玻璃幕墙结构

第1章玻璃幕墙体系§1.1 玻璃幕墙的类型玻璃幕墙由玻璃面板、连接件和支承结构组成，它连接于建筑物，是建筑物的外围护体系。

玻璃幕墙的建筑功能是抵抗气候、雨、光、声等环境力量对建筑物的影响，结构功能是承受风、地震、自重等荷载作用并将这些荷载传递至建筑物的主体结构。

玻璃幕墙一般可划分为以下几种类型：(1) 全玻幕墙(2) 框式玻璃幕墙(3) 点支式玻璃幕墙在全玻幕墙中，支承体系为玻璃肋；在框式幕墙中，支承体系为铝合金框架；在点支式玻璃幕墙中，支承体系为钢管桁架、拉杆或拉索桁架以及索网。

玻璃面板与支承体系可采用化学方式和机械方式连接。

化学方式是指通过结构胶将玻璃面板直接胶结或通过连接件胶结于支承体系；机械方式是指将玻璃面板嵌固或钻孔后通过爪件连接于支承体系。

近几年来，随着对建筑物节能要求的提高，发展出了光电幕墙、呼吸幕墙等多种新型幕墙。

其中，光电幕墙采用具有吸收能量功能的新型玻璃面板，而呼吸幕墙采用双层幕墙体系形成具有“呼吸”功能的风幕以达到节能要求。

作为建筑物外围护体系的玻璃幕墙一般是竖置的，可以根据围护结构的特点按照相关玻璃幕墙技术规程进行结构计算和构造设计，作用荷载主要为风和地震等水平荷载及自重等竖向荷载。

当玻璃幕墙与竖直面夹角超过15o时，必须视其为屋盖主结构，根据建筑结构设计规范进行计算和设计，作用荷载按一般建筑结构考虑。

§1.2 全玻幕墙玻璃面板通过胶结材料、金属连接件或紧固件与玻璃肋相连构成全玻幕墙，玻璃肋是玻璃面板的支承梁。

全玻幕墙的主要特点是：通透性好；构造简单；结构无锈蚀问题。

适用于大堂、大厅及共享空间等部位，如图1-1所示。

图1-1 全玻幕墙1.2.1 截面构成全玻幕墙的连接方法有两类：玻璃肋与玻璃面板平齐或突出；玻璃肋后置或骑缝于玻璃面板。

玻璃肋可采用单肋也可采用双肋布置，如图1-2所示。

增加爪件连接图图1-2 全玻幕墙构造单片玻璃面板的厚度在10-19mm之间，夹层玻璃单片厚度不应小于8mm。

点式玻璃幕墙支承结构形式支承结构是点式玻璃幕墙重要的组成部分，它能把玻璃表面承受的风荷载、温度差作用、自身重量和地震荷载传给主体结构。

因此，支承结构必须有足够的强度和刚度。

它相对于主体结构有特殊的独立性，又是整体建筑不可分离的一部分。

支承结构既要与主体结构有可靠的连接，又不承担主体结构因变形对幕墙产生的附和作用。

支承结构包括横梁和立柱，有的只设立柱。

点式结构形成可以选用单根杆件，桁架，空腹桁架或拉杆，拉索桁架。

Ⅰ、单杆式支承结构单杆式支承结构是点式玻璃幕墙较简单的一种结构形式，用铝合金型材、玻璃肋或钢材做的立柱或横梁支承结构承受玻璃表面的荷载，立柱或梁均为拉弯工作状态，荷载以点驳接头的集中荷载传给构件，这样计算较为简单。

Ⅱ、格构式梁柱支承结构格构式梁柱支承结构，一般用钢材焊接成各种框架形式，根据设计要求，框架可制成直立式或空腹弯弓形式。

点式玻璃幕墙当跨度较大时，单根杆件已无法满足承重荷载和刚度的要求，此时采用此种支承结构，钢材表面均应表面防腐处理。

Ⅲ、平面桁架支承结构平面桁架是结构杆件按一定规律组成的平面构架体系，常用的有平行弦桁架，抛物线桁架，三角腹杆桁架等。

当玻璃上的荷载作用在节点上时，各杆件只有轴向力，截面上的应力分布均匀，可以充分发挥材料的作用，在较大跨度结构常用此种结构形式。

Ⅳ、空间桁架支承结构空间桁架结构所受的荷载是不同方向的几个方面的荷载，不在一个平面内的荷载，因此，由几个平面桁架按一定连接系统组成一个空间体系来承受各个方向的荷载，这样才能满足荷载的要求，保证结构的安全。

空间桁架的结点，一般都看作圆球结点，连接圆球的杆件可以通过铰中心的任意轴线转动。

与平面桁架一样，两端由铰连接的直杆称为链杆，由结点和链杆组成的空间桁架的每个结点都有三个自由度，这种支承结构的特点，可随着幕墙外形变化面变化，适用性强，大多数玻璃采光顶球形层面多采用球形网架点支式结构。

Ⅴ、预应力拉杆结构预应力拉杆结构的受力，支撑系统是由受拉杆件经合理组合，并施加一定的预应力所形成的，拉杆桁架所构成的支撑桁架体态简洁轻盈，尤其是用不锈钢材料作为拉杆时，更能展示出现代金属结构所具备的高雅气质，使建筑更富现代感。

简述玻璃幕墙分类,各幕墙组成,特点及施工工艺玻璃幕墙是一种以玻璃材料为主要构成的建筑墙体。

它不仅具有光线透明，观赏性强等特点，还能够有效地隔离外界环境对建筑内部的影响，使建筑更加美观大方。

根据不同的分类标准，玻璃幕墙可以分为多种类型，下面我们一一进行简要介绍。

一、按照结构形式分类1.幕墙类型：（1）窗框式幕墙窗框式幕墙采用金属框作为主要承重构件，玻璃或其它材料填充在窗框内，形成单元式装配的外墙。

窗框常用的材料有铝合金、钢材、塑料等。

窗框式幕墙的特点是安装方便快捷，成本较低。

（2）承重结构式幕墙承重结构式幕墙是指玻璃面板直接承担建筑承载结构的一部分或全部力，形成连续的负载传递系统。

它利用高强度的玻璃面板在空间上连接传递荷载，充分利用玻璃面板的强度和刚度。

承重结构式幕墙具有良好的透光性和对外界环境的隔离性。

2.幕墙用途：（1）幕墙用于外保温的玻璃幕墙这种幕墙一般由一个或多个玻璃层组成，中间填充保温材料。

它可以有效地隔离室内和室外的温度差异，起到保温的作用。

这种幕墙结构简单，成本较低，但透光性较差。

（2）透光隔热玻璃幕墙这种幕墙一般由两层或多层玻璃面板组成，中间填充透气、隔热的气体。

这种幕墙具有良好的透光性和隔热性能，可以有效地隔离室内和室外的热量传递。

二、按照施工工艺分类1.干挂施工工艺干挂施工工艺是指在幕墙主体上设置悬挂梁，将玻璃幕墙直接挂在悬挂梁上。

这种施工工艺适用于大型建筑或需要保护玻璃幕墙的建筑，能够提供较好的安全性和稳定性。

2.孔中挂轨施工工艺孔中挂轨施工工艺是指在建筑外墙表面预埋嵌入挂轨，并将玻璃幕墙安装在挂轨上。

这种施工工艺适用于普通建筑，工艺简单，施工速度较快。

三、各幕墙的特点及组成1.窗框式幕墙特点：安装方便，成本较低；组成：由金属窗框和填充材料组成。

2.承重结构式幕墙特点：透光性好，隔音效果好，抗风能力强；组成：由金属结构和玻璃面板组成。

3.外保温玻璃幕墙特点：保温效果好；组成：由玻璃层和保温材料组成。

一、按幕面材料分：有玻璃、金属、轻质混凝土挂板、天然花岗石板等幕墙。

其中玻璃幕墙是当代的一种新型墙体，不仅装饰效果好，而且质量轻，安装速度快，是外墙轻型化、装配化较理想的型式。

二、玻璃幕墙按构造方式不同可分为：露框、半隐框、隐框及悬挂式玻璃幕墙等。

三、按施工方式可分：分件式幕墙（现场组装）和板块式幕墙（预制装配）两种。

玻璃幕墙的构造组成
玻璃幕墙由玻璃和金属框组成幕墙单元，借助于螺栓和连接铁件安装到框架上。

一、金属边框：有竖框、横框之分，起骨架和传递荷载作用。

可用铝合金、铜合金、不锈钢等型材做成（下图为铝合金边框的工程实例）。

二、玻璃：有单层、双层、双层中空和多层中空玻璃，起采光、通风、隔热、保温等围护作用。

通常选择热工性能好，抗冲击能力强的钢化玻璃、吸热玻璃、镜面反射玻璃、中空玻璃等。

接缝构造多采用密封层、密封衬垫层、空腔三层构造层。

三、连接固定件：有预埋件、转接件、连接件、支承用材等，在幕墙及主体结构之间以及幕墙元件与元件之间起连接固定作用（下图为幕墙骨架与主体的连接件）
四、装修件：包括后衬板（墙）、扣盖件及窗台、楼地面、踢脚、顶棚等构部件，起密闭、装修、防护等作用。

五、密缝材：有密封膏、密封带、压缩密封件等，起密闭、防水、保温、绝热等作用。

此外，还有窗台板，压顶板，泛水，防止凝结水和变形缝等专用件。

玻璃幕墙细部构造
一、竖向骨架与梁的连接。

建筑工程中玻璃幕墙结构与主体结构的关系玻璃幕墙是现代建筑的基本外围护结构，它集合了建筑的使用功能以及外围装饰两个部分，其构件组成主要有横梁、立柱、玻璃面板以及相关的连接件等，具有隔热保温、隔声防火、遮风挡雨以及阻止空气渗透等功能特点。

本文对工程中玻璃幕墙结构与主体结构的关系进行了分析。

标签玻璃幕墙；主体结构；关系（一）玻璃幕墙结构分析玻璃幕墙是现代建筑的基本外围护结构，它集合了建筑的使用功能以及外围装饰两个部分，其构件组成主要有横梁、立柱、玻璃面板以及相关的连接件等，具有隔热保温、隔声防火、遮风挡雨以及阻止空气渗透等功能特点。

现代化高层建筑的玻璃幕墙采用了由镜面玻璃与普通玻璃组合，隔层充入干燥空气或惰性气体的中空玻璃。

幕墙中空玻璃有两层和三层之分，两层中空玻璃由两层玻璃加密封框架，形成一个夹层空间；三层玻璃则是由三层玻璃构成两个夹层空间。

中空玻璃具有隔音、隔热、防结霜、防潮、抗风压强度大等优点。

据测量，当室外温度为-10℃时，单层玻璃窗前的温度为-2℃，而使用三层中空玻璃的室内温度为13℃。

而在炎热夏天，双层中空玻璃可以挡住90%的太阳辐射热。

阳光依然可以透过玻璃幕墙，但晒在身上大多不会感到炎热。

使用中空玻璃幕墙的房间可以做到冬暖夏凉，极大地改善了生活环境。

主要是有以下几点：（1）、支承体系。

支承体系是将面玻璃所受的各种荷载直接传递到建筑主构上。

因此，它是主要受力构件，一般是根据承受的荷载大小和建筑造型来结构形式和材料，如玻璃肋、不锈钢立柱、铝型材柱或加上适当的防腐、防面处理的钢析架、钢立柱及不锈钢拉杆（索）等。

2）、金属连接件。

金属连接件包括固定件（俗称爪座和爪子）和扣件。

固定件通常用不锈普通钢铸造而成，而扣件则是不锈钢机加工件。

考虑到金属相容性，爪座必须采用与支承体系相同的材质，或使用机械固定。

金属连接件是建筑点式技术的精华所在。

它把面玻璃固定在支承结构上不仅产生玻璃孔边缘附加应力，而且能够允许少量的位移来调节由于建筑安装带来的施工误差，同时还有减震措施以提高抗震能力，因此设计时考虑的因素是多方面的。