單向拉索幕墻
發(fā)布日期：2015-06-10
玻璃幕墻作為現代建筑的“外衣”在一定程度上是現代建筑的重要符號。有些建筑理論家將當前建筑的趨勢總結為“光、薄、透”，現代建筑師們在進(jìn)行建筑設計過(guò)程中把人與自然的交流，人們的視覺(jué)效果已經(jīng)放到了一個(gè)非常重要的位置。而較能體現大空間大通透性的玻璃幕墻，應屬于近年來(lái)在幕墻業(yè)興起的索網(wǎng)結構點(diǎn)駁接玻璃幕墻，其中，單向拉索幕墻又以其高通透性受到了建筑師和業(yè)主的青睞，目前已逐步開(kāi)始在大型公共建筑、高檔寫(xiě)字樓中應用，但是單向拉索幕墻的技術(shù)含量、施工難度都比較高，安全性能也不容忽視。下面介紹單向拉索結構這種新型結構幕墻在工程上的實(shí)例，供業(yè)主和建筑師選擇。
如圖1所示，本工程僅由豎向鋼索承受幕墻結構，豎向鋼索長(cháng)約12米，上端可靠連接在鋼結構桁架上，下端連接在混凝土基座上，幕墻橫向跨度最大處約64米。豎向拉索是主要受力構件。
單向拉索幕墻的工作原理及結構簡(jiǎn)述：
單向拉索結構的工作原理是：通過(guò)給豎向的拉索施加合適的預應力從而形成剛度以抵抗外部載荷。拉索預張拉成形后以及在外部載荷作用下，拉索對邊緣構件產(chǎn)生較大的拉力，邊緣構件或邊緣結構設計成具有相當剛度的平面結構，但通常要付出較大的工程造價(jià)。為降低造價(jià)，提高單向拉索幕墻的安全系數，在單向拉索玻璃幕墻中采用球鉸式點(diǎn)夾和阻尼器。如圖2球鉸式點(diǎn)夾所含的夾頭轉動(dòng)靈活，能有效降低玻璃所受應力，提高拉索玻璃幕墻的安全性，防止以往類(lèi)似幕墻玻璃開(kāi)孔處因承受載荷使應力集中而遭受破壞。阻尼器的使用使幕墻具有優(yōu)越的抗震性，能有效的抑制風(fēng)振反應，使幕墻側向位移、位移速度能得到較大程度的抑制，保證了幕墻的安全。
1、單向拉索幕墻中不銹鋼球夾設計：
銹鋼連接球夾設計：幕墻玻璃面板固定在球夾中，球夾通過(guò)連接螺栓固定在豎向拉索上。玻璃與不銹鋼球夾的夾頭采用橡膠護墊過(guò)渡連接，夾頭能靈活轉動(dòng)，在玻璃受力時(shí)玻璃面板就能與夾頭一起相對球夾轉動(dòng)，避免面板與球夾發(fā)生碰撞扭曲變形甚至是破裂。
2、阻尼器在單向拉索幕墻工程中的應用：
單向拉索幕墻結構受外部載荷影響時(shí)側向位移較大，易造成玻璃幕墻的應力集中而破損，因此會(huì )造成安全和質(zhì)量隱患。使用阻尼器使幕墻具有優(yōu)越的抗震抗風(fēng)性，阻尼器通過(guò)減少相對位移和耗能作用能有效的抑制風(fēng)振反應，使幕墻側向位移、位移速度能得到較大程度
的抑制，結構更加的穩定。
3、拉索的預張拉：
索結構玻璃幕墻所使用的不銹鋼拉索的工作狀態(tài)始終處于拉緊狀態(tài)，為保證不銹鋼拉索具備穩定的工作性能，幕墻中使用的每根拉索在下料切割前一定要進(jìn)行預張拉處理，預張拉消除不銹鋼拉索內的非彈性變形因素，使其在工作狀態(tài)中應力與應變關(guān)系符合虎克定律，呈線(xiàn)性關(guān)系，始終在彈性狀態(tài)下工作。不銹鋼拉索進(jìn)行預拉張處理的拉力取拉索破段力的50%，經(jīng)三次反復拉張，歷時(shí)1.5-2.0小時(shí)，每次30-40分鐘。每次拉張時(shí)間達到后緩慢卸載，卸載速度不得大于10kN/min。
4、施加預應力：
在節點(diǎn)定位時(shí)應考慮到鋼索的長(cháng)度是隨著(zhù)拉應力的增長(cháng)而伸長(cháng)，不論是在一端施加預應力還是在兩端同時(shí)施加預應力都要按索的彈性模量E和索的金屬有效面積A計算出伸長(cháng)量來(lái)保證節點(diǎn)的準確度，減少調整量。張拉設備的拉力傳感器和索內應力測定儀在使用前應進(jìn)行標定，保證測出應力指標的可靠性。
在對索進(jìn)行張拉施加預應力的過(guò)程中必須注意以下幾個(gè)方面：
1. 施工時(shí)預應力值的確定要按施工過(guò)程中的氣溫變化調整預應力，要按合攏溫度與預應力值對照表最終確定每一級張拉預應力值。確保索內應力在溫度變化過(guò)程中的均衡狀態(tài)和安全性。
2. 用扭矩扳手人工張拉很難使單索達到預張力值，實(shí)際施工時(shí)采用千斤頂機械張拉法。整個(gè)張拉過(guò)程中需要對鋼索逐步張拉和調整，并對整個(gè)張拉過(guò)程保持監測，保證拉索成型并且不超過(guò)拉索的承載力。
廣東堅朗五金制品股份有限公司在拉索幕墻配件的設計研發(fā)與生產(chǎn)制造上，在國內同行業(yè)企業(yè)中算是龍頭企業(yè)。其生產(chǎn)設備和技術(shù)水平都很牛。
