2.3 三角形玻璃板塊設(shè)計(jì)

三角形玻璃板塊遍布項(xiàng)目單體表皮，分布在采光天頂、立面、吊底，具有全工況的特點(diǎn);對于空間異形體主要考慮兩個方面的設(shè)計(jì)難點(diǎn)，一個是如何使用合理的構(gòu)造和優(yōu)化后的模具（詞條“模具”由行業(yè)大百科提供）完場平面內(nèi)從陰角90度到陽角90度的板塊造型，完成對建筑表皮型的控制;另外一個是玻璃系統(tǒng)對于主體異型網(wǎng)殼鋼架結(jié)構(gòu)的變形平面內(nèi)外的變形適應(yīng)性的設(shè)計(jì)，同時要兼顧板塊重力問題。

回顧已建成的項(xiàng)目常規(guī)球體構(gòu)造設(shè)計(jì)案例，如下圖：

經(jīng)過研究，我們發(fā)現(xiàn)這種系統(tǒng)將板塊的夾角變化的功能落實(shí)在玻璃附框的圓弧形模具上面，三角形玻璃板塊系統(tǒng)采用的是連續(xù)外部點(diǎn)壓多點(diǎn)固定的方式，它的適用特點(diǎn)為表皮玻璃板塊之間的夾角變化不多，一般為采光頂或立面的幕墻。但是當(dāng)遇到像本項(xiàng)目中相鄰板塊表面玻璃品種(厚度)不一致、角度變化范圍大、特別是有吊底玻璃面的時候，這種框架式的構(gòu)造形式難以勝任，甚至有安全隱患。實(shí)際上，本案還有一個特點(diǎn)是異型鋼網(wǎng)殼主體結(jié)構(gòu)平面內(nèi)外的變形較大，玻璃板塊支撐構(gòu)造上也需要特殊處理。

通過研究和學(xué)習(xí)，我們發(fā)現(xiàn)表皮上所有的玻璃板塊在重力豎直方向上主要是靠兩種基本形狀的三角形板塊組成。

考慮采用玻璃板塊單元的形式來解決不同角度變化的問題是可行的，如下圖，將玻璃與附框做成單元形式，單元與支座采用類似雨棚拉桿鉸接的形式點(diǎn)支式固定到后面的主體鋼結(jié)構(gòu)上，而板塊之間的夾角可通過板塊固定點(diǎn)鉸支約束的構(gòu)造完成。通過計(jì)算平面外玻璃板塊變形的限值，結(jié)合板塊之間密封膠的伸縮極限，確定邊框型材開模的數(shù)量和種類，在適應(yīng)平面外的變形的同時，完成對建筑表皮形體的表達(dá)。

另外，玻璃單元板塊本身由明框嵌槽，并采用結(jié)構(gòu)膠做安全保障，可保證玻璃與附框共同位移，將玻璃與附框之間的平面內(nèi)位移變形轉(zhuǎn)換到玻璃單元板塊與主體支座上面的位移變形，同時，根據(jù)重力原理，在三角形板塊上面設(shè)置兩種支座類型約束，確保幕墻系統(tǒng)的平面內(nèi)位移的適應(yīng)性。最后設(shè)計(jì)考慮的平面內(nèi)變形指標(biāo)可達(dá)1/100以上。如下圖：

同樣支座類型B也解決了板塊的重力問題，由于板塊和支座轉(zhuǎn)接件之間采用軸銷鉸接，可使玻璃板塊位于空間任何位置仍然保證足夠的安全性，適用于全工況情況。

3 仿銅質(zhì)表面GRC板簡介

3.1 簡介

銅材質(zhì)表面的“歷史河谷”GRC板由DC+GRC復(fù)合而成，其中玻璃纖維網(wǎng)格布DC層表面非金屬（詞條“金屬”由行業(yè)大百科提供）鍍銅處理，厚度位2mm，GRC板厚根據(jù)計(jì)算得15mm。墻板表面的起伏造型對其重量影響較大，齒條、鑿毛等飾面效果的墻板重量一般在60∽80㎏/m2，若表面為大起伏的齒條或造型、深浮雕墻板的重量通常在80∽120㎏/m2甚至更高，所以通常設(shè)計(jì)師在考慮表面造型效果的同時也需要考慮建筑主體結(jié)構(gòu)對墻板重量的要求。

3.2 主要構(gòu)造

GRC墻板比較常用的結(jié)構(gòu)形式有：肋結(jié)構(gòu)和鋼架結(jié)構(gòu)兩種，肋結(jié)構(gòu)分塊較小(長邊尺寸一般不超過1500mm)，造價(jià)相對低，安裝形式完全仿照天然石材干掛;鋼架結(jié)構(gòu)的分塊較大，安裝方便、立面整體效果好。鋼架結(jié)構(gòu)板由面板和背面鋼架組成，鋼架與面板通過預(yù)埋件（詞條“預(yù)埋件”由行業(yè)大百科提供）形成桁架（詞條“桁架”由行業(yè)大百科提供）體系共同承擔(dān)荷載，鋼架上預(yù)留安裝孔通過安裝件與安裝龍骨（詞條“龍骨”由行業(yè)大百科提供）安裝。通常采用四點(diǎn)掛裝，上端兩個吊裝點(diǎn)，下端兩個銷點(diǎn)，上端的吊點(diǎn)承擔(dān)墻板的重力，下端的兩個銷點(diǎn)只約束墻板的前后位移。若板塊的安裝高度(上端的安裝吊點(diǎn)至下端安裝銷點(diǎn)的高度)超過板塊的安裝寬度的2倍，則板塊的下端中部增加一個約束水平位移的銷點(diǎn)，如下圖：

4 總結(jié)

一些特定的城市標(biāo)志性或文化建筑，需要辨識度較高的建筑表皮語言將其理念或思想進(jìn)行表達(dá)，建筑表皮在其中承擔(dān)著文化歷史傳承的重要作用。這往往會要求出現(xiàn)較新穎的幕墻形式和新型表皮材料運(yùn)用，對于幕墻行業(yè)來說是一種促進(jìn)。本文通過具有一定代表性的異型三角形玻璃幕墻系統(tǒng)的技術(shù)解決方案和鍍銅材料介紹，愿為行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步提供新的思路。