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幕墻結構設計范文1
中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：
一、場館類建筑玻璃幕墻的概述
隨著我國國民經濟的快速發展, 近年來在我國大中城市中涌現出了一大批場館類建筑，如大型的機場、會展中心、體育場館等。該類建筑大都具有恢宏磅礴的氣勢、獨具匠心的造型和時尚現代的外觀, 成為當地的地標性建筑。建筑玻璃幕墻作為一種新興的建筑外裝飾技術，具有現代感強烈、輕盈通透、節能環保等諸多優點，受到了建筑師的青睞，被廣泛應用于場館類建筑外維護結構中。
目前我國場館類建筑玻璃幕墻特點主要表現在：
1. 幕墻位于建筑中人流密集的區域，要求具有通透的視野和良好的采光性能，玻璃面板建筑分格尺寸較大，安全節能性能要求高。
2. 玻璃幕墻支承結構跨度較大，采用的多是造型別致、構造輕巧、觀感性強的新型結構。
3. 連接節點功能性要求高，且一般為可見結構，要求外觀美觀，以襯托建筑幕墻的時代質感。
二、天津濱海國際機場二期擴建工程項目機場工程T2航站樓幕墻工程概況
天津濱海國際機場T2航站樓位于機場T1航站樓東側，總體呈工字型，由主樓與指廊組成，建筑面積約為24.8萬平方米。其中主樓地上兩層、局部四層結構，主樓地下一層、局部兩層結構；指廊為地上兩層結構；主樓和指廊局部設有夾層。二層主要為出發大廳、安檢、辦票、候機區域；一層主要為行李提取大廳、迎客大廳、遠機位候機區、貴賓候機室和辦公區；夾層主要為旅客到達走廊。整個航站樓長度方向約700m，寬度方向約402m，為超長結構。
圖1 機場工程T2航站樓幕墻工程總體效果
三、玻璃幕墻支承結構設計
1. 幕墻支承結構
該幕墻采用不銹鋼拉桿框架式玻璃幕墻系統，橫梁采用寬體式遮陽設計，突出玻璃面450mm。幕墻承受的風荷載通過大尺寸截面橫梁傳遞到后面空間桁架鋼結構上，空間桁架鋼結構再通過二連桿機構將水平風荷載傳給網架下弦結構，屋面系統只承受作用于幕墻的水平風荷載；幕墻的自重荷載通過隱藏在玻璃分格間膠縫內的不銹鋼拉桿承受，最終通過空間桁架鋼結構將自重荷載傳遞到樓層結構上。
幕墻龍骨采用6063-T6鋁合金型材和6063-T5鋁合金型材，鋁型材室內外外露部分表面均采用氟碳噴涂處理，三涂兩烤，膜層厚度不低于45um。支撐玻璃幕墻的空間桁架鋼結構采用國產優質Q345B鋼材，外表面采用氟碳噴涂處理。
隱藏膠縫內的不銹鋼拉桿材質為S630，幕墻不銹鋼拉桿高度大于16m時，采用直徑為Ф20mm的不銹鋼拉桿；當幕墻不銹鋼拉桿高度小于等于16m時,采用直徑為Ф16mm的不銹鋼拉桿；高低跨部分玻璃幕墻不銹鋼拉桿采用直徑為Ф14mm的不銹鋼拉桿。
根據天津濱海國際機場主體建筑要求，幕墻標準分格為1800mm×3000mm，最大標高37.1m．頂部鋼橫梁采用280×400×15 mm鋼管，幕墻的玻璃、橫梁等的自重由拉桿承擔，拉桿將所受的力傳遞給鋼梁，鋼橫梁再將荷載通過桁架頂部的鋼梁傳給三角空腹桁架，水平方向荷載由頂部鋁合金橫梁傳遞給鋼梁，雙向受力，屬于雙彎構件。三角空腹桁架采用Q345鋼，分別采用3種截面：①、圓鋼管Φ245-16 mm，②、圓鋼管Φ168-10 mm，③、矩形鋼管80×140×12×12 mm。具體節點及三維圖詳見下圖。
圖2 標準單元橫剖節點圖
圖3 標準單元縱剖節點圖
圖4 玻璃幕墻層間連接縱剖節點圖
圖5 玻璃幕墻與屋面系統連接縱剖節點圖
圖6 標準單元內視三維大樣圖
圖7 標準單元伸縮縫三維大樣圖
2. 荷載確定
在作用于幕墻上的各種荷載中，主要有風荷載、地震作用、幕墻結構自重和由環境溫度變化引起的作用效應等等。
在進行幕墻構件、連接件和預埋件承載力計算時，必須考慮各種荷載和作用效應的分項系數，即采用其設計值；進行位移和撓度計算時采用其標準值。
根據《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ102 計算，幕墻計算單元的荷載如下。
鋼橫梁承受組合荷載設計值
水平方向荷載設計值 q水平=q·h1·B1 =2.482×1800×7.5=33507 N
豎直方向荷載設計值q豎直=w·h2 ·B2=0.96×1800×3.0=5184 N
頂部鋼梁傳遞豎向荷載F= 109440×1.5=164160 N
鋼橫梁承受荷載標準值
水平方向風荷載標準值 qk水平=wK·h1·B1 =1.55×1800×7.5=20925 N
豎直方向自重荷載標準值qk豎直=qk·h2 ·B2 =0.8×1800×3.0=4320 N
頂部鋼梁傳遞豎向荷載Fk= 91200×1.5=136800 N
3. 支承鋼結構的強度、剛度設計
本受力體系采用SAP2000 結構計算軟件進行計算，標準幕墻計算單元如圖8。
圖8 幕墻計算單元
2）鋼桁架應力結果，見圖9
圖9 應力比結果
對于圓鋼管Φ245-16 mm 最大應力比為0.92＜1.0。
對于圓鋼管Φ168-10 mm最大應力比為0.514＜1.0。
對于矩形鋼管80×140×12×12 mm最大應力比為0.791＜1.0。
結論：結構強度滿足要求。
3）鋼桁架撓度結果
撓度最大值fmax=71.7 mm＜28000/250=112 mm
結論：結構撓度滿足要求。
四、結語
目前, 國內已有許多大型公共建筑( 如會展中心，機場、體育館等) 采用大跨度幕墻支承體系，天津濱海國際機場二期擴建工程項目機場工程T2航站樓幕墻工程，該幕墻系統采用了一種大跨度無立柱的幕墻體系，整體結構采用框支撐玻璃幕墻結構和拉桿玻璃幕墻結構相結合的方式。在玻璃面板的每一道橫向拼接縫之間都安裝有橫梁，橫梁一端與橫梁支撐結構連接，另一端通過芯套與相鄰橫梁插接，橫梁支撐結構上下分別與上頂結構和下底結構連接。上頂結構向下吊裝有吊桿系統，在玻璃的自重作用下，橫梁始終保持水平狀態或處于撓度范圍內。吊桿系統在與橫梁相交處均穿插于橫梁上的預開孔中，并在預開孔下部安裝有承重調節螺母，橫梁架于承重調節螺母上。玻璃面板并固定在上下橫梁的玻璃安裝槽口內。本套 幕墻系統實現了大跨度的水平通透空間，在采光及視覺效果上起到積極的作用。
天津濱海國際機場作為“大型門戶樞紐機場和北方國際航空物流中心”，它的建成將成為天津機場最為重要的基礎設施建設工程，同時充實和完善京津冀都市圈整體功能，提升天津區域綜合服務功能中發揮重要促進作用。
隨著國內建筑市場的國際化，建筑設計與國際的接軌必然導致幕墻設計向國際慣例靠攏。隨著對建筑幕墻認識的深入，對幕墻設計的新要求會促進幕墻設計工作的新變化。中國必將成為全世界超高層建筑幕墻高端研發福地。
參考文獻：
[1]《建筑結構荷載規范》GB50009.
[2]《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ102.
[3]《公共建筑節能設計標準》GB50189.
[4] 李亞峰 淺談玻璃幕墻工程存在問題及質量控制的要點 安徽建筑 2004
[5] 于春玲 玻璃幕墻工程施工工藝及常見問題防治措施 科技資訊 2005
幕墻結構設計范文2
這是一處玻璃和石材造型相結合的幕墻，因為這種石材造型比原來的不帶有凹凸的平面幕墻更具有立體感，而且由于混凝土工程目前的凹凸植模施工費用高且精度很難保證，所以設計院更多的要求幕墻公司來完成各種造型的設計工作。當然還有各種鋁的、或玻璃的裝飾條，這些都給幕墻設計師在結構構造設計方面帶來很大的難題，由于玻璃幕墻的造型日趨復雜，由平面結構向空間結構發展，其受力情況越來越復雜，考慮的受力因素多，材料的性能及組織結構的復雜，大大加大了設計的難度。由于近幾年，我國一些大型建筑幕墻在施工時不慎失火而造成了重大損失，譬如：2007年8月14日下午4時34分，在建的環球金融中心大廈53層發生大火；2009年2月9日元宵節晚上21點發生的中央電視臺新大樓北配樓的大火，等等，因此現在的施工工地對現場焊接的數量多少進行了嚴格的控制，而且為了節省人工成本，大量的幕墻系統都采用了單元式幕墻系統，如下圖所示：
如圖所示，單元式幕墻系統的立柱為閉口料，抵抗側向荷載靠公、母料發生輕微的變形后嵌合在一起。
下面舉例說明：湖北省武漢市某工程立柱,采用如上圖所示型材,計算跨度L=3400mm,計算寬度B=1200mm,B1=500mm(造型外挑尺寸),幕墻所處立面高度100米,墻角區域,C類地區,采用簡支梁力學模型。
解: 高度變化系數 μCZ=0.616(Z/10)0.44=0.616×(100/10)0.44=1.70
脈動系數 μCf=0.734(Z/10) - 0.22=0.734×(100/10)- 0.22=0.442
陣風系數 βgz=0.85×(1+2ufC)=0.85×(1+2×0.442)=1.60
支承結構從屬面積 0.5m×3.4m =1.7m2 log1.7=0.23
體型系數 μS1（1.7）= -1.8+［0.8×(-1.8)-(-1.8)］×0.23= -1.72
μS1= -1.72+（-0.2）= -1.92
風荷載標準值 WK=βgzμZ1μS1W0 =1.6×1.92×1.7×0.35=1.83kN/m2
風荷載設計值 W=1.4WK=1.4×1.83=2.56 kN/m2
風荷載線荷載標準值 qk1=BWK =1.83×1.2=2.196 kN/m=2.196 N/mm
qk2=B1WK =1.83×0.5=0.915 kN/m=0.915 N/mm
風荷載線荷載設計值 q1=BW =2.56×1.2=3.072 kN/m=3.072 N/mm
q2=B1W =2.56×0.5=1.28 kN/m=1.28 N/mm
立柱截面特性如下：（6063-T5鋁）
由上圖可知: A=2181 mm^2 Iy=1872110mm^4 Wy=38495 mm^3
幕墻立柱的強度校核:
N/A+M/γ/W ≤fa= 90 N/mm^2
立柱的彎矩設計值 Mx=q1*L^2/8 = 3.072*3400^2/8= 4439040 N.mm
My=q2*L^2/8 = 1.28*3400^2/8= 1849600 N.mm
立柱的軸力設計值 (幕墻自重取Gak=0.5 kN/m^2)
N1= 1.2*L*Gak*B
= 1.2*0.5*3400*1.2
= 2448 N
N2=1.2*L*Gak*B1
= 1.2*0.5*3400*0.5
= 612 N
立柱的最大承載力
公料截面(因為軸力對應力的影響較小,忽略分配)
σ1x= N1 / A1 + (Mx*Ix1/Ix)/γ/Wx1
= 2448/1143+(4439040*1780070/3448020)/1.05/27411
= 81.77 N/mm^2 < 90 N/mm^2
母料截面(因為軸力對應力的影響較小,忽略分配)
σ2x= N1 / A2 + (Mx*Ix2/Ix)/γ/Wx2
= 2448/1038+(4439040*1667950/3448020)/1.05/26617
= 79.19 N/mm^2 < 90 N/mm^2
σy= N2 / A + My /γ/Wy
= 612/2181+1849600/1.05/38495
= 46.04 N/mm^2 < 90 N/mm^2
(σ1x^2+σy^2)^0.5= 93.84 N/mm^2 〉 90 N/mm^2
強度不滿足要求.
幕墻立柱的撓度校核Umax≤L/180 = 19.44 mm
立柱的最大變形
Ux= 5*qk1*L^4/(384*E*Ix)
= 5*2.196*3400^4/(384*70000*3448020)
= 15.83 mm < 19.44 mm
Uy= 5*qk2*L^4/(384*E*Iy)
= 5*0.915*3400^4/(384*70000*1872110)
= 12.15 mm < 19.44 mm
Umax= (Ux^2+Uy^2)^0.5
= (15.83^2+12.15^2)^0.5
= 19.95mm 〉 19.44 mm 撓度不滿足要求.
通過上面的例子可以看出，正立面受荷寬度與側立面受荷寬度比為1200/500=2.4，應力比為81.77/46.04=1.78,撓度比為15.83/12.15=1.3,從數據上來看,側向受荷對單元式幕墻的立柱影響還是很大的。而且比例懸殊大的側向受荷面也會導致在正立面受荷面承載滿足的立柱失效。
而且對各種懸在外部的會產生各種安全隱患的石材造型還需在石材表面進行處理防止墜落，對于高度大于100米的石材造型幕墻需適當的提高石材強度，還需進行專家論證。
通常情況下建筑師從美學的角度出發對點、線、面的考慮都會要求幕墻設計師對立柱的看線寬度不太寬，一般都是80~100mm，這也就意味著立柱的側向慣性矩及抵抗矩的值都不會太大。所以在構造時需盡可能的做成閉口腔體，且每層層高中間需有橫梁，這是出于側向受荷的考慮，因為幕墻立柱在桿件平面外的回轉半徑一般較小，如果側向沒有支撐點，立柱的側向長細比會很大，很多時候造成側向整體矢穩。而且在《玻璃幕墻工程技術規范JGJ102-2003》第8.3.1條中提出玻璃不宜兼做支撐結構的一部分。
我們再來看下面這張圖：
這是一處以半鋼化夾膠玻璃(平整度較好,有哈哈鏡的效果,夾膠玻璃屬于安全玻璃)為裝飾條的玻璃幕墻系統，從圖上看隔熱型材的螺栓連接處的壁厚比較厚，這是考慮螺栓受拉的結果，因為在《玻璃幕墻工程技術規范JGJ102-2003》第6.2.1.2條中黑體顯示型材孔壁與螺釘之間直接采用螺紋受力連接時,其局部截面厚度不應小于螺釘的公稱直徑。除了上述構造要求外，還需計算：①夾膠玻璃嵌框鋁型材與立柱的掛鉤連接位強度;②夾膠玻璃承自重用的螺栓抗剪;③夾膠玻璃嵌框鋁型材與隔熱條接觸部分的抗剪;④隔熱型材前后鋁料螺栓連接處的螺紋抗拉等等,這里就不再一一舉例進行計算說明了。
有了這種凹凸造型，對支座的影響也是相當大的，在設計支座的時候一定不要忽略了側向荷載對支座的影響，萬丈高樓平地起，意喻著再高的大樓都要從平地修建起，要把基礎打牢。那么幕墻系統的基礎是什么呢，就是連接支座，只有有了牢固的支座系統，什么造型，什么裝飾才有了后續的設計意義。從連接螺栓，碼件(鐵或鋁)，埋件(預埋或后埋)，每一處都要認真仔細的進行驗算，各種不同類型的荷載影響都要有考慮?，F在各種類型的結構計算軟件也有很多，一些恰當的結構模擬加上一定的經驗判斷，一定可以設計出更為經濟、合適的幕墻系統。在設計的過程中也要多和建筑師、設計院多方面溝通以期能設計出更為合理的幕墻系統。
總之細節決定成敗，只有各方面考慮周全，認真仔細的設計每一個環節，才會設計出更多、更好的幕墻系統。
參考文獻
［1］玻璃幕墻工程技術規范（JGJ102-2003）［S］.
［2］建筑幕墻（GB/T21086-2007）［S］.
［3］金屬與石材幕墻工程技術規范（JGJ133-2001）［S］.
［4］建筑結構荷載規范（GB50009-2001 (2006年版)）［S］.
［5］鋁合金結構設計規范（GB50429-2007）［S］.
［6］建筑結構靜力計算手冊 (第二版)［S］.
幕墻結構設計范文3
關鍵詞：鋼鋁組合結構；幕墻設計；優點
中圖分類號：TU391文獻標識碼： A
一、引言
鋼鋁組合結構以其質量輕、強度大、抗火性能好、造價低等優勢已成功應用于諸多建筑工程上，不可否認，將鋼鋁組合結構應用于幕墻設計中可能還存在一些問題，但是，只要不斷完善相應的技術與管理規范，并通過計算機輔助計算，對結構進行合理的設計，就能充分發揮鋼材與鋁材的性能特點，讓這項技術在幕墻設計中得以推廣與應用。
二、鋼鋁組合結構的產生和發展
隨著建筑幕墻技術的發展，幕墻被應用到越來越多的建筑中，而對于大分格、大跨度、大風壓地區（如大連、廈門、深圳等）的玻璃幕墻，采用鋁合金結構已不能滿足幕墻對骨架結構強度和剛度的要求。于是有設計師開始選用工字鋼、方鋼通等鋼型材來做為受力構件。但實際使用中，由于生產加工過程中其精度難以控制在理想范圍，導致裝飾效果差，而且由于受表面處理的局限性和材料本身性能的影響，極易出現褪色、漆膜脫落等現象，嚴重者甚至銹跡斑斑。似乎山窮水盡，然而不斷地總結經驗教訓，終于得出了一個比較理想的方案――鋼鋁組合結構。通過采用一種全新的鋼型材―鋁型材組合結構作為橫梁和立柱，將以上各種結構型式的不足一一彌補，從而有效解決大分格、大跨度、大風壓玻璃幕墻給結構所帶來的種種問題。
三、鋼鋁組合結構的優點
1、鋼鋁組合結構的質量輕
相同面積下，將鋼鋁組合的立柱型材應用于幕墻結構中，同陶板幕墻、瓷板幕墻、微晶玻璃幕墻、混凝土板幕墻、千思板幕墻相比，能夠減輕幕墻的質量，也就減輕了建筑物的質量。
2、鋼鋁組合結構的強度大
同鋁合金立柱型材在幕墻結構設計中的應用相比，鋁合金彈性模量是0.7×105MPa，強度設計值85.5MPa，在風荷載較大或樓層數較多的建筑物上，往往不能達到幕墻的使用要求；而鋼材的彈性模量是2.1×105MPa，強度設計值為215Mpa，其彈性模量是鋁合金的3倍，而強度是鋁材的2.5倍，所以，在幕墻設計中應用鋼鋁組合，其荷載承重力將得到加強。
3、鋼鋁組合結構設計靈活
鋼鋁組合結構應用于幕墻結構設計中是將鋼材與鋁材這兩種建筑物的材料有機結合起來，鋼材主要承擔幕墻荷載，而鋁材主要重外表的裝飾效果，這種設計既發揮了鋼材的高強度、高彈性、價格低的優勢，又發揮了鋁材好的裝飾效果和高耐腐蝕性能的特點，使整個幕墻結構具有高可靠性且經濟性良的特點。
4、鋼鋁組合結構設計的防火性能較強
鋁合金在幕墻結構中不能用于承重，因為其強度在高溫情況下損失得十分嚴重，當溫度達到250℃時，其強度就會降為原來的1/2，在370℃時，其強度會全部喪失。鋼材是典型的建筑不燃材料，它的強度在100℃時會有所降低，但隨著溫度的升高，其強度又會不斷增加。所以，將鋼材用于幕墻的承重結構中，整個幕墻的防火性能能夠得到提高。
5、防火性能較強
鋁材料在250℃下，其強度會降低到原來的一半，而當溫度達到370℃時其強度將會喪失，這也正是鋁材料不能應用于承重材料的主要原因之一。而鋼材料卻具有很強的耐熱性能，雖然鋼材料在100℃時材料的強度會有所降低，但是其強度在100℃之后不但不會隨著溫度的上升而降低，而且還會有所升高，這正是鋼材料可以作為高溫下承重材料的一個重要條件。將兩種材料組合在一起，恰恰中和了兩種材料的優點，使幕墻結構更堅固和穩定。在實際應用中將會更具有材料優勢和技術優勢。
四、鋼鋁組合結構應用于幕墻設計中存在的問題
鋼鋁組合結構在幕墻設計中的應用缺少相應的標準規范。伴隨著建筑幕墻技術在國內建筑物上的廣泛應用，其市場前景十分廣闊，國家對幕墻技術的使用也制訂了相關的法規性政策，其行業內部監管部門也出臺了技術標準，但鋼鋁組合結構在幕墻設計中的應用還處于初期的探索階段，各項規范、規程、標準還沒有形成基本配套的體系，這就缺少對這種技術的監管依據，對工程質量的可靠性產生影響。
五、解決措施
上述問題的存在，不利于幕墻的健康發展，甚至構成了隱患。為了防止此類問題的發生，有關部門要相應的提出解決措施。
首先，要增強質量意識、提高質量管理水平、重視設計審核、選好設計人員。幕墻工程是一項要求十分嚴格而又細致的工作，幕墻工程涉及安全性，百年大計質量第一。要建立一套完整的企業幕墻工程質保體系，包括組織機構人員或部門職責、工程全過程的實施和檢查細則、質量工作獎罰條例等，讓創建優質工程活動變成企業全體員工的自覺行動，全面提升企業的質量管理水平。
其次，就是把好質量關，選用合適的原材料。原材料的好壞直接決定著鋼鋁結構幕墻質量好壞，原材料的選取便是整個工程的關鍵。所以，相關部門一定要把好質量關。同時，開發新技術，選取更合理的材料，避免出現材料之間發生化學反應等一系列問題的出現。例如，防止原電池反應的發生，可以在鋼鋁結構之間添加惰性的介質材料，不讓兩種原材料之間接觸，可以良好的避免原電池反應的發生，鋼鋁結構整體也就更加穩固，幕墻結構更加堅實。再如，可以不斷開發新的材料作為鋼鋁結構中的材料，或者研究新技術，使鋁和鋼的強度加強，在幕墻結構中更堅固、更耐高溫。幕墻結構還在不斷地發展中，我們應該通過不斷的學習將幕墻結構不斷地改進，不斷地創新，推動幕墻一步一步的向前發展。多向先進發達國家學習新技術、新方法、新思想，學習研究永無止境。
重要的是國家相關部門也應該盡快加強并成熟相關的法律法規，對有關的技術檢測部門制定相關的技術標準和行業規范，為幕墻結構的發展推動做出努力。
六、鋼鋁組合結構幕墻設計的發展方向
隨著國內建筑市場的國際化，建筑設計與國際的接軌必然導致鋼鋁組合結構幕墻設計向國際慣例靠攏。隨著對建筑幕墻認識的深入，對幕墻設計的新要求會促進幕墻設計工作的新變化。
超高層建筑的快速發展必將推動建筑鋼鋁組合結構幕墻技術的進一步創新。大量摩天大樓的建設，必將引領世界超高層幕墻設計和施工水平的發展，包括諸如超高層建筑的風環境理論研究、超高層建筑“風阻尼”――建筑“舒適度”的研究、超高層建筑幕墻抗震安全性的研究、超高層建筑幕墻水密性――等壓腔原理的研究、超高層建筑幕墻防火性能的研究、超高層建筑幕墻防雷性能的研究超高層建筑幕墻中“冷彎玻璃的初始壓力如何發展”研究、超高層建筑幕墻中“石材使用限高100m”突破的理論研究、超高層建筑幕墻中雙層熱通道內空氣有序流動的研究、超高層建筑幕墻維修更換技術的研究等等，隨著這些問題研究不斷深入和完美解決，中國必將成為全世界超高層建筑幕墻高端研發福地。
結語
選取合適的建筑材料是建筑設計師們的首要責任。在幕墻設計中，鋼鋁組合結構的形式將會更受幕墻設計者的青睞，會被廣泛的運用于各式各樣的建筑當中，會充分發揮出這一特殊材料組合的優越性。改變幕墻設計行業的格局，使我們身邊的建筑物更加絢麗多彩。建筑行業將會達到一個新的層次和新的高度。但是鋼鋁組合當中會存在很多問題，就不一一列舉。只要我們能充分的了解材料的特性，再運用計算機這一強大的工具進行模擬的測驗，就能得到一些只有在實際操作中才能得到的數據，利用這些難得的數據，再進行分析和計算，就會巧妙的將鋼鋁這兩種材料結合起來，避免很多問題，發揮出這一組合的優越性。
參考文獻
[1]劉瑞，探析鋼鋁組合結構幕墻設計的應用，城市建設理論研究，2014年3期；
[2]胡慧玲，鋼鋁組合結構在幕墻中的應用，城市建設理論研究，2013年15期；
幕墻結構設計范文4
1 防滲漏構造
假如圖1是根據建筑特點及構造尺寸要求所做出的構造設計，并且經過荷載結構計算滿足相關規范的要求。這個時候就需要開始考慮安裝方式，是計劃左右插接還是上下插接，因為在設計EPDM膠條的時候，需要根據安裝的方式去考慮膠條的形狀，否則統一使用常規的膠條將有可能在系統上帶來構造失效而產生漏風、漏水的隱患。
爪型膠條是單元體左右安裝插接方式的合理選擇，它可以根據不同的左右插接順序扭轉單爪的方向，而且安裝位置確定后，單爪將發揮膠條自身的彈性特點緊密與鋁合金結構面接觸。如果改變插接方式用于上下插接安裝，將會使單爪膠條在板塊插接時發生扭曲現象，由此就可能出項膠條與鋁合金結構面不能夠完全充分接觸，從而會出現漏風、漏水問題。
柱型空心膠條左右、上下插接方式都可以使用，比較適宜使用在上下插接的安裝方式，柱型空心膠條用于單元體幕墻的彈性比其它構件式幕墻要高一些，要求具有合理的彈性壓縮量，滿足構造空間的壓縮、安裝要求。有時候會遇到由于膠條在固定槽口內的搭結量不是特充分或者在槽口內的固定不是特別牢固，當使用左右插接安裝后，穿過主受力構造立柱會發現膠條有的脫離安裝槽口。
2 安全構造設計
2.1 防雷構造設計
由于單元體幕墻主要用于高層建筑、甚至超高層建筑上，有些是用在建筑地標比較高的地理位置上，這些建筑都是以商業性為主，綜合這些分析，對于整體建筑的安全性要求也會提高，幕墻在設計時也應從構造上去做好安全設計。
通過主立柱的插接示意圖及上下層間位置的插接示意圖，不難看出，單元體板塊的四周邊都具有EPDM膠條構造材料，造成單元體板塊之間均是彈性插接構造，板塊之間無論是上下還是左右均是不具有互相傳遞熱能、電能的功能，單從密封構造考慮滿足了要求，但是從安全的防雷角度分析，確具有一定的防雷安全隱患，所以單元體幕墻在防雷區域內，所有板塊都要互相連接，讓所有板塊都具有防雷安全構造。
2.2 抗震構造設計
圖9是一個單元式幕墻局部立面大樣圖。從外表面上可以看出，單元式幕墻同常規的構件式幕墻具有幾乎同樣的建筑效果，都具有豎向分格效果、橫向水平分格裝飾效果，都具有豎向主受力龍骨構件、橫向水平龍骨構件。
單元式幕墻與常規構件式幕墻，在龍骨體系上具有以下不同之處，常規構件式幕墻的主受力豎向龍骨是一支單獨的豎向龍骨，采用簡支梁的體系懸掛在建筑主體結構上，也就是一支獨立的立柱同時承受立柱兩側的所可能發生存在的荷載組合，立柱的上端采用簡支梁的原理安裝，通常是通過轉接鋼構建懸掛在建筑結構的外側，在施工安裝的時候采用垂直于建筑結構墻面的長圓孔鋼構建，在主體結構龍骨全部調整到符合設計要求后將所有的轉接鋼構建與安裝轉接鋼板（預埋板）有效焊接牢固，下端采用內插芯套保證立柱下端可移動伸縮；中間水平分格效果單元體幕墻與常規構建式幕墻幾乎類同，都是由一支獨立的水平橫梁承受上下所可能發生存在的荷載組合，正常狀態下常規構建式幕墻在豎向主立柱伸縮接口處沒有水平橫梁結構構建，上下主受力立柱的接口處恰好是設立在建筑層間梁的位置，一般都是在層間梁的上下適當位置設置水平橫梁。根據常規構建式幕墻的安裝構造可以看到，該系統構造如果用在高層建筑結構上，由于高層建筑在地震環境影響下，將會出現沿著縱波、橫波較大的變形及位移，這種構造體系難以滿足變形及位移的要求。
單元式幕墻的組合結構構造完全不同，它的豎向主受力構造立柱是由左右2支立柱采用插接的機械構造組合成一體，一個單元體板塊的左右兩支立柱共同承擔一個板塊的荷載組合，在安裝結構體系上充分考慮完全簡支體系，滿足了在地震環境影響下的不同方向的變形及位移要求。
由圖12-13我們可以清楚的看出，單元式幕墻無論是主受力立柱構件還是水平插接的橫梁構件都有滿足變形、位移要求的縫隙構造，單元式幕墻相比常規構建式幕墻而言，極大的滿足了幕墻結構在溫度、抗震方面不同方向的位移，滿足了建筑高層、甚至超高層幕墻的安全使用需要。
但是在滿足變形、位移的同時，我們還需要考慮單元式幕墻在變形、位移的同時不允許脫落的構造措施，充分考慮無論單元式幕墻板塊如何變化都不能從安裝構造上脫落，只有解決這個技術問題，才能真正意義上設計出滿足使用安全要求的單元式幕墻結構。
如圖14-15所示以安全構造措施，既保證了單元式幕墻的安裝三維調節要求，同時又在單元式幕墻的安裝構件上增加了防脫落構造的構件，在鋁合金轉接構件上設計出限位構造孔，插入限位構件控制單元板塊的位移位置，這樣設計的目的在于讓所有的單元板塊都完全簡支，給出在不同的方向滿足變形、位移的量，控制板塊在變形、震動位移的的時候脫離掛裝鋼構件，保證了單元式幕墻在使用過程中的安全構造要求。
2.3 玻璃安全封邊的構造設計
回想一下我們做過或看到的單元式幕墻，一般都是用于建筑高層甚至超高層建筑，當然有的是用于建筑重點項目，總之采用單元式幕墻做為建筑護構造的這類建筑都或多或少具有一定的影響力，因此單元式幕墻前段內容主要分享關于構造、安全的內部設計。
對于單元式幕墻而言，我們不但要仔細分析、研究它的構造性設計、安全性設計，我們還應該研究單元式幕墻在內部構造設計分析清楚后，如何去研究、分析保證使用過程中的構造安全性。這里要說明的是，單元式幕墻不同于常規的構件式幕墻，一旦有玻璃等類似的裝飾面板損壞可以從建筑外墻采取措施進行更換，然而對于單元式幕墻來說，裝飾面板的更換的確是有一定的難度，而且還不是一般的難度，也就是我們在構造設計的時候就注意保證面板不容易被損壞，而且要研究如何去做到從生產——安裝完成的安全保護，這就是這里所提出的面板的“安全保護”構造。
對于明框的單元式建筑幕墻而言，因為在幕墻的外側已經設計出外漏金屬邊框，這些構造要求都已經存在。從外表面來看，他們起到一定的裝飾作用、滿足了建筑師的外觀效果要求；從安全構造來看，他們沿著所有板塊玻璃的周邊加以封邊，起到保護玻璃的作用。以上兩點綜合單元式幕墻從開始組裝生產到整個安裝的全過程，都加以對玻璃板塊給予保護，因為單元板塊無論是工廠組裝還是現場安裝，都需要經過幾次的搬運過程，這些過程如果措施不當，都將可能磕碰到玻璃板塊的邊部，所以明框效果的單元式幕墻一般是不會由于玻璃邊部受到外力磕碰而損壞。
然而對于目前常見的隱框單元式幕墻而言，建筑師想要達到的是外飾面整體玻璃的效果，要想滿足建筑師的這個概念要求，作為一個專業的建筑幕墻設計師就應該充分考慮，構建式建筑幕墻無論明框、隱框都是框架與裝飾面板分開階段實施安裝，而單元式幕墻目前基本上都是整體構建實施安裝。
通過以上示意圖，主要是告訴大家在設計隱框單元式幕墻的時候，由于單元式幕墻目前基本上都是整體構建，所以也需要考慮玻璃板塊的安全構造體系，在玻璃的周邊都需要進行安全封邊設計，確保單元板塊在工廠生產及現場實施安裝過程以及所涉及的搬運過程，避免由于玻璃的邊部受到磕碰而損壞的問題。
3 開啟窗扇的構造設計
一般狀態下，一提到開啟窗都會認為只是起到通風的作用，其實不是那么簡單的通風作用，還與隔聲有著一定的聯系，如果開啟窗扇的構造不恰當，就會使得開啟窗扇的密閉性受到影響，由此也會給隔聲帶來一定的影響，所以開啟窗扇的體系設計，從開啟構造上而言一定要充分考慮，既要保證通風、隔聲的要求，同時還需要滿足構造安全的要求，而且必須把構造的安全放在第一位。
普通構件式幕墻的開啟窗所有構件都是在施工現場組織實施安裝，通常狀態下都是采用金屬鉸鏈來固定安裝開啟窗扇，但是由于開啟金屬鉸鏈質量不統一造成在使用過程中存在著或多或少的質量問題，過去在受某建設單位單位的邀請處理開啟窗扇脫落的問題時，就遇到由于開啟金屬鉸鏈的質量問題而斷裂，開啟窗扇在使用過程中突然脫落。
對于單元式幕墻而言，因為它本身的品質就比較高，所以在考慮單元式幕墻開啟窗構造設計時需要充分考慮構造的安全性，假如是選用金屬鉸鏈固定安裝開啟窗扇的話，就一定多方考察、綜合評審它的結構安全性、開啟使用的穩定性。
以上是單元式幕墻從構造上進行剖析的簡單示意。首先是開啟構件上，由于常用的開啟五金經常碰到由于開啟合頁、鉸鏈等會出現質量問題，給幕墻的開啟帶來使用上的弊端，這里還是建議在設計構造上采用掛鉤是設計，當然在掛鉤的結構上建議采用內掛鉤的構造進行考慮，避免由于使用掛鉤給帶來的掛鉤是用脫落的隱患。
不知大家看上面的圖注意到沒有，這里的開啟扇構造與常規的開啟有部分區別，就是在開啟密封、排水構造上。在開啟上的上部采用隱蔽式密封EPDM膠條，阻止雨水的正常流入；在開啟扇邊框的構造上設計出一圈閉合的有組織水槽，因為我們考慮的在合理都是理論的，還要考慮超出理論的事情出現，所以水槽的構造上是閉合的，而且阻止水通過開啟扇而流入開啟窗內的；假如出現理論之外的事情，那么雨水也會沿著我給它們設計好的排水線路，從上進入——分別流入兩側豎向線路——沿著豎向進入下部，最后沿著下部扇的構造底部流出。
4 單元式幕墻值得我們繼續從事構造研究
根據建筑市場的發展趨勢，會出現越來越多的高層建筑、甚至是超高層建筑，根據單元式幕墻的施工周期短的特點，會越來越受到建筑行業的喜愛，這就要求我們從事建筑幕墻的專業人士不斷總結經驗，總結施工技術難題，逐步設計出符合社會需要的建筑幕墻新產品。
通過幕墻行業刊物，我這里只是從安全、抗震、防雷、防水等角度對單元式幕墻做了簡單的構造設計需要注意的問題進行分析，其實還有許多構造上需要注意的部位，這里不再一一進行分析。
幕墻結構設計范文5
中圖分類號：S611文獻標識碼： A
關鍵詞：幕墻技術；鋼鋁組合；結構；優勢；問題
當前，在我國建筑行業中幕墻技術的應用越來越廣泛，發展速度越來越快，受到人們的廣泛青睞。幕墻技術的優點主要表現在環保節能、性能穩定、形式多樣、安全可靠等方面，通過利用鋼鋁組合結構，使幕墻技術得到了進一步的發展，更是兼具了質量輕、強度高、成本低等優勢?，F代人們的審美理念、審美的角度都有了很大轉變，對建筑的外觀質量、整體性能以及獨特性都有了更高的要求，因此，出現了極具特色的大跨度建筑體系。為了應對建筑發展的新趨勢，幕墻的新要求將會層出不窮，從而使幕墻設計趨向于運用新材料、新技術以及新結構。本文將在鋼鋁組合結構在幕墻設計中的應用和可能存在的問題進行深入的研究和探討。
1幕墻設計中選用鋼鋁組合結構的優勢
1.1重量輕
由于鋁的密度與其他金屬材料相比相對較小，鋼結構也是密度小的金屬混合物，所以同樣大小面積的橫梁（立柱）型材應用于幕墻之中，鋼鋁組合的重量最輕，而混凝土板幕墻、瓷板幕墻、千思板幕墻、微晶玻璃幕墻、陶板幕墻顯得更重一些。鋼鋁組合使得建筑物重量減小。
1.2強度較高
鋁合金強度設計值是85.5MPa，彈性模量是70000MPa，因而其性質不能滿足樓層數多等風載荷較大的建筑物的設計要求，時常達不到幕墻的使用要求。然而鋼材的彈性模量是210000MPa，強度設計是215MPa。從數據可以得知，鋼的強度大，這是鋼鋁組合中最需要的地方，它的彈性能模量約為鋁合金的3倍，強度約為2.5倍，因此，鋼鋁巧妙的結合運用到幕墻設計中，荷載承重會大幅度的加強，強度將會得到很大的提高。
1.3設計多變而又靈活
鋼鋁組合結構在幕墻設計中，將鋼的強度大、彈性好以及價格低的優勢和鋁的耐腐蝕、裝飾效果好等優勢有機而又巧妙的結合起來，結合的形式各種各樣。這樣充分發揮出他們的各自優勢，將材料運用到極限，從而使幕墻結構有較高的安全性和經濟優勢。鋼鋁組合結構其具有獨特的光影和色彩以及良好的建筑藝術效果和建筑風格的造型，因而它具有良好的發展前景。
1.4防火性能較強
鋁材料在250℃下，其強度會降低到原來的一半，而當溫度達到370℃時其強度將會喪失，這也正是鋁材料不能應用于承重材料的主要原因之一。而鋼材料卻具有很強的耐熱性能，雖然鋼材料在100℃時材料的強度會有所降低，但是其強度在100℃之后不但不會隨著溫度的上升而降低，而且還會有所升高，這正是鋼材料可以作為高溫下承重材料的一個重要條件。將兩種材料組合在一起，恰恰中和了兩種材料的優點，使幕墻結構更堅固和穩定。在實際應用中將會更具有材料優勢和技術優勢。
2存在的問題
玻璃幕墻在現代建筑中被廣泛使用，是因為具有獨特的光影效果與色彩以及造型，因此應用前景廣闊。但在實際工程使用中，我們仍然發現很多不足之處，比如：鋁合金立柱型材，其在幕墻結構中本應用最多，但目前，其薄弱環節卻越來越明顯。其原因可能是鋁合金的強度低，彈性模量小所致，若其應用在樓層數較多或風荷載較大的幕墻中恐難以為任。
再者，在實際運用中由于所運用的材質的原因，鋁和鋼在某些介質中還有可能形成化學上所謂的原電池，這對整個幕墻的安全性和可靠性有著極大的影響。如果能選用一些其他非原電池原料的材料將鋁合金與鋼隔開或避免其與原電池介質接觸，可以避免這一缺點，這也是幕墻設計材料中需要改進的部分。
目前，在幕墻設計中應用鋼鋁組合結構還缺少與之相關的明確的標準和良好的行業規范。幕墻技術在建筑領域的大量應用和開闊的市場前景的背景下，即使國家出臺了與之相關的政策法規，以及有關行業的監管部門制定了技術標準，但是鋼鋁組合結構在幕墻中的運用還處在探索的早期階段，標準規范還沒有形成最基本的體系與之配套，進而使得監管缺乏依據，工程質量也受到相應的影響。
3鋼鋁組合結構中計算機技術的應用
在運用鋼鋁組合結構時需要對其性能進行分析與計算，使結構的承載力達到設計要求。就需要利用計算機技術對組合截面進行模擬計算，具有一定的難度。
3.1計算機輔助計算方法的假設條件的設定
1）由于在鋼鋁組合結構中，鋼材和鋁型材緊密地結合成一體，其在垂直于結構的承載作用可以認為二者是相同的，所以，假設在水平荷載作用下，鋼材和鋁型材的撓度相等，即等撓度原理；
2）除此之外，軸向力所引起的應力極小，所以可以不予考慮，假設軸向力所引起的應力為0。
3.2鋼鋁組合結構的計算機輔助計算方法
求出等效形心軸，就可以對已經形成整體面域的鋼鋁組合結構的截面圖形使用“炸開”命令，而后，再執行“面域”步驟和“布爾運算差集”步驟，之后再對鋼材和鋁型材截面圖形執行“質量特性”命令，就可以求出基于等效形心軸的和值。
由于對于大跨度幕墻結構中鋼鋁組合結構的應用最重要的數據就是撓數，所以其計算結構最終得到鋼鋁結構的撓度，這種借助于計算機輔助技術進行的計算，雖然和實際值有些偏離，但基本上不影響其應用于實際工程設計中，因為其計算結果的實施偏差小于3。
4解決措施
上述問題的存在，不利于幕墻的健康發展，甚至構成了隱患。為了防止此類問題的發生，有關部門要相應的提出解決措施。
首先，要增強質量意識、提高質量管理水平、重視設計審核、選好設計人員。幕墻工程是一項要求十分嚴格而又細致的工作，幕墻工程涉及安全性，百年大計質量第一。要建立一套完整的企業幕墻工程質保體系，包括組織機構人員或部門職責、工程全過程的實施和檢查細則、質量工作獎罰條例等，讓創建優質工程活動變成企業全體員工的自覺行動，全面提升企業的質量管理水平。其次，就是把好質量關，選用合適的原材料。原材料的好壞直接決定著鋼鋁結構幕墻質量好壞，原材料的選取便是整個工程的關鍵。所以，相關部門一定要把好質量關。同時，開發新技術，選取更合理的材料，避免出現材料之間發生化學反應等一系列問題的出現。例如，防止原電池反應的發生，可以在鋼鋁結構之間添加惰性的介質材料，不讓兩種原材料之間接觸，可以良好的避免原電池反應的發生，鋼鋁結構整體也就更加穩固，幕墻結構更加堅實。再如，可以不斷開發新的材料作為鋼鋁結構中的材料，或者研究新技術，使鋁和鋼的強度加強，在幕墻結構中更堅固、更耐高溫。幕墻結構還在不斷地發展中，我們應該通過不斷的學習將幕墻結構不斷地改進，不斷地創新，推動幕墻一步一步的向前發展。多向先進發達國家學習新技術、新方法、新思想，學習研究永無止境。
重要的是國家相關部門也應該盡快加強并成熟相關的法律法規，對有關的技術檢測部門制定相關的技術標準和行業規范，為幕墻結構的發展推動做出努力。
4結語
選取合適的建筑材料是建筑設計師們的首要責任。在幕墻設計中，鋼鋁組合結構的形式將會更受幕墻設計者的青睞，會被廣泛的運用于各式各樣的建筑當中，會充分發揮出這一特殊材料組合的優越性。改變幕墻設計行業的格局，使我們身邊的建筑物更加絢麗多彩。建筑行業將會達到一個新的層次和新的高度。但是鋼鋁組合當中會存在很多問題，就不一一列舉。只要我們能充分的了解材料的特性，再運用計算機這一強大的工具進行模擬的測驗，就能得到一些只有在實際操作中才能得到的數據，利用這些難得的數據，再進行分析和計算，就會巧妙的將鋼鋁這兩種材料結合起來，避免很多問題，發揮出這一組合的優越性。
參考文獻
[1]陳衛群，吳樹甜，梁雋，陳中.技術與藝術的完美結合―廣州塔幕墻設計[J].建筑技藝，2011（3）.
幕墻結構設計范文6
1 工程概況
上海中心大廈工程位于上海市銀城中路501 號，上海浦東新區陸家嘴金融中心區Z3-1，Z3-2 地塊。建成后的上海中心將成為上海新的制高點，同時，與金茂大廈、上海環球金融中心組成“品”字形關系的建筑群，構成陸家嘴金融商業貿易區新的天際線。
2 建筑設計
2.1 建筑布置與功能劃分
上海中心為一多功能的摩天大樓，主要用于辦公用途，同時配有酒店、商業、觀光等其他公共設施。塔樓地上124 層，地下5 層，建筑高度為632m，裙房地上7 層，建筑高度為38m，整個建筑地上總面積約38萬m2，地下總面積約14 萬m2。塔樓地上部分沿豎向共分為9 個區，其中，1區（包括裙房）是高檔商場、餐飲以及大型會議廳，2~6區為辦公樓，7區和8 區為五星級的酒店，9區為觀光層。
上海中心建筑組成包括以下幾部分：內部主體樓層、內層玻璃幕墻、外層玻璃幕墻和柔性支撐體系。其中，塔樓內部主體標準樓層呈圓形，圓心沿高度方向對齊，樓面半徑逐漸收縮。在每個區段的頂部外側與內側玻璃幕墻之間，布置有一個空中大堂。
上海中心突出了“垂直城市”的高層建筑設計理念，采用了創新的中庭解決方案，在每個區布置了空中花園，類似于城市中的廣場，這些中庭為建筑提供了互動交往的空間，內部布置有餐廳、咖啡廳、商店等，同時，中庭內種植了大量的綠色植物，提高了交流的品質。這種新型中庭的布置方式對傳統的層疊式功能結構理念提出了新的挑戰，從而將高質量的空中城市生活概念引入到高層建筑中，打造了一座立體城市。
2.2 建筑外立面造型設計
上海中心建筑設計的一個重要思考內容是如何與金茂大廈的節節寶塔、環球金融中心的銳利邊角造型形成完整而和諧的關系。建筑師采用旋轉上升的建筑造型，這一構思來源于哲學中“螺旋式發展”的邏輯概念。在此理念的基礎上，上海中心與金茂大廈、環球金融中心形成了“過去、現在、未來”的時空聯系。
建筑外立面的基本幾何圖形為倒圓角的三角形，通過改變三角形沿豎向的旋轉角度和縮放比例實現整個外立面的變化，因此，如何確定三角形的旋轉角度成為參數化設計的關鍵。
由于上海地區的風荷載較大，同時，風荷載對超高層建筑結構設計的影響巨大，所以建筑師與風工程專家對上海中心外立面幕墻進行了多方案的對比。比較發現，當外幕墻采用120°的旋轉角度時，整個塔樓不僅具有動態的美感，而且相比普通的方形塔樓，旋轉塔樓承擔的風荷載減小了24%，從而大大降低了塔樓的結構造價。
3 結構設計
3.1 結構體系選型
上海中心獨特的建筑造型、超高的建筑高度、復雜的建筑環境給塔樓的結構設計帶來了巨大的挑戰，許多結構設計問題沒有現成的答案可尋。同時，上海中心結構設計不僅要保證其安全性，而且需要綜合考慮結構造價以及施工的可行性，更重要的是如何滿足建筑理念以及使用功能的要求，真正成就建筑之美。
上海中心建筑高度632m，結構高度580m，底部外圈直徑83m，結構高寬比7.0，內部核心筒尺寸為30m×30m，核心筒高寬比19.3，核心筒占底層平面面積的16.6%。經過對國內外多個超高層建筑進行分析，發現對于超高層建筑來說，結構整體高寬比、核心筒高寬比和核心筒所占面積比例是影響超高層建筑的關鍵因素。對于上海中心來說，由于核心筒尺寸較小，導致核心筒的抗側剛度較弱，因此，如何有效提高外部框架結構參與塔樓整體工作，成為了結構體系選型的一個關鍵問題。
通過對多方案的比較，上海中心采用了“巨型框架-核心筒-伸臂桁架”結構體系，該結構體系突出的優點是一方面結構效率很高，可以充分利用結構材料抵抗重力和水平荷載，從而降低結構造價，另一方面，該體系為建筑創造了外立面大空間的感覺，從而最大限度地提高建筑外立面的通透度。
結合建筑“垂直城市”的概念，結構設計從下到上也分為9 個相同區段。塔樓內部的核心筒與的巨型框架柱通過結構加強層（建筑設備層、避難層）中的伸臂桁架有效地聯系在一起，從而形成了完整的結構體系。
設計過程中采用BIM 技術將結構設計與建筑設計以及機電設計結合起來，從而大大提高了多個專業之間溝通的效率，降低了出錯率。
4 外幕墻支撐結構設計
4.1 外幕墻支撐體系選型
如何實現上海中心扭轉上升的外立面幕墻是整個塔樓設計的一個關鍵，該幕墻突出的特點是幾何造型非常復雜，同時，幕墻的視覺效果要求很高。在幕墻支撐體系的比選階段，結構曾提出了剛性三向網格支撐方案，該方案的優點是結構變形小，施工難度較低，但是，該方案對建筑外立面影響較大。
基于建筑幕墻輕盈的要求，最終采用了柔性吊掛支撐結構體系。幕墻支撐結構體系采用分區吊掛的形式，分設底部1 區幕墻、中部2~8 區幕墻（典型區）、頂部塔冠幕墻共三個獨立區段。采用分區布置后，可有效降低幕墻支撐結構與主體結構的相互作用，從而減小結構構件內力，優化構件截面與形式。
各區幕墻支撐體系均為獨立的基本單元，并且采用相同的結構體系，具體為“懸掛鋼結構+ 徑向撐桿+ 水平斜撐”的幕墻支撐體系。根據建筑平面扭轉形態，支撐結構為相應在平面尺寸向上逐步縮小并每層旋轉1°的徑向支撐，并通過環梁與吊桿懸掛于各區的設備層。
4.2 關鍵節點設計
該方案的優點是結構支撐構件布置與建筑幕墻分隔合二為一，結構與建筑協調統一，但是，該方案對結構設計以及施工提出了巨大的挑戰。由于采用柔性體系，幕墻結構與主體結構之間在重力荷載以及水平荷載作用下會產生變形差，如果不能有效地釋放該變形差，將會導致幕墻結構與主體結構發生碰撞，最終導致玻璃幕墻發生破壞。
為解決變形差問題，結構設計在幕墻水平支撐以及吊桿底部采用了伸縮支座，該支座有效地釋放了幕墻支撐結構與主體結構之間的變形差，從而保護了幕墻支撐結構自身的結構安全性。為了準確確定該伸縮支座的滑移量，結構分析過程中綜合考慮了外幕墻在重力荷載、風荷載、地震作用、溫度變形以及施工過程中的內力和變形情況，經過大量的分析與試驗研究，最終完成了伸縮支座的設計，從而保證了上海中心外幕墻的安全性。
