建筑幕墙结构设计与优化

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1、建筑幕墙结构设计与优化刘龚花聪沈阳远大铝业工程有限公司辽宁沈阳110027摘要：幕墙结构在现代建筑中的应用已经非常普遍，而且其功能的多样性也随着建筑功能的发展而变化。为了保证建筑幕墙结构设计的合理，文章对其幕墙设计的优化进行阐述。关键词：建筑幕墙；结构设计；优化；措施中图分类号：TU318文献标识码：A一、幕墙设计的整体设计要点建筑幕墙在建筑外围结构中起到重要的作用，扮演着除了装饰的作用，很大程度上是要发挥其功能作用，一般除了承受本身的自重，还要对地震以及风力作用起到阻碍作用，但是其实幕墙本身是不用承担建筑主体因地

2、震以及风力荷载产生的作用。从以上分析可以分析建筑幕墙的设计要点:设计的建筑幕墙一定要具有的功能就是刚性和稳定性。刚性体现在要承受自重和幕墙上面的重量。稳定性体现在建筑幕墙要有一定量的位移。除了刚性和稳定性，还要注意幕墙的防水，尤其对于玻璃采光顶的幕墙工程，施工技术人员要确保玻璃的密封性和玻璃的质量，不符合施工的材料要及时更换，施工完毕，要对玻璃的防水性进行测试，防止顶部漏水现象的出现。二、幕墙设计应注意的事项建筑幕墙所有的部件是可以更换的，在进行幕墙结构设计的时候，要考虑到建筑幕墙部件的使用年限，便于更换的部件使用

3、年限一般是二十五年左右，不便更换的部件一般的使用年限是五十年左右。一些建筑的幕墙跨度较大，因此，设计一定要考虑到建筑主体的使用年限在进行设计。目前使用广泛的就是玻璃幕墙，但是玻璃幕墙的材质种类不同，在进行选择的时候，根据不同工程的需要选择适合的玻璃幕墙材料。当前建筑幕墙设计工作，很多都在考虑幕墙节能设计，同时，对于幕墙本身的保温效果已近隔热效果也要考虑在内，为提高建筑使用功能以及人们生活带来诸多益处。三、国内建筑幕墙设计的现状与存在的问题国内建筑幕墙设计现状主要集中以下三个方面，首先，幕墙施工单位大部分具备较深的幕

4、墙设计资质，保证了幕墙设计过程的专业性。二是幕墙设计与建筑主体设计工作同步进行,幕墙施工时间则多放到建筑主体施工有工作面后或者完工之后才开始。三是大部分幕墙工程的设计与施工同时招标。目前国内幕墙设计主要存在的问题包含以下三个方面:首先建筑设计单位、施工单位对幕墙设计在建筑工程设计中的重要性认识不足，局限于建筑设计完成就相当于完成整个设计规划任务的思想;其次，幕墙设计与施工机制不健全，幕墙设计与墙幕施工两者相互联系，互为唇齿，但幕墙工程的质量安全仍没有专业幕墙监理，令人堪忧;第三，幕墙设计人员局限于对幕墙的结构框架设

5、计，忽略幕墙对建筑整体、幕墙功能对建筑本身功能的补充作用。幕墙设计应充分将建筑主体与幕墙的外观、功能等各个方面有效地联系起来。这些问题是国内幕墙设计过程中存在的主要问题濡要设计人员与施工人员不懈的努力去改正与提高。四、建筑幕墙结构设计的优化措施分析建筑幕墙结构设计是一项非常繁琐的设计工作，它往往涉及很多复杂的应力计算和安全设计。在保证安全、美观、经济的前提下，进行优化设计方案，是建筑幕墙结构设计的主要工作。建筑幕墙结构的设计中根据施工条件和建筑要求，可以进行以下设计优化措施：（一）安全性优化幕墙结构的安全性设计除了

6、要满足结构承载负荷的要求之外，整个建筑结构的安全性也是与之相关的。幕墙结构的安全性优化除了需要满足结构的可靠性之外，还要充分考虑采光顶的消防设计。较大型的玻璃采光顶必须使用耐火极限不低于的三级耐火级的吊顶，同时满足结构防火的要求其他如防雷、防高空坠物、防冰雹等设计要求在抗震设计中，玻璃幕墙的镶嵌深度要保证可靠固定。重点做好各构件连接点的设计优化，幕墙结构消防安全通道的影响布置也很重要。（二）结构经济性优化结构设计的经济性需要根据幕墙结构的面板布置以及主体结构的支撑等条件，考虑结构型式的经济合理性，在对载荷与结构尺寸

7、要求的计算上合理的选择最佳方案，避免设计尺寸过大或性能条件取值过髙而造成材料浪费。在结构型式上尽量采用结构简单的简支梁或双支点梁结构合理利用材料的力学性能提髙结构的可靠性实现成本控制。（三）采光、保温等功能优化建筑幕墙的结构设计不仅仅是对建筑物的美观设计，同时，幕墙结构带来的采光和保温等实用功能才是幕墙结构得以快速发展的主要功能，而保温、隔热和采光有时其功能会发生冲突，如玻璃幕墙的采光效果好，但保温隔热差，因此，选择不同传热系数的玻璃，采用隔热断桥铝型材作为框架结构，同时优化密封方式采用双层幕墙相对于单层传统幕墙在

8、采暖时可以节省能源约制冷时可以节约能源约40%到60%。（四）结构的设计优化建筑幕墙的结构设计时，要与主体结构之间留有一定的位移量和空间。在设计施工的时候留有一定的位移量是为了防止建筑主体水平位移会对幕墙结构造成破坏。施工人员要在建筑结构域幕墙结构之间为了幕墙立柱以及横梁施工的便利，要留有一定的空间。这样做的目的是防止幕墙在水平发生变形的时候，确保幕墙立柱可