跟着国夷易近经济和科学技术的敏捷发展，人们对修建物的艺术审美请求愈来愈高，修建物功效更日趋完善，玻璃幕墙作为修建物的时装，其范例和情势也赓续立异，单层索网布局幕墙、单向拉索布局幕墙、双层呼吸式幕墙、光电幕墙等新型幕墙在工程上的利用便是例证。此中尤以单层索网布局幕墙、单向拉索布局幕墙以其高通透性更受修建师和业主的青睐，目前已慢慢开端在大年夜型大众修建、高等写字楼中利用，但是这两类幕墙的技术含量和施工难度特别非常高。下文介绍单层索网布局这类新型布局幕墙在工程上的实例，供业主和修建师选择。
    中关村文化商厦位于中关村海淀图书城旁边，修建主体布局范例为框架剪力墙布局，修建幕墙首要采取双层自动内轮回和单层索网布局两种幕墙情势。借此工程介绍单层索网幕墙。

图1.中关村文化商厦单层索网布局幕墙外视

    如图1所示，本工程单层索网幕墙布局由横向程度钢索与竖向垂直钢索垂直交织组合构成蒙受外部荷载的幕墙支承布局。竖向拉索跨度约70.0米，上端可靠连接在钢布局桁架梁上，下端连接在混凝土布局梁上；横向拉索的跨度为27米，摆布两端均连接在钢布局立柱上，钢布局立柱经由过程预埋件将布局支座反力通报给劲性混凝土布局立柱；连接拉索的转换件均采取预埋情势。因为横向拉索跨度比竖向拉索跨度大年夜很多，以是横向拉索是主受力构件，竖向拉索是次受力构件。
    1、单层索网布局幕墙的事情道理及布局简述
　　单层索网布局的事情道理是：经由过程给横向拉索和竖向拉索各施加合适的预拉力，从而构成刚度以抵当外部荷载。拉索预张拉成形后和在外部荷载感化下，拉索对边缘构件或边缘布局产生较大年夜的拉力，是以边缘构件或边缘布局计划时应优先成为自均衡体系，假定不克不及成为自均衡体系，为抵当拉索产生的拉力，边缘构件或边缘布局应计划成具有相称刚度的平面布局，但通常须要付出较大年夜的工程造价。因为单层索网布局幕墙是一个“新生事物”，对单层索网拉索构件变形的允许值尚没有相应国度尺度和范例，借鉴国表里近似工程和实验履历，是以单层索网布局变形允许值按短跨的1/45或1/50举行节制。本工程单层索网布局在最不利荷载组合尺度值感化下，变形允许值按短跨的1/50举行节制。
　　幕墙自重一样平常由竖向拉索蒙受，而幕墙玻璃面板吊挂于拉索外侧，为尽大概减少自重对单层索网布局产生的次应力，以是在构造上竖向拉索尽大概靠近玻璃面板。按照布局计算结果，横向拉索选用Φ34高强钢绞线，规格为1×61，预拉力T=300KN，最不利荷载感化下内力最大年夜值Z=540KN；竖向拉索选用Φ24高强钢绞线，规格为1×37，预拉力T=100KN，最不利荷载感化下内力最大年夜值Z=160KN。高强钢绞线外外不雅措置采取galfan-coated，在全部施工过程中，必需采纳有用办法包管拉索外外不雅必需无毁伤、锈蚀、划痕等缺点。钢丝破断强度≥1670N/mm2，拉索材料知足相应国度尺度。

图2.中关村文化商厦单层索网布局幕墙局部   

    2、单层索网布局幕墙的玻璃板块及拼接胶缝
　　幕墙玻璃板块选用12+1.52PVB+12钢化夹层玻璃，典范分格尺寸为1612mm×2250mm。因为单层索网布局在风荷载感化下，其变形近似“平锅底”形状，越靠近边缘构件或边缘布局处，其变形曲线的切线斜率越大年夜；越靠近幕墙多少中心地位，变形曲线的切线斜率越小。是以，如图所示，靠近边缘构件处的玻璃面板在风荷载感化下，面板四个角点不在统一个平面内，产生“翘曲”效应，是以对边部构件处的玻璃强度应按照实际变形环境举行强度计算，同时应采纳构造办法使玻璃变形及应力获得释放，而不致挤压粉碎。
　　玻璃板块横、竖向拼接胶缝采取硅酮密封胶，因为单层索网布局幕墙是以较大年夜变形来抵抗频频正、负风压感化，是以选用合适的硅酮密封胶种类和宽度对其水密机能、气密机能是特别非常首要的，选用不当就会导致胶缝被扯破或玻璃被挤压。发起采取超高机能硅酮密封胶，其承诺变位蒙受才能按照实验可以达到±50%，胶缝宽度一样平常来讲为12mm-16mm。假定采取普通硅酮密封胶，其承诺变位蒙受才能按照实验只能达到±25%，是以胶缝宽度一样平常来讲须要16mm-20mm。胶缝宽度太窄，玻璃板块大概会被挤压；胶缝宽度太宽，则幕墙修建外不雅结果不好。对单层索网布局幕墙，拼接胶缝宽度可以遵循JGJ102玻璃幕墙工程技术范例的公式计算，但不宜小于按公式计算出来的值。

    3、单层索网布局幕墙不锈钢夹具计划
　　不锈钢连接夹具计划：如图所示，幕墙玻璃面板牢固在不锈钢夹具组装件中，夹具经由过程连接螺栓牢固在横向拉索、竖向拉索的交织点上。玻璃与不锈钢夹具之间采取硬质橡胶垫圈及橡胶垫片过渡连接，裂痕采取硅酮密封胶柔性连接，如许幕墙玻璃面板在产生扭曲变形时不至于产生碰撞粉碎。为便利幕墙玻璃面板的维修替换，不锈钢玻璃夹具件采取可以拆卸的零件组装体例。

图3.不锈钢夹具

    不锈钢夹具在竖向玻璃自重感化下的承载才能计算
　　玻璃面板板块自重+不锈钢夹具自重计划值：
　　Q=（γg×t+0.1）×a×b×1.2
　　式中：γg——玻璃的重力密度，单位：KN/m3，取25.6 KN/m3；
　　t——玻璃面板的总厚度，单位：m；
　　a——玻璃面板短边边长，单位：m；
　　b——玻璃面板长边边长，单位：m。
　　玻璃板块与不锈钢夹具的自重是经由过程夹具与竖向拉索之间的摩擦荷载支承的，不考虑横向拉索的支承感化。夹具与拉索之间的预紧采取普通螺栓，4.8级，C级。
　　普通螺栓的预紧力：
　　P0=Kn.Q/z.m.u
　　式中：P0——普通螺栓的预紧力；
　　Kn——可靠性系数，取1.1；
　　M——摩擦面数量，取m=1；
　　Z——螺栓的数量；
　　u——连接摩擦副的摩擦因数，取0.30。
　　负风压感化下不锈钢夹具连接螺栓的承载才能计算：
　　单块玻璃板块蒙受的风荷载计划值：
　　F=1.4×WK×a×b=5.74 KN
　　式中：F——单块玻璃板块蒙受的风荷载计划值，单位：KN；
　　WK——负风压最大年夜尺度值，单位：KN/m2；
　　a——玻璃面板短边边长，单位：m；
　　b——玻璃面板长边边长，单位：m。
　　玻璃板块承载的负风压别离经由过程不锈钢夹具压块与拉索之间的连接螺栓通报，螺栓品级为4.8级，C级。
　　普通螺栓的抗拉承载力计划值:
　　Ntb=π.de2.ftb/4
　　4、单层索网布局幕墙进口门框计划
　　按照修建师的计划构思和单层索网布局幕墙的大年夜变形受力特色，本工程进口门厅的钢布局是可以垂直于幕墙玻璃平面活动的，也就是说，进口门框钢布局立柱底端采取平面铰接，如许便可以包管与单层索网布局的变形相调和，制止在风荷载感化下门框钢布局变形过于“僵硬”的影响。地弹簧玻璃与扭转门与门套布局连接，门套凝结于地面，门套布局与门框钢布局可以相互错动。

图4.门框顶部转角布局、门套与门框布局相互错动

    5、单层索网布局幕墙三性实验
　　本工程单层索网布局幕墙横向、竖向跨度都比较大年夜，同时此类幕墙属于新型布局幕墙，在幕墙机能检测上目前属于空白地带，举行机能检测非常须要，现在朝海内三性实验的实验平台最大年夜尺寸不克不及知足比例为1：1的三性实验请求。为办理上述的问题，在本工程的三性实验时我们采纳了以下计划：
　　按照现有实验平台的尺寸，拔取宽高尺寸为6500mm×10590mm的实验单位，宽度标的目标安插三根竖向拉索，高度标的目标安插四根横向拉索，包含4×5=20个玻璃板块，玻璃板块尺寸为足尺且包含各种典范分格尺寸及周边支承前提。

图5.三项机能检测、用位移计测量夹具索变形量

    因为实验单位横向拉索、竖向拉索跨度比拟较于实际工程减少，是以拉索规格也应相应减少，方能符合索网布局的变形和机能的实际环境。按照索网变形按短跨跨度的1/50节制，横向、竖向拉索的预拉力及内力分派与实际布局相调和这两个原则解缆，阐发比较布局计算结果，横向拉索选用Φ18高强钢绞线，规格为1×37；竖向拉索选用Φ12高强钢绞线，规格为1×19。实际实验结果注解，缩小版的实验单位风压变形达到IV级，水密机能为II级，气密机能为II级，是以单层索网布局的机能知足计划请求。

图6.用位移计测量中部玻璃与索变形量、边部索变形量

    6、单层索网布局幕墙拉索张拉及施工
　　拉索的张拉及成型是干系到单层索网布局幕墙质量的关头身分，是以按照工程实际环境制定合理的施工工艺和施工挨次意义特别非常首要。本节仅为单层索网布局幕墙施工工艺及施工挨次的提要申明和原则问题，仅供参考，实际工艺和顺序应按照工程实际环境制定更详细的施工构造计划并遵循履行。本工程拉索布局张拉施工工艺和施工挨次以下：
　　a.在修建主体布局施工的同时埋设支持索网幕墙钢布局和索布局锚固端和幕墙收口等须要的预埋件；
　　b.待主体布局施工和其他相干分项工程施工终了后，搭设中庭立面柔索布局玻璃幕墙一时举措措施支持拉索，使之在重力荷载感化下不下垂，同时还须采纳办法包管拉索与一时支持装配的润滑；
　　c.安装横向和竖向拉索和索网布局的锚固装配和门框布局，并调剂至计划地位；
　　d.安装竖向拉索和横向拉索与竖向拉索之间的不锈钢夹具，留意夹具其实不具有夹力；恰当张拉竖向钢索，并将夹具调剂至计划地位；
　　e.安装横向拉索,同时设置一时支持使横向钢索在自重感化下的变形降至最小,恰当张拉横向拉索；
　　f.在给索网布局横向拉索和竖向拉索施加预应力的过程中，都会引发横向拉索和竖向拉索的预应力转变，是以须要须要慢慢张拉和调剂并对全部张拉过程保持监测，包管全部索网结构成型并且不超越拉索的承载才能；

图7.对竖、横向索举行预张拉

    g.在横向拉索与竖向拉索交织处安装标夹具，使之构成单层索网布局，连接夹具其实不具有夹力；
　　h.在单层索网布局上设置节制点以作为索网张拉过程中的监测节制点；
　　j.拔取合理的张拉挨次慢慢对称张拉竖向钢索，在张拉过程中，竖向钢索节制点和夹具向钢索张拉端移动，不雅测节制点直至跟计划地位符合；
　　k.拔取合理的张拉挨次慢慢对称张拉横向钢索，在张拉过程中，横向钢索节制点和夹具向钢索张拉端移动，不雅测节制点直至跟计划地位符合；
　　l.当索网预张力达到计划状态时，确保节制点和夹具在计划地位上。反之则举行须要的调剂；
　　m.再过适当时候后，重新检测拉索预拉力，测量单层索网布局的夹具和节制点是不是在计划地位上。假定不在，则必需举行恰当调剂索网布局直至夹具和索网节制点规复到计划地位，留意索网节制点的计划地位应考虑幕墙玻璃自重对索网布局的变形影响；
　　n.拧紧全部夹具的螺丝直至夹具达到最好受力状态。
　　p.从上到下按合理挨次安装索网幕墙上的玻璃，当幕墙玻璃安装终了后在玻璃的自重感化下，索网布局的夹具和节制点达到施工图中抱负的多少地位。