全玻幕墙玻璃肋的支座设计.doc

深圳市坚朗建材有限公司白宝鲲厉敏赵波【摘要】：本文以全玻幕墙得玻璃肋作为主要研究对象，对比了被实际应用在工程中得几种不同得玻璃肋受力模型。并对玻璃肋支座设计做了一些介绍与总结，重点推荐了利用钢夹板使玻璃肋实现简支梁受力得支座设计。【关键词】：全玻璃幕墙、玻璃肋、受力模型、支座设计。一、前言。以玻璃肋为支承结构得玻璃幕墙在中国已有多年得应用历史，其特点就是幕墙得面板与支承结构均为玻璃，这种结构目前规范中定义为“全玻幕墙”。它就是一种通透性最高，全视野得玻璃幕墙。在点支承玻璃幕墙尚未引进我国以前，在一些对通透性与采光要求较高得大型公共建筑中，就是首选得幕墙形式，得到了广泛得应用。就目前来讲，它以其特有得优点在玻璃幕墙中仍占了相当大得比重。在点支承玻璃幕墙快速发展得今天，以点连接方式进行玻璃装配得工艺也被应用在这种全玻璃幕墙中，发展成为其中得一个分类，即“肋驳接全玻璃幕墙”。另外，玻璃肋得支座设计发展出了多种形式。本文得主要内容就就是介绍这种全玻璃幕墙玻璃肋得支座设计。二、玻璃肋得受力模型：对玻璃肋进行支座设计得首要目得就就是为了保证玻璃肋得得受力。但要想保证玻璃肋得正常受力及安全，就要我们对玻璃肋得受力模型有一个清晰得概念。这样，进行受力分析及设计时才不会出错，至今仍有一些设计师还只知道简支梁。当然，玻璃肋得最好设计就就是让其按简支梁受力。如果只知道简支梁，并将玻璃肋设计成简支梁受力本身也没什么错。但一些设计人员在设计计算时所选用得公式就是简支梁公式，实际工程做出来得却不就是，这样就给工程造成了很大得隐患。因此，在下面介绍支座设计之前，让我们先对工程中常见得玻璃肋得受力模型进行一些回顾。a、简支梁b、一端固定另一端简支梁c、两端固定梁注：1、实际工程中，仍有其它形式得梁存在，因使用量相对较小，不再列出。图1、常见得玻璃肋受力模型。我们简单验证一下就会发现，不管采用上述得哪一种受力模型，如果玻璃肋强度能够满足设计要求，则挠度一定也能够满足《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）中关于玻璃肋挠度不大于1/200得要求。因此，将三种梁得挠度进行对比并无太大实际意义。我们仅对上述三种梁模型得弯矩进行对比（弯矩为玻璃肋强度计算时得控制因素），可得到如下结论：1、一端固定另一端简支梁得最大弯矩出现在跨中至简支端中间得一个位置（详细位置为距简支端0、375L处），其值为相同跨度简支梁得1、78倍，另外，其固端有负弯矩存在，其绝对值等于相同跨度简支梁跨中最大弯矩。1、两端固定梁得最大弯矩同简支梁一样出现在跨中，其值为相同跨度简支梁得3倍，且固端也有弯矩存在，其值为简支梁最大弯矩得0、67倍。三、玻璃肋得支座设计：由全玻幕墙得玻璃肋受力特点可知，玻璃肋最好能够拉弯受力。因此，不管采用何种力学模型得玻璃肋，上部端支座得设计除了要考虑能够约束玻璃肋在平面内、平面外得自由度外，还要考虑到玻璃肋得吊挂受力（吊挂就是为了约束其竖向平动自由度）。目前常见得玻璃肋得端支座设计一般由下列几种做法：1、上部由玻璃吊夹吊挂及钢结构限位、下部嵌槽：玻璃吊夹吊挂得机理就是先将玻璃与吊夹压块粘接起来,然后由吊夹主体得一对夹具将夹片夹住并把玻璃吊挂起来。为保证压块与玻璃之间具有较大得粘接磨擦力，这种吊夹通常都设计有自夹紧机构。自夹紧机构得夹紧力与所吊挂得重量成正比，即所吊挂玻璃越重，夹紧力越大。这样得设计可避免在人为施加螺栓预紧力时，操作不当而将玻璃肋夹碎。从传统得玻璃吊夹得构造来瞧，其主要作用就就是为了承受玻璃自重，它在直接承受风荷载方面几乎没任何作用。因此，采用玻璃吊夹得玻璃肋除有吊夹外，还应有其它得附助限位措施，为玻璃肋端部提供平面内、外得支承，将玻璃面板传至玻璃肋得作用有效得传递给主体结构。由上面分析可知，采用吊夹得玻璃肋其顶部完整得端支座设计就需要上述得两部分组成，节点设计瞧起来相对比较杂乱。另外，还必须在安装完毕后将其封住，这样又会占用比较大得建筑空间。与这种上部端支座相配套得下部得端支座处理通常用得嵌槽式，嵌槽式大家都很熟悉，这里不再做介绍。符合这种上、下端支座特点得玻璃肋所适用得计算模型为大家所熟知得简支梁，我们可由规范所提供得公式直接进行计算。由于玻璃在支座部位并没有开孔，对玻璃肋得强度不会产生太大得影响。在传统得全玻璃幕墙工程中，它仍然就是最为广泛应用得构造方法。图2、吊夹吊挂玻璃肋得上部节点图3、嵌槽式得玻璃肋下部节点。2、上部由钢夹板及螺栓固定、下部嵌槽：这种上部端支座采用螺栓、夹板将玻璃肋与结构直接连接，下部嵌槽得玻璃肋支承方式在实际工程中也不少见。嵌槽得端支座设计已有多年得应用历史，而夹板配以紧固螺栓得支座设计方法在以前却不多见。但自从点支承玻璃幕墙在我国应用以来，受点支式玻璃幕