玻璃肋装饰线条的设计

翁云莉 胥文娟 封建军 苏州市华丽美登装饰装璜有限公司

1 工程概述

某项目位于苏州市高新区科技城，共有十个单体建筑组成。其中1#研发办公楼为最主要的建筑，21层高度94.2m。玻璃幕墙面积45500m2，系统种类较多。主要采用竖向明框横向隐框形式，玻璃肋装饰线条结合竖向盖板设置，纵向以每两个楼层跨度8.400m为单元，横向设200宽铝板线条分割。玻璃肋最高点将近100m高，为立面装饰效果主要运用元素，我们对该位置进行了重点的探讨。

2 玻璃肋装饰线条的设计

原方案玻璃肋尺寸为8400mm长×200mm宽，采用15mm+2.28PVB+15mm彩釉半钢化夹胶玻璃。玻璃肋采用三边固定方式，上端通过两个M12的对穿不锈钢螺栓将玻璃用两块8mm厚的钢板夹住栓紧,玻璃肋侧边嵌在玻璃幕墙定制的铝合金外盖板中，结构胶固定，下端嵌在钢板槽里，在高度方向上可伸缩，见图1、图2所示。

图1 端部节点做法

图2 中间位置节点做法

在实施过程中，为了有效减低建造成本（单根8.4m高的成本价为1600元/平方米），在不影响总体立面效果的前提下，重新修改玻璃的固定方式，把原来的一块玻璃分成了两块（单根4.2m高的成本为780元/平方米），玻璃肋在中间断开。上片玻璃上端为吊装式，下端为自由端，下片玻璃上端为自由端，下端为支承式,两片玻璃的一侧长边用结构胶固定在定制的铝合金外盖板中，形成2邻边固定体系详见图3、图4所示。

图3 端部节点做法

图4 中间位置节点做法

3 玻璃肋装饰线条的计算

3.1 受力分析

我们对该固定方式进行受力分析，采用有限元计算软件ansys10.0进行计算，验证此方法是否可行，见图5。

图5 力学模型

苏州地区基本风压：

局部风压体型系数：

高度94.2m处的阵风系数：

风压高度变化系数：

风荷载标准值：

3.2 玻璃肋装饰线条的强度计算

图6 玻璃肋装饰线条应力值图（上端和一侧边支承）

图7 玻璃肋装饰线条应力值图（下端和一侧边支承）

玻璃肋装饰线条的最大应力值：

强度满足要求。

3.3 玻璃肋装饰线条的变形计算

图8 玻璃肋装饰线条变形值图（上端和一侧边支承）

图9 玻璃肋装饰线条变形值图（下端和一侧边支承）

玻璃肋装饰线条的最大变形值：

变形满足要求。

3.4 一端点支承和一侧边简支边支承的力学模型研究

从上可知，上端和一侧边支承与下端和一侧边支承的强度、变形基本一样。下面以下端和一侧边支承为例，列表计算了玻璃肋长度和宽度变化时的强度和变形值。

表1 下端和一侧边支承的玻璃肋宽度相同长度变化的计算结果

表2 下端和一侧边支承的玻璃肋长度相同宽度变化的计算结果

3.5 得出结论

一端点支承和一侧边简支边支承的玻璃肋，当玻璃肋宽度相同长度变化或长度相同宽度变化时，强度的变化是线性的，变形的变化是非线性的，符合薄板大挠度理论。

4 结束语

经过计算，新方案在结构受力上是可行的;该项目目前已施工完成，经现场观测，更改玻璃肋尺寸及做法后，与我们原来想要的立面效果吻合，并且节约直接材料费几十余万。

图10