结构概念在幕墙设计中的应用分析

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1、结构概念在幕墙设计中的应用分析【摘要】建筑结构是建筑设计中的核心内容，也是建筑安全性和可靠性的重要保证。本文从幕墙技术在建筑中的应用开始论述，分析了幕墙结构设计的规范，深入讨论了幕墙在结构设计过程中的原则和方法，分析了幕墙的构造设计中经常出现的问题，对结构概念在幕墙设计中的应用进行了广泛的讨论。　　【关键词】结构概念；幕墙；设计　　Applicationanalysisforstructuralconceptofcurtainportantguarantee.Thisarticlefromtheethodsofstructuraldesignofthe,theconceptofst

2、ructurecurtainwalldesignwaswidelydiscussed.　　【Keywords】Structuralconcept;Curtainwalls;Design　　建筑是人类工作和生活的场所，在千百年的历史中建筑一直在建筑物理学和生活舒适度的框架下发展的。建筑外墙在中国也从红砖绿瓦、瓷砖外贴到现在的多种形式，随着科学技术的发展，幕墙成为建筑外墙装饰的主流应用。幕墙是与建筑结合为一体的外墙装饰构件，其结构设计在安全性等方面要求也很高。　　1.幕墙在建筑中的应用　　随着科学技术的不断进步，外墙装饰材料和施工技术也正在突飞猛进的发展，不仅涌现出了外墙涂料和装饰

3、饰面，而且产生了玻璃幕墙、石材幕墙和金属幕墙等一大批新型外墙装饰形式，并越来越向着环保、节能、智能化方向发展，使建筑结构显示出亮丽风景和现代化气息。幕墙工程按帷幕饰面材料不同，可分为玻璃幕墙、石材幕墙、金属幕墙、混凝土幕墙和组合幕墙等。其中玻璃幕墙按其结构形式及立面外观情况，可分为金属框架式玻璃幕墙、玻璃肋胶接式全玻璃幕墙、点式连接玻璃幕墙；又可细分为金属明框式玻璃幕墙、隐框式玻璃幕墙、半隐框式玻璃幕墙、后置式玻璃肋胶接全玻璃结构幕墙、骑缝式或平齐式玻璃肋胶接全玻璃结构幕墙、接驳式点连接全玻璃幕墙等。其中金属框架式玻璃幕墙工程按其构件加工和组装方式，又可分为元件式玻璃幕墙和单元式玻

4、璃幕墙。幕墙技术的应用为建筑装饰提供了更多选择，它新颖耐久、美观时尚、装饰感强，与传统外装饰技术相比，具有施工速度快、工业化和装配化程度高、便于维修等特点，它是融建筑技术、建筑功能、建筑艺术、建筑结构为一体的建筑装饰构件。由于幕墙材料及技术要求高，相关构造具有特殊性，同时它又是建筑结构的一部分，所以工程造价要高于一般做法的外墙。幕墙的设计和施工除应遵循美学规律外，还应遵循建筑力学、物理学、光学、结构学等要求，做到安全、适用、经济、美观。　　2.幕墙设计的结构设计规范　　建筑幕墙是建筑物的外围护构件，它要承受外界施加给它的各种作用。《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-20

5、01)对结构上的作用给出的定义：“施加在结构上的集中或分布荷载，以及引起结构外加变形或约束变形的原因，均称为结构上的作用。”“引起结构外加变形或约束变形的原因系指地震、基础沉降、温度变化、焊接等作用。”这就是说，作用是指能使结构产生效应(内力、变形、应力、应变、裂缝等)的各种原因的总称，其中包括施加在结构上的集中力和分布力系，以及形成结构外加变形或约束变形的原因。前一种作用是力(包括集中力和分布力)在结构上的集结，就是通常说的荷载。后一种作用(如温度变化、材料的收缩与徐变、地基变形、地震等)不是以力的形式出现的，过去将施加在结构上的作用统称为荷载(国际上也有这个习惯)，但荷载这个术

6、语对间接作用并不恰当，它混淆了两种不同的作用，而且容易发生误解，例如将地震作用当作是施加在结构上而与地基和结构本身无关的外力。《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)将这两类作用分别称为直接作用和间接作用，而荷载仅等同于直接作用，《建筑结构荷载规范》(GB50009－2001，06年版)对直接作用作了规定。间接作用，除地震作用由《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)作了规定外，其余间接作用暂时还没有相应的规范。　　《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)还指出，结构上的作用可按随时间的变异和按随空间位置的变异分类。考虑作用在结构上随时间

7、的变异性的持续性，作用可分成三个类别：　　2.1永久作用。在设计基准期内，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计者，如自重、土压力、预应力等。　　2.2可变作用。在设计基准期内，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略者，如：风荷载、雪荷载、温度变化等。　　2.3偶然作用。在设计基准期内不一定出现，而一旦出现，其量值很大且持续时间较短，如：地震、龙卷风等。　　按作用随空间位置的变异性可将作用分为固定作用和可动作用。固定作用在结构空间位置上具有固定的分布