u型玻璃(li)幕(mu)墻(qiang)應用與設計 u型玻璃(li)幕(mu)墻(qiang)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(gao)的(de)機械強度(du)，不但用(yong)途廣泛(fan)、施工(gong)簡(jian)便，而且有著獨特的(de)建筑(zhu)與裝飾(shi)效果，并能節約大量輕(qing)金屬型材，所以被世界上(shang)許多國家的(de)城鄉建筑(zhu)所采(cai)用(yong)。

在我(wo)國(guo)，介紹U型(xing)(xing)玻(bo)(bo)璃(li)的(de)資料出現(xian)于70年代末期(qi)。因為玻(bo)(bo)璃(li)生(sheng)產(chan)(chan)企業和有關(guan)建(jian)(jian)筑部(bu)門(men)對這(zhe)種(zhong)玻(bo)(bo)璃(li)都十分(fen)陌生(sheng)，所以這(zhe)種(zhong)新型(xing)(xing)建(jian)(jian)筑玻(bo)(bo)璃(li)一(yi)直沒得到開發(fa)，更談(tan)不上推廣和應用。我(wo)國(guo)第一(yi)條U型(xing)(xing)玻(bo)(bo)璃(li)生(sheng)產(chan)(chan)線，現(xian)已(yi)正式(shi)投(tou)產(chan)(chan)從(cong)而填補了(le)我(wo)國(guo)國(guo)民經(jing)濟的(de)持續發(fa)展和人民生(sheng)活水平的(de)不斷提高(gao)，在我(wo)國(guo)建(jian)(jian)筑和裝飾設(she)計部(bu)門(men)、生(sheng)產(chan)(chan)部(bu)門(men)和流通領(ling)域等各(ge)方面(mian)的(de)共同(tong)努力下，這(zhe)種(zhong)新型(xing)(xing)建(jian)(jian)筑玻(bo)(bo)璃(li)在我(wo)國(guo)一(yi)定(ding)能夠得到推廣和應用，取得快(kuai)速(su)的(de)發(fa)展。

2．說明

U型(xing)(xing)玻(bo)璃（U-Profile-Glass）亦稱(cheng)槽型(xing)(xing)玻(bo)璃，是一(yi)種新穎的(de)建(jian)筑(zhu)型(xing)(xing)材玻(bo)璃，國外有(you)(you)近40年的(de)生產應(ying)用(yong)歷史(shi)。因截面(mian)呈U型(xing)(xing)，使之比普通平板玻(bo)璃有(you)(you)較(jiao)高的(de)機(ji)械強度并具(ju)有(you)(you)理想的(de)透光性(xing)(xing)、較(jiao)好的(de)隔音性(xing)(xing)、保(bao)溫(wen)隔熱性(xing)(xing)、能節(jie)省大量金屬材料、以及施工簡(jian)便等優點，適用(yong)于(yu)建(jian)筑(zhu)的(de)內(nei)外墻(qiang)、隔墻(qiang)、屋面(mian)及窗(chuang)等。

３．采用標準：

A.異型玻璃（國(guo)家標準報批(pi)稿） 2、U型玻璃/Q KYB01-1997

B.建筑(zhu)工程(cheng)質量(liang)檢(jian)驗評(ping)定標準GBJ301-88。

C.裝飾工程施工及驗收規(gui)范(fan)JGJ73-91。

4.適用范圍：

由于U型玻璃(li)具(ju)有較好(hao)的(de)透(tou)光而不透(tou)視的(de)特性(xing)和(he)良好(hao)的(de)裝飾性(xing)，可(ke)用于機場、車站、體(ti)育(yu)館(guan)、廠房、辦公樓、賓館(guan)、住(zhu)宅、溫室等工業(ye)與民用建(jian)筑非(fei)承重的(de)內(nei)外墻(qiang)、隔斷、窗及(ji)屋面。

5.U型玻璃的建筑設計：

A.U型玻(bo)(bo)璃(li)(li)按表面處理方(fang)式不同，有普通壓花(hua)(hua)玻(bo)(bo)璃(li)(li)、夾絲玻(bo)(bo)璃(li)(li)、彩色玻(bo)(bo)璃(li)(li)等，設計(ji)選用(yong)時除(chu)普通壓花(hua)(hua)玻(bo)(bo)璃(li)(li)外，選用(yong)其(qi)余玻(bo)(bo)璃(li)(li)應予注明。

B.U型玻璃屬不燃燒材料，如有(you)特殊要求時應按有(you)關規(gui)范(fan)進行設計(ji)。

C.U型(xing)玻璃分類：

—按(an)顏色(se)分：有色(se)的和(he)無色(se)的。

—按表面狀態(tai)分：有平(ping)滑的(de)和帶花紋的(de)。

—按強度分：有鋼(gang)化、貼(tie)膜(mo)、保溫層

—按規格分：有(you)鋼化、貼膜(mo)、保(bao)溫層

D.U型玻璃屬不燃材料，如(ru)有(you)特(te)殊(shu)要求(qiu)時按有(you)關規(gui)范進行設計。

E.U型玻(bo)璃(li)兩翼的朝(chao)向測試結果表明兩翼向迎風買內，強度(du)高(gao)于兩翼背風面。

F.型玻璃按(an)造型及建筑(zhu)使用功能分別采取以下組合(he)方式：

G.型玻璃(li)隔(ge)墻長度(du)大(da)于6000，高度(du)超(chao)過4500時，應核算墻身的穩定，采取(qu)相應的措施。

H.型玻(bo)璃(li)用于濕(shi)度(du)較大(da)的房間且室內(nei)外溫差較大(da)時(shi)，應處理好玻(bo)璃(li)表(biao)面(mian)露水的排泄及下滴(di)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(dian)構造詳見國家標準圖(tu)集《U型玻璃外裝修標準06J501》。

6.性能指標

—抗壓強(qiang)度700～900 N/mm2。抗拉強(qiang)度30～50 N/mm2。

—莫(mo)氏(shi)硬度6～7。

—彈性模(mo)量60000～70000 N/mm2。

—線膨脹(zhang)系數（溫度(du)每升高1℃）(75～85)×10-7。

—化學穩定性0.18 mg。

—彎曲強度

—透光率：當表面有小花紋裝一排時(shi)為89%，裝兩排時(shi)81%。

—傳熱系數：①單(dan)排安裝(zhuang)時3.65W/m2K。②雙排安裝(zhuang)時1.74W/m2K。 ③貼膜(mo)時1.57 W/m2K ④填(tian)充(chong)保溫(wen)層(ceng)1.2 W/m2K

—隔聲能(neng)力：單排安(an)(an)裝時27db，雙排安(an)(an)裝時38dB。

—耐火極限：0.75h（單排）。

7.安裝要點

—U型玻璃的(de)端(duan)面和(he)平(ping)面應無鋸齒(chi)狀缺口(kou)或裂(lie)紋。

—各(ge)獨(du)立的U型玻璃構(gou)件應支撐在具(ju)有均勻彈(dan)性的襯墊上。

—玻璃與臨近(jin)的金屬(shu)件、混凝土和砂漿結構之間不能有硬性接觸。

—在U型玻璃的(de)上端(duan)與(yu)更高處(chu)的(de)建筑物件（如過梁、大梁、屋(wu)面(mian)板等(deng)）之間必(bi)須留有縫隙(xi)。

—U型玻璃上端與(yu)臨近的上部結構(gou)之間的空氣縫隙不應(ying)小于25mm，以應(ying)付其(qi)變(bian)形，便(bian)于安裝更換。

—必(bi)須用彈性(xing)密封(feng)材料填(tian)充(chong)U型(xing)玻(bo)璃(li)之間的縱縫(feng)。

—密封材料，通常有二組分的(de)聚硫塑料、硅銅膠(jiao)、柔性聚氯乙烯(xi)型(xing)(xing)材等，用于U型(xing)(xing)玻璃(li)與(yu)固定(ding)件、U形玻璃(li)條(tiao)之間(jian)的(de)密封。

—圓繩，用于U型(xing)玻璃與邊(bian)框之間(jian)的密封(feng)。

—條(tiao)形襯墊、柔性聚氯乙烯(xi)型材(cai)、浸過瀝青的(de)條(tiao)帶、硬泡沫塑料等，用(yong)作U型玻(bo)璃與邊框之(zhi)間的(de)脹縫和滑縫。

—膨脹螺栓，用于固定邊框

規(gui)格（注(zhu)：最大出廠長(chang)(chang)度并不等于使用長(chang)(chang)度）

玻璃型號	底寬(b)(mm±2)	翼高(h)(mm±1)	厚(hou)(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(yong)膨脹螺栓或射釘將邊(bian)框(kuang)(kuang)料(liao)(liao)固(gu)定在建筑物的洞口(kou)中，邊(bian)框(kuang)(kuang)可用(yong)指直角或斜角連接。邊(bian)框(kuang)(kuang)每側(ce)應至少由(you)個固(gu)定點(dian)。上下(xia)框(kuang)(kuang)料(liao)(liao)每隔400~600應有一個固(gu)定點(dian)。

B.將(jiang)起穩定作用的塑料件截成(cheng)相(xiang)應長度，放(fang)入框中上下(xia)型材(cai)內。

C.U型玻璃入框(kuang)時，應將玻璃內面仔細擦洗干凈。

D.將U型玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)條依次(ci)插入(ru)(ru)。U型玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)插入(ru)(ru)上框(kuang)(kuang)料(liao)(liao)的深度(du)應(ying)≥20。插入(ru)(ru)下框(kuang)(kuang)料(liao)(liao)的深度(du)應(ying)≥12，插入(ru)(ru)左右框(kuang)(kuang)料(liao)(liao)的深度(du)應(ying)≥20。當U型玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)插至最后一(yi)(yi)塊(kuai)，洞口寬于玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)寬不一(yi)(yi)致時(shi)，沿長(chang)度(du)方向裁切玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)，按18頁“端頭玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)安裝順序”將所裁切玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)裝入(ru)(ru)，同時(shi)將塑料(liao)(liao)件截成(cheng)與(yu)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)相應(ying)長(chang)度(du)放入(ru)(ru)邊(bian)框(kuang)(kuang)一(yi)(yi)側。

E.在邊框與玻璃(li)間的縫中塞入(ru)彈性墊(dian)條，墊(dian)條與玻璃(li)和邊框接觸面不得少于10。

F.在(zai)邊框與玻(bo)璃(li)(li)(li)，玻(bo)璃(li)(li)(li)與玻(bo)璃(li)(li)(li)，邊框與建筑結構體的接縫(feng)中，填(tian)入玻(bo)璃(li)(li)(li)膠類(lei)彈(dan)性密(mi)(mi)封(feng)材(cai)料（或(huo)稱硅酮膠）密(mi)(mi)封(feng) 。玻(bo)璃(li)(li)(li)與邊框的彈(dan)性密(mi)(mi)封(feng)厚度最窄處≥2，深度應(ying)≥3，U型玻(bo)璃(li)(li)(li)塊之間(jian)(jian)的彈(dan)性密(mi)(mi)封(feng)厚度應(ying)在(zai)3-5之間(jian)(jian)。

G.玻璃全部安裝完，將表面的污垢清除干凈。

9.U型玻璃的驗收：

U型玻璃的驗收除參照(zhao)建筑裝(zhuang)飾工(gong)程(cheng)及(ji)驗收規(gui)范（JGJ73-91）第(di)三、四章(zhang)門窗(chuang)工(gong)程(cheng)及(ji)玻璃工(gong)程(cheng)有關(guan)章(zhang)節外，還應重點檢查：

A.邊框是否直接固定在(zai)建(jian)筑(zhu)上，之(zhi)間的縫隙是否密封。邊框承受(shou)(shou)的荷載應直接傳給(gei)建(jian)筑(zhu)，不應使U型玻璃受(shou)(shou)力。

B.玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)與(yu)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)之(zhi)間(jian)，玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)與(yu)邊框之(zhi)間(jian)的(de)縫隙(xi)，是否(fou)按上述要求進行(xing)密封。

C.應使U型玻璃在框了中沿玻璃長度方向能自由伸縮，在上(shang)框料與U型玻璃之間(jian)要留有適(shi)當(dang)縫隙。

D.為(wei)防(fang)止膨(peng)脹螺(luo)栓等固定件(jian)與框料之間相互接(jie)觸發生化學反(fan)應產生接(jie)觸腐蝕，在鋼膨(peng)脹螺(luo)栓等固定件(jian)與鋁框之間應用合成材料墊圈或油漆類物質隔(ge)開。

10.U型玻璃的計算方法：

基本參數：

1：計算點標高：100m；

2：力學模型：按簡支梁形式計算；

3：玻璃跨度：L=4050mm；

4：玻璃類(lei)型：單片玻璃P260/60/7；

5：玻璃翼(yi)朝向：室內；

6：玻璃安裝(zhuang)方(fang)式(shi)：單排(pai)連接，垂直布置；

7：玻璃(li)材料物理性能級截面參數(shu)：

玻璃強度設計(ji)值(zhi)：30MPa；

玻璃彈性模量E：70000MPa；

玻璃截面積(ji)A：25.62mm2；

翼板部分截面抗彎矩Wx1：53780mm3；

板面部分截面抗(kang)彎矩Wx2：13710mm3；

繞Y軸截(jie)面抗彎矩Wy：170230mm3；

X軸(zhou)截面慣性矩Ix：655500mm4；

Y軸截面慣性矩Iy：22129400mm4；

(對于夾層玻(bo)(bo)璃(li)，該處(chu)的(de)各抗彎(wan)矩(ju)和慣性矩(ju)采用的(de)是內片玻(bo)(bo)璃(li)參數)

U型(xing)玻璃可以按支(zhi)撐于(yu)兩點的(de)簡支(zhi)梁力學模(mo)型(xing)進行設計計算，受力模(mo)型(xing)如下：

15.1 U型玻(bo)璃荷載(zai)計算：

(1)風荷載作用的線荷載集度(按矩(ju)形分布)：

qwk：風荷(he)載線分布(bu)最(zui)大荷(he)載集度標(biao)準值(N/mm)；

wk：風荷載標準值(zhi)(MPa)；

B：U型玻璃(li)寬(kuan)度(du)，也就是承載寬(kuan)度(du)(mm)；

qwk=wkB

=0.001×260

=0.26N/mm

qw：風荷(he)載線分布最大荷(he)載集(ji)度設(she)計值(N/mm)

qw=1.4qwk

=1.4×0.26

=0.364N/mm

(2)水平地震作用線荷載集(ji)度(按矩形(xing)分布)：

qEk：水平地震作用線荷(he)載集度標(biao)準(zhun)值(N/mm)；

qEAk：垂直于幕(mu)墻平面的分布水(shui)平地震作(zuo)用標準(zhun)值(MPa)；

βE：動(dong)力放大系數,取5.0；

αmax：水平地(di)震影響系(xi)數(shu)最(zui)大值，取0.16；

Gk：幕墻構(gou)件的重(zhong)力荷載標準(zhun)值(zhi)(N)，(含面板和(he)框(kuang)架)；

A：幕墻(qiang)構件的面積(mm2)；

qEAk=βEαmaxGk/A ……5.3.4[JGJ102-2003]

qEk=qEAkB

qEk=5.0×0.16×0.0000256×25.62

=0.0005N/mm

qE：水平地震作用線荷(he)載集度設(she)計值(N/mm)；

qE=1.3qEk

=1.3×0.0005

=0.0007N/mm

(3)幕墻受荷載集度(du)組合：

用于(yu)強度計算時(shi)，采用Sw+0.5SE設(she)計值(zhi)組合(he)： ……5.4.1[JGJ102-2003]

q=qw+0.5qE

=0.364+0.5×0.0007

=0.364N/mm

用于撓(nao)度計算(suan)時，采用Sw標準值： ……5.4.1[JGJ102-2003]

qk=qwk

=0.26N/mm

(4)U型玻璃在組合荷載作用下的(de)彎矩設計值：

Mx：彎矩組合設計值(N?mm)；

Mw：風荷載(zai)作用下產(chan)生的(de)彎矩(ju)設計值(zhi)(N?mm)；

ME：地震(zhen)作用下(xia)產生的(de)彎矩設計值(N?mm)；

L：U型(xing)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型玻璃的抗彎強(qiang)度計算：

按(an)簡支梁抗(kang)彎強度公式,應滿足：σ=Mx/Wnx≤fg 上式中(zhong)：

Mx：彎(wan)矩(ju)組合設(she)計值(zhi)(N?mm)；

對于單片(pian)的(de)U型(xing)玻璃(li)，該參(can)數就(jiu)是上面計算得到的(de)Mx；

對于(yu)夾(jia)層(ceng)的(de)U型玻璃，參考JGJ102-2003關(guan)于(yu)夾(jia)層(ceng)玻璃計算的(de)規(gui)定，該參數為參數Mx再乘以系(xi)數1/2，2層(ceng)玻璃強度(du)相同；

Wnx：在彎矩(ju)作(zuo)用方向的凈截(jie)面(mian)抵(di)抗(kang)矩(ju)(mm3)，翼板(ban)朝(chao)向室外時取(qu)面(mian)板(ban)部分的抗(kang)彎矩(ju)，翼板(ban)朝(chao)向室內時取(qu)翼板(ban)部分抗(kang)彎矩(ju)；

對于(yu)夾層玻璃，該參數(shu)采用內片玻璃參數(shu)；

fg：玻璃(li)的抗彎強度設計值，取(qu)30MPa；

則： σ=Mx/Wnx

=746313.75/53780

=13.877MPa≤30MPa

U型玻璃抗(kang)彎強度能滿足要求(qiu)。

1５.3 U型玻璃的撓(nao)度計算(suan)：

根(gen)據(ju)簡支梁(liang)撓度計算公式，得：df=5qkL4/384EIx

對于單片(pian)的U型(xing)玻(bo)璃，該處qk就是上面(mian)計(ji)算得到(dao)的qk；

對于夾層的U型玻(bo)璃，按等(deng)剛度分配(pei)原理，該處qk為上面計算(suan)所(suo)得參數(shu)qk再乘以系數(shu)1/2；

對于夾(jia)層玻璃，公(gong)式中的(de)慣性矩采用內片玻璃參數；

df=5qkL4/384EIx

=5×0.26×40504/384/70000/655500

=19.85mm

而df,lim=4050/200=20.25mm

所以，U型玻璃(li)撓度能滿足規范要求。

11. U型玻璃幕墻大樣節點：