浙江杭州310000
摘要:在现代建筑中,幕墙结构运用越来越普遍,幕墙设计成为建筑设计的重要组成部分,幕墙的安全是现代建筑行业需要重视的一项内容。在建筑幕墙的使用过程中,由于地震自然灾害威胁,会给幕墙带来一定震动,容易造成幕墙脱落,因此抗震能力的高低成为幕墙安全的关键衡量指标,所以,做好现代建筑幕墙的抗震设计是十分重要的,本文就对此展开论述。
关键词:现代建筑;幕墙设计;抗震设计
1.现代建筑幕墙的概述
1.1概念
建筑幕墙是指由支撑结构体系与面板组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰性结构。在现代高层建筑、大型建筑中有着广泛应用,对提高建筑工程的整体质量发挥了重大作用,建筑幕墙设计的重要性日益突显。
1.2分类
幕墙主要分类为框支撑幕墙、全玻幕墙、点支式幕墙、双层通风幕墙、光电幕墙等。在此基础上,设计师在开展建筑幕墙设计时,可以有许多方案进行选择,应当根据业主方要求与建筑工程实际情况,结合不同幕墙的优点,来选择合适的幕墙设计方案。
1.3优势
建筑幕墙之所以能够在现代建筑中得到越来越多的应用,主要与其美观、节能以及方便维护等优点有关,其中,美观是建筑幕墙最为基本的功能,可以提高建筑物外表的美观性,优化建筑设计质量;节能是指同建筑幕墙,可以将建筑内外部环境有效隔离开来,起到良好的保温作用,减少热量的散失,减少建筑能源消耗,起到节能效果;方便维护是指建筑幕墙在后期使用过程中,维护工作量较少,操作较为简单,维护成本低。
2.现代建筑幕墙设计中抗震设计措施
2.1确定幕墙抗震安全性要求
在建筑幕墙抗震设计中,了解并确定安全技术要求是十分必要的,为此,需要采取的措施有:首先,确定建筑幕墙材料设计的标准,保证材料的性能指标可以满足抗震设计的需求,同时,要与建筑工程本身之间相匹配。
其次,对于玻璃幕墙,在设计过程中,需先确定是否有不安全或不合理因素的存在,在发现问题时,及时解决,预防出现抗震设计效果达不到预期效果的情况。同时,玻璃的密封也是一个重点设计因素,幕墙应采用中性硅酮结构密封胶,同一工程应采用同一品牌的硅酮结构密封胶和硅酮耐候密封胶配套使用。密封胶尺寸的选用应根据计算来确定。在建筑幕墙结构中,其组成大多为轻质镶嵌板材、结构框架,抗震设计需要做好衔接缝的处理,做好粘结、固定的设计,粘结材料要选择与幕墙材料相符合、耐久性较强的,提升建筑幕墙稳定性、安全性。
2.2不同幕墙体系抗震设计的具体措施
从上述可知,现代建筑中使用的幕墙体系包括多种,不同类型之间是存在一定差异的,在抗震设计中,就需要分别采取不同方案:
首先,铝合金玻璃幕墙的抗震设计。对于铝合金玻璃幕墙来说,其抗震性高低主要是由自身构造、主框架来决定的,所以,在进行铝合金玻璃幕墙的抗震设计时,需要特别重视这两个方面。一般来说,建筑幕墙平面内变形性能以建筑幕墙层间位移角为性能指标。在非抗震设计时,指标值应不小于主体结构弹性层间位移角控制值;在抗震设计时,指标值应不小于主体结构弹性层间位移角控制值的3倍。
此外,在设计过程中,还需做好主体结构弹性层的位移角、抗震能力大小两个指标的控制,通常来说,抗震能力指标与主体结构弹性层间位移角的比例以3:2为宜;如果高层采取的是钢结构,其抗震能力设计的安全值取非钢结构抗震力设计值的2倍,以满足钢结构变动能力的需求。
其次,石材幕墙的抗震设计。石材幕墙在自重上是相对较大的,为提高幕墙整体安全性,通常采取插件与挂件连接的方式来安装石材面板,对于石材幕墙的抗震性能设计,主要是确保插件的牢固,预防出现插件脱离插槽导致石材面板发生脱落问题。在国家GB/T21086规范中,对石材幕墙的挂件、插件设计提出了明确规定,在实际设计中,需严格遵循挂装系统偏差允许值、插件与插槽的搭接深度偏差规范值等进行设计,重点加强对各种偏差的控制,使其满足规范的要求,确保石材幕墙设计方案在抗震性上不会影响到建筑安全。
最后,明框与半隐框幕墙的抗震设计。在明框、半隐框幕墙的设计中,抗震设计首先要使用弹性材料,同时要严格控制幕墙板块连接处胶缝宽度,玻璃幕墙之间的拼接胶缝宽度应能满足玻璃和胶的变形要求,并不宜小于10mm。
2.3不同连接部位的抗震设计
连接部位的稳定是建筑幕墙容易出现松动的位置,也是抗震设计的重点,在实际设计工作中,重点需要关注的连接部位有立柱和横梁、立柱和立柱的伸缩缝、变形缝,具体抗震设计措施为:
首先,立柱与横梁连接部位。立柱与横梁间的连接借助的主要是螺栓、角码,在抗震设计中,横梁与立柱采用角码和紧固件连接时,角码壁厚应不小于连接横梁和立柱中较大者的壁厚,且不小于3mm。确保横梁给立柱形成的剪切力是在立柱承受范围以内的;同时,横梁与立柱之间应有1.5~2mm间隙,满足变形伸缩要求,缝隙可用柔性专用垫片或注密封胶。过小的距离容易造成立柱、横梁发生碰撞,过大则会影响到两者的稳定性。
其次,立柱与立柱的伸缩缝。上下立柱之间应留有不小于15mm的缝隙,闭口型材可采用长度不小于250mm的芯柱连接,芯柱与立柱应紧密配合。并将立柱与芯柱间连接紧密、牢固。
最后,变形缝的处理。变形缝对于建筑抗震是有着显著效果的,在幕墙的抗震设计中,变形缝需要根据相关设计规范来进行设计,龙骨间距需要与变形缝保持一致。
结语:
综上,对于建筑工程来说,地震是威胁建筑安全的重要因素,抗震设计是必不可少的,提高抗震设计水平至关重要。幕墙作为建筑的组成部分之一,在设计中,同样需要重视抗震设计,所以,了解幕墙抗震设计的相关规范,掌握设计要点与方法,提高幕墙抗震能力,有助于保障建筑的安全,对建筑行业的发展也是有着重要意义的。
参考文献:
[1]秦坤.结构抗震设计在现代建筑幕墙设计中的探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2017(03):108-109.
[2]卢俏龙,魏雪燕.现代建筑幕墙设计中的结构抗震设计论述[J].民营科技,2016(03):137.
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