点驳接式玻璃幕墙的认识与使用

铝门窗幕墙

点驳接式玻璃幕墙的认识与使用

二○○一年十二月三十日

作者：彭政国

点驳接式玻璃幕墙也可以简称点式玻璃幕墙，点式玻璃幕墙是由驳接头和玻璃通过通透式驳接和背切式驳接而组成，玻璃是重要连接件和受力件。穿透式点式玻璃幕墙是不锈钢驳接头穿透玻璃上的圆孔，驳接头露在金属外面；背切式驳接点式玻璃幕墙是不锈钢驳接头不穿透玻璃，驳接头深入玻璃厚度的60%左右。穿透式点式玻璃幕墙又分沉头式和浮头式，沉头式的驳接头沉入玻璃外表面内，表面平整美观，玻璃孔洞为锥形洞，加工复杂，玻璃厚度不应小于10毫米，浮头式接头露在玻璃表面。点式玻璃幕墙采用透明的白色玻璃，不同于隐框玻璃幕墙用镀膜玻璃，从室外直接可以看到室内空间，没有框格式的结构影响视线，只有拉杆、绳索简单的结构。在室内感到明亮开阔、通透晶莹的效果，适用于大的公共建筑，如歌剧院、展览大厅、候机室、建筑的大堂、采光顶和大门入口天棚等。

一、点式玻璃幕墙支承结构形式

支承结构是点式玻璃幕墙重要的组成部分，它能把玻璃表面承受的风荷载、温度差作用、自身重量和地震荷载传给主体结构。因此，支承结构必须有足够的强度和刚度。它相对于主体结构有特殊的独立性，又是整体建筑不可分离的一部分。支承结构既要与主体结构有可靠的连接，又不承担主体结构因变形对幕墙产生的附和作用。支承结构包括横梁和立柱，有的只设立柱。点式结构形成可以选用单根杆件、桁架、空腹桁架或拉杆、拉索桁架。

1 单杆式支承结构是点式玻璃幕墙较简单的一种结构形式，用铝合金型材、玻璃肋或钢材做的立柱或横梁支承结构承受玻璃表面的荷载，立柱或梁均为拉弯工作状态，荷载以点驳接头的集中荷载传给构件，这样计算较为简单。

2 构式梁柱支承结构，一般用钢材焊接成各种框架形式，根据设计要求，框架可制成直立式或空腹弯弓形式。点式玻璃幕墙当跨度较大时，单根杆件已无法满足承重荷载和刚度的要求，此时采用此种支承结构，钢材均应进行表面防腐处理。

3 平面桁架是结构杆件按一定规律组成的平面构架体系，常用的有平行弦桁架、抛物线桁架、三角腹杆桁架等。当玻璃上的荷载作用在节点上时，各杆件只有轴向力，截面上的应力分布均匀，可以充分发挥材料的作用，在较大跨度结构常用此种结构形式。

4 空间桁架结构所受的荷载是不同方向的几个方面的荷载，不在一个平面内的荷载，因此由几个平面桁架按一定连接系统组成一个空间体系来承受各个方向的荷载，这样才能满足荷载的要求，保证结构的安全。空间桁架的结点，一般都看作圆球结点，连接圆球的杆件可以通过铰中心的任意轴线转动。与平面桁架一样，两端由铰连接的直杆称为链杆，由结点和链杆组成的空间桁架的每个结点有三个自由度，这种支承结构的特点可随着幕墙外形变化面变化，适用性强，大多数玻璃采光顶球形层面多采用球形网架点支式结构。

5 预应力拉杆结构的受力，支撑系统是由受拉杆件合理组合，并施加一定的预应力所形成的，拉杆桁架所构成的支撑桁架体态简洁轻盈，尤其是用不锈钢材料作为拉杆时，更能展示出现代金属结构所具备的高雅气质，使建筑更富现代感。

6 拉索点支式结构玻璃幕墙是最新型的，近几年才在世界流行的一种玻璃幕墙形式，技术含量高，设计、施工难度均很大，其支撑结构是不锈钢丝索通过合理布设，经过施加预拉力形成预应力悬索结构，又称索桁架。

这种幕墙的支撑系统为预应力双层悬索体系，其承载能力强，轻盈美观，通透性好，结构简单形式多样，视觉效果更佳，是最有现代感极富有生命力的一种玻璃幕墙。

双层悬索体系是由一系列凹凸曲线（钢丝索）和悬空的连系杆所组成。双层索系的承重索、稳定索和连杆均布置在一个平面内。受力特点类似平面桁架，可简称为索桁架。索桁架的设计形式可多种多样，在设计中除考虑受力性能外，还应从艺术观点考虑索桁架体形，从而达到外观有稳重圆滑感、动感、轻快感等美的感受。

索桁架中包括三种索，受力索、承重索、稳定索。主受力索主要承受风荷载、正负风压和地震荷载。前后主受力索除考虑上述三个荷载外，更要考虑温度的变化，钢索热胀冷缩系数较大，安装时温度要考虑，冬季在零度下安装，到夏天高温钢索会由短变长对整个索结构有明显的影响。上述三种索桁架的荷载将随外界条件、气温的变化而变化，因此在设计时要考虑更多因素，采取不同的措施，以至于钢索形式的选定都非常重要。

二、点驳接式玻璃幕墙加工和安装

点驳接式玻璃幕墙是通过玻璃上的孔将驳接头与玻璃连成一体，可采用4点连接，也可以采用6点、8点连接。玻璃的自重由上部两角处驳接头支撑，玻璃始终是吊挂在驳接头上，其他部位的驳接头主要是抵抗风压变化的荷载和变位补偿作用，对玻璃要求很高。

1.点驳式玻璃幕墙对玻璃的要求

①点驳式玻璃幕墙玻璃板面所受的各种荷载通过驳接爪传给支承结构，玻璃孔和驳接头处有较大的应力集中，所以宜采用钢化玻璃。

②钢化玻璃厚度一般选择8毫米、12毫米、15毫米，特殊情况另外考虑。

③点驳式玻璃幕墙也可采用钢化夹层玻璃，主要是安全性好，也有一定的隔音效果。 ④钢化中空玻璃可选择12＋12A ＋6、10＋12A ＋8等。

⑤根据设计需要也可以采用弯钢化、弯钢化中空、弯钢化夹层玻璃等。

幕墙玻璃垂直面大于5度时，或用在屋顶、采光棚，弧形曲面应用钢化夹层玻璃比较安全。 对玻璃的加工制作要求很严，如对切割、钻孔、挖槽，如上述边缘有倒梭、倒角、磨边不光有微小凌角，均会造成应力集中、玻璃破裂。

玻璃的切割是以电脑切割进行，手工切割保证不了切割精度。玻璃长度尺寸公差不应大于±1毫米，对角线尺寸公差不应大于2毫米，四边全部磨成圆角，玻璃钻孔宜在自动钻孔磨边机上，并要电脑定位，钻孔磨边一气呵成。

经过上述加工后，玻璃还要进一步精加工。如需经过以下工序，倒梭、粗磨、细磨、精磨、圆边细磨、斜边细磨、精磨等，另外对开孔后圆孔、方孔尺寸公差、孔边的磨光均有较高的具体要求。

2．点驳式玻璃幕墙的驳接件和驳接爪

点驳式玻璃幕墙的驳接件和驳接爪均用不同型号的不锈钢加工而成，驳接头主要分两种：一种是头尾固定不动的，一种是在头部装有球头的，可万向转动，在玻璃受荷载变形时，头部可随之转动，减少玻璃孔部在变形时的应力集中。

驳接头与玻璃接触部位，应加垫圈，一般用软金属或非金属软质材料制作。

驳接爪形式分多种，如×形、H 形，两孔、三孔形各种角度、各种规格的驳接爪，分200、210、220、230不锈钢系列驳接爪。驳接爪均用不锈钢制作，不锈钢不等于不生锈，对不锈钢有所选择。一般不锈钢爪件为316不锈钢，其余不锈钢配件304不锈钢，转接件底座为235钢。由于用钢号不恰当，国内有的驳接爪已开始生锈。

接索式点式玻璃幕墙驳接件的预应力悬索均为不锈钢丝组成，形式多样，悬索结构属柔性结构，

在没有施加预应力之前索杆是没有刚度，在没有使用前钢索应预拉，一来检测强度，二来增加刚度。

三、点式玻璃幕墙的施工工艺

点式玻璃幕墙不论那种结构形式，施工工艺都非常严格和复杂，在这里无法详细写出，在此依悬索式玻璃幕墙施工顺序示意程序来代表施工工艺过程。

测量放线→预埋件校准→桁架的安装焊接→校准检验→连接受力拉索→施加预应力→校准检验→连接竖向承重接索→施加预应力→整体调整→调整检验→打胶→修补检验→玻璃清洗→清理现场→交最后检验。