點支式玻璃幕墻設計中應注意的若干問題新探

劉霞

（山東意匠建筑設計有限公司，濟南250000）

1 簡述點支式玻璃幕墻

玻璃面板、點支撐裝置以及點支撐結構共同構成了點支式玻璃幕墻的主要部位。借由金屬連接件以及緊固件的幫助，把建筑玻璃同金屬或玻璃等其他材質的支撐結構連接為一個整體的新型組合式建筑結構。點支式玻璃幕墻需要進行的施工步驟有：現場施工準備，現場測量放線，埋件檢測以及預埋件，連接構件安裝，鋼架或柱子等豎向構件的安裝，橫梁安裝，駁接系統安裝固定，安裝玻璃等一系列復雜過程。

2 點支式玻璃幕墻的節點構造形式

2.1 承頭的類型

點支式玻璃幕墻的承頭分為沉頭和浮頭2種形態。邊接件沉入玻璃的表面之內，因此被稱為沉頭式，它具有不易被積灰污染表層且表層平整的優點。但施工條件苛刻且技術復雜，要求玻璃厚度≥1cm時才可以鉆錐形孔洞。如果玻璃種類是夾膠玻璃，為了能夠實施沉頭式安裝會將本來已經足夠的玻璃厚度強行加厚，這樣會產生因兩塊玻璃厚度差距過大發生皸裂的現象。

浮頭式支點是金屬外板凸出玻璃平面外5～6mm。浮頭式支點不需要鉆錐形孔洞，因而對于玻璃的厚度并無特殊要求。

對于中空玻璃的支承點形式則有2種選擇：一種是直接可以連接內外2塊玻璃的支承頭通過2塊玻璃的形式；另一種方法則是支承頭僅連接內側玻璃而利用膠黏結外側玻璃【1】。

2.2 連接鋼爪

連接鋼爪位于玻璃同受力框架中間的位置起到連接作用。連接鋼爪的一端利用爪點和玻璃實現固接，另一端則是用于和受力框架焊接。連接鋼爪起到類似于梁的傳遞受力的作用。

3 點支式玻璃幕墻施工安裝要求

3.1 鋼結構制作

同機械制造不同的是，鋼結構的加工制造在生產管理上幾乎完全依靠人工監管，其中，包括校驗圖紙、檢查加工流程、監督制作工藝等。這樣會出現紕漏和管理混亂的現象，進而出現一些人為造成的差錯。人工無法時刻跟蹤材料供應、機器正常運作、工人加工水平等這些影響鋼結構生產質量的現實因素。這樣的成本花費較高并且不能達到預期滿意的效果。這就需要鋼結構制造企業建立一套系統化、智能化的生產管理系統。BIM技術可以為鋼結構生產企業提供信息化生產需要的基礎數據；BIM軟件記錄儲存鋼結構加工生產每道工序所產生的數據信息，使得相應的信息資料能夠在機器的操作終端中順利讀取；可以避免傳統企業生產指令逐級傳達出現延誤的情況。針對點支式玻璃幕墻的鋼結構構成提出了4點要求：一是鋼結構中的拼接單元節點偏差≤2mm；二是鋼結構的長度存在的偏差值要保持在1/2 000；三是鋼結構垂直度偏差應該為1/1 200，絕對誤差值要大于5mm；四是駁接件水平間距偏值要保持在1.5mm上下，水平高度偏差值保持在1.5mm左右，相鄰駁接件水平度允許偏差±1.5mm，同層高度內駁接件允許出現高差，允許偏差1/1 000。

3.2 點支式玻璃幕墻施工工藝

3.2.1 測量放線

點支式玻璃幕墻的定位放線部分主要有：鋼結構支承、玻璃肋支撐、索桿結構支承、建筑主體支承4個部分。以建筑物的軸線標高控制線、點，測設慕墻支撐結構的安裝控制線的位置。依據設計樣圖以及測設控制線定位鋼構件和索桿體系的固定位置。事先在地面墻體測量設置點線，利用經緯儀或激光鉛垂儀引出垂直控制線，支撐結構固定點安裝位置線和中心控制線。

3.2.2 校對核準預埋件和安裝后置埋件

點支式玻璃幕墻的支撐結構在進行安裝前要依據各個控制線、標高控制線、中線的相關設定標準對預埋件進行檢驗和核實。選擇化學錨栓固定的方式作為后置埋件，盡量避免使用膨脹螺栓。在進行拉拔力實驗時要做好相關的準備工作。

4 點支式玻璃設計幕墻應注意的若干問題

1）應該注意玻璃面板的設計。在設計玻璃面板時需要注意使用浮頭式連接的玻璃厚度不能小于6mm。如果使用沉頭式連接的玻璃，那么厚度不能小于8mm。如果玻璃的撓度或者是強度在荷載作用下不能滿足規范，可以通過增加玻璃的厚度來實現要求。舉一個例子，比方說，一個2 000mm×1 500mm板塊的中空玻璃，使用的是堅朗公司250系列的爪件。計算發現玻璃的撓度無法滿足實際需求。只需要通過改變玻璃的厚度配置就可以滿足要求了。增加厚度配置，只需要每平方米增加20元，如果改變爪件的話，每平方米需要增加80元。增加厚度要比增大爪件更能降低成本。

2）單索設計當中應該注意到的問題。設計的幕墻，高度如果小于15m，就可以只設定1個縱向索，不去設定橫向索，北京的京劇院就是這樣做的。就目前來說，高度大于15m，還不設定橫向索的工程，目前還未發現。玻璃幕墻在設定縱向以及橫向索時，比較短的一個索一定是粗索。據實驗可知，如果長索是短索的2倍以上的話，那么短索所需要承受的荷載力為70%以上。拉索的兩端必須要和一個非移動的主體連接在一起。因為拉索能夠抵抗荷載力是通過施加預緊力，如果他的支座發生移動的話，那么他的預緊力也會改變，也就不存在什么受力體系了。比方說，如果想要在2棟大樓之間設置1個具有橫向拉索的幕墻。很明顯，這樣的幕墻是不可能實現的【2】。

3）點支式玻璃設計。進行點支式玻璃幕墻設計時，盡量不要使用六點支撐以及八點支撐。因為六點支撐或八點支撐，在安裝過程中很難調成同一個平面，所以在安裝完成后，玻璃內部會產生翹曲應力，為使用埋下了安全隱患。另外，玻璃在荷載的作用下，其跨中力量是非常大的。而六點和八點的支撐設計，受力最大的位置正好開了孔，所以就會降低荷載能力，很容易在使用過程中受到破壞。

4）三角桁架設計要點。設計三角桁架時，其夾角盡量設置在15°左右，因為在15°時受力以及外室效果都是比較適中的。在夾角位置盡量設置1個轉換管，避免因夾角問題而對玻璃造成損傷。當三角桁架的高度高于6m時，應該在三角桁架的背面設置1個橫向的穩定支承。三角桁架的鋼管外直徑不應該大于壁厚的50倍。其支管的外直徑也不能夠比主管外直徑小。鋼管的壁厚不應該小于4mm。三角桁架的表面需要進行防銹處理，一般選擇噴涂氟碳。

5）魚腹桁架設計。魚腹桁架的弦高是整體跨度的1/12～1/15。當魚腹桁架的高度大于6m時，應該在背部設置1個橫向的穩定支承，選擇穩定支承的方法是比較多的，可以設定1個單管，也可以設定拉索或拉桿。

5 結語

建筑物本身所處的環境及建筑物類型按照國家的相關標準進行設計。作為現代建筑的代表和建筑的外露結構要保證點支式玻璃幕墻的設計美感。在施工中注意保持定位點的準確和各個連接點的緊密連接，打膠作業時則要在保證密封性的同時保持整體美感。