建筑幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化措施

胡晶晶

（東營市筑博建筑科技咨詢中心，山東 東營 257091）

1 幕墻工程出現(xiàn)安全隱患的主要原因

1.1 幕墻設(shè)計(jì)問題

在建筑行業(yè)中幕墻工程，通常要進(jìn)行流程嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)。由于幕墻所具有的功能非常之多，所以在結(jié)構(gòu)方面也更為復(fù)雜。面對復(fù)雜的組成結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)方案過程中，為設(shè)計(jì)人員帶來一定的困難。其次，隨著當(dāng)前民眾審美意識的提高，在進(jìn)行建筑物外觀設(shè)計(jì)與建設(shè)過程中，通常會(huì)對美觀性有較高的要求。結(jié)合目前幕墻的具體發(fā)展趨勢。一些異形幕墻的出現(xiàn)，例如，雙曲面幕墻、三維幕墻等等，大大提升建筑物外在美觀性，但同時(shí)也為設(shè)計(jì)過程增添更多復(fù)雜因素。最后，方案設(shè)計(jì)人員個(gè)人綜合素質(zhì)參差不齊。結(jié)合建筑行業(yè)幕墻工程在相關(guān)方案的設(shè)計(jì)過程中要求設(shè)計(jì)人員掌握多方領(lǐng)域的知識的情況，比如：建筑學(xué)知識、土木工程知識、機(jī)械專業(yè)知識以及工程管理等方面的知識。但是，在實(shí)際工作過程中很少有設(shè)計(jì)人員能夠具備豐富的知識儲(chǔ)量，在方案設(shè)計(jì)過程中很容易考慮不周全，使設(shè)計(jì)方案出現(xiàn)大量不足之處。

1.2 幕墻施工問題

在幕墻工程建設(shè)過程中，幕墻單元板塊需要在工廠進(jìn)行預(yù)制加工。由工廠生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)完整的單元板塊，然后將其運(yùn)輸至施工現(xiàn)場，由安裝人員進(jìn)行單元式拼裝。所以這就要求單元板塊在出廠時(shí)一定要保證其質(zhì)量。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，如果生產(chǎn)廠家不具備相應(yīng)生產(chǎn)資質(zhì)很容易影響幕墻單元板塊的質(zhì)量，進(jìn)而影響整個(gè)幕墻工程的總體質(zhì)量。在安裝過程中，施工人員需要針對幕墻單元板塊進(jìn)行安裝。如果建筑主體的預(yù)埋件與幕墻單元板塊不能夠很好地連接，將嚴(yán)重影響施工成本以及整體幕墻工程的進(jìn)度。

2 建筑幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化措施

2.1 方案的選定

幕墻的結(jié)構(gòu)和面板材料，要根據(jù)建筑整體的設(shè)計(jì)效果、功能要求和設(shè)計(jì)的造型來選定。設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)形式有半隱式、全隱式、干法隱框幕墻、明框樣式等；普遍的幕墻板有玻璃、石材和金屬，還有最近新推出的光電幕墻板，根據(jù)室內(nèi)或者室外的外觀要求，來確定設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)形式。在眾多的幕墻材料中，選擇鋁合金的比較多，因?yàn)榭梢詼p輕自重和增加耐用性。在一些跨度比較大的項(xiàng)目中，會(huì)選擇鋼立柱，因?yàn)橐紤]到硬度的需要；一般的項(xiàng)目選擇鋁合金立柱比較多；如果設(shè)計(jì)視野比較寬闊的項(xiàng)目，還可以用支點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

2.2 荷載設(shè)計(jì)

幕墻設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)模式和選材來計(jì)算幕墻的負(fù)載極限，如封閉結(jié)構(gòu)的幕墻，要按照風(fēng)壓的正負(fù)條件取-0.2/0.2，部分體型系數(shù)是指保護(hù)件的從屬范圍A≤1m2；如果范圍超過10m2，局域風(fēng)壓的系數(shù)就能減到0.8；當(dāng)1m2≤A≤10m2，體型系數(shù)能根據(jù)A的對數(shù)線性差值判斷風(fēng)的負(fù)載高低。選取新的幕墻材料，在保證輕的前提下，還要保持與周圍環(huán)境、當(dāng)?shù)仫L(fēng)俗和傳統(tǒng)建筑的統(tǒng)一性。

2.3 安全評估技術(shù)

目前，建筑幕墻工程所運(yùn)用的建筑玻璃通常會(huì)在五金配件方面存在一定的安全問題。主要表現(xiàn)為鋁合金結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較弱，目前結(jié)構(gòu)膠質(zhì)不達(dá)標(biāo)等問題。所以，工作人員應(yīng)該使用合理檢測技術(shù)，及時(shí)檢測建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。比如玻璃品質(zhì)是否符合建筑要求、幕墻承受能力是否具有穩(wěn)定性。針對幕墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)、構(gòu)件、承載力等方面的檢測，可以有效保證幕墻結(jié)構(gòu)的安全性，為企業(yè)的幕墻后續(xù)維護(hù)提供有效的數(shù)據(jù)支持。

2.4 受力設(shè)計(jì)

作為建筑物外圍結(jié)構(gòu)的幕墻，沒有承受整個(gè)建筑物的負(fù)載，所以設(shè)計(jì)幕墻時(shí)需要考慮幕墻自身的重量和風(fēng)的負(fù)載。同時(shí)也要考慮到幕墻的熱脹冷縮、整體建筑的變形和移位、地質(zhì)變化及地震對幕墻產(chǎn)生的影響。幕墻所在的柱子、梁和用到的連接件，也要有足夠的強(qiáng)度，幕墻與主體結(jié)構(gòu)的結(jié)合要有位移能力，這些條件都滿足的情況下，才能保證幕墻不變形、不破裂。安全是幕墻設(shè)計(jì)的前提。

2.5 加強(qiáng)過渡設(shè)計(jì)

過渡設(shè)計(jì)可以將老的建筑風(fēng)格和新的建筑風(fēng)格相結(jié)合。1）建筑的設(shè)計(jì)過程中，參數(shù)化建筑要運(yùn)用好，要與當(dāng)?shù)氐睦辖ㄖ托陆ㄖ昝赖厝诤希?）為使當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?shù)化設(shè)計(jì)融合的更好，需要考慮到老的設(shè)計(jì)理念和方法，使當(dāng)?shù)氐睦辖ㄖ托陆ㄖ惶妫纬筛赖某鞘协h(huán)境。

2.6 主龍骨安裝技術(shù)

主龍骨是建筑幕墻最為主要的支撐結(jié)構(gòu)體系，在安裝主龍骨的過程中需要以幕墻設(shè)計(jì)單位提供的主龍骨安裝節(jié)點(diǎn)圖為基礎(chǔ)，在連接件上放置豎向龍骨，然后將防腐墊片牢牢地粘貼在豎向龍骨與連接件的接觸面上，目的是為了避免墊片出現(xiàn)位移。然后通過調(diào)整專用螺絲的擰固程度確定主龍骨立柱與連接件之間的連接關(guān)系，并引出兩根定位軸線為主龍骨的安裝工作提供參考線。在安裝主龍骨骨架中的次龍骨結(jié)構(gòu)之前應(yīng)先將柔性墊片粘貼在豎向龍骨及橫梁接觸面，然后使用專用螺栓連接。安裝主龍骨之后應(yīng)及時(shí)做好龍骨方法及防雷措施。安裝完畢之后應(yīng)及時(shí)對其安裝質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展，幕墻工程已經(jīng)廣泛應(yīng)用與推廣。但是由于建筑原材料、設(shè)計(jì)方案、人為等因素的影響，在施工過程中出現(xiàn)很多問題。結(jié)合這些具體問題，關(guān)工作人員要提出具體的應(yīng)對措施，提升建筑幕墻建設(shè)工程的整體質(zhì)量，促進(jìn)建筑幕墻相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，為我國建筑行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。