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高端的结构力学详解:玻璃幕墙是否能够承受重力?

日期:2016-01-05  来源:广州钢化玻璃厂家
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    最近有位做建筑的客户问了关于“玻璃幕墙是否能够承受重力“的结构力学问题,小编赶紧求助知乎大神~得到了比较专业的回答,现在也分享出来给大家!


    幕墙(Curtain Wall)是非结构构件,所以不用承担建筑主体的荷载,但是幕墙有自己的结构系统,这个结构系统需要承担幕墙系统的受到的各种荷载,包括自重、风载、地震、雨雪荷载甚至上人荷载。


    上面是属于教科书标准表述,不过我猜,题主你想问的其实是【玻璃是不是要承重】。这个就要分情况讨论了。首先必须强调一点,虽然题主问的是承重,实际上的荷载非常多,重力只是一个部分,还有雨雪风地震温度等等。对于风、地震等这些作用,面对室外的幕墙的玻璃是一定会承受,对于重力,框架式、点接式一般就是每一片玻璃只承受自己这一片玻璃的自重。对于玻璃结构的,单独的某一篇玻璃就要承担除了自身这一片玻璃重力之外的重力荷载了,比如来自其他玻璃的重力,积雪、人的重力等。


    幕墙有很多种,题主问了玻璃幕墙,那就只说说玻璃幕墙结构好了。我也没有做过幕墙结构的设计,只是上课略知一二,如果错误还请指正。


    【注】请特别注意,我下面说的东西包含但不仅限于中国幕墙规范讨论的垂直幕墙。中国幕墙规范在总则以及条文说明都有写,采光顶、倾斜幕墙需要专门考虑荷载,专门讨论设计。


    比较常见的玻璃幕墙结构有框架式、点接式和纯玻璃结构

    框架式的顾名思义,要有一个框架,玻璃用框架包住然后安装在幕墙框架上,如下图所示。顺便看一看看似简单的框架其实内有乾坤,也许有双层玻璃密封充氮,有隔热断桥。内部还有很多支撑结构。然后框架系统可以选择挂在主体结构上,比如悬挑的封口梁或者直接挂在挑板上。

    当然,即使是框架也有很多连接方式,为了隐去框架,可以用胶水直接把玻璃粘在框架上,是的,你没看错,就是用胶水直接粘。

【挂在封口梁上】

【挂在挑板上】



    框架系统也可自己承受住全部荷载,不过这时候的框架系统就比较粗壮,也可以看成专门为幕墙建了一层主体结构。



    这个承重过程就是玻璃——幕墙框架——主体结构,玻璃就是不承受自重以外的荷载的。


    这样子不论怎么做,立面上总是有框架影响,这样总是有明显的分隔界限,有碍观瞻,能不能给力一点,结构部分更小一点!那就是点接式的玻璃幕墙,每片玻璃用驳接爪连接在幕墙结构系统上,比起四边都是框,瞬间轻盈了许多。



    这个承重过程就是玻璃——幕墙索网、框架——主体结构,玻璃大部分时候还是不承受自重以外的荷载的。【上图因为是作为采光顶篷,实际上会有雨雪堆载的影响,但是还是没有承受其他构件的荷载】



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