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介绍:点式玻璃装配技术应用的新拓展
 
慧聪网   2006年4月5日10时23分   信息来源:中轻网    

    二十世纪后期世界建筑史上一个重大进展就是玻璃材料从传统定位于建筑构件到现在的结构构件,这是二十一世纪重要建筑材料和结构发展方向。与此同时钢结构也从传统的承重结构向艺术钢结构拓展。新的玻璃装配技术(胶缝连接、点式玻璃装配)的出现冲破了传统的夹持固定玻璃的方法。这三股发展潮流的汇合诞生了现代全玻璃建筑。它是集建筑艺术、建筑技术、建筑功能为一体的新型建筑。

    本文重点讨论点式玻璃装配技术及其新拓展。点式玻璃装配始于30年前补订式装配体系,以后发展了平式装配体系,1986年又发展了球铰连接装配体系,这些体系就是普遍使用的固定式(活动式)浮头(沉头)连接件。随着点式玻璃装配技术广泛应用,以及新的建筑、结构出现,对点式玻璃装配技术提出了新要求,这样就有新的点式装配技术出现,并且使点式玻璃装配技术使用有新领域并发展其配套技术,现介绍如下:

1、无孔点式装配。
补钉式(平式)装配体系,要在玻璃四角开孔,将连接螺栓穿过孔洞,把玻璃固定,并安装在钢爪上。无孔点式装配,玻璃上不打孔,而将T型连接板的凸脊伸在两块玻璃接缝中,在外侧加上胶垫和盖板将玻璃固定,它双有两种形式,即边接缝装配和角接装配。连接缝装配是在玻璃两水平边上各设两个连接板,每块连接板固定上下两块玻璃,一块玻璃上有上、下两组共四个固定点。角接装配是在四块玻璃连接处设连接板,每块连接板固定四块玻璃,这样每块玻璃四只角被固定。最近又开发出单索无孔点式装配体系法(Minimum joint Glazing)。这个体系不采用双层索桁架,而是在玻璃上、下(左、右)分格接缝位置设纵、横交叉的钢索(单索),在索交叉处用固定板与连接板固定在一起形成MJG体系(最小装配法),这样玻璃通过四角连接板固定在索网上,形成墙面。

2、点式装配体系。
一般点式玻璃装配系统是在桁架(杆件)上装钢爪,再在钢爪上安装固定式(活动式)连接件,再用浮头(沉头)螺栓将玻璃固定,所谓筒式点式装配,是趋势在杆件上焊两上耳子,耳子打孔以代替钢爪,玻璃用沉头连接螺栓固定在耳子上,形成墙面(屋面)系统。还有一种用在雨蓬上的筒式装配体系,它在玻璃四个角开孔(转角处在尖部再开一个孔),将沉头螺栓穿过玻璃开孔与拉杆连接,拉杆固定在墙面上,将玻璃挂起形成雨蓬,有过这只能用于风荷载小的地区,因为雨蓬在风运动过程中会因吸力而向上运动,它完全靠玻璃自重平衡,当风吸力超过自重时,雨蓬可能会上翻破坏。

3、索系-明框幕墙组合体系。
当明框幕墙用在跨度很大的建筑时,所用杆件(立柱)就会很粗大,有时不能采用单梁结构,而必须采用桁架。现在采用索系-明框幕墙组合体系,明框幕墙后侧设索桁架,索桁架的连系杆(撑杆)位于立柱与横梁交接处与立柱连接。这样明框幕墙用点连接将荷载传给索桁架,索杵架成为主要受力结构。立柱、横梁仅随玻璃边长跨度的荷载,可以用较小断面,由于索纤细,索桁架显得轻巧。 4、梯井点式装配玻璃幕墙。

观光电梯井玻璃横分格处要设一道横梁,横梁固定在电梯井两侧主体结构上,横梁将玻璃托起,并将玻璃随的荷载传递给主体结构。这样每隔1.5~2米就有一道横梁,电梯在高速升降时,人面对这些横梁就有眩晕的感觉。为了避免眩晕有些人不得不背向外侧,这样就违背了观光的初衷。现在点式玻璃装配应用到观光电梯井幕墙上,就使这个问题迎刃而解,观光电梯正面的视角范围内一部分没有横梁,而两侧(人的视觉范围以外)横梁不会对观光产生影响,这样在电梯井两侧主体结构上设悬挑梁,挑出长度一般不超越进入人的视觉范围。对悬挑梁设置有两种方案,和中方案每一(二层)设一组悬挑梁,在悬挑梁上安装立杆,在立杆上安装钢爪,玻璃安装上钢爪上,这样当中(在人的视觉范围)一块玻璃,从上到下就没有横向杆件分隔。还有一种方案按每一玻璃分格(玻璃高度)设一组悬挑梁,钢爪直接安装在悬挑梁上,在钢爪上固定玻璃其效果是一样的。

5、点式装配玻璃楼梯踏步板与拦板。
玻璃作为结构构件用作楼梯踏步板是楼梯结构的一次革命,用点式装配技术来安装玻璃踏步板是最成功的方法,在楼梯钢结构上安装I形钢爪,再将玻璃踏步板用沉头连接件将玻璃固定在钢爪上,楼梯踏板就形成了。同时楼梯玻璃拦板也固定到安装在栏杆柱上的I形钢爪上,形成完整的全玻璃楼梯体系。

6、外露式锥形张拉索结构玻璃采光顶。
锥形索桁架的顶点悬挂在悬挑梁上,从顶点向下散射若干榀索桁架形成三角(四角、五角、……、多角)锥。在索杵架内侧安装钢爪,在钢爪下由沉头螺栓固定玻璃,形成外露索系玻璃采光顶。

7、索(玻璃)一张拉膜结构体系。

拉索与张拉膜结构均属张拉结构,两者有张拉共性,因此二者可组合成一种新型索(玻璃)-张拉膜结构体系。它有两种形式,一种是单体索(玻璃)-张位膜结构,即锥体顶部为索(玻璃)采光顶,这一部分用于采光,同时其下部的环就是张拉膜结构的上部固定环,即张拉膜上部用环固定,下部分点张拉。还有一种群体式索(玻璃)-张拉膜体系。一组结构体系中,一部分为张拉膜,一部分的闰索式玻璃采光顶。这样在一个群体索(玻璃)-张拉膜结构体系中,采光部分只占一部分,不致内部光线过强。实际上是第6项拉索式全玻璃采光的变型结构。

8、点式全玻璃幕墙上开窗与开门。 传统的做法是在门洞处设钢构架,索桁架锚固定在门洞口钢构架上,再在钢构架上安装门扇,达到开门的目的。现在可以直接在玻璃墙面上开单扇小门和窗。门采用平开门,用点式铰链连接,一边铰链用沉头螺栓固定在门侧墙面玻璃上,一边用沉头螺栓固定在玻璃门扇上,用抽芯将两边铰链连接形门,但要注意采取防水措施即在幕墙玻璃门洞上方用胶接固定玻璃披水(披水此门洞每边大100mm),使上方没玻璃下排的水由披水排掉,不接触门扇上边缝隙。在门扇两侧接缝处打一三角胶缝将接缝封闭,这样才能防止雨水从门边接缝渗入室内。窗采用上悬窗,用点式连接铰链,一边固定在窗上方墙面玻璃上,一边固定在窗扇上,用抽芯连接形成窗,同样在窗上方墙面玻璃设玻璃披水(用透明胶固定)披水两边各比窗洞大100mm。窗扇玻璃与幕墙玻璃接缝处注三角形胶缝,防止雨水渗入,其中下方胶缝最好要盖住墙玻璃2-3mm,效果更好。

随着新型建筑(结构)不断涌现,需要开发出更多类型点式玻璃装配技术,同时点式玻璃装配技术的使用领域也会不断拓展。
 
 
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