【技术前沿】建筑幕墙节点设计的100个关键点(2)

　3 单元幕墙

　　3.1 挂点无水平定位

　　单元幕墙挂点是幕墙结构传力的基础，因此不能掉以轻心。通常存在三种设计缺陷：（1）挂点强度设计差，尤其是抗负风压承载力不能满足需要。实验中发现，一些挂件在负风压下发生破断，承载力达不到要求；（2）全部挂点可滑动，整个单元无横向定位；（3）挂接深度不够，有出槽危险。关于挂点应掌握的设计原则：（1）挂接强度应能满足传力要求；（2）能进行三维调节，调节后将一个点与主体结构相对固定，另一个点可以水平滑动，这样即有准确的定位，又可以通过滑动伸缩吸收结构、温度等原因引起的变形；（3）调整量应足够，各个方向上不小于20mm；（4）挂接深度一般不小于15mm；（5）能有效吸收正常工作时的变形，并不产生噪音

　　3.2 气密线不共面

　　单元式幕墙采用等压原理（雨幕原理或雨屏原理）进行设计，在气密线与水密线之间有空腔，称为等压腔。对一个单元来说，其四周的等压腔可能是相通的，个别横滑结构，采用打胶的办法按单元横向密封，那么至少有三边的等压腔是相通的。气密线是最后的防线，如果断开会造成渗漏，因此，如果单元的横向和纵向型材的气密线不共面，将会存在永久的孔洞，是造成水和气渗漏的隐患。

　　3.3 单元板块内部面板与框架直接采用结构胶粘接

　　“不能现场打注硅酮结构胶”是大家的共识，也是规范的强制规定，单元板块内部面板与框架直接采用结构胶粘接可以在具备条件的室内打胶环境中完成，没有问题。可是如果工程中玻璃板块需要更换，这种结构就必须在现场打注结构胶，如果温度、湿度等环境条件不具备，胶缝质量无法得到保证，因此需要从构造设计上解决这个问题。

　　3.4 气密线、水密线采用对接胶条

　　采用胶条对接、胶条插接进行密封的单元幕墙系统，密封效果欠佳，这类系统对幕墙施工质量要求较高：（1）需要安装时比较精确；（2）对接部位需要压紧，否则如果压力不够或土建施工误差偏大，将无法实现密封；而插接胶条应当居中，否则也会导致渗漏问题；（3）需要设置独立的传力构件传递荷载。试验表明这类结构的幕墙渗漏可能性较大，工程中慎用。

　　3.5 水密线全封闭

　　除非采用竖料实现内部排水，水密线不得全部密封，应设置排水孔，且排水孔部位应采用海绵等封堵，防止雨水倒灌。

　　3.6 大跨距型材采用开口断面

　　开口薄壁型材在挂点的安装方面比较方便，相对来说，也比较经济，但其安装时精度也不宜得到保证，承载力也不如箱型断面。

　　3.7封边、收边部位未形成等压腔

　　单元幕墙通常四边等压腔是连通的，至少有三边是连通的。封边未形成等压腔将导致：（1）型材端口将不密封；（2）结构传力将会受到影响，没有公料、母料相配，使得型材总断面变小，且无法插接传力。

　　3.8 圆弧插接和单胶条插接

　　单元幕墙采用圆弧插接方式，能比较好的满足建筑立面要求，但设计不好，可能会造成渗漏。单胶条插接比较常见，密封效果稍差，尽量采用双胶条。

　　4 点支承式幕墙与全玻璃幕墙

　　4.1索结构未采用拉力保护器

　　通常采用点式幕墙实现不同基础的建筑物之间的联系，形成连续的美学概念；近年来，单层索网结构的应用也逐渐广泛。这类结构中的拉索轴向刚度较大，如果结构或支座发生较大位移，其内力会有很大升高，甚至会造成拉索破断，因此需要采用保护器（弹簧补偿器）进行补偿，以便吸收支座在常规条件产生的变形；在地震等极端条件下，如果变形很大，保护器内预设的构件可以发生断裂破坏，但是仍然要发挥作用，保证系统不至于坍塌崩溃，具有剩余强度。

　　4.2 大跨屋面与立面幕墙未采用柔性连接缝

　　大跨屋面可能会产生较大的变形，采用通常的构造一般无法满足要求，一般有以下方案：

　　（1）采用连杆机构传力和吸收变形，采用风琴橡胶板进行密封；（2）采用长圆孔，但调节量有限。

　　4.3 支承点的热桥问题

　　四角支承、边部点支承的构件是点支承幕墙的主要传力构件，也是该类幕墙的热桥，处理不当会出现结露现象，采应取构造措施予以避免。

　　4.4 玻璃肋与面板对缝

　　这种设计方法将玻璃肋与面板的薄弱部位放在同一平面，更容易出现问题，如果错开，能起到相互的补偿作用。并且玻璃肋拼接的螺栓数量为每端两个为宜，超过两个可能带来其他问题。

　　4.5 点支承用玻璃肋不夹胶

　　点支承玻璃肋是结构构件，目前积累的经验不多，在GB/T21086-2007《建筑幕墙》中，没有给出玻璃肋挠度限值要求。但在实际应用中，常有玻璃肋不夹胶的设计，作为玻璃结构，必须具有可靠性，因此必须采用夹层玻璃。在采光顶中即玻璃梁，也是采光顶工程设计的难点，在已经报批的《采光顶与金属屋面工程技术规程》中也未对玻璃梁做出规定，幕墙设计时应当谨慎。

　　4.6正负风压承载力相差较大的支承结构

　　建筑幕墙的支承结构应能承受正负风压作用，一些结构可能正压方向承载力较好，负风压方向则较差，工程中尽量避免采用，尤其在负风压起控制作用的部位。如果采用预应力的方法能够获得可靠的结构体系，也应定期进行检查，避免出现安全问题。

　　4.7平面桁架无平面外支承

　　大跨度平面桁架在幕墙中有较多应用，对这些结构应进行侧向失稳验算，必要时增加侧向支承，避免侧向失稳，提高结构的可靠性。

　　4.8 重力索缺失

　　重力索在点支承幕墙中有较多应用，近年来的设计趋于废掉重力索，这是个误区。一些结构采用重力索，不仅满足系统的传力要求，还有利用于固定面板的位置，减少连接点附近的面板所受的弯矩作用，从而提高了系统的可靠性。

　　4.9 玻璃肋侧向失稳

　　玻璃肋侧向易失稳，对跨度较大的工程应采取构造措施进行加固，避免失稳。

　　4.10 吊挂高度不合理

　　吊挂玻璃是玻璃重力传递比较合理的构造，因此一般工程均可采用，但会带来成本上的提高。根据GB50210规定，玻璃高度超过4m时即要采用吊挂结构，过于苛刻。一般来说可按表1进行设计：

　　4.11 吊挂玻璃重力传递不合理

　　吊挂玻璃时，下部应悬空设计，以便吸收玻璃因结构、温度等原因产生伸长或缩短变形，不能采用垫块垫死。

　　4.12 吊挂全玻幕墙上下封口不传力

　　全玻幕墙主要靠面板和玻璃肋传递荷载，因此玻璃肋上下两端应该固定，大面玻璃上下也要有相应构造处理，以便传递水平荷载。