结构抗震设计在现代建筑幕墙设计中的运用

　　近些年来，我国局部地区地震频繁发生，地震给这些地区带来严重损失。作为抗震设计的重点，建筑幕墙结构抗震设计越来越得到人们的重视。严格按照设计规范进行设计，把握建筑幕墙的特点，是科学设计的前提。在设计过程中要充分重视两个要求，一个科学的设计一般都能满足不同幕墙体系的构造要求和不同链接部位的构造要求。

　　《土木建筑与环境工程》(原《重庆建筑大学学报》)1957年创刊，是重庆大学主办的建筑工程类学术刊物(双月刊)，主要反映土木工程、市政与环境工程、暖通工程与建筑物理、建筑材料等学科领域的最新理论科研、工程应用成果，促进学术交流，培育土木建筑和环境科学人才，推动建筑学科发展繁荣。

　　1建筑幕墙概述

　　我们要科学合理地对建筑幕墙的结构抗震进行设计，首先就必须要充分掌握建筑幕墙的概念特点和分类，只有充分掌握了这些基本概念后才能进行科学合理的设计。因而，我们不妨先来探讨一下建筑幕墙的基本概念。建筑幕墙主要指的是建筑物中不承重的外围墙，这种外围墙像幕布一样挂在建筑物中，因而被形象地称为建筑幕墙。建筑幕墙是一种不承受主体结构作用的建筑外围护墙。建筑外围墙是建筑物中的重要内容，它自身的质量对于建筑物整体质量具有重要影响，同时对于建筑物的整体性能也有直接影响。随着人们对建筑物性能的要求越来越高，建筑幕墙在现代建筑中的作用显得越来越重要。在建筑幕墙设计中幕墙抗震结构设计是其中的重点，实现科学地抗震结构设计有助于保证建筑幕墙质量并最终提升建筑幕墙的性能。

　　建筑幕墙根据其划分方式的不同可以分为多种类型，通常采用两种方式来对建筑幕墙进行划分：一是按照密封形式来进行划分，可分为两种，封闭式幕墙和开放式幕墙。另外一种是按照支撑结构形式的不同来进行划分，可分为全玻璃式幕墙、单元式幕墙、构件式幕墙和智能呼吸式幕墙(又叫双层幕墙)。我们在进行抗震结构设计时，要根据幕墙种类的不同采用相应的方法进行设计。只有这样才能实现科学的抗震结构设计。建筑幕墙有其自身优点，在抗震结构设计前要充分掌握这些特点，在设计中要合理设计抗震结构以有利于建筑幕墙自身优点的发挥。笔者经过考察发现，建筑幕墙有三大优点：美观、节能、容易维护。美观是建筑幕墙的基本特点，建筑幕墙的美观能够提升建筑物自身整体形象：建筑幕墙的节能功能是现代建筑的必然要求，是现代建筑实现高效节能的关键。建筑能耗是所有能耗中的重要形式，建筑幕墙的节能有助于实现建筑节能：容易维护是建筑幕墙的另一大优点，建筑幕墙具有很强的实用性，现代建筑中的建筑幕墙在设计时要考虑到它的后期维护。

　　2与抗震相关的建筑幕墙安全技术要求

　　建筑幕墙的设计需要把握好细节的设计，这样在建筑幕墙维护时也能够更加便于操作。同时，对于建筑幕墙的安全技术应用也有着较高的要求，这也是建筑幕墙设计中必须要重点考虑的内容。目前，现代建筑的建筑幕墙工程设计中所采用的材料必须要按照我国政府以及行业对建筑工程设计的标准来进行选择。在进行建筑幕墙设计时，如果发现出现安全夹层玻璃出现外露的情况，还要采取相应的保护措施来加以控制。特别是在一些需要粘接的地方，要避免采用劣质的粘接材料来进行粘接。通常会采用耐久性较强并且可靠性较高的粘接材料，并且设计的尺寸也要按照相应的要求来进行。相比其他的产品封胶的品牌以及型号等都要按照建筑的不同设计要求来加以选择。目前不锈钢材料也是现在建筑中所普遍使用的，其承重性和抗腐蚀性是需要考虑的范围。当这些不锈钢暴露在室外的时候，其抗腐蚀性直接影响到不锈钢结构的抗震性。当所有的材料安全性达到合格标准，还要按照工程的设计要求对幕墙建筑材料进行复检。其复检的范围包括有一系列的必要参数，如墙壁的厚度、防腐层的厚度、钢材的力度以及膜层的厚度和硬度。除了上述的使用戮胶的基本要求之外，还有石材的弯曲强度和各种复合板的剥离强度都有一些安全规定。对于地震多发地，出于安全的考虑，这种建筑幕墙的抗震设计尤其需要严格遵守。

　　3建筑幕墙结构抗震设计

　　玻璃幕墙是建筑物中常见的幕墙结构，玻璃幕墙结构的抗震性能设计主要是满足两个基本要求。一是满足不同幕墙体系的构造要求：二是满足不同连接位置的构造要求。笔者详细论述这两个要求。

　　3.1满足不同幕墙体系的构造要求

　　上文提到幕墙可以分为多种形式，对幕墙结构抗震进行设计时要结合不同幕墙体系的构造要求进行设计。笔者通过探讨不同的幕墙体系来探讨抗震结构设计。

　　(1)針对铝合金玻璃幕墙的设计。铝合金玻璃幕墙的抗震性能很大程度上取决于自身的抗构造以及主框架的抗震能力。因而在对铝合金玻璃幕墙的结构进行抗震设计时，要充分考虑这两个要素，在多发地震地带进行设计时，一般要保证最大弹性层间位移角不能大于100°。在罕遇地震地带，设计时要对结构薄弱层进行专门地弹塑变形试验。设计人员在进行抗震设计时要重视两个指标，抗震能力指标值和主体结构弹性层间位移角控制值，在设计过程中一般要把抗震能力指标值控制在主体结构弹性层间位移角控制值的3倍左右。对高层钢结构进行设计时，钢结构的抗震能力一般保持在非钢结构抗震力2倍左右。这样做是为了更好地适应钢结构的变动能力。

　　(2)石材幕墙设计。在石材幕墙之中，石材面板一般是通过插件和挂件连接在一起。在结构抗震性能设计时重点是要防止插件从插槽中脱离出来。针对挂件与插件的设计，国家有明确的法规予以规范。GB/T21086专门规定了挂装系统允许偏差，插件与插槽搭接深度偏差。在进行科学设计时设计人员要严格按照设计规范来对各种偏差进行适当控制，从而使得幕墙抗震性能最优化。

　　(3)明框、半隐框幕墙的结构抗震设计。针对明框、半隐框幕墙的结构抗震设计要高度重视弹性材料的使用。设计人员在设计时，一般要对明框、半隐框幕墙板块间胶缝宽度进行严格控制，一般要把胶缝宽度控制在12mm左右。

　　3.2满足不同连接部位的构造要求

　　连接部位的设计是幕墙结构抗震涉及到的又一个重要内容。一般意义上不同部位的设计主要包含三个部位的设计，一是立柱和横梁之间连接部位的设计：二是立柱与立柱之间伸缩缝的设计：三是对变形缝的处理。

　　(1)立柱与横梁之间的连接。立柱与横梁之间主要是通过角码、螺栓进行连接，在进行设计时重点要控制角码厚度，角码厚度一般都要在3ram以下，这样做是为了保证立柱能够承受住横梁的剪力。立柱与横梁之间应保持Imm的距离。

　　(2)立柱与立柱之间的连接。立柱与立柱之间连接部位的选择主要是对伸缩缝的设计。在幕墙设计中，两根立柱之间的缝隙距离一般要保持在15mm左右。两者连接时，芯柱与立柱要紧密配合。

　　(3)对变形缝的处理。变形缝在建筑物抗震中作用非常大，效果非常显著。变形缝的设计要按照抗震设计规范进行严格设计，设计过程中要保证龙骨间距离与变形缝一致。

　　4结语

　　对于幕墙的设计，装饰性是其一大特性，从安全性来考虑幕墙的作用还是首选。那么对于现代建筑幕墙设计中的幕墙结构抗震设计，需要从科学的角度来完善其设计工作体系，对于推动建筑设计的发展具有重要的意义。本文将重点探讨建筑幕墙设计中的结构抗震设计。