探究现代建筑幕墙设计中的结构抗震设计

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吴江朕

合肥工业大学设计院(集团)有限公司 230000

摘要

现代建筑中幕墙设计是一大特色。要想将这一特色的价值进行充分彰显,就要考虑到它的安全性,避免地震的发生对其造成不良影响。在现代建筑发展中,任何建筑细节的优化或者改进都需要以安全为前提。建筑幕墙作为建筑物最外围的一道屏障,不仅可以提高整个建筑的美观性,还能有效保护建筑外墙不受外界环境的影响。


关键词

现代建筑;幕墙设计;结构抗震;设计

正文


1现代建筑幕墙设计中的结构抗震设计原则

1.1 美观性原则

美观性是建筑幕墙的基本特点,建筑幕墙的存在是提升整个建筑物审美价值的关键。随着社会经济的发展,人们越来越追求美的享受。这个时候建筑幕墙应运而生,为实现建筑物的审美价值体现做好充足准备。建筑幕墙的出现就是对建筑外围墙面的有效装饰,在落实建筑幕墙的这一概念时,幕墙设计者将美观性融入其中,提高建筑物的观赏性,让其成为城市建设中的一道风景。借此,落实美化城市的理念,让城市向着更美丽的方向发展。因此,在建筑幕墙的抗震设计中也应保留建筑幕墙的这一基本特点。需要设计人员充分考虑到幕墙的美观性,并秉持这一原则开展抗震设计工作。

1.2节能性原则

节能性是建筑幕墙的必然要求,现代建筑中建筑幕墙是实现建筑节能的重点环节。随着节能环保理念的不断深入,建筑行业也在积极响应政府部门的政策号召,积极投身节能降耗建设中,力求在建筑设计中投入更多的精力保证节能降耗理念的充分落实。在现代建筑幕墙设计中,常常会融入节能降耗这一社会可持续发展理念,使得建筑幕墙具备节能的优势。一方面,从幕墙材料上体现节能。如,幕墙建设中使用节能环保材料,为节能建筑的落实创造有利条件。另一方面,从幕墙性能上体现节能。如,设计太阳能光伏幕墙,将太阳能充分利用转化成建筑物中可以使用的能源,保证建筑使用过程中的节能设计。可见,科技的发展给予建筑幕墙带来了更多可能性,尤其是在节能方面。所以,在幕墙的抗震设计中一定要保护建筑幕墙的节能性能,为社会主义的环保事业贡献一份力量[3]。因此,抗震设计者要坚持节能性原则,落实建筑幕墙的抗震功能,保护建筑幕墙的节能优势。

2现代建筑幕墙设计中的结构抗震设计方法

2.1 对于不同幕墙体系的设计

现代建筑中,不同的幕墙体系拥有不同的结构构造。在进行抗震设计时,要充分分析建筑幕墙体系,从其基本构造出发完成结构抗震体系的建立,保证建筑幕墙的抗震属性。首先,铝合金玻璃设计。在铝合金玻璃的建筑幕墙设计中,其抗震性能的体现主要取决于铝合金玻璃幕墙的自身抗震构造以及主框架结构的抗震性能方面。在实际结构抗震设计中,要充分考虑这两方面的因素。具体的来说,对于地震多发地域,铝合金玻璃建筑幕墙的设计要保证其主框架结构的弹性层间位移角最大不能超过100°;在罕见地震地带,设计时要对结构薄弱的地方进行针对性的弹塑变形试验,以确保其弹性指数符合建筑幕墙的抗震标准。设计者从抗震能力指标以及主框架结构的弹性层间位移角两方面进行准确的控制,保证这两项数值符合建筑幕墙的抗震标准,进而提高铝合金玻璃幕墙的抗震能力。其次,石材幕墙设计。石材幕墙是将石材利用插件和挂件进行连接,将每一个石材面板连接成为一个整体形成建筑幕墙结构。在石材幕墙结构中进行抗震设计,要切实保证插件不会脱离插槽,能将各个石材面板安全的连接在一起。同时,针对石材幕墙的插件和挂件设计,相关建筑法规也给出了明确的要求,设计者们需要严格按照施工要求进行施工,保证石材幕墙的抗震性能。最后,明框或者半隐框幕墙设计。针对这种形式的幕墙设计,其抗震功能的显现常常取决于明框或者半隐框幕墙板间的胶缝宽度。通常情况下,要把胶缝宽度控制在12mm左右为宜。这就是明框或者半隐框幕墙结构的抗震设计中要关注的问题,是需要设计者们高度重视的方面。从以上各方面讨论了不同幕墙体系的抗震结构设计,保证每一种幕墙体系都能具备良好的抗震性能。

2.2 对于不同连接部位的设计

建筑幕墙设计中,还存在另一个关键因素就是连接部位。不同的连接部位在进行抗震设计时要给予不同方法的考虑,更好的提高幕墙的抗震指数。首先,立柱与横梁之间的连接。角码和螺栓是连接立柱与横梁的重要建筑幕墙组件,角码和螺栓的质量成为决定立柱与横梁连接点的抗震能力的重要因素。因此,在实际抗震设计中,设计者们要针对角码和螺栓的性能指数进行充分研究,进而确定角码和螺栓的型号以及尺寸等信息,为抗震性能的实现做好充足准备。比如,明确要求角码厚度,确保立柱能更大限度的承受横梁所带来的剪力。通过提出这样明确的要求,保证立柱与横梁连接位置的抗震能力。其次,立柱与立柱之间的连接。在建筑幕墙设计中,立柱与立柱之间的连接主要考虑到伸缩缝的设计,两根立柱之间的缝隙其距离要保证在15mm左右。同时两根立柱连接时,其芯柱要与立柱紧密配合,借此提升立柱与立柱之间连接部位的抗震性能。最后,变形缝。变形缝是建筑幕墙设计中最具抗震效果的幕墙设计环节,设计者们要根据变形缝的抗震设计规范严格设计。值得注意的是,在设计变形缝时要保证龙骨的间距同变形缝一致,保证建筑幕墙的抗震性能。从以上三方面进行建筑幕墙不同连接部位的抗震设计,确保建筑幕墙各个连接点的抗震性能,进而更好的保证建筑幕墙的整体结构。

3结语

现代建筑中幕墙设计不仅提升了建筑的观赏价值,同时也提升了建筑的实用价值,使得现代建筑更加符合人们的需求。与此同时,随着地震事故的频发,使得人们越来越关注建筑结构中的抗震设计。对于幕墙结构设计来说,抗震也尤为重要。科技的进步,给予现代建筑幕墙设计中的抗震性能体现提供了更多保障。一方面,从材料质量上进行优化改进,保证其抗震性能;另一方面,从施工技术方面进行改进,保证抗震施工的有效性。

参考文献

[1]刘帅. 建筑幕墙设计中的结构抗震设计[J]. 工程技术研究,2018,(12):133-134.

[2]秦坤. 结构抗震设计在现代建筑幕墙设计中的探讨[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊),2017,(03):108-109.

[3]吴国军. 建筑幕墙设计中的结构抗震设计分析[J]. 智能城市,2017,3(03):311.

[4]卢俏龙,魏雪燕. 现代建筑幕墙设计中的结构抗震设计论述[J]. 民营科技,2016,(03):137.

[5]刘子严,褚文雅. 浅析现代建筑幕墙设计中的结构抗震设计[J]. 门窗,2013,(12):225+227.

 


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