1 引言
目前，在鋼龍骨幕墻工程的支撐結(jié)構(gòu)連接設(shè)計(jì)時(shí)，為了保證幕墻自身平面內(nèi)的變形能力或相對(duì)于主體結(jié)構(gòu)的位移能力，絕大多數(shù)情況任然是采取螺栓或者銷(xiāo)釘連接方式。雖然，在《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》中已經(jīng)已取消了限制采用焊接的條文，但是在《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》（JGJ133-2001）中（ 條文5.6.6 橫梁應(yīng)通過(guò)角碼、螺釘或螺栓與立柱連接，角碼應(yīng)能承受橫梁的剪力。條文5.7.11 立柱應(yīng)采用螺栓與角碼連接，并再通過(guò)角碼與預(yù)埋件或鋼構(gòu)件連接），仍然明確的條文規(guī)定。在內(nèi)蒙古演藝中心建設(shè)項(xiàng)目幕墻工程的設(shè)計(jì)中，我們根據(jù)工程的實(shí)際情況及工程的特殊性，在連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，鋁板幕墻部分的橫梁與立柱，立柱與主體的連接方式進(jìn)行了一次嘗試，同時(shí)作了大量的論證工作并通過(guò)了各方認(rèn)可，用于了實(shí)際工程中。
內(nèi)蒙古演藝中心項(xiàng)目的外立面造型，是由垂直于地面的圓滑單曲曲面玻璃幕墻、鋼板幕墻和鋁板幕墻組成。
該項(xiàng)目的玻璃幕墻和鋼板幕墻是室內(nèi)外的分界面，為建筑的功能層部分。鋁板幕墻懸挑（懸掛）于建筑封閉層外側(cè)，為純裝飾造型部分。（如圖1-1）
在建筑的北半部分，外側(cè)的鋁板幕墻與內(nèi)側(cè)的玻璃幕墻、鋼板幕墻共同組成雙層結(jié)構(gòu)的幕墻形式。整體項(xiàng)目呈現(xiàn)出：主體結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，幕墻種類(lèi)相互交錯(cuò)的特點(diǎn)。其中，特別是鋁板幕墻部分，由于其獨(dú)立于建筑室外側(cè)，分格較大，橫向分格線(xiàn)不水平，不對(duì)縫，存在大型造型孔洞等特點(diǎn)，對(duì)其龍骨的連接設(shè)計(jì)提出了特殊的要求。
2、連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)
2．1采用連接節(jié)點(diǎn)方案的考量
2.1.1橫梁與立柱及立柱與主體采用螺栓連接的方式對(duì)鋼龍骨的防腐性能造成很大影響。 由于本項(xiàng)目鋁板幕墻部分位于建筑封閉面外側(cè)，鋁板面材的兩側(cè)、鋼龍骨及連接件全部暴露在室外，這就對(duì)鋼龍骨的防腐提出更高的要求。當(dāng)鋼龍骨采用螺栓連接時(shí)，由于溫度和風(fēng)荷載等自然因素的影響，必然會(huì)造成連接件與龍骨之間的摩擦，破壞龍骨的防腐層。同時(shí)，由于螺栓孔與螺栓之間的縫隙很難密封，這會(huì)造成鋼龍骨內(nèi)側(cè)的銹蝕。這不僅使龍骨很難滿(mǎn)足建筑設(shè)計(jì)年限要求，而且銹蝕水還會(huì)造成幕墻龍骨和面材的污染。
2.1.2豎龍骨在層間連接采用插芯對(duì)接使龍骨下端的方式不利于面材的變形。由于本工程鋁板的橫向分格與水平面呈30度夾角，而主體結(jié)構(gòu)為水平布置。如果在層間采用插芯對(duì)接或者其他使龍骨下端釋放的連接方式，那么在層間的位置，就形成橫龍骨跨越兩個(gè)變形區(qū)的情況（如圖2-1）。從而導(dǎo)致變形累積，容易造成此處橫龍骨及相應(yīng)鋁板面材由于產(chǎn)生較大形變而破壞。同時(shí)，插芯位置的密封問(wèn)題，同樣會(huì)導(dǎo)致龍骨內(nèi)側(cè)銹蝕問(wèn)題。
2．2 采用焊接連接方式在此工程中實(shí)施的可行性
2.2.1構(gòu)造特點(diǎn)有利于采用焊接連接形式：
鋁板幕墻1與在鋁板幕墻2在豎直方向，上下端均為自由端構(gòu)造，幕墻豎向龍骨通過(guò)牛腿懸挑于主體結(jié)構(gòu)上。當(dāng)采用焊接連接形式時(shí)，豎向龍骨與鋼牛腿形就成了豎向鋼架結(jié)構(gòu)（如圖2-2-1.1、2-2-1、2），鋼架根部與主體結(jié)構(gòu)或者玻璃幕墻結(jié)構(gòu)連接。當(dāng)溫度變形時(shí)，豎龍骨（豎向鋼架）可以上下端自由變形。且由于各個(gè)支撐點(diǎn)的間距相對(duì)均勻，使層間變形量趨于均勻，從而可以避免本文3.1.2中提到的系列問(wèn)題。
而且，由于本項(xiàng)目鋁板幕墻完成面與主體結(jié)構(gòu)間距較大，最小間距0.8米，最大間距達(dá)到4米。這種構(gòu)造形式，使連接鋼牛腿更有利于吸收鋁板幕墻龍骨的變形。
同時(shí)，由于鋁板材質(zhì)具有較好的塑性，較其他脆性材料，也能夠更好的適應(yīng)和吸收部分結(jié)構(gòu)變形。
2.2.2溫度變形對(duì)于結(jié)構(gòu)變形影響較小：
在幕墻的使用過(guò)程中，幕墻的變形，除了可變荷載對(duì)其影響外，主要就是溫度變化引起的各種材質(zhì)之間的溫度變形差。
在鋁板幕墻1的部分，幕墻龍骨連接節(jié)點(diǎn)間距為4米，最長(zhǎng)龍骨為30米，按極端80度溫差計(jì)算，取溫度組合系數(shù)為0.2。對(duì)于溫度變形計(jì)算過(guò)程如下：
龍骨層間溫度變形差=（1.2-1.0）X10-5X4000X80×0.2=0.128mm；
龍骨整體溫度變形差=（1.2-1.0）X10-5X30000X80×0.2=0.96mm；
其中：1.2 X10-5為鋼的熱膨脹系數(shù)，1.0 X10-5為混凝土的熱膨脹系數(shù)，單位(/°C)。
由此可見(jiàn)，溫度對(duì)幕墻結(jié)構(gòu)的影響較小。
豎龍骨溫度變形引起的最大牛腿變形撓度值僅為的0.96/800=1/833.同樣對(duì)幕墻龍骨結(jié)構(gòu)影響較小。
而在鋁板幕墻2的部分，鋁板幕墻龍骨與MQ2（玻璃幕墻和鋼板幕墻組合）的龍骨形成了是整體結(jié)構(gòu)形式，鋁板幕墻主龍骨通過(guò)MQ2主龍骨傳遞荷載。幕墻龍骨連接節(jié)點(diǎn)間距及龍骨總長(zhǎng)度與鋁板幕墻1相同，但由于此部分主體結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)，熱膨脹系數(shù)與幕墻龍骨一致，溫度變形影響較之鋁板幕墻1影響更小，可以忽略不計(jì)。
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