现代建筑幕墙设计中的结构抗震设计

现代建筑幕墙设计中的结构抗震设计

陈杰红

广东创高幕墙门窗工程有限公司广东佛山

摘要：近些年来，我国局部地区地震频发，给震区的现代建筑带来严重的损坏。建筑幕墙结构抗震设计，作为幕墙设计的重点，越来越得到人们的重视。严格遵循设计规范要求，把握建筑幕墙特点，是科学设计的前提。在抗震设计过程中，要充分重视不同幕墙体系和幕墙不同链接部位的构造要求。加强这两个方面的设计，是提升建筑幕墙结构抗震设计水平，保证建筑幕墙质量，提升建筑物整体性能的关键。本文主要就现代建筑幕墙设计中的结构抗震设计进行了探究，仅供大家参考。

关键词：现代建筑；幕墙设计；结构抗震设计

引言：随着人们对建筑物性能的要求越来越高，建筑幕墙在现代建筑中的作用显得越来越重要。在建筑幕墙设计中幕墙抗震结构设计是其中的重点，实现科学的抗震结构设计有助于保证建筑幕墙质量并最终提升建筑幕墙的性能。

1.关于建筑幕墙的主要内容

建筑幕墙是建筑结构中不可缺少的重要部分，对于建筑的抗震性能也有着直接的影响，因此为了更好的做好建筑幕墙的设计，还需要充分的了解和掌握建筑幕墙的主要内容，这样才能够更好的做好建筑幕墙的设计。通常来说，建筑幕墙主要是指建筑物中不承重的外围墙，在整个建筑物中，外围墙会像幕布一样悬挂在建筑的外围，这也是建筑幕墙的名称由来。建筑幕墙在建筑中没有承受主体结构的作用，但是建筑幕墙的质量对于建筑的整体质量却有着直接的影响。特别是在现代建筑行业不断发展的过程中，人们对于建筑幕墙的质量要求也越来越高，在这样的情况下，建筑幕墙的设计也就越来越重要。建筑幕墙对于建筑整体的抗震性能也有着直接的影响，因此如何科学的采用抗震结构设计对于保证建筑幕墙的质量和整个建筑的质量也都有着非常重要的意义。

按照划分方式的不同，建筑幕墙也可以分为多种不同的类型，其中包括了封闭式幕墙以及开放式幕墙两种。同时如果将建筑幕墙按照支撑结构来进行划分，那么又可以将其分为全玻璃式幕墙、单元式幕墙、构件式幕墙以及智能呼吸式幕墙等，从这里也可以看出，幕墙在应用过程中也有着多种不同的表现形式。这样在进行建筑幕墙设计时，需要按照具体的要求来选择不同种类的幕墙来进行设计，这样对于保证建筑的抗震性能也有着非常重要的作用。建筑幕墙在应用过程中也有着多种不同的表现特征，在考虑到建筑抗震性能时，就需要掌握和了解建筑幕墙的相关特征，从而采取合理的设计方式来更好的发挥建筑幕墙在建筑抗震中的作用。建筑幕墙的维护也相对简单，并且不会消耗过多的资源，因此在进行建筑幕墙设计时，还需要考虑到建筑幕墙的特点，从而更好的做好建筑幕墙的设计。

2.建筑幕墙结构抗震设计

玻璃幕墙是建筑物中常见的幕墙结构，玻璃幕墙结构的抗震性能设计主要是满足两个基本要求。一是满足不同幕墙体系的构造要求；二是满足不同连接位置的构造要求。笔者详细论述这两个要求。

2.1科学地分析幕墙设计结构的安全性

幕墙又被称为悬挂墙，因为其属于是建筑物的外墙维护，就好像一个大幕一样挂在上面，不会起到承担重量的作用，故此得名。

幕墙从建筑装饰的角度来看，主要还是起到了美观的作用，但是同时还具有加固的特性。所以，如果将建筑幕墙设计成为既抗震，又具有美观性，那是就实现了其多功能性了。幕墙本身其实是一个整体结构系统，其包覆于主体结构的表面，但是还具备着独立性。除此之外，其固定作用还主要表现在微动力上。适当的位移作用也是加固墙体的另外一种形式。

对于幕墙位移的特点，有关专家发表了自己的见解。他们认为，当有突发性地震出现的时候，地面、山体，包括建筑物等等都要出现一些位移现象，这些都是不可避免的。要实现建筑物的安全性，就要首先考虑到应用位移的安全性原理实现加固建筑物的作用。

为了便于理解和接受，幕墙专家又对此进行了深入的分析，其中的原理就是，当幕墙具有较大的变形能力的时候，在地震的过程中，其主体结构就会很自然地随地面的振动而产生侧向位移的状态。那么，当幕墙与主体结构之间受到振动的影响而产生一定强烈程度范围内的位移的时候，其实是在加强幕墙对于地震的忍受程度。当然了，这种位移要局限在安全系数的范围内，否则仍然失去了其对于墙体的保护作用。

相对应低，固定窗也可以对主体结构起到加固的作用。与幕墙有所不同，固定窗是镶嵌在柱子或者是墙体平面内的，同样具备侧向位移的特点。

幕墙位移所实现的平面内变形，作为幕墙本身的构造特点，可以使得结构主体在一定程度实现了抗震的作用。幕墙所依附的建筑物主框架在幕墙平面内的变形，幕墙的变形所承载能力设定局限范围。

2.2满足不同幕墙体系的构造要求

上文提到幕墙可以分为多种形式，对幕墙结构抗震进行设计时要结合不同幕墙体系的构造要求进行设计。笔者通过探讨不同的幕墙体系来探讨抗震结构设计。

2.1.1针对铝合金玻璃幕墙的设计

铝合金玻璃幕墙的抗震性能很大程度上取决于自身的抗构造以及主框架的抗震能力。因而在对铝合金玻璃幕墙的结构进行抗震设计时，要充分考虑这两个要素，在多发地震地带进行设计时，要保证最大弹性层间位移角小能大于1000。设计人员在进行抗震设计时要重视两个指标，抗震能力指标值和主体结构弹性层间位移角控制值，在设计过程中一般要把抗震能力指标值控制在主体结构弹性层间位移角控制值的3倍以上。对高层钢结构进行设计时，为了更好地适应钢结构的变动能力，钢结构的抗震能力与非钢结构抗震力的比值应≥2。

2.2.2石材幕墙设计

在石材幕墙之中，石材面板通过插件和挂件两种方式连接在一起。在结构抗震性能设计时重点是要防止插件和挂件从石材插槽中脱离出来。针对挂件与插件的设计，国家有明确的法规予以规范。在进行科学设计时设计人员要严格按照设计规范来对各种偏差进行适当控制，从而使得幕墙抗震性能最优化。

2.2.3明框、半隐框幕墙的结构抗震设计

针对明框、半隐框幕墙的结构抗震设计要高度重视弹性材料的使用。明框、半隐框幕墙板块间胶缝宽度进行严格控制，胶缝需用弹性优良的泡沫条以及中性硅酮耐候胶填充，且胶缝宽度需≥12mm。

2.3满足不同连接部位的构造要求

连接部位的设计是幕墙结构抗震涉及到的又一个重要内容。一般意义上不同部位的设计主要包含三个部位的设计，一是立柱和横梁之间连接部位的设计；二是立柱与立柱之间伸缩缝的设计；三是对变形缝的处理。

2.3.1立柱与横梁之间的连接

立柱与横梁之间主要是通过角码、螺栓进行连接，因此在进行设计时控制角码厚度是极其重要的。为了保证立柱能够承受住横梁的剪力，其厚度应≥3mm。其次，立柱与横梁之间应保lmm的间隙并涂抹密封胶。

2.3.2立柱与立柱之间的连接

立柱与立柱之间连接部位的选择主要是对伸缩缝的设计。在幕墙设计中，两根立柱之间连接时，芯柱与立柱要紧密配合。

2.3.3对变形缝的处理

变形缝在建筑物抗震中作用非常大，效果非常显著。变形缝的设计要按照抗震设计规范进行严格设计，设计过程中要保证龙骨间距离与变形缝一致。

3.总结语

对于幕墙的设计，装饰性是其一大特性，从安全性来考虑幕墙的作用还是首选。那么对于现代建筑幕墙设计中的幕墙结构抗震设计，需要从科学的角度来完善其设计工作体系，对于推动建筑设计的发展具有重要的意义。

参考文献：

[1]龚文哗.关于建筑幕墙设计的问题与建议[J].河南建材，2010（11）：145.

[2]郭金花关于我国建筑幕墙设计行业的深化发展[J]科技创新导报，2016（24）：96.

[3]张杰.议我国建筑幕墙设计发展趋势[J].经济技术协作信息，2010（9）：188.