點支式玻璃幕墻建筑結構設計分析

摘要：點支式玻璃幕墻是一種新型的組合式建筑結構形式，本文分析其應用現狀，其優點所在，并分析了其材料構成和結構形式。

關鍵詞： 點支式玻璃幕墻 支承體系

點支式玻璃幕墻是一種新型的組合式建筑結構形式，點支式玻璃具有高透明度，猶如一面無形的帷幕將室內、外完美地分割，實現建筑物內外的通透與融合。精細、靈活的設計使得建筑的立面和造型得到了大大的豐富。

1 應用現狀

多變美觀，晶瑩剔透，加上獨特的光景，讓建筑的現代工藝美、技術美能夠盡情地渲瀉，吸引了眾多業主和設計師的目光，在國外具有代表性的有：巴黎盧浮宮玻璃金字塔，德國萊比錫展覽中心等等，在國內也有很多具有代表性的建筑采用了這種結構，如表1所示。

2 優點所在

2.1安全環保

城市光污染現在越來越嚴重，安全環保、解決城市光污染的危害是點支式玻璃幕墻一個顯著的特點，其玻璃材料的使用上，該結構大多用的是經過鋼化或者是光反射較小的白鋼化和低輻射中空玻璃。白玻、中空玻璃又能很好地解決城市光污染的危害，鋼化玻璃可以防止玻璃破碎墜落對人員的傷害。

2.2結構工作性好

具有非常好的工作性是點支式玻璃幕墻的結構形式最大的優點，其結構主要采用駁接系統的結構連接，就是在玻璃的角位打孔后，通過駁接頭將玻璃與駁接爪相對接，然后進一步把駁接爪與輕鋼承重結構連接。這種對接方式有以下三個個優點：(1)駁接系統中把駁接螺栓接到承重結構的駁接爪上，各個連接點能夠自由轉動和發生一定的位移，有效補償了安裝過程中由于施工插上的的孔位偏差，削減不利的安裝初應力的形成；(2)該結構在使用時，能夠有效地自我調節因為溫度和荷載而引起的結構變形，避免結構變形產生玻璃幕墻拉裂等不良事件的發生；(3)該結構中的面板玻璃是相互獨立的，同時又用金屬駁接件連接，因此，給更換和維修帶來了很大的便利，整體結構的使用壽命得以延長。

2.3建筑適用性強

建筑上有很強的適用性是點支式玻璃幕墻的另一個優點所在。首先，駁接技術的引入讓點支式玻璃幕墻能夠適合更多復雜的造型形式，建筑物的空間立體感和藝術性得到了大大的豐富，在實用性的背后，建筑物同時也成為了城市中美觀的藝術品，給城市帶來蓬勃的生機；其次，大面積的玻璃最大程度提升了使建筑的采光和通透性，實現建筑物內、外盡的融合。另外，內部的輕鋼支撐結構也可以一覽無遺，簡明、新穎、獨特的建筑形式彰顯了時尚的現代氣息。

3 材料分析

3.1玻璃面板

在目前的工程實踐中，點支式玻璃面板廣泛采用的主要是各種形式的鋼化玻璃。

鋼化玻璃主要具有以下兩個優點：(1)回火鋼化工藝，有效提高了鋼化玻璃抵抗外部效應的強度，其抗沖擊強度和抗彎強度比普通的玻璃提高了4～5倍；(2)鋼化玻璃能有效地抵抗外部荷載所引起的玻璃面板的變形和開裂影響。

3.2密封材料

該結構主要依靠其駁接系統來提供連接和傳力，因此，在密封膠的選擇上只需要考慮其密封作用，不需要強度驗算。

大量的實踐表明，如果是玻璃與金屬之間，可以利用硅酮結構密封膠。

在玻璃與玻璃之間，要經過三道程序：(1)用膠片將玻璃邊緣覆蓋；(2)用鋁制墊片在外面對其加以保護；(3)用建筑密封膠(耐候膠)實施填縫密封處理，保證其密封性能。

3.3支承裝置

在點支式玻璃幕墻中，支承裝置主要由不銹鋼和鋁合金材料制成的駁接系統。

3.4支承體系

對于整個支承體系來說，通過點支承駁接裝置將玻璃面板承受的荷載和地震作用傳遞給后面的支承結構，再通過支承結構將面板受到的作用傳遞到主體結構上，支承體系在點支式玻璃幕墻中起著非常重要的作用。

4 支承結構形式分析

4.1剛性支承體系

如圖1所示，為剛性支承體系示意圖，該結構形式中含有著全玻璃肋板式支承體系，桁架式支承體系和鋼架式支承體系。

4.1.1全玻璃肋板式支承體系

玻璃肋和玻璃面板之間通過金屬駁接件實施連接成為一個整體，整個結構金屬構件少，簡潔，大方，整個建筑有良好的美學效果。同時，整個建筑具有良好的光學效果，讓人有種強烈的通透感。

4.1.2桁架式支承體系

桁架系統其支承結構特征是駁接接頭直接從桁架上支出并連接到玻璃面板上。采用此方法，支承件的截面尺寸得到有效地減少，更加突出了點支式玻璃結構的通透性。在具體施工實踐中，常見的有弓型桁架、平行弦桁架，以及魚腹式桁架等具體的形式。

4.1.3鋼架式支承體系

此法是目前比較常見的支承形式之一，將鋼柱作為主要的受力單元，并與鋼梁相結合形成的鋼架式支承體系。該體系具有承力清晰、構造簡單、造價較低，以及施工方便等優點，在工程應用中最為常見。

4.2柔性支承體系

如圖2所示，柔性支承體系主要包括有索桿式支承系、索網式支承體系。

4.2.1索桿式支承體系

本體系與桁架體系相似，由鋼絞線和懸空連接桿張拉而成。本法是點支式玻璃幕墻中應用最廣的支承結構形式。

4.2.2索網式支承體系

本法是最具有柔性特質的支承體系，主要有單層索網體系和雙層索網格體系兩種形式，發展空間巨大。

5結語

點支式玻璃幕墻是一種新型的組合式建筑結構形式，具體在應用中還有很多值得我們研究的地方，本文拋磚引玉，望更多同行加入到研究的行列。

參考文獻：

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