超高层建筑玻璃幕墙设计及施工技术

最大扭拧部位玻璃应力分析
扭拧状态下与玻璃水平自然放置自重变形产生的 应力比较：
经过有限元分析计算，与扭拧板块尺寸相同的水平放置的玻璃板 块在重力荷载作用下，单层玻璃表面应力最大值为3.809MPa，中 空玻璃的表面应力最大值为3.914MPa ；
单元幕墙板块在扭拧状态下，单层玻璃表面应力最大值为 7.591MPa，双层中空玻璃表面应力最大值为5.029MPa，稍大于重 力作用下的水平玻璃板块应力，两者量级相同，均远小于钢化玻 璃的强度设计值84MPa，对后续的承载性能影响不大。
工程二：
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工程三：
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7. 单元式玻璃幕墙设计之 公母插接槽
7. 单元式玻璃幕墙设计之 公母插接槽
工程一：
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工程二：
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8. 单元式玻璃幕墙设计中的 玻璃配置
2、一体板单元式 直角、T型、L型、H型、任意性、无规律型
3、分体板单元式 矩形、梯形、三角形等等； 明框、隐框、半隐框等等； 单曲弧形、双曲弧形（四点不共面）
上海环球金融中心 101层
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广州珠江新城西塔 103层
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上海中心 123层
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9. 单元式玻璃幕墙 防火、防雷之设计
1） 防火设计（单元式和构件式根本区别）
● 层间防火封堵必须和单元板块安装同步进行
● 因为单元式使用于超高⑴层 超高层 巨大的烟囱效应 封堵的质量要求高 典型案例
最大扭拧部位玻璃应力分析
扭拧状态与非扭拧状态下应力比较：
单元幕墙在扭拧状态下，负风压及水平地震荷载 作用时玻璃的应力最高，此时，外层玻璃表面最大应力达 到29.71MPa；
单元幕墙在未扭拧状态下，负风压及水平地震作用时玻 璃最大应力为29.58MPa。扭拧状态下仅比未扭拧时增加 0.13MPa，为扭拧时最大应力的0.44％，影响极小。
1）平直 钢化 夹胶 中空 LOW-E 自爆问题 热工问题 光污染问题 光畸变问题
2）四点不共面
热弯（不可能完全相同曲率半径）
冷弯（扭拧量及扭拧应力的分析）
天津津塔
经三维放样分析得出结 论，在B区67层、68层、 69层位置扭拧量最大
玻璃单元板块最大扭拧量为
最大扭拧部位玻璃应力分析
扭拧应力分析
单元体的历史
单元体优势 1）大幅度提升施工速度 2）有效吸收层间位移、层间压缩及温变 3）可全程在室内安装 便捷、安全 4）最复杂的几何形状，可在工厂内用先进
的设备来解决
单元体弱点 1）成本较高 2）水密性系统较为脆弱 3）单元体损坏后修复极为困难
4. 单元式幕墙的力学模型
5. 单元式幕墙水密理论-----等压腔---十字头封堵的设计
●关键点，所有的螺钉孔都要密封理， 都要带胶帽
11. 单元式玻璃幕墙 维修和板块更换之设计
●关键点 完整的等压腔构作 ●关键点 不能在单元式中夹带构件式
12. 超高层单元式隐框玻璃幕墙 安全夹之设计
●关键点 化学粘结应由机械链接来双保险
●关键点 安全夹必须是通长的 点荷载 线荷载 面荷载
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深圳京基金融中心 98层
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上海中心 123层
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天津高银 117层
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深圳平安115
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太平金融大厦
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采用实物单元幕墙样板试验与单元幕墙样板有限元分析相结 合的方法来分析，并通过测试与有限元分析，得出结论：
扭拧引起的玻璃板块中最大应力值较低，远小于钢化玻璃的 强度设计值，不利影响较为有限；并且扭拧与风及水平地震荷载引 起的应力最大区域分布不同（扭拧状态下，玻璃应力较大区域位于 玻璃板块的角部；在风及水平地震荷载作用下，应力较大区域位于 玻璃板块中心区域），从而使得扭拧对最不利受力状态的玻璃最大 应力值的影响极为有限（由29.58MPa增大到29.71MPa），将考虑 扭拧作用后的玻璃最大应力值与玻璃强度设计值相比，能满足规范 要求，并具有较大的安全度。考虑扭拧影响后，在最不利的风及水 平地震荷载作用下，玻璃周边支承铝框、幕墙与主体结构的连接件 的强度和变形均能满足规范要求。因此，为满足建筑外形需要，采 用扭拧方法，使单元幕墙板块安装形成曲面是安全可行的。
2）防雷设计（单元式和构件根本区别）
● 每一块单元板块相互是绝缘的；
● 每一块单元板块均要避雷跨⑴ 接线； ●固定跨接线的螺钉必须带胶帽，必须在工厂
内完成
●超高层隐框单元式玻璃幕墙接雷电面的问题
10. 单元式板块设计一定要和LED、航空警 示灯、室内扶手、擦窗机相结合
●关键点，所有的单元板块打孔均必 须在工厂内完成
广州珠江城 71层
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南京紫峰大厦
70层
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迪拜塔
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三、超高层建筑的玻璃幕墙设计要素
1. 玻璃幕墙是超高层建筑外围护结构之 首选
2. 超高层建筑风洞试验报告之 研读和运用
风环境和风阻尼之初探
3. 单元式幕墙是超高层玻璃幕墙系统的 唯一选择
超高层建筑玻璃幕墙设计要素和施工技术
一、超高层建筑玻璃幕墙的发展前景
1、全世界的超高层建筑将在中国集中 集中度 80% 85% 90%
2、全世界的超高层建筑100%采用玻璃幕墙
3、全世界的超高层玻璃幕墙100%是单元体幕墙
二、世界级超高层建筑（中国）玻璃幕墙特点 介绍
1、单元式玻璃幕墙及组合玻璃幕墙
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6. 单元式玻璃幕墙吊挂系统之设计 (含定位、调整及防滑脱系统)
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