拉索式点连接全玻璃幕墙的设计与结构

侯玉国

【摘要】随着社会经济的发展，综合国力不断提升，人们的生活水平逐渐增强，对建筑住房方面的要求也逐渐增加。尤其是在我国提出节能环保、走可持续发展的政策之后，一项带有高级技术的科技产品——全玻璃幕墙应运而生。文章对全玻璃幕墙的材料、设计加工以及结构进行分析。

【关键词】拉索式点支式;玻璃幕墙;预拉力;配重;施工要点

【中图分类号】TU532+.63

【文献标识码】A

1、材料的选择及构件设计加工

1.1 钢桁架

通常情况下，对需要进行加工焊接的鱼腹钢梁，进行切割操作的时候，必须要按照规定的路径予以操作。对于被焊接位置需要注意的是，保持平整光滑，满足视觉美观需求。在处理钢材的过程中，保持最外层的粗糙程度不得高于Ra3.2级，科学合理的运用除锈漆再一次涂抹。对于钢桁架和相关重要部位，完成钢材相应安装流程之后，必须全面做好刷漆工作，以便满足设计装饰要求的效果。

1.2钢桁架支撑杆件

在对钢桁架进行安装施工操作的过程中国，一定要确保其所在位置的精准性，需要运用合适的支撑连接杆件，还要具备可调试功能，当一切准备就绪之后，做好顶端钢梁水平方位的固定支撑杆件，保证钢桁架结构的安全稳定性。

1.3拉索式桁架

索桁架可以对全幕墙整体结构起到有效的支撑作用，一般都会把它安放在支撑结构顶端，其构成组件主要为索和连系杆。索桁架在运作过程中的主要任务是帮助幕墙分散荷载能力，直到找到确定的位置进行预应力操作，才能得到想要的设计形状，并予以固定，所以在施加预应力的过程中要保持平稳、力度适中，紧密联系结构形成之前的初始状态。索桁架进行对荷载承受能力的抵御主要运用自身结构发生形变之后的拉力予以平衡，索桁架不但连结玻璃面板而且对结构主体也起到连接作用，因此要求必须具备充足的形变条件来满足平衡外力的需要，但是同时也要把握变形程度，保证玻璃面板和建筑立面的平整性和水密性[1]。

1.4索桁架预应力的设计值

在全玻璃幕墙施工过车中，运用拉索式点方法进行连接，此时需要用钢爪固定索桁架。此时其主要支撑作用的幕墙体系包括玻璃面板、索桁架、和支承结，此三者缺一不可。相应的支撑结构在承载外来结构荷载的同时，也成为索桁架进行张拉过程的主体作用力，相关的支撑结构体系不但要承担自身结构需要运用到的各种类型荷载，还要连带保证索桁架很大的拉紧力。如果在对结构主体设计的过程中直接忽略索桁架所受到的预应力，如此一来，直接导致拉索式点连接玻璃幕墙整个系统处于瘫痪状态，除非在第一时间对结构主体做好相应的加固补强工作[2]。对运用索桁架固定好的玻璃板面，做好适当的填缝操作，形成完整的幕墙体系。这个时候，如果体系具备较大刚度，也能够在一定程度上强化幕墙使用性能，此时在索系中必须要有玻璃的参加，成为重要分支，但是一定要注意坚持适度原则，如果用力偏大就会导致玻璃对局部荷载无法完全适应，容易发生毁损现象，因此，要求再对玻璃与索桁架设计连接的过程中，需要采用可微调节点。

2、全玻璃幕墙的结构分析

2.1锚定结构

索桁架中使用的锚定结构与幕墙的主体结构相比较来看，具有较大的不足之处。幕墙的主体结构主要是刚性，除了利用荷载之外，只承受来自幕墙连接点传来的水平作用以及竖向作用。但索桁架使用的锚定结构除了需要承受刚性幕墙中的作用之外，还需要承担张拉的预应力和受荷载之后的反推力，并且拉力十分强大，有时大于使用荷载的效应。这将会对锚定结构在主体荷载中的作用具有严格的要求，使其能够在与索桁架拉力的作用下，满足安全使用的要求，并且其挠度也要处于标准的范围之中[3]。

2.2锚定结构的挠曲

在荷载以及索桁架拉力的双重作用之下，锚定结构中的大梁将会出现挠曲。所谓的挠曲是指在单纯的自重状态下时，大梁处于平直的状态，在承受到荷载和拉力之后，索桁架的跨度将会减少，致使位于相同柱距中的索桁架跨度与分格长度之间产生差异，进而使悬挑梁的标高产生影响。应该根据主梁在幕墙自重以及拉力的作用下所产生的挠度变形进行合理的调整，从而达到所有索桁架的跨度都保持一致的目的。

2.3玻璃面板

在全玻璃幕墙的设计中，玻璃作为主要应用材料，能够对幕墙设计各个性能起到直接的限制作用，同时也能够对幕墙的艺术风格进行直接的展现。因此，在幕墙的设计中玻璃的选择成为十分重要的内容。玻璃面板的固定是通过安装在索桁架中的钢爪件来完成的，进行缝隙填补处理之后，将会形成最终的幕墙系统。如果玻璃面板与索桁架之间形成具有较大刚度的体系，則能够在很大程度上使幕墙体系的整体刚度显著提升[4]。这时，玻璃对于索系环节的参与则不可避免，成为索系分布结构中十分重要的一部分，但是这将不会对索系产生较大的影响，但是玻璃属于局部荷载能力较差的材料，因此十分容易在增加内力之前发生损坏，所以在进行玻璃与索桁架之间的连接设计时，应采用可以微调节点。

2.4索桁架的其他结构类型

较为普遍的索桁架结构类型有以下几种：①拉索单压杆梭形结构，主要为自平衡体系，主要包括两条倾斜的索、撑杆以及中压杆，由压杆来承受预应力中的拉力，因此无需其他结构进行预应力的承担;②双拉索鱼形结构，这种结构中杆件的截面较小，通常只有两条斜索组成，其具有简洁、美观的特点，其柔性支撑结构的优越性在布置中得到充分发挥。由于这种类型的拉索属于弧形。因此，此种结构做成的玻璃幕墙可以实现灵活布置，横放和竖放均可;③索杆组合型结构主要包括的两条拉索以及一段钢管，这种类型的施工较为简单，材料的使用较少，并且具有刚柔并济的特征，无需考虑稳定性不强等问题。

结语：

拉索式点连接全玻璃幕墙是一种理想的支撑结构，其体系受力合理，外观新颖，安全经济，在全国的许多标志性建筑中得到了越来越广泛的应用，但是由于其具有全新的设计概念，施工精度要求较高，所以研究深度还有待加深。只要我们善于学习新技术，善于总结经验，我们完全有信心，有把握把拉索式点连接全玻璃幕墙这种新型幕墙形式的设计与应用提高到一个新高度。

参考文献：

[1]念保镖.拉索式点支承玻璃幕墙安装技术[J].福建建筑，2011（03）：67-69.

[2]牟芹.点支式玻璃幕墙建筑结构设计分析[J].中国新技术新产品，2009（11）：142.

[3]赵建华，吴中坚.点式连接全玻璃幕墙的质量控制[J].工程质量，2001（04）：13-14.