點式幕墻設計及安裝注意事項

劉國剛

摘 要：點式幕墻在國內外裝飾工程中已經應用多年了，在實際工程的設計、制作、施工等環節有些問題需要認真對待，并按照玻璃幕墻規范來設計及施工，文章簡介了點式幕墻工程中常見的一些問題。

關鍵詞：點式幕墻；設計；制作；施工

點式幕墻是通過多點支撐玻璃來作為建筑圍護結構的一種玻璃幕墻。支撐結構通常采用鋼結構框架，拉桿，或索結構。結構形式明快通透，廣泛應用與建筑外圍護裝飾工程上。由于點式幕墻的特點，在設計及施工上與普通框支撐幕墻有所不同，在此做下簡要介紹。

1 點式幕墻的設計

與框支撐玻璃幕墻不同，點式玻璃幕墻的荷載通過玻璃然后通過四個點或多點傳遞給支撐結構，這樣就導致點式玻璃幕墻的玻璃的受力與框支撐玻璃幕墻完全不同。

如果是四點支撐的玻璃，其受力可以安裝玻璃幕墻工程技術規范的計算公式來計算，而如果是三點或多點支撐的玻璃幕墻可以采用有限元軟件建模后安裝板殼來計算。

如果四點支撐點式幕墻的撓度比較大，在條件許可的情況下，可將相鄰兩塊四點支撐點式幕墻改為六點支撐點式幕墻，類似與簡支梁與連續梁，玻璃的撓度可以減小。

經有限元分析可以看出，點式玻璃的支撐圓孔的周圍有應力集中，所以在設計時要考慮玻璃圓孔距離玻璃邊沿的距離不宜過小，具體尺寸可以參照玻璃幕墻工程技術規范。

玻璃的圓孔開孔尺寸一般略大于其中的金屬軸，設計時要考慮在金屬軸與玻璃孔之間要有尼龍墊片，以防止玻璃孔邊沿被硬金屬擠壓導致玻璃破碎。

通過有限元建模計算可以看出來，玻璃上的支撐圓孔的周圍的應力很大，所有在設計中要考慮玻璃圓孔邊緣距離玻璃板塊邊沿的最小距離不能過小，在玻璃幕墻工程技術規范中有所規定。

由于受熱脹冷縮的影響，和保證密封膠的強度及安裝尺寸偏差等因素，設計中應考慮玻璃板塊之間的縫隙的寬度，不宜過大或過小。

玻璃和支撐框架間的荷載傳遞是通過駁接頭及駁接爪來傳遞的，當玻璃上的荷載較大時，需要對駁接頭和駁接爪進行受力計算，由于駁接爪不是完全規則的形狀，傳統力學計算方法不一定準確，可以通過有限元建模后受力分析。

點式玻璃幕墻的支撐框架的形式有：鋼結構桁架式、異形框架式、拉桿式、拉索結構式等，鋼結構桁架式如果是比較簡單的結構，可以采用傳統力學理論進行強度和撓度的計算，而異形框架式、拉桿式、拉索結構則用傳統力學理論無法快速準確地解決，需要用有限元軟件進行受力分析，比如staad、sap2000、ansys等。

點式玻璃幕墻的預埋件的設計與普通框支撐玻璃幕墻的預埋件類似，當荷載較大時，需要對預埋件的連接錨栓進行受力分析，以保證滿足荷載要求。

點式玻璃幕墻的支撐結構如果采用玻璃肋結構，玻璃肋需要雙鋼化夾膠玻璃，并按照玻璃幕墻工程技術規范的要求，進行計算。

點式玻璃幕墻的鋼結構支撐體系的設計應符合鋼結構設計規范，對受壓桿件的長細比按照規范控制，支撐結構應能適應主體結構的變形和位移，在荷載作用下，支撐結構的撓度要滿足玻璃幕墻工程技術規范的要求。

當采用圓管結構時，圓管的壁厚不應過小，鋼管之間的焊接應符合焊接規范。

對拉桿及拉索結構，應滿足正負兩個方向的荷載，并能滿足整體結構的穩定要求。

由于拉桿及拉索結構，采用傳統力學計算方法解決有困難，可通過有限元軟件建模后受力分析，有些結構屬于大變形大位移結構，計算時需要考慮結構的幾何非線性問題。

拉桿及拉索結構應該用張拉設備預先張拉，保證結構的穩定。

2 點式幕墻制作

點式幕墻的制作主要包括玻璃及支撐結構的制作，玻璃的制作應主要注意如下：鋼化玻璃支撐圓孔之間的尺寸誤差要符合玻璃幕墻規范的要求并滿足安裝需要，玻璃鋼化后不允許有太大的翹曲及變形，夾膠玻璃的夾膠層不能有氣孔氣泡及雜質，夾膠要牢固可靠。

支撐框架結構制作包括鋼結構框架及拉桿拉索結構的制作，鋼結構框架結構的制作要符合鋼結構制作規范，感覺下料準確，焊接完好，焊接后無過大變形并滿足安裝需要，符合鋼結構焊接規范的要求。

拉桿及拉索結構的制作要控制好感覺尺寸，采用不銹鋼材料時要對材料的材質進行檢查，拉桿及拉索的外表不得有過大的損傷，直徑誤差應在允許范圍內，拉桿及拉索的端部不宜采用焊接并連接可靠，必要時可采用有限元軟件進行受力分析。

拉桿及拉索的直線度要在允許范圍之內，如果彎曲度過大，要預先調直，再安裝。

3 點式幕墻的安裝

點式幕墻的安裝首先要符合相關施工驗收規范的要求。

由于點式幕墻的安裝作業一般都是高空作業，安全必須放在工作的首位，首先要檢查腳手架是否牢固可靠，腳手架的搭設是否合理，安全網是否完好可靠，工人是否采用安全帶等。

要考慮玻璃吊裝與腳手架是否干涉，安裝路徑是否合理，以降低工人的勞動強度。

施工作業現場，要有存放材料的地方，并且不得影響工地的相關施工作業。

支撐結構的框架安裝工序要合理，滿足安全且快速原則，支撐框架的吊裝路徑要合理并與腳手架無干涉現象。

對預埋件的位置及可靠程度進行檢查，如有較大誤差，在通知相關方并獲得同意以后，做適當調整，支撐結構的安裝尺寸偏差要符合相關規范的要求，垂直度水平度都要符合設計及規范要求。

對支撐結構的焊接要嚴格遵守焊接規范的規定，并注意防火。在焊接作業的場所要配備滅火器及可靠的滅火設施，并有專人負責。

焊接作業區如果靠近易燃物，需要有可靠的隔離措施，并由專人看護。

待支撐結構初步安裝完畢后，需要對相關尺寸進行復核，以保證玻璃能夠順利安裝。

在玻璃安裝前，要對進場的玻璃進行質量檢查，對玻璃板塊和玻璃孔的間距進行尺寸復核。安裝玻璃的吊具要牢固可靠，對安裝玻璃的方法及路徑做預先的分析，并結合現場實際情況制定安裝方案。

玻璃安裝在支撐框架上，先初步固定，然后安裝設計的要求及現場實際情況對玻璃進行調平，調整過程中不可一步到位，如果由于誤差導致玻璃無法調整平整，需要拆卸玻璃，并對鋼結構框架進行調整，然后在安裝玻璃。

玻璃密封膠在使用前應先檢查，檢查完好才可使用，玻璃的打膠部位要清理干凈，并保證打膠時的溫度不能過低。

安裝完成后，安裝相關竣工驗收規范進行驗收。

本文所述主要是針對玻璃幕墻工程中的部分問題，不是很全面。其它相關問題請查閱玻璃幕墻工程技術規范及相關規范。

4 結語

由于點式幕墻是靠多個點支撐玻璃，有別與其它形式的玻璃幕墻，在設計、制作、及施工上均有所不同，本文所論述的是點式玻璃幕墻工程中常見的問題，但并不是很全面，其它問題參考有關文獻。在具體工程過程中，關注重點突出問題，并很好地解決，以利于點式玻璃幕墻的設計、制作及施工的順利進行。

參考文獻

[1] 玻璃幕墻工程技術規范[S].