• 学前教育
  • 小学学习
  • 初中学习
  • 高中学习
  • 语文学习
  • 数学学习
  • 英语学习
  • 作文范文
  • 文科资料
  • 理科资料
  • 文档大全
  • 当前位置: 雅意学习网 > 高中学习 > 正文

    探讨U形玻璃在立面幕墙及异形曲面采光顶工程上的应用

    时间:2020-12-30 16:00:52 来源:雅意学习网 本文已影响 雅意学习网手机站


      摘 要 随着建筑科技的迅速发展,新型的建筑材料为特殊的建筑造型提供了技术支撑,U形玻璃以其特殊的构造可以用于立面建筑幕墙,通过不同材料的配合及其特有的截面形式也能构造异形的直纹曲面造型的采光顶。
      关键词 U形玻璃;直纹双曲面;纬向主龙骨;玻璃防爆膜;挡雪板
      1 建筑U形玻璃在我国的应用情况
      建筑作为人类生活、生产、工作的重要场所与人类活动息息相关。随着建筑科技的发展,建筑除了最初的遮风挡雨的基本功能外,设计师不断赋予了更多的功能含义,诸如特殊建筑的专属功能、人文历史风情、地域特色。现代建筑科技的不断发展给设计师的突破传统设计理念的遐想提供了有力的支撑。许多新材料被应用到建筑领域,新颖的建筑造型不断涌现。
      U形玻璃就是近几年在国内为众多建筑师所推崇的一种新型材料。U形玻璃作为一种新型的建筑元素被广泛应用于博物馆、美术艺术馆、剧院、体育馆等公共建筑中,成为建筑师的新宠。
      U形玻璃不同于我们熟知的平板玻璃,它是采用先压延后成型的方法连续生产出来的,因成型截面呈U形,因此称为U形玻璃。 U形玻璃是一种典型的透光不透视的材料,可以满足建筑对光照的柔和性的要求,其区别于平板玻璃的U形结构赋予了其较大的承载性能,可以无须竖向龙骨即可固定在建筑结构构件上,U形玻璃在建筑立面上应用较多,并且可以做成不同的颜色实现特定的艺术效果。但U形玻璃用在采光顶上的工程尚不多见,常见采光顶一般采用平板夹胶中空钢化玻璃,异形曲面的采光顶采用平板玻璃热弯成型方式较多;U形玻璃不能实现热弯钢化的工艺,所以U形玻璃在曲面采光顶上的应用就少之又少了。鉴于U形玻璃特殊结构形式导致不能进行热弯钢化工艺所限,在二次曲面的应用就需要另辟蹊径了[1]。
      2 U形玻璃在立面幕墙中的应用
      2.1 U形玻璃与结构连接及椭圆平面的解决方案
      天津中医药大学新建体育馆工程建筑平面呈椭圆形,首层为明框玻璃幕墙及石材幕墙,2-4层为U形玻璃幕墙。立面2-4层采用260×70×8mm截面尺寸的U形玻璃幕墙双排对翼的形式进行安装。内外两排玻璃间采用H形硅橡胶条进行限位,保证在水平荷载作用下U形玻璃间为柔性接触,内外排玻璃共同承受荷载作用下的挠度变形。左右两块U形玻璃同样以并列的H形硅橡胶条隔开,在内外拼接缝处打密封胶连接。这种结构形式能保证地震作用下幕墙平面内变形时两块玻璃之间为柔性连接而避免相互挤压而破碎。
      U形玻璃是安装在主体结构梁处的钢骨架上,采用落地式连接方式。U形玻璃底部支撑面为3mm厚L形镀锌钢板,立面折边为25mm,U形玻璃嵌入20mm,L形钢板横边比玻璃宽出25mm。玻璃安装前在L形钢板上粘贴5mm厚的橡胶缓冲垫片,立面与玻璃接触面上粘贴8mm厚单面贴,内侧U形玻璃由外向内推到单面贴位置,H形硅橡膠条开口稍窄一侧卡到玻璃的两边肋上,将U形玻璃的底端和上端的PVC定位件安装到钢板上以控制内外和左右U形玻璃的位移;室外侧的U形玻璃对照内侧玻璃位置推到H形硅橡胶条开口稍宽侧槽口内至底端和上端的PVC定位件的定位面;U形玻璃室外侧用粘贴有8mm厚的单面贴的钢件固定在底部钢板上;幕墙玻璃每隔4块中国红彩釉U形玻璃设置1块透明玻璃,每个柱跨内的U形玻璃自左至右逐一安装完成后,再用层间装饰铝板固定在钢架上加以覆盖,玻璃拼缝中打密封胶处理。
      由于建筑平面为椭圆形,安装在建筑外围的U形玻璃就是椭圆弧上的数段短弧线,U形玻璃内外层面板的厚度和为155mm,两层玻璃近似的位于半径不同的同心圆上;椭圆平面按照近似圆弧分成4段,半径最小处为38m,半径最大处为62m,内外层玻璃所在的分格线上的弦长仅差1mm左右,因内外U形玻璃的规格一致,内外分格的弦长差由胶缝来补偿。
      2.2 U形玻璃幕墙中窗洞口的解决方案
      因建筑功能需求,U形玻璃立面幕墙上设置有通风百叶窗和外平开窗,导致位于窗口位置的U形玻璃不能按原有方案进行安装,这是立面U形玻璃幕墙需要处理的一个典型问题。本工程采用“目”字形过渡方式解决窗口切断U形玻璃的问题;即在窗口左右临近的U形玻璃位置自下而上设置两个钢管立柱,两支立柱均固定在层间的结构梁上。依据窗口的高度设置两道钢管横梁,横梁两端焊接在通长的钢管立柱的侧面。由钢立柱和横梁形成的“目”字形骨架中间的“口”字形为窗口的上下骨架,同时也作为窗口上下U形玻璃端部固定的支架。窗口上下的U形玻璃位于最左和最右的玻璃单元将“目”字形骨架的立柱包在内外玻璃形成的空腔中;隐藏在U形玻璃空腔中的钢管立柱采用中国红色氟碳喷涂处理,淡化了与其他部位U形玻璃在色彩上的差异。
      为了提高U形玻璃的安全性,玻璃采用超白钢化U形玻璃,部分采用超白钢化中国红彩釉玻璃;超白玻璃因含有的杂质较少,其自爆率控制的较低;超白玻璃的可见光透射比在92%以上,而普通平板玻璃的可见光透射率为89%,超白玻璃的透明度要好得多,也满足了建筑对采光的特殊要求;同时钢化玻璃的强度是非钢化玻璃的2~3倍,具有更优越的承载能力,可以满足高度为6.3m的刚度和强度计算要求[2]。
      3 U形玻璃在异形双曲面采光顶工程中的应用
      3.1 直纹曲面采光顶中U形玻璃截面特点的利用
      工程东西两侧二层部位外围是观众休息厅兼做过廊,地面至顶部为共享空间,顶部为U形玻璃采光顶。该处采光顶整体造型呈直纹二次曲面形状,这对于不能热弯的U形玻璃是一个极大的挑战。
      经过几番设计优化采用三维软件建模分析,确定将 U形玻璃看作单线元素,每相邻两个U形玻璃间采用渐变方式排列,即高度方向上前后高度差不一致。将大单元幕墙划分多个有限元形式实现曲面过度。工程选用260×70×8mm截面尺寸的U形玻璃,在曲率变化较大的单元部位相邻两块玻璃的前端高差为55mm,后端高差为20mm;这种高度差变化如果采用平板玻璃过度是不能实现的,除非平板玻璃进行热弯处理。工程中选择的U形玻璃的边肋高度为70mm,在满足高度差变化的前提下左右两块玻璃仍有不小于15mm的搭接量,玻璃间打胶能够满足防水的功能要求。

    推荐访问:曲面 采光 幕墙 异形 立面

    • 文档大全
    • 故事大全
    • 优美句子
    • 范文
    • 美文
    • 散文
    • 小说文章