建筑幕墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)及其要點(diǎn)

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1、[摘??要]：本文強(qiáng)調(diào)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在幕墻設(shè)計(jì)中的重要性，并著重闡述了幕墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的意義及其要點(diǎn)。????[關(guān)鍵詞]：建筑幕墻??結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)????近年來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和人民生活水平的提高，大跨度空間建筑幕墻在全國(guó)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(lái)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(jì)中得到全方位應(yīng)用。無(wú)論是傳統(tǒng)的框架式玻璃幕墻，還是大跨度的點(diǎn)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(jì)中的地位顯得越來(lái)越重要，尤其是幕墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)已成為設(shè)計(jì)中關(guān)鍵環(huán)節(jié)。筆者根據(jù)幾年來(lái)親自主

2、持和參與的十余項(xiàng)新機(jī)場(chǎng)、會(huì)展中心幕墻工程實(shí)踐，從以下幾方面談?wù)勀粔Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中體會(huì)：????一、幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性????幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性主要表現(xiàn)在以下幾方面：????1、國(guó)家技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(qiáng)制性條文制定原則均以結(jié)構(gòu)安全為前提。????3、國(guó)家制定的施工圖二次審查政策主要是針對(duì)結(jié)構(gòu)安全及社會(huì)公共利益因素。????4、質(zhì)量控制及工程驗(yàn)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(guó)務(wù)院頒布的《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》明

3、確規(guī)定質(zhì)量安全責(zé)任終身負(fù)責(zé)制。????從以上幾方面可以看出，由于幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全可靠性直接關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)安全，歷來(lái)是幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須首先面對(duì)和需要審慎解決的重大問(wèn)題。建筑幕墻結(jié)構(gòu)的安全可靠設(shè)計(jì)也是一個(gè)國(guó)家綜合性經(jīng)濟(jì)政策問(wèn)題，實(shí)際上結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是選擇一種安全與經(jīng)濟(jì)相對(duì)的最佳平衡。因此政府、社會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)極為重視，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)責(zé)任重大。作為一個(gè)從事建筑幕墻設(shè)計(jì)的技術(shù)人員，應(yīng)對(duì)幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)承擔(dān)義不容辭的責(zé)任。????二、幕墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)????幕墻結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)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(jì)主要是用于一些大的原則，如確定結(jié)構(gòu)方案、結(jié)

4、構(gòu)布置等。其實(shí)，在設(shè)計(jì)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)概念設(shè)計(jì)的意義????所謂的概念設(shè)計(jì)一般指不經(jīng)計(jì)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(wèn)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(jī)理、和工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，從整體的角度來(lái)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(yùn)用概念性近似估算方法，可以在幕墻設(shè)計(jì)的方案階段迅速、有效地對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)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(jì)階段一些不必要的繁瑣運(yùn)算，具有較好的安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理性。同

5、時(shí)，也是判斷計(jì)算機(jī)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(jì)的內(nèi)容????1）、合理選擇結(jié)構(gòu)方案????一個(gè)成功的設(shè)計(jì)必須選擇一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案，即要選擇一個(gè)切實(shí)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(jiǎn)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?，必須對(duì)建筑師設(shè)計(jì)要求、幕墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料供應(yīng)、施工條件等情況進(jìn)行綜合分析，并與設(shè)計(jì)院建筑、結(jié)構(gòu)等專業(yè)充分協(xié)商，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型，確定結(jié)構(gòu)方案，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行多方案比較，擇優(yōu)選用。2）、選用恰當(dāng)?shù)挠?jì)算簡(jiǎn)圖???????結(jié)構(gòu)計(jì)算是在計(jì)算簡(jiǎn)圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行的

6、，計(jì)算簡(jiǎn)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?jì)算簡(jiǎn)圖是保證結(jié)構(gòu)安全的重要條件。計(jì)算簡(jiǎn)圖還應(yīng)有相應(yīng)的構(gòu)造措施來(lái)保證。實(shí)際結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)不可能是純粹的剛結(jié)或鉸結(jié)點(diǎn)，但與計(jì)算簡(jiǎn)圖的誤差應(yīng)在設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)。????3）、正確分析計(jì)算結(jié)果????在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中普遍采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，但由于目前軟件種類繁多，不同軟件往往會(huì)導(dǎo)致不同的計(jì)算結(jié)果。因此設(shè)計(jì)師應(yīng)對(duì)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(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的計(jì)算結(jié)果，此外要正確輸入合理的計(jì)算參數(shù)，因而要求結(jié)構(gòu)工程師在拿到電算結(jié)果時(shí)應(yīng)認(rèn)真分析，慎重校核，做出合理判斷。設(shè)計(jì)師的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)還是不可缺少

7、的。????4）、采取相應(yīng)的構(gòu)造措施????加強(qiáng)薄弱部位設(shè)計(jì)，特別注意結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)是否設(shè)計(jì)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(jì)計(jì)算。必要時(shí)需考慮溫度應(yīng)力的影響。除此之外，還應(yīng)注意綜合考慮多道防線設(shè)計(jì)，盡量避免薄弱點(diǎn)的出現(xiàn)，以及正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算等等。????三、幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)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(duì)幕墻的邊界條件（特別對(duì)索結(jié)構(gòu)）。????4、建筑師及業(yè)主對(duì)幕

8、墻結(jié)構(gòu)型式的要求。????5、根據(jù)以下因素確定結(jié)構(gòu)型式（鋼結(jié)構(gòu)、索結(jié)構(gòu)、玻璃結(jié)構(gòu)