谈玻璃幕墙施工中的钢结构点支撑工艺 (1)

谈玻璃幕墙施工中的钢结构点支撑工艺

摘要：玻璃幕墙是钢结构在建筑中大量应用的产物，目前大型公共建筑和高层建筑常采用幕墙的形式。点支撑钢结构具有良好的通透性和耐久性。本文通过对点式玻璃幕墙中的钢结构支撑工艺的特点和施工工艺的研究，分析点式玻璃幕墙的有点和适用范围。

关键词：玻璃幕墙 施工工艺 钢结构 点式支撑结构

前言

点式玻璃幕墙是目前常用的建筑玻璃幕墙形式，一般来说，点式玻璃幕墙是由驳接头和玻璃通过通透式驳接和背切实驳接而组成的，玻璃是重要的连接件和受力件。这种玻璃幕墙的透视性好，有开阔的视野，既能起到分隔室内外空间的作用，又能够借用室外的景色来丰富室内环境。而且，由于点式玻璃幕墙的造型和设计灵活性，可以满足不同建筑立面的需求。另外，要求连接玻璃的金属连接件要具有足够的强度以保证其安全性。本文通过对点式玻璃幕墙的钢结构支撑结构的综合分析，从钢结构点支撑的特点和适用范围出发，浅析了钢结构支撑的施工工艺与质量控制方法，最后针对幕墙钢结构横梁和立柱的焊接问题进行了说明。

1.钢结构点支撑的特点及适用范围

点式玻璃幕墙的支撑结构包括横梁和

立柱，也有只设立柱的形式。杆件可以选

择单根形式，还可以设计成桁架、空腹桁

架或拉杆，拉索桁架等。其中横梁和立柱

组成了受力支撑体系，承担玻璃的重量和

外力荷载以及自重。支撑结构是玻璃幕墙

的主要承重构件，其作用是将玻璃表面承

受的各种荷载传给主体结构，因此要求其

应具有足够的强度和刚度，以满足承重的

要求。在设置方面支撑结构与主体结构是相

对独立的、相互联系的关系。

对于单柱式的支撑结构，玻璃作为次承

重构件，常采用钢柱来作为主要承重构件。

钢柱的可塑性极强，可将钢柱做成直线型，

或是弧线型，还可以通过截面尺寸的调节来

满足承重要求及一定的造型。钢柱的承载力

较大，且连接处的构造简单，比较适用于大

跨度柱距的建筑。但由于是单柱的结构，也

就是由柱子承受所有方向的荷载，因此截面

尺寸较大，降低了一定的通透性。 图1 点支式玻璃幕墙实拍图

对于桁架式支撑点式玻璃幕墙是采用桁架作为受力支撑体系，由于将大截面尺寸的钢柱替换成多竿见的桁架，令支撑结构在视觉上更加轻盈，

强度上更加有

利，增强了钢构件和玻璃两种材质的对比，加强了幕墙的通透性。另外，桁架的形式多种多样，可以适应各种建筑造型和立面的要求。只要玻璃本身满足要求，桁架可以做成更大跨度的支撑结构。

对于拉杆（索）式的点式玻璃幕墙是采用玻璃和钢索共同承重，或是钢杆（索）单独承重的幕墙支撑形式，与前两种形式相比，拉杆（索）式承重钢结构的组合形式更为多样，可丰富建筑造型，使立面效果更加丰富。并且承重力更高，可独立完成整个建筑的外立面幕墙结构。

对于空间支撑结构点式玻璃幕墙是将钢结构支撑构件联合在一起来共同完成承重要求，因此，可以实现大跨度空间的幕墙承重。尽管设计难度大、安装复杂且造价较高，但由于公共建筑的大空间要求，使得这种幕墙形式被广泛使用。

一般来说，钢结构点式玻璃幕墙适用于新建、扩建、改建，非抗震设防和抗震设防烈度为6~8度，建筑高度不大于150m的民用和工业建筑的点支式（拉索式）玻璃幕墙的安装。

2.施工工艺与质量控制

玻璃幕墙是通透性较好的一种幕墙形式，由于大面积为通透的玻璃材质，可将室内外环境进行融合。常采用的支撑方式为单柱式、桁架式以及拉杆（索）式点式玻璃幕墙。在施工工艺和质量方面应根据规范规定的内容进行控制。点式玻璃幕墙是较好的一种建筑立面处理手法。钢结构点式玻璃幕墙采用的是钢结构作为支撑的受力体系，以钢结构上分出的钢爪固定玻璃的一种方式。其中钢构架、钢管、钢杆均可作为点式玻璃幕墙的钢结构体系构成材料，应严格按照施工图纸的说明进行材料的安装。对于大型钢结构构件应采用吊点设计，并应进行现场试吊；对于安装就位并调整好后的钢结构应及时对其进行紧固；对于由于运输、存放、安装过程中产生碰损的钢结构表面，以及未进行涂表的安装连接部位，应按照规范进行补涂，以确保钢构件表面涂层的完整性。

为了确保玻璃幕墙的安全性和耐久性，在材料选择和施工过程中要严格按照质量标准来进行。基本的行业标准有《点支式玻璃幕墙支承装置》、《点支式玻璃幕墙工程技术规程》、《玻璃幕墙工程技术规范》等的规定，安装过程中，制孔、组装、焊接和涂表等工艺应满足《钢结构工程施工质量验收规范》。众所周知，点式幕墙采用的均为钢化玻璃，其开孔的中心位置与边缘的距离应满足不小于100mm的要求。连接玻璃用的钢爪应选用带有万向头的活动不锈钢爪，中心间距应不小于250mm。

3.幕墙钢结构横梁和立柱的焊接问题

在《金属及石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001中，规定“横梁应通过角码、螺钉或螺栓与立柱连接”，因此，玻璃幕墙能否采用焊接方式进行受到了严重的质疑。而在科技高度发展的今天，我们不得不重新审视该规范编制当时的时代背景与现实背景。幕墙最早是在飞机制造行业出现的，该行业对铝合金材料是非常熟知的，但对于不常用的钢结构比较陌生。在幕墙行业刚刚起步的九十年代初期，主要应用在办公楼和酒店等公共建筑的局部，比如入口处，或是部分外立面上，这些建筑的层高一般在3m~4m之间，铝合金型材可以满足刚度和承重的要求。因此当时的幕墙方面的规范也是依照铝合金材料的特点来制定的。但是随

着材料和施工技术水平的不断发展，规范却没有作出相应的改动，出现了规范要求滞后于现实发展水平的现象。现在，幕墙的支撑结构几乎都是采用钢结构来实现的，因此，应根据《钢结构设计规范》来进行。

自采用焊接钢结构支撑的铝板和石材幕墙十多年来，技术已经相当成熟，且没有任何安全事故发生，甚至于在广州、深圳等沿海地区的幕墙工程还承受住了12级以上的强台风的考验，因此，可以说焊接钢结构支撑体系是完全可以满足幕墙要求的。

玻璃幕墙的钢结构横梁和立柱既可以采用螺栓或螺钉连接的方式，也可以采用焊缝焊接的方式，也有采用部分节点螺栓连接、部分节点焊接的方式。曾经一度幕墙钢结构不许采用焊接连接方式，但现在，大量的事实证明，焊接方式本身并不存在稳定和耐久问题，是可以在工程中大量推广的连接方式。

4.结论

进入到新世纪，材料和科学技术的飞速发展，使得建筑行业也在不断的进步。玻璃幕墙即是材料和施工技术的发展产物。我们可以在一些大型的公共建筑和高层建筑发现玻璃幕墙的外饰面。最初，幕墙常用在建筑的入口处，增强建筑物的可识别性，并增强了建筑的通透性，增加了美观程度。随着发展，幕墙开始沿着建筑的高度发展，用来充当部分的外围护结构的装饰。现在，还有整个外立面都采用幕墙的装饰形式，如大型的商场建筑或是展览建筑等等。

参考文献

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