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点支撑式无框玻璃幕墙

  无框玻璃幕墙是指采用预应力索/杆体系而非金属框架作为幕墙支撑体系的玻璃幕墙。具有通透性好,采光性能优越,装饰效果上佳等突出特点,一般用于较为开阔的大尺度公共建筑空间。无框玻璃幕墙可分为点支式玻璃幕墙和边支式玻璃幕墙两种类型。

点支撑式无框玻璃幕墙

  点支撑式无框玻璃幕墙可简称为点支式玻璃幕墙,玻璃由设置在其角部及边部采用金属支撑装置支撑,并通过这些支撑装置连接固定在幕墙支撑结构上,玻璃所承受的荷载通过连接点处的支撑装置传递到幕墙支撑结构上。面板玻璃可采用单层玻璃、中空玻璃、夹层玻璃等等,玻璃一般需要经过钢化处理。
  点支式玻璃幕墙根据玻璃支撑装置的形式,可分为开孔点支式和夹板点支式两种类型。


●开孔点支式

——是在玻璃上预先开孔,在孔内放置连接螺栓将玻璃固定。可进一步细分为浮头式,沉头式,背栓式等形式。


◇浮头式——螺栓头多为圆形,突出玻璃表面,螺栓与玻璃之间需加设橡胶垫或其它隔离物,以使玻璃在固定点处无硬性接触,避免应力集中,同时保证连接处的可靠密封。


◇沉头式——螺栓锁紧后其外表面与玻璃表面齐平,外视效果更为美观。
玻璃连接螺栓的螺栓头为圆锥形,玻璃上开锥形孔,螺栓与玻璃接触部位采用软质隔离物,保证连接处的软性接触及密封。

 
◇背栓式——采用专用设备在玻璃背面开半透孔,且孔底部直径加大,在孔内装入专用背切式螺栓,加垫锁紧后即将玻璃固定。玻璃开孔小,精度高,且开孔不穿透玻璃,外视美观,且无需担忧开孔处的密封。

 

 



●夹板点支式

——无需在玻璃上开孔,在其角部和边部采用金属夹板作为支撑装置,将玻璃夹持并固定在幕墙支撑结构上。根据外观效果需要,夹板可做成菱形、方形、矩形、圆形、椭圆形、圆环形、蝴蝶形等等。

 


 

 玻璃幕墙的支撑结构可采用钢结构、玻璃肋、金属拉杆、金属拉索、索杆混合、自平衡体系、单层索网及单层单向索系等等。

钢结构点支撑玻璃幕墙

  支撑幕墙的钢结构可选择采用钢结构杆件、平面钢桁架、三角钢桁架等。这些钢结构体系的主要技术特点如下:
●效果通透,室内空间与室外环境自然和谐。
●构件精巧,结构美观,实现精美的金属结构与玻璃装饰艺术的完美融合。
●根据建筑实际需要选用钢结构体系,并采用专用设计软件进行结构分析。结构合理,经济适用。
●采用先进的焊接工艺,确保焊接质量和结构安全。
●圆钢管之间的相贯线采用数控机床自动找形切割,结合部线条流畅,节点精巧。

  根据不同的建筑特点,可以有针对性地设计轻巧美观的空间艺术钢结构作为玻璃幕墙的支撑体系。针对建筑设计空间布局构想及建筑主体结构的基本条件,量身定做结构简洁、效果美观的钢结构。采用先进的专用设计软件进行结构受力分析,并建立整体建筑的三维空间模型,实现复杂空间曲面的找形与定位设计,在保证结构安全的前提下,使建筑内外效果达到预期的完美。一些有代表性的空间艺术钢结构支撑体系的实际应用列举如下:

上海东方艺术中心

●由纵向弧形钢管和水平直线钢管组成曲面网壳体系,作为双曲面幕墙的支撑结构系统;
●钢结构网壳体系与主体结构的核心筒之间设置拉接杆件,以保持系统的稳定性;
●主支撑钢梁(竖向)为椭圆形截面,且采用特殊的拉弯工艺,实现纵向弯弧造型;
●水平圆形截面钢管与竖向主钢梁之间采用万向铰球状嵌入式节点连接,可适应多种角度变化及结构变位。
●钢结构的精确定位安装,保证了平板玻璃拟合出的双曲面造型圆滑顺畅;
●钢结构体系新颖独特,无论是整体布局还是细部处理,无论是室内近距观看还是室外远景观赏,都给人以强烈的视觉冲击和建筑艺术美感的享受。

 

 

上海东昌财富广场

●水平钢管及其撑杆、不锈钢大爪臂以及竖向承重不锈钢拉索等有机组合,构成空间钢架结构体系,用以支撑点支式玻璃幕墙。
●幕墙整体通透性高,结构简洁轻巧。每个不锈钢爪臂可同时把持上下三块甚至四块玻璃,上下爪臂之间断续布置,且由竖向承重钢索拉接在一起。对应于室内主视区的玻璃的后部没有支撑结构,主视区的通透感更强。
●弓式造型的不锈钢大爪臂作为结构体系中用于支撑玻璃的主要结构受力构件,突破传统钢结构的单一功能性,以其独特的造型和纤巧的尺度,营造出超凡的结构艺术美感。
●不锈钢大爪臂采用不锈钢铸造并经机械加工及拼合焊接而成,制造工艺精良,精度高,质量优,保证安装质量并实现完美的建筑艺术效果。

 

 


 

张拉索/杆点支撑玻璃幕墙

  采用预应力张拉索/杆体系作为支撑结构的点支式玻璃幕墙。整个结构体系由张拉索/杆、不锈钢撑杆及玻璃连接爪件等组成。根据建筑主体结构的实际情况,可选取水平或垂直方向作为主受力方向,主受力方向上的预应力张拉索/杆体系为双向受力体系,可采取鱼腹式或交叉式两种形式。
  根据体系的不同构成,可分为预应力张拉索体系、预应力张拉杆体系以及预应力张拉索/杆混合体系等,并可灵活组合应用。预应力张拉索/杆体系为空间预应力结构支撑体系,主要技术特点如下:
●幕墙整体通透感较强,支撑体系简洁大方。
●不锈钢索、杆等构件特殊的金属质感突显独特的结构美感,具有较强的装饰功能。
●系统技术及制造施工工艺成熟可靠,精度及质量等易于保证。
●系统构成较为简单合理,经济实用。
●空间预应力结构体系,需要一定的进深尺度,占用一定的室内空间。
●结构体系中的预拉力全部施加于幕墙边界处的主体结构上,因而需要相应地提高主体结构的承载能力。

 


 

自平衡点支撑玻璃幕墙

  采用自平衡结构体系作为支撑结构的点支式玻璃幕墙。系统主要由钢立柱、水平撑杆、预应力张拉索、承重面索/杆以及玻璃支撑装置等构件组成,是一种新型预应力结构体系,技术上较为先进,适用于大跨度建筑空间。主要技术特点如下:
●结构组成简洁,通透感强,内外视效果极佳。
●支撑结构体系中的预拉力在体系内部实现自身平衡,而非施加于建筑主体结构之上,对主体结构没有任何影响。
●工厂化程度较高,施工操作相对较为简单、方便。
●用于较大跨度的建筑空间,需要一定的进深尺度,占用一定的室内空间。

 


 

单层索网点支撑玻璃幕墙

  由横竖向张拉索交叉组成单层平面索网结构作为幕墙的支撑结构体系的点支式玻璃幕墙。单层索网体系是预应力几何非线性柔性结构体系,通过在双向钢索上施加一定的预应力,使索网产生抵抗平面外荷载的刚度。系统由横向和竖向钢索、索夹及玻璃支撑装置等组成。远大技术人员经过潜心研究并结合工程实践,总结形成了完善成熟的单层索网点支式幕墙系统,拥有独到的技术,并积累了丰富的施工经验。系统主要技术特点如下:
●最通透的幕墙系统,适用于超大跨度建筑空间。巨大的空间尺度,使得无论置身建筑内部还是外部,都会产生雄伟壮观的震撼感和强烈的视觉冲击。
●平面结构体系,不需要进深尺度,不占用室内空间。系统结构紧凑,构造简洁明快。
●利用先进的分析软件建立空间模型,进行结构模拟分析,确定结构形式,最优化设计。
●通过超大型单层索网幕墙的设计与施工实践,总结形成完善且先进的施工工艺,确保施工的精度、质量和效率。
●掌握并熟练运用先进的应力监控技术,可对索网体系中的内应力变化状况进行实时监控,使系统在使用过程中时刻保持良好的工作状态。

 

 


 

单层单向索点支撑玻璃幕墙

  单层索网幕墙进一步拓展,则可演变为只有竖向钢拉索的结构支撑体系,即为单层单向索点支式玻璃幕墙。除具有单层索网的主要技术特点外,更具有以下突出特点:
●没有横向钢索,构造更为简单,可获得简洁明快的建筑艺术效果。
●主体结构只有横梁承受钢索的预拉力,水平方向没有预拉力传到立柱上,因此对主体结构的影响较小。

 

 


 

玻璃肋点支撑玻璃幕墙

  面玻璃后部设置竖向或横向玻璃肋,幕墙荷载通过玻璃支撑装置传递到玻璃肋上。远大玻璃肋点支式幕墙的主要技术特点如下:
●幕墙体系完全由玻璃构成,通透感强,晶莹剔透,水晶般的质感可获得上佳的装饰效果。
●用于支撑玻璃的爪件等支撑装置,通过钢夹板夹持并固定在玻璃肋上。结构体系简单,传力路径清晰。
●可采用单层钢化玻璃、中空玻璃、夹层玻璃等多种配置的玻璃。
●用于大跨度空间,玻璃肋需要通高布置时,幕墙总高度会受到限制。