建筑幕墙的设计方法及原则
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建筑幕墙结构设计原则及优化措施建筑幕墙是指位于建筑物外立面的非承重结构,其作用是防水、隔热、保温和美观等。
在进行建筑幕墙结构设计时,需要遵循一些原则,并采取相应的优化措施。
一、建筑幕墙结构设计原则:1. 安全原则:幕墙结构必须满足建筑物的安全要求,能够承受外部风荷载、地震荷载等力学作用,并保证用户和周围环境的安全。
2. 抗风性能原则:幕墙结构必须具备良好的抗风性能,能够适应建筑所处的气候和地理环境,并保证建筑物在强风等恶劣天气条件下的稳定性和安全性。
3. 隔热保温原则:幕墙结构应具有良好的隔热保温性能,能够减少室内外热量传递,提高室内温度的稳定性和舒适度。
4. 防水防湿原则:幕墙结构必须具备良好的防水和防湿性能,能够有效防止雨水、蒸汽和湿气等外界水分渗入建筑内部,保持建筑物的干燥和结构的稳定。
5. 美观原则:幕墙结构设计应考虑到建筑风格和整体造型,追求美观和协调性,使建筑物与周围环境相协调、相融合。
6. 耐久性原则:幕墙结构应采用耐候、耐老化、耐腐蚀的材料和工艺,能够长期使用而不失效。
二、建筑幕墙结构设计优化措施:1. 合理选择材料:选择适合的幕墙材料,如玻璃、金属、复合板材等,根据建筑的功能和设计理念,达到防水、隔热、透光等要求。
2. 优化结构形式:优化幕墙结构形式,提高其承载性能和抗风性能,减少结构材料的使用量,降低工程成本。
3. 加强隔热保温:采用隔热玻璃、隔热层等技术手段,提高幕墙的隔热保温性能,减少能量损失和室内外温度差异。
4. 增加防水防湿措施:采用防水层、防水膜等防水材料,加强幕墙的防水性能,防止水分渗透和水蒸汽积聚引起的湿度问题。
5. 考虑节能环保:选用环保材料,利用太阳能、自然通风等技术手段,减少能源消耗,提高建筑的节能性能。
6. 强化施工管理:加强施工过程的管理和监督,确保幕墙结构按照设计要求进行施工,减少施工中可能产生的质量问题。
建筑幕墙结构设计需要遵循安全、抗风、隔热、防水等原则,并通过优化材料选择、结构形式、隔热保温、防水防湿等措施来提高幕墙的性能和效果。
幕墙方案设计1. 引言幕墙是现代建筑中常见的外墙结构形式之一,具有美观、采光、隔热等多种功能。
幕墙方案设计是指根据建筑师或业主的要求,结合建筑功能和环境要求,制定合理的幕墙设计方案。
本文将介绍幕墙方案设计的过程和常见的设计要点。
2. 设计流程幕墙方案设计的流程可以分为以下几个步骤:2.1. 需求分析在幕墙方案设计之前,首先需要进行需求分析。
与业主和建筑师沟通,了解幕墙所需的功能和要求。
例如,是否需要隔热、防水等特性,以及对幕墙外观的要求等。
2.2. 方案设计根据需求分析的结果,进行方案设计。
在设计过程中,需要考虑以下几个方面:•结构设计:确定幕墙的结构形式和材料选择,以确保幕墙的稳定性和安全性;•外观设计:根据建筑师或业主的要求,设计出满足美观要求的幕墙外观;•系统设计:设计幕墙所需的系统,如通风系统、采光系统等。
2.3. 技术评估设计完成后,需要进行技术评估。
评估幕墙设计方案的可行性和可靠性,包括结构强度、风压性能、防水性能等方面的评估。
2.4. 施工图设计在方案设计获得技术评估通过后,进行施工图设计。
施工图设计需要包括详细的尺寸和材料标注,以及施工细节和施工工艺等信息。
2.5. 施工过程控制在施工过程中,需要对施工过程进行控制。
包括材料的质量控制、施工工艺的控制以及施工进度的控制等。
3. 设计要点在幕墙方案设计过程中,需要注意以下几个要点:3.1. 功能性幕墙作为建筑的外部装饰,除了美观性外,还需具备功能性。
例如,要考虑幕墙的隔热性能、防水性能等。
根据建筑的功能特点,确定相应的功能需求,并在设计中充分考虑。
3.2. 结构稳定性幕墙作为建筑的外部结构,需要具备良好的结构稳定性,能够承受外部负载和风压等。
在设计过程中,需要对幕墙的结构进行合理设计,并进行结构强度评估,确保其稳定性和安全性。
3.3. 环境适应性幕墙设计需要充分考虑建筑的环境特点。
例如,对于高风区域,需要考虑幕墙的抗风性能;对于潮湿的地区,需要考虑幕墙的防水性能等。
建筑幕墙结构设计原则及优化措施建筑幕墙是建筑外墙的一种形式,它不仅具有美观的外观,还具有保护建筑内部和节能等功能。
在幕墙结构设计中,需要遵循一些原则,并采取一些优化措施,以提高幕墙的稳定性、安全性和美观性。
幕墙结构设计需要考虑建筑的整体风格和定位。
不同的建筑风格和定位要求幕墙的外观设计和材料选择有所不同。
现代风格的建筑可以采用玻璃幕墙,而传统风格的建筑则可以采用石材幕墙。
幕墙的结构设计需要考虑建筑的环境和气候条件。
建筑所在地区的风速和地震等级会影响幕墙的安全性和稳定性。
在设计过程中需要进行相应的结构计算和选材。
在幕墙的设计中,还需要考虑材料的选择和组合。
幕墙材料一般包括玻璃、金属、石材等,可以根据建筑的风格和定位来选择合适的材料。
材料的组合方式也需要考虑,可以采用层层堆叠或交错排列的方式,以增加幕墙的稳定性。
为了提高幕墙的抗风性能,可以采取一些优化措施。
可以在设计中考虑幕墙的减风噪效果,使用适当的隔音材料,减少风的噪音对室内的影响。
可以增加幕墙的刚度和抗风能力,采用合适的支撑结构和加强材料。
为了提高幕墙的保温性能和节能性能,可以在设计中考虑采用双层幕墙或保温层等技术。
双层幕墙可以在保证透光性的同时提高保温性能,保温层可以有效隔热和防水,减少室内空调的能耗。
建筑幕墙结构设计还需要考虑施工和维护的方便性。
在设计过程中需要考虑施工工艺和层次,以确保施工的顺利进行。
还需要考虑幕墙的维护和清洁问题,选择易于清洁和维护的材料和结构。
建筑幕墙结构设计需要遵循一些原则,并采取一些优化措施,以提高幕墙的稳定性、安全性和美观性。
这些原则和措施包括考虑建筑风格和定位、环境和气候条件,选择合适的材料和组合方式,以及考虑抗风性能、保温性能和施工维护等因素。
通过合理的设计和优化,可以实现幕墙结构的最佳效果。
幕墙工程设计方案一、项目概况幕墙工程是指建筑外墙的装饰、风格与防水保温结构,主要包括玻璃幕墙与铝合金幕墙两部分组成。
幕墙工程在现代建筑中起到了很重要的作用,它不仅仅是建筑外观的重要组成部分,更是建筑结构抗风抗雨的保护层。
在设计幕墙工程时需要考虑建筑的整体性、保温隔热、防水防潮以及美观与实用兼顾等因素。
本次幕墙工程设计方案为某高层写字楼的幕墙工程设计,建筑总高度为200米,共45层,其中平面尺寸为60m *60m。
二、方案设计1. 设计原则(1)实用性原则:幕墙设计要符合建筑的使用功能需求,保证采光通风及建筑节能的要求。
(2)美观性原则:幕墙设计要注重建筑的外观效果,符合现代建筑的审美要求,能够提升建筑的形象与品味。
(3)安全性原则:幕墙设计要符合建筑结构的稳定与安全要求,能够经受得住极端气候条件的考验。
2. 玻璃幕墙设计(1)玻璃选择:采用中空玻璃作为玻璃幕墙的主要材料,中空玻璃具有优良的保温隔热性能,对于高层建筑来说,隔热性能非常重要。
(2)幕墙结构:采用铝合金型材作为玻璃幕墙的主要支撑结构,保证了幕墙结构的稳定性和安全性。
(3)幕墙型式:采用嵌板玻璃幕墙设计,使建筑外观更加现代化,突出建筑的时尚感与高端大气。
3. 铝合金幕墙设计(1)铝合金型材选择:采用高强度铝合金型材作为支撑结构,保证了幕墙的整体稳定与安全性。
(2)幕墙型式:采用悬挂式幕墙设计,使建筑外观更加立体、动感,增加了建筑的时尚感与视觉冲击力。
(3)幕墙表面处理:采用阳极氧化处理工艺,提高了铝合金幕墙的表面硬度和耐腐蚀性,延长了幕墙的使用寿命。
4. 隔热保温设计(1)幕墙隔热层:在幕墙内外之间设置保温隔热层,采用岩棉、玻璃棉等材料进行填充,有效提高了建筑的保温性能。
(2)隔热材料选择:考虑到建筑的高度,选择了岩棉作为主要的隔热材料,其耐高温、耐火性能非常适合高层建筑的保温隔热要求。
5. 防水防潮设计(1)幕墙密封:采用专用的密封胶条与密封胶水,保证了幕墙之间的连接密封性,有效防止了雨水的渗透。
装配式建筑施工中玻璃幕墙的设计与施工玻璃幕墙是现代建筑中常见的一种外墙结构,它不仅具有美观的外观效果,还能提供高效的采光和保温隔热功能。
在装配式建筑施工中,玻璃幕墙的设计与施工具有重要意义。
本文将从设计原则、材料选择、施工流程等方面对装配式建筑中玻璃幕墙的设计与施工进行探讨。
一、设计原则1.1 结构安全性玻璃幕墙需要承受各种外界荷载,如风荷载、地震荷载等。
因此,在设计过程中应注重考虑结构安全性,合理选择幕墙材料和连接方式,并进行强度计算和结构分析。
1.2 防水保温性玻璃幕墙作为建筑外立面的一部分,需要具备良好的防水和保温性能。
设计时应考虑到气密性、水密性以及保温隔热材料的选用,以确保建筑内外环境的稳定。
1.3 美观效果玻璃幕墙作为建筑的重要组成部分之一,其美观效果对整体建筑形象有着至关重要的影响。
设计时应考虑到玻璃幕墙与周围环境的协调性,选用适合的色彩和造型,以创造出令人愉悦的视觉效果。
二、材料选择2.1 玻璃类型在装配式建筑施工中,常见的玻璃幕墙材料有钢化玻璃、夹层玻璃、中空玻璃等。
钢化玻璃具有强度高、抗冲击力强等特点,适用于高层建筑;夹层玻璃则能够提供更好的隔音和保温性能;而中空玻璃则可有效降低建筑能耗。
2.2 结构材料除了玻璃本身外,幕墙结构材料也需选择合适的耐候性和强度。
常见的结构材料包括铝合金型材、不锈钢型材等。
铝合金具有轻质、耐腐蚀等优点,在装配式建筑中得到广泛应用。
三、施工流程3.1 设计与预制在装配式建筑中,幕墙系统需要进行精确的设计和预制。
首先是对建筑结构进行扫描和准确测量,以便设计师能够根据实际情况制定合理的施工方案。
随后,在工厂内进行玻璃、型材等预制件的加工和组装。
3.2 安装与验收在现场施工环节,首先需要将预制好的幕墙构件运输至施工现场。
然后按照设计方案进行安装,并参考相关规范进行节点处理、密封处理等。
最后进行验收检测,确保幕墙系统的质量和使用性能。
四、质量控制4.1 材料质量在玻璃幕墙的设计与施工过程中,关键的一环就是材料质量控制。
高层建筑防火幕墙设计施工方案1. 防火幕墙的概述高层建筑防火幕墙是一种重要的被动防火措施,旨在有效隔离火灾风险,保护建筑物以及内部人员的生命安全。
本文将介绍高层建筑防火幕墙的设计施工方案。
2. 防火幕墙的设计原则在设计防火幕墙时,需要遵循以下原则:- 根据建筑物的火灾风险分析确定幕墙的位置以及布置方案;- 选择符合防火性能标准的建材,如不燃材料和耐火材料;- 定期进行火灾模拟演练以验证防火幕墙的有效性;- 考虑防火幕墙与其他被动防火措施的配合使用,如防烟系统和应急疏散通道。
3. 防火幕墙的材料选择为了确保防火幕墙的高效性,需要选择符合标准的防火材料。
常用的防火幕墙材料包括:- 不燃材料:如石膏板、耐火砖等;- 耐火涂料:可以在防火幕墙表面形成保护层,延缓火势蔓延;- 阻燃材料:能够有效减缓火势扩散的材料。
4. 防火幕墙的构造设计防火幕墙的构造设计应该满足以下要求:- 幕墙材料在火灾发生时需延缓火势蔓延,且耐久性良好;- 幕墙结构具备一定的变形能力,以避免火灾引起的温度变化;- 幕墙应具备良好的隔声性能,以确保火灾时的人员疏散与救援工作。
5. 防火幕墙的施工方案防火幕墙的施工方案一般包括以下步骤:- 确定建设单位的设计要求以及相关法律法规的要求;- 编制设计施工方案,包括施工工艺、施工现场的安全措施等;- 按照施工方案进行材料采购、现场准备工作;- 使用符合要求的施工设备和工具进行施工,确保施工过程安全与质量;- 完成施工后,进行验收并提供相关检测报告。
6. 防火幕墙的使用与维护为了保证防火幕墙的有效性,需要遵循以下原则:- 平时定期检查防火幕墙的使用情况,及时发现并修复任何损坏;- 定期对防火幕墙进行维护,保持其防火性能;- 员工需要接受相应的培训,了解防火幕墙的使用方法和应急逃生措施。
总结:高层建筑防火幕墙是保护建筑物与人员安全的重要措施。
设计施工方案应遵循相应的原则,并采用符合标准的防火材料。
建筑幕墙设计规程一、前言建筑幕墙是现代建筑中不可缺少的组成部分,它不仅决定了建筑的外观美观度,更重要的是对建筑的环境适应性、能耗及安全性等方面产生了显著影响。
因此,建筑幕墙的设计必须严格按照规范进行,以确保建筑的质量和安全。
二、设计要求1. 设计原则建筑幕墙设计应遵循以下原则:(1)安全性原则:幕墙结构应具有足够的强度和刚度,以承受风荷载、自重、温度变化和地震等各种荷载。
(2)美观性原则:幕墙应具有良好的外观效果,与建筑整体风格相协调,同时还应保证透光性、采光性和通风性等性能。
(3)实用性原则:幕墙应符合建筑使用功能和使用要求,同时还应考虑维护和维修等方面的问题。
2. 设计条件(1)气象条件:应根据当地气象条件,确定建筑幕墙的设计荷载,包括风压荷载、自重荷载、温度荷载等。
(2)地质条件:应根据地质条件和建筑基础情况,确定幕墙结构的设计和施工方案。
(3)使用环境条件:应根据建筑的使用环境,确定幕墙材料的选择和结构的设计。
3. 设计标准建筑幕墙设计应遵循以下标准:(1)GB 50009-2012《建筑结构荷载规范》(2)GB 50017-2017《钢结构设计规范》(3)GB 50011-2010《建筑防火设计规范》(4)GB 50122-2016《建筑工程施工质量验收规范》(5)JGJ/T 29-2011《建筑幕墙工程技术规范》(6)JGJ 102-2014《建筑幕墙结构技术规程》(7)JGJ/T 134-2013《建筑幕墙安装技术规范》三、设计内容1. 幕墙结构(1)基本形式:幕墙结构的基本形式有单层、双层、三层等多种,应根据建筑的使用和气象条件等因素选择合适的形式。
(2)材料选择:应根据建筑的使用环境和风险等级,选择合适的材料,包括玻璃、铝合金、不锈钢等。
(3)结构设计:幕墙结构应根据气象条件和荷载计算结果,进行结构设计,包括立柱、梁、节点等。
2. 幕墙玻璃(1)玻璃选择:应根据幕墙的使用环境和性能要求,选择适当的玻璃类型,包括普通玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃等。
一、工程概况本项目位于我国某城市,总建筑面积约为XX万平方米,主要由办公区、商务区、酒店及附属设施组成。
本项目幕墙设计以现代简约风格为主,注重功能性与美观性的结合,旨在打造一座集办公、商务、休闲于一体的现代化综合体。
二、设计原则1. 安全性:确保幕墙结构稳定,满足抗震、抗风等要求,保障建筑使用安全。
2. 功能性:充分考虑室内采光、通风、隔热等需求,提高室内舒适度。
3. 美观性:采用现代简约设计风格,注重线条流畅、色彩搭配,展现建筑整体美感。
4. 经济性:在满足设计要求的前提下,合理控制成本,实现经济效益最大化。
三、幕墙系统选择1. 玻璃幕墙:采用中空玻璃,具有良好的保温、隔热、隔音性能。
2. 铝单板幕墙:采用挤压铝单板,表面处理为氟碳漆,具有耐候性强、颜色丰富等特点。
3. 石材幕墙:选用天然花岗岩,色泽自然、纹理美观,具有较好的耐久性。
四、施工方案1. 施工准备:- 搭建脚手架、吊篮等施工设施;- 准备施工材料、设备;- 对施工人员进行技术培训和安全教育。
2. 施工步骤:- 首先进行基层处理,确保墙面平整、干净;- 然后进行幕墙骨架安装,包括立柱、横梁、连接件等;- 接着进行玻璃幕墙安装,包括中空玻璃、密封胶条等;- 最后进行铝单板幕墙和石材幕墙安装,并进行表面处理。
3. 施工要点:- 严格控制施工质量,确保幕墙结构稳定、密封性良好;- 严格执行安全操作规程,确保施工安全;- 加强施工过程中的质量控制,及时发现并解决质量问题。
五、质量保证措施1. 建立健全质量管理体系:明确质量责任,加强质量监控。
2. 严格选用优质材料:确保材料符合设计要求和国家标准。
3. 加强施工过程控制:严格执行施工规范和操作规程,确保施工质量。
4. 加强检验检测:对关键工序和隐蔽工程进行检验检测,确保质量符合要求。
六、进度保证措施1. 制定合理的施工进度计划:明确各阶段施工任务和时间节点。
2. 加强现场管理:确保施工人员、设备、材料按时到位。
建筑幕墙设计标准2023一、总则1.本标准旨在规定建筑幕墙设计的基本原则和要求,以确保其安全、实用、美观和环保。
2.本标准适用于新建、改建和扩建的民用建筑幕墙设计,不适用于工业建筑、构筑物和其他非民用建筑的幕墙设计。
二、术语和符号1.定义与术语:本标准规定了建筑幕墙的术语和定义,包括玻璃幕墙、金属幕墙、石材幕墙等。
2.符号与表示:本标准规定了建筑幕墙设计中使用的符号和表示方法,包括材料规格、性能参数等。
三、材料1.建筑幕墙材料应符合国家相关标准,并具备产品质量保证书。
2.主要受力材料应采用高强度、耐腐蚀、防火性能好的材料。
3.玻璃幕墙应采用安全玻璃,并确保其质量符合相关标准。
四、建筑幕墙性能要求1.建筑幕墙应满足风荷载、地震荷载和重力荷载等要求。
2.建筑幕墙应具备保温、隔热、隔声、防水、防雷等功能。
3.建筑幕墙应考虑采光、通风、遮阳、美观等因素。
五、建筑幕墙结构设计1.建筑幕墙结构设计应遵循结构安全、稳定、耐久的原则。
2.结构设计应考虑地震、风荷载、重力荷载等作用下的安全性。
3.结构设计应采用计算机辅助软件进行建模和分析。
六、建筑幕墙构造要求1.建筑幕墙构造应简单、美观,便于安装和维护。
2.构造细节应符合设计要求,确保防水、防尘、防雷等性能。
3.连接部位应采用可靠的连接方式,确保结构安全和稳定。
七、建筑幕墙施工安装要求1.施工安装前应进行技术交底和培训,确保施工人员了解施工要求和操作规程。
2.安装过程中应采用可靠的安装方法和工具,确保幕墙安装牢固、稳定。
3.安装完毕后应进行验收,确保幕墙安装质量和安全性。
八、建筑幕墙检验与验收1.幕墙工程应按照相关规定进行质量检验和验收。
2.检验与验收应包括材料检验、结构设计和计算、构造细节检查等方面。
3.对于隐蔽工程,应在隐蔽前进行检验和验收。
4.检验与验收过程中发现的问题应及时处理和解决。
上海建筑幕墙工程技术标准
一、幕墙结构设计标准
1.1 设计原则
建筑幕墙的设计应遵循安全、美观、节能、环保的原则,并充分考虑建筑的使用功能和周边环境的影响。
1.2 设计荷载
幕墙的设计荷载应按照国家相关规范和标准进行计算,包括风荷载、地震荷载、自重荷载等。
1.3 结构体系
幕墙的结构体系应安全可靠,满足建筑物的承载要求,并充分考虑地震作用和温度变化的影响。
1.4 连接设计
幕墙的连接设计应考虑各种因素,包括地震作用、温度变化、重力作用等,确保幕墙在使用过程中稳定可靠。
二、幕墙材料选用
2.1 玻璃
幕墙所使用的玻璃应符合国家相关标准,具有足够的强度、耐久性和热工性能。
2.2 铝合金型材
幕墙所使用的铝合金型材应具有足够的承载能力和耐
腐蚀性能,并按照国家相关规范和标准进行设计和加工。
2.3 胶粘剂和密封材料
幕墙所使用的胶粘剂和密封材料应具有可靠的粘结性能和耐久性,并按照国家相关规范和标准进行选用。
2.4 连接件和紧固件
幕墙所使用的连接件和紧固件应具有足够的承载能力和耐腐蚀性能,并按照国家相关规范和标准进行设计和加工。
三、幕墙施工工艺
3.1 施工准备
施工前应进行充分的准备工作,包括技术交底、材料检查、现场布置等。
3.2 测量放线
测量放线是幕墙施工的关键步骤,应准确测量建筑物的外形和尺寸,并按照设计要求进行放线。
3.3 安装固定件
安装固定件是幕墙施工的重要环节,应按照设计要求进行安装,确保固定件的承载能力和稳定性。
1、建筑幕墙的设计方法及原则近年来,根据国家有关部门的要求,我国土木工程界全面开展了工程结构可靠度设计标准的编制。
以概率理论为基础的极限状态设计法取代以经济为主的定值表达容许应力设计法。
由于建筑结构设计的标准是在正常荷载作用下不产生损害,在这种情况下,幕墙亦处于弹性状态,因此,其构件的内力计算应采取弹性计算方法进行。
鉴于幕墙承受多种荷载和作用,产生内力情况相当复杂,采用承载力表达式不很方便,故用分项系数的设计表达式进行计算:σ=k1Sσkfkk2=fσ≤f(1)式中:σ为应力设计值,亦为应力标准值乘以大于1的系数k1,通过效应组合得到;f为强度设计值,由强度标准值fk除以大于1的系数k2得到;结构安全度k=k1×k2。
在《玻璃幕墙工程技术规范》中,玻璃的安全度k=2.5;铝合金型材的安全度k=1.8;在进行幕墙构件、连接件和锚固件承载力计算时,荷载和作用的分项系数分别是:对于重力荷载,γ G为1.2;对于风荷载,γW为1.4;对于地震作用,γE为1.3;对于温度作用,γT 为1.2。
在进行幕墙构件变形、挠度和位移验算时,分项系数均采用1.0;荷载和作用效应可按下列方式组合:S=γGSG+ΦWγWSW+ΦEγESE+ΦTγTST(2)式中:S为荷载和作用效应组合设计值;SG为重力作为不变荷载产生的效应;SW,SE,ST为风荷载、地震作用和温度作用作为可变荷载和作用产生的效应;γG,γW,γE,γT为各效应的分项系数;ΦW,ΦE,ΦT分别为风荷载、地震作用和温度作用产生效应的组合系数。
例如有下列典型组合:1.2FG+1.0×1.4FW+0.6×1.3FE+0.2×1.2FT;1.2FG+1.0×1.4FW+0.6×1.32FE+0.2×1.3FT。
其中,FG,FW,FE,FT分别代表重力荷载、风荷载、地震作用和温度作用产生的应力或内力。
作用在建筑幕墙上的荷载主要有:①结构自重。
结构自重为材料的重力体积密度与该材料体积之乘积。
考虑材料规格尺寸的偏差及其附属性构造零件,其荷载分项系数为γG=1.2。
②风荷载。
作用在幕墙上的风荷载标准值可按下式计算,并且不应小于1.0kN/m2:WK=βOμZμSωO(3)式中:WK为作用于建筑幕墙上的风荷载标准植;βO为阵风系数,根据我国采用风压转换成为3s瞬时风速的变换系数1.5,风压与风速平方成正比,故βO=1.52=2.25;μS为风荷载的体型系数,竖直建筑幕墙外表面可按±1.5取值;μZ为风压高度比系数,按《高层建筑结构设计与施工规程》取值,对于B类地区,按μZ=(H10)式进行计算;H为幕墙高度;ωO为基本风压值,按《建筑结构荷载规范》取值。
③地震作用:QE=βEαGA(4)式中:QE为作用于幕墙平面外的水平地震作用(kN/m2);G为幕墙构件(含玻璃铝框)的事力(kN);A为幕墙面积(m2);α为水平地震影响系数最大值,6度抗震设计时取0.04,7度抗震设计时取0.08,8度抗震设计时取0.16;βE为动力放大系数,可取为3.0。
2、膨胀螺栓的应用设计根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ02-96的要求:玻璃幕墙立柱与混凝土结构宜通过预埋件连接,预埋件应在主体结构混凝土施工时埋入。
在没有条件采用预埋件连接措施时,应采用可靠的连接措施并应通过试验决定其承载力。
但是在实际工程施工中,由于预埋件的偏移,原来没有预埋件及旧建筑物的外装修而采用不同规格的膨胀螺栓,施工单位在设计过程中,大部分膨胀螺栓的握裹力设计值偏小,主要体现在:在各种荷载设计过程中,各种分项系数取值偏小,或不采用分项系数。
在膨胀螺栓受拉力计算时,简单地将立柱受的拉力除以所用螺栓的个数,得每处螺栓所受的拉力来进行强度检验。
笔者认为,以上算法是错误的。
《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ02-96明确规定:膨胀螺栓是后置连接件,工作可靠性较差,只在不得已时作为辅助、补救措施,不作为连接的常规手段,必须确保安全,留有余地,按计算只需1个膨胀螺栓就够,实际上设置2~4螺栓。
按规定,螺栓只是在立柱与预埋件之间进行连接。
对于预埋件,其锚筋的总截面面积A,按下列公式计算:A≥Vαγαvfy+N0.8αgfy+MαγαbfyZ(5)A≥N0.8αgfy+ MαγαbfyZ(6)式中:αv,αb系数应按下列公式计算:αv=(4.0-0.8d)fe/fy(7)当αv>0.7时,取αv=0.7,αb=0.4+0.25td(8)式中:V为剪力设计值;N为法向拉力;M为弯矩值;Z为外层锚筋中心线间的距离;αγ为钢筋层数影响系数,当等间距配置时,2层取1.0,3层取0.9;αv为锚筋受剪承载力系数;d为锚筋直径;αb为错板弯曲变形折减系数;fy为钢筋抗拉强度设计值;fc为混凝土轴心抗压强度值;t为锚板厚度。
点式玻璃幕墙是近年来新出现的一种支承方式。
点式玻璃幕墙它的全称为金属支承结构点式玻璃幕墙但一经出现,在城市发展很快。
下面对这种较新型的支承方式作一介绍:形式按照支承结构的不同方式,点式玻璃幕墙在形式上可分为以下几种: (1)金属支承结构点式玻璃幕墙这是目前采用最多的一种形式,它是用金属材料做支承结构体系,通过金属连接件和紧固件将面玻璃牢固地固定在它上面,十分安全可靠。
充分利用金属结构的灵活多变以满足建筑造型的需要,人们可以透过玻璃清楚地看到支承玻璃的整个结构体系。
玻璃的晶莹剔透和金属结构的坚固结实,“美”与“力”的体现。
增强了“虚”、“实”对比的效果。
(2)全玻璃结构点式玻璃幕墙通过金属连接件及紧固件将玻璃支承结构(玻璃肋)与面玻璃连成整体,成为建筑围护结构。
施工简便造价低,玻璃面和肋构成开阔的视野,使人赏心悦目,建筑物室内、外空间达到最大程度的视觉交融。
(3)拉杆(索)结构点式玻璃幕墙采用不锈钢拉杆或用与玻璃分缝相对应拉索做成幕墙的支承结构。
玻璃通过金属连接件与其固定。
在建筑中充分运械加工的精度,使构件均为受拉杆件,因此,施工时要加以预应力,这种柔接可降低震动时玻璃的破损率。
支撑材料考虑幕墙特点与建筑物寿命的关系,应符合下列规定: 1 立柱截面主要受力部位的厚度,应符合下列要求:1)铝型材截面开口部位的厚度不应小于3.0mm,闭口部位的厚度不应小于2.5mm;型材孔壁与螺钉之间直接采用螺纹受力连接时,其局部厚度尚不应小于螺钉的公称直径。
2)钢型材截面主要受力部位的厚度不应小于 3.0mm。
3)对偏心受压立柱,其截面宽厚比应符合JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》第6.2.1 条的相应规定玻璃1 玻璃幕墙应采用反射比不大于0.30的幕墙玻璃,对有采光功能要求的玻璃幕墙,其采光折减系数不宜低干0.20。
2 框支承玻璃幕墙,宜采用安全玻璃。
3 点支承玻璃幕墙的面板玻璃应采用钢化玻璃。
4 采用玻璃肋支承的点支承玻璃幕墙,其玻璃肋应采用钢化突层玻璃。
5 人员流动密度大、青少年或幼儿活动的公共场所以及使用中容易受到撞击的都位,其玻璃幕墙应采用安全玻璃;对使用中容易受到撞击的部位,尚应设置明显的警示标志。
节点维护幕墙节点是幕墙与楼板连接的主要附件。
为了防腐必须进行表面处理,一般对于 A 3 钢采取表面镀锌,安装后再涂表面防锈铁红底漆。
楼板不进行封修的节点可随时检查,发现腐蚀可以进行局部打磨后再进行涂漆,如有螺栓松动,重新拧紧。
楼板封修的可定期检查(时间为二年一次)。
局部检查,如发现问题全部检查,并进行防腐处理。
1.雷电对玻璃幕墙高层建筑的危害众所周知,雷电是天空云层中一种自然的放电现象,雷电流是一种强度极大,作用时间极短的瞬变过程。
雷电击中建筑物时,通常会产生电效应、热效应和机械力。
雷电流在瞬间释放出的巨大能量,会把被击中金属熔化,使物体水份受热膨胀,产生强大的机械力,或者分解成氢气和氧气,产生爆炸,使建筑物遭到破坏,甚至雷电的高温引起建筑物燃烧构成火灾和引起触电。
高层或超高层建筑玻璃幕墙使地表的电场分布发生了严重的畸变,其电场强度比一般建筑物大得多,容易构成雷电发展条件,加上离放电云层近,所以易遭受雷击。
高层建筑玻璃幕墙围护高层建筑物后,建筑物防雷装置由于玻璃幕墙的屏蔽效应,不能直接起到接闪和防雷作用,闪电对建筑的雷击往往变成闪电对玻璃幕墙的雷击。
同时高层建筑玻璃幕墙的金属材质由于雷电的效应,将会产生静电感应作用,当天空雷云和大地形成电场时,幕墙的金属体就会积聚与雷云极性相反的大量感应电荷,当雷云瞬间放电后,云与大地的电场忽然消失,这时幕墙的金属体感应电荷不能以相应的速度流散,将会产生高达万伏以上的对地电位,这就是静电感应电压,对人和设备产生危害。
高层建筑幕墙通常超过50m,超高层幕墙超过100m,如果强大的雷电流全程通过幕墙构件时,由于持续时间极短,只有几十微秒,则每米的电位差可达万伏以上,高达100m的幕墙,在通过雷电流时可达百万伏的电位差,将会和周围的金属体之间产生反击放电和电磁感应。
2.玻璃幕墙防雷措施通常建筑物的防雷装置有三部分:接闪器、引下线和接地装置。
在玻璃幕墙的防雷设计中,应充分利用建筑物的这些装置,将幕墙竖向龙骨、横向龙骨和建筑物防雷网接通,连成一个防雷整体,把玻璃幕墙获得的巨大雷电能量,通过建筑物的接地系统,迅速地输送到地下,保护玻璃幕墙和建筑物免遭雷电破坏的作用。
高层建筑玻璃幕墙的顶部的女儿墙的盖板,是人为地设立的良好导体,它沿建筑物女儿墙的顶部分布,其电场强度很大。
雷电先驱很自然地被吸引过来,是雷击率最大的部位。
作为防止雷击的直击措施,可将盖板设计成直接接受雷击的装置,起到引雷作用的接闪器。
其作用在于接受雷电流,同时又安全地把雷电流与建筑物防雷网接通,并导通入地达到避雷作用。
高层建筑幕玻璃墙顶部的接闪器,不能防止电流的侧面横向发展绕击作用。
目前防止侧击雷的常见做法是在30m以上的高层建筑玻璃幕墙部位,每三层设置一圈均压环,并和建筑物防雷网及玻璃幕墙自身的防雷体系接通。
3.玻璃幕墙的防雷接地要求及施工方法 3.1根据有关防雷接地的技术资料并结合以往竣工工程的经验,我们认为玻璃幕墙防雷必须在以下几个重要方面满足要求: 3.1.1玻璃幕墙的防雷设计应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》(GB500057-94)的有关规定。
3.1.2引下线截面应符合要求玻璃幕墙竖向主龙骨应视为引下线,竖向主龙骨的跨接用扁钢制品时截面必须达到100mm²。
3.1.3满足机械强度的要求除焊接方式以外,采用压接方式其金属材料厚度应达到4mm。
3.1.4采用焊接方式要满足施工规范的要求圆钢搭接长度为其直径的6倍,且双面施焊;扁钢搭接长度为其宽度的2倍,且三面施焊;焊接处做防腐处理。