4.2 幕墙支承钢结构的焊接
焊接是目前钢结构最可靠的连接方式之一。万吨巨轮的船体是焊接的,可以抗击狂风巨浪;核反应堆的外壳是焊接的,可以耐受高温、高压和幅射;百层以上的高楼大厦是焊接的,可以抵抗强烈地震和台风。因此,在幕墙钢结构上采用焊接,完全是可以的。
正如本文1.1节中所述,幕墙有非常多的环节可以提供
变形和位移的性能,部分环节采用焊接并不妨碍幕墙耐受大变形的能力。本文作者参与的十余项幕墙工程中,不少连接都采用焊接。深圳一些工程在强大台风吹袭下多次经受了考验;多个振动台试验表明,部分连接采焊接的幕墙,在8、9度罕遇
地震作用下,位移达1/60~1/50,也无一破损。大量实践证明:不允许焊接是没有道理的。
至于现场焊接的质量,那是施工管理的问题,管理不到位,什么连接都要出问题。北京多个奥运工程、央视大厦、北京电视中心的大尺寸
厚板钢梁焊接都可以保证质量,难道一般的幕墙焊接就无法保证质量?所以保证质量不是禁止焊接的理由。
因此,
JGJ102-2003和修订中的JGJ133规范,删除了这一不合理规定,代之以对焊接设计和施工的相应规定。
4.3 化学锚栓的受热问题
化学
锚栓主要靠化学
粘结剂完成连接,而一般化学粘结剂对温度的耐受能力较弱,因此
JGJ102-2003规范规定:在有可能导致化学锚栓温度升高的热影响区范围内,不应对钢连接件进行焊接作业。但是,如果不是进行连接焊缝施焊,而仅仅是对
螺帽下的
垫板进行间断、快速的少量定位点焊,不至于使化学锚栓温度升高过多,应该是允许的。
当确实需要进行连续焊接作业时,应采取相应散热措施,或采用
耐热化学锚栓。
4.4 后加锚栓的安全度
在
JGJ133-2001中未对锚栓安全度作出规定,
JGJ102-2003中规定不具体。在JGJ133修订中明确列出:后加锚栓
承载力设计值应按其极限承载力
标准值除以材料性能
分项系数后采用。锚栓材料性能分项系数,对
可变荷载作用不应小于2.15;对
永久荷载作用不应小于2.50。即是说,锚栓的总安全度对可变
荷载作用约为3.0;对永久荷载作用大约为3.5。
4.5 高强硅酮结构胶的强度设计值
国家标准《建筑用
硅酮结构
密封胶》GB16776中,结构胶的粘结
抗拉强度定为0.6N/mm2,因此在
风荷载和地震作用下,其强度设计值f1取为0.2N/mm2;在永久荷载作用下,其强度设计值f2取为0.01N/mm2。
由于
高性能硅酮结构胶(如白云SS922)的粘结
拉伸强度可以达到1.2N/mm2,甚至1.5 N/mm2,再采用上述规定不尽合理,因此JGJ133修订中规定,高性能硅酮结构胶,f1可按其粘结
拉伸强度标准值除以系数3.0后采用;f2可按其粘结拉伸强度标准值除以系数60.0后采用。
相应地,高性能胶的变位承受能力δ,取对应于其受
拉应力为0.7 f1时的
伸长率。
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