新球形隱框玻璃幕墻的設計與施工

　　 一前言
　　網架的設計在現今建筑設計中應用十分廣泛，造型各異，形式多種多樣，施工起來比較方便，本文將隱框幕墻與球形網架結合在一起形成了球形采光頂，在設計和施工中積累一點經驗介紹給大家，愿和廣大幕墻設計人員共同分享，如有不當之處，也請提出寶貴意見，共同切磋。

　　二網架的特點：
　　球形采光頂工程主體結構多為雙層球形網架，內層為球形網架，外層為裝飾用網架（因該網架不承受外荷載作用，本文將不詳細介紹）。內層球形網架的分格形式將決定外裝飾面的分格形式，影響到工程的整體效果。如欲使工程設計簡單可行，網架應具備以下2點要求：
　　1球形網架的分格
　　球形網架各桿件的分布應為有規律的三角形，且各桿件長度差較小。幕墻板塊的分格等同于網架分格，使幕墻板塊也為三角形，根據三點確定一個平面這一幾何公理，幕墻板塊均可制成平面板塊，這樣可以避開幕墻鋁龍骨、玻璃板塊拉彎處理的繁瑣工序，同時也降低了工程造價。網架桿件長度差較小，可以使在同一節點上的桿件之間的夾角趨于相等，便于今后的安裝。各個網架桿件與整體球的弦切角接近，可以方便控制幕墻鋁龍骨與圓形托板之間的距離。以圖一所示工程為例，經過在計算機CAD環境下放樣得出，當幕墻鋁龍骨匯交點距離網架節點球心H=298mm時，最長的幕墻鋁龍骨（1940mm）與托板間距離為5.3mm,最短的幕墻鋁龍骨（1218mm）與托板間距離為3.3mm。滿足《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ102-96安裝要求。
　　2網架節點應采用螺栓球連接
　　網架節點多見為焊接空心球節點和螺栓球節點，根據工程的實踐經驗，如果以網架作為幕墻的主體結構應首選螺栓球節點形式的網架。
　　首先，網架的螺栓球節點由鋼球、螺栓、桿件三者依次連接，網架節點鋼球、桿件均在車間加工，提高了現場的安裝精度。工程的實際尺寸與理論分格尺寸相差較小。再由于球形網架自身的特點，每一層為封閉圓圈，整體為封閉形體，任何一點錯誤，那怕是與桿件連接的螺栓沒擰到位這樣的失誤，也會使最后安裝的那根桿件難于安裝。球形網架的精確安裝，為幕墻鋁龍骨長度地確定提供了可靠的理論基礎。
　　其次，鋼球在加工時有一個基準孔，在該孔連接一托板，可以作為幕墻鋁龍骨生根的基礎。該托板仿佛幕墻工程中的預埋件，方便了幕墻與主體結構的連接。

　　三幕墻與網架的連接
　　依靠網架節點鋼球上的圓形托板為基礎，焊接連接鋼板，連接鋼板與幕墻鋁龍骨插芯用螺栓連接，插芯與鋁龍骨一端滑動連接，一端固定連接，實現網架與幕墻之間的連接體系。連接鋼板、插芯、鋁龍骨在車間內按配做尺寸加工、組裝。
　　現場在滑動端按實際情況配切，這樣不但可以提高工作效率，而且現場安裝、調整靈活可靠，室內效果不受到影響。
　　為了保證安裝順暢進行，托板的設計應注意以下兩點：
　　1.托板形狀：
　　托板形狀易設計成圓形。在網架某一節點處的各桿件長度、相鄰桿件夾角、桿件數量均不統一，設計成圓形托板可以使結構更容易安裝。若設計成五角形、六角形、七角形時，托板的各角不相等，設計時不僅每一層的托板要統一編號，而且還要注明安裝正方向，以此來保證托板的正確安裝位置，這樣會給設計、施工帶來重重困難。故工程中選用圓形托板為佳。
　　2.托板的半徑R
　　R的大小應根據桿件最密處節進行設計，圖一中第六層為七桿匯交，R的尺寸應保證鋁龍骨安裝完成后，連接鋼板在托板內垂直方向不外露。如果在幕墻鋁龍骨之間用鋁單板做適當的封邊，再用灰色密封膠添隙，不但可以美化室內效果，還可以提高玻璃幕墻的抗雨水滲漏性能和空氣滲透性能。

　　四施工、安裝
　　球形隱框玻璃幕墻的施工、安裝和普通玻璃幕墻的安裝工序是相同的，不同的是球形網架作為一個獨立體存在，網架節點具有相對獨立的空間位置，沒有定位軸線。設計時通過計算機CAD的等比例放樣，可以發現網架節點、桿件與幕墻鋁龍骨的相對位置關系，可知幕墻鋁龍骨外表面中心線均交于一點，該點位于網架整體球心和網架節點球心連線的延長線上。如果以該點為基點進行施工放線，即可正確安裝幕墻鋁龍骨。因為該點是建立在每個網架節點球基礎上產生的，只要組成網架的節點、桿件能按設計要求組成球體，就說明各個節點誤差的代數和為零。每支幕墻鋁龍骨安裝過程中均會產生一定的誤差，如能保證安裝幕墻的每一支鋁龍骨與網架的相對位置不變化，安裝中產生的誤差就會閉合為零，就可以按設計進行安裝。另外幕墻面材（玻璃或金屬板）與附框結合為統一板塊，與鋁龍骨之間可靈活拆卸，并且由于外層網架的存在，幕墻板塊實現隨意安裝。