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幕墙设计中的若干问题(下)

来源:      作者:赵西安  日期:2005-1-17
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6  全玻幕墙
6.1  全玻幕墙的支承方式
    规定一个统一的高度,超出此高度后就必须吊挂不十分合理。应对不同的玻璃厚度规定不同的高度限制。规定厚度不超过12nun时,下端支承玻璃最大高度为4m:15mm时为5m;19mm时为6m是较为合理的。

  6.2  玻璃肋的材质
  已经有工程山现施工二过程中钢化玻璃肋自爆,突然飞散的事例。玻璃肋是幕墙的支承结构,一旦自爆或外击下飞散,面板将失去支承而坍落,产生较严重的后果。因此,玻璃宜采川单片钢化玻璃,当夹层行困难时,宁愿采用普通浮法玻璃。因为浮法玻璃了于裂后并立即飞散,使得有时间采取抢救措施。

    采用点支承的玻璃肋,则应采用钢化夹层玻璃

    全玻幕墙玻璃开裂的一个主要原因是玻璃变形受限,如玻璃在上、下不锈钢中空隙偏小,密封胶硬化:玻璃嵌入结构、装修的槽口中未留足够空隙或后加装修顶死玻璃板面。玻璃开裂的另一个主要原因是玻璃受力不均匀,如两个币夹松紧不一致,拉力不一致;两个夹不在一个平面上,玻璃受面平面外剪力和弯曲;玻璃下端支承橡胶垫块厚薄高低不同等等。

    防止玻璃开裂,就要加强施工中的管理,清除上列的种种因素。

    6.4  防止玻璃肋失稳
    玻璃肋厚度小,板面宽,这种窄腹梁在风吸力作用下,自由边缘受压,容易丧失稳定。当肋高超过12m时,宜采取防止失稳的措施,如设置固定于自山边缘的水平不锈钢拉杆、设置水平玻璃肋在风荷载标准值作川下,玻璃肋的挠度不宜大于跨度的1/2000
[page] 7  点支承玻璃幕墙
7.1  面板
    在支承点附近,玻璃面板会产生很大的应力,面板应采用钢化玻璃、钢化夹层玻璃或钢化中空
    采用有限单元方法精确分析点支承玻璃的应力在理论上是可行的,但在工程中应用有一定的难度:在孔洞或夹片支承处边界条件:难以准确给山,如果约束条件稍有差异,其应力计算结果相差很人,难以应用。因此在工程设计巾还是采用公式计算为多。采用弹性小挠度计算公式时,应考虑折减系数。

    点支承面板的挠度值山风荷载标准值或重力荷载标准值计算得到,其限值取支承点间沿长边离的l/600
    7.2  支承装置
    采用带球铰支承头的钢爪支承装置是目前应用最多、最为成熟的支承方式,由于支承头穿过玻璃,必须注意密封防渗;中空玻璃还要采用多道密封措施防止漏气。

    采用夹片式支承装置,玻璃可以不用开孔,不存在漏气问题,在广州会展中心、天津泰丰植物园中应用相当满意。夹片中应设置水平托板和柔性垫片支承玻璃自重。

    背栓式支承在国内已有应用,背部开锥孔,用锥形锚栓固定的方式可以避免冷桥,板面美观。背栓式连接对设备、支承装置和施工工艺有较高的技术要求。要总结经验,推广应用。

    7.3  支承结构
    点支承玻璃幕墙的支承结构可采用玻璃肋或钢结构,目前钢结构应用最为广泛。支承钢结构的一般分析方法是采用通用计算软件如SAP、ANSYS、3D3S等等,张拉杆索结构计算中宜考虑几何非线性影响。简单结构可以采用手算方法。

    梁、柱、桁架、网架、网壳等由刚性杆件组成的支承结构,要注意杆件的长细比满足规范的要求,一般情况下,杆件长细比在受压时不应大于150;受拉时不宜大于2500刚性支承结构的挠度控制值可取为跨度的l/250。

    张拉杆索结构作用于主体结构上的预拉力在设计时应予考虑。采用由周边拉索和中央承压杆组成的自平衡体系,张拉力山中央承压杆承受,不会将预拉力作用在主体结构上。拉杆采用不锈钢圆钢,直径不应小于10mm;拉索可采用不锈钢绞线或铝包高强钢绞线。拉索不宜采用细钢丝组成的钢丝绳。拉索最小直径为8mmo弓K拉杆索结构的挠度控制值可取为跨度的l/2000
    7.4  单层索网
    单层索网由刚性的边框和双向张拉索网组成,它遮挡少,无刚性支承构件,幕墙明快通透。单层平面索网工作时会有较大的挠度,设计时索网的挠度控制值可取为跨度的l/500在两座建筑物之间张拉索网时,由于地震中两座建筑物会有相对位移,因此水平拉索要设置弹簧机构吸收地震中过大的拉索伸长,防止拉断。

  8  铝板幕墙
  8.1  面板的材料
    (1)复合铝板
  在幕墙中采用的复合铝板应为不燃性材料芯材,通常不燃性芯材为白色;采用黑色可燃性芯材的复合板不应在幕墙中应用。

  复合铝板的氟碳涂层较薄,在严重污染地区和海滨地区使用满足不了涂层厚度40um的要求,这时可以考虑改用氟碳喷涂的单层铝板。

    (2)单层铝板
  纯铝板较软,厚度不应小于2.5mm,通常采用厚度为3.0mm。采用高强合金铝板时,可以采用2.0mm的厚度。深圳电视中心采用2.0mm的滚涂铝镁合金板,效果良好。

    (3)蜂窝铝板
  蜂窝板有优良的承载力、刚度和保温隔声性能。宜采用铝蜂窝,总板厚10mm以上。常用15mE~20mm,板厚。

  8.2  胶缝
  铝板幕墙目前国内常采用平胶缝,密封胶缝表面略低于铝板面。欧洲常采用不打密封的开缝方案,缝山橡胶条在深处密封。现在建筑师常常要求做开缝处理,但国产橡胶条的质量和施工技术还有待于提高,做开缝还刁<是很有把握,所以在日前条件下最好做深胶缝来满足建筑师的特殊要求。

  8,3  横梁和立柱
    铝板幕墙横梁与立柱的截面厚度要求与框支承玻璃墙的要求相同。

    横梁和立柱的挠度限值,铝型材可按跨度的l/土80考虑;钢型材可按跨度的l/250取用o
    8.4  板肋
    复合铝板和单层铝板应加肋,复合铝板还应加边肋。面板和肋之间可采用电栓钉、双面贴或结构胶连接。

    原JGJl33中规定肋的挠度不应大于跨度的l/300,执行中发现太严,修订时将会考虑修改。目前可建议板肋挠度不大于跨度的l/200。

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