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支板。在各受荷單元的四角作45度斜線，使其與平行于長邊的中線相交，這些線把每個(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化為簡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)件中無須考慮壓曲問題了。這既使金屬材料發(fā)揮受拉彎力特性這一優(yōu)勢，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：我們在玻璃板面強(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，也就是說它的計(jì)算公式是在占撓度情況下推導(dǎo)出來的，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)的分類及其適用范圍。

答：近年來在國內(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)長比在規(guī)定范圍內(nèi)的幕墻，其結(jié)構(gòu)簡單、視覺效果良好，施工簡便。

③ 鋼桁架結(jié)構(gòu)支撐點(diǎn)支式玻璃幕墻

該類幕墻的荷載是通過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。使整個(gè)建筑充滿時(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)造簡單，且結(jié)構(gòu)無銹蝕問題，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)簡潔輕盈。特別是用不銹鋼材料作為拉桿的主材時(shí)，經(jīng)過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

該類幕墻是目前點(diǎn)支式玻璃幕墻的最新型，是近幾年才在國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)是鋼絲索通過合理布設(shè)，經(jīng)過施加預(yù)拉力后所形成的預(yù)應(yīng)力懸索結(jié)構(gòu)又稱為索桁架。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，通透性好，結(jié)構(gòu)簡單，形式多樣，視覺效果極佳。

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)踐證明是簡單、可行的辦法。理論計(jì)算上，過去一般僅考慮對(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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