建筑幕墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計及其要點

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1、建筑幕墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計及其要點[摘??要]：本文強調(diào)了結(jié)構(gòu)設(shè)計在幕墻設(shè)計中的重要性，并著重闡述了幕墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的意義及其要點。????[關(guān)鍵詞]：建筑幕墻??結(jié)構(gòu)概念設(shè)計????近年來，隨著我國國民經(jīng)濟的快速增長和人民生活水平的提高，大跨度空間建筑幕墻在全國迅猛發(fā)展，現(xiàn)代建筑的奇異造型使得幕墻結(jié)構(gòu)變得越來越復(fù)雜，因此以大跨度鋼結(jié)構(gòu)、索結(jié)構(gòu)、玻璃結(jié)構(gòu)及其組合結(jié)構(gòu)等高難度的幕墻結(jié)構(gòu)型式在幕墻設(shè)計中得到全方位應(yīng)用。無論是傳統(tǒng)的框架式玻璃幕墻，還是大跨度的點支式玻璃幕墻以及單元式玻璃幕墻，結(jié)構(gòu)在幕墻設(shè)計中的地位顯得越來越重要，尤其是幕墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計已成為設(shè)計中關(guān)鍵環(huán)節(jié)。筆者根據(jù)幾年來親自主持和參與

2、的十余項新機場、會展中心幕墻工程實踐，從以下幾方面談?wù)勀粔Y(jié)構(gòu)設(shè)計中體會：????一、幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性????幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性主要表現(xiàn)在以下幾方面：????1、國家技術(shù)經(jīng)濟政策方面????幾種常用幕墻技術(shù)規(guī)范規(guī)程在總則中均把安全適用或安全可靠放在首位（如下表）：2、工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強制性條文制定原則均以結(jié)構(gòu)安全為前提。????3、國家制定的施工圖二次審查政策主要是針對結(jié)構(gòu)安全及社會公共利益因素。????4、質(zhì)量控制及工程驗收均以安全為重要前提。????5、各種工程質(zhì)量安全重大事故引起教訓(xùn)深刻。????6、國務(wù)院頒布的《建設(shè)工程質(zhì)量管理條例》明確規(guī)定質(zhì)量安全責(zé)任終身負(fù)責(zé)制。????從以上

3、幾方面可以看出，由于幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全可靠性直接關(guān)系到人民生命財產(chǎn)安全，歷來是幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計必須首先面對和需要審慎解決的重大問題。建筑幕墻結(jié)構(gòu)的安全可靠設(shè)計也是一個國家綜合性經(jīng)濟政策問題，實際上結(jié)構(gòu)設(shè)計也是選擇一種安全與經(jīng)濟相對的最佳平衡。因此政府、社會對結(jié)構(gòu)設(shè)計極為重視，結(jié)構(gòu)設(shè)計責(zé)任重大。作為一個從事建筑幕墻設(shè)計的技術(shù)人員，應(yīng)對幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計承擔(dān)義不容辭的責(zé)任。????二、幕墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計????幕墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計在設(shè)計人員中提得比較多，但人們往往片面地理解它，認(rèn)為概念設(shè)計主要是用于一些大的原則，如確定結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)布置等。其實，在設(shè)計中任何地方都離不開科學(xué)的概念作指導(dǎo)。????1、幕墻結(jié)構(gòu)概

4、念設(shè)計的意義????所謂的概念設(shè)計一般指不經(jīng)計算，尤其在一些難以作出精確理性分析或在規(guī)范中難以規(guī)定的問題中，依據(jù)幕墻整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞機理、和工程經(jīng)驗所獲得的基本設(shè)計原則和設(shè)計思想，從整體的角度來確定幕墻結(jié)構(gòu)的總體布置和細(xì)部構(gòu)造措施的宏觀控制。運用概念性近似估算方法，可以在幕墻設(shè)計的方案階段迅速、有效地對結(jié)構(gòu)體系進行構(gòu)思、比較與選擇，易于手算。所得結(jié)構(gòu)方案往往概念清晰、定性正確，避免后期設(shè)計階段一些不必要的繁瑣運算，具有較好的安全可靠和經(jīng)濟合理性。同時，也是判斷計算機內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)正確與否的主要依據(jù)。????2、幕墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的內(nèi)容????1）、合理選擇結(jié)構(gòu)方

5、案????一個成功的設(shè)計必須選擇一個經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)方案，即要選擇一個切實可行的結(jié)構(gòu)型式和結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)體系應(yīng)受力明確，傳力簡捷，同一結(jié)構(gòu)單元不宜混用不同結(jié)構(gòu)體系，力求平面和豎向規(guī)則?？傊仨殞ㄖ熢O(shè)計要求、幕墻結(jié)構(gòu)特點、材料供應(yīng)、施工條件等情況進行綜合分析，并與設(shè)計院建筑、結(jié)構(gòu)等專業(yè)充分協(xié)商，在此基礎(chǔ)上進行結(jié)構(gòu)選型，確定結(jié)構(gòu)方案，必要時還應(yīng)進行多方案比較，擇優(yōu)選用。2）、選用恰當(dāng)?shù)挠嬎愫唸D???????結(jié)構(gòu)計算是在計算簡圖的基礎(chǔ)上進行的，計算簡圖選用不當(dāng)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全的事故屢有發(fā)生，因此選擇恰當(dāng)?shù)挠嬎愫唸D是保證結(jié)構(gòu)安全的重要條件。計算簡圖還應(yīng)有相應(yīng)的構(gòu)造措施來保證。實際結(jié)構(gòu)的節(jié)點不可能

6、是純粹的剛結(jié)或鉸結(jié)點，但與計算簡圖的誤差應(yīng)在設(shè)計允許范圍之內(nèi)。????3）、正確分析計算結(jié)果????在結(jié)構(gòu)設(shè)計中普遍采用計算機技術(shù)，但由于目前軟件種類繁多，不同軟件往往會導(dǎo)致不同的計算結(jié)果。因此設(shè)計師應(yīng)對程序的適用范圍、技術(shù)條件等全面了解。軟件本身有缺陷均會導(dǎo)致錯誤的計算結(jié)果，此外要正確輸入合理的計算參數(shù)，因而要求結(jié)構(gòu)工程師在拿到電算結(jié)果時應(yīng)認(rèn)真分析，慎重校核，做出合理判斷。設(shè)計師的知識、經(jīng)驗還是不可缺少的。????4）、采取相應(yīng)的構(gòu)造措施????加強薄弱部位設(shè)計，特別注意結(jié)構(gòu)連接節(jié)點是否設(shè)計可靠，尤其是不要遺漏鋼結(jié)構(gòu)焊縫、耳板、銷軸、連接板的設(shè)計計算。必要時需考慮溫度應(yīng)力的影響。除此之外

7、，還應(yīng)注意綜合考慮多道防線設(shè)計，盡量避免薄弱點的出現(xiàn)，以及正常使用極限狀態(tài)的驗算等等。????三、幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮因素及一般步驟：????1、首先必須了解幕墻面板布置及其分格（一般由建筑師提出并全面熟悉設(shè)計院圖紙）。????2、熟悉幕墻后面主體結(jié)構(gòu)支承情況（樓層及梁柱、屋面結(jié)構(gòu)等）。????3、了解主體結(jié)構(gòu)對幕墻的邊界條件（特別對索結(jié)構(gòu)）。????4、建筑師及業(yè)主對幕墻結(jié)構(gòu)型式的要求。????5、根據(jù)以下因素確定結(jié)構(gòu)型