1、前言
    玻璃幕墻通過金屬構(gòu)件和玻璃板組成建筑物外維護(hù)結(jié)構(gòu)，使建筑物外觀整潔、明麗、具有現(xiàn)代感，早在100多年前已經(jīng)開始在建筑中得到應(yīng)用。但受限于幕墻材料和加工工藝的束縛，在本世紀(jì)中姐以前，玻瑞幕墻的發(fā)展十分級慢。隨著一些新材料、新技術(shù)和新工藝的出現(xiàn)，自20世紀(jì)30年代以來，玻確幕墻得以迅速發(fā)展，在建筑中得到了廣泛的應(yīng)用，我國從20世紀(jì)80年代開始在一些大中城市的建筑中采用玻璃幕墻。
    點式玻璃摧墻采用金屬連接件4緊固件將建玻瑞與金屬〔或玻瑞等）支承結(jié)構(gòu)連接成整體的型組合式建筑結(jié)構(gòu)形式。由子點式玻璃的高透明性，使玻璃幕墻如同一道無形的帷幕，分割開室內(nèi)和室外，又將室外的景色引進(jìn)室內(nèi)，讓室內(nèi)外融為一體。同時山于點式玻璐技術(shù)的精細(xì)性和設(shè)計的貝活性，大大豐富了建筑立面和造型。這也是點式玻瑞受到工程師們的喜愛而常常被作為幕墻結(jié)構(gòu)使用的重要原因。
    2、點式玻璃幕墻體系組成部分
    2.1玻璃
    點式玻璃體系中，每塊玻璃與點式構(gòu)件有4點、6點或8點等連接方式[1].點式玻璃通過孔洞與件連接，由于鉆孔而導(dǎo)致孔邊應(yīng)力集中使玻璃力降低，故點式玻璃建筑必須采用張度較高且使用安全的鋼化玻璃。氣候寒冷地區(qū)的建筑物宜采用鋼化中空玻璃，它是在兩片鋼化玻璃之問夾有干燥的空氣層或惰性氣休層。在人流比較大或采光頂?shù)葘Π踩�性能耍求較高的玻璃建筑，往往選用鋼化夾膠玻璃，即在兩層玻璃之間夾人PVC膠片。玻璃破碎時碎片仍會與PVC膠片粘在一起，避免玻璃掉落造成傷人或財產(chǎn)損失。另外，PVC膠片具有對聲波的阻尼功能，具有良好的隔音效果。由于鋼化夾膠玻璃能有效減弱陽光的投射，防止眩光，不致造成色彩失真。同時，‘它對紫外線有阻擋作用，保護(hù)陳列品和商品免受紫外線光輻射而褪變顏色，但對植物花卉的生長不利，因此在暖房和溫室就不宜選用。
    玻漓的基本物理特性主要表征為：抗壓強(qiáng)度大，抗拉性較差，易脆易斷裂。所以在設(shè)計中要場長避短，盡量避免將玻璃作為純粹的抗拉構(gòu)件使用。
    2.2金屬連操件
    金屬連接件是點式玻璃技術(shù)的關(guān)鍵，通常山鋼或鋁合金構(gòu)件組成。它包括支承件和緊固件，又稱。爪件和扣件。緊固件與玻璃相連，或沉人玻璃表面之內(nèi)，或突出在玻璃之卜。支承件與緊固件連接，象爪子一樣將玻璃緊緊抓住，將緊固件和支承玻璃的結(jié)構(gòu)體系緊密相連。將荷載傳遞給結(jié)構(gòu)。它的形式有I型爪件、H刑爪件、X型爪件和圓盤滑動固定件等。
    2.3支承體系
    支承體系是將玻璃所承受的各種荷載直接傳遞到建筑物主體結(jié)構(gòu)上，一般可以根據(jù)建筑的造型和荷載的大小來選擇合適的結(jié)構(gòu)形式。應(yīng)用于點式玻璃的支承體系主要有全玻璃支承結(jié)構(gòu)、柱支承結(jié)溝、衍架支承結(jié)構(gòu)、索析架支承結(jié)構(gòu)和索網(wǎng)支承體系等。每種結(jié)構(gòu)形式都有各自不同的變化形式，w適應(yīng)不同情況下幕墻、屋頂和其他不同類型的建筑及其局部設(shè)計的要求。
    2.4密封材料
    點式玻璃技術(shù)中玻璃與玻瑞之間采用耐候硅酮密封膠。而玻瑞與金屬則采用硅陰結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)。膠主要起密封作用。因此不必進(jìn)行強(qiáng)度駿算。但在使用之前必須對膠與接觸材料進(jìn)行相容性試驗，性能檢側(cè)必須合格，并且在有效期內(nèi)使用，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，以確保施工質(zhì)量。
    3.點式玻翻幕墻支承體系
    點式玻璃幕墻按照支承結(jié)構(gòu)的不同將其分成：種主耍體系，它們是：玻璃結(jié)構(gòu)點式玻璃幕墻、柱支承體系、珩架支承體系、索朽架支承體系及索因支承體系。本文將介紹這幾種常見的點式玻璃幕墻支承結(jié)構(gòu)體系，以饗讀者。
    3.1全玻璃構(gòu)點式玻璃幕墻
    全玻璃結(jié)構(gòu)點式玻璃幕墻亦稱為玻璃肋式幕墻，該體系由幕墻面玻璃和玻璃肋組成。其中，抵抗橫向荷載，尤其是風(fēng)荷載的結(jié)構(gòu)主要由平面玻璃肋承擔(dān)。全玻璃結(jié)構(gòu)點式玻璃幕墻光學(xué)效果與關(guān)學(xué)效果都非常突山玻璃作為土承重件，金屬結(jié)構(gòu)件少。透明度高，日景與夜景中均能營造出通明剔透的品瑩光感，這一特性在同類結(jié)構(gòu)，是出類撥粹的。
    全玻璃結(jié)構(gòu)點式玻璃幕墻最大的限制在于空間的高度。由于受玻璃本身的結(jié)構(gòu)性能的限制，面玻璃有它的最大尺寸（口前最長為6m）。單體玻璃肋因此也有一定的空間高度限制，無法超越6m空問高度。幕墻高度較大時，設(shè)計時應(yīng)選擇適當(dāng)幕墻玻璃尺寸大小以及增加每塊幕墻玻璃的點支承數(shù)目。由于全玻璃結(jié)構(gòu)是玻璃主承重結(jié)構(gòu)，在玻璃尺寸較大，高度較高時，影響立面玻%考-試-大%璃劃分的不僅有玻璃的特性、構(gòu)件尺寸和生產(chǎn)工藝，還要考慮風(fēng)荷載和其他橫向荷載的影響。同時，合適的幕墻尺寸有助于立面尺度的界定，也能使單塊肋玻璃尺寸減小，從而均衡了玻璃墻的荷載分配。還可以通過適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)鋪助措施來加強(qiáng)幕墻的剛度和穩(wěn)定性，增強(qiáng)抵抗橫向荷載的能力。例如，巴黎拉德方斯COEUR大廈也有較高的全玻璃點式玻璃幕墻，設(shè)計者在室內(nèi)應(yīng)用橫向的拉索加強(qiáng)穩(wěn)定，在室外用不銹鋼梁分割立面。玻璃肋和鋼梁形成空間骨架，同時還有后部的穩(wěn)定索加強(qiáng)設(shè)計的安全性。每塊玻璃用8點支承，適宜的玻璃劃分，同樣豐富立面部效果，以另一種方式加強(qiáng)了立面的精細(xì)程度。
    3.2柱支承體系
    柱支承點市玻璃以鋼柱為支承結(jié)構(gòu)，點式構(gòu)件由柱子上伸出，從而支承幕墻玻璃。該體系特點是承載力較高，剛度較大，與玻璃的連接處細(xì)部構(gòu)造較為簡潔，能懸掛較大而積或較厚的單面玻璃。因此，這種結(jié)構(gòu)形式較適用于大跨度柱距和應(yīng)用特種玻璃的建筑。這一玻璃幕墻體系由于鋼柱不能承擔(dān)房屋主體的荷載，也可以承擔(dān)玻璃幕墻的荷載，因此結(jié)構(gòu)傳力路線清晰合理，構(gòu)造簡單，造價較低，施工方便，在國內(nèi)外應(yīng)用較多。但是造型也因此相對單一。同時，這種體系由于柱子承擔(dān)所有橫向和豎向的荷載，截面相對較大，在一定程度上降低了玻璃幕墻結(jié)構(gòu)中造型語言也可以來自于此，鋼柱形式設(shè)計較為靈活，可以直線性垂直矗立，，也可以是帶有一定的曲率，還可以是變截面的既可以位于建筑室內(nèi)，也能在建筑室外；不但可以直接伸出爪件和玻璃相連，還能伸出不同形式的手臂后再通過點式構(gòu)件連接玻璃�？傊�，不同形式柱子，為滿足建筑造的不同需求帶來了極方便。例如，倫敦Paddington地鐵站候車廳采用帶有率的型鋼作為支承柱，加強(qiáng)了空間橫向方向上的律感和趣味性。
    3.3架支承體系
    這種支承體系玻摘幕坡使用各種類型的朽結(jié)構(gòu)作為受力支承休系。從桁架上伸出爪件連接玻璃。桁架承受橫向和堅向的荷載，玻璃僅僅傳遞橫向的風(fēng)荷載，因此桿件桁架體系的玻璃幕都是次承重結(jié)構(gòu)。
    桁架支承體系同柱支承體系有很多相似之處。如：由玻璃背后的主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)來承擔(dān)橫向和豎向荷載，能懸掛較大較厚的單塊平面玻璃，主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式可以隨建筑設(shè)計的要求而靈活改變等。同時它有自己更為突出的優(yōu)勢：首先，桁架設(shè)計上多應(yīng)用桿件的組合體，而不像鋼柱那使用大體量的實心體，因此對視線的遮擋較少，立面顯得更為通透。同時這也直接加強(qiáng)了鋼構(gòu)件和玻璃的對比交果，使幕墻體系更加精細(xì)，通透性更好。其次，在桁架的方向在設(shè)計上也更靈活，可以豎直立于建筑造型和立面設(shè)計的要求。第三，因為桁架的設(shè)計跨度較大，建筑的跨度可以設(shè)計地更大，可以應(yīng)用尺度更大更厚的特種玻璃。
    3.4索衍架支承體系
    索拓架支承體系實際上是朽架支承體系的一種變化形式，即川鋼索作為桁架體系中的拉桿，與受壓桿相結(jié)合作為玻璃的支承結(jié)構(gòu)。通過施加預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生平面內(nèi)剛度，構(gòu)成預(yù)應(yīng)力索桿結(jié)構(gòu)體系[3].與以上的幾種形式相比。索衍架支承體系的桿件〔索）直徑較細(xì)。使整個結(jié)構(gòu)體系輕盈而飄逸。桿件和節(jié)點雖然多。但是不覺繁項，卻更顯抬細(xì)，增添與玻璃的對比，體現(xiàn)出結(jié)構(gòu)的梢巧性。同時該體系將預(yù)應(yīng)力技術(shù)與空問結(jié)構(gòu)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，受力合理、技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)安全。上海大劇院是我國最早采用拉索式析架支承體系的玻璃幕墻工程，由于當(dāng)時國內(nèi)在這一結(jié)構(gòu)形式的研究近乎空白，設(shè)計與施工采用了國外的技術(shù)與材料，造價較高[4].南京會展中心玻璃幕墻是國內(nèi)首例自行設(shè)計、自行施工的大面積拉索式析架支承體系的玻璃幕墻工程，具有良好的經(jīng)濟(jì)性，造價僅為上海大劇院的1/6，為索析架支承體系玻璃幕墉在國內(nèi)的普遍應(yīng)用奠定了墓礎(chǔ)[5].
    3.5索網(wǎng)支承體系
    索網(wǎng)支承體系由交叉的水平索和垂直索組成，該體系結(jié)構(gòu)形式簡單明了，布置靈活，同時有其玻璃幕墻支承體系所難以達(dá)到的通透性，而與玻璃璃肋板式的玻璃幕端相比，它又具有質(zhì)感強(qiáng)的特點。該結(jié)構(gòu)與索析架支承結(jié)構(gòu)相比，在構(gòu)造上可以省去玻璃幕墻的抓件，直接由桿件上縛一玻璃扣件，玻璃與玻璃之間直接用扣件相連，扣件與桿件之間通過一定的聯(lián)系件相連，免去了桿件。索網(wǎng)支承體系由于共自身變形大的特點，無法應(yīng)用于跨度較大的結(jié)構(gòu)中，這在很大程度上限制了它的工程應(yīng)用。將索網(wǎng)結(jié)構(gòu)與索析架、魚腹式柔性支承、鋼桁架、鋼柱相結(jié)食。能夠發(fā)押索網(wǎng)支承體系結(jié)構(gòu)形式簡單、通透性好的同時；亦能將其應(yīng)用于跨度相對較大的結(jié)構(gòu)。
    索網(wǎng)支承體系設(shè)計難度較高、安裝調(diào)試較復(fù)雜和造價昂貴，這些因素成為其發(fā)展的陣礙，在近年來實現(xiàn)的建筑還較少。但由于空間結(jié)構(gòu)和點式玻璃在技術(shù)上有著良好的契合%考-試-大%點，而且空間結(jié)構(gòu)形式多樣，對于建筑設(shè)計的適用性很強(qiáng)。因此，索網(wǎng)支承體系點式玻確幕墻已受到廣泛的關(guān)注和研究，相信會成為未來玻璃幕墻發(fā)展的一種重要趨勢。
    4、結(jié)語
    玻璃幕墻以其外觀整潔、明麗、具有現(xiàn)代感而得到了廣泛的應(yīng)，作為玻瑞幕堵的重要組成部分一支承休系，具有各自的特點和優(yōu)勢，工程師在方案設(shè)計時應(yīng)了解各支承體系的特點，根據(jù)工程的實際情況采用合適的支承體系。