玻璃幕墙设计原则及设计中存在的问题与对策分析

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1、玻璃幕墙设计原则及设计中存在的问题与对策分析摘要：本文主要针对玻璃幕墙设计原则和设计过程中存在的主要的问题及解决对策进行分析。简述了玻璃幕墙设计工作中出现的问题，同时也提出了一些对策。在玻璃幕墙设计工作中，首先应针对可行性方案展开充分论证和研究，要力求玻璃幕墙设计方案的严谨性，最终目的是要实现玻璃幕墙设计的美观性和安全性。关键词：玻璃幕墙设计；问题；优化对策中图分类号：S611文献标识码：A引言玻璃幕墙不但能有效的实现建筑上的设计效果，从总的结构来看还可以减轻建筑物的自重，减少基础建设中的成本，也可以缩短建设工期

2、，同时还能提高经济效益，将建筑美学、功能、结构等有机结合。1.玻璃幕墙设计的原则1.1玻璃幕墙设计工作范围与责任对于玻璃幕墙的设计范围，建设部门已经颁布了暂行的《玻璃幕墙工程设计专项资质分级标准》，其中规定：“本标准适用于建筑外围护结构的玻璃幕墙、金属幕墙、石材幕墙、组合幕墙以及采光顶建筑幕墙工程，其他类型的建筑玻璃幕墙可参照本规定执行”给出的规定可以看出玻璃幕墙设计的范围是组合幕墙以及采光顶部分。不过实际的玻璃幕墙设计工作中，其范围已经超出了规定的范围，还包括如建筑门窗，遮阳系统、金属墙面、金属屋面、玻璃屋面、

3、隔断、各种装饰架构等。1.2幕墙设计的原则玻璃幕墙的设计原则与幕墙设计整体性是保持一致的，作为室内向室外的过渡层，玻璃幕墙设计作为可观赏的结构，是幕墙设计风格与理念的重要体现，因此，在玻璃幕墙设计时，首先要传达幕墙设计理念。在某种程度上，玻璃幕墙设计与幕墙设计的成败是一致的，可以看出玻璃幕墙对于幕墙整体质量与外观的影响是有多么的重要。玻璃幕墙设计的根本是服从于建筑设计，但是各类幕墙产品种类那么多，如果在设计中生硬的套用各类幕墙产品，设计出来的建筑不能成为建筑精品，因此，设计的同时，要考虑到使用什么样的产品，既符合

4、质量要求，同时也能提高玻璃幕墙的艺术性。2•玻璃幕墙设计过程中出现的问题1.1截面设计构件式玻璃幕墙的支承构件（立柱、横梁）一般采用铝合金型材，也多使用钢方管等钢材，铝一钢组合立柱也比较常见。幕墙支承构件的设计，就是要根据幕墙的分格、跨度、荷载等条件来确定构件的截面，满足强度（应力）和刚度（挠度)的要求。立柱、横梁的截面选择比较简单，但正确、合理地选择立柱横梁的截面，应较充分地利用材料，又能有一定的强度和刚度和富余量。在幕墙抗风压性能检测中，也常常出现构件在风荷载标准值1｝、作用下挠度超过允许值的情况。由于标准G

5、B/T21086-2007中对于铝构件和钢构件的相对挠度限值不同，且有绝对挠度的要求，在设计中必须正确考虑。1.1.1荷载取值常见的问题是幕墙设计人员未正确区分墙角区和墙面区的风荷载，并对墙角区和墙面区的支承构件分别进行设计，导致墙角区的构件强度或刚度不满足规范要求，而墙面区的构件则有较大的富余，造成材料浪费。幕墙最主要的荷载是风荷载，最新的GB50009-2012《建筑结构荷载规范》对围护结构的风荷载取值作了调整，设计人员应及时了解、掌握，并按新规范的规定对幕墙的荷载进行正确计算。2.1.2厚度要求立柱、横梁在

6、满足强度、刚度要求之外，还应满足规范对立柱、横梁的最小厚度的要求，规范中对连接部位的厚度也有明确的要求，设计人员在设计过程中应严格遵守相关规范的规定。2.2立柱、横梁连接构造规范J(J/T139-200以玻璃幕墙工程质量检验标准》中第5.2.1I条对立柱与横梁的连接作了详细的规定:横梁与立柱的连接角码与横梁、立柱应采用螺栓连接，且同一连接处的连接螺栓不应少于两个，且不应采用自攻螺钉。梁、柱连接应牢固不松动，两端连接处应设弹性橡胶垫片，或以密封胶密封。常见的问题有以下几种：a）连接角码与横梁无螺栓连接，如图1b）角

7、码与立柱、横梁采用自攻螺钉连接。c）横梁与立柱连接处未设置橡胶垫片，也未注密封胶密封。2.3伸缩缝规范JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》中第5.2.1I条6.3.3中规定：上、下立柱之间应留有不小于15mm的缝隙，闭口型材可采用长度不小于250mm的芯柱连接，芯柱与立柱应紧密配合。芯柱与上柱或下柱之间应采用机械连接方法加以固定，开口型材上柱与下柱之间可采用等强型材机械连接。在钢方管立柱的设计中经常没有设置立柱伸缩缝（图2）,或者有设置伸缩缝但上下立柱采用焊接连接的方式等，这些做法都不符合规范的要求，设

8、计人应注意此类问题。2.4玻璃设计玻璃作为玻璃幕墙支接承受风荷载的构件，首先必须要保证幕墙的强度和挠度对玻璃的计一算可知，玻璃一般是受刚度控制而非强度控制，即在挠度达到标准允许值的时候，应力比允许应力值要小很多规范JGJ102-2003中对四边支承的玻璃的挠度计算偏于保守，玻璃挠度的实测值一般比规范计算值要小。对于规格很大的玻璃，也可采用有限元软件进行非线性计算在幕墙抗风