u型玻璃幕墻(qiang)應用與設計 u型玻璃幕墻(qiang)cad圖

1. 概述

建筑用U型玻璃（亦稱槽型玻璃）事用先壓延后成型的方法連續生產出來的，因其橫截面呈“U”型，故得名。U型玻璃品種很多，有著理想的透光性、隔熱性、保溫性(xing)和較高的(de)機械強度，不但用(yong)途廣泛、施工簡便，而且有著獨特的(de)建(jian)筑與裝飾效(xiao)果，并能節約大量輕金(jin)屬(shu)型材，所(suo)以被世(shi)界上許(xu)多國家(jia)的(de)城鄉建(jian)筑所(suo)采用(yong)。

在(zai)我(wo)(wo)國(guo)(guo)，介紹U型(xing)玻(bo)璃(li)(li)(li)的(de)(de)資料出現于70年代末(mo)期。因為玻(bo)璃(li)(li)(li)生(sheng)(sheng)(sheng)產企業(ye)和有關建(jian)(jian)筑(zhu)部門(men)對(dui)這種玻(bo)璃(li)(li)(li)都(dou)十分陌生(sheng)(sheng)(sheng)，所以這種新型(xing)建(jian)(jian)筑(zhu)玻(bo)璃(li)(li)(li)一(yi)直(zhi)沒得(de)(de)到(dao)(dao)開(kai)發(fa)，更(geng)談不上(shang)推(tui)廣和應用。我(wo)(wo)國(guo)(guo)第一(yi)條U型(xing)玻(bo)璃(li)(li)(li)生(sheng)(sheng)(sheng)產線，現已(yi)正式投(tou)產從而填(tian)補了我(wo)(wo)國(guo)(guo)國(guo)(guo)民經濟(ji)的(de)(de)持續(xu)發(fa)展和人民生(sheng)(sheng)(sheng)活水平(ping)的(de)(de)不斷提高，在(zai)我(wo)(wo)國(guo)(guo)建(jian)(jian)筑(zhu)和裝飾設計部門(men)、生(sheng)(sheng)(sheng)產部門(men)和流(liu)通領域等各方(fang)面的(de)(de)共同努力下，這種新型(xing)建(jian)(jian)筑(zhu)玻(bo)璃(li)(li)(li)在(zai)我(wo)(wo)國(guo)(guo)一(yi)定能夠得(de)(de)到(dao)(dao)推(tui)廣和應用，取得(de)(de)快速的(de)(de)發(fa)展。

2．說明

U型(xing)玻(bo)(bo)璃(li)（U-Profile-Glass）亦稱槽型(xing)玻(bo)(bo)璃(li)，是一種新穎的建筑(zhu)型(xing)材玻(bo)(bo)璃(li)，國(guo)外有(you)(you)近40年的生產(chan)應(ying)用(yong)歷史。因截面呈U型(xing)，使之比普(pu)通平板玻(bo)(bo)璃(li)有(you)(you)較高的機械強度并具(ju)有(you)(you)理想(xiang)的透光性、較好的隔音性、保溫隔熱性、能節(jie)省(sheng)大量金屬材料、以及施工簡便(bian)等優點，適(shi)用(yong)于建筑(zhu)的內(nei)外墻、隔墻、屋(wu)面及窗等。

３．采用標準：

A.異型玻(bo)璃(li)（國(guo)家標準報批稿） 2、U型玻(bo)璃(li)/Q KYB01-1997

B.建筑工程質量檢驗評定標準GBJ301-88。

C.裝飾工程(cheng)施(shi)工及驗收規范JGJ73-91。

4.適用范圍：

由(you)于U型玻璃具有較好的(de)透光而不透視(shi)的(de)特性(xing)和良好的(de)裝飾(shi)性(xing)，可用于機場、車(che)站(zhan)、體(ti)育館(guan)、廠房、辦(ban)公樓(lou)、賓館(guan)、住宅、溫室等工(gong)業(ye)與民用建筑非承重(zhong)的(de)內外墻、隔(ge)斷、窗及屋面。

5.U型玻璃的建筑設計：

A.U型(xing)玻璃(li)(li)按表面處理(li)方式不同(tong)，有普通(tong)壓花玻璃(li)(li)、夾(jia)絲玻璃(li)(li)、彩色玻璃(li)(li)等，設計選用時除(chu)普通(tong)壓花玻璃(li)(li)外(wai)，選用其余玻璃(li)(li)應予注明(ming)。

B.U型玻璃屬不(bu)燃燒材(cai)料(liao)，如(ru)有特殊要(yao)求時應按(an)有關(guan)規范進行(xing)設計(ji)。

C.U型玻璃分類：

—按顏(yan)色(se)(se)分(fen)：有色(se)(se)的(de)和無色(se)(se)的(de)。

—按(an)表面狀態分：有平滑的和帶花(hua)紋的。

—按強(qiang)度分：有鋼化、貼膜(mo)、保溫層(ceng)

—按(an)規格(ge)分：有(you)鋼(gang)化(hua)、貼膜、保溫層

D.U型玻(bo)璃屬不燃材料，如(ru)有特殊(shu)要求(qiu)時按有關規范進行設計。

E.U型玻(bo)璃兩翼(yi)(yi)的朝向測(ce)試結果表明(ming)兩翼(yi)(yi)向迎風(feng)(feng)買內，強(qiang)度高(gao)于兩翼(yi)(yi)背(bei)風(feng)(feng)面。

F.型玻璃按(an)造型及(ji)建筑使用功(gong)能分別采取以下組(zu)合方式：

G.型玻璃隔墻長度大于6000，高度超過4500時(shi)，應核算墻身的穩定(ding)，采取(qu)相應的措(cuo)施。

H.型玻璃(li)用(yong)于濕度(du)較大(da)的(de)房間且室內外溫差(cha)較大(da)時，應處理好玻璃(li)表(biao)面露水的(de)排泄及(ji)下滴問題。

I.型玻璃用于圓型墻及(ji)屋面時，曲(qu)率半(ban)徑不應小于1500。

J.點構(gou)造詳見國(guo)家標(biao)準圖集《U型玻(bo)璃(li)外裝修標(biao)準06J501》。

6.性能指標

—抗壓(ya)強度(du)(du)700～900 N/mm2。抗拉(la)強度(du)(du)30～50 N/mm2。

—莫氏硬(ying)度6～7。

—彈性(xing)模量60000～70000 N/mm2。

—線膨脹(zhang)系(xi)數（溫度每升高1℃）(75～85)×10-7。

—化學穩定性0.18 mg。

—彎曲強度

—透(tou)光率：當表面有(you)小(xiao)花紋(wen)裝一排(pai)時為89%，裝兩排(pai)時81%。

—傳熱系數(shu)：①單排安(an)裝時3.65W/m2K。②雙排安(an)裝時1.74W/m2K。 ③貼膜時1.57 W/m2K ④填(tian)充保(bao)溫層1.2 W/m2K

—隔聲能(neng)力：單排安(an)裝時27db，雙排安(an)裝時38dB。

—耐火極限：0.75h（單排）。

7.安裝要點

—U型玻璃的端面和平面應無鋸齒狀(zhuang)缺口或裂(lie)紋。

—各獨立的U型玻(bo)璃(li)構件(jian)應(ying)支(zhi)撐(cheng)在具有均勻彈(dan)性的襯(chen)墊(dian)上(shang)。

—玻璃與臨近(jin)的金屬件、混凝土和砂漿(jiang)結構(gou)之間不能有硬性(xing)接觸。

—在U型玻璃(li)的上(shang)端與更高(gao)處(chu)的建(jian)筑物件（如過梁(liang)、大梁(liang)、屋面板等）之間必須留(liu)有縫隙。

—U型玻璃上端(duan)與臨近的(de)上部結構之間的(de)空氣(qi)縫隙不應小(xiao)于(yu)25mm，以應付其變(bian)形，便于(yu)安裝(zhuang)更換。

—必須用彈性(xing)密封(feng)材料(liao)填充U型玻璃之(zhi)間(jian)的縱縫(feng)。

—密封(feng)材料，通常有(you)二組分的聚硫塑料、硅(gui)銅膠、柔性聚氯(lv)乙烯型材等(deng)，用于U型玻璃(li)與(yu)固(gu)定件、U形(xing)玻璃(li)條之(zhi)間的密封(feng)。

—圓繩(sheng)，用(yong)于U型玻璃與邊(bian)框之(zhi)間的(de)密封(feng)。

—條形襯墊、柔(rou)性聚氯(lv)乙烯型(xing)(xing)材、浸過瀝青的條帶、硬泡沫塑料等，用(yong)作U型(xing)(xing)玻璃(li)與邊(bian)框之間的脹(zhang)縫(feng)和滑縫(feng)。

—膨脹螺栓，用(yong)于固定邊(bian)框

規格（注：最大出廠長度并不等于使用(yong)長度）

玻璃型號	底寬(kuan)(b)(mm±2)	翼高(gao)(h)(mm±1)	厚(hou)(d)(mm±0.2)	最大出廠長度 (m±5mm)
SQ1	260	41	6	6
SQ2	260	60	7	7
SQ3	330	41	6	6
SQ4	330	60	7	7

8.U型玻璃的安裝：

A.用膨脹螺栓或射釘將邊框料(liao)固(gu)定(ding)在建(jian)筑物的洞(dong)口中，邊框可用指直角(jiao)或斜角(jiao)連接。邊框每(mei)側(ce)應(ying)(ying)至少由(you)個固(gu)定(ding)點。上下框料(liao)每(mei)隔400~600應(ying)(ying)有(you)一個固(gu)定(ding)點。

B.將起穩(wen)定作用的(de)塑料件(jian)截成相應長度，放入框中上(shang)下型材內。

C.U型(xing)玻(bo)璃入框時(shi)，應將玻(bo)璃內(nei)面仔細擦(ca)洗(xi)干凈。

D.將(jiang)(jiang)U型(xing)玻璃(li)條依次插(cha)(cha)入(ru)。U型(xing)玻璃(li)插(cha)(cha)入(ru)上框料(liao)的深(shen)度(du)應(ying)(ying)≥20。插(cha)(cha)入(ru)下(xia)框料(liao)的深(shen)度(du)應(ying)(ying)≥12，插(cha)(cha)入(ru)左右框料(liao)的深(shen)度(du)應(ying)(ying)≥20。當U型(xing)玻璃(li)插(cha)(cha)至最(zui)后一(yi)塊，洞口寬(kuan)于玻璃(li)寬(kuan)不一(yi)致時，沿長(chang)度(du)方向裁切玻璃(li)，按18頁“端頭玻璃(li)安裝順序”將(jiang)(jiang)所(suo)裁切玻璃(li)裝入(ru)，同時將(jiang)(jiang)塑料(liao)件截(jie)成(cheng)與玻璃(li)相應(ying)(ying)長(chang)度(du)放入(ru)邊框一(yi)側。

E.在邊(bian)框與玻璃間的縫中(zhong)塞入彈性(xing)墊(dian)條(tiao)，墊(dian)條(tiao)與玻璃和(he)邊(bian)框接觸面不得少于10。

F.在邊(bian)(bian)框與(yu)玻(bo)璃(li)，玻(bo)璃(li)與(yu)玻(bo)璃(li)，邊(bian)(bian)框與(yu)建(jian)筑結構體的(de)(de)接縫中，填入(ru)玻(bo)璃(li)膠類彈性密(mi)(mi)(mi)封(feng)材料（或稱(cheng)硅酮膠）密(mi)(mi)(mi)封(feng) 。玻(bo)璃(li)與(yu)邊(bian)(bian)框的(de)(de)彈性密(mi)(mi)(mi)封(feng)厚度最窄處≥2，深(shen)度應≥3，U型玻(bo)璃(li)塊之間(jian)的(de)(de)彈性密(mi)(mi)(mi)封(feng)厚度應在3-5之間(jian)。

G.玻璃全(quan)部安裝完，將表面的污垢清除(chu)干(gan)凈(jing)。

9.U型玻璃的驗收：

U型玻(bo)(bo)璃的驗收除參照建筑裝飾工(gong)(gong)程(cheng)及(ji)驗收規范（JGJ73-91）第三(san)、四(si)章門窗(chuang)工(gong)(gong)程(cheng)及(ji)玻(bo)(bo)璃工(gong)(gong)程(cheng)有關章節外，還(huan)應重點檢(jian)查：

A.邊框是(shi)否(fou)直接(jie)固定在建(jian)筑上，之(zhi)間的縫(feng)隙是(shi)否(fou)密封。邊框承受(shou)的荷載應直接(jie)傳(chuan)給(gei)建(jian)筑，不(bu)應使U型玻璃(li)受(shou)力。

B.玻(bo)璃與(yu)玻(bo)璃之(zhi)間，玻(bo)璃與(yu)邊框之(zhi)間的縫(feng)隙，是否按上述(shu)要求進(jin)行密封。

C.應使U型玻璃(li)在框了中(zhong)沿玻璃(li)長度方向能自由伸縮(suo)，在上框料(liao)與(yu)U型玻璃(li)之間要留有適當縫(feng)隙。

D.為防止(zhi)膨脹(zhang)螺(luo)栓等固(gu)定件與(yu)框(kuang)料之(zhi)間相互接(jie)(jie)觸發(fa)生化(hua)學(xue)反應產生接(jie)(jie)觸腐蝕，在鋼膨脹(zhang)螺(luo)栓等固(gu)定件與(yu)鋁框(kuang)之(zhi)間應用合成(cheng)材料墊圈或油漆類(lei)物質隔開。

10.U型玻璃的計算方法：

基本參數：

1：計算點標高：100m；

2：力學模型：按簡支梁形式計算；

3：玻璃跨度：L=4050mm；

4：玻(bo)(bo)璃類(lei)型：單片玻(bo)(bo)璃P260/60/7；

5：玻璃翼朝向：室內(nei)；

6：玻璃(li)安裝方式：單排連接，垂直布置(zhi)；

7：玻璃(li)材料物理性(xing)能級(ji)截面參數：

玻璃強度設計值：30MPa；

玻(bo)璃彈性模量(liang)E：70000MPa；

玻璃截面積A：25.62mm2；

翼板部分截面抗彎(wan)矩(ju)Wx1：53780mm3；

板面(mian)部(bu)分截面(mian)抗(kang)彎矩(ju)Wx2：13710mm3；

繞(rao)Y軸(zhou)截面抗彎(wan)矩Wy：170230mm3；

X軸截面(mian)慣性矩Ix：655500mm4；

Y軸截面慣性矩Iy：22129400mm4；

(對于夾層玻(bo)璃，該處的(de)各(ge)抗彎(wan)矩(ju)和慣性矩(ju)采用的(de)是內片玻(bo)璃參數)

U型(xing)玻璃可(ke)以按支(zhi)撐于兩點的簡支(zhi)梁(liang)力學(xue)模(mo)型(xing)進行設計(ji)計(ji)算，受力模(mo)型(xing)如(ru)下：

15.1 U型玻璃荷載計算：

(1)風(feng)荷載(zai)作用(yong)的(de)線荷載(zai)集(ji)度(按(an)矩(ju)形(xing)分布)：

qwk：風荷載線分布最(zui)大荷載集度標(biao)準值(zhi)(N/mm)；

wk：風荷載標準值(MPa)；

B：U型玻璃(li)寬度(du)，也(ye)就是(shi)承載(zai)寬度(du)(mm)；

qwk=wkB

=0.001×260

=0.26N/mm

qw：風荷載(zai)線分布最(zui)大(da)荷載(zai)集度(du)設計值(zhi)(N/mm)

qw=1.4qwk

=1.4×0.26

=0.364N/mm

(2)水平(ping)地震作(zuo)用線(xian)荷(he)載集度(按(an)矩形分布)：

qEk：水平地震作(zuo)用(yong)線(xian)荷(he)載集度標準值(N/mm)；

qEAk：垂直于幕(mu)墻平(ping)面的分布水平(ping)地震(zhen)作用標準值(MPa)；

βE：動力放大系(xi)數,取5.0；

αmax：水平地震影響(xiang)系數最大(da)值，取0.16；

Gk：幕(mu)墻構件(jian)的(de)重(zhong)力荷載標(biao)準值(zhi)(N)，(含面板和(he)框架(jia))；

A：幕墻構(gou)件的(de)面積(mm2)；

qEAk=βEαmaxGk/A ……5.3.4[JGJ102-2003]

qEk=qEAkB

qEk=5.0×0.16×0.0000256×25.62

=0.0005N/mm

qE：水(shui)平地(di)震作(zuo)用線(xian)荷載集度設(she)計值(N/mm)；

qE=1.3qEk

=1.3×0.0005

=0.0007N/mm

(3)幕墻受(shou)荷(he)載集度組合：

用于(yu)強(qiang)度計(ji)算時，采用Sw+0.5SE設計(ji)值(zhi)組合： ……5.4.1[JGJ102-2003]

q=qw+0.5qE

=0.364+0.5×0.0007

=0.364N/mm

用于撓度計算時，采用Sw標(biao)準值： ……5.4.1[JGJ102-2003]

qk=qwk

=0.26N/mm

(4)U型玻璃在組合荷(he)載作用下(xia)的彎矩設計值(zhi)：

Mx：彎矩組合(he)設計值(N?mm)；

Mw：風荷載作(zuo)用下產生的彎矩(ju)設計值(N?mm)；

ME：地震作(zuo)用下產(chan)生的(de)彎(wan)矩設計值(zhi)(N?mm)；

L：U型(xing)玻璃(li)跨度(du)(mm)；

采用Sw+0.5SE組(zu)合(he)：

Mw=qwL2/8

ME=qEL2/8

Mx=Mw+0.5ME

=qL2/8

=0.364×40502/8

=746313.75N?mm

15.2 U型玻璃的抗彎強度計算(suan)：

按簡支梁抗彎(wan)強度公(gong)式,應滿足：σ=Mx/Wnx≤fg 上式中(zhong)：

Mx：彎(wan)矩組合設計值(N?mm)；

對(dui)于單(dan)片(pian)的U型玻璃，該參數就(jiu)是上面計算得到(dao)的Mx；

對于夾層(ceng)的U型(xing)玻璃(li)(li)，參(can)考JGJ102-2003關于夾層(ceng)玻璃(li)(li)計算的規定，該參(can)數為參(can)數Mx再乘(cheng)以(yi)系數1/2，2層(ceng)玻璃(li)(li)強度相同；

Wnx：在彎(wan)矩(ju)作用方向的(de)(de)凈截面抵(di)抗矩(ju)(mm3)，翼板朝(chao)向室外(wai)時取面板部分的(de)(de)抗彎(wan)矩(ju)，翼板朝(chao)向室內時取翼板部分抗彎(wan)矩(ju)；

對于夾層玻璃(li)，該參數采用(yong)內片(pian)玻璃(li)參數；

fg：玻璃的抗彎(wan)強度(du)設計值，取30MPa；

則(ze)： σ=Mx/Wnx

=746313.75/53780

=13.877MPa≤30MPa

U型玻(bo)璃(li)抗彎強度能滿足要(yao)求(qiu)。

1５.3 U型玻璃的撓度計算：

根據簡支(zhi)梁撓度計(ji)算公式，得：df=5qkL4/384EIx

對(dui)于單片的U型玻璃，該處(chu)qk就是(shi)上(shang)面(mian)計算得到的qk；

對(dui)于(yu)夾層的U型玻(bo)璃，按等(deng)剛度分配原理，該處(chu)qk為上(shang)面(mian)計算所得(de)參數qk再乘以系數1/2；

對于夾層玻(bo)(bo)璃(li)，公式中的(de)慣性矩采用(yong)內片玻(bo)(bo)璃(li)參數(shu)；

df=5qkL4/384EIx

=5×0.26×40504/384/70000/655500

=19.85mm

而(er)df,lim=4050/200=20.25mm

所以，U型(xing)玻(bo)璃撓度(du)能滿足規范(fan)要求。

11. U型玻璃幕墻大樣節點：