《建筑幕墙结构设计和优化》
本文是关于结构设计相关学术论文怎么写和建筑幕墙和结构设计和优化方面硕士毕业论文范文.
[摘 要]建筑幕墙属于一种不承重的护结构,是由支撑结构以及面板组成的,在现代建筑中应用逐渐广泛起来.国内民众的生活水平在提升,人们对楼房设计也是提出诸多的要求,除了最基本的安全性以及稳定性要求外,还需要注重美观性、实用性以及建材的质量.幕墙在现代建筑中是代表性的结构,功能多样性也是逐渐体现出来.文章对现阶段主要的几种幕墙类型进行探讨,并研究主流的幕墙设计思路,并对其设计优化的思路进行分析,希望对幕墙结构的设计优化提供借鉴.
[关键词]建筑幕墙结构；设计；优化
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）06-0055-01
前言：在建筑幕墙的实际施工中,很多设计方案由于受到气候条件、施工因素以及设计方面的影响,暴露出很多的问题,如安全性以及可靠性等方面,对整个建筑的使用造成安全隐患以及质量缺陷,未能达到人们对建筑美观性以及功能性的诸多要求,设计的效果有待提升.因此对幕墙结构的各方面设计以及优化开展研究是非常有必要的.
一、建筑结构幕墙的分类
(一)单元式幕墙
单元式幕墙通常是工厂组织统一的生产、组装等活动,依靠工程高技术标准以及高效率的优势,让幕墙建设具备更高的普及价值以及发展潜力.单元式幕墙的主要特征是生产以及组装的过程,都是需要保持较高的精度,这样可以让施工工期更容易控制,有着非常显著的经济效益以及社会效益.单元间是运用了结构密封,有着非常强的位移能力.在超高层建筑以及高层钢结构中运用也是有着较强的适用性[1].最后是单元式幕墙不需要在现场注胶,因此不会由于天气的原因对打胶造成影响,同时有着非常好的水密性以及气密封等能力,在节能环保方面有着非常好的效果.
(二)点支式幕墙
点支式幕墙的特点是支撑结构的形式多样化的,满足不同设计人员以及业主对结构以及外立面效果的要求.另外就是结构非常稳固和美观,构件有着适用性以及精准性的特点[2].可以让金属结构完美结合到玻璃通透性上.建筑的内外可以保持统一性和协调性,玻璃和驳接爪是用球铰进行连接的,具备非常好的吸收变形功能.
(三)全玻璃墙
全玻璃墙是全视野以及全透明的幕墙形式,将玻璃透明性充分发挥出来,追求的是建筑内外的融合与流通.这样人们就能通过玻璃清楚观察到玻璃结构,让结构系统从支撑作用转变为具备一定的可见性,让建筑装饰具备更加明显的层次感以及艺术感.这种玻璃幕墙具备选材简单以及重量轻的特点,加工方式是工厂化加工,施工作业非常便捷,维护管理非常方便,也容易进行清洗.这种玻璃幕墙可以更好地丰富建筑外观的立面效果.这是其他材料无法达到的一种标准,也是现代科技感的完美体现[3].
(四)智能型呼吸式幕墙
这种幕墙形式体现的在智能化的基础上,将建筑各方面的配套技术,如暖热光电技术进行适当控制,给建筑加上“绿色外套”.幕墙是采用双层结构,这样幕墙有着非常好的隔音效果,同时结构特点也是让建筑表现出更加明显的“呼吸效应”.建筑使用者可以体验到冬暖夏凉的效果,减少由于夏季炎热以及冬季寒冷的极端环境造成的不适感,也是让建筑能耗得到很大程度上的降低.通过对幕墙材料以及太阳能的利用[4].借助计算机网络实现对室内温度、空气以及光线的调节,让建筑使用的能源减少,降低生产和运营成本.
(五)光电幕墙
这是一种同时兼具发电、隔热、装饰以及隔音效果的幕墙,将幕墙技术以及光电技术充分结合起来,是新型的功能幕墙,也是象征着幕墙技术的一种新的发展方向.借助太阳能电池以及半导体材料可以实现对阳光的收集、蓄能以及转化,最终联入供电系统,为建筑提供电力方面的支持.
(六)幕墙钢结构
幕墙钢结构的主要特点是安装简单,自重轻,施工的工期较短,有着非常好的抗震性能,环保性非常好.与以往在建筑建设中常用的钢筋混凝土相比,在高大轻方面有着非常明显的优势,在大型建筑以及高层建筑中广泛运用.这种幕墙结构设计非常先进,将钢结构的力学特性充分发挥出来,并节约钢材料,结构也是非常新颖,可以让建筑空间得到一定程度上的拓展.让建筑具备更强的时代感,制作以及施工更加快捷,目前已经是形成了完善的技术体系.
（七）金属屋面
金属屋面是将建筑艺术与采光通风结合起来,体现出现代建筑的明亮环境以及别具一格的艺术造型.金属屋面使用的是全新的设计,让结构安全与建筑技术充分结合起来,运用了非常有效的防水防渗技术,让建筑玻璃呈现出更强的美感.同时金属屋面的环保设计更加超前,可以让人们在走进自然的同时,降低建筑能耗.
二、建筑幕墙主流设计思路
(一)功能性与安全性折中设计
建筑幕墙通常是没有承重方面任务的,本身像是在建筑的悬挂上一层幕布.在实际设计中重点是整体上提升建筑美观的光彩以及美观性,很多幕墙设计注重了结构的复杂性以及材料的奢侈性.忽视了幕墙也是结构整体的一部分,要充分考虑到建筑的安全性以及功能性.因此在设计和选材中要在满足基本使用的前提下,对幕墙承受力、耐牵扯力以及抗压力进行分析.
(二)在各类自然环境及突发状况下的稳定性
幕墙可以视为建筑的外衣,若是出现外力作用,往往首当其冲的就是幕墙,若是仅仅考虑到美观性的问题,幕墙在不同的环境下或者一些突发状况下是无法保证结构安全性以及稳定性的,设计人员在幕墙的实际设计中要充分考虑到风雨雷电等方面的影响,排除各方面的安全隐患.
(三)功能性、安全性和经济性统一考虑
幕墙最重要的一项功能就是让建筑外观更加美观,其次是承重.幕墙是现代建筑在先进科技的影响下衍生出来的一种形式.幕墙的实际设计不仅要考虑美观性,也要对幕墙构造的能耗以及安全性进行全面性考量,三个方面需要折中考虑,这样才能制定出各方面需求得到满足的设计方案.
三、建筑幕墙设计优化思路
(一)结构安全优化
幕墙的结构安全主要是体现在荷载力的计算以及结构安全性上.在荷载压力进行计算后还要对建筑结构上的安全做出防护.高层建筑要受到各类天气的考验,这种情况下幕墙结构要受到雨雪和雷电的威胁,也要在防火防震方面达到一定的要求,这些都是在幕墙的实际设计中要全面考虑的问题.
(二)荷载性能优化
设计人员可以结合幕墙结构的形式以及选材,计算幕墙整体的荷载极限,若是幕墙的荷载极限非常低,那么在周围环境产生变化的情况下,还是会给建筑带来一些安全隐患.设计人员一定要在这方面加强分析,根据荷载极限来选择合适的耗材.
(三)结构经济优化
幕墙结构要具备经济性,在工程预算中幕墙是非常重要的部分,对工程进度以及效率有着直接影响,对幕墙设计进行方案上的优化,可以满足建筑美观性上的要求以及安全性需求,在选材的种类以及数量上要要看到经济性的要求.
结论：总之,在我国社会不断发展和进步的阶段,中国群众的整体生活水平在提升,人们对楼房设计也是提出越来越多的要求,除了最基本的安全性以及稳定性要求,还需要注重美观性、实用性以及对建材的质量.而建筑幕墻可以提升建筑整体的美观性以及功能性,在结构设计方面,要从各方面折中考虑,在满足安全行以及功能性的基础上,也要尽可能在经济性上进行设计,让建筑幕墙具备更强的经济以及社会效益.
参考文献：
[1]陈林海.石材幕墙安全综合性设计与计算研究——以上海市黄浦区（原卢湾区）某项目为例[J].中外建筑,2018（04）：166-169.
[2]常波,梅献忠,魏泷瑞.杭州东站站房东西立面异形柱双曲面不锈钢幕墙施工技术[J].施工技术,2017,46（10）：68-71.
[3]陈之怡.市中心老建筑改造中的幕墙设计要点——上海元博项目幕墙设计改造要点[J].中外建筑,2017（04）：148-151.
[4]董清崇,杨宏友,齐晓力,陈红旗.沈阳文化艺术中心工程非常态无序空间体玻璃幕墙安装定位技术[J].施工技术,2017,46（04）：75-78.
综上资料:此文是一篇适合不知如何写建筑幕墙和结构设计和优化方面的结构设计专业大学硕士和本科毕业论文以及关于结构设计论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料.
结构设计引用文献:
[1] 关于钢结构设计的论文选题 钢结构设计论文题目选什么比较好
[2] 高层建筑结构设计专业论文选题 高层建筑结构设计论文题目如何取
[3] 建筑结构设计学论文选题 建筑结构设计专业论文题目如何拟
