摘 要：本文對(duì)導(dǎo)致
玻璃肋支撐體系的點(diǎn)支式幕墻、
全玻幕墻承載能力出現(xiàn)非預(yù)期降低的影響因素進(jìn)行分析，并在行業(yè)中首先提出了避免出現(xiàn)該類隱患的設(shè)計(jì)計(jì)算公式和構(gòu)造設(shè)計(jì)方法。
關(guān)鍵詞：全玻璃及點(diǎn)支式幕墻 玻璃肋板
節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 探討
1.問(wèn)題的提出
建筑幕墻自八十年代出現(xiàn)在中國(guó)的建筑外
圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，就以其獨(dú)特的藝術(shù)效果和特有的使用功能被建筑師們廣泛接受，成為現(xiàn)代建筑內(nèi)涵的一個(gè)部份，而幕墻的型式種類的發(fā)展變化節(jié)奏之快，也印證了它的現(xiàn)代性。稍加注意，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)總是滯后于新技術(shù)、新產(chǎn)品的，正是由于這個(gè)特點(diǎn)，建筑幕墻從
玻璃幕墻到
石材、
金屬幕墻，從
構(gòu)件式幕墻到點(diǎn)支式、全玻幕墻，這一路的發(fā)展，總是先有工程實(shí)例后有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，因此，在工程上運(yùn)用了十年之久的點(diǎn)支式、全玻幕墻在2003年才有了它的“工程技術(shù)規(guī)范”(
JGJ102-2003)。但是該規(guī)范從目前看來(lái)仍有需要進(jìn)一步完善的必要。
全玻璃幕墻及點(diǎn)支式幕墻是繼
隱框玻璃幕墻之后，又一種新型的幕墻型式，由于該型式幕墻摒棄了
隱框幕墻的分格小、承力
構(gòu)件多以及通透效果較差等缺點(diǎn)，自九十年代起被逐步地運(yùn)用于酒店大堂、大型商場(chǎng)和寫(xiě)字樓的外墻，近幾年來(lái)使用量呈明顯增加的趨勢(shì)，立面設(shè)計(jì)朝大跨度、大分格方向發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)已建最大跨度已達(dá)30米以上。常見(jiàn)的支撐體系主要有玻璃肋板體系（詳見(jiàn)圖1）、魚(yú)腹式
鋼結(jié)構(gòu)體系以及
拉索式體系等三種。
我中心從事建筑幕墻
門(mén)窗性能檢測(cè)工作已有十來(lái)年的歷史，在大量的抗
風(fēng)壓試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，帶玻璃肋支撐體系的點(diǎn)支式幕墻、全玻幕墻，在肋板
強(qiáng)度、
剛度均滿足規(guī)范
JGJ102-2003的設(shè)計(jì)要求的情況下，仍然常常出現(xiàn)的破壞現(xiàn)象，其破壞現(xiàn)象主要有兩種：一是在風(fēng)荷加載不足設(shè)計(jì)承載能力一半的情況下發(fā)生肋板因承載能力失效而破碎的現(xiàn)象；二是肋板
支座處
結(jié)構(gòu)膠發(fā)生
粘結(jié)破壞而整體被風(fēng)吹倒的現(xiàn)象。導(dǎo)致玻璃肋支撐體系的點(diǎn)支式幕墻、全玻幕墻承載能力出現(xiàn)非預(yù)期降低的影響因素是什么？本文進(jìn)行以下分析。
2.破壞原因分析
由于規(guī)范(
JGJ102-2003)對(duì)點(diǎn)支式幕墻、全玻幕墻肋板端部的支承型式?jīng)]有提出明確的規(guī)定和要求，造成在工程實(shí)際中，我們可以見(jiàn)到各種各樣體現(xiàn)設(shè)計(jì)者理解的支承型式，其承載能力良莠不齊，從大量的工程調(diào)查和試驗(yàn)實(shí)例中，筆者總結(jié)出具有代表性的兩種，如圖2所示a型和圖3所示b型，這兩種型式分別代表“端部
搭接承力”和“膠體承力”兩種承力模式，這兩種模式的傳力途徑及典型的破壞形式詳見(jiàn)表1。
從表1我們可以看出，a型為端部搭接承力，
面板傳向肋板的
荷載，通過(guò)支座槽口對(duì)肋板端部的支撐，傳遞給
主體結(jié)構(gòu)，該種傳力模式俗稱“硬碰硬”，在工程現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查中，我們發(fā)現(xiàn)玻璃肋板與支座槽口之間的縫隙處，僅采用在表面用一層厚度僅2mm-5mm的
密封膠蓋面，這種做法符合規(guī)范(
JGJ102-2003第7.1.2條)的要求，但這種做法卻沒(méi)有解決玻璃肋板與
槽鋼之間“硬碰硬”的問(wèn)題，由于槽口
型材的前后兩端封口的制作，是由施工單位在現(xiàn)場(chǎng)電焊完成的，往往在封板處留下毛刺，焊疤，同時(shí)由于現(xiàn)場(chǎng)制作的原因，封板與肋板側(cè)面也很難保持平行。正是這些方面的不足，當(dāng)玻璃肋板受力支撐在槽口封板處時(shí)，因肋板玻璃“
應(yīng)力集中”而產(chǎn)生強(qiáng)度提前失效的后果。這是a型節(jié)點(diǎn)破壞的原因之一；另外一種情況是，有些工程在該處節(jié)點(diǎn)上解決了應(yīng)力集中的問(wèn)題后，仍發(fā)生肋板強(qiáng)度失效的現(xiàn)象，這種情況出現(xiàn)的原因主要在規(guī)范本身，因?yàn)橐?guī)范
JGJ102-2003針對(duì)玻璃肋板的設(shè)計(jì)僅提出了對(duì)肋板的跨中橫
截面的應(yīng)力、
撓度進(jìn)行驗(yàn)算的要求，并未對(duì)肋板在支座端剪力作用下，提出進(jìn)行
承載力驗(yàn)算的要求（詳見(jiàn)(
JGJ102-2003第7.3)，這就造成了設(shè)計(jì)者忽視這方面的安全問(wèn)題，給這類幕墻留下了安全隱患 ，這類情況往往在常規(guī)設(shè)計(jì)中不易出現(xiàn)破壞，但在大層高，大跨度的肋板設(shè)計(jì)中，問(wèn)題就會(huì)突出顯現(xiàn)，這是a型節(jié)點(diǎn)破壞的原因之二。
b型節(jié)點(diǎn)為膠體承力，面板傳向肋板的荷載，通過(guò)膠體的傳遞傳給支座，最后傳給主體，這種傳力模式與a型正好相反的，可稱為“柔性傳力”，從b型節(jié)點(diǎn)中可以看到，要真正實(shí)現(xiàn)“柔性傳力”有兩個(gè)條件， 一是膠體
粘結(jié)強(qiáng)度大于肋板傳來(lái)的荷載應(yīng)力，二是肋板在支座槽口中應(yīng)有足夠大的位移空間，以保證膠體在受力
變形導(dǎo)致玻璃肋板移位的情況下，不致于造成肋板與槽口封板接觸，而出現(xiàn)“硬碰硬”。b型節(jié)點(diǎn)的破壞情況均與不滿足這兩個(gè)條件有關(guān)，要么是發(fā)
生膠體承載力不足，膠體撕裂破壞，要么是發(fā)生由于預(yù)留變位空間不足，導(dǎo)致肋板與槽口封口板“硬碰硬”而造成應(yīng)力集中破壞，產(chǎn)生b型這兩種破壞的最主要原因，我們認(rèn)為與a型相同，也應(yīng)歸于設(shè)計(jì)規(guī)范本身的欠缺。
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