隨著高層建筑的出現(xiàn)和建筑自重向輕型化發(fā)展的需要，幕墻早在100多年前已在建筑上開始應(yīng)用，但由于種種原因，主要是材質(zhì)和幕墻加工工藝因素的制約以及思想意識和傳統(tǒng)觀念的束縛，使建筑幕墻在20世紀(jì)中期之前，發(fā)展十分緩慢。隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，許多有利于幕墻發(fā)展的新材料、新工藝、新理論的出現(xiàn)，使建筑幕墻要求的各項性能和承載力與變形、雨水滲漏、空氣滲透、保溫防潮、隔聲防火等有了可靠的技術(shù)保證和材料基礎(chǔ)，從而使建筑幕墻在近三四十年來獲得了飛躍的發(fā)展，尤其是各種玻璃幕墻的研制和生產(chǎn)以及結(jié)構(gòu)硅酮密封膠的問世，使建筑藝術(shù)構(gòu)思和造型別具一格，是建筑師樂意采用的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)之一。

建筑幕墻與其說按其結(jié)構(gòu)構(gòu)造型式分類，不如說按設(shè)計計算分類。框格構(gòu)造體系設(shè)計計算受力分析先從鑲嵌體入手，可視為四邊鉸接的簡支板，按45°與中線相交受荷分配法將承受荷載分配給四邊桿件上，再按簡支梁計算桿件內(nèi)力將其傳至與建筑物主體結(jié)構(gòu)固定的支座上，而嵌板構(gòu)造體系設(shè)計計算受力分析是將板面受荷一次傳給建筑物主體結(jié)構(gòu)的連接點上。

1、建筑幕墻的設(shè)計方法及原則

近年來，根據(jù)國家有關(guān)部門的要求，我國土木工程界全面開展了工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的編制。以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計法取代以經(jīng)濟(jì)為主的定值表達(dá)容許應(yīng)力設(shè)計法。由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)是在正常荷載作用下不產(chǎn)生損害，在這種情況下，幕墻亦處于彈性狀態(tài)，因此，其構(gòu)件的內(nèi)力計算應(yīng)采取彈性計算方法進(jìn)行。由于幕墻承受多種負(fù)荷和作用，內(nèi)力的發(fā)生相當(dāng)復(fù)雜，承載力的表現(xiàn)式不方便，因此用分項系數(shù)的設(shè)計表現(xiàn)式計算:

γ=k1Skkk2=fσ≤f(1)

式中，σ為應(yīng)力設(shè)計值，應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值乘以1以上的系數(shù)k1，通過效果組合獲得的f為強度設(shè)計值，強度標(biāo)準(zhǔn)值fk除以1以上的系數(shù)k2獲得的結(jié)構(gòu)安全度k=k1×k2.在《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》中，玻璃安全度k=2.5.5的安全性設(shè)計值，以強度標(biāo)準(zhǔn)值fk2.1.結(jié)構(gòu)安全性k2.k2.結(jié)構(gòu)安全性的安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全性安全

如下典型組合:1.2FG+1.0×1.4+0.6×1.3FE+0.2×1.2FT1.2FG+1.0×1.4+0.6×1.32FE+0.2×1.3FT。其中，F(xiàn)G、FE、FT分別代表重力負(fù)荷、風(fēng)負(fù)荷、地震作用和溫度作用產(chǎn)生的應(yīng)力或內(nèi)力。

作用在建筑幕墻上的負(fù)荷主要有

①結(jié)構(gòu)自重。結(jié)構(gòu)自重是材料的重力體積密度和該材料體積的乘積。考慮材料規(guī)格尺寸的偏差及其附屬性構(gòu)造零件，其荷載分項系數(shù)為γG＝1.2。

②風(fēng)荷載。作用在幕墻上的風(fēng)荷標(biāo)準(zhǔn)值可以按下式計算，不得小于1.0kN/m2:WK=βOμZμSωO(3)式:WK作為建筑幕墻上的風(fēng)荷標(biāo)準(zhǔn)栽培的βO是陣風(fēng)系數(shù)，根據(jù)根據(jù)中國的風(fēng)壓轉(zhuǎn)換為3s瞬時風(fēng)速的轉(zhuǎn)換系數(shù)1.5，風(fēng)壓與風(fēng)速平方成正比，因此βO=1.52=2.25μS是風(fēng)負(fù)荷的體型系數(shù)，縱向建筑幕墻的外表面可以按1.5取得值的μz是風(fēng)壓高度比系數(shù)，根據(jù)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工程序取得值，ZB=H10HO為基本建筑幕墻的高度結(jié)構(gòu)。

③地震作用：QE＝βEαGA（4）式中：QE為作用于幕墻平面外的水平地震作用（kN/m2）；G為幕墻構(gòu)件（含玻璃鋁框）的事力（kN）；A為幕墻面積（m2）；α為水平地震影響系數(shù)最大值，6度抗震設(shè)計時取0.04，7度抗震設(shè)計時取0.08，8度抗震設(shè)計時取0.16；βE為動力放大系數(shù)，可取為3.0。

2、膨脹螺栓的應(yīng)用設(shè)計

根據(jù)《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ02-96的要求，玻璃幕墻柱和混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用埋入材料連接，埋入牛應(yīng)埋入主體結(jié)構(gòu)混凝土工程。無條件采用埋入材料連接措施時，應(yīng)采用可靠的連接措施，通過試驗決定承載力。

但在實際工程施工中，由于埋入材料的偏移，埋入材料和舊建筑物的內(nèi)部裝修沒有采用不同規(guī)格的膨脹螺栓，施工部門在設(shè)計過程中，大部分膨脹螺栓的緊固力設(shè)計值小，主要表現(xiàn)在各種負(fù)荷設(shè)計過程中，各種分項系數(shù)的取值小，或者不采用分項系數(shù)。計算膨脹螺栓的拉力時，簡單地將柱子的拉力除以使用的螺栓的數(shù)量，對各螺栓的拉力進(jìn)行強度檢查。

《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ02-96明確規(guī)定膨脹螺栓為后置連接件，工作可靠性差，不得已作為輔助、補救措施，不作為連接的常規(guī)手段，確保安全，留有馀地，計算一個膨脹螺栓就足夠了

。