玻璃幕墙与门窗结构可靠度设计问题探讨

摘    要：玻璃幕墙与门窗结构建筑工程重要的组成成分，其外观设计影响著建筑物的外在美观性，其可靠度决定着建筑物的使用安全性。增强对玻璃幕墙与门窗结构的可靠度设计可以提升两者的安全性和稳定性，可以切实保障人民群众的生命财产安全。但是针对当前建筑工程玻璃幕墙与门窗结构的可靠度设计现状进行分析可知依旧存着一些急需解决的问题。为此，文本将结合多年一线施工现场管理经验，参考多篇国内外优秀文献针对建筑工程玻璃幕墙与门窗结构的可靠度设计意义进行深入的探究，对其设计要点进行总结分析。

关键词：建筑工程;玻璃幕墙;门窗结构;可靠度设计

1  前言

随着我国改革开放不断深化，我国建筑工程行业的发展迎来了新的春天。建筑工程外在美观性不断提升、内在结构稳定性不断提升。为了进一步提升建筑工程外在结构的稳定性和安全性，需要对玻璃幕墙及门窗结构进行安全的可靠性设计。为此设计人员在设计的过程中也会着重考虑可靠性设计。虽然现阶段我国建筑玻璃幕墙及门窗结构可靠度设计中依旧存在一些问题，但是对问题的起源进行全面的分析可以提升玻璃幕墙及门窗结构的可靠度。

2  对玻璃幕墙和门窗结构进行可靠度设计的意义

在建筑工程施工作业中使用玻璃幕墙具备一定的优越性，其不仅能够提升建筑室内光线的通透性，还可以提升建筑物外在美观性。但是玻璃幕墙优缺点共存，需要在可靠度设计的过程中扬长避短。在建筑工程中对玻璃幕墙和门窗结构进行可靠度设计的意义有如下几点：

（1）对玻璃幕墙及门窗结构进行可靠度设计不仅可以凸显建筑物的风格，还可以提升整个设计工作的科学性。

（2）加强对玻璃幕墙及门窗结构的可靠度设计可以提升建筑物的施工质量，可以有效保障人民群众的生命财产安全。

（3）加强对玻璃幕墙及门窗结构的可靠度设计可以为人民群众提供一个更加舒适的工作环境，可以推动我国建筑节能事业的发展。

3  提升玻璃幕墙及门窗结构可靠度设计的策略分析

3.1  基本参数的选择及确定

对设计过程中一些基本参数进行选择及确定是提升建筑工程玻璃幕墙及门窗结构可靠度设计的重要方式。其中基本参数包括了玻璃幕墙及门窗结构的设计基准期及使用年限等方面。通过查阅我国颁布的建筑结构设计使用年限分类表格可以确定玻璃幕墙及门窗结构都属于持久性的非结构构件，设计使用年限为25年。并且通过查阅相关文献得知玻璃幕墙及门窗结构的设计基准期为50年。基于上述两个基本参数可以对建筑工程中的玻璃幕墙及门窗结构进行合理化的设计，以全面提升可靠度设计效果。

3.2  依据玻璃幕墙及门窗结构的自身特点确定设计要点

玻璃幕墙及门窗结构两者的特点不同，前者属于连续性的、非承重的墙体结构，后者属于局部的、非承重的构件。但是它们又都是以具有一定延展性的金属框架和较为脆弱的玻璃为主要的组成构件，承载方式和传力方式基本相同。为了进一步提升建筑工程玻璃幕墙及门窗结构的设计可靠度，所以在实际设计的过程中注重分析以下几点内容：

（1）由于玻璃幕墙及门窗结构中的玻璃脆性较大，为了安全起见应该全面提升玻璃材料的可靠度。也就是说只有将整体结构中脆弱部分的强度才能够提升构件整体的强度。

（2）在对玻璃幕墙及门窗结构进行设计的过程中应全面考虑两者的安全等级、使用年限以及可靠度设计参数等多个参数，确保不会出现明显的参数设计问题。

（3）玻璃幕墙及门窗结构整体可靠度与单独结构的可靠度之间存在着最为直接的联系，只有针对单独结构进行合理的、科学的可靠度设计才能够真正的实现整体结构的可靠度，才能够提升建筑工程的可靠性。

3.3  分析玻璃幕墙及门窗结构所承担的荷载类型

充分地分析玻璃幕墙及门窗结构在实际工作中所承担的荷载类型可以大幅度提升玻璃幕墙及门窗结构的可靠性。在分析玻璃幕墙及门窗结构所承担荷载的种类时可以将其分为两大类：直接作用荷载和间接作用荷载。

（1）可以将直接作用在玻璃幕墙及门窗结构中的荷载分为重力荷载、风荷载等。重力荷载是由地球引力引起的荷载，重力荷载的设计标准值是按照玻璃幕墙及门窗结构的实际尺寸及材料重力密度确定的。在玻璃幕墙及门窗结构设计基准期内其数值不会发生变化;风荷载作用在建筑物的X方向及Y方向，随着建筑物高度的不断上升，风荷载逐渐起主导作用。在玻璃幕墙及门窗结构设计基准期内风荷载的数值经常发生变化，因此我国相关规范中对风荷载进行了分类：标准值和频遇值。标准值指的是在玻璃幕墙及门窗结构使用过程中可能出现的最大的风荷载应确保参数设置的过程中风荷载的数值不会超过该数值的概率为98%;频遇值指的是玻璃幕墙及门窗结构在使用的过程中出现的较大的风荷载数值。

（2）将间接作用在玻璃幕墙及门窗结构中的荷载分为温度荷载、地震荷载等。不同类型的荷载对玻璃幕墙及门窗结构产生的影响是不同的，因此需要在实际设计过程中全面分析荷载类型及影响作用。地震荷载是指玻璃幕墙及门窗结构在地震力作用下产生的荷载值，按照《抗规》中的条文说明，在非结构构件地震作用影响下仅仅考虑构件在自重产生的水平反向的地震作用及支座处产生的相对位移而引发的附加作用。可以将地震作用分为常遇地震和罕遇地震两种;温度荷载指的是在外内外环境变化的过程中玻璃幕墙及门窗结构由于自身热胀冷缩性能而发生的约束作用，在设计的过程中可依据工作经验按照最大值进行处理。

3.4  分析单体构件可靠度与整体可靠度之间的关系

玻璃幕墙及门窗结构均属于单体构件，再将之进行集中安装之后形成一个非承重型的整体构件。整体构件可靠度与单体构件可靠度之间的关系是非常紧密的。为了进一步提升玻璃幕墙及门窗结构的可靠度需要把握和分析单体构件可靠度与整体可靠度之间的关系在提升单体构件自身材料质量及安装质量的过程中提升整体构件的可靠性。

4   结语

随着我国建筑市场发展形势越来越好，我国各个城市均建设了大量的高层、超高层商用建筑。建筑高度的不断攀升势必会使用到大量的玻璃幕墙及门窗结构。玻璃幕墙及门窗结构在建筑工程中的广泛应用也促进了建筑行业的发展。建筑工程的发展引起了我国人民群众的广泛关注，其施工质量一直都是关注的焦点。作为外在结构的玻璃幕墙及门窗结构在使用过程中应严格确保其可靠度，不然就会对周边人民群众及个人财产带来巨大的影响。为此，需要设计人员在从事相关设计工作的过程中全面分析玻璃幕墙及门窗结构可靠度影响因素及设计要点，促使设计工作越来越完善、越来越合理，促使建筑工程的艺术价值和安全性能得到大幅度的上升。

参考文献：

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[2] 于淑菊.建筑玻璃幕墙与门窗结构可靠度设计要点分析[J].门窗，2013（11）：28～29.

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[4] 张作萍，杨仕超，张士翔.既有幕墙可靠性鉴定问题探讨[J].建筑监督检测与造价，2008（4）：20～25.

[5]石民祥，杨仕超.玻璃幕墙与门窗结构可靠度设计问题探讨[J].工程建设与设计，2003（11）：55～60.

作者简介：

单宇（1980—）性别：男，籍贯：辽宁省昌图人，学历：本科，毕业于河北工程大学（原河北建筑科技学院）;现有职称：助理工程师;研究方向：系统研发。