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1、1 、建筑幕墙的设计方法及原则近年来，根据国家有关部门的要求，我国土木工程界全面开展了工程结构可靠度设计标准的编制。以概率理论为基础的极限状态设计法取代以经济为主的定值表达容许应力设计法。由于建筑结构设计的标准是在正常荷载作用下不产生损害，在这种情况下，幕墙亦处于弹性状态，因此，其构件的内力计算应采取弹性计算方法进行。鉴于幕墙承受多种荷载和作用，产生内力情况相当复杂，采用承载力表达式不很方便，故用分项系数的设计表达式进行计算：(T=k1Sckfkk2=ferVa丫avfy+N0.8agfy+Ma丫abfyZ(5)AN0.8agfy+MayabfyZ(6)式中：aV,ab系数应按下列公式计算：a
2、v=(4.0-0.8d)fe/fy(7)当av0.7时，取av=0.7,ab=0.4+0.25td(8)式中：V为剪力设计值；N为法向拉力；M为弯矩值；Z为外层锚筋中心线间的距离；aY为钢筋层数影响系数，当等间距配置时，2层取1.0,3层取0.9；av为锚筋受剪承载力系数；d为锚筋直径；ab为错板弯曲变形折减系数；fy为钢筋抗拉强度设计值；fc为混凝土轴心抗压强度值；t为锚板厚度。点式玻璃幕墙是近年来新出现的一种支承方式。点式玻璃幕墙它的全称为金属支承结构点式玻璃幕墙但一经出现，在城市发展很快。下面对这种较新型的支承方式作一介绍：形式按照支承结构的不同方式，点式玻璃幕墙在形式上可分为以下几种(
3、1)金属支承结构点式玻璃幕墙这是目前采用最多的一种形式，它是用金属材料做支承结构体系，通过金属连接件和紧固件将面玻璃牢固地固定在它上面，十分安全可靠。充分利用金属结构的灵活多变以满足建筑造型的需要，人们可以透过玻璃清楚地看到支承玻璃的整个结构体系。玻璃的晶莹剔透和金属结构的坚固结实，“美”与“力”的体现。增强了“虚”、“实”对比的效果。(2)全玻璃结构点式玻璃幕墙通过金属连接件及紧固件将玻璃支承结构(玻璃肋)与面玻璃连成整体，成为建筑围护结构。施工简便造价低，玻璃面和肋构成开阔的视野，使人赏心悦目，建筑物室内、外空间达到最大程度的视觉交融。(3)拉杆(索)结构点式玻璃幕墙采用不锈钢拉杆或用与玻
4、璃分缝相对应拉索做成幕墙的支承结构。玻璃通过金属连接件与其固定。在建筑中充分运械加工的精度，使构件均为受拉杆件，因此，施工时要加以预应力，这种柔接可降低震动时玻璃的破损率。支撑材料考虑幕墙特点与建筑物寿命的关系，应符合下列规定：1立柱截面主要受力部位的厚度，应符合下列要求：1)铝型材截面开口部位的厚度不应小于3.0mm闭口部位的厚度不应小于2.5mm型材孔壁与螺钉之间直接采用螺纹受力连接时，其局部厚度尚不应小于螺钉的公称直径。2)钢型材截面主要受力部位的厚度不应小于3.0mm。3)对偏心受压立柱，其截面宽厚比应符合JGJ102-2003玻璃幕墙工程技术规范第6.2.1条的相应规定玻璃1玻璃幕墙
5、应采用反射比不大于0.30的幕墙玻璃，对有采光功能要求的玻璃幕墙，其采光折减系数不宜低干0.20。2框支承玻璃幕墙，宜采用安全玻璃。3点支承玻璃幕墙的面板玻璃应采用钢化玻璃。4采用玻璃肋支承的点支承玻璃幕墙，其玻璃肋应采用钢化突层玻璃。5人员流动密度大、青少年或幼儿活动的公共场所以及使用中容易受到撞击的都位，其玻璃幕墙应采用安全玻璃；对使用中容易受到撞击的部位，尚应设置明显的警示标志。节点维护幕墙节点是幕墙与楼板连接的主要附件。为了防腐必须进行表面处理，一般对于A3钢采取表面镀锌，安装后再涂表面防锈铁红底漆。楼板不进行封修的节点可随时检查，发现腐蚀可以进行局部打磨后再进行涂漆，如有螺栓松动，重
6、新拧紧。楼板封修的可定期检查(时间为二年一次)。局部检查，如发现问题全部检查，并进行防腐处理。1. 雷电对玻璃幕墙高层建筑的危害众所周知，雷电是天空云层中一种自然时，通常会的放电现象，雷电流是一种强度极大，作用时间极短的瞬变过程。雷电击中建筑物产生电效应、热效应和机械力。雷电流在瞬间释放出的巨大能量，会把被击中金属熔化，使物体水份受热膨胀，产生强大的机械力，或者分解成氢气和氧气，产生爆炸，使建筑物遭到破坏，甚至雷电的高温引起建筑物燃烧构成火灾和引起触电。高层或超高层建筑玻璃幕墙使地表的电场分布发生了严重的畸变，其电场强度比一般建筑物大得多，容易构成雷电发展条件，加上离放电云层近，所以易遭受雷击
7、。高层建筑玻璃幕墙围护高层建筑物后，建筑物防雷装置由于玻璃幕墙的屏蔽效应，不能直接起到接闪和防雷作用，闪电对建筑的雷击往往变成闪电对玻璃幕墙的雷击。同时高层建筑玻璃幕墙的金属材质由于雷电的效应，将会产生静电感应作用，当天空雷云和大地形成电场时，幕墙的金属体就会积聚与雷云极性相反的大量感应电荷，当雷云瞬间放电后，云与大地的电场忽然消失，这时幕墙的金属体感应电荷不能以相应的速度流散，将会产生高达万伏以上的对地电位，这就是静电感应电压，对人和设备产生危害。高层建筑幕墙通常超过50m，超高层幕墙超过loom如果强大的雷电流全程通过幕墙构件时，由于持续时间极短，只有几十微秒，则每米的电位差可达万伏以上，
8、高达100m的幕墙，在通过雷电流时可达百万伏的电位差，将会和周围的金属体之间产生反击放电和电磁感应。2. 玻璃幕墙防雷措施通常建筑物的防雷装置有三部分：接闪器、引下线和接地装置。在玻璃幕墙的防雷设计中，应充分利用建筑物的这些装置，将幕墙竖向龙骨、横向龙骨和建筑物防雷网接通，连成一个防雷整体，把玻璃幕墙获得的巨大雷电能量，通过建筑物的接地系统，迅速地输送到地下，保护玻璃幕墙和建筑物免遭雷电破坏的作用。高层建筑玻璃幕墙的顶部的女儿墙的盖板，是人为地设立的良好导体，它沿建筑物女儿墙的顶部分布，其电场强度很大。雷电先驱很自然地被吸引过来，是雷击率最大的部位。作为防止雷击的直击措施，可将盖板设计成直接接
9、受雷击的装置，起到引雷作用的接闪器。其作用在于接受雷电流，同时又安全地把雷电流与建筑物防雷网接通，并导通入地达到避雷作用。高层建筑幕玻璃墙顶部的接闪器，不能防止电流的侧面横向发展绕击作用。目前防止侧击雷的常见做法是在30m以上的高层建筑玻璃幕墙部位，每三层设置一圈均压环，并和建筑物防雷网及玻璃幕墙自身的防雷体系接通。3. 玻璃幕墙的防雷接地要求及施工方法3.1根据有关防雷接地的技术资料并结合以往竣工工程的经验，我们认为玻璃幕墙防雷必须在以下几个重要方面满足要求：3.1.1玻璃幕墙的防雷设计应符合现行国家标准建筑物防雷设计规范（GB50005Q94）的有关规定。3.1.2引下线截面应符合要求玻璃
10、幕墙竖向主龙骨应视为引下线，竖向主龙骨的跨接用扁钢制品时截面必须达到100mm²。;3.1.3满足机械强度的要求除焊接方式以外，采用压接方式其金属材料厚度应达到4mm。3.1.4采用焊接方式要满足施工规范的要求圆钢搭接长度为其直径的6倍，且双面施焊；扁钢搭接长度为其宽度的2倍，且三面施焊；焊接处做防腐处理。3.1.5不同金属压接，要做防电化腐蚀处理。如：钢与铝连接时，钢要镀锡；或在钢、铝之间加不锈钢垫片。3.1.6施工完成后，要有权威检测机构进行检测，必须达到设计和规范要求的接地电阻值。3.2某大厦玻璃幕墙防雷接地的作法该大厦地上22层，高80米，外墙使用大面积花岗岩挂板、玻璃幕墙及复合铝板。下面说明其玻璃幕墙防雷接地具体作法：3.2.1从六层开始，九层、十二层、十五层直至二十二层，每三层在建筑物四周结构楼板表面敷设一根40X4镀锌扁钢，并与建筑物四周防雷引下线的引出钢筋（12）焊接，焊接长度为圆钢直径的6倍，双面施焊、焊接处刷两道防锈漆（以后焊接处均刷两道防锈漆），从而形成一道均压环。为使玻璃幕墙竖向铝合金主龙骨保持接地的贯通，用40X4镀锌扁钢一端与均压环焊接，焊接长度应为其宽度的2倍，并三面施焊，另一端用两个M8不锈钢对穿螺栓与竖向主龙骨进行压接，为防止镀锌扁钢与铝合金的电化学腐蚀，在其间加垫1mm厚不锈钢
