向下吊裝有吊桿系統(tǒng),在玻璃的自重作用下,橫梁始終保持水平狀態(tài)或處于撓度范圍內(nèi)。吊桿系統(tǒng)在與橫梁相交處均穿插于橫梁上的預(yù)開孔中,并在預(yù)開孔下部安裝有承重調(diào)節(jié)螺母,橫梁架于承重調(diào)節(jié)螺母上。玻璃面板并固定在上下橫梁的玻璃安裝槽口內(nèi)。本套 幕墻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了大跨度的水平通透空間,在采光及視覺效果上起到積極的作用。
項(xiàng)目作為“大型門戶樞紐機(jī)場(chǎng)和北方國際航空物流中心”,它的建成將成為機(jī)場(chǎng)最為重要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程,同時(shí)充實(shí)和完善京津冀都市圈整體功能,提升區(qū)域綜合服務(wù)功能中發(fā)揮重要促進(jìn)作用。
隨著國內(nèi)建筑市場(chǎng)的國際化,建筑設(shè)計(jì)與國際的接軌必然導(dǎo)致幕墻設(shè)計(jì)向國際慣例靠攏。隨著對(duì)建筑幕墻認(rèn)識(shí)的深入,對(duì)幕墻設(shè)計(jì)的新要求會(huì)促進(jìn)幕墻設(shè)計(jì)工作的新變化。中國必將成為全世界超高層建筑幕墻高端研發(fā)福地。
參考文獻(xiàn):
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[3]《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189.
[4] 李亞峰 淺談玻璃幕墻工程存在問題及質(zhì)量控制的要點(diǎn) 安徽建筑 2004
[5] 于春玲 玻璃幕墻工程施工工藝及常見問題防治措施 科技資訊 2005
關(guān)鍵詞:建筑幕墻 幕墻結(jié)構(gòu) 概念設(shè)計(jì) 優(yōu)化設(shè)計(jì)
前言:本文以個(gè)人多年工作經(jīng)驗(yàn)為依據(jù),對(duì)幕墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)、幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟以影響因素、優(yōu)化設(shè)計(jì)模型的建立進(jìn)行介紹。通過本文的介紹,讀者可了解怎樣在滿足相關(guān)規(guī)范要求的前提下,設(shè)計(jì)安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的幕墻。
1.幕墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)
1.1幕墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的意義
幕墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)是指對(duì)難以做出精確性分析的因素,或在規(guī)范中難以規(guī)定的因素,不經(jīng)計(jì)算,而是依據(jù)幕墻整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、和工程經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)造設(shè)計(jì)理念,縱觀全局來確定幕墻結(jié)構(gòu)的總體布置以及細(xì)部構(gòu)造的宏觀控制。概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用,可以使幕墻的結(jié)構(gòu)體系在方案設(shè)計(jì)階段就被高效的構(gòu)思,確保最終結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案思路清楚、定位準(zhǔn)確,后期設(shè)計(jì)階段的繁瑣運(yùn)算也可被省略。幕墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì),在安全、經(jīng)濟(jì)、快捷的同時(shí),還可作為判定計(jì)算機(jī)對(duì)內(nèi)力數(shù)據(jù)分析是否準(zhǔn)確的依據(jù)。
1.2幕墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的內(nèi)容
1.2.1合理選擇結(jié)構(gòu)方案
科學(xué)、合理、低成本的結(jié)構(gòu)方案是設(shè)計(jì)得以成功實(shí)踐的必要條件。在選擇結(jié)構(gòu)方案時(shí),既要征詢?cè)O(shè)計(jì)院和相關(guān)部門的建議,又要考慮幕墻設(shè)計(jì)要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn),材料選擇,以及材料本身加工工藝限制等條件。
結(jié)構(gòu)方案中一定要注意,不同的結(jié)構(gòu)體系不宜出現(xiàn)在同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi);結(jié)構(gòu)體系要確保受力均勻,傳力過程明確。
1.2.2選用恰當(dāng)?shù)挠?jì)算簡圖
計(jì)算簡圖是結(jié)構(gòu)計(jì)算的依據(jù),因此選用錯(cuò)誤的計(jì)算簡圖會(huì)造成很嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)安全事故,計(jì)算簡圖的正確選擇是確保結(jié)構(gòu)安全的首要條件。計(jì)算簡圖不可能完全與實(shí)際結(jié)構(gòu)相符,但是只要是在允許的工程誤差范圍內(nèi),都是可被接受的。
1.2.3正確分析計(jì)算結(jié)果
在電腦普及的今天,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及到的計(jì)算都會(huì)以電腦為平臺(tái),以軟件為工具,但由于軟件的多樣化和性能參差不齊,導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果的不確定性。因此,這就要求設(shè)計(jì)師必須全面掌握相關(guān)的技術(shù)條件及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的算法,并能對(duì)計(jì)算結(jié)果做到合理分析、謹(jǐn)慎校對(duì)。
1.2.4采取相應(yīng)的構(gòu)造措施
為了避免或減少薄弱點(diǎn)的出現(xiàn),可采取如下途徑:a.針對(duì)薄弱關(guān)鍵環(huán)節(jié)特殊設(shè)計(jì),著重注意連接點(diǎn)部分,嚴(yán)格按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中節(jié)點(diǎn)的鉸接剛接形式來設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn);b.注意結(jié)構(gòu)焊縫、耳板、銷軸、連接板等部位的強(qiáng)度計(jì)算,留足安全度;c.注意由溫度應(yīng)力造成的材料本身形變,及其產(chǎn)生的附加應(yīng)力;d.整體結(jié)構(gòu)正常使用下的極限狀態(tài)驗(yàn)算,防止大變形等造成新的薄弱點(diǎn)。
2.幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的因素及一般步驟
2.1首先須了解由建筑師提出的幕墻面板配置及其分格情況,設(shè)計(jì)意圖,確定主次結(jié)構(gòu)。
2.2熟悉幕墻后面主體結(jié)構(gòu)如樓層、梁柱、屋面結(jié)構(gòu)等主體可提供的支承情況。
2.3了解主體結(jié)構(gòu)可提供的對(duì)幕墻的邊界條件。
2.4建筑師、業(yè)主對(duì)幕墻結(jié)構(gòu)的要求。
2.5根據(jù)結(jié)構(gòu)型式的受力性、適用性、經(jīng)濟(jì)性和與幕墻的匹配性,在框架幕墻結(jié)構(gòu)、索幕墻結(jié)構(gòu)、單元幕墻結(jié)構(gòu)、索桿結(jié)構(gòu)、鋼桁架結(jié)構(gòu)等中選擇合適的組合結(jié)構(gòu)。
2.6幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題
2.6.1幕墻是像幕布一樣懸掛在建筑物外墻上,主要特點(diǎn)是不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受荷載作用,是帶有裝飾性質(zhì)的輕質(zhì)墻體,幕墻結(jié)構(gòu)要能一定的適應(yīng)主體建筑變形的能力。
2.6.2結(jié)構(gòu)型式要依據(jù)相關(guān)的規(guī)范,科學(xué)合理的確認(rèn),在規(guī)范允許的范圍內(nèi),盡可能的滿足業(yè)主的特殊要求。選擇結(jié)構(gòu)形式要注意一些特殊的結(jié)構(gòu)雖然形式美觀,卻存在一定的問題。
2.6.3在幕墻建設(shè)中,鋼結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)的可靠性不容忽視,其中包括耳板、銷軸、焊縫等的相關(guān)計(jì)算,保證這些因素不會(huì)誘發(fā)連接點(diǎn)的隱患,懸掛在主體結(jié)構(gòu)上的有框幕墻及石材,其連接施工至關(guān)重要,包括預(yù)埋件、螺栓、角碼等,隱框幕墻及膠與玻璃板等要設(shè)計(jì)合理并在其底部安裝承重托條,并且相關(guān)的質(zhì)量計(jì)算及抗風(fēng)性要可靠、謹(jǐn)慎。
2.6.4綜合考慮φ值、構(gòu)件長細(xì)比、物理界面穩(wěn)定性等因素,鋼結(jié)構(gòu)和鋁合金結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定計(jì)算一定要細(xì)致、謹(jǐn)慎并且反復(fù)校對(duì),確定鋼結(jié)構(gòu)中整體負(fù)荷的傳遞路徑以及相關(guān)的如槽鋼部件等所承擔(dān)的負(fù)載,盡量使負(fù)荷傳遞簡潔且部件承重均勻合理。
3.1目標(biāo)函數(shù)
目標(biāo)函數(shù)的主要用途是衡量設(shè)計(jì)方案的好壞。優(yōu)化幕墻截面尺寸、使幕墻的結(jié)構(gòu)合理、通過低成本實(shí)現(xiàn)高效率等都是幕墻優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)。目標(biāo)函數(shù)有兩種:單目標(biāo)、多目標(biāo),單目標(biāo)函數(shù)較之多目標(biāo),求解更為簡潔精確。
3.2幕墻的設(shè)計(jì)變量
幕墻的設(shè)計(jì)方案常由一系列的參數(shù)來反映,在這一系列參數(shù)中,既有像材料彈性模量、泊松比、線膨脹系數(shù)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值等本身為固定值的材料參數(shù);也有像風(fēng)荷載地面粗糙度、風(fēng)荷載高度變化系數(shù)、風(fēng)荷載體型系數(shù)等與建筑特稱息息相關(guān)的參數(shù),這類參數(shù)根據(jù)實(shí)際情況也可當(dāng)作固定值來處理;除上述兩類參數(shù)外。
還有一種是需要在設(shè)計(jì)中斟酌、摸索、調(diào)整的參數(shù),被稱作設(shè)計(jì)變量。最優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案是要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)變量之間最科學(xué)合理的組合。優(yōu)化設(shè)計(jì)中的截面尺寸設(shè)計(jì),幾何與物理參數(shù)就是其設(shè)計(jì)變量。幕墻設(shè)計(jì)工作的核心任務(wù)就是合理的確定荷載和合理的材料使用,這其中的荷載包括重力荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、也包括地震作用、溫度作用等可使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形或使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力的作用。
設(shè)計(jì)優(yōu)化問題的繁簡程度取決于設(shè)計(jì)變量的個(gè)數(shù),如有N個(gè)變量,則優(yōu)化問題就為N維。此消彼長中的那個(gè)平衡點(diǎn),就是我們要優(yōu)化的最終結(jié)果。
3.3約束函數(shù)
約束函數(shù),是設(shè)計(jì)變量自身、設(shè)計(jì)變量之間所遵守的數(shù)學(xué)表達(dá)式。在優(yōu)化過程中,為使目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最小值,設(shè)計(jì)變量不斷被變化,但設(shè)計(jì)變量是有取值范圍的,其變化不可超過范圍內(nèi)的上下限。在幕墻設(shè)計(jì)中約束函數(shù)的表現(xiàn)形式很多,整體的來說分為兩類,一是材料的許用強(qiáng)度限制;二是結(jié)構(gòu)的變形大小限制。前者是結(jié)構(gòu)不被破壞的保證,而后者則是結(jié)構(gòu)不因過分變形而失去使用能力的保證。
整體來說為保證幕墻結(jié)構(gòu)安全而又不浪費(fèi)材料,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按如下考慮:
1、合理的選擇結(jié)構(gòu)形式,進(jìn)行概念設(shè)計(jì);
2、綜合考慮各種因素,進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算;
3、設(shè)定優(yōu)化目標(biāo),確定約束函數(shù)條件,進(jìn)行優(yōu)化;
4、驗(yàn)算局部部位,確定結(jié)構(gòu)。
關(guān)鍵詞:單元幕墻;氣密性;水密性
中圖分類號(hào):J527.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
正文:
單元式幕墻結(jié)構(gòu)采用小氣室分割原理,以一個(gè)單元板塊的寬度或高度為氣室分割單位,有利于保持壓力均衡,從而提高水密,氣密性能。單元式幕墻氣密性能主要由定型密封材料即密封條和壓條通過先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來保證。這種單元式幕墻密封結(jié)構(gòu)是幕墻結(jié)構(gòu)經(jīng)過一定時(shí)期的發(fā)展積累,逐步走向成熟的產(chǎn)物,是一種先進(jìn)的密封方式。
1. 我們知道,單元式幕墻的氣密性能主要由單元式幕墻的特殊密封結(jié)構(gòu)來保證。通常單元式幕墻的密封系統(tǒng)由密封膠條、單元龍骨、三元乙丙橡膠發(fā)泡組成。我們以一個(gè)普通單元結(jié)構(gòu)為例,從室外至室內(nèi)根據(jù)密封功能的不同我們將單元幕墻的密封結(jié)構(gòu)劃分為三道密封結(jié)構(gòu)。
1.1 塵密線
為阻擋灰塵設(shè)計(jì)的一道密封線,一般由相鄰單元的膠條相互搭接實(shí)現(xiàn),起到阻擋灰塵和披水的作用。
1.2 水密線
它是保證單元幕墻水密性能的重要防線,通過幕墻表面的少量漏水可以越過這條線,進(jìn)入單元幕墻的等壓腔,通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),進(jìn)入等壓腔水將被有組織的排出,沒有繼續(xù)進(jìn)入室內(nèi)的能力,達(dá)到阻水的目的。有時(shí)為了提高幕墻的水密性能,也可能同時(shí)設(shè)置多道水密線。
1.3 氣密線
它是保證單元幕墻氣密性能的重要防線,由于水密線和氣密線之間的等壓腔和室外基本上是相通(有時(shí)在連通孔上放置防止灰塵的海棉)的,因此水密線不能完全阻止空氣的滲透,阻止空氣的滲透任務(wù)由最后一道防線---氣密線來完成。 本系統(tǒng)水密線靠近室外側(cè)為外腔,水密線與氣密線之間為內(nèi)腔。由于內(nèi)腔與外腔之間開有排水孔相連通,利用等壓原理實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)防水,控制進(jìn)入內(nèi)腔的雨水量。氣密線通過三元乙丙密封膠條的嚴(yán)密交圈實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格密封,將室內(nèi)空間與幕墻內(nèi)腔完全隔離。在水密線和氣密線位置,充滿了交圈布置的三元乙丙橡膠發(fā)泡,這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增強(qiáng)幕墻的水密氣密性能。
由此可見,對(duì)于室內(nèi)外空氣來說,塵密線、水密線兩側(cè)均沒有完全隔離,所以這兩道密封線對(duì)幕墻氣密性能有只有一定的加強(qiáng)作用;氣密線是單元幕墻最后一道密封,它完全隔絕了幕墻室外與室內(nèi)空間,對(duì)于單元式幕墻的氣密性保證起著決定性的作用。
2. 我們?cè)谝陨厦枋鲋幸呀?jīng)了解了單元幕墻的氣密性能原理,接下來闡述如何在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中保證其氣密性能。單元式幕墻單元板塊是在工廠內(nèi)制作、組裝完成的,再運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)直接安裝到建筑主體結(jié)構(gòu)上。無論是插接還是對(duì)接,單元板塊在上下左右的縫隙以及相鄰四個(gè)單元板塊"十字"接口處均需要密封處理。如何從系統(tǒng)設(shè)計(jì)中處理好這些縫隙和"十字"接口是解決單元式幕墻氣密性的關(guān)鍵。下面從兩個(gè)方面進(jìn)行闡述: 型材斷面構(gòu)造設(shè)計(jì)的合理性:在單元式幕墻的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,型材斷面的設(shè)計(jì)非常重要。它不僅決定單元式幕墻的安全性,工藝性。同時(shí)還決定了單元式幕墻的其他物理性能。在設(shè)計(jì)中不僅要考慮結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安全性,還要考慮型材斷面對(duì)其他性能的貢獻(xiàn)。型材斷面雖然不是固定不變的,但是其斷面的設(shè)計(jì)是有規(guī)律的。它必須將其安全性、工藝性和結(jié)構(gòu)氣密性同步考慮。
2.1 合理設(shè)計(jì)型材端面及型材插接位置,盡量將水密線與氣密線分離,保證等壓腔發(fā)揮作用。
2.2 斷面上盡可能避免在加工制作過程中盡量避免開工藝孔,無法避免時(shí)應(yīng)采用耐候密封膠密封,保證氣密性能。
2.3 斷面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮在豎向(或橫向)構(gòu)件上設(shè)置傳遞荷載與作用的專用構(gòu)造,盡可能避免氣密線膠條參與傳力,保證氣密線的完整。
2.4 插接式單元幕墻在斷面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮板塊安裝后插接件之間有不小于15毫米的搭接長度。以便有能力適應(yīng)層間變位和吸收現(xiàn)場(chǎng)安裝產(chǎn)生的誤差。
2.5 幕墻板塊的型材斷面種類應(yīng)考慮盡可能的少,同時(shí)應(yīng)考慮到盡可能減少零件的組合量,以便減少板塊組裝所形成的縫隙。
2.6 單元幕墻的氣密線應(yīng)形成閉合。在結(jié)構(gòu)上必須防止十字接口處存在漏氣的通道。采用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施有:在接縫處采用膠條搭接方式實(shí)現(xiàn)密封、在接縫處采用異型膠條擠壓原理實(shí)現(xiàn)密封。
3. 膠條合理設(shè)計(jì):在單元式幕墻的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,膠條的設(shè)計(jì)也是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。它決定了單元式幕墻的水密性、氣密性以及幕墻防水性能的耐久性。膠條的材質(zhì)、延伸率、壓縮量以及斷面形式都很對(duì)于幕墻氣密性能來說都很關(guān)鍵。單元式幕墻用密封性膠條主要是三元乙丙、硅橡膠及氯丁橡膠,其中三元乙丙(EPDM)膠條應(yīng)用最為廣泛。三元乙丙膠條具有卓越的耐臭氧老化性、耐氣候老化性、耐熱老化性、耐水性,還具有較好的耐化學(xué)藥品性,可以長期在陽光、潮濕、寒冷的自然環(huán)境中使用。三元乙丙橡膠有很多種牌號(hào),不同的牌號(hào)各有不同的特點(diǎn),因此可以說三元乙丙橡膠的化學(xué)成分及配方?jīng)Q定了膠條的使用環(huán)境和工作性能。
幕墻用三元乙丙膠條的基本成分為三元乙丙膠,碳黑,活性劑,增塑劑,硫化促進(jìn)劑等三元乙丙膠條基本成分所占百分比的不同,會(huì)造成膠條各種物理性能的差異。含膠率過低,材料的力學(xué)性能特別是拉伸強(qiáng)度、回彈性、耐老化性等變差,使用壽命大為縮短。但含膠率過高,成本會(huì)提高,同時(shí)材料的性能也同樣變差。其中補(bǔ)強(qiáng)劑,硫化劑,增塑劑并不僅僅起到降低成本的作用,只要加入適量,比例得當(dāng),能夠改善材料的性能。幕墻常用三元乙丙膠條的紹氏硬度為65,其中膠條的含膠率應(yīng)控制在40%左右。 根據(jù)不同的氣候特點(diǎn),應(yīng)選用不同的EPDM牌號(hào)。總結(jié)近些年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),膠條的設(shè)計(jì)可遵循以下原則:
3.1 在北方地區(qū),溫差大,冬天溫度很低,最好選用部分充油牌號(hào),在配方設(shè)計(jì)中充分考慮材料的低溫脆性,這樣硬度對(duì)溫度的依賴性小,便于安裝和使用。
3.2 膠條在設(shè)計(jì)時(shí)必須確定合理的斷面形式,選擇合適的EPDM橡膠牌號(hào),膠條的位置和作用不同,其斷面形式也應(yīng)該不同。
3.3 在膠條設(shè)計(jì)時(shí),必須合理確定壓縮比和硬度。
3.4 對(duì)有特殊環(huán)境要求的膠條,有必要與膠條供應(yīng)商進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì),彌補(bǔ)設(shè)計(jì)人員知識(shí)面的不足,充分利用膠條材料的優(yōu)良性能。
3.5 對(duì)接型單元幕墻的氣密線膠條豎橫應(yīng)盡量相同,確保膠條在板塊四角周圈形成閉合。
4. 結(jié)束語
由于單元幕墻屬于工廠化產(chǎn)品,在質(zhì)量上更容易得到控制,氣密性能比較穩(wěn)定,其本身有著更先進(jìn)的氣密設(shè)計(jì)理念,更環(huán)保、更健康,是未來幕墻氣密設(shè)計(jì)發(fā)展方向,在環(huán)保節(jié)能方面優(yōu)勢(shì)明顯。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:玻璃幕墻;特點(diǎn);設(shè)計(jì)要點(diǎn);構(gòu)造要求;設(shè)計(jì)原則
引言
玻璃幕墻是近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物,是現(xiàn)代主義高層建筑時(shí)代(1950―1980)的顯著特征。最早具有代表性的采用玻璃幕墻的建筑是20世紀(jì)50年代初建成的紐約利華大廈和聯(lián)合國大廈;在此后的幾十年間.玻璃、鋁合金和鋼材,被認(rèn)為是現(xiàn)代高技術(shù)發(fā)展在建筑上的標(biāo)記。印一70年代,國外高層建筑采用玻璃幕墻迅速增多,我國也于1985年建成第一幢采用玻璃幕墻的星級(jí)飯店――北京長城飯店。下面淺析其設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
1 玻璃幕墻具有的特點(diǎn)
1.1 能產(chǎn)生較好的建筑藝術(shù)效果;
1.2 墻體自重較輕,通常為0. 3-0.5kN/m2,只是普通磚墻的1/10-1/12,是混凝土預(yù)制板墻面的1/7,從而降低了地震力,同時(shí)也降低了主體結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的造價(jià);
1.3 材料單一,施工方便,工期較短;
1.4 維護(hù)方便,可以更換幕墻的構(gòu)件;
1.5 能較好適應(yīng)舊建筑立面更新的需要,常用于已建工程的改造。由于玻璃幕墻本身造價(jià)較高,抗風(fēng)、抗震性能較弱,能耗較大,對(duì)周圍環(huán)境可能形成光污染,因而在設(shè)計(jì)過程中要經(jīng)過充分的方案可行性論證研究,力求設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn),合理使用。
2 幕墻的建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)
玻璃幕墻已成為現(xiàn)代主義建筑的一個(gè)主要特征,也成為現(xiàn)代化大都市的標(biāo)志和國家經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平的一個(gè)代表。其設(shè)計(jì)一般要把握如下要點(diǎn):
2.1 光影效果。建筑藝術(shù)常常借助于光和影的表現(xiàn)手法,玻璃幕墻(特別是采用鍍膜玻璃的玻璃幕墻)能較完全地反射外界光線,所以幕墻建筑設(shè)計(jì)別要考慮所建造的幕墻的光影效果。立面上的玻璃幕墻可反射天空的色彩、周圍的自然景物以及其它建筑物的影子,借周圍的景色豐富自身,設(shè)計(jì)中應(yīng)仔細(xì)研究。在布置幕墻時(shí),不僅要考慮建筑物本身,而且要考慮周圍環(huán)境;此外還要避免形成光污染。
2.2 幕墻玻璃的色彩。玻璃的類型和色彩是影響建筑藝術(shù)效果的至關(guān)重要的因素。選擇時(shí)要由建筑物的使用性質(zhì)和用途決定,同時(shí)注意和周圍環(huán)境的配合。
2.3 玻璃幕墻的造型功能。玻璃幕墻為虛墻面.有明亮、輕巧、透明的感覺,并容易適應(yīng)任意幾何形狀的特點(diǎn)。鋁材、石材等墻面為實(shí)墻面,給人以沉穩(wěn)、密實(shí)的感覺,通過兩者的不同組合,可以產(chǎn)生形狀特異,非常規(guī)的建筑造型。
2.4 玻璃幕墻的墻面劃分。玻璃幕墻的墻面劃分主要考慮建筑藝術(shù)的要求、玻璃原材的尺寸,與室內(nèi)空間分隔的協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)的受力要求、施工工藝等因素。一般情況下,玻璃的邊長比為1.2∶1一1.5∶1,面積不超過3m2。在布置上.等距離、等尺寸劃分顯示了嚴(yán)謹(jǐn)、莊重、嚴(yán)肅;自由劃分則顯示韻律,活潑和動(dòng)感,在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮這些手法所透露出的設(shè)計(jì)信息。
3 幕墻的構(gòu)造設(shè)計(jì)要求
幕墻的構(gòu)造設(shè)計(jì),直接關(guān)系到幕墻的使用功能,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)以下問題予以注意:
3.1 幕墻構(gòu)件的面板與邊框所形成的空腔應(yīng)采用等壓設(shè)計(jì),使空腔內(nèi)氣壓與室外氣壓相同,防止室外空氣壓力將雨水壓入腔內(nèi),以提高幕墻抗雨水滲透的功能。
3.2 應(yīng)在可能產(chǎn)生滲水的部位或可能產(chǎn)生結(jié)露的部位預(yù)留泄水孔道.集水后由管道排出。
3.3 板材與邊框連結(jié)處必須用硅酮密封膠進(jìn)行處理,密封材料應(yīng)能在長期壓力下保持良好的彈性。
3.4 伸縮縫、溫度縫、沉降縫處必須進(jìn)行較好的處理,使其既能保持立面美觀,又能滿足縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)變形的要求。目前有兩種設(shè)計(jì)方法:一是采用活動(dòng)蓋板,避免連接部位損壞;二是允許縫上的玻璃板局部損壞,只要及時(shí)修補(bǔ)既可。后者表面不露痕跡,較為美觀。
3.5 隱框玻璃幕墻構(gòu)件之問的拼縫寬度不宜過大.過大影響美觀;也不宜過小,過小則容易因溫度變化而擠壓玻璃。一般為15-20mm,設(shè)有擦窗機(jī)軌道時(shí)不宜小于40mm,明框幕墻構(gòu)件中玻璃與鋁邊框之間的空隙要滿足溫度變形的要求,通常不小于8-10mm。
3.6 由于幕墻位移和溫度變化,幕墻各部位會(huì)因磨擦產(chǎn)生噪音,影響建筑物的使用質(zhì)量,所以應(yīng)在磨擦部位設(shè)置墊片以減少磨擦噪音。
3.7 各種五金件、連接件設(shè)計(jì)要防止不同金屬相接觸產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。
3.8建筑設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮察窗機(jī)的軌道布置、連接件和相應(yīng)的荷載值,并及時(shí)向結(jié)構(gòu)專業(yè)提出。
3.9 幕墻墻面活動(dòng)部分面積不宜大于墻面面積15%,宜采用上懸窗,開啟角度不宜大于30度,開啟后的寬度不宜大于300mm。
4 幕墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
玻璃幕墻是建筑物的護(hù)構(gòu)件,主要承受自重、直接作用于其上的風(fēng)荷載、地震作用以及溫度作用,其支承條件須有一定的變形能力,以適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)的位移。當(dāng)主體結(jié)構(gòu)在外力作用時(shí),不應(yīng)使幕墻產(chǎn)生過大的內(nèi)力。對(duì)于豎直的玻璃幕墻,風(fēng)荷載是主要的作用,其數(shù)值可達(dá)2至3KN/M2,玻璃產(chǎn)生很大的彎曲應(yīng)力,因此對(duì)幕墻構(gòu)件本身而言,抗風(fēng)是主要的考慮因素。但是,地震力的作用對(duì)連接節(jié)點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生較大的影響,使連接節(jié)點(diǎn)發(fā)生震害,進(jìn)而使建筑物幕墻脫落、倒坍,所以在抗震構(gòu)造上還必須予以注意。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則如下:
4.1 幕墻的主要構(gòu)件應(yīng)懸掛或支承在主體結(jié)構(gòu)上,幕墻應(yīng)按圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),不承受主體結(jié)構(gòu)的荷載和地震作用。
4.2 幕墻及其連接件應(yīng)有足夠的承載力,剛度和相對(duì)于主體結(jié)構(gòu)的位移能力,避免在荷載、地震和溫度的作用下產(chǎn)生過大的變形及破壞。
4.3 非抗震設(shè)計(jì)的幕墻,在風(fēng)力作用下,其玻璃不應(yīng)破碎,且連接件應(yīng)有足夠的位移能力使幕墻不破損,不脫落。
關(guān)鍵詞:玻璃幕墻;設(shè)計(jì)
Abstract: the building curtain wall as the construction of a building or decorative structure, in the national economy construction of our country has obtained the widespread application, building energy-saving, green environmental protection, ecological health, sustainable architecture design has become the architectural design and the development direction henceforth, to building curtain wall design is put forward more and more high request, also welcomed rare development opportunity and grim challenge. This article unifies the project example, analyses the formation and characteristics of glass curtain wall, presents the design principles, for the relevant departments and the industry to discuss.
Key words: glass curtain wall design;
中圖分類號(hào):J527.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2012)
1前言
玻璃幕墻將建筑物護(hù)的防風(fēng)、遮雨、采光、隔熱保溫等使用功能與建筑外墻裝飾相結(jié)合,形成融建筑技術(shù)、建筑藝術(shù)為一體的建筑護(hù)結(jié)構(gòu),已在我國高層和超高層建筑中廣泛應(yīng)用。但幕墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不像傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)專業(yè)那樣,有很多成熟的資料可參考學(xué)習(xí),所以難免會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的疏漏。因此,控制其設(shè)計(jì)質(zhì)量就成為廣大幕墻建設(shè)和設(shè)計(jì)單位共同關(guān)注的問題。
2 玻璃幕墻概述
(1)玻璃幕墻是指由支承結(jié)構(gòu)體系與玻璃組成的、可相對(duì)主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力、不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受作用的建筑護(hù)結(jié)構(gòu)或裝飾結(jié)構(gòu)。
玻璃幕墻主要部分由飾面玻璃和固定玻璃的骨架組成。有將玻璃與骨架連接,玻璃能成幕墻。骨架支撐玻璃并固定玻璃,然后通過連接件與主體結(jié)構(gòu)相連,將玻璃的自重及墻體所受的荷載及其他荷載傳遞給主體結(jié)構(gòu),使之與主體結(jié)構(gòu)融為一體。
(2)玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)形式較多,常用結(jié)構(gòu)如下圖所示:
圖 1 玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)形式
(3)玻璃幕墻的優(yōu)點(diǎn)有:可吸收紅外線;減少進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射;降低室內(nèi)溫度;輕巧美觀;不易污染;節(jié)約能源;在光線的反射下,室內(nèi)不受強(qiáng)光照射,視覺柔和等。
另外,在現(xiàn)代化高層建筑的玻璃幕墻中,還采用了由鏡面玻璃與普通玻璃組合,隔層充入干燥空氣的中空玻璃。中空玻璃是一種良好的隔熱、隔音、防結(jié)霜、防潮、抗風(fēng)壓強(qiáng)度大、美觀適用、并可降低建筑物自重的新型建筑材料,它是用兩片(或三片)玻璃,使用高強(qiáng)度高氣密性復(fù)合粘結(jié)劑,將玻璃片與內(nèi)含干燥劑的鋁合金框架粘結(jié),制作成的高效能隔音隔熱玻璃。據(jù)實(shí)驗(yàn)檢測(cè),在冬天,當(dāng)室外溫度為一10℃時(shí),室內(nèi)單層玻璃窗前的溫度為一2℃,而中空玻璃窗前的溫度是13℃;而在夏天,雙層中空玻璃可以擋住90%的太陽輻射熱;雖然陽光依然可以透過玻璃幕墻,但曬在身上不會(huì)感到炎熱。因此,使用中空玻璃幕墻的房間可以做到冬暖夏涼,極大地改善了生活環(huán)境。
3 幕墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則:
(1)幕墻的主要構(gòu)件應(yīng)懸掛或支承在主體結(jié)構(gòu)上,幕墻應(yīng)按圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),不承受主體結(jié)構(gòu)的荷載和地震作用。
(2)幕墻及其連接件應(yīng)有足夠的承載力,剛度和相對(duì)于主體結(jié)構(gòu)的位移能力,避免在荷載、地震和溫度的作用下產(chǎn)生過大的變形及破壞。
(3)非抗震設(shè)計(jì)的幕墻,在風(fēng)力作用下,其玻璃不應(yīng)破碎,且連接件應(yīng)有足夠的位移能力使幕墻不破損,不脫落。
(4)抗震設(shè)計(jì)的幕墻,在常遇地震作用下玻璃不應(yīng)破損,在設(shè)防烈度地震作用下經(jīng)修理后幕墻仍可使用,在罕遇地震作用下幕墻骨架不應(yīng)脫落。
(5)幕墻構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮在重力荷載、風(fēng)荷載、地震作用、溫度作用和主體結(jié)構(gòu)位移影響下的完全性。
3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)算
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)按照幕墻傳力路徑順序,對(duì)每個(gè)部件進(jìn)行受力分析:
玻璃面板-->橫梁-->立柱
首先當(dāng)使用隱框玻璃幕墻時(shí)還應(yīng)包含玻璃結(jié)構(gòu)膠的驗(yàn)算;當(dāng)使用全玻璃幕墻時(shí)還應(yīng)包含玻璃肋的驗(yàn)算。
其次橫梁的驗(yàn)算還應(yīng)包含橫梁的固定連接件,即橫梁與立柱之間的連接件
再次立柱的驗(yàn)算應(yīng)包含連接到主體結(jié)構(gòu)的連接件的驗(yàn)算。
最后,當(dāng)玻璃幕墻外形較復(fù)雜時(shí),還應(yīng)對(duì)連接起來的各部件進(jìn)行一次整體的建模驗(yàn)算。
4 玻璃幕墻的建筑設(shè)計(jì)
4.1 選用合適的玻璃幕墻型式
采用玻璃幕墻的建筑,外觀的效果非常重要。玻璃幕墻的選型是建筑設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容,設(shè)計(jì)者不僅要考慮立面的新穎、美觀,而且要考慮建筑的使用功能、造價(jià)、環(huán)境、能耗、施工條件等諸多因素。如果僅從圍護(hù)功能來說,不同類型的幕墻形式都是一樣的,但要表達(dá)建筑師所追求的建筑手法、建筑風(fēng)格來講,不同形式的玻璃幕墻在外觀上的效果相差非常大,往往不只是線條上的差別,更重要的是質(zhì)感、體量感的差別。對(duì)于外立面的幕墻效果來說基本上有三種。一種是追求堅(jiān)向線條,主要體現(xiàn)建筑挺拔向上的,第二種是追求橫向線條,主要體現(xiàn)建筑寬廣、水平延伸的建筑思路,第三種是追求空間輪廓線條,主要體現(xiàn)建筑異形、多維空間變換思路。
4.2 選用合適的玻璃幕墻材料
幕墻材料選擇是幕墻工程中極為重要的一環(huán)。它不僅決定整個(gè)工程的總造價(jià),而且關(guān)系到整個(gè)工程的檔次、使用壽命、外觀效果。合理地使用材料至關(guān)重要,好的材料堆砌在一起并不一定能產(chǎn)生好的效果,只有巧妙地、合理地發(fā)揮各種材料的特性,才能產(chǎn)生極佳地效益。
4.2.1面板的選用
玻璃面板通常分為單層玻璃、中空玻璃、夾膠玻璃,要求更高一點(diǎn)的為中空夾膠玻璃或雙中空玻璃。玻璃顏色又劃分成很多種類,每個(gè)顏色對(duì)太陽光線的反射與吸收均有所不同,應(yīng)根據(jù)建筑物的用途與外觀要求進(jìn)行選擇。
4.2.2骨架材料的選用
骨架通常選用鋁合金型材,樓層跨度較高的通常選用鋼結(jié)構(gòu)骨架,有時(shí)候?yàn)榱颂岣哒麄€(gè)幕墻的通透效果,則采用玻璃肋作為骨架。鋁合金與鋼材均有多種材性選擇,合理選擇材性,對(duì)節(jié)約造價(jià)方面起到不少的作用。
4.3幕墻的換氣和通風(fēng)
過去在幕墻建筑設(shè)計(jì)中,強(qiáng)調(diào)以人工換氣、通風(fēng)為主,不主張開啟或盡量少設(shè)開啟扇,以降低能牦,防止開啟扇破損,也使立面較為美觀,因此CJ102-96規(guī)定開啟扇面積不大于幕墻面積的15%。2003年SARS之后,許多幕墻界人士進(jìn)行了反思,形成了加強(qiáng)幕墻通風(fēng)、換氣的共識(shí),甚至許多業(yè)主要求將部分固定玻璃更改為開啟扇。所以在JCJ102—2003新修訂版本中,取消了開啟扇面積不大于15%的規(guī)定。采用雙層通風(fēng)幕墻時(shí),室內(nèi)可以從熱通道取得新風(fēng),外幕墻有進(jìn)風(fēng)口進(jìn)風(fēng),可不必設(shè)開啟扇,從而在保證自然通風(fēng)的同時(shí),使幕墻保持美觀和安全。
4.4防火防煙設(shè)計(jì)
4.4.1 防火玻璃在幕墻中的應(yīng)用
幕墻采用的防火玻璃應(yīng)為單片防火玻璃及其制品。防火玻璃可以在下列情況時(shí)采用:防火墻兩側(cè)的玻璃面板;樓層間水平隔煙層;樓層結(jié)構(gòu)高度小于800mm,未設(shè)實(shí)體窗下墻時(shí),樓板上的面板;樓層中的透明防火隔斷。支承防火玻璃的金屬骨架應(yīng)采用鋼結(jié)構(gòu),不宜采用鋁型材。
4.4.2 雙層通風(fēng)幕墻的防火問題
雙層通風(fēng)幕墻通過熱通道中的氣流調(diào)節(jié)熱通道的溫度,減少室內(nèi)溫度與外界的溫差,達(dá)到節(jié)能的要求。但目前國內(nèi)消防規(guī)范要求層間設(shè)置封閉隔煙層。為避免本層排風(fēng)口排出的空氣又被上層進(jìn)風(fēng)口吸入。形成氣流短路,可以在滿足防火隔煙要求的前提下,采用下列通風(fēng)方式之一:加大排風(fēng)口與上層進(jìn)風(fēng)口的豎向距離;采用本跨進(jìn)風(fēng)后,在鄰跨排風(fēng)的S形通風(fēng)路線方式。當(dāng)外幕墻采用透明玻璃、要求高度通透明,層間隔煙層可采用單片銫鉀防火玻璃。高度很大的內(nèi)天井、內(nèi)庭,為防止火災(zāi)和煙霧在層間擴(kuò)散蔓延,在天井周邊可采用單層銫鉀防火玻璃圍成井筒,并采用型鋼骨架。
5實(shí)例分析
5.1 工程概況
某工程為某大廈,總建筑面積為365220m2,建筑高度為48.2m,為9層框架結(jié)構(gòu),整體建筑為圓弧型。南、北主立面采用鋁方管裝飾線條。基于U型玻璃在透光、隔熱、保溫、隔音方面性能良好。其機(jī)械強(qiáng)度較高,施工簡便,有著獨(dú)特的建筑與裝飾效果,并能節(jié)約大量金屬材料。本工程?hào)|、西立面及一層部分墻體采用U型玻璃幕墻結(jié)構(gòu),幕墻顏色為淡綠色,墻體為銀灰氟碳漆,色彩新穎柔和,整體造型典雅流暢。
5.2玻璃幕墻節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
該工程的U型玻璃幕墻采用雙排安裝方式,翼在接縫處成對(duì)排列,U型玻璃垂直安裝。外層U型玻璃承擔(dān)一半風(fēng)荷載和全部風(fēng)量。U玻型號(hào)為SQ4型,其底面寬為260mm,翼高為60mm,厚度為7mm,重量為24.61kg/m2。最大設(shè)計(jì)長度為7m。當(dāng)U型玻璃高度超過4.5m時(shí)應(yīng)核算墻身的穩(wěn)定性,采取相應(yīng)的措施,滿足下框料隨著結(jié)構(gòu)的變形絕對(duì)值≤15mm,否則考慮中間增加固定措施。由于本工程幕墻總高度大于48m,因此在每分層處增加一道鋼梁以支撐U玻幕墻荷載。U型玻璃單片長度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)放樣,定制長度為4.2m,U型幕墻上安裝固定窗與開啟窗,固定窗與開啟窗采用Low—E雙層中空玻璃,在U型幕墻中安裝窗,其橫框和豎框都不能有接槎,應(yīng)一通到底,開啟窗要帶兩層密封條,具體節(jié)點(diǎn)見圖2、圖3、圖4。
圖2U型玻璃與開啟窗立面
圖3U型幕墻固定窗節(jié)點(diǎn)
圖4U型玻璃兩側(cè)收口節(jié)點(diǎn)
各獨(dú)立U玻構(gòu)件應(yīng)支撐在具有均勻彈性的襯墊上;玻璃與鄰近的金屬、混凝土結(jié)構(gòu)之間不能有硬性接觸。U玻上端與鄰近的上部結(jié)構(gòu)之間的空氣縫隙約為25mm,該縫隙主要應(yīng)付溫度變形、蠕變變形及收縮。U玻的底端與框的接觸部位應(yīng)能適應(yīng)由于溫度的變化而引起的玻璃長度的伸縮。為避免長期受雨水沖刷對(duì)邊框,尤其是下框的影響。框的下部應(yīng)裝成能把雨水向外排出的形式。玻璃與框的接縫處不能透水、不能透氣,在玻璃與型材的接縫處裝上用作脹縫的材料或型件,將接縫蓋嚴(yán)。
6 結(jié)束語
隨著材料的不斷創(chuàng)新和技術(shù)的不斷發(fā)展,玻璃幕墻在結(jié)構(gòu)和外觀上都將更加靈活和具有創(chuàng)意,是現(xiàn)代主義建筑的主要特征,也是現(xiàn)代化都市的標(biāo)志,更是城市經(jīng)濟(jì)、技術(shù)發(fā)展水平的代表。因此,設(shè)計(jì)時(shí)我們不僅要考慮建筑本身的特點(diǎn),同時(shí)涉及了幕墻的設(shè)計(jì)、材料的選用、制作安裝的全過程,創(chuàng)造出更多協(xié)調(diào)、美觀,并富有中國建筑特點(diǎn)的現(xiàn)代化建筑。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:建筑 幕墻設(shè)計(jì) 要點(diǎn)
幕墻在一百多年前就在建筑中應(yīng)用,由于材料、工藝因素限制了幕墻的發(fā)展。現(xiàn)階段,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)、科技水平的不斷發(fā)展,各種新技術(shù)與新材料日益更新,建筑幕墻設(shè)計(jì)、制造成功應(yīng)用,建筑多選擇幕墻結(jié)構(gòu)作為護(hù)結(jié)構(gòu),建筑幕墻主要由石材、玻璃與金屬構(gòu)成,依靠金屬構(gòu)件,懸掛于主體結(jié)構(gòu),其功能除作為護(hù)結(jié)構(gòu)外,還作為建筑外觀裝飾。雖然建筑幕墻應(yīng)用獲得較好效果,但由于施工制造與設(shè)計(jì)方案沒有把空號(hào),導(dǎo)致各類工程質(zhì)量問題。因此,筆者根據(jù)自身多年的建筑設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),對(duì)建筑幕墻設(shè)計(jì)控制要點(diǎn)進(jìn)行分析。
一、建筑幕墻設(shè)計(jì)安全與要求
幕墻作為建筑外觀、效能、功能的直接載體,幕墻實(shí)施前提就是幕墻設(shè)計(jì),幕墻設(shè)計(jì)發(fā)展和幕墻技術(shù)創(chuàng)新是相互聯(lián)系、相輔相成的,在新時(shí)代背景下,正確認(rèn)識(shí)幕墻設(shè)計(jì),對(duì)建筑發(fā)展具有極為深遠(yuǎn)的意義。針對(duì)建筑幕墻設(shè)計(jì)而言,即使給監(jiān)理、制作人員看設(shè)計(jì)圖紙,若無任何解釋,也無法看懂,所以,幕墻設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)該設(shè)計(jì)詳盡與完整,規(guī)范化表達(dá)方式。有些施工單位自行設(shè)計(jì)幕墻工程,圖紙沒有經(jīng)過原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位審核,從立面效果與總體方案,只是通過粗審,沒有做好技術(shù)審核把關(guān)。所以,設(shè)計(jì)圖紙不規(guī)范,設(shè)計(jì)深度嚴(yán)重不足,圖紙不夠齊全的問題。若沒有施工圖紙、施工要求,缺乏節(jié)點(diǎn)大樣圖,沒有預(yù)埋件錨節(jié)點(diǎn)計(jì)算,龍骨框架處于水平與豎向荷載作用下,沒有進(jìn)行應(yīng)力變形計(jì)算。防火、排水、避雷等措施設(shè)置不合理,沒有設(shè)計(jì)避雷接地系統(tǒng),截面尺寸、引出線材料與防雷系統(tǒng)沒有可靠連接,在大樣圖與設(shè)計(jì)圖上沒有清晰標(biāo)注,而是利用主體結(jié)構(gòu)與幕墻直接連接,作為避雷連接體。設(shè)計(jì)圖紙中,無標(biāo)出預(yù)埋件位置,不注重三維調(diào)節(jié)處理。同時(shí),某些幕墻設(shè)計(jì)比主體工程進(jìn)度較為滯后,結(jié)構(gòu)沒有設(shè)置預(yù)埋件,未采取合理連接措施連接主體結(jié)構(gòu)與幕墻,對(duì)可靠連接造成影響。工程樓面外緣沒有設(shè)置實(shí)體窗下墻,未根據(jù)要求設(shè)置防撞欄桿,為幕墻留下了安全隱患、質(zhì)量問題。
二、幕墻設(shè)計(jì)應(yīng)控制的要點(diǎn)
首先,幕墻整體設(shè)計(jì)要點(diǎn)。幕墻作為護(hù)結(jié)構(gòu),直接作用于地震作用,承受風(fēng)荷載與自重,因本身不承受主體結(jié)構(gòu)荷載、地震作用,目前設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下要求:其一,幕墻必須具有一定穩(wěn)定性與剛度,具有一定的承載能力。其二,幕墻構(gòu)件與橫梁、立柱之間的連接,可傳遞風(fēng)荷載與地震作用。其三,連接部位的混凝土,其強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)高于C25,保證幕墻與主體結(jié)構(gòu)能夠可靠連接。其四,幕墻和錨固之間的連接,必須可靠、安全,尤其需確定承載力,實(shí)施實(shí)物實(shí)驗(yàn)。其五,幕墻和砌體之間的連接,可設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)梁柱于主體結(jié)構(gòu),由于輕質(zhì)填充墻的承載力、變形能力較差,幕墻支撐結(jié)構(gòu)通常不考慮輕質(zhì)填充墻。其六,幕墻設(shè)計(jì)時(shí),采取防滲漏、防雨水措施,特別是某些幕墻工程設(shè)計(jì)采用玻璃采光頂、百頁窗,注重與周邊的壓頂、聯(lián)結(jié)施工,若發(fā)現(xiàn)材料性能無法達(dá)到要求,及密封不良等問題,要給予及時(shí)整改,如有必要,應(yīng)分層實(shí)施抗?jié)B漏、抗雨水試驗(yàn),防止出現(xiàn)滲漏問題。
其次,幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。其一,幕墻結(jié)構(gòu)的吸收位移必須具有足夠適應(yīng)能力,才可避免主體結(jié)構(gòu)水平,防止位移損壞幕墻構(gòu)件,在幕墻構(gòu)件與橫梁之間留置活動(dòng)余地。其二,幕墻自身平面必須具有變形能力,在立柱每層應(yīng)設(shè)置有活動(dòng)接頭。其三,控制好上下柱接頭的空隙,應(yīng)大于16mm,以滿足立柱溫差變形、施工誤差、主主體結(jié)構(gòu)豎向荷載的軸向變形。其四,立柱應(yīng)該設(shè)計(jì)成偏心、軸心受拉構(gòu)件,上端懸掛交接節(jié)點(diǎn),下端選擇上下變形節(jié)點(diǎn),降低立柱設(shè)計(jì)的受壓工作狀態(tài),防止不安全因素,避免出現(xiàn)水平荷載。
第三,幕墻防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。為避免雷擊幕墻,出現(xiàn)人身損害,財(cái)產(chǎn)與文物損失,必須滿足經(jīng)濟(jì)合理與技術(shù)先進(jìn)的原則。所以,必須重視建筑幕墻防雷,防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)屬于當(dāng)今建筑設(shè)計(jì)的重要問題,應(yīng)充分利用接地裝置、引下線與接閃器,幕墻的橫向與豎向龍骨,必須接通防雷網(wǎng),以構(gòu)成一個(gè)整體的防雷整體。當(dāng)建筑幕墻獲取巨大雷電能量,利用幕墻防雷系統(tǒng),可迅速向地下傳輸,確保建筑幕墻防止受到雷電破壞。幕墻設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)于幕墻頂部的蓋板部分,通常將其設(shè)計(jì)為接閃器,由于該部分位于頂部,蓋板通常選擇3mm鋁單板,確保接閃器接收雷電流之后,通過幕墻防雷引下線、避雷均壓環(huán),將雷電流安全引至防雷網(wǎng),同時(shí)與接地裝置連接,實(shí)現(xiàn)避雷。
第四,幕墻需注意設(shè)計(jì)要點(diǎn)。其一,幕墻作為可更換結(jié)構(gòu),使用年限應(yīng)大于25年,其預(yù)埋件不易更換,應(yīng)按照50年使用年限設(shè)計(jì)。對(duì)于大型支承與大跨度支撐結(jié)構(gòu),使用年限應(yīng)考慮主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。其二,正確執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)屬于成熟經(jīng)驗(yàn)總結(jié),而不是展望新技術(shù),但不應(yīng)約束新技術(shù)應(yīng)用。其三,針對(duì)幕墻設(shè)計(jì)而言,玻璃的選擇是否安全,直接影響了幕墻結(jié)構(gòu)的安全性,玻璃的種類不同,其性能也存在差異,應(yīng)按照各部位要求,選擇相應(yīng)的安全玻璃。其四,幕墻設(shè)計(jì)必須滿足建筑節(jié)能要求,對(duì)于寒冷與嚴(yán)寒地區(qū),應(yīng)考慮冬季保溫設(shè)計(jì),對(duì)于夏熱冬暖地區(qū),應(yīng)考慮隔熱設(shè)計(jì)。在幕墻設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮中空玻璃比單層玻璃的節(jié)能效果明顯要強(qiáng),選擇熱幕墻結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)幕墻建筑節(jié)能。
三、結(jié)束語
總而言之,幕墻質(zhì)量控制必須選擇水平較強(qiáng)與資質(zhì)較高的設(shè)計(jì)公司承接,嚴(yán)格設(shè)計(jì)審核,同時(shí),設(shè)計(jì)人員必須注重幕墻構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)范、計(jì)算,保證幕墻工程的使用功能、結(jié)構(gòu)安全。另外,幕墻制造的跨行業(yè)性較強(qiáng),在設(shè)計(jì)、選材、制造等各個(gè)環(huán)節(jié),需嚴(yán)格控制幕墻生產(chǎn)安全,把握好建筑幕墻設(shè)計(jì)的各個(gè)要點(diǎn),確保幕墻安全、質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞 玻璃幕墻;裝飾;施工技術(shù)
中圖分類號(hào)TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2014)122-0159-02
玻璃幕墻因裝飾效果好、設(shè)計(jì)空間大優(yōu)勢(shì),在現(xiàn)代高層建筑中使用頻率極高。建筑功能多樣、功能需求不斷變化,使玻璃幕墻在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工技術(shù)研發(fā)上擁有很大的自由發(fā)揮空間。
1 玻璃幕墻裝飾施工
1.1理論概述
玻璃幕墻是指由支承結(jié)構(gòu)體系與玻璃組成的、可相對(duì)主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力、不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受作用的建筑護(hù)結(jié)構(gòu)或裝飾結(jié)構(gòu)。
1.2功能作用
由鏡面玻璃、普通玻璃組合而成的玻璃幕墻,它們之間的隔層中必須充入惰性氣體,形成真空多層玻璃幕墻。常見的玻璃幕墻有二到三個(gè)夾層,利用密封框架組合而成。這種特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使玻璃幕墻不但具有隔音、隔熱等性能優(yōu)點(diǎn),還能防結(jié)霜、防潮、抗風(fēng)壓。
2 玻璃幕墻裝飾施工技術(shù)
2.1施工前準(zhǔn)備
施工前,建筑企業(yè)、承包單位、施工團(tuán)隊(duì)要簽訂合同,圍繞施工進(jìn)度、裝飾意圖、進(jìn)料方案等內(nèi)容,辦理相關(guān)交接手續(xù)。監(jiān)理部門會(huì)對(duì)玻璃幕墻的施工圖紙進(jìn)行會(huì)審,并設(shè)定規(guī)范、全面、標(biāo)準(zhǔn)的原控制線設(shè)計(jì)圖,預(yù)先敷設(shè)用電線路,以保證參與到玻璃幕墻施工的設(shè)備能夠正常使用。
2.2施工部署
2.2.1現(xiàn)場(chǎng)定位
玻璃幕墻在建筑工程中的設(shè)計(jì)尺寸、大小、結(jié)構(gòu)模型都必須現(xiàn)場(chǎng)定位,并由施工團(tuán)隊(duì)、監(jiān)理部門進(jìn)行質(zhì)量、安全性測(cè)評(píng),測(cè)試結(jié)果合格之后,才能開始施工。
2.2.2位置標(biāo)注
玻璃幕墻施工位置確定之后,施工人員應(yīng)以定位線為標(biāo)準(zhǔn),測(cè)試幕墻結(jié)構(gòu)在每個(gè)建筑層上的轉(zhuǎn)換形態(tài),圍繞施工難點(diǎn)、重點(diǎn)問題展開討論,選擇恰當(dāng)施工技術(shù)。位置標(biāo)注內(nèi)容有:水平線、結(jié)構(gòu)布局、基準(zhǔn)層等。
2.2.3原材料控制
在現(xiàn)代建筑施工中,施工團(tuán)隊(duì)通常會(huì)選擇鋁型材為150系列的幕墻原料,6+12A+6中空lOW-E玻璃,性能好、粘合效果好的玻璃膠和結(jié)構(gòu)膠。
2.3施工方法及技術(shù)措施
2.3.1與主體結(jié)構(gòu)連接
玻璃幕墻是通過8#熱鍍鋅槽鋼與建筑主體連接的,用化學(xué)膨脹螺栓將幕墻立柱、結(jié)構(gòu)邊框固定在建筑上。為避免因主體結(jié)構(gòu)變形,引發(fā)玻璃幕墻脫落,施工者習(xí)慣用活動(dòng)接頭,將幕墻的上、下立柱固定在建筑的通芯柱上,并測(cè)算活動(dòng)接頭的最大承受彎矩,設(shè)計(jì)玻璃幕墻的截面慣性矩。如果玻璃幕墻上、下立柱與通芯柱之間的空間距離過小,少于20毫米,則需重新固定幕墻結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)螺栓角碼,或設(shè)置預(yù)埋件、或在螺栓處墊上絕緣墊,總之,一定要防止玻璃幕墻結(jié)構(gòu)與主體連接過緊。
2.3.2鋁型材的加工制作
認(rèn)真查閱鋁型材設(shè)備、機(jī)具的操作方法,通過計(jì)量認(rèn)證,測(cè)算鋁型材在加工過程中的精度變化,并根據(jù)檢測(cè)結(jié)構(gòu),設(shè)定加工制作精度要求和規(guī)范。在下料之前,施工隊(duì)員必須核對(duì)玻璃幕墻的施工圖紙,對(duì)框架結(jié)構(gòu)安裝內(nèi)容、結(jié)構(gòu)位置、標(biāo)注定位等內(nèi)容有個(gè)大體的把握。如計(jì)算尺寸與實(shí)際測(cè)量值不符,則施工人員應(yīng)以實(shí)際測(cè)量值為準(zhǔn),對(duì)成型鋁型材進(jìn)行二次加工,校準(zhǔn)尺寸。在裝配鋁型材原料時(shí),還應(yīng)特別注意各鋁型材連接結(jié)構(gòu)的緊密性,并對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的鍍鋅處理、密封處理,以防止鋁型材受力不均,擠壓局部玻璃幕墻。
2.3.3玻璃的加工
首先,對(duì)玻璃型號(hào)、質(zhì)量、尺寸進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)算,并用玻璃膠、結(jié)構(gòu)膠粘合部分缺陷。分析玻璃原料的結(jié)構(gòu)性能,檢測(cè)其剛度、抗壓力、抗風(fēng)阻力等性能參數(shù),并將參數(shù)同步報(bào)給工程監(jiān)理、設(shè)計(jì)、質(zhì)量檢驗(yàn)等部門。
其次,對(duì)玻璃材料進(jìn)行邊緣加工切口,具體內(nèi)容包括:角部切口,邊長
最后,對(duì)玻璃幕墻基礎(chǔ)元件進(jìn)行細(xì)加工處理,如彌補(bǔ)裂縫、邊緣傷口,剔除破損、質(zhì)量不過關(guān)的玻璃原料。如果切割設(shè)備的工作效果不理想,施工人員還應(yīng)針對(duì)使用在不同部位的玻璃原料進(jìn)行打磨處理,如倒棱、細(xì)磨、精磨等。
2.3.4玻璃與幕墻框架的連接
幕墻框架是支撐玻璃元件的主要結(jié)構(gòu),所以它們之間的施工,不僅體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)膠連接,還需精密測(cè)算結(jié)構(gòu)間的受力情況。首先,對(duì)幕墻框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力測(cè)試,測(cè)試結(jié)構(gòu)滿足施工條件之后,再處理玻璃元件,如性能完好,需清理框架上的雜質(zhì)、污染物,保證玻璃與框架之間粘合完全;其次,向玻璃與框架中間注膠,注膠時(shí)應(yīng)特別注意,要使用清潔工具,以避免框架二次污染,注膠時(shí)間應(yīng)控制在(15~30)min之間,以防止結(jié)構(gòu)膠受污染失效;最后,利用加固裝置提高玻璃與框架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,在未確定完工之前,不要撕掉玻璃與框架上的膠條,待全部玻璃元件組合完成之后,再用隔離紙清除玻璃上的膠條。
2.3.5玻璃板材安裝
安裝前,施工人員應(yīng)對(duì)玻璃板材的橫向、縱向結(jié)構(gòu)進(jìn)行水平測(cè)定,查看板材是否存在變形、質(zhì)地不均勻等現(xiàn)象。如檢測(cè)合格,則應(yīng)去除板材四周污染物,根據(jù)玻璃元件與幕墻框架結(jié)構(gòu)的組合效果,設(shè)定板材安裝計(jì)劃,安裝玻璃板材。首先,對(duì)玻璃幕墻進(jìn)行防滲漏測(cè)定,用水噴灑幕墻,查看玻璃層中是否出現(xiàn)水霧,如出現(xiàn)水霧則說明玻璃與玻璃之間的密閉性不好,需采用耐候膠進(jìn)一步粘合;其次,對(duì)玻璃板材進(jìn)行包飾處理,使用分隔線條,包裝玻璃元件、板材與幕墻框架結(jié)構(gòu)的接縫處;最后,對(duì)后續(xù)加工中存在的縫隙,進(jìn)行泡沫處理。
3 結(jié)論
通過上文對(duì)玻璃幕墻裝飾施工技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分析可知,無論是施工前準(zhǔn)備,還是施工應(yīng)用,施工團(tuán)隊(duì)都必須按照既定標(biāo)準(zhǔn)、操作流程、設(shè)定方案來落實(shí)每項(xiàng)工作。如在此過程中出現(xiàn)棘手問題,施工者應(yīng)及時(shí)報(bào)告給監(jiān)理部門和監(jiān)管人員,做到及時(shí)處理、有效協(xié)調(diào)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:超高層結(jié)構(gòu);鋼管混凝土柱;鋼筋混凝土核心筒;伸臂桁架;桁架轉(zhuǎn)換;拉索式門式剛架;性能目標(biāo)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷增長,城市化進(jìn)程進(jìn)一步加快,城市規(guī)模擴(kuò)大使得高層和超高層建筑越來越多,人們對(duì)建筑的抗震性能要求也更加地嚴(yán)格。但是一些超高層建筑由于結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致了抗震性能不符合要求,影響了建筑的安全性。如何對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析來保證其抗震性能符合要求成為了人們關(guān)心的問題。下面就結(jié)合實(shí)例對(duì)此進(jìn)行討論分析。
1 工程概況
1.1 項(xiàng)目概況
本工程總建筑面積約為21.5萬m2,建筑高度為217.20m。本項(xiàng)目塔樓標(biāo)準(zhǔn)層平面布置呈半橢圓形,頂部從屋面東側(cè)懸挑出直升機(jī)救援平臺(tái),塔樓東側(cè)有180m高的外凸玻璃中庭,從救援平臺(tái)順勢(shì)傾斜而下,和底部裙樓玻璃天窗相接。本工程建成后將成為當(dāng)?shù)氐貥?biāo)之一。
2 塔樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及抗震性能目標(biāo)
2.1 設(shè)計(jì)特點(diǎn)
該塔樓結(jié)構(gòu)主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)有:高度超B級(jí)高度30%;平面布置不規(guī)則;東側(cè)靠外凸幕墻部分樓板開口且各層不規(guī)則;二層受入口大堂通高布置影響,有效樓板寬度小于50%;局部鋼桁架托柱轉(zhuǎn)換等。同時(shí),為增加外框架剛度,在塔樓東側(cè)兩個(gè)疏散樓梯邊部通高設(shè)中心鋼支撐。
2.2 抗震性能目標(biāo)
結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震性能目標(biāo)見表1。
表1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震性能目標(biāo)
3 幕墻結(jié)構(gòu)
幕墻結(jié)構(gòu)以塔樓結(jié)構(gòu)作為其支撐體系,根據(jù)塔樓結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將幕墻結(jié)構(gòu)分為頂部區(qū)塊02和頂部區(qū)塊03、底部區(qū)塊01兩部分。
頂部中庭部位幕墻包含頂部區(qū)塊02和頂部區(qū)塊03,采用鋼板梁(鋼板厚40mm)和豎向懸吊方鋼管(120×200×12×12)體系,各區(qū)塊幕墻的重力荷載由懸掛在主體結(jié)構(gòu)避難層(42層和27層)的轉(zhuǎn)換桁架上的方鋼管承擔(dān),水平風(fēng)荷載和地震荷載由鉸接于塔樓中庭兩側(cè)鋼管混凝土柱的水平鋼板梁傳遞給主體結(jié)構(gòu)。
底部區(qū)塊01中庭結(jié)構(gòu)采用了拉索式門式剛架和箱形次梁體系,幕墻的重力荷載由懸掛在12層的受拉桿件、拉索式門式剛架和箱形次梁共同承擔(dān),水平風(fēng)荷載和地震荷載由拉索式門式剛架、連接于塔樓墻體的水平次梁共同承擔(dān)。拉索式門式剛架南側(cè)由主入口的空間桁架提供豎向和水平支撐,北側(cè)連接在四層的裙樓結(jié)構(gòu)上。
4 結(jié)構(gòu)計(jì)算分析
4.1 塔樓結(jié)構(gòu)
(1)結(jié)構(gòu)整體計(jì)算指標(biāo)
分別采用SATWE,ETABS軟件對(duì)塔樓結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算,分析時(shí)提取幕墻荷載,然后作用于塔樓以近似考慮幕墻結(jié)構(gòu)對(duì)塔樓的影響。分析時(shí)考慮雙向地震作用的扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)效應(yīng),并考慮偶然偏心影響。結(jié)構(gòu)阻尼比取0.04,水平地震影響系數(shù)最大值αmax取0.162(安評(píng)報(bào)告最大地面運(yùn)動(dòng)峰值加速度為0.072g×2.25=0.162g),特征周期Tg=0.35s,抗震等級(jí)為特一級(jí)(鋼框架梁為一級(jí))。小震作用下結(jié)構(gòu)主要計(jì)算結(jié)果見表2。
表2 小震作用下結(jié)構(gòu)主要計(jì)算結(jié)果
由表2可以看出,兩種軟件計(jì)算結(jié)果相近,結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期與平動(dòng)為主的第一自振周期之比小于0.85;小震作用下最大層間位移角小于高規(guī)限值1/637;剪力墻軸壓比控制在0.4以內(nèi);X向剪重比基本滿足規(guī)范要求,Y向剪重比不滿足規(guī)范剪重比要求的樓層數(shù)小于總樓層數(shù)的15%;框架部分分配的樓層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值最大值大于結(jié)構(gòu)基底剪力標(biāo)準(zhǔn)值的10%,因此按高規(guī)第9.1.11條第3款對(duì)框架部分進(jìn)行剪力調(diào)整;樓層位移比在裙樓以上各層均小于1.2,僅在裙樓個(gè)別樓層大于1.2,但小于1.4;結(jié)構(gòu)26層(27層避難層下層)為薄弱層,對(duì)其地震作用下的剪力標(biāo)準(zhǔn)值乘以1.25的放大系數(shù);結(jié)構(gòu)剛重比大于1.4和2.7,滿足穩(wěn)定性要求,計(jì)算時(shí)可不考慮重力二階效應(yīng)。結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)風(fēng)振加速度小于0.25m/s2,滿足舒適度要求。
(2) 中震不屈服、中震彈性承載力驗(yàn)算
剪力墻、鋼框架梁按中震不屈服設(shè)計(jì)。水平地震影響系數(shù)最大值αmax取0.45,荷載分項(xiàng)系數(shù)和構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)改為1,材料強(qiáng)度采用標(biāo)準(zhǔn)值,將與抗震等級(jí)相關(guān)的調(diào)整系數(shù)均改為1。采用SATWE,ETABS軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。計(jì)算結(jié)果表明剪力墻的剪壓比不大于0.20,鋼框架梁應(yīng)力比不大于0.95。
鋼管混凝土框架柱、伸臂桁架、轉(zhuǎn)換桁架按中震彈性設(shè)計(jì)。水平地震影響系數(shù)最大值αmax取0.45,與抗震等級(jí)相關(guān)的調(diào)整系數(shù)均改為1。計(jì)算結(jié)果表明伸臂桁架各構(gòu)件應(yīng)力比不大于1.0,鋼管混凝土柱應(yīng)力比不大于0.9。
4.2 幕墻結(jié)構(gòu)
(1)整體分析
為確保幕墻結(jié)構(gòu)計(jì)算的可靠性,對(duì)幕墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了獨(dú)立分析設(shè)計(jì),計(jì)算采用SAP2000(V14),其中玻璃幕墻自重取1.5kN/m2,活荷載取0.5kN/m2,風(fēng)荷載、地震作用按照《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ102―2003)相關(guān)規(guī)定取值,并參考風(fēng)洞試驗(yàn)報(bào)告相關(guān)結(jié)果。此時(shí),頂部區(qū)塊02、頂部區(qū)塊03的水平鋼板梁與塔樓相接處近似按不動(dòng)鉸支座考慮,但42,27,12層的轉(zhuǎn)換桁架按實(shí)際情況考慮。幕墻底部區(qū)塊01與北側(cè)裙樓的連接,豎向按不動(dòng)鉸支座考慮,水平向用線彈簧模擬實(shí)際樓層剛度;與南側(cè)裙樓連接時(shí),裙樓豎向、水平向按等效剛度折算的深梁模擬。
(2) 水平鋼板梁屈曲分析
對(duì)頂部區(qū)塊02、頂部區(qū)塊03的水平鋼板梁進(jìn)行單榀屈曲分析,鋼板梁用殼單元模擬,鋼板梁兩端用鉸支座模擬,豎向吊桿用彈簧單元模擬,彈簧剛度按豎向鋼管受拉軸向剛度計(jì)算。為確保收斂性,在豎向吊桿與鋼板梁交接處設(shè)置剛域以減小應(yīng)力集中。側(cè)向風(fēng)荷載、地震作用按樓層高度折算為線荷載,作用于鋼板梁側(cè)面,鋼板梁計(jì)算模型及屈曲分析可以看出,風(fēng)荷載、地震作用下屈曲因子均大于29,滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定要求。
6 結(jié)語
綜上所述,由于中庭幕墻結(jié)構(gòu)依附在塔樓結(jié)構(gòu)上,所以在進(jìn)行塔樓設(shè)計(jì)時(shí)只需要考慮幕墻結(jié)構(gòu)的附加荷載。我們?cè)谠O(shè)計(jì)幕墻結(jié)構(gòu)時(shí),不僅要達(dá)到幕墻自身承載力的要求,也要考慮到其與塔樓交接部位位移協(xié)調(diào)產(chǎn)生的次應(yīng)力影響。這種設(shè)計(jì)方法有著減小幕墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸同時(shí)令建筑效果更好的優(yōu)點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:全玻幕墻系統(tǒng);工況;穩(wěn)定性
Analysis of full glass curtain wall system load and stability
Wang Qingsong Zhu Yongliu
Abstract: This paper mainly discusses the full glass curtain wall system and roof system load condition, on the main beam of the stability analysis.
key words: full glass curtain wall system;operation;stability
一、主鋼梁設(shè)計(jì)荷載說明
某工程采用全玻璃幕墻,而主鋼梁設(shè)計(jì)計(jì)算中應(yīng)考慮垂直面的全玻幕墻系統(tǒng)通過玻璃肋傳遞過來的組合工況作用,全玻幕墻系統(tǒng)的荷載工況包括恒荷載、正負(fù)風(fēng)荷載、地震荷載;除此之外主鋼梁仍應(yīng)考慮采光頂系統(tǒng)的支承鋼結(jié)構(gòu)傳遞過來組合工況作用,采光頂系統(tǒng)支承鋼結(jié)構(gòu)的荷載工況包括恒荷載、負(fù)風(fēng)壓、活荷載、雪荷載及溫度作用。以及對(duì)主鋼梁的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。對(duì)于全玻幕墻系統(tǒng)地震作用的考慮則按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(附條文說明)GB50011-2010的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件規(guī)定,采用等效側(cè)力法計(jì)算。
二、 全玻幕墻系統(tǒng)荷載工況
1、全玻幕墻系統(tǒng)恒荷載
12+1.9PVB+12夾膠鋼化超白玻璃自重面荷載標(biāo)準(zhǔn)值:
GAK1=(12+12)×10-3×25.6=0.614 KN/m2
19+2.28SGP+19+2.28SGP+19+2.28SGP+19+2.28SGP+19夾膠半鋼化超白玻璃自重面荷載標(biāo)準(zhǔn)值:
GAK2=(19×5)×10-3×25.6=2.432 KN/m2
考慮各種輔件等后的全玻幕墻系統(tǒng)的重力面荷載標(biāo)準(zhǔn)值:
GGK=2.0 KN/m2
全玻幕墻系統(tǒng)的重力面荷載設(shè)計(jì)值:
GG=rG•GGK=1.2×2.0=2.40 KN/m2
2、全玻幕墻系統(tǒng)地震荷載
qEK:垂直于幕墻平面的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值
βE:動(dòng)力放大系數(shù),可取5.0
αmax:水平地震影響系數(shù)最大值,取0.04
qEK=αmax•βE•GGK =0.04×5.0×2.0=0.40 KN/m2
qE:作用在幕墻上的水平地震荷載設(shè)計(jì)值
qE=rE•qEK=1.3×0.40=0.52 KN/m2
3、全玻幕墻系統(tǒng)風(fēng)荷載
計(jì)算標(biāo)高取為28.460 m,地面粗糙度為B類。
βgz:陣風(fēng)系數(shù),1.6429
μZ:風(fēng)壓高度變化系數(shù),1.3975
W0:基本風(fēng)壓 W0=0.45 KN/m2(按50年一遇)
A:幕墻玻璃肋的從屬面積,A=2.1×26.53=55.713 m2>10 m2
μS1(A):圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A大于10 m2的局部風(fēng)壓體型系數(shù),
μS11= -1.64(負(fù)號(hào)表示負(fù)風(fēng)壓),μS12= +1.0(正號(hào)表示正風(fēng)壓)
WK負(fù):作用在玻璃幕墻上的負(fù)風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值 (KN/m2)
WK正:作用在玻璃幕墻上的正風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值 (KN/m2)
|WK|=βgzμS1μZW0=1.6429×1.64×1.3975×0.45=1.694 KN/m2>1.0 KN/m2
|WK|=βgzμS1μZW0=1.6429×1.0×1.3975×0.45=1.033 KN/m2>1.0 KN/m2
根據(jù)有關(guān)規(guī)定,玻璃幕墻的風(fēng)荷載不應(yīng)小于1.0 KN/m2,因此作用在玻璃幕墻上的正負(fù)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值分別取為:
WK負(fù)=-1.694 KN/m2;WK正=+1.033 KN/m2
三、采光頂系統(tǒng)荷載工況
1、采光頂系統(tǒng)恒荷載
10+1.52PVB+10夾膠鋼化超白玻璃自重面荷載標(biāo)準(zhǔn)值:
GAK1=(10+10)×10-3×25.6=0.512 KN/m2
19+1.52PVB+19+1.52PVB+19夾膠半鋼化超白玻璃自重面荷載標(biāo)準(zhǔn)值:
GAK2=(19×3)×10-3×25.6=1.46 KN/m2
考慮采光頂支承鋼龍骨、玻璃肋及各種輔件等后的采光頂系統(tǒng)的重力面荷載標(biāo)準(zhǔn)值:
GGK=0.95 KN/m2
全玻幕墻系統(tǒng)的重力面荷載設(shè)計(jì)值:
GG=rG•GGK=1.2×0.95=1.14 KN/m2
2、采光頂系統(tǒng)風(fēng)荷載
計(jì)算標(biāo)高取為28.460 m,地面粗糙度為B類。
βgz:陣風(fēng)系數(shù),1.6429
μZ:風(fēng)壓高度變化系數(shù),1.3975
W0:基本風(fēng)壓 W0=0.45 KN/m2(按50年一遇)
μS(A):風(fēng)荷載體型系數(shù),
μS= -0.6(負(fù)號(hào)表示負(fù)風(fēng)壓)
WK:作用在采光頂上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (KN/m2)
|WK|=βgzμSμZW0=1.6429×0.6×1.3975×0.45=0.62 KN/m2<1.5 KN/m2
根據(jù)有關(guān)規(guī)定,采光頂?shù)娘L(fēng)荷載不應(yīng)小于1.5 KN/m2,因此作用在采光頂系統(tǒng)上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值取為:
WK負(fù)=-1.5 KN/m2
作用在采光頂系統(tǒng)上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值取為:
W負(fù)=-2.1 KN/m2
3、采光頂系統(tǒng)雪荷載
S0:基本雪壓, S0=0.45 KN/m2
μr:積雪分布系數(shù),μr=1.0
SK:雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值
SK =μr×S0=1.0×0.45=0.45 KN/m2
S:雪荷載設(shè)計(jì)值
S =1.4×SK =1.4×0.45=0.63 KN/m2
4、采光頂系統(tǒng)活荷載
不上人屋面取活荷載標(biāo)準(zhǔn)值QK=0.5 KN/m2
Q:活荷載設(shè)計(jì)值(KN/m2)
rq:活荷載作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù),取1.4
Q=rq×QK=1.4×0.5=0.7 KN/m2
四、主鋼梁荷載及作用
1、主鋼梁所受全玻幕墻恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值
NGK=2.0×2.1×26=109.20 KN
主鋼梁所受全玻幕墻恒荷載設(shè)計(jì)值
NG=2.4×2.1×26=131.04 KN
2、由于全玻幕墻恒荷載與主鋼梁存在偏心距產(chǎn)生的扭矩標(biāo)準(zhǔn)值
MGK=109.20×2.38=259.90 KN•m
主鋼梁所受扭矩設(shè)計(jì)值
MG=131.04×2.38=311.88 KN•m
3、主鋼梁所考慮的溫度荷載為T=500C。
五、主鋼梁的整體穩(wěn)定性分析
1、溫度荷載降溫500C時(shí),主鋼梁的整體穩(wěn)定性分析
溫度荷載降溫500C時(shí),主鋼梁存在軸向拉力。
主鋼梁的截面尺寸如下圖所示:
則有:
h/b0=1600/690=2.32<6
且l1/b0=29518/690=42.78< 。
根據(jù)有關(guān)規(guī)定,箱形截面的截面尺寸h/b0≤6且l1/ b0≤ 時(shí),則可不計(jì)算整體穩(wěn)定性。因此主鋼梁的整體穩(wěn)定性可以滿足規(guī)范的要求,不需計(jì)算其穩(wěn)定性。
2、溫度荷載升溫500C時(shí),主鋼梁的整體穩(wěn)定性分析
溫度荷載升溫500C時(shí),主鋼梁存在軸向壓力。
壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算公式:
、 ――截面塑性發(fā)展系數(shù),考慮抗震設(shè)計(jì)均取 = =1.0
主鋼梁計(jì)算長度:
Lox=Loy=29518×0.5=14759 mm
則長細(xì)比,λx= ,λy=
依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003表5.1.2-1,焊接箱形截面寬厚比≤20對(duì)x軸和y軸均屬于C類截面。而 、 ,通過查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003附錄C表C-2可知,主鋼梁的穩(wěn)定性系數(shù) =0.7448。
=
=299 N/mm2<300 N/mm2
因此,主鋼梁的整體穩(wěn)定性滿足規(guī)范的要求。
六、主鋼梁的局部穩(wěn)定性分析
主鋼梁的截面尺寸如下圖所示:
則有,寬厚比:b0/t=680/35=19.43< ,滿足規(guī)范要求!
高厚比:h0/t=1530/35=43.71> ,不滿足規(guī)范要求。因此,主鋼梁應(yīng)設(shè)置縱向加勁肋加強(qiáng)。
七、總結(jié)
全幕墻玻璃在現(xiàn)代建筑中使用的越來越廣泛了,它使得原來粗苯的結(jié)構(gòu)活躍了起來。在空中散發(fā)著精美、華麗的光芒,給人留下的深刻的印象,也極大的滿足了建筑師對(duì)建筑立面通透性的追求。
參考文獻(xiàn)
1、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(附條文說明)GB50011-2010
2、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009-2001(2006版)
3、《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003
4、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003
6、《建筑幕墻》GB/T21086-2007
【關(guān)鍵詞】土木工程專業(yè) 就業(yè)前景
土木工程分為道路與橋梁工程、建筑工程兩大類。土木工程專業(yè)的就業(yè)前景與國家政策和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān),那么在一些沿海城市、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的一線城市(比如上海,北京,深圳等)或者國家(比如美國、德國等發(fā)達(dá)國家)職位薪酬會(huì)相對(duì)其他更高一些,當(dāng)然他們的技術(shù)要求更高。
土木工程專業(yè)各行業(yè)就業(yè)前景:
一、施工方向
大多數(shù)土木專業(yè)畢業(yè)生選擇的一個(gè)方向。大的施工單位和小的施工單位工資待遇相差非常大。對(duì)于規(guī)模大的施工單位涉獵范圍更大一些,到處去做工程,不利于人脈資源的積累,而且人多,發(fā)展空間雖然更大,但是競(jìng)爭(zhēng)激烈更加辛苦一些。(參考年薪:應(yīng)屆畢業(yè)生3.5~5萬,工作三年后5~10萬)對(duì)于小規(guī)模的施工單位涉獵范圍雖然小一點(diǎn),開始可能待遇不及大單位,但是在附近的范圍施工,可以建立自己的人脈資源,對(duì)于日后想自己創(chuàng)業(yè)單干的比較有利,鍛煉自己與人交往的能力,而且小企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壓力小,比起大單位更加輕松一些。(參考年薪:應(yīng)屆畢業(yè)生2~3萬,工作三年后3~6萬)。
二、設(shè)計(jì)院
設(shè)計(jì)院相對(duì)其他方向門檻比較高,因?yàn)樗墓ぷ鞣€(wěn)定,待遇也不錯(cuò),同時(shí)每個(gè)星期有固定的雙休是施工單位沒法比的。如果你大學(xué)學(xué)習(xí)成績不錯(cuò),cad畫的還行,精通pkpm。也就可以去設(shè)計(jì)院試一試,當(dāng)然學(xué)歷越高越容易。但是土木專業(yè)的轉(zhuǎn)建筑設(shè)計(jì)也是很難的,因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)創(chuàng)新方面土木的還是比不過建筑設(shè)計(jì)的,畢竟人家是專業(yè)的。(甲級(jí)院參考年薪:應(yīng)屆畢業(yè)生2~3萬,工作三年后6~20萬;乙級(jí)院參考年薪:2.5~3萬,工作三年后4~8萬)。
三、工程預(yù)算
對(duì)于土木工程專業(yè)的學(xué)生,涉及預(yù)算的知識(shí)還是太淺,因?yàn)轭A(yù)算是大四的專業(yè)課,那時(shí)候大家都快畢業(yè)了忙著找就業(yè)單位沒心思學(xué)了。預(yù)算分為工地上的預(yù)算單位、第三方預(yù)算單位還有甲方的預(yù)算單位。(參考年薪:應(yīng)屆畢業(yè)生2~3萬,工作三年后4~8萬;考上造價(jià)工程師后年薪基本上是10萬以上)。
四、工程監(jiān)理
工程監(jiān)理是近些年來開始新興的一個(gè)職業(yè),隨著我國對(duì)建筑、道路橋梁施工質(zhì)量得重視,就促成了工程監(jiān)理這個(gè)職業(yè)的發(fā)展,國家工程監(jiān)理制度的日益完善。監(jiān)理行業(yè)是一個(gè)新興行業(yè),因此也是一個(gè)與執(zhí)業(yè)資格制度結(jié)合得相當(dāng)緊密的行業(yè),其職業(yè)得晉升與個(gè)人資質(zhì)取得緊密相關(guān)。一般來說,監(jiān)理員需要取得省監(jiān)理員上崗證,項(xiàng)目直接負(fù)責(zé)人需要取得省監(jiān)理工程師或監(jiān)理員上崗證,有工作經(jīng)驗(yàn)豐富、有較強(qiáng)得工作能力,從事現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理、測(cè)量、資料管理工作。(參考年薪:現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理員2~2.5萬,項(xiàng)目直接負(fù)責(zé)人2.5~4萬,專業(yè)監(jiān)理工程師3~5萬,總監(jiān)理工程師4~8萬)。
五、公務(wù)員、教學(xué)及科研
公務(wù)員制度改革為普通大學(xué)畢業(yè)生打開了進(jìn)入機(jī)關(guān)工作的大門,道路橋梁、建筑行業(yè)得飛速發(fā)展帶來的巨大人才需要使得土木工程專業(yè)師資力量得需求隨之增長。因?yàn)檫@個(gè)行業(yè)工作比較穩(wěn)定,工作又比起其他較為輕松,所以其競(jìng)爭(zhēng)一般非常激烈,需要求職者具有較高的專業(yè)水平、綜合素質(zhì)、普通話水平。想要從事此類行業(yè),一方面在校期間要學(xué)好專業(yè)課,使自己具有較高的專業(yè)水平,;另一方面特別要注意理論知識(shí)得學(xué)習(xí)和個(gè)人得綜合素質(zhì)培養(yǎng),使自己具有較高得普通話、外語、計(jì)算機(jī)水平和較好得應(yīng)變能力。(參考年薪:高級(jí)教師2.5~4.5萬,中等專業(yè)學(xué)校教師1.8~3萬,普通公務(wù)員2~3萬)。
六、幕墻、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
對(duì)于幕墻,土木工程專業(yè)得課程幾乎沒有提到,我們幾乎都不知道幕墻是什么。建筑外立面干掛的石材,玻璃,鋁塑板都屬于幕墻的一部分。幕墻行業(yè)一般是一個(gè)幕墻公司,設(shè)計(jì)、原材料制作以及施工都是一體化的。幕墻的骨架是鋁型和鋼材。也是需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算和設(shè)計(jì)的,通常幕墻企業(yè)也做一些鋼結(jié)構(gòu)廠房,和一些采光頂,輕鋼雨棚。鋼結(jié)構(gòu)公司也搞一些幕墻設(shè)計(jì),他們也招土木專業(yè)的,但是大多都不愿意去,以為專業(yè)不對(duì)口。其實(shí)這是錯(cuò)誤的想法。幕墻行業(yè)學(xué)土木的最適合去做,但是由于學(xué)土木基本不了解幕墻行業(yè),都往施工工地跑,同時(shí)機(jī)械行業(yè)得畢業(yè)生過剩,導(dǎo)致幕墻行業(yè)和鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)做設(shè)計(jì)基本上都是學(xué)機(jī)械的在搞。所以土木專業(yè)的,也可以考慮做幕墻設(shè)計(jì)和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),幕墻和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作和建筑設(shè)計(jì)院得工作是差不多的。(參考年薪:應(yīng)屆畢業(yè)生2~3萬,工作三年后5~12萬)
七、其他
(1)房產(chǎn)、大企業(yè)的基建處,就是大企業(yè)有東西要建設(shè),需要懂的人,去規(guī)劃和設(shè)計(jì)院去協(xié)調(diào)。雖然一開始工資很高,但是學(xué)不到太多東西。
(2)通訊工程設(shè)施,交通設(shè)施的施工以及設(shè)計(jì)單位。就是造通信塔,還有路燈鋼桿等,一般是事業(yè)單位。
關(guān)鍵詞:玻璃幕墻;節(jié)點(diǎn);防火設(shè)計(jì);防雷設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1 概述
隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,人們生活的物質(zhì)水平不斷提高,從而更加注重精神上的享受,建筑作為人們使用較為頻繁的一種商品,其美觀性逐漸被重視起來建筑玻璃幕墻的使用能夠使簡單的建筑結(jié)構(gòu)變得更加豐富多彩,從而在建筑設(shè)計(jì)中得到越來越廣泛的使用但是玻璃幕墻也有其局限性,比如,玻璃作為一種易碎材料使用在建筑結(jié)構(gòu)中很容易發(fā)生安全事故,不同的建筑對(duì)結(jié)構(gòu)的要求也不同,因此,需要使用不同材質(zhì)或者不同規(guī)格的玻璃幕墻,一定要根據(jù)建筑物的實(shí)際情況和要求進(jìn)行設(shè)計(jì),避免安全事故的發(fā)生
2 玻璃幕墻的主要類型及設(shè)計(jì)
幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在幕墻設(shè)計(jì)中是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。玻璃幕墻屬于建筑物外維護(hù)結(jié)構(gòu)或裝飾結(jié)構(gòu),應(yīng)參照圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。其結(jié)構(gòu)構(gòu)成主要有支承結(jié)構(gòu)體系與玻璃兩大部分。相對(duì)主體結(jié)構(gòu)而言,其可以有一定的位移,但不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受重力。設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮幕墻自身重力荷載、直接承受迎面而來的風(fēng)荷載以及地震時(shí)地震荷載。
玻璃幕墻結(jié)構(gòu)主要分以下三類:
2.1 框支承玻璃幕墻(按結(jié)構(gòu)構(gòu)造形成又分明框、隱框、半隱框玻璃幕墻三類)框支承玻璃幕墻,即玻璃面板周邊由金屬框架支承的玻璃幕墻,其力學(xué)計(jì)算模型為:面板按四邊支承板,橫梁按雙向受彎構(gòu)件,立柱按鉸接多跨梁且宜按偏心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì),并按有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)或?qū)iT的計(jì)算軟件計(jì)算。
2.2 全玻幕墻:
全玻幕墻,由玻璃肋和玻璃面板構(gòu)成,面板為對(duì)邊簡支和多點(diǎn)簡支形式,玻璃肋類似簡支梁。
2.3 點(diǎn)支承玻璃幕墻:
點(diǎn)支承玻璃幕墻,由玻璃面板、點(diǎn)支承裝置和支承結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
3 幕墻設(shè)計(jì)中易疏忽的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)
3.1 連接件的設(shè)計(jì):
3.1.1 連接件往往未進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。
幕墻的傳力路徑為:面板的自重和所承受的風(fēng)荷載、地震作用等通過連接件傳給橫梁立柱通過錨接點(diǎn)以點(diǎn)傳遞方式傳至建筑物主框架。所以,連接件與主體結(jié)構(gòu)的錨固承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)大于連接件本身的承載力設(shè)計(jì)值。
幕墻本身變形能力較小,在水平地震或風(fēng)荷載作用下,主體結(jié)構(gòu)梁容易產(chǎn)生側(cè)移。由于幕墻構(gòu)件不能承受過大的位移,只能通過彈性連接件來避免主體結(jié)構(gòu)過大側(cè)移的影響。幕墻構(gòu)件與立柱、橫梁的連接要盡可靠地傳遞風(fēng)荷、地震作用、自重作用及主體結(jié)構(gòu)水平位移產(chǎn)生的影響,所以連接件須具有一定的適應(yīng)位移的能力。
幕墻的破壞,往往最先體現(xiàn)在連接點(diǎn)上,連接點(diǎn)出現(xiàn)問題,則造成整個(gè)結(jié)構(gòu)體系出現(xiàn)安全隱患,故連接件的作用不可忽視,必須通過精密計(jì)算來確定。
3.1.2 設(shè)計(jì)圖中未交代或不重視連接件的構(gòu)造設(shè)計(jì)和措施。
風(fēng)荷載作用下,幕墻與主體結(jié)構(gòu)之間的連接件發(fā)生拔出、折斷等嚴(yán)重破壞的情況比較少見,只要保證其足夠的活動(dòng)能力,使幕墻結(jié)構(gòu)避免受主體結(jié)構(gòu)過大位移的影響,一般不會(huì)出現(xiàn)這樣的問題。但在地震作用下,幕墻和連接件會(huì)受到強(qiáng)烈的動(dòng)力作用,相對(duì)而言更容易發(fā)生破壞。防止或減輕震害的主要途徑是加強(qiáng)構(gòu)造措施、精心設(shè)計(jì)、從嚴(yán)掌握。
幕墻結(jié)構(gòu)與主體砼結(jié)構(gòu)應(yīng)通過預(yù)埋件來進(jìn)行連接,預(yù)埋件應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)砼施工時(shí)埋入,且位置應(yīng)準(zhǔn)確。但在實(shí)際中,很多建筑幕墻因各種原因在主體結(jié)構(gòu)施工完畢后再進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工,因此造成幕墻結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)連接的預(yù)埋件無法事先預(yù)埋。
當(dāng)無條件采用預(yù)埋件時(shí),應(yīng)采用其他可靠的連接措施,并通過試驗(yàn)確定其承載力。通常可采用后加化學(xué)植筋螺栓連接,而在后置埋件上的焊接施工,影響普通化學(xué)錨栓的錨固性能,在使用中根據(jù)幕墻工程實(shí)際的情況,需優(yōu)先考慮采用定型化學(xué)錨栓或后擴(kuò)底錨栓;所采用的螺栓直徑、長度和數(shù)量應(yīng)通過承載力計(jì)算確定,且應(yīng)進(jìn)行承載力現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行極限拉、拔試驗(yàn)。施工操作時(shí),應(yīng)避開主體結(jié)構(gòu)的受力鋼筋及防止截?cái)嗥涫芰睢?/p>
3.2 玻璃幕墻膠的使用
3.2.1、中空玻璃間隔膠的使用要求
玻璃幕墻采用中空玻璃時(shí),玻璃有兩道密封,在第二道密封中,隱框、半隱框玻璃需采用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠,明框幕墻玻璃可采用聚硫膠或硅酮密封膠,其結(jié)構(gòu)性能相對(duì)較弱;但在工程施工中,設(shè)計(jì)師通常沒有關(guān)注到這個(gè)區(qū)別,如在隱框玻璃中采用了聚硫膠,那么將會(huì)出現(xiàn)很大的安全隱患,其中明框玻璃幕墻的開啟扇位置的玻璃尤其容易出現(xiàn)使用錯(cuò)誤的情況;
3.2.2 玻璃與型材連接部位結(jié)構(gòu)膠
在重力荷載設(shè)計(jì)值作用下,玻璃幕墻的重力傳給結(jié)構(gòu)膠,結(jié)構(gòu)膠縫均勻承重長期剪力,其承受荷載和作用產(chǎn)生的應(yīng)力大小關(guān)系到幕墻構(gòu)件的安全。由此可見,結(jié)構(gòu)膠的重要性,所以對(duì)結(jié)構(gòu)膠必須進(jìn)行承載力驗(yàn)算,保證最小的粘接寬度和厚度。在工程案例中,常見結(jié)構(gòu)膠未進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,設(shè)計(jì)圖中未標(biāo)注膠寬度和厚度的情況。
3.3設(shè)計(jì)計(jì)算中,風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)取值有些不準(zhǔn)確。
主要疏忽:未區(qū)分負(fù)壓區(qū)墻角,凹凸部位,取值 1.2 偏小,應(yīng)取 1.4。在高層建筑幕墻設(shè)計(jì)中,應(yīng)進(jìn)行高度方向分區(qū)設(shè)計(jì),針對(duì)性采用合適的結(jié)構(gòu)受力模型;
對(duì)高度> 200m 或體型、風(fēng)荷載環(huán)境復(fù)雜時(shí),宜進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。
3.4 玻璃幕墻的防火設(shè)計(jì)不到位。
幕墻四周與主體結(jié)構(gòu)之間的縫隙、與每層樓板、隔墻處的縫隙僅用普通裝飾材料進(jìn)行封閉,沒有采用防火保溫材料進(jìn)行填塞,未能滿足消防要求,如樓層發(fā)生火災(zāi)時(shí)不能有效對(duì)火勢(shì)進(jìn)行隔斷。
一般的做法是,采用防火封堵法,通過在縫隙間填塞不燃或難燃材料或由此形成的系統(tǒng),以達(dá)到防止火焰和高溫?zé)煔庠诮ㄖ?nèi)部擴(kuò)散的目的。但在審圖過程中,筆者還是發(fā)現(xiàn)了設(shè)計(jì)中有些封堵不到位,標(biāo)準(zhǔn)做法是:縫隙封堵填塞材料應(yīng)采用巖棉或礦棉,襯托巖棉用鍍鋅鋼板厚度不得小于 1.5mm,巖棉或礦棉厚度不
得小于 100mm(詳見圖 1)。
同時(shí),為避免兩個(gè)防火分區(qū)因玻璃破碎而相通,造成火勢(shì)迅速蔓延,同一玻璃板塊不宜跨越兩個(gè)防火分區(qū)。
3.5 玻璃幕墻的防雷設(shè)計(jì)易疏漏
高層建筑在被玻璃幕墻圍護(hù)后,原建筑物的防雷裝置由于玻璃幕墻的屏蔽效應(yīng),不能直接起到接閃和防雷作用,閃電對(duì)建筑物的雷擊往往變成對(duì)玻璃幕墻的雷擊。故防雷設(shè)計(jì)也是保證幕墻安全使用的一個(gè)重要環(huán)節(jié),不可疏漏。
有些幕墻設(shè)計(jì)中未作防雷設(shè)計(jì),或雖有些做了防雷設(shè)計(jì),其設(shè)計(jì)和技術(shù)措施也不到位,防雷未與主體建筑的防雷接地系統(tǒng)可靠連接,形成一個(gè)導(dǎo)電通暢的整體系統(tǒng)。
筆者就曾遇到過一個(gè)因玻璃幕墻防雷設(shè)計(jì)的疏漏而遭遇雷擊的實(shí)例,所以玻璃幕墻設(shè)計(jì)中的防雷設(shè)計(jì)必須引起設(shè)計(jì)師的重視。
通常建筑物的防雷裝置有三部分:接閃器、引下線和接地裝器。幕墻防雷節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)做法詳見圖 2 、圖 3、圖 4。
目前防止側(cè)擊雷的常見做法是在 30m 以上的高層建筑玻璃幕墻部位,每三層設(shè)置一圈均壓環(huán)( 圖3、 圖4 )。將幕墻豎向龍骨、橫向龍骨和建筑物防雷網(wǎng)接通連成一個(gè)防雷整體,把幕墻獲得的巨大雷電能量,通過建筑物的接地系統(tǒng),迅速地輸送到地下。
4 結(jié)語
總而言之,建筑物的結(jié)構(gòu)是建筑物首先呈現(xiàn)給人們的部分,關(guān)系到建筑物的總體形象在高層建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)中一定要注重結(jié)合建筑物的實(shí)際情況,建筑結(jié)構(gòu)的形式,科學(xué)合理地設(shè)置幕墻的比例,保證幕墻的安全性和可靠性,同時(shí)發(fā)揮其美化建筑物結(jié)構(gòu)的功能,體現(xiàn)建筑物的不同風(fēng)格和特點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)