建筑玻璃采光顶的分类及结构形式设计
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图 1 明框钢龙骨玻璃采光顶
图 2 隐框铝龙骨玻璃采光顶 支承结构可分为双向龙骨体系、单向桁架 +单向龙骨体系,双 向桁架以及单向桁架 + 双向单龙骨体系等多种。龙骨与主体结构铰 接,当支承点可能产生较大位移时,应采用与位移相适应的支承装 置。 龙骨之间连接采用可伸缩结构,一般应预留 1.5~2.0mm 间 隙,对于多根龙骨点连接必须采用专用连接件连接。形成坡顶的构 造,顶部设置专用泛水,一般构造顶部不采用隐框方式,利于密封, 防止漏水。 构造防水设计,密封是建筑采光顶结构处理关键,现在建成使 用采光顶,大部分存在渗水、漏雨现象。构造上应采用密封和排水
一般设计应将雨水按排水方向有序收集,利用排水槽、排水口、排 面板可采用四点支承,有依据时也可采用六点支承,三角形玻璃面
水管将雨水排放到建筑排泄系统中。同时玻璃采光顶宜考虑内排 板可采用三点支承。采用浮头式驳接系统玻璃厚度不应小于6mm,
水,内排水是采光顶密封的保险设计,板块接缝采用硅胶密封为 采用沉头式驳接系统玻璃厚度不应小于 8mm(包括中空玻璃及夹
主,内部龙骨上设置集水槽或排水腔,主要是排放可能形成的结露 层玻璃的单片厚度)。
水及微量渗水,通过有组织设置集水槽或排水腔构造,形成有组织
玻璃接缝采用硅硐建筑密封胶嵌缝,不应小于 10mm,并计算
的自然蒸发及排放。如图 4。
位移量,按计算结果选取,支承孔周边采用多道密封措施。
支承头应能适应玻璃面板在支承点处的转动变形,宜采用球铰
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2012.04
技术交流
结合形式,即“堵”、“导”结合,并应以导为主,首先利于采光顶
如图 5 点式玻璃采光顶由饰面材料、驳接系统、支承体系、连
自然体型(有坡度)或设置坡度(平顶等),将顶面雨水因势利导 接构造、密封系统组成,玻璃选用同框式玻璃采光顶,所用玻璃均
迅速排除,使渗漏的可能性缩到最小范围,并合理组织排水系统, 钢化处理,夹层玻璃夹层胶片厚度宜不小于 1.14mm。四边形玻璃
形式。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
支承结构可采用单根型钢或钢管、桁架、肋玻璃、张拉杆索体
技术交流
建筑玻璃采光顶的分类及结构形式设计
宋 涛 刘培志 李玉婷 李 斌 沈阳远大铝业工程有限公司
摘要:建筑玻璃采光顶是建筑的关键部位,起着采光、遮 风挡雨、保温、隔热、装饰的功能,结构形式多样,合理进 行分类,便于指导设计和施工。结构形式的确定,利于造型和 工程应用。
关键词:建筑玻璃采光顶 分类 结构形式 1 前言 建筑玻璃采光顶作为建筑物外围护的一种,已被广泛应用于各 种建筑中,在建筑中起着重要的围护功能和装饰作用。其本身与建 筑的关系,构造体系的受力形式,材料的应用及功能设计都具有特 殊性,不同于建筑幕墙及其它建筑装饰形式。采光、遮风挡雨、多 变的几何形体(外形),装饰(内外)是建筑玻璃采光顶的重要特 性,其相应的结构形式和分类设计应紧紧围绕这些特性来进行。 2 玻璃采光顶分类 建筑玻璃采光顶是随建筑发展而形成和发展的,从古代建筑到 现代建筑,形成了多种形式的采光顶。从造型和外形来分有平顶、 坡顶、拱顶、圆顶、空间曲面顶、各种平面几何形状顶、单坡顶、 双坡顶、半圆球顶、1/4 圆球顶、圆锥顶、多角锥顶、锥体顶、圆 穹顶等等,并由此组合成联体、群体形式。与建筑关系来分又有独 立式、嵌入式、骑脊式等形式。由此来看,其造型形式多样种类繁 多。从其构造组成来看,支承方式也有多种,早期有木质结构支承 采光顶、钢木结合支承采光顶,现代建筑主要有钢框架支承采光 顶、铝框架支承采光顶、钢铝结合组合式支承采光顶、玻璃支承采 光顶、点式支承采光顶、点式支承采光顶又分钢结构支承、玻璃支 承、拉杆、拉索支承及组合支承等多种形式。从安装形式有分体式 和整体式两种安装方式(即框架式和单元式)。从使用功能性来分, 绝大部分是封闭采光保温型采光顶,也有开敞式、遮阳型(或装饰 型),采光顶以及动态调控型(可整体移动型)。 建筑玻璃采光顶是建筑的关键部位,其与建筑构造的处理,承 受荷载组合方式多重,防水构造工艺难度高,内外视效果表现重 要,所以其分类尤为关键,有了一好的划分方式,可以针对性制定 相应的构造设计与制作安装标准,可以确保结构安全、密封可靠、 保温隔热、装饰效果良好、制作和安装工艺合理。针对上述问题建 议从以下几个方面划分。 2.1 按造型和外形分:平顶、坡顶、弧形顶、异形顶、组合 顶。 造型是采光顶直观表现,分类是必要的,但其种类细分有多 种,从其本质划分,能够达到大同而小异,其形体都能归结在其本 造型中,以其本造型来划分。 2.2 按与屋盖的立面关系分:独立式顶、嵌入式顶、骑脊式 顶。 采光顶与建筑密不可分,与建筑的结合形式,决定其受力传力 方式,构造处理。应合理划分其方式,通过建筑形体确定荷载参数。 特殊形体应做风洞实验。 2.3 按使用功能分:封闭保温式顶、敞开式顶、移动式顶。 使用功能决定构造设计形式、荷载传递形式、采光顶制作和安 装也有区别。 2.4 按支承方式分:框式支承玻璃采光顶、点式支承玻璃 采光顶、单元式支承玻璃采光顶,组合支承玻璃采光顶。 玻璃采光顶支承方式是结构设计的本质划分方式,从设计、制 作和安装来讲是针对结构形式来选用进行的。所以按支承方式划分 几大类别主要是基于构造组成、传力方式、制作和安装方式来划 分。采光顶结构设计按支承方式不同进行分类设计。 3 采光顶的结构设计
3.1 框式支承玻璃采光顶 框式玻璃采光顶由饰面材料、龙骨、连接构造、密封系统组成。 饰面材料应采用安全玻璃,选用夹层中空玻璃或夹层玻璃,单片最 小厚度不应小于 6mm,有保温隔热要求的须选用夹层中空玻璃,非 夹层玻璃和单独使用的夹层玻璃采用钢化处理,夹层玻璃的夹层胶 片不应小于 0.76mm。 龙骨选用铝合金型材、钢型材或钢桁架,表面处理符合相关材 料规定的要求,满足防腐和防火及装饰的要求。 框式结构采光顶分为明框、半隐框和隐框形式,半隐框和隐框 形式须采用硅酮结构胶粘接,采用分体式粘接方式,即在工厂内将 玻璃板片与附板粘接,现场施工采用机械方式连接。如图 1,2,3。
图 2 隐框铝龙骨玻璃采光顶 支承结构可分为双向龙骨体系、单向桁架 +单向龙骨体系,双 向桁架以及单向桁架 + 双向单龙骨体系等多种。龙骨与主体结构铰 接,当支承点可能产生较大位移时,应采用与位移相适应的支承装 置。 龙骨之间连接采用可伸缩结构,一般应预留 1.5~2.0mm 间 隙,对于多根龙骨点连接必须采用专用连接件连接。形成坡顶的构 造,顶部设置专用泛水,一般构造顶部不采用隐框方式,利于密封, 防止漏水。 构造防水设计,密封是建筑采光顶结构处理关键,现在建成使 用采光顶,大部分存在渗水、漏雨现象。构造上应采用密封和排水
一般设计应将雨水按排水方向有序收集,利用排水槽、排水口、排 面板可采用四点支承,有依据时也可采用六点支承,三角形玻璃面
水管将雨水排放到建筑排泄系统中。同时玻璃采光顶宜考虑内排 板可采用三点支承。采用浮头式驳接系统玻璃厚度不应小于6mm,
水,内排水是采光顶密封的保险设计,板块接缝采用硅胶密封为 采用沉头式驳接系统玻璃厚度不应小于 8mm(包括中空玻璃及夹
主,内部龙骨上设置集水槽或排水腔,主要是排放可能形成的结露 层玻璃的单片厚度)。
水及微量渗水,通过有组织设置集水槽或排水腔构造,形成有组织
玻璃接缝采用硅硐建筑密封胶嵌缝,不应小于 10mm,并计算
的自然蒸发及排放。如图 4。
位移量,按计算结果选取,支承孔周边采用多道密封措施。
支承头应能适应玻璃面板在支承点处的转动变形,宜采用球铰
36
2012.04
技术交流
结合形式,即“堵”、“导”结合,并应以导为主,首先利于采光顶
如图 5 点式玻璃采光顶由饰面材料、驳接系统、支承体系、连
自然体型(有坡度)或设置坡度(平顶等),将顶面雨水因势利导 接构造、密封系统组成,玻璃选用同框式玻璃采光顶,所用玻璃均
迅速排除,使渗漏的可能性缩到最小范围,并合理组织排水系统, 钢化处理,夹层玻璃夹层胶片厚度宜不小于 1.14mm。四边形玻璃
形式。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
支承结构可采用单根型钢或钢管、桁架、肋玻璃、张拉杆索体
技术交流
建筑玻璃采光顶的分类及结构形式设计
宋 涛 刘培志 李玉婷 李 斌 沈阳远大铝业工程有限公司
摘要:建筑玻璃采光顶是建筑的关键部位,起着采光、遮 风挡雨、保温、隔热、装饰的功能,结构形式多样,合理进 行分类,便于指导设计和施工。结构形式的确定,利于造型和 工程应用。
关键词:建筑玻璃采光顶 分类 结构形式 1 前言 建筑玻璃采光顶作为建筑物外围护的一种,已被广泛应用于各 种建筑中,在建筑中起着重要的围护功能和装饰作用。其本身与建 筑的关系,构造体系的受力形式,材料的应用及功能设计都具有特 殊性,不同于建筑幕墙及其它建筑装饰形式。采光、遮风挡雨、多 变的几何形体(外形),装饰(内外)是建筑玻璃采光顶的重要特 性,其相应的结构形式和分类设计应紧紧围绕这些特性来进行。 2 玻璃采光顶分类 建筑玻璃采光顶是随建筑发展而形成和发展的,从古代建筑到 现代建筑,形成了多种形式的采光顶。从造型和外形来分有平顶、 坡顶、拱顶、圆顶、空间曲面顶、各种平面几何形状顶、单坡顶、 双坡顶、半圆球顶、1/4 圆球顶、圆锥顶、多角锥顶、锥体顶、圆 穹顶等等,并由此组合成联体、群体形式。与建筑关系来分又有独 立式、嵌入式、骑脊式等形式。由此来看,其造型形式多样种类繁 多。从其构造组成来看,支承方式也有多种,早期有木质结构支承 采光顶、钢木结合支承采光顶,现代建筑主要有钢框架支承采光 顶、铝框架支承采光顶、钢铝结合组合式支承采光顶、玻璃支承采 光顶、点式支承采光顶、点式支承采光顶又分钢结构支承、玻璃支 承、拉杆、拉索支承及组合支承等多种形式。从安装形式有分体式 和整体式两种安装方式(即框架式和单元式)。从使用功能性来分, 绝大部分是封闭采光保温型采光顶,也有开敞式、遮阳型(或装饰 型),采光顶以及动态调控型(可整体移动型)。 建筑玻璃采光顶是建筑的关键部位,其与建筑构造的处理,承 受荷载组合方式多重,防水构造工艺难度高,内外视效果表现重 要,所以其分类尤为关键,有了一好的划分方式,可以针对性制定 相应的构造设计与制作安装标准,可以确保结构安全、密封可靠、 保温隔热、装饰效果良好、制作和安装工艺合理。针对上述问题建 议从以下几个方面划分。 2.1 按造型和外形分:平顶、坡顶、弧形顶、异形顶、组合 顶。 造型是采光顶直观表现,分类是必要的,但其种类细分有多 种,从其本质划分,能够达到大同而小异,其形体都能归结在其本 造型中,以其本造型来划分。 2.2 按与屋盖的立面关系分:独立式顶、嵌入式顶、骑脊式 顶。 采光顶与建筑密不可分,与建筑的结合形式,决定其受力传力 方式,构造处理。应合理划分其方式,通过建筑形体确定荷载参数。 特殊形体应做风洞实验。 2.3 按使用功能分:封闭保温式顶、敞开式顶、移动式顶。 使用功能决定构造设计形式、荷载传递形式、采光顶制作和安 装也有区别。 2.4 按支承方式分:框式支承玻璃采光顶、点式支承玻璃 采光顶、单元式支承玻璃采光顶,组合支承玻璃采光顶。 玻璃采光顶支承方式是结构设计的本质划分方式,从设计、制 作和安装来讲是针对结构形式来选用进行的。所以按支承方式划分 几大类别主要是基于构造组成、传力方式、制作和安装方式来划 分。采光顶结构设计按支承方式不同进行分类设计。 3 采光顶的结构设计
3.1 框式支承玻璃采光顶 框式玻璃采光顶由饰面材料、龙骨、连接构造、密封系统组成。 饰面材料应采用安全玻璃,选用夹层中空玻璃或夹层玻璃,单片最 小厚度不应小于 6mm,有保温隔热要求的须选用夹层中空玻璃,非 夹层玻璃和单独使用的夹层玻璃采用钢化处理,夹层玻璃的夹层胶 片不应小于 0.76mm。 龙骨选用铝合金型材、钢型材或钢桁架,表面处理符合相关材 料规定的要求,满足防腐和防火及装饰的要求。 框式结构采光顶分为明框、半隐框和隐框形式,半隐框和隐框 形式须采用硅酮结构胶粘接,采用分体式粘接方式,即在工厂内将 玻璃板片与附板粘接,现场施工采用机械方式连接。如图 1,2,3。