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幕墻設計中的若干問題(下)

來源:      作者:趙西安  日期:2005-1-17
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6  全玻幕墻
6.1  全玻幕墻的支承方式
    規定一個統一的高度,超出此高度后就必須吊掛不十分合理。應對不同的玻璃厚度規定不同的高度限制。規定厚度不超過12nun時,下端支承玻璃最大高度為4m:15mm時為5m;19mm時為6m是較為合理的。

  6.2  玻璃肋的材質
  已經有工程山現施工二過程中鋼化玻璃肋自爆,突然飛散的事例。玻璃肋是幕墻的支承結構,一旦自爆或外擊下飛散,面板將失去支承而坍落,產生較嚴重的后果。因此,玻璃宜采川單片鋼化玻璃,當夾層行困難時,寧愿采用普通浮法玻璃。因為浮法玻璃了于裂后并立即飛散,使得有時間采取搶救措施。

    采用點支承的玻璃肋,則應采用鋼化夾層玻璃

    全玻幕墻玻璃開裂的一個主要原因是玻璃變形受限,如玻璃在上、下不銹鋼中空隙偏小,密封膠硬化:玻璃嵌入結構、裝修的槽口中未留足夠空隙或后加裝修頂死玻璃板面。玻璃開裂的另一個主要原因是玻璃受力不均勻,如兩個幣夾松緊不一致,拉力不一致;兩個夾不在一個平面上,玻璃受面平面外剪力和彎曲;玻璃下端支承橡膠墊塊厚薄高低不同等等。

    防止玻璃開裂,就要加強施工中的管理,清除上列的種種因素。

    6.4  防止玻璃肋失穩
    玻璃肋厚度小,板面寬,這種窄腹梁在風吸力作用下,自由邊緣受壓,容易喪失穩定。當肋高超過12m時,宜采取防止失穩的措施,如設置固定于自山邊緣的水平不銹鋼拉桿、設置水平玻璃肋在風荷載標準值作川下,玻璃肋的撓度不宜大于跨度的1/2000
[page] 7  點支承玻璃幕墻
7.1  面板
    在支承點附近,玻璃面板會產生很大的應力,面板應采用鋼化玻璃、鋼化夾層玻璃或鋼化中空
    采用有限單元方法精確分析點支承玻璃的應力在理論上是可行的,但在工程中應用有一定的難度:在孔洞或夾片支承處邊界條件:難以準確給山,如果約束條件稍有差異,其應力計算結果相差很人,難以應用。因此在工程設計巾還是采用公式計算為多。采用彈性小撓度計算公式時,應考慮折減系數。

    點支承面板的撓度值山風荷載標準值或重力荷載標準值計算得到,其限值取支承點間沿長邊離的l/600
    7.2  支承裝置
    采用帶球鉸支承頭的鋼爪支承裝置是目前應用最多、最為成熟的支承方式,由于支承頭穿過玻璃,必須注意密封防滲;中空玻璃還要采用多道密封措施防止漏氣。

    采用夾片式支承裝置,玻璃可以不用開孔,不存在漏氣問題,在廣州會展中心、天津泰豐植物園中應用相當滿意。夾片中應設置水平托板和柔性墊片支承玻璃自重。

    背栓式支承在國內已有應用,背部開錐孔,用錐形錨栓固定的方式可以避免冷橋,板面美觀。背栓式連接對設備、支承裝置和施工工藝有較高的技術要求。要總結經驗,推廣應用。

    7.3  支承結構
    點支承玻璃幕墻的支承結構可采用玻璃肋或鋼結構,目前鋼結構應用最為廣泛。支承鋼結構的一般分析方法是采用通用計算軟件如SAP、ANSYS、3D3S等等,張拉桿索結構計算中宜考慮幾何非線性影響。簡單結構可以采用手算方法。

    梁、柱、桁架、網架、網殼等由剛性桿件組成的支承結構,要注意桿件的長細比滿足規范的要求,一般情況下,桿件長細比在受壓時不應大于150;受拉時不宜大于2500剛性支承結構的撓度控制值可取為跨度的l/250。

    張拉桿索結構作用于主體結構上的預拉力在設計時應予考慮。采用由周邊拉索和中央承壓桿組成的自平衡體系,張拉力山中央承壓桿承受,不會將預拉力作用在主體結構上。拉桿采用不銹鋼圓鋼,直徑不應小于10mm;拉索可采用不銹鋼絞線或鋁包高強鋼絞線。拉索不宜采用細鋼絲組成的鋼絲繩。拉索最小直徑為8mmo弓K拉桿索結構的撓度控制值可取為跨度的l/2000
    7.4  單層索網
    單層索網由剛性的邊框和雙向張拉索網組成,它遮擋少,無剛性支承構件,幕墻明快通透。單層平面索網工作時會有較大的撓度,設計時索網的撓度控制值可取為跨度的l/500在兩座建筑物之間張拉索網時,由于地震中兩座建筑物會有相對位移,因此水平拉索要設置彈簧機構吸收地震中過大的拉索伸長,防止拉斷。

  8  鋁板幕墻
  8.1  面板的材料
    (1)復合鋁板
  在幕墻中采用的復合鋁板應為不燃性材料芯材,通常不燃性芯材為白色;采用黑色可燃性芯材的復合板不應在幕墻中應用。

  復合鋁板的氟碳涂層較薄,在嚴重污染地區和海濱地區使用滿足不了涂層厚度40um的要求,這時可以考慮改用氟碳噴涂的單層鋁板。

    (2)單層鋁板
  純鋁板較軟,厚度不應小于2.5mm,通常采用厚度為3.0mm。采用高強合金鋁板時,可以采用2.0mm的厚度。深圳電視中心采用2.0mm的滾涂鋁鎂合金板,效果良好。

    (3)蜂窩鋁板
  蜂窩板有優良的承載力、剛度和保溫隔聲性能。宜采用鋁蜂窩,總板厚10mm以上。常用15mE~20mm,板厚。

  8.2  膠縫
  鋁板幕墻目前國內常采用平膠縫,密封膠縫表面略低于鋁板面。歐洲常采用不打密封的開縫方案,縫山橡膠條在深處密封。現在建筑師常常要求做開縫處理,但國產橡膠條的質量和施工技術還有待于提高,做開縫還刁<是很有把握,所以在日前條件下最好做深膠縫來滿足建筑師的特殊要求。

  8,3  橫梁和立柱
    鋁板幕墻橫梁與立柱的截面厚度要求與框支承玻璃墻的要求相同。

    橫梁和立柱的撓度限值,鋁型材可按跨度的l/土80考慮;鋼型材可按跨度的l/250取用o
    8.4  板肋
    復合鋁板和單層鋁板應加肋,復合鋁板還應加邊肋。面板和肋之間可采用電栓釘、雙面貼或結構膠連接。

    原JGJl33中規定肋的撓度不應大于跨度的l/300,執行中發現太嚴,修訂時將會考慮修改。目前可建議板肋撓度不大于跨度的l/200。

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