【摘要】現階段,擁有美觀造型的波浪形玻璃幕墻在商業(yè)建筑建設中得到了廣泛應用。本文通過結合工程實例,對點支式波浪形玻璃幕墻設計施工難點展開了分析,從而為類似工程的建設提供參考。
【關鍵詞】點支式波浪形玻璃幕墻;連接件設計;駁接件安裝
目前在建筑領域,建筑外裝飾幕墻在外立面設計中得到了廣泛應用。而隨著人們對建筑美觀性要求的不斷提高,幕墻結構和造型也變得越加復雜,給建筑設計施工帶來了較大難度。點支式波浪形玻璃幕墻則為其中的典型代表,其設計施工難點值得人們進行思考和分析。
1、工程概況
工程為商務廣場商務建筑綜合體,擁有造型復雜外裙樓外立面幕墻,且幕墻標最高可達34.4m,擁有較大體量,設計施工具有一定的難度。按照建筑整體設計方案,在建筑群南立面,將在主入口位置上方完成點支式波浪形玻璃幕墻施工,其后方為整幅隱框玻璃幕墻。從效果上來看,幕墻波浪應保持縱向垂直地面的方向,且相鄰的波浪之間呈現出波峰與波谷交錯的情況,以獲得流動性效果。
2、玻璃幕墻設計難點思考
2.1整體設計思路
在玻璃幕墻設計上,考慮到其所在的位置位于主入口上方,所以具有一定的安全性和美觀性要求。采用點支式構造,將從隱框幕墻縫隙中完成轉接件外挑,并利用駁接爪進行弧形玻璃固定,以滿足設計要求。由于玻璃左右兩幅交錯排布,所以需利用擁有合適角度的專用模具完成駁接頭設計,確保玻璃均勻受力,以免出現局部應力過大的情況。采用該種設計方法,可以使幕墻外觀沒有明顯接頭固定點,進而使幕墻波浪立面效果得到保證。
2.2設計難點分析
2.2.1連接位置設計
在波浪形玻璃幕墻連接位置設計上,還要結合幕墻造型自重、建筑層高、風荷載等因素進行考慮。而從實際情況來看,建筑左右兩邊存在寬1500mm的立柱,建筑層高則達到5100mm,玻璃自重793N,風荷載設計值為1.6688kN/㎡。在分析幕墻風荷載和自重等因素的基礎上,可以采用160*80*4方鋼管作為幕墻立柱主龍骨,采用雙支點進行主龍骨架設。在次龍骨設計上,將使用80*70*4鋁合金橫梁,設計16mm寬豎向膠縫,并利用8mm厚鋼板將膠縫與主龍骨連接起來。在鋼板外端頭部,需完成直徑13mm的兩個圓孔開設,并利用M12不銹鋼螺栓將其與抓件連接在一起。結合該種連接結構,使用的玻璃為夾膠弧形玻璃,擁有簡單四邊簡支結構。
2.2.2固定連接件設計
在幕墻設計中,重點和難點部分都要屬玻璃板塊固定問題,需采用專用不銹鋼家居完成玻璃固定??紤]到施工便利性,需采用安裝簡便且種類相對少的夾具。綜合考慮這些需求,將采用K型250A駁接爪和標準TF11駁接頭進行玻璃固定。從設計參數上來看,玻璃軸向力為669N。采用的駁接頭使用的是316材質,設計的強度值為269.56N/m㎡。從連接情況來看,受力最大的截面為其軸向截面,螺桿應力為93.0N/m㎡,比設計強度值要小,因此能夠滿足連接要求。采用的抓件材質則為CF8M,設計強度為178.26MPa,抗拉強度和屈服強度分別為485MPa和205MPa,能夠滿足受力要求。
2.2.3施工模具設計
完成連接位置和連接件設計后,考慮到玻璃幕墻造型特殊,還要完成專用不銹鋼模具的設計,以便為玻璃安裝提供便利。具體來講,就是要設計一套不銹鋼楔形壓塊,使其長邊與駁接螺桿中心線保持70°夾角。在固定駁接頭時,需完成駁接爪壓塊的前后固定,從而使長短并不相同的駁接螺桿與玻璃面保持垂直,并且伸出時呈平行狀態(tài)[1]。采用該套模具,則能使駁接頭例外不銹鋼端蓋將玻璃面壓緊,以免玻璃孔位附近產生集中應力。因此,采用該模具,能夠更加便利的完成玻璃安裝,并使玻璃施工成本得到有效降低。
2.2.4腳手架結構設計
一般在玻璃幕墻施工的過程中,都將利用建筑原有腳手架進行施工,以達到降低施工成本的目的。但進行點支式波浪形玻璃幕墻施工,需完成大量異形玻璃的安裝,利用原有腳手架施工將存在較大困難,因此還要完成腳手架結構設計,以確保玻璃能夠順利運輸和安裝。具體來講,就是要在距離外腳手架8.8m左右的位置完成玻璃吊裝洞口的設置,然后進行附近架體的固定。設置的洞口應為3個,其上方需完成吊桿安裝。利用吊裝機械,則可以將弧形玻璃運輸到相應通道位置。結合玻璃安裝情況,需對原有外腳手架結構進行適當改進,對外架和鋼管進行水平拉桿操作,并完成部分鋼絲繩結拉。采用該種方式,能夠使腳手架保持較高的穩(wěn)定性,進而為幕墻施工提供安全保障。
3、玻璃幕墻施工難點分析
3.1放線測量
從點支式波浪形玻璃幕墻的施工難點上來看,放線測量為重要的施工環(huán)節(jié)。不同于一般玻璃幕墻,波浪形玻璃幕墻在施工過程中容易受外界因素影響,如設備質量、施工環(huán)境等。所以在實際施工時,會出現工程結構與設計圖紙不同的情況。因此在施工階段,需在現場完成玻璃幕墻的放線測量,并確保測量精度,從而使施工偏差得到減少[2]。在測量的過程中,還要對玻璃上下位置和側邊尺寸等因素進行重點分析,以免出現玻璃弧形無法順利過渡的情況。為此,還要做好幕墻標高、分格和結構的垂直與水平測量,明確幕墻施工控制線。結合板塊布置圖,則能完成鋼線合理控制,使設計圖和實際放線測量結果的偏差得到合理調整。此外,做好施工放線測量,也能避免玻璃局部孔位應力過大,進而避免玻璃出現自爆的情況。
3.2駁接件安裝
在點支式波浪形玻璃幕墻結構中,駁接件為核心的部件,其安裝質量直接關系到幕墻能否實現準確定位,也關系到幕墻能否得到變形補償。在駁接爪安裝時,還應確保其與駁接座連接緊固,以免出現松動、墜落等情況。具體施工過程中,需利用M12不銹鋼螺栓進行鋼板與抓件連接,所以還要按照放線標識從膠縫中將210mm長鋼板外挑,然后對隱框玻璃幕墻進行密封打膠。利用2-M12不銹鋼球形鹵藕栓,可以將駁接爪與鋼板固定,并對其水平偏差進行調整。在擰緊連接螺桿后,還要完成玻璃定位尺寸和各控制單元檢查,利用拉細鋼絲檢查各駁接點偏差,并對其定位尺寸進行校正。在駁接頭安裝時,應在其膠墊上和玻璃孔周圍進行透明膠涂布,確保駁接頭將玻璃孔鎖緊。而使用的駁接頭都是一長一短,還要分清上下左右,并在不同孔位完成不同駁接頭的安裝。安裝的玻璃為異形彎弧夾膠鋼化玻璃,需做到均勻接觸,避免其出現膠縫脫離或起泡等問題。玻璃安裝的過程中,還應加強縫隙控制,確保縫隙橫平豎直,從而使波浪得到自然過渡。在玻璃安裝到位后,可將駁接頭尾部鎖緊,確保各部件連接緊密。為避免玻璃出現早期破壞問題,應避免使用過大鎖緊力度。
3.3玻璃安裝與注膠
玻璃幕墻施工需要完成大量玻璃的安裝,然后進行注膠。這兩個環(huán)節(jié)也都為施工重點和難點,將對最終幕墻外觀效果產生重要影響。在安裝玻璃時,還要提前完成駁接爪孔位標高和分格尺寸等參數的檢查,確保其符合設計要求。同時,應確認相鄰駁接爪平面誤差是否在可調范圍內。在安裝平臺上,應提前完成駁接頭與玻璃裝配,然后進行玻璃各角平面度調整,確保其水平偏差滿足要求,然后利用螺母固定。在注膠過程中,還應先利用二甲苯完成玻璃縫隙中污漬的清理,然后在縫隙風干后利用硅酮膠注膠。采用的施工方法應為雙人里外同步,并保持均勻的注膠速度,按照同樣的方法和次序完成注膠[3]。注膠后,需利用刮膠,對缺陷部位進行補膠。最后,需利用中性清潔劑進行幕墻及外露件清洗。清洗過程中采用自上而下的方法。
3.4幕墻交叉施工
在安裝波浪形玻璃幕墻時,需完成其與后方隱框玻璃幕墻的交叉施工。而隱框玻璃幕墻為平面,無法直接切入立面波浪下沿,以免界面完整性遭到打破。所以在施工過程中,兩個幕墻在立面上格格不入,需要完成交叉施工。作為一大施工難點,還要按照合理的順序進行交叉施工。具體來講,就是先進行內側橫豎龍骨的安裝,并對其表面進行氟碳漆處理。在此基礎上,則可以進行外挑鋼件焊接,然后進行焊縫處理,并將隱框玻璃板塊掛裝上。完成隱框玻璃板塊打膠處理后,則能進行波浪形玻璃安裝,確保幕墻一次成型。
結論:
通過分析可以發(fā)現,點支式波浪形玻璃幕墻的設計施工具有較大難度,想要獲得完美的流動性效果,還要做好連接位置、連接件等技術難點的設計,并加強對放線測量、駁接件安裝等重點施工環(huán)節(jié)的控制。因此,相信本文對點支式波浪形波浪幕墻設計施工難點展開的分析,能夠為類似工程的設計施工提供指導。
參考文獻:
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