接上幕墻設計中常見(jiàn)問(wèn)題及預防(一)
5.2 玻璃面板
5.2.1 夾層中空玻璃
JGJ102目前也正在進(jìn)行修訂,更明確了夾層中空玻璃的設計方法。規定:由夾層玻璃組成的中空玻璃,可首先按規定計算夾層玻璃的等效厚度te,將夾層玻璃視為等效厚度為te的單片玻璃,按中空玻璃的計算方法分配內外片的荷載,將分配后的荷載分別作用于內外片玻璃,再按夾層玻璃的計算方法在夾層玻璃內部進(jìn)行二次荷載分配,最后分別計算各片單片玻璃。
5.2.2 玻璃肋設計
玻璃肋是全玻幕墻、透光屋面中面玻璃的支承結構,它的可靠工作關(guān)系到安全問(wèn)題。
玻璃肋下不宜采用單片鋼化玻璃,因為單片鋼化玻璃一旦自爆飛散,后果十分嚴重。玻璃肋宜采用夾層玻璃,當玻璃肋跨度過(guò)大而無(wú)法采用夾層玻璃時(shí),寧愿采用浮法玻璃,因為浮法玻璃開(kāi)裂后不會(huì )立即飛散,有時(shí)間予以更換。點(diǎn)支承玻璃肋應采用鋼化夾層玻璃,長(cháng)度不夠時(shí)可采用金屬板連接。
玻璃肋位于室外時(shí),宜采用夾層玻璃,并且要進(jìn)行垂直于玻璃肋平面的風(fēng)荷載承載力計算。
5.2.3 全玻幕墻的膠縫厚度
全玻幕墻面板和玻璃肋之間的膠縫,當高度較大時(shí)會(huì )計算出很大的厚度,很不合理。實(shí)際上高度很大時(shí),肋玻璃和面玻璃都吊掛在頂部,整個(gè)幕墻可以通過(guò)吊具吸收主結構的位移,無(wú)須膠縫獨自承受這一位移。所以JGJ102-2003規范中第7.4.2條第3款關(guān)于膠縫厚度的規定在修訂中將予以取消。
5.2.4 玻璃板后面的襯板
許多玻璃幕墻采用透明玻璃,為遮擋層間梁板或保溫材料,層間的玻璃后面往往設置襯板。由于陽(yáng)光通過(guò)透明玻璃射入會(huì )使玻璃與襯板之間空間的溫度上升,造成玻璃開(kāi)裂。所以應保持襯板與玻璃間有較大的距離,或設置通風(fēng)孔洞,使熱量可以迅速排出。
5.2.5 橫框豎隱的半隱框玻璃
橫框豎隱的半隱框玻璃幕墻,當玻璃自重完全由橫梁承受時(shí),只要承托構造符合明框幕墻設計的規定,面板的豎向結構膠縫可以不進(jìn)行自重作用下的應力計算。
5.3 開(kāi)放式板縫
現在許多工程要求采用開(kāi)放式板縫。開(kāi)放式板縫應符合以下要求:
1. 背部空間應防止積水,要采取措施使之能順暢排水;
2. 面板背部的保溫材料應有防水措施,可采用金屬防水襯板;
3. 背部空間應保持通風(fēng),使水汽可以排出;
4. 支承結構和連接件應采取更有效的防腐措施;
5. 石板要背面貼防墜落的玻璃纖維織物或設置粘膠層;
6. 石板宜采取六面防水處理;
7. 背面襯板應能承受相應的風(fēng)荷載。
復合鋁板采用開(kāi)放式板縫時(shí),要防止芯材直接暴露于室外大氣中。
6.支承結構設計
6.1 冷成型薄壁型鋼的應用
JGJ102-2003和JGJ133-2001規范中,均未對冷成型薄壁型鋼的應用作出規定,修訂后的規范,將對冷成型薄壁型鋼作出專(zhuān)門(mén)的規定。
冷成型薄壁型鋼的應用,應遵照國家標準《冷彎薄壁型鋼技術(shù)規范》GB50018的有關(guān)規定。且用于橫梁的冷成型薄壁型鋼截面有效部分的厚度不應小于2.0mm;用于立柱,不宜小于2.5mm,不應小于2.0mm。由于薄壁型鋼允許受力計算時(shí)考慮部分屈曲狀態(tài),所以其板件寬厚比限制較為寬松。
6.2 自攻螺釘在鋼結構中的應用
自攻螺釘用于鋁型材受拉連接時(shí),鋁型材要在截面連接處局部加厚,連接處局部壁厚不應小于螺釘的公稱(chēng)直徑。受拉自攻螺釘用于鋼型材時(shí),不要求局部加厚,但應校核螺紋的承載能力,必要時(shí)可采用細牙螺紋。
6.3 立柱的上、下柱連接
6.3.1 一般樓層上、下柱連接
JGJ133-2001中關(guān)于上、下柱連接閉口截面應采取400mm芯柱連接的規定是針對鋁型材立柱而言的。因為該規范于1998~2000年期間編制,當時(shí)幕墻絕大部分都是采用閉口截面鋁型材,基本上不用鋼型材。鋁型材采用高精級和超高精級,可以做到緊密滑動(dòng)配合。
2001年以后,鋼型材在幕墻中應用越來(lái)越多,鋼型材尺寸偏差大,閉口方鋼管內置方鋼管芯柱難以做到滑動(dòng)緊密配合,因此JGJ102-2003改為可用芯柱連接??捎眯局?,也就意味著(zhù)不一定采用芯柱。修訂中的JGJ133規范也作了相應的修改。對于立柱,芯柱不再是唯一的連結方式,只要達到鉸節點(diǎn)處上下柱位移一致,能承受水平剪力就可以了。
6.3.2 實(shí)體墻面上鋼立柱的上、下柱連結
在實(shí)體墻面上鋼立柱上、下柱之間如作為鉸結,也可采用型鋼、鋼板連接,只要上、下柱位移一致,連接件可以承受水平剪力。至于具體連接的形式可以多種多樣。在實(shí)體墻面上,支座可以加密,位置也可以靈活安排。因此也可以將橫梁、立柱分段設置,左右梁間、上下柱間留15mm空隙,支座布置在空隙旁邊,梁柱懸臂段很短,這時(shí)也可以留空而不加連接。留空不連接時(shí),各梁段、柱段獨立進(jìn)行計算分析。
6.4 造型鋼框架
許多建筑立面設置外凸假柱子或其它建筑造型,有時(shí)外凸尺寸很大,這時(shí)石材面板、金屬面板的荷載要由造型鋼框架承受后,再傳給主體結構樓面梁板或剪力墻上。這種造型鋼框架受力大,懸挑尺寸也大,所以往往由型鋼焊接成框架后,每層一個(gè)構件再固定到主體結構上去。這些框架允許采用焊縫連接,不要求每一個(gè)地方都采用螺栓。
6.5 幕墻鋼結構與主體鋼結構連接
幕墻鋼結構與主體鋼結構的連接應在主體鋼結構設計時(shí)提出連接要求。焊轉接件,鉆螺栓孔等工序,均應在鋼結構加工時(shí)完成,現場(chǎng)不宜再主體結構梁柱上焊接其它連接件。
7.小結
規范是工程實(shí)踐的總結,總是要滯后于工程技術(shù)本身。加之規范的編制、修訂步驟很多,過(guò)程很長(cháng),不可能及時(shí)反映技術(shù)發(fā)展的現狀。因此在幕墻設計、施工中會(huì )出現許多新事物、新問(wèn)題,有些可能是現行規范未涉及的,也有些可能是規范的規定不合適的,這時(shí)可根據實(shí)際情況,采取實(shí)事求是的態(tài)度,由有關(guān)各方協(xié)商解決。