构件式幕墙通俗设计绳尺资料.pptx

1 1安全性安全性 无论在什么情况下，安全性都是最重要的。设计指标应当满足建筑的用途、无论在什么情况下，安全性都是最重要的。设计指标应当满足建筑的用途、性能和一定的使用寿命，并遵守国家和行业相应的标准与规范。作为外维护性能和一定的使用寿命，并遵守国家和行业相应的标准与规范。作为外维护结构的幕墙应选择适当的材料、结构和足够的强度，抵御风荷载、雪荷载、结构的幕墙应选择适当的材料、结构和足够的强度，抵御风荷载、雪荷载、自重、一部分地震作用及特殊情况下外力造成的冲击荷载。并应采用有效措自重、一部分地震作用及特殊情况下外力造成的冲击荷载。并应采用有效措施保证幕墙的可靠性和耐久性。施保证幕墙的可靠性和耐久性。2 2浮动连接浮动连接 幕墙主要的连接设计除与主体结构的连接外均应采用浮动连接，并留下足幕墙主要的连接设计除与主体结构的连接外均应采用浮动连接，并留下足够的间隙，以便吸收沉降、热应力及一部分地震作用。并采用合理的密封材够的间隙，以便吸收沉降、热应力及一部分地震作用。并采用合理的密封材料或构造，对所留间隙进行密封，必须保证水密性和适当的气密性。料或构造，对所留间隙进行密封，必须保证水密性和适当的气密性。3 3经济性经济性 中国仍是一个不富裕的国家，经济适用也是一个不可忽视的原则。在保证中国仍是一个不富裕的国家，经济适用也是一个不可忽视的原则。在保证安全和一定的使用性能的前提下，应尽量节约材料成本。安全和一定的使用性能的前提下，应尽量节约材料成本。4 4等性能设计等性能设计 幕墙主要的使用性能包括气密性、水密性、保温性、隔声性、光学性。我幕墙主要的使用性能包括气密性、水密性、保温性、隔声性、光学性。我们进行幕墙设计时应采用等性能设计。等性能设计有两个含义：一是根据幕们进行幕墙设计时应采用等性能设计。等性能设计有两个含义：一是根据幕墙不同部位的使用功能和用途，采用与其相适应的性能设计；二是在使用功墙不同部位的使用功能和用途，采用与其相适应的性能设计；二是在使用功n一般设计原则滨书愈祖陛格袱崔帜农稍獭想简毋绵狱网贺笨蠕癌得逻是揖掷滔忿转诗崩构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则n能和用途相同的条件下，不同部位的性能应该相同。比如说：在通风百叶处和用途相同的条件下，不同部位的性能应该相同。比如说：在通风百叶处不需要使用断热型材；铝板和石材幕墙应属于装饰冷墙体系，宜采用开放式不需要使用断热型材；铝板和石材幕墙应属于装饰冷墙体系，宜采用开放式结构，不宜采用密封胶将缝隙堵死，使其密不透风；幕墙开启部分宜与固定结构，不宜采用密封胶将缝隙堵死，使其密不透风；幕墙开启部分宜与固定部分性能相同等等。部分性能相同等等。5 5可加工性、可安装性可加工性、可安装性幕墙从结构设计阶段就应当考虑加工性和安装性。加工性和安装性好，利于幕墙从结构设计阶段就应当考虑加工性和安装性。加工性和安装性好，利于组织生产和现场施工管理，可缩短工期，节约人力、设备运行及管理成本。组织生产和现场施工管理，可缩短工期，节约人力、设备运行及管理成本。6 6可维护性可维护性 幕墙设计必须考虑安装以后的维修和保养问题。幕墙面板和幕墙主幕墙设计必须考虑安装以后的维修和保养问题。幕墙面板和幕墙主杆件必须采用可拆卸结构，以便在面板破损及其他情况下进行更换。杆件必须采用可拆卸结构，以便在面板破损及其他情况下进行更换。实际上幕墙设计成可拆卸结构并不困难，而且非常必要。又如热通道实际上幕墙设计成可拆卸结构并不困难，而且非常必要。又如热通道幕墙，必须留下足够的空间进人或内侧全部为可开启结构，以便清洁幕墙，必须留下足够的空间进人或内侧全部为可开启结构，以便清洁和保养。和保养。兑址疾棵降明炮疑捷妨寻讨憾唾萨饰肃遮赖鞠靶足殃肿显微脏摹信拽码吻构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则二构件式幕墙的分类n构件式幕墙按面板材料分为玻璃幕墙、铝板幕墙、石材幕墙、陶瓷板幕墙、光电板幕墙和不同材料之间的组合幕墙等等；按幕墙主杆件的构造分为明框幕墙、隐框幕墙和半隐框幕墙。明框幕墙按面板安装方法分为内安装式、外安装式和混合安装式，其中以外安装式最为常见(如图1所示)。图1掐柜斯艾汇嚼氟涛寒效掇啤恩息够倍妥佛奴友泡檀颈旭氏薪轴辊炼髓隆印构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则n 隐框幕墙按附框与幕墙主杆件的安装方法分为内嵌式、外扣式、外挂内装式、全外装式、外挂外装式、外顿外装式、小单元式。隐框中前3种为室内侧安装，其余为室外侧安装(如图2所示)。由于室内侧安装需要一定的室内空间，将来更换面板时需破坏内装修，并且存在玻璃和铝板的组合幕墙，铝面板不好安装的问题，所以本文的所有结构和节点均以室外侧安装来进行考虑和设计的。图2湿勤悟瞻航叛彰漱带界缅害郊揽镰惨武鸥谴踌戚策典枝漆室虱涅岩和纶同构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则三幕墙主杆件与建筑主体的连接设计 幕墙杆件与建筑主体的连接结构一般为隐蔽工程，有时不是很引人注意，幕墙杆件与建筑主体的连接结构一般为隐蔽工程，有时不是很引人注意，但实际上它对整个幕墙的安全性、可靠性以及幕墙的整体优化设计起着举足轻但实际上它对整个幕墙的安全性、可靠性以及幕墙的整体优化设计起着举足轻重的作用。我们往往通过连接件把幕墙主受力杆件与主体结构上布置合理的埋重的作用。我们往往通过连接件把幕墙主受力杆件与主体结构上布置合理的埋件，用适合的方法进行连接件，用适合的方法进行连接。1.1.幕墙主受力杆件幕墙主受力杆件幕墙主受力杆件幕墙主受力杆件 通常情况下都选用立柱做幕墙主受力杆件，但实际上如果建筑主体结通常情况下都选用立柱做幕墙主受力杆件，但实际上如果建筑主体结通常情况下都选用立柱做幕墙主受力杆件，但实际上如果建筑主体结通常情况下都选用立柱做幕墙主受力杆件，但实际上如果建筑主体结构合适的情况下也可采用横梁做主受力杆件构合适的情况下也可采用横梁做主受力杆件构合适的情况下也可采用横梁做主受力杆件构合适的情况下也可采用横梁做主受力杆件(如图如图如图如图3 3所示所示所示所示)。横梁做主受力。横梁做主受力。横梁做主受力。横梁做主受力杆件，受力比较合理，防震效果更佳。并可以按多跨超静定梁进行计算，杆件，受力比较合理，防震效果更佳。并可以按多跨超静定梁进行计算，杆件，受力比较合理，防震效果更佳。并可以按多跨超静定梁进行计算，杆件，受力比较合理，防震效果更佳。并可以按多跨超静定梁进行计算，这样横梁和立柱的截面相对比较小，经济性比较好。这样横梁和立柱的截面相对比较小，经济性比较好。这样横梁和立柱的截面相对比较小，经济性比较好。这样横梁和立柱的截面相对比较小，经济性比较好。图3耿未亚栗言凤寿在悸午乱役坟困哲靳赠拉骤拱昏霜蔗憾冗丢引慑淡案卓执构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则 2.埋件 埋件按其在主体结构上的位置划分，可分为上埋式、侧埋式和下埋式埋件按其在主体结构上的位置划分，可分为上埋式、侧埋式和下埋式(如如图图4 4所示所示)，其中下埋式受力较为不利，应谨慎使用；按其安装时间分为预，其中下埋式受力较为不利，应谨慎使用；按其安装时间分为预埋式埋件和后补式埋件。后补式埋件只能通过膨胀螺栓和化学锚栓和主体埋式埋件和后补式埋件。后补式埋件只能通过膨胀螺栓和化学锚栓和主体结构进行连接。由于后补式埋件的安装质量受现场施工的条件和人员的影结构进行连接。由于后补式埋件的安装质量受现场施工的条件和人员的影响非常大，不容易控制，经常达不到设计指标，尤其是国家已明文规定受响非常大，不容易控制，经常达不到设计指标，尤其是国家已明文规定受拉部位不允许使用膨胀螺栓，所以如非必要尽量不采用后补式埋件。预埋拉部位不允许使用膨胀螺栓，所以如非必要尽量不采用后补式埋件。预埋式埋件根据埋件形状分为槽形埋件式埋件根据埋件形状分为槽形埋件(如图如图5 5所示所示)和爪形埋件和爪形埋件 (A(AF F为几种常为几种常见类型，如图见类型，如图6 6所示所示)。图图 4 4 图图5 5 图图6 6 腹斟逢烧簇裸验搜疾粱酶缠会纂锡幅邢俞斡憋百只镍幽列针余旺贰列响挟构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则 埋件与主体的连接强度直接决定了整个幕墙的安全，必须严格控制。在埋件设计时应注意以下几点：(1).预埋式埋件锚筋与埋板的尺寸和位置在设计时应严格依据玻璃幕墙工程规范(JGJ102-2003)及混凝土结构设计规范(GB50010-2002)进行设计。(2).注意锚筋的长度不要超过结构尺寸（如梁厚度），避免锚筋露出结构外。(3).爪形埋件中A、B两型锚筋宜采用螺纹钢。C、D型的锚筋在设计时应考虑锚筋间的干涉及锚筋在安装时与结构配筋之间的干涉问题。E、F型埋件适合于需要进行防雷的部位。(4).埋板的大小在设计时应考虑幕墙的结构形式的需要。3.3.连接件连接件连接件连接件 幕墙主受力杆件与埋件通过连接件进行连接。机械加工的幕墙杆件精度高，而随建筑土建施工的埋件误差非常大，所以要求连接件有足够的调节能力适应这种差异。连接件根据其可调节方式可分为普通连接件、三维连接件(如图7所示)和四维连接件。连接件材料较为常用的是Q235钢板和型钢，6063T5挤压铝型材。四维连接件和铝连接件由于成本较高，一般多应用于单元幕墙。连接件的形式多种多样，限于篇幅不能一一列出，应根据工程实际需求，进行选择和设计。为了适应土建误差和施工方便，幕墙主杆件与主体结构之间理论上应留有不小于50mm的间隙，并在三个方向上留有调节余地：前后不小于30mm，左右不小于钎呈杖级殆聂烷枉含盯叙蟹宛暮白宙茫寺胃卤挝惩泊汇陛拭逸湘桂拴豫敢构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则 20mm，上下不小于15mm。虽然普通连接件只有一个方向可以调节，但它可以与埋件进行点焊，如位置不合适，很容易拆下重新安装。三维连接件为了实现三维调整，一般通过两个连接件进行转接，并需要在埋板上有调节螺栓。调节螺栓可以用栽焊的办法安装在埋板上或选择带有滑槽的埋件。图7 连接件调整到位后，需在合适的时候将连接件与埋件、连接件之间、连接件与螺栓垫片(厚度3mm)进行焊接处理或采用其他措施保证牢固不松动。如使用铝连接件，因其难以在现场焊接，也应采用有效措施保证连接部位牢固不松动。螺栓需与螺栓垫片点焊或有其他防松脱措施。所有焊接部位均需要进行防腐处理。所有不同金属接触部位均应放置绝缘垫片，其中以尼龙垫片(2mm)最为合适，抗老化性好，有较好的硬度的同时又有一定的弹性。普通连接件在焊接时很容易将尼龙垫片烧化，所以有用1mm石棉垫片来替代。但石棉垫易吸水，失去绝缘作用，所以本着质量第一的精神，宜采用三维连接件。族裤裁盯庶豪卫酚旗孤载羽果戴拍汇赫眉凶蛇棉腆克昨拾弄序扰佑毛悍禄构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则,由于所有的荷载最终都要通过连接件传递给主体，所以不管用什么方法，幕墙主杆件与主体必须连接牢固，不允许采用弹性活动连接，不允许使用材质较软的弹性垫片，不允许产生相对滑移,(赵西安在建筑幕墙工程手册558页里的论述完全不对)。这个是经过二十年的经验和教训得出的结论，而赵西安则一个大楼也没设计过。不同的埋件设置，决定了不同的受力方式和计算力学模型，对优化设计，节约成本很关键，以下是几种幕墙安装方式及受力模型，如图8所示。,图8苏吵氧厅吨腋英玛撞号驯优斋阑从栏飞奉筷宠琳辗懊尿斥掸专裂梳哄檬臆构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则以上模型均是以上端悬挂为例，拉弯杆件要比下端支撑的压弯构件受力好的多，不需计算失稳问题，所以实际设计中如无特殊情况，杆件均应采用上端悬挂。在相同的杆件和层高的情况下，这几种计算模型里，简支梁受力最为不利，对立柱的惯性矩和抵抗矩的要求最大，但简支梁安装简单，适应性强，有无窗台墙均可，对插芯的要求不高。外伸梁和双跨梁受力较简支梁有利的多，较为节约立柱材料，但对主体结构和设计均有要求。外伸梁尤其是双跨外伸梁，需要有窗台墙遮挡幕墙立柱接缝，并且插芯要有相当的强度来抵御所受弯矩。双跨梁则需要下返梁有足够的空间来安装第二个埋件，并且下支撑点应为长圆孔。在条件允许的情况下，双跨梁可以选择上埋和下埋的组合，这样中间支点最接近梁中间，受力最为有利。另外，一般情况下构件式幕墙和单元式幕墙均不要简化为连续梁，因为这样做弊病太大，详细原因在立柱与立柱的连接设计里谈。顿彩衍莱聪栈罐孔仍盖懒邯综垛牧弧私城沪笔击窒弹孩坚爹雇诡禁卤勉髓构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则四幕墙主杆件之间的连接设计幕墙主杆件之间的连接设计包括立柱与立柱的连接设计和立柱与横梁的连接设计。立柱与立柱的连接设计(横梁与横梁的连接),立柱与立柱之间应预留不小于20mm的间隙(102-2003规定为15mm)，以适应和吸收主体沉降、温差变形、地震作用和施工误差。立柱与立柱连接一般都通过一个插芯(一端固定，一端自由)来实现的。插芯设计应注意以下几点：,(1).,插芯应有合适的强度,当插芯位于支点附近，按简支梁进行计算时，其所受弯矩接近于零，所受剪力接近最大。当插芯离支点较远，按外伸梁进行计算时，其所受弯矩和剪力都比较大。往往立柱外伸部分受窗台墙的影响，一般不会太长，所以插芯所受弯矩远远小于立柱所受弯矩。但本着安全的原则，插芯的安全系数应大于立柱，具体要求如下：为了增加插芯的抗剪能力和惯性矩，插芯的壁厚应满足t4mm(实际应用中为了经济省料，一般以t=4mm居多)。插芯的惯性矩一般可以小于立柱惯性矩，但其最小惯性矩应满足Icx50cm4。当铰点螺栓贯穿插芯按简支梁计算时，插芯的惯性矩Icx应大于立柱惯性矩Ilz的八分之一。各腮泣挥蔫次筷诛慨匡咐未彻部锐重共欢评晾镭劳剧琳佰侠金朋杜揖愈者构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则 当按外伸梁计算时，插芯的惯性矩当按外伸梁计算时，插芯的惯性矩Icx应大于立柱惯性矩应大于立柱惯性矩Ilz的二分之一，的二分之一，在必要时可以等于或大于立柱惯性矩。在必要时可以等于或大于立柱惯性矩。(2).插芯与立柱连接应采用线接触插芯与立柱连接应采用线接触 由于型材在挤压时，必然会产生弯曲、扭拧变形，而插芯必须要插入立柱由于型材在挤压时，必然会产生弯曲、扭拧变形，而插芯必须要插入立柱一定深度一定深度(102规定插芯长度规定插芯长度250mm)，如采用四周面接触，势必会造成，如采用四周面接触，势必会造成很难安装进去。所以插芯与立柱连接应采用线接触，以下是几种常见的设很难安装进去。所以插芯与立柱连接应采用线接触，以下是几种常见的设计方法计方法(如图如图9)图9 1型不是一个好方案，它的尖点在风荷载的作用下，很快发生较大的挤压型不是一个好方案，它的尖点在风荷载的作用下，很快发生较大的挤压变形，造成插芯与立柱的配合间隙加大，对抵御风荷载非常不利。这个方变形，造成插芯与立柱的配合间隙加大，对抵御风荷载非常不利。这个方案在插芯上绝对不应当使用。案在插芯上绝对不应当使用。2型是一个可以采用的方案，尖点虽然也会发生挤压变形，但由于它的尖型是一个可以采用的方案，尖点虽然也会发生挤压变形，但由于它的尖点是圆弧型的，变形较小，对插芯与立柱的配合影响不大。其设计值应满点是圆弧型的，变形较小，对插芯与立柱的配合影响不大。其设计值应满足：足：a23mm，h14mm。醒勾腻沪衰淋越牙蜒箭曹号善帛颅了淑署亩不藉苫流竹乓门生缺吼偏尸侵构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则3型是一个非常值得推荐和优先使用的方案。它的尖点是一个型是一个非常值得推荐和优先使用的方案。它的尖点是一个1mm的平台，很的平台，很难发生挤压变形。在设计合理的情况下，它的防雷导通能力很好，插芯与立柱难发生挤压变形。在设计合理的情况下，它的防雷导通能力很好，插芯与立柱的接触面积可满足规范上防雷的要求，可以取消在立柱与立柱之间为防雷而设的接触面积可满足规范上防雷的要求，可以取消在立柱与立柱之间为防雷而设的连接片。当然这样也是有风险的，那就是如何通过监理这一关。其设计值应的连接片。当然这样也是有风险的，那就是如何通过监理这一关。其设计值应满足：满足：a34mm，h14mm。h取取14mm是较为合理的，太大这条筋的强度会拖累整个插芯的强度。是较为合理的，太大这条筋的强度会拖累整个插芯的强度。(3).插芯与立柱的配合设计插芯与立柱的配合设计 插芯与竖框的配合一般以竖框内腔为基准来进行插芯外廓尺寸的设计。插芯与竖框的配合一般以竖框内腔为基准来进行插芯外廓尺寸的设计。为了有效抵抗风荷载，前后总间隙不宜太大，也不宜使用过盈和过渡配和造成为了有效抵抗风荷载，前后总间隙不宜太大，也不宜使用过盈和过渡配和造成安装困难，综合考虑取安装困难，综合考虑取00.5mm为宜。由于与主体结构连接处理牢固后，为宜。由于与主体结构连接处理牢固后，需在此处考虑减震，同时间隙不能太大，所以左右总间隙取需在此处考虑减震，同时间隙不能太大，所以左右总间隙取0.51.0mm为为宜。开模时可以先开立柱，再配做插芯。宜。开模时可以先开立柱，再配做插芯。图10赛织伞奄拢衫坐咒恋腮搔锈迪寝戍傻掸怂枕赣挑在己坊羽耸霓栽逗碍腊昭构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则,如图10所示，按层间高3500mm，插芯插入深度为(250-20)/2=115mm进行计算，当插芯和立柱配合间隙为20.51.0时立柱所允许的的变形量为：135002/11515.2230.44mm而钢筋混凝土框架的楼层弹性层间位移角限值1/550，防震设计时的允许变形量为：,dz=3500319.09mm两值相比较1dz3.8711.35mm。可以看出绝大部分情况都可以满足防震设计的要求，当插芯和立柱间隙最小时，立柱的变形也才不到4mm，效果非常理想。(4).一个锚点的立柱不能按多跨梁和连续梁进行计算,现在经常有一些专家把图8前2种模型按多跨梁和连续梁进行计算，包括一些软件也提供这种算法，这是十分错误的。只有达到以下条件才能称为连续梁：插芯的惯性矩应大于与之相配的立柱的惯性矩。在两个方向上总间隙均不超过0.2mm。插芯总长度应为立柱内腔对角线长度的4倍。,在这种情况下，不仅安装困难，防震效果不好，而且让较小尺寸的插芯惯性矩比大尺寸的立柱还要大，其壁厚需增加很多，再加上插芯总长度也加长了好多，基本和立柱上省下的料抵消了。所以实际中很少有人会这样设计，如仍按多跨梁和连续梁进行计算，立柱将偏于不安全。实际上完全可以按外伸梁或双跨梁来计算和设计，即节约铝型材，又很安全。廊辐夹馅专硅荡矿季项翰滔惮监些匆制铬撤帜钵寥腊砾迎蝎揩捍蒜媳釜婿构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则五板块与主杆件的连接设计1隐框幕墙板块与主杆件的连接设计,隐框玻璃幕墙用硅酮结构胶把玻璃和铝附框粘接起来，从外立面上看形成只有很窄胶缝的大面积玻璃镜面。玻璃和附框粘接后形成的板块与主杆件在外侧安装有四种常见的连接方式即：,1,全压板外装式；2,外挂外装式；3,外顿外装式；4,小单元式。这四种连接方式各有不同特点，在使用时应根据工程实际灵活应用。帚绣拔熄狡尾渭除堂相弧碉叠概蚂尔河裸锯涨藉晓晶虑褥嘛辑甥泣恰黄扔构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则n(1)不同连接方式的构造及特点n全压板外装式通过螺栓、螺钉或自攻钉在附框四周几点用压板将板块附框连接到立柱和横梁上(如图19、21)。全压板外装式幕墙加工简单，适应性强，容易实现转角、圆弧、异形及其它造型复杂的幕墙。但其安装时，需将一圈压板均紧固，较为费时。且安装时还需要有人扶持附框板块，以防板块掉落，又较为费工。它的安装质量受现场施工人员影响较大，如压板的间距，螺纹连接的拧紧力很难做到一一检测，而这两项对幕墙的安全和质量又是很重要的。控制不好容易出现由于压紧力不均而造成的安装应力，出现玻璃的自爆现象。更危险的情况是在压紧力不够、紧固件质量不好、压板和附框型材截面设计不合理等情况，遇到较大负风压的作用下，板块有可能被破坏(北京XXX工程的采光顶就因设计和施工不合理，被大风把玻璃板块掀翻)。图19,与立柱压板连接常见结构示意图闺缘涯散僚皆府莽烹限嚼虱韵的戴代捶沃捣品端励楔腿醚挛赛隔惦剂垢孕构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则 外挂外装式与立柱的连接和全压板外装式基本相同(如图19)。而与横梁则采用和小单元式幕墙横梁相似或相同的结构，安装时将板块附框的挂钩挂插在横梁插槽上。例如图22附框可见，其横梁下插槽的位置为避开附框比小单元式幕墙横梁的提高了一些。外挂外装式在制做横梁弯弧的圆弧幕墙时较全压板外装式为困难。这是由于板块的挂钩与横梁上的插槽通长配合，在弯弧时横梁插槽和附框的挂钩易发生变形，它们的曲率易有差异，这都会造成安装时插入困难。但外挂外装式安装速度比全压板外装式要快，在板块挂好后不需要人员扶持，节约人力。而且其采用上挂式安装结构，使板块处于悬挂受拉状态，可避免因重力影响而产生的铝板中部“鼓包”和玻璃变形失真的现象。外顿外装式安装时有些类似于推拉窗，先将板块上附框插槽斜插入在横梁伸出的下牛腿上后，将板块扶正放下，下附框插槽座在横梁伸出的上牛腿上（如图23），因此板块的高度不能太小。外顿外装式与立柱的连接也与全压板外装式基本相同（如图19）。它制做圆弧幕墙和安装速度上与外挂外装式的特点接近。以上两种幕墙均同样存在压板的间距，螺纹连接的拧紧力不好控制的问题 耗笼况约冈皿斟斤弯淤萝疆彬谅斩昨鹏嗜设弊潜骇每秩挛且揪槽奔昭弥峻构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则图20与立柱插接常见结构示意图耪渐馋俘司盎竟输浴铀赏品靴玖岩常谢镊昨驹悔薛缄宏傻俏述鲸蔼涪硼动构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则图21,与横梁压板连接常见结构示意图,图22,外挂外装式横梁插接结构示意图,图23,外顿外装式横梁插接结构示意图庚漏湾汀闪叮认咋县藤在觉允贼塘笆骡丫及宾觅芽慰卵懂跟嫡官芍都叙唤构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则图24,小单元式横梁插接结构示意图,小单元式板块与横梁和立柱的连接均是通过插接实现的，安装时将板块上下附框的挂钩置于横梁的插槽口之上，对好后放下，根据结构左移或右移将板块左右附框的挂钩推入立柱的插槽口之内(如图21、24)，之后安装限位装置，以防板块从主杆件的插槽内脱出。小单元式幕墙靠主杆件本身定位，一般采用上挂式安装结构，完全取消了以往的压板连接方式，使得其有了一些其它连接方式无法比拟的优势：安装简便，易于调整，很容易实现无序安装，安装速度快，施工周期短，维修和更换亦简单易行；同时使连接由点接触变为线接触，强度趋于更加合理，消除了人为因素产生的安全隐患，更加安全可靠；更容易控制幕墙的戒区售诬澎纯希蒂啄陶掸减露随足齿灰挨鸵以控懒刘汹林既垫豆类律铡呻构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则安装质量。这恐怕也是各大幕墙企业争相推出自己的小单元幕墙系统的主要原因吧。但小单元最大的问题是：一是制造圆弧幕墙困难(其原因同外挂外装式)；二是加工复杂，安装和加工时有方向性，否则将无法安装。即便这样，小单元仍然不失为一种值得推荐和大力发展的幕墙系统。,另外还有一种很少采用的连接方式外插外装式。它是板块与立柱采用和小单元式相同的插接结构(参考图24)，而与横梁则采用压板来实现连接的(参考图21)。一个好的幕墙系统，除了要保证必要的功能和性能外，还要适应各种建筑立面，能够实现复杂的造型，突出建筑的美感。外插外装式的优点在于它不仅可以满足以上要求，而且还可以作为辅助结构配合小单元式结构，实现在圆弧幕墙处的过渡。所以这种幕墙结构，应该得到重视和发展。涛备蔼姨瓢对墅轮捆既吝恼炬骚踩扰遮生抑强田饮欺鞘铬绑说兢滞踊玛垃构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则表1,各种隐框幕墙连接方式的特点 连接方式连接方式 特点特点全压板外装式全压板外装式外挂外装式外挂外装式外顿外装式外顿外装式小单元式小单元式制作异形幕墙制作异形幕墙易易难难难难难难制造圆弧幕墙制造圆弧幕墙易易难难一般一般较难较难制作开放式幕墙制作开放式幕墙难难难难难难易易现场质量控制现场质量控制难难难难难难易易板面平整度板面平整度差差好好差差好好安装速度安装速度一般一般快快快快很快很快无序安装无序安装难难难难难难易易安装所需人员安装所需人员多多少少少少少少安装、加工方向性安装、加工方向性无无无无无无有有车间加工量车间加工量小小小小小小大大脐圈叫孙慢腾性足挡寻厘隋贺啄司淫伶侩坝翠凡楞逆谷卯祷辗甜丑戌慕弹构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则n(2)隐框幕墙板块连接设计中的基本注意事项n这几种连接方式虽然说结构有所不同，但还是存在着很多共同的注意事项和设计要点。n板块浮动式连接n可以说浮动式连接是幕墙设计最基本的一个原则，作为板块与杆件之间的连接也不例外。一个好的板块连接结构它应该能够同时满足以下要求：对风荷载有减振和缓冲作用；在热应力作用下，保证板块的自由伸缩，不产生摩擦噪音；在防震设计时，应保证主杆件与板块之间可以无阻碍的产生相对平面变形，即主杆件变位成菱形，而板块仍为长方形，以吸收地震作用。这就要求板块附框与杆件之间，一要设置设计合理的胶条，二要在合适的部位留出合理的间隙。na如何设计附框与杆件之间的胶条n有些幕墙的结构为了节约成本,在附框与杆件之间不设置胶条(以压板式结构最为常见,如图19-1)。应该说这是极其不合理的，它存在着很多弊病：n.没有胶条减振，风荷载和地震作用直接传递到结构胶。这对结构胶的使用寿命和安全性均很不利。佃锭冻腾抄侄键秆秸杂分俺罢水吐孵惫氰票夯姥鸽合努驶利口种吸辟淖忆构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则n.阻碍板块自由伸缩，导致附框变形，产生摩擦噪音。前文曾经阐述的摩擦噪音产生的原因，产生摩擦噪音的几个条件在这种情况全具备了。而且为了抵抗风荷载和地震作用，紧固压板的螺纹连接要保证相当的拧紧力，这势必造成了附框和杆件之间的摩擦力非常的大，更易产生较大的摩擦噪音。开放式结构和金属面板由于受室外温度影响比较大，这种情况更为严重。n.丧失变形能力，在地震时易发生破损。进行防震设计有两个思路：一是结构的强度防震，二是结构的变形防震。结构的强度防震主要依靠增加结构本身的强度，来抵御地震的作用，控制结构的变形在允许的范围内。当限于条件，结构本身的强度不足以抵抗地震作用，这时应该在结构不破坏的情况下，采用合理的措施，增加结构的变形能力，来适应地震波的冲击，即为结构的变形防震。作为外维护结构的幕墙，受到设计、成本、安装和维修等多方面原因的制约，采用结构的强度防震是不合理的。而浮动式连接这一幕墙设计基本原则正是结构的变形防震在实际中的应用。这种不使用胶条的压板式结构，连接牢固后丧失了变形能力，在强烈地震时，易在幕墙薄弱部位发生破坏。乍乏克毡卉脆敬找白滤侄娜虎渍掂橡晌页煌潭蕉疏眉冈毖器慈毋崎闻谅壁构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则n所以由以上可见，在附框与杆件之间不设置胶条的危害有多大，像这种省掉胶条的偷工减料的设计方法，还是少用为妙。正像前文论述的那样，在这个位置设置胶条主要的作用是为了缓冲、减震、降低摩擦噪音。另外在大多数结构里还起到第二道密封的作用。除了保证胶条的正常使用功能外，还需要考虑胶条安装、运输的方便及一定的使用年限。所以不是有了胶条就万事大吉了，一个好的胶条设计涉及胶条的安装方式、位置、形状、压缩量等等诸多方面问题。n(a)胶条安装方式n胶条根据往型材上的安装方法区分，主要有穿入式和压入式两种方式，至于胶条选用哪一种安装方式，则需要根据实际要求而定。穿入式胶条与型材结合紧密，不容易脱落，型材结构紧凑，设计空心胶条时比较容易。但穿入式胶条在更换时往往比压入式困难的多，安装时有次序要求，不如压入式胶条灵活(比较典型的例子是附框采用45挤角组框时，应先穿入胶条，而压入式胶条则无此要求),所以设计穿入式胶条时应特别注意它的位置。如果像图19-2所示胶条被安装到附框表面，会出现在板块运输中，胶条被挤压，易产生永久变形，影响胶条寿命和性能。或者也可以在运输和贮存板块时采用一些颅畔雁拖悍建恤脏组他侮剁迄颂洱坟芬勘棉赚皑椭瓷盾酉附膀吾蛛挣昂交构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则n保护措施，但这样会额外增加成本。其实在设计中有很多类似的小的细节，应当引起注意，很多时候往往是细节设计不当导致设计失败。当可以选用或设计成本相当的不同的结构时，我们为什么不使用最理想的那个结构呢？！图25,常见穿入式胶条主要尺寸及与型材槽口配合图叉雍面防颜锗辟尸围七昔瓶毋糕泰存退穆捧弹俭滤摘闪淀碟提陌墩碾奈孺构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则n设计穿入式胶条必须要在胶条底座和型材槽口之间留有合适的间隙，以便安装时轻松从型材一侧穿入，并根据胶条使用部位和功能保证其相对于槽口的稳固状态。其实我们不管是设计胶条还是型材都应当注意各尺寸之间比例适当，本文图中所给的一些尺寸是根据多年工程实际经验总结得出的，可以满足上述要求(图25-1是用于插接处的密封胶条,图25-2是板块与杆件间减震胶条，图25-3是开启扇处密封胶条)。n胶条的底座厚度尺寸取1.21.3mm较为合适，太薄了底座强度不足。胶条25-1与型材有相对的摩擦运动，要求底座有更好的稳定性，所以它的底座厚度取1.5mm。胶条底座的宽度也不能太小，否则容易造成胶条使用时脱出，一般取底座厚度的34倍为宜，所以取了4.5mm左右。因为空间有限，幕墙的密封胶条尺寸不会很大，所给底座尺寸较为适宜。如果盲目增大胶条底座尺寸，胶条的比例失调，胶条和型材的材料和空间浪费较多，安装胶条也不方便。胶条25-2主要是正面压缩变形来进行减震和密封的，故它的颈部尺寸宽度取值2mm以保持稳定性，胶条25-3还需往复开关，要求更高，故其颈部宽度尺寸取值2.2mm。胶条25-1颈部尺寸宽度太小，胶条容易倒伏，密封效果差，太大胶条难以变形，安装困难，使用年限降低，故其尺寸取值1.5mm左右较为合适。胶条25-2和25-3的颈部高度设计各有不同特点。胶条25-2颈部高度为1.2mm，端部的高度仅为0.6mm左右，型材相应部位为1mm，安装脸召臣球杖倔垃哭搀契职饱章俘坷深哄板钉厚构盎捷庭厄洼珍虾遏叔池秘构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则n时胶条变形展开。这种设计即可保证安装时胶条穿入自如，又可以有相当好的稳定性。而胶条25-3采用颈部高度为1带0.2mm的公差来保证这一点的。n胶条与型材的间隙A一般取0.20.3，尺寸B取0.150.25(胶条颈部宽度尺寸与型材槽口肩部宽度尺寸也参照尺寸B的取值，胶条25-1可以适当放宽)，即可保证穿入顺滑。本文中各尺寸和间隙均是以青岛某公司产的三元乙丙胶条为例。图26,常见紧配合压入式胶条主要尺寸及与型材槽口配合图嫌肉催模茹殊惰袒犬醒取釉斟乒疽屋紊秒堡招锯倍博雌杜代宵祖骚文捶狮构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则n压入式胶条顾名思义，需要施加一定的压力，利用胶条材质较软的特点，使胶条底座在压入型材的槽口时发生一定的变形，可以通过型材的槽口。在胶条安装到位后，底座恢复原来的形状。压入式胶条由于安装较为灵活、方便，被广泛的用于各种门窗幕墙系统上。n我们经常使用的胶条是类似于图26所示的那样，胶条与型材槽口配合紧密，使用中胶条状态稳定不松动，故称之为紧配合压入式胶条。它的底座颈宽尺寸一般略小于槽口肩部尺寸，图26中所取数值胶条颈宽2.9mm，槽口肩宽3mm，这样可避免胶条左右窜动。它的底座宽度要比槽口宽度大一定的数值，保证胶条不脱落，安装容易。图26中胶条底座宽度取4.3mm，比型材槽口肩宽大了1.3 mm，所以在胶条底座中设计了一个宽1.3 mm的空腔，在胶条压入时胶条底座向空腔内变形，使胶条顺利装入槽口。胶条底座中设置空腔后，要保证剩余壁厚不要太薄，否则胶条底座的强度不够，容易脱出，图26中两侧壁厚取0.8 mm，底部取0.70.8 mm(底部的厚度也不宜太大，如太大造成胶条安装时这个部位变形困难，影响整个胶条底座的进入)。胶条底座设计了67的倾角(此角度取6070均可)，槽口配合部位可以设计成如图26-2的 30装入倾角或图26-3的取值合理的圆角，这是为了安装时可以导向、定位，保证胶条顺利装入。胶条颈部高度应比槽口肩部高度大0.1眨斟壶鹤妇饿综民劝滁漓译龄蝶辉揩冰唬镀捣狄屯效淆砌硒夺十董挥霞歼构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则n0.2 mm，这样才能保证胶条底座压入后很容易复位，图26中槽口肩部高度取值1 mm，颈部高度取值1.20.1 mm。图26中134尺寸处不宜设计成平面(此角度取130150均可)，否则需增加颈部高度尺寸，胶条装入后易产生上下窜动。图26中胶条颈部与头部之间的圆角0.3 mm是一个非常重要的细节，并非可有可无。有此圆角，一是有利于胶条底座向空腔内变形，二是减少应力集中，提高胶条寿命。图27,松配合压入式胶条主要尺寸及与型材槽口配合图预婴刻舜别阳才茁园磕咸至寒遥簇吗辅脐疯全钢咏谊查鄂融曾铀骋畏沁呈构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则n在工程实际当中很多场合，胶条设置在很少拆卸的部位，只承受正面压缩变形，因有结构上的限制，轻易不会产生上下左右窜动，这时也可采用如图27所示的胶条和槽口的配合。这种胶条在装入型材槽口时，胶条底座变形与颈部贴合在一起通过槽口肩部，装入后胶条底座复位。此类胶条最大的特点就是安装时施加的压力很小，安装迅捷，由手指轻按，沿胶条安装方向，手指到哪里，胶条就安装到哪里。该胶条为了保证安装快捷，在各个部位预留了相当的间隙，故称之为松配合压入式胶条。它的底座宽度与型材槽口宽度取值相同，均为3.2 mm，主要目的是为了防止胶条脱出，也可以增加一定的稳定性。胶条底座处颈宽取值为1 mm，加上底座厚度0.6 mm的2倍，恰好等于槽口肩部宽度尺寸2.2 mm，使胶条底座变形后很容易通过。胶条头部处颈宽取2 mm，可以控制与槽口肩部的间隙，减小胶条的左右窜动。胶条底座设计成140与槽口的圆角配合，也是为了安装时导向和定位，保证胶条顺利装入。胶条底座高3.5 mm是为了保证胶条底座变形后可以完全通过型材槽口的肩部，这样会出现胶条与槽口上下的间隙很大，需要在结构上保证胶条不出现上下的窜动。n以上所有的胶条尺寸仅是提供一种设计思路和理念以便参考，具体使用还应当根据实际来确定。魁漱殉矾苹洞妻孟勃拥醉占帆诉奥脑盟则川怔烫臂梧尤惫缎向乱蹦绣难洞构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则n(b)胶条的形状n胶条的安装方式解决了胶条如何安装的问题，而如何在不同的部位，满足不同的使用功能，则有赖于胶条头部的形状。以下是板块与杆件之间常用的几种胶条：n.平板式胶条。平板式胶条一般表面有齿形槽，宽度与其接触的附框面同宽。它的主要优点是在横梁与立柱连接处容易实现密封交圈，整体密封效果比较好，广泛应用于附框外露的全压板外装式结构。但因其一般厚度只有2mm左右，且是实心的，所以也有比较明显的缺点：提供的压缩量和变形能力不足，对风荷载的缓冲作用有限。另外为了保证附框与杆件的连接安全和密封性，需要螺纹连接提供相当大的力将附框压紧。这势必造成了附框与胶条之间的摩擦力太大，限制了板块和杆件的平面内变形能力，这对有防震要求时结构胶厚度的计算和设计不利。采用平板式胶条的结构只能说是可动式连接，还达不到浮动式连接。平板式胶条一般使用压入式安装，也有个别像图19-3那样没有胶条底座的，但安装非常不便。n.长圆类空心胶条。长圆形空心胶条一般宽度是胶条头部高度的1.52倍左右，胶条壁厚12mm左右(如图27-2)。它与型材之间的密封效果非常好，污同蛙魁而难锌难够涉贰乌啄墟怀链硷爷砧似硬津均啼一枚忧拌椰道休帖构件式幕墙一般设计原则构件式幕墙一般设计原则n不过在横梁与立柱连接处实现密封交圈有一定难度。它的一个主要的优点是有较大的压缩量的同时又有较好的弹性(因为胶条腔内的空气很难迅速排出)，所以可以有效的缓冲风荷载和地震作用的冲击。并且胶条的上下两侧壁可以产生相对错移，不会阻碍板块与杆件之间的平面内变形。如果长形型胶条采用实心，它会存在和平板式胶条一样的缺点：提供的压缩量和变形能力不足。长圆形胶条也可以采用发泡技术，发泡胶条和空心胶条有相似的特点。但由于底座部分需要一定的硬度，来保持胶条使用时稳固、不脱出，所以底座部分一般不发泡。这样胶条从模具中挤出时实心部分比发泡部分的挤出速度快很多。为了保证胶条正常的形状，需要在实心侧进行分流，以降低