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        肋駁接全玻幕墻設計問題初探

        來源:中國幕墻網收集整理  作者:李耀庭  日期:2006-7-13
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            點支式玻璃幕墻已被廣泛的應用在各類建筑中,其中以玻璃肋為其支承結構的也不乏其例,可稱之為肋駁接全玻幕墻。肋駁接全玻幕墻關鍵是玻璃肋的設計和構造,面玻、駁接頭與其它支承結構的點支玻璃幕墻沒有多大區別。本文就玻璃肋的設計和構造作初步探討。
          一、肋駁接全玻幕墻的現狀
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            點支式玻璃幕墻已被廣泛的應用在各類建筑中,其中以玻璃肋為其支承結構的也不乏其例,可稱之為肋駁接全玻幕墻。肋駁接全玻幕墻關鍵是玻璃肋的設計和構造,面玻、駁接頭與其它支承結構的點支玻璃幕墻沒有多大區別。本文就玻璃肋的設計和構造作初步探討。

          一、肋駁接全玻幕墻的現狀
            (一) 吊掛方式
          1.采用鋼夾板螺栓吊掛肋玻,吊夾吊掛面玻,詳見參考文獻2。

          2.采用吊夾同時吊掛肋玻和面玻。

          3.采用鋼夾板螺栓只吊掛肋玻,駁接爪分層吊掛面玻。

          4.采用吊夾只吊掛肋玻,駁接爪分層吊掛面玻。

            (二) 肋玻的對接接頭
           由于肋駁接全玻幕墻高度較大,用整塊肋玻一般辦不到,所以要設置肋玻的對接接頭。做法均采用鋼夾板螺栓方案,但螺栓個數的確定原理有不同,故螺栓數量相差較大。

            (三) 肋玻的玻璃種類
          有單層玻璃和夾膠玻璃之分,亦有鋼化玻璃和非鋼化玻璃之別。

           (四) 肋玻的計算簡圖
          在風載和地震荷載作用下,有簡支梁(參考文獻1)、兩端固定梁(參考文獻2)、懸臂梁之別。

            (五) 肋玻強度設計值的取值
          有取玻璃的面強度設計值(參考文獻1)和邊緣強度設計值之分。

            (六) 肋玻的側向穩定
          高度較大的肋駁接全玻幕墻,有的在肋玻的后側加水平拉條,以阻止肋玻的側向變形

            二、肋玻設計問題的探討
            (一) 關于吊掛方式
          無論哪種吊掛方式,風載和地震水平荷載均是通過面玻傳給肋玻的,但是重力的傳遞卻是因吊掛方式不同而不同,參考文獻2提供的肋駁接全玻幕墻的吊掛方式都是鋼夾板螺栓吊掛肋玻,吊夾吊掛面玻,它的重力傳遞可能有兩種情況:一種是面玻的吊掛僅承受最上一塊面玻重力,而肋玻的吊掛承受肋玻和其余面玻重力;另一種是面玻的吊掛承受全部面玻重力,肋玻的吊掛僅承受肋面玻重力。如果面玻的吊掛僅僅承受最上面的一塊面玻重力,顯然是沒有必要,若承受全部面玻的重力,實際上不容易實現,原因是爪件下孔為水平長孔,是承受重力孔,爪件上孔為圓大孔,是非承重力孔,要其傳力必須將駁接頭螺桿在此處扭緊,用摩擦力來抵抗所有下面的面玻重力,所以,在肋駁接全玻幕墻中面玻的吊掛是沒有必要的。

            吊夾和鋼夾板螺栓方式的吊掛原理和作用是有差別的。吊夾吊掛方式是靠吊夾與玻璃的夾緊摩擦力將玻璃吊掛住的,不能承受肋玻的端彎矩,而鋼夾板螺栓吊掛方式有兩種機理:一是靠螺栓的抗剪,鋼夾板玻璃抗拉,鋼夾板孔玻璃孔的抗擠壓等將玻璃吊掛住;二是靠螺栓施壓,鋼夾板與玻璃間涂施樹脂膠形成粘結摩擦力將玻璃吊掛住。這種方式做得好,可以達到與玻璃等強,視其為固定端是可以的,而機理一是辦不到的。

           (二) 關于肋玻的對接接頭
          目前肋玻的對接接頭形式僅有一種──鋼夾板螺栓形式(還沒有出現,像玻璃家俱中玻璃與玻璃的粘接采用無影膠形式),這種接頭形式顯然是從鋼木結構的接頭形式引用過來的。在鋼木結構中可以做到等強接頭,原因是鋼木的局部抗壓強度不低于抗拉壓強度,更主要是盡管制作上有容許誤差,但因鋼木結構有一定的塑性變形性能,各孔可以基本上均勻承力,而玻璃則不同,如按鋼夾板螺栓接頭第一種機理,玻璃孔的擠壓強度取當前規范中的邊緣強度,無論如何也設計不出等強接頭,而且與等強接頭相差甚遠,最重要的是玻璃為脆性材料,只要一孔擠壓破裂,整個肋就全部破壞,即抗拉(壓)只與一個孔的擠壓強度直接有關。我們曾為某工程做過粗淺的簡單試驗,驗證了上述的結論。

          前三組:鋼夾板為10mm厚不銹鋼。 M16普通螺栓,φ22玻璃孔,精磨,玻璃孔與螺栓間有φ22×3紫銅套管的緩沖硬碰硬。第四組:M16普通螺栓,φ40玻璃孔,玻璃孔與螺栓間有橡膠套管,鋼夾板與玻璃間涂有樹脂膠。玻璃均為12mm厚鋼化白玻。

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        • 此玻璃幕墻橫梁連接系統做的測試是重力荷載方向的受力荷載的測試,做幕墻的都知道最不利的荷載應該是負風壓。這套系統的負風壓受力情況最差。這種開腔橫梁系統與角片連接的開腔橫梁系統比較,兩者差不多,并無絕對優勢。只是通過另一種不同的方式實現橫梁連接。
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