高层建筑外墙构造讲义

2024/10/41.5高层建筑外墙构造高层建筑外墙一般为非承重墙，其重量由主体结构支承。根据外墙构造形式和支承方式不同分为填充墙和幕墙两类。填充墙：用砖和砌块砌筑在结构框架梁柱之间的墙体。幕墙：以板材型式悬挂于主体结构上的外墙，犹如悬挂的幕而得名。1.5.2高层建筑外墙类型2024/10/4填充墙特点：既可用于外墙，又可用于内墙和框架之间应有可靠的连接，保证砌块的稳定性；取材容易，造价低，多应用于层数不高的高层建筑中。1.5.2高层建筑外墙类型2024/10/4幕墙特征：不承重，但要承受风荷载，通过连接件将自重和风荷载传到主体结构。装饰效果好，安装速度快，施工质量易得到保证。分类：按材料分为轻质幕墙和重质幕墙。轻质幕墙包括玻璃幕墙、金属板材幕墙、纤维水泥板幕墙、复合板材幕墙等。重质幕墙包括钢筋混凝土外墙刮板等。1.5.2高层建筑外墙类型2024/10/4玻璃幕墙金属板材幕墙纤维水泥板幕墙2024/10/4加工高分子复合板材幕墙铝塑复合板材幕墙2024/10/41）玻璃幕墙分类1.5.3玻璃幕墙玻璃幕墙框支承玻璃幕墙（造价低，使用广泛）全玻璃幕墙（多用于大型公建）点支承玻璃幕墙（发展迅速，前景好）明框隐框半隐框上部悬挂式下部支承式构件式单元式2024/10/4框支承玻璃幕墙指玻璃面板周边由金属框架支承的玻璃幕墙。明框玻璃幕墙：金属框架的构件显露于面板外表面。框支承玻璃幕墙2024/10/4隐框玻璃幕墙：金属框架的构件完全不显露于面板外表面。框支承玻璃幕墙半隐框玻璃幕墙：金属框架的竖向或横向构件显露于面板外表面。2024/10/42）构件式玻璃幕墙（在现场进行安装）框支承玻璃幕墙2024/10/42）构件式玻璃幕墙（1）金属框的断面与连接方式金属框常用断面——铝合金、铜合金、不锈钢等2024/10/42）构件式玻璃幕墙（1）金属框的断面与连接方式竖梃与楼板的连接常用连接件固定在楼板上，连接件设计要使竖梃能在上下、左右、前后三个方向可调节移动；连接件常放置在楼板上表面；竖梃与楼板之间一般预留100mm间隙。2024/10/42）构件式玻璃幕墙（1）金属框的断面与连接方式竖梃与楼板的连接2024/10/42）构件式玻璃幕墙（1）金属框的断面与连接方式竖梃与横档的连接通过角形铝铸件或专用铝型材连接。2024/10/42）构件式玻璃幕墙（1）金属框的断面与连接方式竖梃与竖梃的连接通过套筒连接，留15～20mm空隙，用密封胶嵌缝。采用空腹方钢来进行连接，将芯管插入上、下立柱的端部，然后用不锈钢螺栓固定。上下柱之间留不小于10mm的伸缩缝。2024/10/42）构件式玻璃幕墙（2）玻璃的选择与镶嵌玻璃的种类、性能与选择从热工性能方面，可考虑选择吸热玻璃、反射玻璃、中空玻璃。吸热玻璃——价格低，有一定应用范围2024/10/42）构件式玻璃幕墙（2）玻璃的选择与镶嵌反射玻璃——低反射玻璃应用较多。2024/10/42）构件式玻璃幕墙（2）玻璃的选择与镶嵌中空玻璃——热工性能、隔热效果好。2024/10/42）构件式玻璃幕墙（2）玻璃的选择与镶嵌从安全性能方面，可考虑选择钢化玻璃、夹层玻璃、夹丝玻璃。钢化玻璃——强度高，破碎后较安全。2024/10/42）构件式玻璃幕墙（2）玻璃的选择与镶嵌夹层玻璃——抗冲击性能和安全性能高。2024/10/42）构件式玻璃幕墙（2）玻璃的选择与镶嵌夹丝玻璃——生产工艺简单，价格低廉，对光线有阻碍作用，应用不广泛。2024/10/42）构件式玻璃幕墙（2）玻璃的选择与镶嵌明框幕墙的玻璃安装

在明框玻璃幕墙中，玻璃是镶嵌在竖梃、横档等金属框上，并用金属压条卡住。接缝处防水构造有三层构造层：密封层、密封衬垫层、空腔。密封层——分现注式和成型式，密封材料主要有硅酮橡胶密封料和聚硫橡胶密封料。密封衬垫——具有隔离作用，将密封层与金属框底部脱离，常为成型式。空腔——由垫块支撑在金属框内产生的玻璃与金属框之间的空腔部位。2024/10/4明框幕墙的玻璃安装

2024/10/4隐框幕墙玻璃板块的制作与安装

2）构件式玻璃幕墙（2）玻璃的选择与镶嵌2024/10/4隐框幕墙玻璃板块的制作与安装

在隐形框玻璃幕墙中，金属框隐藏在玻璃的背面，需要一个玻璃板块与幕墙主体结构连接。玻璃板块由玻璃、附框和定位胶条、粘结材料组成。附框通常采用铝合金材料制作，尺寸一般比玻璃面板小，用双面贴胶带将玻璃与附框定位，再注结构胶。粘接材料包括结构胶和耐候密封胶。2024/10/4压块连接2024/10/4中空玻璃竖梃横档密封胶支撑垫杆双面胶条结构胶压块自攻螺钉2024/10/4挂钩连接

2024/10/4隐框幕墙玻璃板块的制作与安装

隐框玻璃幕墙的构造特点：玻璃在铝框外侧，用结构胶把玻璃与铝框粘结。幕墙的荷载主要靠结构胶承受。结构胶常采用硅酮结构胶，结构胶不仅起着粘合密封的作用，同时起着结构受力的作用。结构胶如同混凝土一样，有一个初步固化时间，大约7天。也就是说，打胶7天后结构胶才具有强度，玻璃板块才能进行安装，最终达到完全固化需要14-21天。2024/10/4隐框幕墙玻璃板块的制作与安装

2024/10/42024/10/42）构件式玻璃幕墙（3）立面划分玻璃幕墙的立面划分系指竖梃和横档组成的框格形状和大小的确定。其划分需要考虑幕墙使用的规格材料、风荷载大小、室内装修要求、建筑立面造型等各种因素。横档的间距除了考虑玻璃的规格外，更重要的是如何与开启窗位置、室内吊顶棚位置相协调。通常竖梃间距不宜超过1.5m，横档间距一般不宜超过2m。2024/10/42）构件式玻璃幕墙（4）玻璃幕墙的内衬墙和细部构造幕墙内衬墙——为了改善玻璃幕墙的热工性能和隔声性能而在幕墙背面设置的一道内衬墙，一般按照隔墙构造方式进行设置。幕墙防火构造——根据有关规范规定，高层建筑的水平和竖向防火分区应在构造上予以保证。幕墙排冷凝水构造——为了排走寒冷天气出现的冷凝水，将幕墙横档做成排水沟槽，同时设置滴水孔。（一般出现在明框幕墙中）2024/10/42024/10/43）单元式玻璃幕墙（工厂预制组合）2024/10/43）单元式玻璃幕墙（1）幕墙定型单元在工厂进行预制组装，每单元一般1个层高，甚至2～3个层高，宽度根据具体运输和安装条件确定。大多数玻璃是固定的，只有少数玻璃开启，开启方式大多采用上悬窗，也有采用推拉窗。3）单元式玻璃幕墙（2）幕墙立面划分在工厂进行预制组装，每单元一般1个层高，甚至2～3个层高，宽度根据具体运输和安装条件确定。大多数玻璃是固定的，只有少数玻璃开启，开启方式大多采用上悬窗，也有采用推拉窗。2024/10/43）单元式玻璃幕墙（3）幕墙板的安装与固定扁担支承式连接构造2024/10/43）单元式玻璃幕墙（3）幕墙板的安装与固定挂钩式连接构造2024/10/43）单元式玻璃幕墙（4）幕墙板之间的接缝构造2024/10/44）全玻璃幕墙构造此种玻璃幕墙在视线范围不出现铝合金框料，又称为无框式玻璃幕墙。此种玻璃幕墙所使用的玻璃多为钢化玻璃和夹层钢化玻璃，以增大玻璃的刚度和加强其安全性能。在确定玻璃厚度、单块面积的大小、肋玻璃的宽度和厚度方面都应经过计算，在强度和刚度方面，应满足最大风压情况下的使用要求。2024/10/44）全玻璃幕墙构造为增强玻璃刚度，每隔一定距离用条形玻璃板作为加强肋板，玻璃板加强肋垂直于玻璃幕墙表面设置，因其设置的位置如板的肋条一样，又称肋玻璃。2024/10/44）全玻璃幕墙构造全玻璃幕墙玻璃肋与玻璃面板之间的连接采用透明结构硅酮密封胶粘接。玻璃肋的布置方式分为单肋、双肋及通肋三种。2024/10/44）全玻璃幕墙构造全玻璃幕墙玻璃固定有两种方式：上部悬挂式下部支撑式2024/10/4上部悬挂式指用悬吊的吊夹，将肋玻璃及面玻璃悬挂固定，全玻幕墙高度大于4米时，必须采用这种方式。2024/10/44）全玻璃幕墙构造上部悬挂式2024/10/4下部支撑式指用特殊型材将面玻璃及肋玻璃上下两端固定，仅用于4米以内的全玻璃幕墙。主要在于玻璃落地处、两侧端部及顶部，设置不锈钢压型凹槽，槽内设置橡胶定位垫块，缝隙用泡沫条嵌实后再用结构硅酮密封胶封口。2024/10/44）点支承玻璃幕墙构造点支承玻璃幕墙由玻璃面板、支承结构以及连接两者的支承装置组成。2024/10/4玻璃面板玻璃面板必须采用钢化玻璃，种类主要有单层钢化玻璃、钢化夹层玻璃、钢化中空玻璃等，两层玻璃厚度差不宜大于2mm。玻璃面板形状通常为矩形，采用四点支承，也可采用六点支承或三点支承。玻璃面板厚度一般不小于12mm,分格尺寸在1.5～3.0米之间。玻璃面板拼接时须留有至少10mm的间隙，并嵌填耐候密封胶。2024/10/4支承结构支承结构分为杆件体系和索杆体系两种。索杆杆件2024/10/4支承结构杆件体系是由刚性构件组成的结构体系，包括钢立柱和钢桁架。2024/10/4支承结构杆件体系——钢立柱2024/10/4支承结构杆件体系——钢桁架2024/10/4支承结构索杆体系是由拉索、拉杆和刚性构件等组成的预拉力结构体系，包括钢拉索、钢拉杆和自平衡桁架。2024/10/4支承结构杆件体系——拉杆2024/10/4支承结构2024/10/4点支承装置由爪件、连接件以及转接件组成。爪件根据固定点数可分为四点式、三点式、两点式、一点式。2024/10/4点支承装置2024/10/41）铝板幕墙材料及类型面层材料选用铝板。根据铝板的种类可分为：蜂窝铝板幕墙、单层铝板幕墙和铝塑复合板幕墙。表面采用喷涂处理（粉末喷涂、氟碳喷涂）。1.5.4铝板幕墙2024/10/42）铝板幕墙构造与隐框玻璃幕墙相似，也需要制作铝板板块，外立面看不到框架。铝板板块由加劲肋和面板组成。连接方式：铆接、电栓焊接、螺栓焊接、化学连接等。2024/10/42）铝板幕墙构造2024/10/42）铝板幕墙构造铝板幕墙分格尺寸：宽度在1000～1600mm之间；长度可根据需要定制。铝合金蜂窝板和单板高度可达3m，铝塑复合板高度尺寸通常控制在1800mm以内。2024/10/4高层建筑玻璃幕墙设计题目：为某座高层综合楼设计外立面，着重进行幕墙的立面划分、材料及做法选择、节点设计等。设计要求：至少设计两个立面，至少设计一处玻璃幕墙；结合平面和剖面绘