幕墻結構設計精選(九篇)
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第1篇：幕墻結構設計范文
關鍵詞：幕墻；拉索；點式；預應力
中圖分類號： TU394文獻標識碼： A
點支式玻璃幕墻是一門新興的技術，它體現的是建筑物內外的流通和融合，改變了過去用玻璃來表現門窗，采光頂的傳統做法，強調的是玻璃的通透性。透過玻璃，人們可以很清晰地看到支撐玻璃幕墻的 整個結構系統，將單純的支撐結構系統轉化為可視性、觀賞性和表現性。由于點支式幕墻擁有視覺通透、結構新穎、傳力可靠、安全耐用等優點，盡管它誕生的 時間不長，但應用卻極為廣泛，并且在日新月異的發展著。
點支式幕墻的分類
點支式玻璃幕墻由玻璃面板、點支撐裝置和支撐結構構成。根據支撐結構的類型，點支式幕墻可分為3類：
（1）金屬支撐結構點支式玻璃幕墻：這種結構采用金屬材料作為結構支撐系統，由金屬緊固件和連接件將玻璃版塊固定，可最大限度地利用金屬結構的靈活多變，以適應建筑結構造型的需要。
（2）點支式全玻璃幕墻：采用金屬緊固件和連接件將玻璃面板和玻璃肋相連接，利用玻璃肋的側向剛度，使玻璃肋作為玻璃面板的支撐結構。
（3）索（桿）式玻璃幕墻：支撐結構是不銹鋼拉索或拉桿，玻璃由金屬緊固件和金屬連接件與拉索或拉桿連接在一起。
本文將主要對拉索式點式玻璃幕墻的結構設計進行簡單的分析。
2、拉索式點式玻璃幕墻的結構設計
拉索式點式玻璃幕墻是將玻璃面板用爪件固定在索桁架上的點支式玻璃幕墻。它由三個部分組成：玻璃面板、索桁架、錨定結構，三者相互依存、互相制約、互相影響。
（1）玻璃面板的設計
點式幕墻的玻璃應選用安全玻璃，玻璃面板固定在索桁架的鋼爪上，一般在玻璃上開洞，穿入鋼爪浮頭或沉頭式桿件后固定。玻璃可采用單片鋼化玻璃、鋼化中空玻璃、鋼化夾層玻璃和鋼化夾層中空玻璃。當有需要時，還可進行鍍膜。單層玻璃用于沒有保溫要求的建筑，對有保溫要求的建筑應采用中空玻璃。
（2）索桁架的設計
索桁架是跨越幕墻支承跨度的重要構件，索桁架懸掛在錨定結構上，它由按一定規律布置的高張拉強度的索及連系桿組成。索桁架起著形成幕墻系統，承擔幕墻承受的荷載并將其傳至錨定結構的任務。
索桁架是柔性的張拉結構，在沒有施加預應力之前沒有剛度，其形狀也是不確定的，必須通過施加適當的預應力賦予其一定的形狀，才能成為能承受外荷的結構。在給定的邊界條件下，所施加的預應力系統的分布和大小（這是一套自平衡的內應力系統），同所形成的結構初始形狀是相互聯系的。
索桁架由兩層索（承力索、穩定索）以及他們之間的聯系桿組成，雙層索和連接桿一般布置在同一豎向平面內，雙層索系要分別錨固在穩固的錨定結構（支承框架、地錨、水平基礎梁等）上，這樣才可以對體系施加預應力，對索系進行張拉，使索系繃緊；使索內保持足夠的預應力，以保證索系具有必要的形狀、穩定性。由于存在預應力，兩層索一起抵抗水平荷載作用，從而整個索系的剛度得到提高。預應力雙層索系是解決索桁架形狀。穩定性問題的一個十分有效途徑。
（3）錨定結構的設計
錨定結構是指支承框架，它承受索桁架傳來的荷載，并將它們可靠地傳向主體結構，同時錨定結構也是索桁架賴以進行張拉的主體，索桁架要強力拉緊厚才能形成幕墻系統。為了獲得穩定的幕墻系統，必須施加相當的拉力才能繃緊，跨度越大，所需的拉力就越大，為此就須要有承受相當大反力的錨定結構來維持平衡。
索桁架要懸掛在錨定結構上進行張拉，才能形成具有固定形狀和剛度的桁架。因此，錨定結構除了承受主體結構使用荷載（自重、活荷載、風荷載、雪荷載、地震作用）外，還要承受索桁架的預拉力以及索桁架受荷后產生的拉力（反推力）。而且這個拉力相當大，它產生的效應有時甚至會超過使用荷載（作用）的 效應，如果在設計建筑物主體結構時，對支承索桁架的錨定結構不考慮索桁架拉力產生的效應，拉索式點連接玻璃幕墻就無法使用（改用剛性桁架），或必須對主體結構進行加固補強（這時可能會影響其建筑效果），同時錨定結構在施工和使用過程的撓度（變位）等又對索桁架和面板產生影響，影響索桁架的有效預應力值（預應力損失值）和索桁架的形式，從而影響面板的位置和效應，面板的剛度也會影響索桁架的剛度和穩定。
3、需要注意的問題
（1）鋼化玻璃不能進行機械加工，因此玻璃的切裁、磨邊、鉆孔等都必須在鋼化前完成。
（2）玻璃孔周邊是點支式玻璃幕墻的薄弱環節，應采取有效措施減少應力集中。所以玻璃版塊鉆孔后必須進行倒角處理，倒角尺寸不應少于1.0mm。與沉頭連接件配合的孔，孔周圍不得出現崩邊；與浮頭連接件配合的孔，當孔出現崩邊時必須經修磨處理，修磨區域的寬度不得大于6mm，深度不得超過玻璃公稱厚度的1/12，長度不得超過孔周長的1/4.
（3）拉索幕墻應采用低松弛不銹鋼絲繩拉索并且鋼絲繩拉索嚴禁焊接。計算時不銹鋼拉索的設計值可按現行國家標準規定的最小整索破斷拉力值除以2.5取用。
（4）拉索式幕墻在設計時必須預先考慮施工的步驟，尤其必須預先規定好張拉預應力的步驟，實際施工時必須嚴格按照規定的步驟進行，如稍有改變就有可能引起內力很大的變化，會使錨定結構嚴重超載。
（5）拉索式幕墻對主體結構的反力往往會很大，對建筑主體的強度要求非常高，對錨定結構的挑戰也非常高，所以在設計中，要優化幕墻結構，減小幕墻對主體結構的反力，使結構體系達到最優。
參考文獻
第2篇：幕墻結構設計范文
【關鍵詞】：玻璃幕墻，結構設計，主要問題
中圖分類號：TU318文獻標識碼： A 文章編號：
1引言
隨著玻璃工業和科學技術的迅速發展，玻璃幕墻已成為高層建筑造型的重要手段。由于玻璃幕墻具有外觀漂亮、耐久性良好，容易組裝維修等優點，因而廣泛應用于裝修標準較高的大型商務建筑、展覽中心、博物館等建筑中。在我國，對玻璃幕墻建筑功能的設計和研究早已得到廣泛和全面的重視，相比較而言，對玻璃幕墻結構功能的計算和研究尚未得到應有的重視。本文對玻璃幕墻結構設計中的主要問題進行了分析，以期為業內設計人員提供一定的借鑒。
2玻璃幕墻的主要類型及其特點
玻璃幕墻由玻璃面板、連接件和支撐結構組成，它是建筑物的護體系。玻璃幕墻的建筑功能是抵抗氣候、雨、光等環境力量對建筑物的影響，結構功能是承受風、地震、自重等載荷作用并將這些載荷傳遞至建筑物的主體結構。玻璃幕墻一般分為以下幾種類型：
1）全玻幕墻
玻璃面板通過膠結材料、金屬連接件或緊固件與玻璃肋相連構成全玻幕墻，玻璃肋是玻璃面板的支承梁。全玻幕墻的主要特點是通透性好、構造簡單、結構無銹蝕問題，適用于大堂、大廳及共享空間等部位。
2）框式玻璃幕墻
玻璃面板直接嵌固在框架內或通過膠結材料粘結在框架上構成了框式玻璃幕墻。框架由鋁型材橫梁和立柱組成，是玻璃面板的支承結構。框式幕墻有明框幕墻、隱框幕墻和單元式幕墻三類。
3）點支式玻璃幕墻
玻璃面板通過金屬連接件和緊固件在其角部以點連接的形式連接于支承結構構成了點支式玻璃幕墻。點支承處玻璃可以鉆孔連接或不鉆孔夾板連接。
用玻璃作高層建筑幕墻，不僅增添了建筑物的美觀，減輕建筑物自身質量，而且還縮短建筑工期，提高經濟效益，因此它是高層建筑較理想的一種外墻構造形式。但玻璃幕墻的造價約占土建總造價的30%~35%，甚至高達50%以上，因而選用時必須慎重。
3結構設計中應注意的主要問題
3.1結構設計中必須考慮的因素
玻璃幕墻為非承重墻，主要承受下列兩種載荷：
1）幕墻自身重量載荷。幕墻自身載荷約為500N/m2，它對墻框的影響視支點的位置而異。
2）風載荷。風載荷是玻璃幕墻承受的主要載荷，一般不僅做正風力計算，對高層建筑特別是超高層建筑還應做負風力計算。后者容易被忽略，但卻是最危險的。
為了保證幕墻具有足夠的安全度，結構計算時必須考慮以下方面：
1）骨架強度和剛度。玻璃幕墻的骨架是承受風力的主要桿件，選擇斷面時，應首先進行強度、剛度及變形的復核，看其在最大風壓下的強度及變形是否符合設計規范的要求。
2）各種連接件及緊固件。各種型號和規格的連接件與緊固件，計算時應根據受力狀態分別進行復核，切不可因為是小零件而疏忽大意。因為一個小螺絲的松脫，都有可能給使用帶來影響，甚至釀成大禍。
3）玻璃厚度與面積。玻璃主要是對厚度及單塊使用面積進行計算。單塊面積大，相應地厚度也要增大，但要用某種厚度的玻璃允許使用的最大面積來限制，且這種限制還與固定形式、風壓大小有關。
3.2幕墻結構計算模型的選擇
全玻幕墻由玻璃面板和玻璃肋組成。當玻璃板與玻璃肋之間連接材料的抗剪剛度無窮大時，玻璃面板和玻璃肋組成一個整體截面共同抵抗外部作用；當連接材料的抗剪剛度有限時，可偏于安全地認為玻璃面板擱置于玻璃肋上，將其自身所承受的外部載荷傳遞到玻璃肋上。一般情況下，連續布置的膠結材料和分析布置的金屬連接件均不能達到抗剪剛度無窮大的要求，所以，全玻幕墻計算時應采用玻璃面板簡單擱置于玻璃肋的計算模型。設計計算時，面板取支承于玻璃肋的單向簡支板模型，玻璃肋取簡支梁模型。
對于垂直地面的框架式玻璃幕墻，豎向載荷包括玻璃面板和鋁合金框架以及各連接件的自重，通過立柱與樓層間的支承點傳遞給主體結構。豎向載荷的傳遞路徑是：玻璃橫梁梁柱連接件立柱連接件柱體結構。幕墻的水平載荷主要是風載荷，同樣通過立柱與樓層間的支承點傳遞給主體結構。但是與豎向載荷不同的是玻璃面板承受的水平載荷要同時傳給橫梁和立柱，傳力路徑為：玻璃橫梁立柱連接件主體結構。因此，在框式幕墻設計計算時，應按四邊簡支情況考慮玻璃面板承受水平載荷并將支座反力傳遞到框架的立柱橫梁上。
3.3連接設計中的主要問題
立柱與橫梁的連接設計是幕墻設計的一個難點，因為連接設計既要滿足抵抗風載荷的要求，又要能夠吸收地震作用和溫差產生的熱應力。設計時，只有將兩個看似矛盾的要求統一起來，才有可能是好的結構。除此之外，玻璃對橫梁產生的壓力又是偏心壓力，容易造成橫梁偏轉。所以，盡管立柱與橫梁的連接方式種類繁多，但做好連接節點的設計要綜合這幾種因素才可靠。比較典型的結構有以下幾種：橫豎插接式、角碼脹浮式、角碼插接式、通槽螺栓式、雙向鎖緊式等。
不管采用哪種連接方式，設計中連接結構必須滿足下列條件：
1）對重力載荷、風載荷、地震載荷和溫度作用有足夠的承載力；
2）在上述載荷的作用下，使玻璃幕墻構件不產生有害的變形；
3）當主體結構與幕墻產生相對位移時，不應影響幕墻的結構受力性能；
4）連接件與主體結構之間的錨固承載能力應大于連接件本身的承載力，而連接件的承載能力應大于幕墻構件的承載能力。
4結語
近年來，隨著玻璃幕墻的廣泛應用，其安全問題也得到了越來越多的關注。結構設計是幕墻建筑的基礎，只有在設計源頭上進行反復認真的復核，才能確保工程在根本上有安全的保障。
參考文獻
第3篇：幕墻結構設計范文
關鍵詞：建筑幕墻；設計；結構；抗震
中圖分類號：S611文獻標識碼： A
一、引言
幕墻是建筑物的外墻護圍，不承重，像幕布一樣掛上去，故又稱為懸掛墻，是現代大型和高層建筑常用的帶有裝飾效果的輕質墻體。由結構框架與鑲嵌板材組成，不承擔主體結構載荷與作用的建筑圍護結構。隨著人們對建筑物性能的要求越來越高，建筑幕墻在現代建筑中的作用顯得越來越重要。在建筑幕墻設計中幕墻抗震結構設計是其中的重點，實現科學地抗震結構設計有助于保證建筑幕墻質量并最終提升建筑幕墻的性能。
二、建筑幕墻結構抗震設計
2.1在地震作用下，幕墻產生兩類效應，即直接效應和附加效應。直接效應是幕墻直接受到地震作用，使幕墻玻璃震碎，幕墻框架變形或破壞，連接件失效等。附加效應是當地震作用于建筑時，建筑物主體框架產生平面內外變形，引起幕墻的變形或破壞，其中平面內效應對幕墻影響最大。
2.2玻璃幕墻是建筑物中常見的幕墻結構，玻璃幕墻結構的抗震性能設計主要是滿足兩個基本要求。一是滿足不同幕墻體系的構造要求；二是滿足不同連接位置的構造要求。
2.3玻璃幕墻抗震應考慮的因素。
玻璃幕墻的抗震設計需考慮對幕墻本身設防和對幕墻所依附的建筑物主框架的變形限制。幕墻本身設防要求采用在設防烈度地震作用及其組合荷載作用下的面板不破損和幕墻框格桿件無殘余變形。幕墻應依據所依附的建筑物主框架在幕墻平面內的變形確定幕墻的變形承載能力加以限制。抗震設防采用三個水準與二階段設計，第二水準烈度地震作用是第一水準地震烈度的3倍。近似地，把在眾值烈度地震作用下采用彈性方法計算的樓層層間位移與層高之比折算成第二水準彈塑性位移，就得到了與幕墻平面內變形臨界值的對應值。以上分析表明，對幕墻平面內變形性能的要求與建筑結構類型有關，即要根據結構類型選用具有不同平面內變形性能的幕墻。
幕墻自身其結構上采用的各種位移、伸縮、變位能力的處理措施（如幕墻立柱層間伸縮縫、立柱與橫粱間伸縮縫、板塊間縫隙控制填膠、玻璃的結構膠粘接、玻璃卡槽內間隙控制、膠墊軟接觸等等），使得幕墻構件不承擔因地震使建筑主體結構產生變位而對它產生荷載（各種彎曲、拉伸、擠壓等應力），從而保持了幕墻自身結構的完整和安全以及作為建筑外墻圍護可靠功能。
2.4 幕墻抗震設計一般原則
2.4.1在常遇地震作用下(比設防烈度低1.5度，大約50年一遇)，幕墻不能破壞，應保持完好。在中震作用下(相當于設防烈度，大約200年的一遇)，幕墻不應有嚴重破壞，一般只允許部分玻璃破碎，經修理后仍然可以使用。在罕遇地震作用下地震構造措施，應保證上述設計目標能實現。
2.4.2 非抗震設計或6－8度抗震設計的幕墻，按《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ102-96進行設計。.
2.4.3對于抗震設防烈度大于9度地區或行業有特殊要求的幕墻抗震設計，應按有關專門規定慎重設計。
2.5確立幕墻結構一般考慮問題
2.5.1具有明確計算簡圖和合理的地震作用傳遞途經。
2.5.2宜有多道抗震防線，應避免因部分結構或構件破壞，而導致整個體系喪失抗震能力或對重力的承載能力。
2.5.3應具備必要的強度，良好的變形能力和耗能能力。
2.5.4由于地震是動力作用，對連接節點會產生較大的影響，使連接發生震害甚至使幕墻脫落倒塌，所以，除計算地震作用力外，構造上還必須予以加強。
2.5.5玻璃幕墻構件由玻璃和鋁合金框等組成，其變形能力是很小的。在地震作用和風力作用下，結果將會產生側移。鋼筋混凝土高層建筑結構允許側移的規定如下：
a. 在常遇地震作用下(小震)
按彈性方法計算的樓層層間位移與層高之比μ/h，不宜超過表1的限值。
b. 在罕遇地震作用下（大震），框架結構的層間彈塑性位移應滿足以下條件：
μ/h≤L/50式中： μ―― 層間位移h ――層高當柱軸壓比小于0.4，且全高加密箍筋時，還可以放松20%，因此鋼筋混凝土框架結構在大震時，其最大層間位移可達到層高的L/40。 其他形式的結構，位移小于上述數值
c. 由于玻璃幕墻構件不能承受過大的位移，只能通過活動連接件來避免主體結構過大側移的影響。
例如：當層高為3.5m ，μ/h為L/70時，層間最大位移可達5O。顯然，如果幕墻構件承受這樣大的剪切變形。幕墻構件必定會破壞。所以，幕墻與主體結構之間，必須采用彈性活動連接。
d. 鋼結構在風力和小震作用下，其層間位移限值為層高的L/200，在大震下，其彈塑層間位移限值為層高的L/70。
表1
2.5.6宜具有合理的剛度和強度分布，避免因局部產生過大的應力集中或塑性變形集中，對可能出現的薄弱部位應采取措施提高抗震能力。
2.5.7構造點的承載力不應低于其連接構件的承載力。
三、幕墻不同連接部位的構造要求
3.1立柱與橫梁之間的連接
立柱與橫梁連接可通過角碼、螺釘或螺栓連接。角碼應能承受橫粱的剪力，其厚度不應小于3mm；角碼與立柱之間的連接螺釘或螺栓應滿足抗剪和抗扭承載力要求。
立柱與橫梁之間應有1~2mm的間隙，橫梁兩端應涂密封膠或用柔性墊片隔離。
3.2立柱與立柱之間伸縮縫
上、下立柱之間應留有不小于15mm的縫隙，閉口型材可采用長度不小于250mm的芯柱連接，套筒伸入鋁合金立柱內不應小于100mm；芯柱與立柱應緊密配合,其配合間隙應控制在0.5mm～1mm之間。芯柱與上柱或下柱之間應采用機械連接方法加以固定。開口型材上柱與下柱之間可采用等強型材機械連接。
3.3與主體連接
幕墻主桿件一般采用懸掛形式，與主體必須連接牢固，一般采用螺栓連接。立柱與主體結構之間每個受力連接部位的連接螺栓不應少于2個，且連接螺栓直徑不宜小于10mm。加工鋁合金立柱與結構連接的螺栓孔時，立柱孔直徑要比螺栓直徑大1mm。
立柱與連接件之間應采用墊片隔離。鋁合金立柱與結構連接角鋼之間必須采用彈性墊片(如尼龍等)且墊片厚度≥2mm。
3.4變形縫處理
地震時建筑物主框架變形縫處主框架變位是必然的（主框架變形縫大小由主體結構決定），對于幕墻要正確處理主框架變形縫部位幕墻的構造。在建筑物主框架變形縫處的幕墻采用可伸縮構造（如采用風琴板構造等），使變形縫處兩側面板分屬不同兩個獨立的單元
變形縫抗震作用大，門窗幕墻應重視變形縫節點設計。按照建筑抗震設計規范要求，設計變形縫時起碼龍骨間的距離要和土建變形縫大小一致，滿足第三水準要求；易擠壓破碎掉落的面板間距離可以根據第二水準計算確定；中間過渡材料可采用彈性材料(比如橡膠)或采用較薄的金屬板材，最好可以水平滑動。
第4篇：幕墻結構設計范文
關鍵詞：隱框幕墻；中空玻璃；結構粘結；設計
中圖分類號：S611文獻標識碼： A
一、引言
隨著時代的進步，現代化建筑越來越多的采用幕墻作為外裝飾。這不僅是因為幕墻具有無可比擬的裝飾性，而且幕墻把建筑對外裝飾的各種功能要求完美的結合了起來。設計合理的幕墻能實現抗風性、防水性、抗震性、保溫和防火等各種功能。其中隱框玻璃幕墻是指面板材料為玻璃的，金屬框架的構件完全不顯露于面板外表面的框支承玻璃幕墻。隱框玻璃幕墻是幕墻中應用最早、最多的基本幕墻形式之一，這種幕墻形式中使用了硅酮結構密封膠這種高科技產品進行玻璃的安裝固定，也是幕墻形式中唯一的采用結構膠粘接力固定面材的一種幕墻形式。這種結構形式決定了玻璃必須以硅酮結構膠與鋁合金型材粘接的形式實現安裝，而此種粘接形式的不同，就決定了幕墻系統的不同。
二、中空玻璃結構粘結
2.1中空玻璃結構粘接特點
結構粘接裝配中粘接體型式有兩種（圖1、圖2）：
H型――兩面粘接。中空玻璃單元件與金屬框架的兩平行表面的粘接，將玻璃與框架系統結構性裝配在一起并形成一道防水密封；
∏型――三面粘接。將內、外片玻璃與間隔條粘接成一體。由于間隔條與兩玻璃表面垂直相交，形成三面粘接，受力變形時粘接面交匯處將受撕裂，該粘接形式一般不為結構采用，而中空玻璃采用這一形式是為滿足控制可視空間、限制一道密封體過量位移并防止間隔條“游走”的要求 。
H型粘接體一旦失效，將導致中空玻璃單元件與框架結構脫離；∏型粘接體失效，中空玻璃將喪失功能甚至解體，導致外片玻璃墜落，而∏型粘接結構受拉伸時，間隔條粘接設計必須充分考慮產品結構特點。
2.1.1荷載及荷載傳遞
作用于中空玻璃的荷載除風荷載外，應考慮自重產生的永久荷載、熱位移產生的剪切力、玻璃非線性撓曲產生的拉力、固化收縮引起粘接體剪力、建筑構件變位引起作用力等，還應考慮使用中粘接體物理性能變化引起因素等 。主要受力及力傳遞情況可有以下分析。
橫向荷載――作用于中空玻璃外片的負風壓荷載產生向外的橫向拉力，通過∏型粘接體傳遞到內片玻璃，再由內片玻璃傳遞給H粘接體，最終傳遞到金屬框架系統。
在負風壓下外片玻璃外向撓曲，部分作用力通過中空玻璃內氣壓傳遞給內片玻璃，傳遞荷載的份額與玻璃厚度相關（圖7）。
自重產生切向永久荷載――在無自重支撐條件下，玻璃自重產生向下的永久剪切荷載。外片玻璃的自重荷載通過∏型粘接體傳遞給內片玻璃，再由內片玻璃將中空玻璃單元件的總自重傳遞給H粘接體，最終傳遞到金屬框架系統。
熱位移產生切向荷載――中空玻璃是隔熱材料，環境溫度變化引起內外溫差，玻璃間的熱位移產生作用于∏型粘接體的切向荷載。切向荷載大小取決于板片尺寸和溫度變化，室內外溫差每天可有一個峰值，每年可能有幾個極大值。處于室內的H型粘接體受溫差位移也產生切向荷載，但室內環境溫度變化不大，位移量較小。
氣體膨脹產生橫向荷載――中空玻璃可視作密閉容器，環境溫度升高，內部氣體膨脹對玻璃產生向外的橫向荷載并作用于∏型粘接體（圖8）。橫向荷載每天隨溫度變化出現峰值，每年有幾個極大值。
2.1.2中空玻璃結構粘接設計
極限狀態設計原則是結構構件或連接的應力不應超過材料強度（包括疲勞），不應產生不適于繼續承載的過度變形 。JGJ102規范5.6要求結構膠粘接設計的粘接寬度應保證荷載下結構膠的應力不大于結構膠強度設計值f1（0.2MPa），規定拉伸應力0.14MPa時的伸長應變（%）為結構膠的變位承受能力（δ），要求結構粘接體厚度尺寸應保證結構位移時不產生大于δ值的應變（%），即應變對應的應力不大于0.14MPa（f1）。按照這一原則，規范分析兩面粘接（H型）受力情況，給出粘接寬度、厚度及結構膠δ值選擇的多個計算公式。∏型粘接體具有不同于H型的結構特點及受力情況，應考慮這些驗算公式的適用性。
2.2風荷載下粘接寬度的設定
中空玻璃∏型粘接體在橫向荷載作用下產生拉應力和局部撕裂應力，應力分布及應力變化決定于荷載大小、品牌結構膠材質、間隔條尺寸及形狀、環境條件等因素相關，可變因素和不確定未知數較多，難于精確地確定實際應力及應力分布。考慮降低建筑使用期內中空玻璃更換頻度和維護花費的因素，粘接設計要保證不出現結露、滲水和耐久密封。考慮以上因素，應適當減小結構膠強度設計值，以緩解粘接設計對∏型粘接及粘性變化的憂慮2。
考慮中空玻璃單元件形狀和尺寸等因素，考慮玻璃非線性撓曲的荷載傳遞作用與內外片玻璃板片厚度相關（圖7），不考慮一道密封膠的作用，中空玻璃結構粘接寬度（Cs，mm）可按公式（1）驗算：
2.3永久荷載作用下粘接寬度的設定
隱框幕墻不宜推薦中空玻璃在無支撐裝置條件下安裝，如果一定要這樣安裝，密封膠廠、玻璃廠家及專業設計人員應對評定設計細節。這樣安裝的中空玻璃的外層玻璃板片自重將由∏型結構粘接體支撐，應限定結構膠強度設計值f2不大于7kpa，為避免外玻璃板片自重產生的剪應力使兩玻璃板片錯動，導致一道密封膠變位誘發內空間結露、滲水，或宜采用更小f2值（如3.45kpa）2,6。不考慮一道密封膠的貢獻，可按下式計算∏型粘接體的粘接寬度Cs：
大；為減少安全風險f2宜取值345kPa，粘接寬度計算結果為14.8mm。
結果表明選用結構膠的柔量（δ）不應小于10%，即應變10%的模量不應大于0.14MPa。但這樣的計算結果可能不足以滿足中空玻璃結構粘接要求，因為∏型粘接結構在同樣位移下應力遠大于0.14MPa（參見表1），必須選用變為能力δ值（柔量）更大的結構膠才能保障位移時應力不大于強度設計值，所以以上計算只是滿足中空玻璃結構粘接選材的起碼要求2• 。此外，中空玻璃結構粘接體可能還應考慮其他位移因素，如高溫下氣體膨脹引起中空玻璃內外面板撓曲引起的位移（圖8），其量值與溫升及面板尺寸相關 。
柔量（模量）表征硅酮結構膠力學特性，隨配方和制備工藝變化，歐洲規范產品符合性要求柔量（模量）測試值不應超出均值的75%6。GB 16776強制要求結構膠產品檢驗報告應力－應變關系（10%、20%、40%伸長率時的應力）以表征其δ值，中國幕墻網公示對比國內20多個產品的應力－應變特性，品牌產品的柔量（δ）范圍約為3%～11%可供結構粘接設計選用，可見δ取值沒有隨意性，必須對應于某一品牌膠，例如：粘接計算隨意取值δ＝40%，固然可大幅減少粘接厚度，但符合要求的結構膠不存在，無膠可用。幕墻工程中需要高、中、低模量（柔量）不同的結構膠，分別滿足不同工程設計要求，所以產品標準GB16776、ASTM C1369及ASTMC1401、ASTM C1294、prEN15434、E002 等規范，均要求報告產品模量。
有人認為只有高模量結構膠才能保證中空玻璃密封性，要求拉伸10%模量必須高于0.14MPa，這種誤解可能使一些質地剛硬的結構膠進入建筑工程，導致粘接結構高應力狀態，誘發粘接早期破壞3。所以，密封膠模量（柔量）選擇顯得十分重要。
三、結語
現代建筑技術日新月異，發展迅猛，作為建筑師要通過工程實踐不斷更新所掌握的知識技術，才能做出更好的判斷，更好的為工程建設服務。中空玻璃結構粘接失效造成外片墜落的偶發事故，可能與結構粘接設計和選材考慮不周有關，應通過試驗深入研究結構粘接特性和分析相關因素的影響，提高結構粘接設計的合理性。
參考文獻
[1]徐震.《隱框玻璃幕墻施工技術》,山西建筑，2010；
第5篇：幕墻結構設計范文
關鍵詞：現澆剪力墻；轉換層；模板；支撐；驗算；質量控制；
1工程概況
某建筑工程，為商住一體的高層建筑，地下2層，地上32層，采用現澆剪力墻結構，面積33589m2。根據建筑功能的需要，該工程結構在標高18.00m樓層設置了轉換層，采用800×2500、600×2500、600×2200、600×1800、500×2000以及600×1800、600×1500等大截面的梁構件，該層層高為5.7m，混凝土設計標號為C45。
2模板總體設計
本文以較典型的轉換層大梁800×2500作為設計算例，梁模支撐均采用48×3.0鋼管支撐系統，模板支架搭設高度為5.5m，梁側模內龍骨采用80×100mm木方，間距250mm，外龍骨采用雙鋼管48mm×3.0mm。對拉螺栓直徑20mm，布置4道，從梁底自下而上間距分別為350、500、500、550mm，沿跨度方向間距500mm；梁底楞木為80×100，支撐立柱間距（跨度方向）為450，梁底增加3道承重立桿。
施工時底層立柱支撐在混凝土頂板上，并腳手板墊板，其長5cm厚，寬25cm～30cm。支撐處按@1500設水平拉桿和剪刀撐。根據設計標高首先對支柱高度進行調整，然后安裝梁底模板，并拉線找平。
3模板設計驗算
3.1梁側模板計算
（1）梁側模板面板的計算
面板為受彎結構，因此需對其抗彎強度和剛度進行驗算[1]。將模板面板參照簡支梁計算。，寬度取0.25m。則荷載計算值為q=1.2×54.000×0.250+1.40×3.600×0.250=17.460kN/m
截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為：
W=25.00×1.80×1.80/6=13.50cm3；
I=25.00×1.80×1.80×1.80/12=12.15cm4；
經計算可得：最大彎矩M=0.109kN.m；最大變形V=0.49mm。
面板抗彎強度計算值f=0.109×1000×1000/13500=8.074N/mm2
面板最大撓度計算值V=0.49mm
（2）梁側模板外龍骨的計算
外龍骨承受內龍骨傳遞的荷載，按集中荷載條件下的連續梁計算，集中荷載P取橫向支撐鋼管傳遞力。
經計算可得：最大彎矩Mmax=1.496kN?m
最大變形Vmax=0.529mm
最大支座力Qmax=36.762kN
抗彎計算強度f=1.496×106/9458000.0=158.17N/mm2
支撐鋼管的抗彎計算強度小于205.0N/mm2，滿足要求。
支撐鋼管的最大撓度小于500.0/150與10mm，滿足要求。
（3）對拉螺栓的計算
經計算：N=fA=36.762
3.2梁模板扣件鋼管支撐驗算
本模板支架搭設高度為5.5m，采用的鋼管類型為48×3.0。梁支撐立桿的橫距（跨度方向）l=0.45m，立桿的步距h=1.50m，梁底增加3道承重立桿。
計算中考慮梁兩側部分樓板混凝土荷載以集中力方式向下傳遞，集中力大小為F=0.9×1.20×25.000×0.200×0.500×0.450=1.215kN。采用的鋼管類型為48×3.0。
（1）模板面板計算
模板面板按照多跨連續梁計算，考慮的作用荷載有梁與模板自重荷載、施工活荷載等[2]。
①荷載的計算
a.鋼筋混凝土梁自重：q1=25.000×2.500×0.450=28.125kN/m。
b.模板的自重線荷載：q2=0.500×0.450×（2×2.500+0.800）/0.800=1.631kN/m。
②抗彎強度計算
經計算得：0.273×1000×1000/24300=11.235N/mm2
面板的抗彎強度設計值[f]取15.00N/mm2，滿足要求。
（2）梁底支撐木方的計算
按照三跨連續梁計算，最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計算值。
均布荷載q=10.731/0.450=23.846kN/m
最大彎矩M=0.1ql2=0.1×23.85×0.45×0.45=0.483kN.m
最大剪力Q=0.6×0.450×23.846=6.439kN
最大支座力N=1.1×0.450×23.846=11.804kN
本算例中，木方的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為：
W=8.00×10.00×10.00/6=133.33cm3；
I=8.00×10.00×10.00×10.00/12=666.67cm4；
木方的抗彎計算強度f=0.483×106/133333.3=3.62N/mm2≤13.0N/mm2，滿足要求！
通過變形受力圖計算的最大支座力除以跨度可得均布荷載值為19.397kN/m
則最大變形量：V=0.677×19.397×450.04/（100×9500.00×6666667.0）=0.085mm
木方的最大撓度小于450.0/250，滿足要求！
4混凝土澆筑及安全要求
①混凝土應先澆筑結構柱，待混凝土強度達到70%后，方可澆筑該層結構的梁、板混凝土。
②在轉換層施工混凝土澆筑時，其下兩層的模板及其支撐不得拆除。
③混凝土澆筑時，考慮到架體的受力均勻性，混凝土采用2臺汽車泵從中間向東西兩邊對稱澆筑。
5質量控制要點
①嚴格按照設計尺寸搭設，立桿和水平桿的接頭均應在不同的框格層中進行錯開設置。
②按要求設置剪刀撐：沿支架四周外立面應滿設剪刀撐；中部在縱橫向每隔10m設豎向連續式剪刀撐，其寬度宜為4m～6m，并在剪刀撐部位的頂部、掃地桿、梁立桿支撐等處設置水平剪刀撐。
③確保立桿的垂直偏差和橫桿的水平偏差小于規范要求。
④施工時，應確保每個扣件和鋼管的質量是滿足要求的，且每個扣件的擰緊力矩都要控制在45N?m～60N?m，鋼管不能選用已長期使用且發生過變形的。
6結束語
總之，模板支撐施工屬于一個系統工程，針對現澆剪力墻結構轉換層截面大、梁高、施工荷載大的特點，只有在對支撐系統進行分析驗算后才能科學確定支撐布置形式。另外，施工中應嚴格按照設計方案進行施工、檢查，確保轉換層主體結構的可靠度與安全性。文中通過具體實例，對模板支撐系統的施工技術進行研究與優化設計，不僅保證了施工過程中模板支撐體系的穩定與可靠性，還提高了工程質量。
參考文獻
第6篇：幕墻結構設計范文
關鍵詞：工民建護結構設計原則
中圖分類號：S611 文獻標識碼：A
工民建建筑是人們日常生活中必不可少的建筑，更是我國建設中的基礎性建筑行業。由于人們對居住場所的要求越來越高，使得工民建建筑的保暖、通風、隔熱性都要符合生活品質的需要。因此，在科技日新月異的今天，工民建的結構設計也應該隨著社會需求而發展，并對其設計的程序、設計的觀念、建筑材料和施工技術等進行分析，使建筑的實用性和使用性更貼近人們的日常需求。
一、工民建建筑護結構設計的概念
一直以來，能源是我國國民發展的根本，能源數量的多少深深的影響著我國人民的生活，同時，隨著我國經濟和科學技術的不斷發展，能源的消耗量也不斷增加，逐漸減少的能源使我國的生產壓力也增大。如果不進行合理、科學的設計，不僅會影響人們生活的穩定性和安全性，在一定程度上也造成了國家資源的浪費。所以，在進行工民建護結構設計的時候，要注重對資源的合理利用。
工民建建筑的護結構主要包括建筑的外窗、外墻、屋面等部位，這些部位由于與人們的日常生活聯系不多，所以在建筑過程中常常容易被忽略。由于護結構一直處于外部環境中，雨雪天氣和風吹日曬都影響著護結構的正常使用，并且，護結構也與自然界的熱量進行了交換，對室內溫度也是有影響的，直接關系著日常生活的舒適度。因此，在工民建建筑護結構進行設計的時候，要全面考慮到外部環境對護結構壽命的影響和護結構的設計對室內舒適度的作用。
工民建建筑護結構設計原則
1、合理利用建筑學設計
在進行工民建設計的時候，建筑學設計是涉及到的第一個環節，應根據建筑力學、美學等來進行設計，并保證建筑的功能性和實用性。尤其需要注意的是，建筑設計方案對建筑物保暖、隔熱、采光等方面的設計，如果在這些方面設計的不合理，就會在使用的過程中發現采暖、降溫等的問題，并使照明光源等加倍使用，造成了資源的浪費，并且如果在后期進行改裝的話，會增加了成本，也浪費了能源，與可持續發展的原則相背離。
綠色能源的設計和應用
在工民建建筑護結構設計的時候，要盡可能的多采用綠色能源，當前主要的綠色能源有太陽能、風能、水能等，這些能源取自于大自然，如果妥善的利用，能為建筑節省很多資源，并且這些資源不存在污染環境的現象，所以也提高了建筑物護的綠色環保功能。對綠色能源的設計和應用，也能滿足建筑物的取暖、照明等功能，大大的節約了能源。
不可再生能源的設計和應用
如果上述兩種方法無法滿足建筑物的需求，就需要提供不可再生能源進行補給，由不可再生能源為建筑物提供熱能、電能等能源。由于不可再生能源的消耗量較大，并且成本較高，所以在設計的過程中盡量減少對不可再生能源的使用。
工民建建筑護結構設計的策略
1、護材料的選擇
在外維護結構設計的過程中，材料的選擇是非常關鍵的，決定著建筑造價、環保性和安全性。
目前的建筑護材料有玻璃、金屬、木材、石材和其他人造材料等，在這種材料之中較為復雜的是玻璃幕墻（包括明框、隱框、全玻和點式幕墻四種），安裝防止大致有三種，分別是單元式、半單元和構件式，從形式和原理上又分為薄型和雙層兩種。在進行設計的時候，設計師要了解建筑物的具體使用情況，并且熟悉各個材料的功能和優缺點，有針對性的進行護材料的選擇。同時，設計師也要了解材料的施工工藝，對其安裝的難度有一定的了解，例如，明框幕墻的施工技術較為簡單，是將其四邊用壓條固定在金屬框上，價格也比較低廉；隱框幕墻相對于明框幕墻的技術水平要求較高，需要用結構膠粘貼到金屬架支撐結構上，對結構膠粘合劑的要求也較高，并且安全系數較低；全玻和點式幕墻的造價與前面兩種相比更高，但是能夠制造通透的視覺效果。
護材料的選擇還要考慮到對環境的污染和可持續性發展的問題，在選擇材料的時候盡量采用綠色環保材料，降低材料對周圍環境的污染，少使用反光性強的材料，防止光的折射造成的光污染。同時，材料的選擇要盡量能夠與自然資源相結合進行利用，例如材料能夠吸收太陽中的熱能傳遞到室內，增加建筑物的保暖系數。
護結構的施工工藝選擇
設計師除了對工民建建筑護結構的材料要有了解，還要進行施工工藝的選擇。我國的施工中較常使用的是構件式幕墻，但是這種施工工藝由于現場工作量大所以也較難對施工的質量進行控制。單元式幕墻是在工廠中先組裝完畢，在運到施工現場進行安裝，相對構件式幕墻，單元式幕墻顯得更為精致，線條也更為突出。
設計師在對施工工藝進行選擇的時候，既要考慮到工藝與建筑物整體的效果，也要考慮到施工工藝的難易程度和造價，盡量采用最經濟實惠的施工工藝來達到最佳的效果。
細部設計
目前國內的設計師往往只注重整體的設計，注重對材料的選擇和對墻面的分割，而未對細節部分進行詳細的考慮。雖然細部設計相對來說較為復雜繁瑣，但是細部設計是保障護效果和安全性能的重要環節，也考驗著設計師的綜合實力和設計經驗。設計師在進行細部設計的時候，也要考慮到整個工民建建筑的整體結構，同時也要對護的手里和位移容差進行分析。
在施工中，細部設計中還有許多問題需要設計師和施工單位共同進行考慮，例如，材料的配置對護的性能和外觀都有直接的影響，從施工工藝的角度，施工單位會針對護的安全性、隔熱性、環保性、節能性、隔音性和美觀性等方面對護的材料和細部設計提出更高的要求，這就需要設計師針對這樣的問題進行細部設計，選擇具有特殊功能的細部材料，使護結構的基本功能得到有效的發揮，也能很好的解決采光、保暖的要求，并且實現綠色環保的特性，避免對周圍環境的污染，同時能有效的隔絕室外的噪音，并且增加護結構的美觀度。
再對護的結構設計上也要注重合理性的應用，例如，在開窗的位置和開窗的大小設置上，要充分利用太陽光照發揮的采光作用，盡可能保持室內長時間的光照，盡可能降低照明設備在白天的使用率。并且，可以增加屋頂的利用，將屋頂的一部分設計為天窗或者是玻璃，增大采光的面積，更好的對太陽光線進行了利用，合理的對其設計也可以增加護結構的美觀度。
結語
通過上文對工民建建筑護結構的設計概念、原則、策略的分析，我們可以看出，護結構設計對工民建建筑的作用是非常大的，影響著居住著的安全性和舒適度，與人們的生活健康息息相關，并且能起到保護環境、節約能源的作用。設計師要從使用者的角度出發，更好的利用各種能源，增強工民建建筑的實用性和功能性，進一步促進我國建筑行業的發展。
參考文獻：
[1]彭思敏．論高層建筑設計與城市空間．消費導刊，2008（8）.
[2]孟慶林．超高層建筑節能設計亟待重視．建筑裝飾材料設計，2008（2）.
[3]周柏駒. 工民建建筑的護結構設計策略研究. 工程科學.
第7篇：幕墻結構設計范文
關鍵詞：幕墻設計 存在的問題 原因探析 解決方法
中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：
我國幕墻設計存在的問題
1、重要性認識不夠
很多建筑單位對幕墻不重視，也不了解,將它當成一種提升建筑檔次的附屬品。并在建筑設計和建筑施工完成后才進行幕墻設計,且沒有專門的部門負責,工作職能劃分也不明確,有關幕墻設計的部分直接劃給幕墻公司。再者由于施工完成，大體已經定型，才進行幕墻設計，造成幕建設在需要更改墻體、幕墻設計或者更換材料時影響其質量和安全性。
2、幕墻設計并入施工設計
我國現行多采用將幕墻設計納入施工設計內，幕墻設計服務于施工設計，幕墻設計沒有專門的安全監督機制，并且采用招標方式使得低端的設計單位多成為中標者，幕墻設計的資金和技術投入會越來越少，進步的動力不足。
3、圖紙設計存在問題
圖紙設計不規范。一些施工單位自己設計，技術深度不夠，預留計算錯誤或沒有，圖紙解釋省略，圖紙按照其建設施工圖紙設計，缺乏規范。一些低端的設計公司能力不夠，深度計算問題得不到解決，在施工中還要專門講解。
審核周期長。一些重要項目，圖紙會送往國外幕墻設計咨詢公司審核，為方便看懂，還要將圖紙翻譯外文，審核后還要翻譯成中文。經過過多的環節，耽誤的時間較長，延長了審核周期。
4、限于結構設計
目前，幕墻設計限于結構設計，對于理念和整體構造設計不夠。
5、幕墻設計與施工設計不相融
幕墻設計與施工設計本是一個統一的整體，兩者相互影響。現實中，大多數幕墻設計與施工設計分開進行，或者幕墻設計歸于施工設計，后果就是幕墻設計在施工中與施工設計不相容。
6、與周圍環境不協調
很多幕墻設計只追求經濟效益，沒有考慮對環境的影響，與建筑不協調，與周圍建筑環境不協調，還有可能造成光污染等問題。
幕墻設計存在問題原因分析
任何問題出現都有其原因，幕墻設計問題，究其可分為社會和技術原因。
1、社會原因
地位不對等。主辦方地位高，招標方地位低，弱方的幕墻設計單位無法獨立的按自己意愿設計。在我國幕墻設計公司發展時間短，各種現實原因導致幕墻設計行業相對于建筑行業相對弱小，所以幕墻設計聽從和依附于建筑設計，各種設計被建筑設計者省略忽視。
市場不成熟。我國幕墻設計發展落后,發展緩慢，投入少，專業的幕墻設計單位較少，大多設計公司不夠專業。
行業體制不健全。行業規章制度不完善，法律缺失，幕墻設計沒有明確的劃分。招標項目使設計價格低廉的設計公司脫穎而出，那些造價高的設計埋沒，幕墻設計與幕墻施工一起招標，導致責任不明確。
缺乏監督。幕墻設計沒有專門的監督部門，設計好的圖紙審查也缺乏監督。
2、技術原因
（1）設計能力不夠
我國幕墻設計行業發展晚，缺乏幕墻設計的專業知識書籍和幕墻設計的專業性技術精英人才，并且大型的幕墻設計項目設計能力不夠，要咨詢國外專業的幕墻設計機構。
（2）幕墻施工能力不夠
我國幕墻行業發展落后，一些高端設計在施工中無法完成，給幕墻設計增加了難題。
幕墻設計問題解決對策
1、加強對幕墻設計的重視
首先應加強對幕墻設計的了解，設置專業幕墻設計培訓班，多發放一些有關的幕墻設計專業書籍、報刊和雜志，培養一批幕墻設計專業人員，提高領導層對幕墻設計的重視。其次，將幕墻設計的經濟效益體現出來，讓所有利益相關者都主動重視幕墻設計。
2、圖紙繪制更專業化
圖紙繪制嚴格按照繪制原則進行，與施工圖紙嚴格區分，各種標注，解釋不應省略，對于不同結構的圖紙采用不同的繪制方法，對于專業默認的標注應作解釋，讓專業外人士也能看懂。做到專業化才能使圖紙更客觀反映設計者思想，施工者更好看懂圖紙按圖紙建設出合格的幕墻。
3、完善法規
有關部門制定法規規范幕墻設計，規范建筑行業，對大型的、重要的設計項目進行專業化設計和專業化監督。改變招標方法，將幕墻設計招標和幕墻施工招標分開進行，出現問題分開承擔責任，各自對自己的項目負責。獨立幕墻設計，規定業務范圍，防止幕墻設計并入建筑施工設計中。
4、統一幕墻設計和建筑設計
建筑是幕墻的依托,幕墻是建筑的外在表現，兩者是統一的整體。結構是建筑設計的一部分，如果只重視幕墻設計，那么建筑也就缺乏建筑性。另一種就是將幕墻設計納入建筑設計中，忽視幕墻設計。因此，幕墻設計要服務于建筑設計的整體風格。幕墻設計是人們對建筑的第一感受，體現建設師的思想，影響建筑是否成功，所以幕墻設計要得到相應的重視。
5、注重幕墻的安全
建筑行業安全應放在第一位，一切設計、建設應保證質量安全，因此幕墻設計也要保證其安全。所以幕墻設計應計算好各個結構的安全性，要避免其安全隱患。
6、應遵循幕墻設計的原則
幕墻設計的結構原則和一般原則。
1)結構原則：
a.幕墻不承重,設在承重主體或懸掛在承重主體上,免荷載和地震作用。
b.幕墻有一定的承載力，有足夠的剛度，避免外力作用產生變形和位移，嚴重產生破壞。
c.抗震性幕墻的易碎構件在風力作用下不脫落和破壞，保證足夠的位移。
d.抗震性幕墻的易碎構件在地震作用下不易碎，強震下可修復，特大強震基本結構不脫落變形。
e.幕墻結構設計應考慮荷載、地震和溫度作用的影響，保證安全。
2)一般原則：
幕墻設計應考慮建筑風格和功能，不能只考慮美觀，忽視功能及與周圍環境的協調，綜合考慮幕墻設計的整體效果。
注意節能。幕墻設計選擇材料和設計的結構選擇最合適的，不能為表現豪華故意浪費，預留的結構故意放大，造成浪費。
注意幕墻設計的面積。建筑能接受科學合適的通光量，幕墻通光面積不大于幕墻面積的15%，也不應過小，應有足夠的通風和冬季的通光。
幕墻樓層間應設防火隔斷，避免火災向上蔓延。
幕墻應考慮設隔聲設置，隔絕隔斷與幕墻間的聲音傳播。
設置幕墻的維修、清洗設施，幕墻高超過四十米應設清洗機。
幕墻應設有防雷設施，防止幕墻的金屬結構引來雷擊。
（2）遵循幕墻設計原則設計
在結構上按圍護結構設計，根據地域設置抗震結構，受力科學，充分考慮荷載、溫度和風壓力等因素的影響；在材料上，既要考慮經濟性，又要考慮美觀和建筑以及周圍環境的協調，各種尺寸合理科學；在維護和安全上，設置安全構件，考慮各種維修細節，安裝防雷、防火和防風設施，采用隔音材料，裝置清洗設施和維修預留。
3.7把握幕墻設計的發展方向
形成完整的體系
國外建筑相對發達，其幕墻設計已形成完整的體系，所以國外的設計發展水平相對比我國先進，因此我國要提高幕墻設計水平，必須形成完整的體系，完善和超越國外幕墻設計水平。
（2）幕墻顧問完成幕墻設計
國外幕墻設計都由幕墻顧問完成，他們具有高水平的設計能力，其設計圖紙完善、科學。我國幕墻設計院不具高水平的設計能力，因此我國需要大力培養高水平的幕墻設計人才，利用幕墻設計顧問有效解決這一問題。
四、結語
幕墻設計在現代建筑中越來越流行，因此提高幕墻設計能力，減少幕墻設計出現的問題，使得幕墻設計更加科學化，更加安全、美觀和人性，需要幕墻設計行業和相關利益者共同努力。
參考文獻
第8篇：幕墻結構設計范文
關鍵詞：鋼結構；工業建筑設計；懸挑結構設計；線狀軌跡錯列
引言
科技水平的不斷進步，使得工業發展對鋼結構建筑物設計使用的安全穩定需求越來越大。然而，受設計內容與工程建設環境的復雜性，使得設計實踐效果并不理想。這種情況下，相關人員應加大鋼結構工業建筑物的設計研究力度，以使其作用于實踐的高穩定性、低造價成本與施工操作簡便等效果充分發揮出來。即在掌握鋼結構工業建筑物設計應用局限的情況下，找出優化設計控制實踐的策略方法。于此，鋼結構工業建筑就能更好地服務于當前現代化經濟建設步伐，進而推動經濟建設的全面發展進程。
1研究鋼結構工業建筑設計實踐的現實意義
當前階段，鋼結構已經在工業建筑行業中得到了廣泛應用，其不僅能提高施工進度，還能使鋼結構構件的作用效果得到應有發揮。與鋼筋混凝土結構的工業建筑相比較，其自重很輕，有利于控制工業建筑的整體重量。在環境保護方面，由于鋼結構是由鋼材構成的，因此，不僅能夠滿足工業建筑市場環境對建筑物提出的高效能與高強度要求，還能實現循環利用目標。然而，隨著經濟發展速度的不斷加快，工業建筑對鋼結構的應用實踐效果需求越來越大。故，相關建設人員應不斷優化鋼結構工業建筑的設計與計算，來使結構作用更趨穩定。在此之前，研究人員應先對已建鋼結構工業建筑設計使用效果進行分析，以找出局限問題所在，進而使優化設計控制措施的應用實踐更具針對性[1]。
2鋼結構在工業建筑設計中的應用局限
就目前來說，工業鋼結構的建筑設計，并未得到應有的重視與研究控制。這是因為傳統的混凝土施工結構設計理念，始終影響著設計建設人員的判斷，即認為工業建筑設計只有采用混凝土結構，才能更具安全穩定效果。這種情況下，就導致工業鋼結構建筑體系仍存在諸多不合理問題，如多種配套體系不健全、屋面、防腐、墻體以及保溫隔熱的配套材料使用未達到鋼結構穩定性控制要求[2]。據權威數據統計，我國設計使用的鋼結構工業建設，與西方發達國家相比較，在技術水平與設計理念方面，均處落后階段。再加上，投入不足導致的專業人才素質培養、開發新產品以及設備安裝制作等，均未得到有效控制，這在很大程度上阻礙了工業建筑行業的現代化建設進程。這里的專業人才素質培養問題是指，鋼結構工業建筑設計人員并未掌握相關領域的新興知識，導致新設計理論難以落實于當前的工業建筑行業市場環境。此外，鋼結構工業建筑設計人員也未關注挖掘材料與施工方法的改進，僅僅依靠工作經驗，來確定工程建設方案。于此，工業鋼結構的設計作用價值，始終未在建筑方面充分發揮出來。故，相關建設人員應加大對此內容研究力度，以緩解現代化經濟建設背景，對工業發展所提出的需求壓力[3]。
3鋼結構工業建筑設計實踐控制策略
3.1功能結構設計實踐
工業建筑物與其他類型的建筑物相比，在設計功能方面對工業特色有突出要求，例如，設計人員要將建筑物的通風、采光以及排水等內容，作為基礎功能進行設計實現。以貴州地區某工業建筑物為例，其充分考慮了結構通風功能效果不高，可能帶來的大量煙塵、蒸汽以及有毒氣體影響，采用了現代建筑材料，來完成鋼結構主體建筑物的設計。基于該工程項目對功能結構設計的要求，設計師還針對工程建設使用過程中可能出現的結構變更，故，在主承重支架固定的基礎上，還提高部分活動支架設計的靈活性。于此，該鋼結構工程建筑功能結構設計，就能滿足建設使用階段的各種功能變更要求，進而提高建筑物的建成使用效率[4]。
3.2墻體材料設計實踐
該設計實踐內容，設計人員大多會出于對造價成本與安全方面的考慮，將鋼結構工業建筑的墻體結構，如墻面材料設計為彩色鋼壓板。根據當前的行業市場環境，如將波形肌理作為鋼壓板的選用依據，可供選擇的墻面材料有：V形板、U形板以及波紋形板。墻體材料設計人員要結合鋼結構工業建筑物的實際情況，確定不同的鋪設方式，如橫向、縱向以及組合鋪設。此外，為提高墻體材料設計的美觀性與整潔效果，設計師還可選擇玻璃立面與金屬幕墻材料，組成墻體結構。其中金屬幕墻材料，鈦型板與鋁合金板，則要在完成輥壓與冷彎的基礎上，再作用于鋼結構工業建筑物的墻體結構。而且，其還要比金屬材料具有更強的防腐效果、防火功能以及導熱功能，且不易受到較大破壞影響。因此，墻體材料設計人員可將金屬幕墻作為未來鋼結構工業建筑物墻體材料設計的主要方向[5]。但在現階段，金屬幕墻的造價成本高，因此，多數用于民用建筑工程類型。故，研究人員應從長遠的角度進行分析，即通過借鑒國外先進國家的金屬幕墻設計技術，即通過實踐太陽能控制與傳導光纖設計，來降低該類墻體材料的應用成本，進而提高其作用于實踐的節能環保效果。
3.3整體結構設計實踐
3.3.1線狀軌跡錯列設計
從整體角度來看，具有塊狀、錯列軌跡線狀等特點的鋼結構工業建筑，其結構設計結構就是：線狀軌跡錯列設計。該設計方法，能夠將工程建設的地形條件進行有效利用，即通過“化整為零”來提高建筑物設計使用的整體性與效率。此設計條件下，建筑能夠從角度觀察，在很大程度上提升了建筑物的美觀效果。
3.3.2縱向錯列設計
該設計方式主要作用于鋼結構工業建筑的局部錯列情況，即實際設計過程，要充分考慮不同高度設備的要求，來提高空間錯列設計的科學合理性。研究表明，應用這種設計技術，不僅能夠實現建筑內部結構功能區域的劃分，還能為大型機械設備的安裝運行提供作業環境。同時，縱向錯列，還能提高建筑物的采光與通風效果，進而使其外形特征得到凸顯，進而達到鋼結構工業建筑對美觀效果提出的設計要求[6]。
3.3.3橫向錯列設計
該設計技術為新型的設計結構，其在鋼結構工業建筑中的實踐主要作用于集裝箱式的橫向多層建筑物。具體來說，建筑物能夠在承重柱的控制下，將工程涉及的工程空間資源充分利用起來，以實現逐層橫向延展連接的目標。此外，設計人員還可將單個箱體自成功能與內部相互連通功能，設置成大空間，以提高建筑物高層辦公區的通風效果。這樣一來，兩個不同的鋼結構工業建筑物高層就能實現連接，進而通過減少直線距離，來提高建筑物建設使用的效率價值。3.3.4懸挑結構設計作為鋼結構工業建筑物的室內外空間有效利用手段，懸挑結構設計，主要用于室外產品的裝車與物流控制。此過程，設計人員充分利用了鋼結構建筑的延展特性，將屋面與屋頂結構向外擴展，以構建更大的空間。與此同時，還能為建筑物下部結構提供遮雨功能，建設使用人員可將其作為集會場所，以深化鋼結構工業建筑物設計功能的多樣性[7]。如圖1所示，為鋼結構工業建筑物懸挑陽臺結構設計圖。
4結束語
（1）通過功能結構設計實踐，驗證了鋼結構工業建筑設計除了要保證結構基本功能目標的實現，還應綜合考慮結構變更問題所帶來的影響，即提高結構設計的靈活性。（2）經對墻體材料的設計分析，驗證了鋼結構工業建筑墻體設計，應加大新型材料的應用力度，以不斷完善該類建筑結構設計的可靠性與經濟性。（3）而整體結構設計實踐，則驗證了建筑物設計方法，要結合工程實際建設環境，來使設計技術的應用起到事半功倍的作用效果。事實證明，只有在鋼結構工業建筑設計中，采用上述設計技術方法，才能保證設計滿足工程建設的預期目標。故，相關建設者應將其充分重視起來，以進一步優化工業發展的市場環境。
參考文獻
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第9篇：幕墻結構設計范文
【關鍵詞】建筑幕墻；設計；要點
隨著經濟水平的不斷提高，建筑工程質量不斷提升，施工工藝及技術、建筑材料的不斷發展，建筑幕墻開始得到廣泛應用，很多城市的建筑在結構中構建了幕墻。建筑幕墻做為建筑的護結構，既要發揮其裝飾外觀、遮風擋雨的使用功能作用，又要承受自身重量、地震及風力對其的影響作用。因此，做好建筑幕墻的設計是非常重要的。
一、建筑幕墻設計基本原則
建筑幕墻設計中應主要把握以下幾項：
1）安全可靠原則：幕墻的設計與施工除了要與建筑設計施工保持一致性之外，作為建筑的圍護結構，幕墻設計使用的安全性也是重點，相關法律法規對于幕墻技術已經有了具體規定，設計一定要遵循法律法規中的規范要求，保證設計、施工技術水平的基礎上，符合行業規范標準。
2）造型美觀原則：建筑幕墻做為建筑外裝飾圍護結構，是建筑的外表，對于建筑整體外觀的影響極其重要，是建筑設計理念與風格體現的重點。所以，在做幕墻設計的時候，要充分理解好建筑設計理念，服從于原建筑設計，注意與建筑設計的整體保持一致，體現出原建筑設計整體的藝術性。
3）綠色、環保節能原則：降低建筑能耗及解決環保問題已經上升到國家標準層面，綠色建筑也將是未來建筑的發展方向，建筑幕墻是建筑整體的一部分，作為建筑護系統，是房屋室內與室外能量阻隔最薄弱的環節，可以說建筑節能的關鍵是門窗幕墻的節能，因此建筑幕墻的設計必須要符合相關規范對節能的設計要求。
4）經濟性原則：幕墻不僅要考慮到結構安全及外觀效果，還要考慮控制對工程建設的總投資，即在綜合以上各項原則的基礎上，幕墻設計要考慮經濟性的要求，保證業主資金投向的合理性，以最經濟的花費實現最多安全美觀的建筑外表。
二、幕墻設計中注意把控的要點
1、幕墻整體上應注意的設計要點
1）設計方面安全的控制：作為現代化公共建筑，安全是要首要考慮的因素。結構設計時應充分考慮風荷載、地震作用等對幕墻的影響，結構設計安全等級要完全能滿足相關規范及工程實際的具體要求。在結構型式上盡量采用結構簡單的簡支梁或雙跨梁結構，以偏安全的結構形式來適應工程實際多變的復雜情況；材料計算的強度計算不要過于接近極限狀態，要適當留有一定余地，以適應材料加工生產的負公差情況。
2）設計中綠色環保節能的控制：幕墻的環保節能程度也已成為人們衡量幕墻品質的一個重要指標，作為一個公共建筑群體，研究如何降低噪聲污染、減少能量消耗，為客戶提供一個舒適的環境就成為幕墻設計的一個重要任務。在幕墻設計中，應從材料選擇、確定幕墻結構形式等多方面進行詳細、周密的分析研究，以確保幕墻的環保與節能性能既要能滿足建筑的功能使用要求，又要滿足國家相應綠色節能規范的要求，尤其玻璃幕墻要注意避免光污染，幕墻立柱宜采用斷熱形式，幕墻玻璃宜采用高性能的Low-E玻璃等以降低建筑能耗。 3）設計中經濟性的控制：在對載荷與結構尺寸要求的計算上，合適的選擇最有利方案，把控好材料利用率，避免設計尺寸過大或性能條件取值過高而造成材料浪費。在分格設計中要考慮到幕墻原材料尺寸，避免怪異的分格，提高材料的成材率。在節點設計中要合理設計鋁型材截面，能省則省，避免不必要的浪費，控制好工程造價。
2、幕墻結構細節上要注意的設計要點
1）幕墻構件四邊彈性空間要求：幕墻結構應具有相當能力的適應性及吸收位移的能力。幕墻構件與構件之間，尤其是板材四邊與立柱、橫梁構件間，應留有一定的空間，以適應主體結構變位能力。
2）幕墻立柱的受力形式：應將立柱設計成軸心受拉或偏心受拉構件，其構造做法宜選取鉸接節點在上端懸掛，下端選取上下伸縮變形的節點形式，以免立柱設計在受壓工作狀態下的失穩。
3）注意電化學腐蝕：不同金屬構件間一定要有絕緣墊片，否則不同金屬間會有電化學腐蝕現象，破壞材料力學性能，影響結構安全。
4）注意防噪音設計：構件式幕墻的立柱與橫梁連接處應設置柔性墊片或留有一定縫隙，避免剛性連接產生噪音；隱框幕墻、石材幕墻、干掛鋁板幕墻等的掛鉤連接件接觸面處也應設置柔性墊片以防噪音。
5）防雷設計要求：應嚴格按照防雷設計規范要求做好幕墻的防雷體系。按規范要求，幕墻主要是防側擊雷，幕墻自身要形成一定的防雷網格，與主體建筑防雷均壓環、引下線進行聯通，將雷電流引導接地。建筑防頂擊雷一般由建筑設計考慮，只需設計建筑避雷網格高度超過幕墻高度即可。有時鑒于美觀性需求，且工程條件允許的情況下，幕墻設計也可以考慮將建筑避雷與建筑幕墻屋頂收邊融為一體，即把建筑幕墻屋頂女兒墻壓頂收邊蓋板設計為防雷接閃器（如采用3mm鋁單板做為蓋板），然后將蓋板與主體建筑防雷均壓環、引下線進行聯通，以達到建筑防雷的目的。
6）防火設計要求：幕墻材料應該采用防火等級為A級的材料，樓層間及門窗洞口四邊都應要防火封堵。尤其注意建筑的防火分區，在防火分區兩側，應按建筑防火設計規范要求在水平距離不應小于2m（內轉角時為4m） 的范圍內，將幕墻設計成防火幕墻，尤其是玻璃幕墻應采用防火玻璃及刷防火漆的鋼立柱和橫梁。
3、幕墻其它方面注意的設計要點
1）按照建筑結構可靠度設計統一標準的要求，易于替換的結構構件的設計使用年限為25年，建筑幕墻屬于護結構，應屬于易于替換結構，其設計使用年限應不低于25年。但其與主體結構連接所用的預、后置埋件，宜與主體結構設計使用年限一致，即按50年考慮。
2）要充分認識和理解相關規范標準條文，成熟的幕墻產品的設計應嚴格按照規范要求設計。但隨著時代進步發展及新材料、新工藝的不斷運用，原本規范有些規定也并不一定合理，因此，要注意與時俱進，了解行業發展動態，掌握新技術的運用。實際做石材幕墻設計時，橫梁可以設計成一端焊接一端螺栓連接，既滿足原本規范的伸縮要求，又體現了新施工安裝方式對現場安裝的便利性。
三、結束語：
隨著建筑事業的不斷加快，建筑行業也面臨著全新的問題和挑戰，建筑幕墻作為建筑整體功能中的一部分，對于建筑整體設計有著重要的影響，不僅裝飾著建筑，對于建筑防雷防震防風等，都起著保護作用。因此，做建筑幕墻設計一定要掌握其基本原則，注意把控好設計中的關鍵點。同時，新時期要關注幕墻行業的發展，設計要緊隨時展的步伐，順應社會發展變化，與時俱進，不斷的進行創新，只有不斷的進步，才能促進建筑幕墻行業的長久發展。
參考文獻：
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