点式幕墙设计及安装注意事项

刘国刚

摘 要：点式幕墙在国内外装饰工程中已经应用多年了，在实际工程的设计、制作、施工等环节有些问题需要认真对待，并按照玻璃幕墙规范来设计及施工，文章简介了点式幕墙工程中常见的一些问题。

关键词：点式幕墙；设计；制作；施工

点式幕墙是通过多点支撑玻璃来作为建筑围护结构的一种玻璃幕墙。支撑结构通常采用钢结构框架，拉杆，或索结构。结构形式明快通透，广泛应用与建筑外围护装饰工程上。由于点式幕墙的特点，在设计及施工上与普通框支撑幕墙有所不同，在此做下简要介绍。

1 点式幕墙的设计

与框支撑玻璃幕墙不同，点式玻璃幕墙的荷载通过玻璃然后通过四个点或多点传递给支撑结构，这样就导致点式玻璃幕墙的玻璃的受力与框支撑玻璃幕墙完全不同。

如果是四点支撑的玻璃，其受力可以安装玻璃幕墙工程技术规范的计算公式来计算，而如果是三点或多点支撑的玻璃幕墙可以采用有限元软件建模后安装板壳来计算。

如果四点支撑点式幕墙的挠度比较大，在条件许可的情况下，可将相邻两块四点支撑点式幕墙改为六点支撑点式幕墙，类似与简支梁与连续梁，玻璃的挠度可以减小。

经有限元分析可以看出，点式玻璃的支撑圆孔的周围有应力集中，所以在设计时要考虑玻璃圆孔距离玻璃边沿的距离不宜过小，具体尺寸可以参照玻璃幕墙工程技术规范。

玻璃的圆孔开孔尺寸一般略大于其中的金属轴，设计时要考虑在金属轴与玻璃孔之间要有尼龙垫片，以防止玻璃孔边沿被硬金属挤压导致玻璃破碎。

通过有限元建模计算可以看出来，玻璃上的支撑圆孔的周围的应力很大，所有在设计中要考虑玻璃圆孔边缘距离玻璃板块边沿的最小距离不能过小，在玻璃幕墙工程技术规范中有所规定。

由于受热胀冷缩的影响，和保证密封胶的强度及安装尺寸偏差等因素，设计中应考虑玻璃板块之间的缝隙的宽度，不宜过大或过小。

玻璃和支撑框架间的荷载传递是通过驳接头及驳接爪来传递的，当玻璃上的荷载较大时，需要对驳接头和驳接爪进行受力计算，由于驳接爪不是完全规则的形状，传统力学计算方法不一定准确，可以通过有限元建模后受力分析。

点式玻璃幕墙的支撑框架的形式有：钢结构桁架式、异形框架式、拉杆式、拉索结构式等，钢结构桁架式如果是比较简单的结构，可以采用传统力学理论进行强度和挠度的计算，而异形框架式、拉杆式、拉索结构则用传统力学理论无法快速准确地解决，需要用有限元软件进行受力分析，比如staad、sap2000、ansys等。

点式玻璃幕墙的预埋件的设计与普通框支撑玻璃幕墙的预埋件类似，当荷载较大时，需要对预埋件的连接锚栓进行受力分析，以保证满足荷载要求。

点式玻璃幕墙的支撑结构如果采用玻璃肋结构，玻璃肋需要双钢化夹胶玻璃，并按照玻璃幕墙工程技术规范的要求，进行计算。

点式玻璃幕墙的钢结构支撑体系的设计应符合钢结构设计规范，对受压杆件的长细比按照规范控制，支撑结构应能适应主体结构的变形和位移，在荷载作用下，支撑结构的挠度要满足玻璃幕墙工程技术规范的要求。

当采用圆管结构时，圆管的壁厚不应过小，钢管之间的焊接应符合焊接规范。

对拉杆及拉索结构，应满足正负两个方向的荷载，并能满足整体结构的稳定要求。

由于拉杆及拉索结构，采用传统力学计算方法解决有困难，可通过有限元软件建模后受力分析，有些结构属于大变形大位移结构，计算时需要考虑结构的几何非线性问题。

拉杆及拉索结构应该用张拉设备预先张拉，保证结构的稳定。

2 点式幕墙制作

点式幕墙的制作主要包括玻璃及支撑结构的制作，玻璃的制作应主要注意如下：钢化玻璃支撑圆孔之间的尺寸误差要符合玻璃幕墙规范的要求并满足安装需要，玻璃钢化后不允许有太大的翘曲及变形，夹胶玻璃的夹胶层不能有气孔气泡及杂质，夹胶要牢固可靠。

支撑框架结构制作包括钢结构框架及拉杆拉索结构的制作，钢结构框架结构的制作要符合钢结构制作规范，感觉下料准确，焊接完好，焊接后无过大变形并满足安装需要，符合钢结构焊接规范的要求。

拉杆及拉索结构的制作要控制好感觉尺寸，采用不锈钢材料时要对材料的材质进行检查，拉杆及拉索的外表不得有过大的损伤，直径误差应在允许范围内，拉杆及拉索的端部不宜采用焊接并连接可靠，必要时可采用有限元软件进行受力分析。

拉杆及拉索的直线度要在允许范围之内，如果弯曲度过大，要预先调直，再安装。

3 点式幕墙的安装

点式幕墙的安装首先要符合相关施工验收规范的要求。

由于点式幕墙的安装作业一般都是高空作业，安全必须放在工作的首位，首先要检查脚手架是否牢固可靠，脚手架的搭设是否合理，安全网是否完好可靠，工人是否采用安全带等。

要考虑玻璃吊装与脚手架是否干涉，安装路径是否合理，以降低工人的劳动强度。

施工作业现场，要有存放材料的地方，并且不得影响工地的相关施工作业。

支撑结构的框架安装工序要合理，满足安全且快速原则，支撑框架的吊装路径要合理并与脚手架无干涉现象。

对预埋件的位置及可靠程度进行检查，如有较大误差，在通知相关方并获得同意以后，做适当调整，支撑结构的安装尺寸偏差要符合相关规范的要求，垂直度水平度都要符合设计及规范要求。

对支撑结构的焊接要严格遵守焊接规范的规定，并注意防火。在焊接作业的场所要配备灭火器及可靠的灭火设施，并有专人负责。

焊接作业区如果靠近易燃物，需要有可靠的隔離措施，并由专人看护。

待支撑结构初步安装完毕后，需要对相关尺寸进行复核，以保证玻璃能够顺利安装。

在玻璃安装前，要对进场的玻璃进行质量检查，对玻璃板块和玻璃孔的间距进行尺寸复核。安装玻璃的吊具要牢固可靠，对安装玻璃的方法及路径做预先的分析，并结合现场实际情况制定安装方案。

玻璃安装在支撑框架上，先初步固定，然后安装设计的要求及现场实际情况对玻璃进行调平，调整过程中不可一步到位，如果由于误差导致玻璃无法调整平整，需要拆卸玻璃，并对钢结构框架进行调整，然后在安装玻璃。

玻璃密封胶在使用前应先检查，检查完好才可使用，玻璃的打胶部位要清理干净，并保证打胶时的温度不能过低。

安装完成后，安装相关竣工验收规范进行验收。

本文所述主要是针对玻璃幕墙工程中的部分问题，不是很全面。其它相关问题请查阅玻璃幕墙工程技术规范及相关规范。

4 结语

由于点式幕墙是靠多个点支撑玻璃，有别与其它形式的玻璃幕墙，在设计、制作、及施工上均有所不同，本文所论述的是点式玻璃幕墙工程中常见的问题，但并不是很全面，其它问题参考有关文献。在具体工程过程中，关注重点突出问题，并很好地解决，以利于点式玻璃幕墙的设计、制作及施工的顺利进行。

参考文献

[1] 玻璃幕墙工程技术规范[S].