浅析建筑幕墙中的点支式玻璃幕墙
结构设计实例
摘要:玻璃幕墙是集防风挡雨、隔热保温、降低噪音、良好采光等多种功能于一体的建筑外围
护装饰装修形式。现在各类高层和公共建筑上经常采用大面积玻璃板块来装饰其外立面,使
建筑物外型别具一格,光亮明快。作为后起之秀的点支式玻璃幕墙,更是以高通透性和绝佳
视野效果等独特的特点从玻璃幕墙中脱颖而出。本文通过结合实例工程,简要分析了建筑幕
墙中的点支式玻璃幕墙结构设计。
关键词:建筑幕墙;点支式玻璃幕墙;结构设计
引言
点支式玻璃幕墙的全称为金属支承结构点支式玻璃幕墙。点支式玻璃幕墙以其视觉通透、
结构新颖、传力可靠、安全耐用等优良特性,近年来从建筑幕墙中脱颖而出,倍受建筑设计
师们的青睐。点支式玻璃幕墙充分展示出玻璃清澈透明和不锈钢爪件沉稳的银色金属光泽的
魅力,给人们留下无限美好的遐想和深远幻觉;它不仅能与周围环境有机融为一体,而且
能使幕墙内外尽情交流,更加贴进自然。
一、工程概况与设计参数取值
1.1 工程概况与设计参数取值
本项目为某酒店改扩建工程,主楼地下
1 层,地上 8 层,框支剪力墙结构。现改扩建的
餐厅外墙为点支式玻璃幕墙,竖向玻璃(
10+1.52+10mm)肋高 4.0~5.2 m,肋宽 250~
300mm, 水平玻璃(10+1.52+10mm)肋宽 398mm,每块玻璃(8+1.52+8mm)面板和水平
肋两端均采用
2 个 316 不锈钢驳接件点支承于竖向肋,计算点标高 10.000m。场地类别
Ⅲ类,
地面粗糙度
B 类,基本风压值 0.8kN / m2,7 度抗震,8 度抗震构造设防,地震加速度 0.2g,
水平地震影响系数
0.12。
1.2 点支式玻璃幕墙支承系统结构计算单元简图
二、全玻支承系统计算公式的适用范围
玻璃幕墙玻璃肋截面高度和挠度计算。
(
1)根据玻璃幕墙规范[1]提供的公式。
hr=(3w h2/4fgt)0.5(单肋)
df=5wkIh4/32Ethr3
式中参数意义见规范。
(
2)公式推导。
根据材料力学
[3]提供的公式:
бmax =M/Wx=(1/8wIh2)/(1/6thr2) fg
则:
hr=(3w h2/4fgt)0.5
df=5wkI h4/384EI=5wkIh4/384E(1/12)thr3
即:
df=5wkI h4/32Ethr3
式中:
бmax 为最大拉(压)应力,M 为横截面上的弯矩,Wx 为抗弯截面系数;EI 为
抗弯刚度。
可见,规范中全玻支承系统玻璃肋的截面高度和挠度估算公式计算仅适用于玻璃肋板
两端为铰支,受均布荷载作用,截面限于距形或方形。不适用于受集中荷载作用,且未考虑
荷载作用时幕墙支承系统构件截面强度。
本工程点支式玻璃幕墙支承系统,其竖向肋点支承系统横向受集中荷载作用,水平全
玻支承系统横向受均布荷载作用(与面板采用硅酮结构胶连接;一般采用硅酮建筑密封胶