单向拉索幕墙
发布日期：2015-06-10
玻璃幕墙作为现代建筑的“外衣”在一定程度上是现代建筑的重要符号。有些建筑理论家将当前建筑的趋势总结为“光、薄、透”，现代建筑师们在进行建筑设计过程中把人与自然的交流，人们的视觉效果已经放到了一个非常重要的位置。而较能体现大空间大通透性的玻璃幕墙，应属于近年来在幕墙业兴起的索网结构点驳接玻璃幕墙，其中，单向拉索幕墙又以其高通透性受到了建筑师和业主的青睐，目前已逐步开始在大型公共建筑、高档写字楼中应用，但是单向拉索幕墙的技术含量、施工难度都比较高，安全性能也不容忽视。下面介绍单向拉索结构这种新型结构幕墙在工程上的实例，供业主和建筑师选择。
如图1所示，本工程仅由竖向钢索承受幕墙结构，竖向钢索长约12米，上端可靠连接在钢结构桁架上，下端连接在混凝土基座上，幕墙横向跨度最大处约64米。竖向拉索是主要受力构件。
单向拉索幕墙的工作原理及结构简述：
单向拉索结构的工作原理是：通过给竖向的拉索施加合适的预应力从而形成刚度以抵抗外部载荷。拉索预张拉成形后以及在外部载荷作用下，拉索对边缘构件产生较大的拉力，边缘构件或边缘结构设计成具有相当刚度的平面结构，但通常要付出较大的工程造价。为降低造价，提高单向拉索幕墙的安全系数，在单向拉索玻璃幕墙中采用球铰式点夹和阻尼器。如图2球铰式点夹所含的夹头转动灵活，能有效降低玻璃所受应力，提高拉索玻璃幕墙的安全性，防止以往类似幕墙玻璃开孔处因承受载荷使应力集中而遭受破坏。阻尼器的使用使幕墙具有优越的抗震性，能有效的抑制风振反应，使幕墙侧向位移、位移速度能得到较大程度的抑制，保证了幕墙的安全。
1、单向拉索幕墙中不锈钢球夹设计：
锈钢连接球夹设计：幕墙玻璃面板固定在球夹中，球夹通过连接螺栓固定在竖向拉索上。玻璃与不锈钢球夹的夹头采用橡胶护垫过渡连接，夹头能灵活转动，在玻璃受力时玻璃面板就能与夹头一起相对球夹转动，避免面板与球夹发生碰撞扭曲变形甚至是破裂。
2、阻尼器在单向拉索幕墙工程中的应用：
单向拉索幕墙结构受外部载荷影响时侧向位移较大，易造成玻璃幕墙的应力集中而破损，因此会造成安全和质量隐患。使用阻尼器使幕墙具有优越的抗震抗风性，阻尼器通过减少相对位移和耗能作用能有效的抑制风振反应，使幕墙侧向位移、位移速度能得到较大程度
的抑制，结构更加的稳定。
3、拉索的预张拉：
索结构玻璃幕墙所使用的不锈钢拉索的工作状态始终处于拉紧状态，为保证不锈钢拉索具备稳定的工作性能，幕墙中使用的每根拉索在下料切割前一定要进行预张拉处理，预张拉消除不锈钢拉索内的非弹性变形因素，使其在工作状态中应力与应变关系符合虎克定律，呈线性关系，始终在弹性状态下工作。不锈钢拉索进行预拉张处理的拉力取拉索破段力的50%，经三次反复拉张，历时1.5-2.0小时，每次30-40分钟。每次拉张时间达到后缓慢卸载，卸载速度不得大于10kN/min。
4、施加预应力：
在节点定位时应考虑到钢索的长度是随着拉应力的增长而伸长，不论是在一端施加预应力还是在两端同时施加预应力都要按索的弹性模量E和索的金属有效面积A计算出伸长量来保证节点的准确度，减少调整量。张拉设备的拉力传感器和索内应力测定仪在使用前应进行标定，保证测出应力指标的可靠性。
在对索进行张拉施加预应力的过程中必须注意以下几个方面：
1. 施工时预应力值的确定要按施工过程中的气温变化调整预应力，要按合拢温度与预应力值对照表最终确定每一级张拉预应力值。确保索内应力在温度变化过程中的均衡状态和安全性。
2. 用扭矩扳手人工张拉很难使单索达到预张力值，实际施工时采用千斤顶机械张拉法。整个张拉过程中需要对钢索逐步张拉和调整，并对整个张拉过程保持监测，保证拉索成型并且不超过拉索的承载力。
广东坚朗五金制品股份有限公司在拉索幕墙配件的设计研发与生产制造上，在国内同行业企业中算是龙头企业。其生产设备和技术水平都很牛。
