试述单层索结构在建筑幕墙中的应用

李强

（山东高速地产集团有限公司 山东济南市 250000）

国民经济不断发展，城市化建设步伐加快，对各行各业的推动非常明显，对于建筑行业的推动体现在幕墙材质的变化。玻璃幕墙广泛应用，外观新颖、样式多变的玻璃幕墙对于建筑墙体的装饰功用符合现代人们的审美追求，与传统的建筑幕墙结构相比玻璃幕墙的单层索结构优势明显。这些优势体现在单层索结构的各个建筑环节中，在下文中笔者将进行详细介绍。

1 单层索结构

玻璃幕墙作为单层索结构中的新型建筑幕墙，采用典型悬索结构，该结构的支承以单层平面索网结构存在。单层索结构玻璃幕墙由单个单索网结构单元和多个单索网结构两种形式的幕墙形式组成。单索网结构的建筑用玻璃幕墙对建筑结构的空间压缩能力强，节省了支承结构的空间，受力形式经过改良创新对玻璃幕墙的支承结构也有向好改变。相关建筑施工人员可以通过对单索网平面抵抗风荷载的原理研究和对单索网平面工作质量状态的把握掌控进行单索网支承结构的工作原理研究和分析。明确索网抵抗风荷载是不同节点适应能力可以通过对支撑结构的玻璃幕墙的结构索网变形和预应力关系索网应力的大小调节得到。幕墙受到外部的荷载力施压，荷载作用到内部，内部结构的连接可以将受到的荷载力量平均转移到四周节点实现对负荷的分散。索网结构优良的挠度和预应力得益于全部留存在内部索网的承载负荷的节点作用。

在具体的建筑施工当中，建筑数据中确定一定值后，对挠度和预应力的关系可以通过工程计算得到确定，即反比关系，对工程幕墙的力学平衡需求负责。

2 幕墙设计

单索的索网结构对于风荷载的承受方式是跨中的弯曲变形，这对于钢索以及节点结构的质量要求很高，钢索产生变形也就意味着风力的实质存在，就会产生风荷载。为满足建筑幕墙的各项性能要求，钢索上每一个节点都要依照建筑要求承担自身结构需要承担的应力。

确保单索幕墙的应用功能的一个重要因素就是玻璃的连接结构，由于连接方式与形状的多样化，因此在实际施工作业中，连接结构必须要满足一些特定条件：

（1）强度。结构的质量强度必须达到标准，满足支撑起玻璃自身重力以及风带来的荷载压力的强度要求。

（2）变形。适应变形能力要足够充分，要确保在承担玻璃重力的荷载变形时，产生的变形现象不会过大。

（3）对荷载的疏散功能。玻璃面板上受到的荷载力量必须有效的渐进的传递到内部的支承结构中。同样的在设计调节端时对变形现象和变形大小的适应能力的参考也要添加进设计中，最大程度避免由于钢索和索压头连接处产生弯曲形变。对调节端适当的处理调整，使其更好地在索内应力的调节中发挥作用，对内应力的应用和维护修整，使内部的状态处于一个平衡点上，更好的发挥功能效用，将幕墙的本身有点体现彻底。

3 施工要求

3.1 钢索

单层索结构的玻璃幕墙在施工中的建筑要求非常严格且复杂，其中最重要的施工点在钢索。钢索在幕墙结构中一直在维持一个平衡受力的状态下，因此钢索的质量要求必须达到工程标准。在实际施工开始前，对建筑用钢索的适当处理可以帮助钢索性能质量的稳定，比如通过预热处理将钢索的非弹性形变作为可用状态，既保证钢索弹性也合理应用了非弹性形变。施工前对钢索的合理处置是提升结构稳定可靠的一种方式。

在进行安装时，对钢索的相关数据也有严格要求，钢索下料的长度必须精确，精确度不能有效保证会对预应力数值的影响，对建筑施工的质量稳定也有不良影响。实验数据表明，钢索下料中应用拉应力会给尺度精确性造成影响，因此在进行钢索下料时，施工工序必须严格按照施工设计要求，并对钢索进行提前处理，施工完全按照设计图纸进行，满足行业标准，遵循建筑施工规范。不同钢索对应不同的拉应力，因此在同一建筑施工中要采用规格相同的钢索，确保施工的拉应力数值等处于相等的平衡状态。

3.2 施工检测

在单层索幕墙建设开始前，需要对各项材质和结构进行相关试验检测。索结构幕墙的结构构造以及建造材料的性能质量和施工时的安装精确度是检验幕墙性能的指标，检验主要包含以下几种：抗风性、抗震性、水下密封性以及气体密封性。除此之外还有其他性能测试，包括索结构的承载力试验，承载主要以静态为主进行试验；钢索的破断力通过索套管接头的压制进行实验；承载力试验不光应用于幕墙，结构和玻璃连接结构同样也需要进行承载实验；物理实验对建筑结构质量、性能等进行检验，化学实验分析主要应用于结构材料的分析。

施工时现场的配重和安装玻璃时要保证节点尺寸的设计要求，同时配合检测索网结构的配重，完成最终的结构建筑。

4 结语

单层索的各式玻璃幕墙在建筑施工当中应用广泛，单层索结构点支式幕墙在建筑施工中是一种新兴的幕墙结构，其结构和自身构造相对简单，在建筑应用中工作效率较高。单层索结构在建筑幕墙结构中是非常重要的且常见的外墙形式，在建设时幕墙的设计、钢索的选择以及施工开始前的检测都有严格要求。在建筑施工当中要充分结合单层索结构施工特点，最大限度上保障施工质量水平。

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