翁云莉 胥文娟 封建軍 蘇州市華麗美登裝飾裝璜有限公司

1 工程概述

某項目位于蘇州市高新區(qū)科技城，共有十個單體建筑組成。其中1#研發(fā)辦公樓為最主要的建筑，21層高度94.2m。玻璃幕墻面積45500m2，系統(tǒng)種類較多。主要采用豎向明框橫向隱框形式，玻璃肋裝飾線條結(jié)合豎向蓋板設(shè)置，縱向以每兩個樓層跨度8.400m為單元，橫向設(shè)200寬鋁板線條分割。玻璃肋最高點將近100m高，為立面裝飾效果主要運用元素，我們對該位置進(jìn)行了重點的探討。

2 玻璃肋裝飾線條的設(shè)計

原方案玻璃肋尺寸為8400mm長×200mm寬，采用15mm+2.28PVB+15mm彩釉半鋼化夾膠玻璃。玻璃肋采用三邊固定方式，上端通過兩個M12的對穿不銹鋼螺栓將玻璃用兩塊8mm厚的鋼板夾住栓緊,玻璃肋側(cè)邊嵌在玻璃幕墻定制的鋁合金外蓋板中，結(jié)構(gòu)膠固定，下端嵌在鋼板槽里，在高度方向上可伸縮，見圖1、圖2所示。

圖1 端部節(jié)點做法

圖2 中間位置節(jié)點做法

在實施過程中，為了有效減低建造成本（單根8.4m高的成本價為1600元/平方米），在不影響總體立面效果的前提下，重新修改玻璃的固定方式，把原來的一塊玻璃分成了兩塊（單根4.2m高的成本為780元/平方米），玻璃肋在中間斷開。上片玻璃上端為吊裝式，下端為自由端，下片玻璃上端為自由端，下端為支承式,兩片玻璃的一側(cè)長邊用結(jié)構(gòu)膠固定在定制的鋁合金外蓋板中，形成2鄰邊固定體系詳見圖3、圖4所示。

圖3 端部節(jié)點做法

圖4 中間位置節(jié)點做法

3 玻璃肋裝飾線條的計算

3.1 受力分析

我們對該固定方式進(jìn)行受力分析，采用有限元計算軟件ansys10.0進(jìn)行計算，驗證此方法是否可行，見圖5。

圖5 力學(xué)模型

蘇州地區(qū)基本風(fēng)壓：

局部風(fēng)壓體型系數(shù)：

高度94.2m處的陣風(fēng)系數(shù)：

風(fēng)壓高度變化系數(shù)：

風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

3.2 玻璃肋裝飾線條的強度計算

圖6 玻璃肋裝飾線條應(yīng)力值圖（上端和一側(cè)邊支承）

圖7 玻璃肋裝飾線條應(yīng)力值圖（下端和一側(cè)邊支承）

玻璃肋裝飾線條的最大應(yīng)力值：

強度滿足要求。

3.3 玻璃肋裝飾線條的變形計算

圖8 玻璃肋裝飾線條變形值圖（上端和一側(cè)邊支承）

圖9 玻璃肋裝飾線條變形值圖（下端和一側(cè)邊支承）

玻璃肋裝飾線條的最大變形值：

變形滿足要求。

3.4 一端點支承和一側(cè)邊簡支邊支承的力學(xué)模型研究

從上可知，上端和一側(cè)邊支承與下端和一側(cè)邊支承的強度、變形基本一樣。下面以下端和一側(cè)邊支承為例，列表計算了玻璃肋長度和寬度變化時的強度和變形值。

表1 下端和一側(cè)邊支承的玻璃肋寬度相同長度變化的計算結(jié)果

表2 下端和一側(cè)邊支承的玻璃肋長度相同寬度變化的計算結(jié)果

3.5 得出結(jié)論

一端點支承和一側(cè)邊簡支邊支承的玻璃肋，當(dāng)玻璃肋寬度相同長度變化或長度相同寬度變化時，強度的變化是線性的，變形的變化是非線性的，符合薄板大撓度理論。

4 結(jié)束語

經(jīng)過計算，新方案在結(jié)構(gòu)受力上是可行的;該項目目前已施工完成，經(jīng)現(xiàn)場觀測，更改玻璃肋尺寸及做法后，與我們原來想要的立面效果吻合，并且節(jié)約直接材料費幾十余萬。

圖10