u型玻璃(li)幕墻應用與設(she)計 u型玻璃(li)幕墻cad圖

1. 概述

建筑用U型玻璃（亦稱槽型玻璃）事用先壓延后成型的方法連續生產出來的，因其橫截面呈“U”型，故得名。U型玻璃品種很多，有著理想的透光性、隔熱性、保溫性(xing)和較高的(de)機械(xie)強度，不但用(yong)途廣泛、施工簡便，而且(qie)有著獨(du)特(te)的(de)建筑與(yu)裝飾效果，并能節約(yue)大(da)量輕金屬(shu)型材，所(suo)以被世界上(shang)許多國家的(de)城(cheng)鄉建筑所(suo)采用(yong)。

在我(wo)國(guo)，介紹U型玻璃(li)的資料(liao)出現于(yu)70年代末(mo)期。因為玻璃(li)生(sheng)產(chan)企業和(he)(he)有關建(jian)筑部門對這種玻璃(li)都(dou)十分陌生(sheng)，所以這種新(xin)(xin)型建(jian)筑玻璃(li)一(yi)直沒得(de)到(dao)(dao)開發(fa)(fa)(fa)，更談不上(shang)推(tui)廣和(he)(he)應(ying)用。我(wo)國(guo)第一(yi)條U型玻璃(li)生(sheng)產(chan)線，現已正式投產(chan)從(cong)而(er)填補(bu)了我(wo)國(guo)國(guo)民經(jing)濟(ji)的持(chi)續發(fa)(fa)(fa)展和(he)(he)人民生(sheng)活水平(ping)的不斷(duan)提高，在我(wo)國(guo)建(jian)筑和(he)(he)裝飾設計部門、生(sheng)產(chan)部門和(he)(he)流通領域(yu)等各方面的共同努(nu)力下，這種新(xin)(xin)型建(jian)筑玻璃(li)在我(wo)國(guo)一(yi)定能(neng)夠得(de)到(dao)(dao)推(tui)廣和(he)(he)應(ying)用，取得(de)快(kuai)速的發(fa)(fa)(fa)展。

2．說明

U型(xing)(xing)玻(bo)璃（U-Profile-Glass）亦稱槽型(xing)(xing)玻(bo)璃，是一種新穎(ying)的(de)(de)建(jian)筑型(xing)(xing)材玻(bo)璃，國外(wai)有(you)近40年(nian)的(de)(de)生產應(ying)用(yong)歷(li)史。因截面(mian)呈U型(xing)(xing)，使之比普通平板玻(bo)璃有(you)較高的(de)(de)機(ji)械強度并具(ju)有(you)理想的(de)(de)透(tou)光性(xing)、較好的(de)(de)隔音性(xing)、保溫隔熱性(xing)、能節省大量金屬材料、以及施工(gong)簡便等優點，適用(yong)于建(jian)筑的(de)(de)內外(wai)墻、隔墻、屋面(mian)及窗等。

３．采用標準：

A.異型玻璃(li)（國家標(biao)準報批稿(gao)） 2、U型玻璃(li)/Q KYB01-1997

B.建(jian)筑工(gong)程質(zhi)量(liang)檢驗評定(ding)標準GBJ301-88。

C.裝(zhuang)飾工(gong)程(cheng)施工(gong)及驗收規范JGJ73-91。

4.適用范圍：

由于U型玻(bo)璃具有(you)較(jiao)好(hao)的(de)透光而(er)不透視的(de)特性(xing)和良好(hao)的(de)裝飾性(xing)，可用(yong)于機場、車站、體育館、廠房(fang)、辦公樓、賓館、住宅、溫室等工業與(yu)民用(yong)建筑非承重的(de)內外墻、隔斷(duan)、窗及屋面。

5.U型玻璃的建筑設計：

A.U型(xing)玻(bo)(bo)璃(li)按表(biao)面處理方式不同，有普(pu)(pu)通壓花玻(bo)(bo)璃(li)、夾絲玻(bo)(bo)璃(li)、彩色玻(bo)(bo)璃(li)等，設計選用時除(chu)普(pu)(pu)通壓花玻(bo)(bo)璃(li)外，選用其(qi)余玻(bo)(bo)璃(li)應予注明。

B.U型玻(bo)璃屬(shu)不燃燒材料，如有(you)特殊要(yao)求時(shi)應按有(you)關(guan)規范進行設(she)計。

C.U型玻璃(li)分類(lei)：

—按顏(yan)色分：有色的(de)和(he)無(wu)色的(de)。

—按表面狀(zhuang)態分：有(you)平滑(hua)的(de)和帶花紋的(de)。

—按強度(du)分：有鋼化、貼膜、保溫層

—按規格分：有鋼化、貼膜、保溫層

D.U型玻璃屬不燃材料(liao)，如有(you)特殊要(yao)求時(shi)按(an)有(you)關規范進行(xing)設計。

E.U型玻璃兩翼(yi)的朝向測試(shi)結果表(biao)明兩翼(yi)向迎風(feng)買內，強(qiang)度高于兩翼(yi)背風(feng)面。

F.型玻璃按造型及建筑使(shi)用功能分別(bie)采取以(yi)下組合方(fang)式：

G.型玻璃隔墻長度大(da)于6000，高度超(chao)過4500時(shi)，應(ying)核(he)算墻身的(de)穩定，采取相應(ying)的(de)措施。

H.型玻璃用于濕(shi)度較大的(de)房間且室(shi)內外溫差較大時，應處理好玻璃表(biao)面露水的(de)排泄及下滴問題。

I.型玻璃用于圓型墻及屋面時，曲率半徑不應小于1500。

J.點構造(zao)詳見國家標準圖集《U型玻璃外裝修標準06J501》。

6.性能指標

—抗壓強度700～900 N/mm2。抗拉強度30～50 N/mm2。

—莫氏硬度6～7。

—彈性(xing)模(mo)量60000～70000 N/mm2。

—線膨脹系數（溫度(du)每升高1℃）(75～85)×10-7。

—化學穩(wen)定性0.18 mg。

—彎曲強度

—透光率：當(dang)表面有小花紋(wen)裝一排時為89%，裝兩排時81%。

—傳熱(re)系數：①單排安裝時3.65W/m2K。②雙排安裝時1.74W/m2K。 ③貼(tie)膜時1.57 W/m2K ④填(tian)充(chong)保溫層(ceng)1.2 W/m2K

—隔聲能力：單排(pai)安裝時27db，雙排(pai)安裝時38dB。

—耐火極限：0.75h（單排）。

7.安裝要點

—U型(xing)玻璃的端面和(he)平面應無鋸齒狀缺(que)口(kou)或裂紋。

—各(ge)獨立的U型玻(bo)璃構(gou)件應支撐在具有均(jun)勻(yun)彈性(xing)的襯(chen)墊上。

—玻璃與臨近的金屬件、混凝土和砂漿結構之間不能有硬性接觸。

—在U型玻璃的上端與更高處的建筑(zhu)物件（如過梁、大梁、屋面板(ban)等）之(zhi)間必(bi)須留有縫(feng)隙。

—U型玻(bo)璃上端與臨近(jin)的(de)(de)上部結(jie)構之間的(de)(de)空氣縫隙不應小(xiao)于25mm，以應付其變形，便于安裝更(geng)換(huan)。

—必須用彈性密(mi)封材料(liao)填充U型玻璃之間(jian)的縱縫。

—密(mi)封(feng)材料，通常有二組分的聚硫塑料、硅(gui)銅膠、柔(rou)性聚氯乙烯型材等，用于U型玻璃與固定件、U形(xing)玻璃條之間的密(mi)封(feng)。

—圓(yuan)繩(sheng)，用于(yu)U型玻璃(li)與邊(bian)框之間的密封。

—條(tiao)形襯墊、柔(rou)性聚氯乙烯型材、浸過瀝青的條(tiao)帶、硬(ying)泡沫塑料等，用作U型玻璃(li)與邊框之間的脹縫(feng)和(he)滑(hua)縫(feng)。

—膨(peng)脹螺栓，用于固定邊框

規格（注：最大出廠長(chang)度并不(bu)等于使(shi)用長(chang)度）

玻璃型號	底寬(kuan)(b)(mm±2)	翼(yi)高(gao)(h)(mm±1)	厚(d)(mm±0.2)	最大出廠長度 (m±5mm)
SQ1	260	41	6	6
SQ2	260	60	7	7
SQ3	330	41	6	6
SQ4	330	60	7	7

8.U型玻璃的安裝：

A.用膨(peng)脹螺栓或(huo)射釘將邊(bian)框料固(gu)定在建筑物的洞口中，邊(bian)框可用指直角或(huo)斜角連接。邊(bian)框每側應(ying)至少由個固(gu)定點。上下框料每隔400~600應(ying)有(you)一個固(gu)定點。

B.將(jiang)起穩定(ding)作用(yong)的塑料件截成相(xiang)應長(chang)度，放入(ru)框中上下型(xing)材內。

C.U型玻璃(li)入框時，應將玻璃(li)內(nei)面仔細擦洗干凈(jing)。

D.將U型玻(bo)璃條依次插(cha)入。U型玻(bo)璃插(cha)入上框料的(de)深度(du)應(ying)≥20。插(cha)入下框料的(de)深度(du)應(ying)≥12，插(cha)入左右框料的(de)深度(du)應(ying)≥20。當(dang)U型玻(bo)璃插(cha)至(zhi)最后一(yi)(yi)塊，洞口(kou)寬于玻(bo)璃寬不(bu)一(yi)(yi)致時(shi)，沿長度(du)方(fang)向裁切(qie)玻(bo)璃，按18頁(ye)“端頭玻(bo)璃安裝順序”將所裁切(qie)玻(bo)璃裝入，同時(shi)將塑料件截成與玻(bo)璃相應(ying)長度(du)放入邊框一(yi)(yi)側。

E.在(zai)邊框(kuang)與玻(bo)璃間的縫中塞入彈性(xing)墊條(tiao)，墊條(tiao)與玻(bo)璃和邊框(kuang)接觸面不得少于(yu)10。

F.在(zai)邊(bian)框與(yu)(yu)玻(bo)璃，玻(bo)璃與(yu)(yu)玻(bo)璃，邊(bian)框與(yu)(yu)建筑結構體的(de)接縫中，填入玻(bo)璃膠類彈(dan)性密(mi)封(feng)(feng)材料（或(huo)稱硅(gui)酮膠）密(mi)封(feng)(feng) 。玻(bo)璃與(yu)(yu)邊(bian)框的(de)彈(dan)性密(mi)封(feng)(feng)厚(hou)度最窄處(chu)≥2，深度應(ying)≥3，U型(xing)玻(bo)璃塊之間的(de)彈(dan)性密(mi)封(feng)(feng)厚(hou)度應(ying)在(zai)3-5之間。

G.玻璃全部(bu)安裝完(wan)，將表面的污垢(gou)清(qing)除(chu)干凈。

9.U型玻璃的驗收：

U型(xing)玻(bo)(bo)璃的驗收除參照建筑裝飾工(gong)程(cheng)及驗收規范(fan)（JGJ73-91）第三、四章門窗(chuang)工(gong)程(cheng)及玻(bo)(bo)璃工(gong)程(cheng)有關章節外，還應重點檢查(cha)：

A.邊(bian)框(kuang)(kuang)是(shi)否(fou)直接固定在建筑(zhu)上，之間的縫隙(xi)是(shi)否(fou)密封。邊(bian)框(kuang)(kuang)承(cheng)受的荷載(zai)應(ying)(ying)直接傳給建筑(zhu)，不應(ying)(ying)使U型(xing)玻璃受力(li)。

B.玻(bo)璃(li)與玻(bo)璃(li)之間(jian)(jian)，玻(bo)璃(li)與邊框之間(jian)(jian)的(de)縫隙，是否按(an)上述要求(qiu)進行密(mi)封。

C.應(ying)使U型(xing)玻(bo)璃(li)在(zai)框了中沿玻(bo)璃(li)長(chang)度方向能自(zi)由(you)伸縮(suo)，在(zai)上框料與U型(xing)玻(bo)璃(li)之(zhi)間要留有適當縫(feng)隙。

D.為(wei)防(fang)止(zhi)膨脹螺(luo)栓等(deng)固(gu)定(ding)件與(yu)框料之(zhi)間相互接觸發生化學反應產(chan)生接觸腐(fu)蝕，在鋼膨脹螺(luo)栓等(deng)固(gu)定(ding)件與(yu)鋁框之(zhi)間應用(yong)合成材料墊圈或油漆(qi)類物質(zhi)隔開。

10.U型玻璃的計算方法：

基本參數：

1：計算(suan)點(dian)標高：100m；

2：力學模型：按簡支梁形式計算；

3：玻璃跨度：L=4050mm；

4：玻璃(li)類型：單(dan)片玻璃(li)P260/60/7；

5：玻(bo)璃(li)翼朝向：室內；

6：玻璃安裝方(fang)式：單(dan)排連接，垂直布置；

7：玻璃材料(liao)物理性能(neng)級截(jie)面參數(shu)：

玻璃強度設計值：30MPa；

玻璃彈性模量E：70000MPa；

玻璃(li)截面積A：25.62mm2；

翼板部分截面抗彎矩Wx1：53780mm3；

板(ban)面部分截面抗(kang)彎(wan)矩Wx2：13710mm3；

繞(rao)Y軸截面抗彎矩Wy：170230mm3；

X軸截面慣性(xing)矩Ix：655500mm4；

Y軸截面慣(guan)性矩(ju)Iy：22129400mm4；

(對于夾層玻璃，該處的各抗彎(wan)矩(ju)和慣性矩(ju)采用的是(shi)內(nei)片(pian)玻璃參數)

U型(xing)玻璃可以按支撐于(yu)兩點(dian)的簡(jian)支梁力學模(mo)型(xing)進行設計(ji)(ji)計(ji)(ji)算，受力模(mo)型(xing)如下(xia)：

15.1 U型玻璃(li)荷載計算(suan)：

(1)風荷(he)載作用的線(xian)荷(he)載集度(按矩(ju)形分布)：

qwk：風(feng)荷載線分(fen)布最大荷載集度標準值(N/mm)；

wk：風荷載標(biao)準值(MPa)；

B：U型玻璃寬(kuan)度，也就是承載(zai)寬(kuan)度(mm)；

qwk=wkB

=0.001×260

=0.26N/mm

qw：風荷(he)載線(xian)分布最大荷(he)載集度設計值(N/mm)

qw=1.4qwk

=1.4×0.26

=0.364N/mm

(2)水平地震(zhen)作用線荷(he)載(zai)集度(按矩形分布)：

qEk：水平地震作用(yong)線荷載(zai)集度標準(zhun)值(zhi)(N/mm)；

qEAk：垂直于幕墻平(ping)面的(de)分(fen)布水平(ping)地(di)震作用標準(zhun)值(zhi)(MPa)；

βE：動力放大系數,取5.0；

αmax：水平地(di)震影響系(xi)數最大(da)值，取0.16；

Gk：幕墻(qiang)構件的重力荷載標(biao)準值(N)，(含面(mian)板和框架)；

A：幕墻構件的面(mian)積(ji)(mm2)；

qEAk=βEαmaxGk/A ……5.3.4[JGJ102-2003]

qEk=qEAkB

qEk=5.0×0.16×0.0000256×25.62

=0.0005N/mm

qE：水(shui)平(ping)地震(zhen)作(zuo)用線荷載集度(du)設計值(N/mm)；

qE=1.3qEk

=1.3×0.0005

=0.0007N/mm

(3)幕墻受荷載集度組合：

用于強度(du)計算時，采用Sw+0.5SE設計值組合： ……5.4.1[JGJ102-2003]

q=qw+0.5qE

=0.364+0.5×0.0007

=0.364N/mm

用于撓度(du)計算(suan)時，采用Sw標(biao)準值： ……5.4.1[JGJ102-2003]

qk=qwk

=0.26N/mm

(4)U型玻璃(li)在(zai)組合荷載作用下的彎矩設(she)計(ji)值：

Mx：彎矩組合設計(ji)值(zhi)(N?mm)；

Mw：風荷載作用下產生的彎矩(ju)設計值(zhi)(N?mm)；

ME：地(di)震(zhen)作用(yong)下(xia)產生的彎矩設(she)計值(N?mm)；

L：U型玻璃跨度(mm)；

采用Sw+0.5SE組合：

Mw=qwL2/8

ME=qEL2/8

Mx=Mw+0.5ME

=qL2/8

=0.364×40502/8

=746313.75N?mm

15.2 U型玻(bo)璃的(de)抗(kang)彎強度計算：

按簡支梁抗(kang)彎強度公式(shi),應滿足：σ=Mx/Wnx≤fg 上式(shi)中：

Mx：彎矩組合設(she)計值(N?mm)；

對于單片的(de)U型玻璃，該參(can)數就是上面計(ji)算得(de)到的(de)Mx；

對于夾(jia)層的U型玻璃，參考(kao)JGJ102-2003關(guan)于夾(jia)層玻璃計算的規定，該參數為參數Mx再乘以系(xi)數1/2，2層玻璃強度相同；

Wnx：在彎矩(ju)作用方向的凈截面抵抗(kang)矩(ju)(mm3)，翼(yi)板(ban)朝(chao)向室外時(shi)取面板(ban)部分(fen)的抗(kang)彎矩(ju)，翼(yi)板(ban)朝(chao)向室內時(shi)取翼(yi)板(ban)部分(fen)抗(kang)彎矩(ju)；

對于夾層玻璃，該參數采用內片玻璃參數；

fg：玻璃的抗彎強度設計值，取30MPa；

則(ze)： σ=Mx/Wnx

=746313.75/53780

=13.877MPa≤30MPa

U型玻(bo)璃抗(kang)彎強(qiang)度能滿(man)足要求。

1５.3 U型玻(bo)璃的(de)撓(nao)度計算：

根據簡支梁撓度計算公式(shi)，得(de)：df=5qkL4/384EIx

對于單(dan)片的(de)U型玻璃，該(gai)處qk就(jiu)是(shi)上面計算得到的(de)qk；

對于夾(jia)層的U型(xing)玻(bo)璃(li)，按等剛度分配原理(li)，該處(chu)qk為上(shang)面計算所得參數qk再乘以系(xi)數1/2；

對于夾層玻璃，公式中的慣性矩采(cai)用內片玻璃參數；

df=5qkL4/384EIx

=5×0.26×40504/384/70000/655500

=19.85mm

而df,lim=4050/200=20.25mm

所(suo)以，U型玻璃(li)撓(nao)度能滿足規(gui)范要求。

11. U型玻璃幕墻大樣節點：