一、玻璃幕墻防雷的一般要求。

答：玻璃幕墻的防雷設(shè)計(jì)應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057和《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T16的有關(guān)規(guī)定。幕墻工程的金屬框架應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)的防雷體系可靠連接，連接部分應(yīng)清除非導(dǎo)電保護(hù)層。

二、建筑幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則。

答：① 幕墻主要結(jié)構(gòu)應(yīng)懸掛在主體結(jié)構(gòu)上；幕墻是建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，他應(yīng)滿(mǎn)足建筑的功能要求；幕墻不承擔(dān)主體結(jié)構(gòu)的荷載和作用。

② 幕墻及其連接結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的承載力、剛度、和相對(duì)于主體結(jié)構(gòu)的位移能力，避免在荷載和作用的影響下產(chǎn)生破壞、過(guò)大的變形和防礙使用。

③ 非抗震設(shè)計(jì)的幕墻，在風(fēng)荷載的作用下玻璃不破裂，連接件有足夠的位移能力使幕墻不破損、不脫落。

④ 抗震設(shè)計(jì)的幕墻，在常遇地震作用下玻璃不應(yīng)產(chǎn)生破損，在設(shè)防烈度地震作用下經(jīng)修理后幕墻仍可使用，在罕見(jiàn)地震作用下幕墻骨架不應(yīng)脫落。

⑤ 幕墻骨架設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮在重力荷載作用下、風(fēng)荷載、地震作用、溫度作用和主體結(jié)構(gòu)位移影響下的安全性。

三、幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法及其特點(diǎn)。

答：幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法是以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)法。其特點(diǎn)是響應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算，采用分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。

四、幕墻承受的荷載與作用，試寫(xiě)出風(fēng)載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算式。

答：幕墻承受的荷載與作用有：自重、風(fēng)荷載、地震作用、溫度作用。

風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算式：Wk＝?gzμzμsWo

五、由于溫度作用幕墻各部件材料“熱脹冷縮”在幕墻構(gòu)造設(shè)計(jì)中考慮，寫(xiě)出其計(jì)算式。

答：在年溫度的影響下，玻璃邊緣與邊框間擠壓在玻璃中產(chǎn)生的溫度應(yīng)力：

σT1=E(α´△T-(2c-d)/b)

玻璃中央與邊緣溫度差產(chǎn)生的溫度應(yīng)力：

σT2=0.74Eα´μ1μ2μ3μ4(Tc-Ts)

六、幕墻面板設(shè)計(jì)計(jì)算中考慮因素，試分析四邊支承玻璃面板受力狀況。

答：建筑幕墻在垂直于幕墻的水平均布荷載作用下，幕墻框格構(gòu)造體系各框料構(gòu)件間形成的受荷單元可視為四邊鉸接的簡(jiǎn)支板。在各受荷單元的四角作45度斜線(xiàn)，使其與平行于長(zhǎng)邊的中線(xiàn)相交，這些線(xiàn)把每個(gè)受荷單元分成四塊，每塊面積所承受的均布荷載傳給其相鄰的框料構(gòu)件，每個(gè)構(gòu)件上所承受的荷載可近似的簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支梁上呈梯形或三角形均布荷載。

七、鋁單板、不銹鋼板、彩鋼板和糖瓷板在風(fēng)荷載作用下受力狀況和應(yīng)力計(jì)算。

答：按照兩邊支承板計(jì)算：σkw=3Wka²/4t²

八、復(fù)合鋁板、蜂窩鋁板在風(fēng)荷載作用下強(qiáng)度計(jì)算。

答：復(fù)合鋁板在風(fēng)荷載作用下：σ=βWb²/t²

九、石板幕墻的面板用鋼硝、短槽、通槽連接方式，其面板強(qiáng)度計(jì)算和連接件受剪與石材孔槽壁受剪計(jì)算。

答：石材幕墻中通槽連接方案石板的計(jì)算可按照兩邊簡(jiǎn)支板計(jì)算：

σkw=3Wka²/4t²；

連接件的受剪應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值為：τpk=qka/2t；

復(fù)合連接方案可按四邊簡(jiǎn)支板進(jìn)行計(jì)算：σwk=6mWka²/t²。

十、點(diǎn)支駁接玻璃幕墻面板在四點(diǎn)、六點(diǎn)、一點(diǎn)兩邊、二點(diǎn)一邊支承情況下，其面板強(qiáng)度計(jì)算和駁接孔局部承力的計(jì)算。

答：1、當(dāng)玻璃為四點(diǎn)支承、二點(diǎn)支承和一個(gè)邊支承以及一點(diǎn)和兩個(gè)邊支承和條件下，支點(diǎn)采取球鉸駁接且支點(diǎn)至玻璃邊沿距離有不大于相鄰支點(diǎn)間最大距離的10%時(shí)，板的最大應(yīng)力發(fā)生在自由長(zhǎng)邊的中點(diǎn)上，其計(jì)算公式如下：

面板的應(yīng)力：σ=αωa2/t2

面板的撓度：u=βωka4/Et3

式中：α為應(yīng)力系數(shù)，可查表得；

ω為垂直于玻璃面板的組合荷載設(shè)計(jì)值；

a為玻璃的長(zhǎng)邊支承點(diǎn)距離；

t為玻璃厚度或玻璃等效厚度；

β為撓度系數(shù)，可查表得；

ωk為垂直于玻璃面板的組合荷載標(biāo)準(zhǔn)值。

2、當(dāng)玻璃為六點(diǎn)支承的條件下，支點(diǎn)采用球鉸駁接、中間支點(diǎn)的兩邊距離相等且支點(diǎn)至玻璃邊沿距離不大于相鄰支點(diǎn)間最大距離的10%時(shí)，板的最大應(yīng)力發(fā)生在中間支點(diǎn)上，其計(jì)算公式如下：

支承點(diǎn)應(yīng)力：σ=αωa2/t2

式中：α為應(yīng)力系數(shù)，可查表得；

ω為垂直于玻璃面板的組合荷載設(shè)計(jì)值；

a為中間支承面到兩邊支承面的距離；

t為玻璃厚度或玻璃等效厚度；

β為撓度系數(shù)，可查表得；

ωk為垂直于玻璃面板的組合荷載標(biāo)準(zhǔn)值。

點(diǎn)駁幕墻支承點(diǎn)玻璃孔受力復(fù)雜，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行局部強(qiáng)度校核，計(jì)算項(xiàng)目及其公式很多。

十一、幕墻的橫梁和立柱設(shè)計(jì)的原則，鋁合金框格和鋼結(jié)構(gòu)框格在設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)計(jì)算中的區(qū)別。

答：眾所周知，幕墻在正常情況下，經(jīng)常受風(fēng)荷載的作用。通過(guò)計(jì)算可知，風(fēng)荷載在重力、溫度和地震作用中處于控制地位。幕墻在風(fēng)荷載作用下產(chǎn)生撓曲，而幕墻自重為一垂直力，使幕墻受壓力，所以幕墻構(gòu)件必須設(shè)計(jì)成能受彎同時(shí)受壓的構(gòu)件。自重這一垂直力可使懸掛構(gòu)件受拉，而使框格下橫梁受彎，在同時(shí)受拉和受彎的構(gòu)件中無(wú)須考慮壓曲問(wèn)題了。這既使金屬材料發(fā)揮受拉彎力特性這一優(yōu)勢(shì)，也是我們將幕墻設(shè)計(jì)成懸掛形式的主要原因。幕墻框格中立柱是拉彎構(gòu)件，橫梁是雙彎構(gòu)件，也說(shuō)明了我們將幕墻主梁（立柱）垂直于樓層間而不水平設(shè)在兩柱間的道理。立柱和橫梁截面設(shè)計(jì)成矩形和方形也是從其受力特點(diǎn)分析而來(lái)的。

鋁合金框格和鋼結(jié)構(gòu)框格在設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)計(jì)算中的區(qū)別：點(diǎn)駁幕墻當(dāng)跨度較小時(shí)，用鋁合金建筑型材作幕墻的框格材；當(dāng)點(diǎn)支駁接玻璃幕墻的支承結(jié)構(gòu)跨度較大時(shí)多采用鋼結(jié)構(gòu)，常用的是Q235，它是延伸材料中力學(xué)性能比較典型的材料。用鋼材做立柱橫梁，它的耐腐蝕性差，鋼的立柱橫梁的強(qiáng)度高。從設(shè)計(jì)的角度考慮，鋼板對(duì)位移吸收的斷面形狀的設(shè)計(jì)很難達(dá)到鋁板位移的設(shè)計(jì)斷面的要求。因此，當(dāng)高層建筑采用大面積的鋁板幕墻和石材幕墻時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮采用鋁型材做立柱橫梁的設(shè)計(jì)。

十二、幕墻面板計(jì)算公式的局限性及其折減系數(shù)。

答：我們?cè)诓ＡО迕鎻?qiáng)度計(jì)算中運(yùn)用的計(jì)算理論是根據(jù)彈性薄板小撓度理論，也就是說(shuō)它的計(jì)算公式是在占撓度情況下推導(dǎo)出來(lái)的，它假定板面只受到彎曲正應(yīng)力，而面內(nèi)薄膜應(yīng)力則忽略不計(jì)，因此，它的適應(yīng)范圍是u<=t/2(t為板厚)。當(dāng)板的撓度大于板厚的一半時(shí)，該公式計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生顯著誤差，即計(jì)算得到的應(yīng)力和撓度比實(shí)際大，而且隨著撓度與板厚之比加大，計(jì)算出來(lái)的應(yīng)力和撓度偏大到不可接受的程度，失去了計(jì)算的意義，為此對(duì)以上計(jì)算公式的結(jié)果，考慮一個(gè)折減系數(shù)η來(lái)修正。其折減系數(shù)選擇了與撓度直接相關(guān)的參量θ為主要參數(shù)，其量綱就是撓度與厚度之比。

十三、幕墻立柱、橫梁主要受力部分特性及其折減系數(shù)。

答：幕墻框格中立柱是拉彎構(gòu)件，橫梁是雙彎構(gòu)件，這就是它們的受力特性，其折減系數(shù)就是截面塑性發(fā)展系數(shù)γ，可取1.05。

十四、點(diǎn)支式玻璃幕墻支撐系統(tǒng)的分類(lèi)及其適用范圍。

答：近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外工程范例中點(diǎn)支式玻璃幕墻的支撐結(jié)構(gòu)形式十分豐富，常見(jiàn)的形式主要分為以下幾種：

① 建筑主體支撐

駁接系統(tǒng)的支撐部分是由建筑主體來(lái)支撐的，將支撐桿與預(yù)埋板直接焊接實(shí)現(xiàn)的。這種支撐形式簡(jiǎn)潔、穩(wěn)固、易施工。常規(guī)支撐應(yīng)是支撐在梁柱上，由于梁柱的施工誤差值較大，所以連接座的可調(diào)性十分重要。

② 單柱支撐點(diǎn)支式駁接玻璃幕墻

單樁支撐點(diǎn)支式玻璃幕墻的特點(diǎn)，是將駁接系統(tǒng)支撐在單根立柱或橫梁上，一般適用在層間較低的層間幕墻或在下下有穩(wěn)固的支撐體系，單柱的細(xì)長(zhǎng)比在規(guī)定范圍內(nèi)的幕墻，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、視覺(jué)效果良好，施工簡(jiǎn)便。

③ 鋼桁架結(jié)構(gòu)支撐點(diǎn)支式玻璃幕墻

該類(lèi)幕墻的荷載是通過(guò)各種形式的鋼桁架傳遞到建筑主體結(jié)構(gòu)上的。幕墻與桁架形成一個(gè)單獨(dú)的受力支撐體系。有效的將鋼結(jié)構(gòu)的古典雄渾構(gòu)造美與現(xiàn)代玻璃的“清”“透”完美地結(jié)合起來(lái)。使整個(gè)建筑充滿(mǎn)時(shí)代藝術(shù)氣息。由于鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的適用性很強(qiáng)，近年來(lái)這種幕墻被大量的使用。

④ 玻璃肋板支撐點(diǎn)支式玻璃幕墻

該類(lèi)幕墻是以玻璃作為受力支撐結(jié)構(gòu)的全玻璃幕墻。其胃板玻璃與面玻璃通過(guò)點(diǎn)駁接系統(tǒng)和玻璃結(jié)構(gòu)膠形成一個(gè)完整的受力體系。由于使用場(chǎng)所不同或面玻璃的分割不同，肋駁接的形式也有一些變化。這種幕墻的通透性好最好構(gòu)造簡(jiǎn)單，且結(jié)構(gòu)無(wú)銹蝕問(wèn)題，適用于大堂，共享空間和有層間結(jié)構(gòu)的部位，及易展示出玻璃的晶瑩剔透。富麗堂皇的個(gè)性。

⑤ 球形網(wǎng)架結(jié)構(gòu)點(diǎn)支式玻璃幕墻

這種是以球形網(wǎng)架作為點(diǎn)支式玻璃幕墻的支撐結(jié)構(gòu)的，幕墻的外形可以隨著球形網(wǎng)架外形的變化而變化，適用性強(qiáng)。大多用有采光頂，球形屋面及網(wǎng)架造型的外部，它能充分展示球形網(wǎng)架的空間體態(tài)。

⑥ 預(yù)應(yīng)力拉桿結(jié)構(gòu)支撐點(diǎn)支式玻璃幕墻

該類(lèi)幕墻的受力支撐系統(tǒng)是由受拉桿經(jīng)合理組合，并施加一定的預(yù)應(yīng)力所形成的。拉桿桁架所構(gòu)成的支撐桁架的體態(tài)簡(jiǎn)潔輕盈。特別是用不銹鋼材料作為拉桿的主材時(shí)，經(jīng)過(guò)精心拋處理或亞光處理后，更能展示出現(xiàn)代金屬結(jié)構(gòu)所具備的高雅氣質(zhì)，使建筑整體極富現(xiàn)代感。

⑦ 預(yù)應(yīng)力拉索結(jié)構(gòu)點(diǎn)支式玻璃幕墻

該類(lèi)幕墻是目前點(diǎn)支式玻璃幕墻的最新型，是近幾年才在國(guó)際上流行的幕墻形式，其科技含量高，設(shè)計(jì)、施工難度很大，但同時(shí)也是最有現(xiàn)代感極富生命力的一種玻璃幕墻形式。其支撐結(jié)構(gòu)是鋼絲索通過(guò)合理布設(shè)，經(jīng)過(guò)施加預(yù)拉力后所形成的預(yù)應(yīng)力懸索結(jié)構(gòu)又稱(chēng)為索桁架。這種幕墻的支撐系統(tǒng)為預(yù)應(yīng)力又層懸索體系，其承載能強(qiáng)，輕盈美觀(guān)，通透性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形式多樣，視覺(jué)效果極佳。

十五、幕墻主柱、橫梁體系對(duì)溫度作用的構(gòu)造處理措施。

答：在幕墻工程中，溫度變化引起的對(duì)玻璃面板、膠縫和支承結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)是存在的，問(wèn)題是如何計(jì)算或考慮其作用效應(yīng)。幕墻設(shè)計(jì)中，溫度作用的影響一般通過(guò)建筑或結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施解決，而不一一進(jìn)行計(jì)算，實(shí)踐證明是簡(jiǎn)單、可行的辦法。理論計(jì)算上，過(guò)去一般僅考慮對(duì)玻璃面板的影響，如原規(guī)范JGJ102-96第5.4.3和5.4.4條，分別考慮了年溫度變化下的玻璃擠壓應(yīng)力計(jì)算和玻璃邊緣與中央溫度差引起的應(yīng)力計(jì)算

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