Стеклянные остекленные фасады и крыши

1. [ Топ ] Крыши Атриума и Небесные огни
2. [ Топ ] Системы остекления с прижимными плитами
3. [ Топ ] Стальные стропила, поддерживающие алюминиевые профили
4. [ Топ ] Остекление с силиконовым остеклением
5. [ Топ ] Вертикальные фасады со стальными оправами
6. [ Топ ] Точечное остекление
7. [ Топ ] Кабельные опорные фасады
8. [ Топ ] Рекомендации

Сталь является наиболее подходящим материалом для поддержки фасадов в условиях, когда остекление должно поддерживаться на расстоянии более четырех метров. прочность и жесткость из стали такова, что опорные элементы имеют меньшее сечение и поэтому менее навязчивы, чем в случае с другими обычно используемыми материалами, такими как алюминий.

трубчатый и элементы натяжения используются в крышах атриума и вертикальных фасадов сформировать изящную и минимально навязчивую опору для остекления. Большими отклонениями можно управлять путем тщательной детализации креплений к остеклению, чтобы избежать локального изгиба стекла.

[ Топ ] Крыши Атриума и Небесные огни

Предсердия являются общими чертами офисные здания где макет предполагает большой напольные плиты , В торговые центры Внешние стены имеют тенденцию иметь немного окон, и магазины обычно выходят на внутреннюю «улицу», которая сильно застеклена на уровне крыши. Остекление крыши позволяет естественному свету проникать глубоко внутрь здания на благо пользователей и уменьшить энергопотребление искусственного освещения.

Структурные системы, используемые для поддержки этих крыш, предназначены для максимизации количества света, попадающего в здание, с использованием элементов минимально возможной ширины. Трубчатые элементы часто используются и окрашиваются в светлый цвет, чтобы поглотить как можно меньше света.

[ Топ ] Системы остекления с прижимными плитами

Пурлин с прижимной пластиной

Небесные фонари, состоящие из участков наклонного остекления в одной плоскости и атриумных крыш, могут использовать систему наклонных стропил с ортогональными прогонами, которые предназначены для удержания остекления путем приложения зажимной силы. Стеклопакеты могут быть монолитными или изолированными стеклопакетами, и в простых небесных фонарях обычно они крепятся по всем четырем краям с помощью прижимной пластины, которая ввинчивается в стропила или прогиб. Установочные блоки предусмотрены на нижнем крае панели, чтобы противостоять компоненту веса, действующего в плоскости стекла.

Управление водными ресурсами имеет основополагающее значение для правильного функционирования системы остекления неба. Наклон крыши должен быть достаточным для предотвращения отклонения остекления и опорных элементов от образования пруда и для обеспечения достаточной скорости потока, чтобы смыть грязь. Дождевая вода неизбежно будет препятствовать свободному сливу прижимных пластин прогона, но в местах соединения между стропила и прижимными пластинами прогиба должны быть предусмотрены зазоры, чтобы позволить большей части воды стечь. Крышки, которые закрепляются на прижимной плите, обеспечивают эстетичную внешнюю отделку остекления.

Стропила и прогоны спроектированы с дренажными каналами, которые соединяются в качестве вторичного дренажного канала, так что любая вода, которая проходит через прокладки на краю стекла, собирается и направляется вниз по крыше для сброса на дне стропила. Вторичным потенциальным источником воды является конденсация на внутренней поверхности стекла, которую также собирают опорные элементы. Каналы отвода конденсата на прогонах сливаются в аналогичные каналы на стропилах и отводятся наружу внизу крыши. Элементы для этого типа кровли обычно экструдируются из алюминия, потому что профили, необходимые для размещения карманов для прокладок и для образования путей отвода конденсата, легко экструдируются.

Стропила-прогон

[ Топ ] Стальные стропила, поддерживающие алюминиевые профили

Стальная стропила

Для создания длиннопролетных остекленных кровель могут быть предусмотрены стропила из конструкционной стали для поддержки алюминиевых профилей, имеющих форму, обеспечивающую функции управления водными ресурсами и поддержки остекления. Пурлины простираются между этими стропилами, чтобы обеспечить соединительные каналы дренажа и конденсата. Геометрия рамы затем определяется размером блока остекления, который, в свою очередь, может быть определен максимальным весом, с которым можно справиться в случае замены стеклянного блока после поломки.

Соединения между стропилами из конструкционной стали и алюминиевыми профилями должны быть надлежащим образом отрегулированы, чтобы можно было устанавливать остекление для фасадного проектирования. допуски которые часто около +/- 2 мм.

[ Топ ] Остекление с силиконовым остеклением

Дерево поддержки крыши

Частично промывочная поверхность может быть обеспечена для внешнего остекления, если опустить прижимную пластину и заглушки на прогоны и заменить их на силиконовые указатели. Это обеспечивает непрерывную поверхность между стропилами, исключая захват воды за прижимной пластиной прогона, и в результате получается более чистая поверхность, потому что дождевая вода стекает быстрее и забирает грязь с нее.

• Силикон, указывающий на прогоны

• Силиконовое остекление с патч-фитингами

Этот тип остекления может быть использован для более мелкого склона крыши, чем прогоны с нажимными плитами, за которыми вода будет улавливаться, что приведет к скоплению грязи. Остекление односторонним образом против сил подъема (стропила к стропила), но поддерживается с четырех сторон от давления внутри.

Остекление можно сохранить с помощью дискретных креплений с интервалами по краям стекла. Эти «патч-фитинги» крепятся болтами через соединения между узлами остекления в несущей стальной конструкции. Они изолированы от стекла пластиковой шайбой и втулкой на основе нейлона, а стыки имеют силиконовую заостренную поверхность для обеспечения герметичности. Промывка поверхности может быть прервана только патч-фитингами, которые удерживают остекление от подъемных сил.

В проиллюстрированной крыше треугольные стеклопакеты образуют ограненную поверхность вслед за несущей стальной конструкцией. При таком расположении остекления крыши крыша закрыта лицевой стороной и не имеет вторичного пути для воды в случае разрушения силиконового соединения и не имеет средств для борьбы с конденсацией, как видно из внутреннего вида крыши ниже.

• Стыки стальных стропил

Стыки между стальными сетчатыми элементами сваренный , используя разделительные пластины, чтобы помочь с допуски изготовления , как видно на фотографии. Оболочка сетки в этом случае поддерживается «деревьями», сделанными из круглых полые секции , Булавки используются, чтобы сделать простой и эстетичный связи между сеткой и опорными деревьями.

[ Топ ] Вертикальные фасады со стальными оправами

Стальная оправа с прижимной пластиной

Стальные элементы обеспечить большую гибкость выбора, когда для остекления требуется большая площадь остекления фасад , Например, в пространстве двойной высоты, мюлионы могут быть разнесены на несколько метров друг от друга (например, на четыре метра или более), поддерживая горизонтальные транцы для обеспечения прозрачности при взгляде под углом.

Прокладки, закрепленные на стальных оправах, обеспечивают опору для внутренней поверхности остекления. Нажимная пластина, прикрепленная болтами к стальному элементу, используется для закрепления остекления на месте.

Прогиб часто является ограничивающим критерием для дизайн несущей конструкции и более высокий модуль упругости стали по сравнению с алюминием означает, что для длинные пролеты Первый используется по предпочтению в качестве материала для многомиллионов. Элемент муллион может принимать различные формы: тройник и Разделы RHS иллюстрированы (слева).

RHS стропила и стропила

В проиллюстрированном остеклении (справа и снизу) «пауки» с четырьмя и двумя болтами используются для обеспечения гравитации и боковой поддержки остекления. Подходящие пособия для строительные допуски как правило, должны быть сделаны в связи пауков с многомиллионными. Допуски на относительное тепловое движение предусмотрены в болтовых креплениях к стеклу. Эти пособия должны быть сохранены для этой цели и не должны приниматься в строительные допуски ,

• Паук с четырьмя болтами из нержавеющей стали
  (Изображение предоставлено Arup)

ферма Стойки с горизонтальными кронштейнами используются для обеспечения боковой и вертикальной поддержки остекленному входу. болтовой фитинги из нержавеющей стали используются с восемью болтами на панель на иллюстрации (ниже).

Фермы с горизонтальными кронштейнами

Изготовленная сталь муллионы различной глубины вдоль элемента легко изготовить, поэтому нет необходимости ограничивать муллионы призматическими сечениями, в отличие от экструдированных алюминиевых элементов, где процесс экструзии обязательно приводит к такой форме.

В здании Western Morning News имеются конические изогнутые стальные колонны, которые поддерживают конструкцию крыши и образуют муллионы для наружного наклонного остекления. Стекло опирается сбоку с помощью кронштейнов, прикрепленных к колоннам, и вертикально с помощью кабелей, подвешенных к верхам колонн. Нержавеющая сталь Пауки обеспечивают связь между стеклом и опорными элементами.

• Вестерн Морнинг Ньюс, Плимут

Кабель остался многомиллионным

Выросла изгиб жесткость в муллионах может быть достигнута при использовании кабельных стоек малого диаметра. Муллионы также могут быть сформированы только из кабелей, как показано на рисунке (справа и снизу).

Кабели натянуты, чтобы поддерживать жесткость элемента при изменении нагрузки. Если этого не сделать, нагрузка, которая приводит к сжатию кабеля, приведет к провисанию кабеля и более гибкому элементу для этого варианта нагрузки.

Кабельные многомиллионные в аэропорту Чанги (Изображение предоставлено Arup)

[ Топ ] Точечное остекление

Точечное остекление впервые было использовано на Les Serres, Parc de La Villette. Стекла, используемые в этом проекте, имеют площадь около 2 м и подвешены к вторичному стальной каркас ,

Точечное остекление, Le Serres (Изображение предоставлено RFR)

Стекла соединяются по углам, образуя стеклянный корпус. Стена поддерживается с боков с помощью кабеля бандажи вдоль горизонтальных краев стеклянных панелей с помощью шарнирных креплений на каждом углу. На стыках в середине стены четыре панели собираются вместе, и опоры имеют четыре шарнирных болта.

Жесткий стержень подключается обратно к кабелю ферма , Силиконовый наконечник герметизирует соединение между стеклянными панелями.

В приведенном ниже примере остекление поддерживается RHS многомиллионы с точечными креплениями.

нержавеющая сталь Стержень с резьбой обеспечивает регулировку вне плоскости, а напряжения изгиба в стекле исключаются благодаря использованию шаровой муфты, как показано на рисунке. Позиционный допуск определяется использованием отверстий увеличенного размера в стеклопакете.

• La Villette опора для остекления
  (Изображение предоставлено Arup)

• Точечное остекление в RHS многомиллион

Стеклянные ребра могут быть введены вместо стальных или алюминиевых оправ для увеличения прозрачности остекленного корпуса, как показано ниже. Стеклянные ребра обеспечивают боковую опору остеклению точно так же, как и многомиллионы. Нержавеющая сталь Точечные опоры соединяют фасад остекление на стеклянные плавники.

• Стекло с болтовой арматурой

• Стеклянное остекление с керамической фриттой
  (Изображение предоставлено Arup)

Этот подход может быть распространен на весь фасад как показано Нержавеющая сталь пауки прикреплены к плавникам с помощью патч-фитингов. Запеченная керамическая фритта наносится на остекление на уровне пола. Это обеспечивает особенность и скрывает глубину строительства на уровне пола. Это также обеспечивает затенение интерьера.

Nokia Building, Beijing (Изображение предоставлено Arup)

[ Топ ] Кабельные опорные фасады

Beijing Poly Plaza (Изображение предоставлено Тимом Гриффитсом, Skidmore, Owings & Merrill LLP)

Вантового фасадов используются там, где для ограждения больших объемов требуется большое пространство с ограниченным проникновением из несущей конструкции. Одним из первых примеров фасадов, поддерживаемых кабельной сетью, является отель Kempinski, Мюнхен. Стеклянная стена 25 х 40 м, поддерживаемая сеткой кабелей с центрами 1,5 м в каждом направлении, поддерживает стену. Горизонтальные кабели натянуты на соседние здания и вертикальные между конструкцией крыши и землей. Крепления, закрепленные на тросах при каждом пересечении, поддерживают стеклянные панели. Центр стеклянной стены прогибается до 900 мм при максимальной ветровой нагрузке. Более подробная информация об этом здании приведена в Руководстве Института инженеров-строителей «Использование стекла в зданиях». [1] ,

Более свежим примером является здание Beijing Poly Plaza, в котором стеклянные стены высотой 90 м и шириной 60 м, спроектированные Skidmore Owings и Merrill, опираются на ортогональную кабельную сеть с кабелями из нержавеющей стали, расположенными на расстоянии 1333 мм по горизонтали и 1375 мм по вертикали. Стеклянные панели немного меньшего размера (для размещения стыков) зажимаются на месте фитингами из нержавеющей стали, прикрепленными к тросам на их пересечении.

• Пекин Поли Плаза

• Кабельная сеть
  (Изображение предоставлено Skidmore, Owings & Merrill LLP)

• Кабели большого диаметра
  (Изображение предоставлено Skidmore, Owings & Merrill LLP)

Стенка кабельной сети разделена на три секции, которые не копланарны, как видно на иллюстрации, с помощью предварительно напряженных кабелей большого диаметра из нержавеющей стали, к которым прикреплена ортогональная кабельная сеть. Эти большие кабели определяют границы подсекций и уменьшают максимальный прогиб стены до 900 мм. Дальнейшие детали этой стены кабельной сети представлены в Публикация SCI P396 ,

Большие прогибы кабельных сетей Beijing Poly Plaza и Kempinski Hotel достижимы, потому что деформации стеклянных панелей и уплотнений на стыках между ними невелики. Нагрузки, вызывающие деформации ветровые нагрузки применяется на больших площадях фасад , Это означает, что резких угловых изменений в кабельной сети, которые могут возникнуть в результате точечной нагрузки, не возникает. Края и, в частности, углы стенки кабельной сети, где она упирается в жесткую несущую конструкцию, требуют тщательной детализации, чтобы убедиться, что деформации могут возникать, не вызывая неприемлемых напряжений в стекле.

Еще одним примером стеклянной стены на кабеле является корпус в Tower Place, Лондон. Серия горизонтальных кабелей, натянутых между строительными конструкциями на каждом конце, обеспечивает боковую опору остекленному экрану. Размах горизонтальных кабелей уменьшен за счет предварительно напряженных стеклянных трубок, соединенных с колоннами. Вес стекла переносится на балки на крыше шкафа с помощью вертикальных элементов натяжения в стыках между стеклянными панелями. Патч фитинги используются для крепления стекла к элементам натяжения.

Кабели, которые образуют кабельную сеть, несут значительные напряжения и должны быть подключены к конструкциям, которые достаточно жесткие и прочные, чтобы противостоять этим силам. Стена кабельной сети Beijing Poly Plaza ограничена жесткой армированной бетонные стержни на двух вертикальных сторонах и трехэтажной высокой сталью ферма на вершине. Эти существенные граничные элементы необходимы, чтобы противостоять натяжению кабелей.

Сообщается, что стеклянная стена в отеле Kempinski имеет предварительное напряжение в горизонтальных кабелях по 85 кН каждый. Одиннадцать кабелей охватывают всю ширину стены, поэтому они прикладывают общую боковую нагрузку 935 кН (95 тонн) к несущим зданиям.

Очевидно, что очень важно выбрать этот тип остекленной стены на ранних стадиях проекта, чтобы в пограничных структурах можно было обеспечить соответствующую прочность и жесткость.

[ Топ ] Рекомендации

1. ↑ Структурное использование стекла в зданиях (Второе издание), 2014. Институт структурных инженеров

[ Топ ] Ресурсы

[ Топ ] Смотрите также

[ Топ ] Внешняя ссылка

Похожие

Комментарии