肋驳接全玻幕墙设计问题初探

来源:中国幕墙网收集整理作者:李耀庭日期:2006-7-13 　页面功能【字体：大中小】【打印】【关闭】【评论】

    点支式玻璃幕墙已被广泛的应用在各类建筑中,其中以玻璃肋为其支承结构的也不乏其例,可称之为肋驳接全玻幕墙。肋驳接全玻幕墙关键是玻璃肋的设计和构造，面玻、驳接头与其它支承结构的点支玻璃幕墙没有多大区别。本文就玻璃肋的设计和构造作初步探讨。
　　一、肋驳接全玻幕墙的现状
    (一) 吊挂方式
　　1.采用钢夹板螺栓吊挂肋玻，吊夹吊挂面玻，详见参考文献2。
　　2.采用吊夹同时吊挂肋玻和面玻。
　　3.采用钢夹板螺栓只吊挂肋玻，驳接爪分层吊挂面玻。
　　4.采用吊夹只吊挂肋玻，驳接爪分层吊挂面玻。
    (二) 肋玻的对接接头
　　由于肋驳接全玻幕墙高度较大，用整块肋玻一般办不到，所以要设置肋玻的对接接头。做法均采用钢夹板螺栓方案，但螺栓个数的确定原理有不同，故螺栓数量相差较大。
    (三) 肋玻的玻璃种类
　　有单层玻璃和夹胶玻璃之分，亦有钢化玻璃和非钢化玻璃之别。
   (四) 肋玻的计算简图
　　在风载和地震荷载作用下，有简支梁(参考文献1)、两端固定梁(参考文献2)、悬臂梁之别。
    (五) 肋玻强度设计值的取值
　　有取玻璃的面强度设计值(参考文献1)和边缘强度设计值之分。
    (六) 肋玻的侧向稳定
　　高度较大的肋驳接全玻幕墙，有的在肋玻的后侧加水平拉条，以阻止肋玻的侧向变形。
    二、肋玻设计问题的探讨
    (一) 关于吊挂方式
　　无论哪种吊挂方式，风载和地震水平荷载均是通过面玻传给肋玻的，但是重力的传递却是因吊挂方式不同而不同，参考文献2提供的肋驳接全玻幕墙的吊挂方式都是钢夹板螺栓吊挂肋玻，吊夹吊挂面玻，它的重力传递可能有两种情况：一种是面玻的吊挂仅承受最上一块面玻重力，而肋玻的吊挂承受肋玻和其余面玻重力；另一种是面玻的吊挂承受全部面玻重力，肋玻的吊挂仅承受肋面玻重力。如果面玻的吊挂仅仅承受最上面的一块面玻重力，显然是没有必要，若承受全部面玻的重力，实际上不容易实现，原因是爪件下孔为水平长孔,是承受重力孔，爪件上孔为圆大孔，是非承重力孔，要其传力必须将驳接头螺杆在此处扭紧，用摩擦力来抵抗所有下面的面玻重力，所以，在肋驳接全玻幕墙中面玻的吊挂是没有必要的。
    吊夹和钢夹板螺栓方式的吊挂原理和作用是有差别的。吊夹吊挂方式是靠吊夹与玻璃的夹紧摩擦力将玻璃吊挂住的，不能承受肋玻的端弯矩，而钢夹板螺栓吊挂方式有两种机理：一是靠螺栓的抗剪，钢夹板玻璃抗拉，钢夹板孔玻璃孔的抗挤压等将玻璃吊挂住；二是靠螺栓施压，钢夹板与玻璃间涂施树脂胶形成粘结摩擦力将玻璃吊挂住。这种方式做得好，可以达到与玻璃等强，视其为固定端是可以的，而机理一是办不到的。
   (二) 关于肋玻的对接接头
　　目前肋玻的对接接头形式仅有一种──钢夹板螺栓形式(还没有出现，像玻璃家俱中玻璃与玻璃的粘接采用无影胶形式)，这种接头形式显然是从钢木结构的接头形式引用过来的。在钢木结构中可以做到等强接头，原因是钢木的局部抗压强度不低于抗拉压强度，更主要是尽管制作上有容许误差，但因钢木结构有一定的塑性变形性能，各孔可以基本上均匀承力，而玻璃则不同，如按钢夹板螺栓接头第一种机理，玻璃孔的挤压强度取当前规范中的边缘强度，无论如何也设计不出等强接头，而且与等强接头相差甚远，最重要的是玻璃为脆性材料，只要一孔挤压破裂，整个肋就全部破坏，即抗拉(压)只与一个孔的挤压强度直接有关。我们曾为某工程做过粗浅的简单试验，验证了上述的结论。
　　前三组：钢夹板为10mm厚不锈钢。 M16普通螺栓，φ22玻璃孔，精磨，玻璃孔与螺栓间有φ22×3紫铜套管的缓冲硬碰硬。第四组：M16普通螺栓，φ40玻璃孔,玻璃孔与螺栓间有橡胶套管，钢夹板与玻璃间涂有树脂胶。玻璃均为12mm厚钢化白玻。

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