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陶板幕墻的應用技術要點

來源:中國幕墻網(wǎng)收集整理  作者:王林  日期:2012-7-3
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  自上個世紀90年代,我國在建筑外墻裝飾首次引進使用德國AGROB BUCHTAL陶土板以來,陶土板開始在國內(nèi)使用。隨著天津泰達金融街、北京陽光尚東等建筑陶土板幕墻的使用,標志著中國幕墻產(chǎn)業(yè)在節(jié)能材料利用上又邁上了一個新的臺階,陶土板幕墻的人文藝術氣息、天然的色彩、環(huán)保的材料及節(jié)能降噪優(yōu)勢也逐漸表現(xiàn)出來,不斷得到建筑設計師的青睞。
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  目前國內(nèi)還沒有陶板幕墻的統(tǒng)一工法標準,無法對陶板幕墻特別是超高層陶板幕墻使用給予明確界定;但通過陶板幕墻的抗風壓變形性能和抗震性能檢測來看,只要使用標準的陶板幕墻干掛體系(通長橫龍骨掛接體系),在結構計算能夠通過的情況下,陶板在超高層建筑的應用是沒有問題的。

  至于陶板幕墻采用哪種掛裝結構體系,亦或是超高層應用,從個人角度來看,根據(jù)我國建筑幕墻業(yè)發(fā)展積累的大量的工程實踐和豐富的設計施工經(jīng)驗,對于各類幕墻結構體系及超高層建筑幕墻,通過召開專家論證會確認其設計與施工方案的可行性,并采取相應的技術措施和確保使用安全的措施,應該不存在技術上的難題。

  針對陶板幕墻,在結構設計上大家關心的無外乎以下幾點:

  (1)陶板幕墻的結構設計體系特別是非連續(xù)橫梁體系是否合理?

  (2)陶板幕墻的掛接方式和受力體系是否合理?

  (3)陶板掛件的要求和力學計算問題?

  6.2 筆者有幸參加過“成都中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院國家中醫(yī)臨床研究(糖尿病)基地外墻陶板干掛項目(以下簡稱成都中醫(yī)院項目)”專家論證會,在會上也有很多專家提出各種不同的問題。在此,一并做以總結供大家參考。

  成都中醫(yī)院項目干掛陶板應用高度103米,幕墻施工單位為武漢凌云裝飾公司,該項轉角部位相對較多。幕墻公司設計時設計抗風壓性能為
1級,采用間斷式橫梁掛接體系,板材采用300*900*18規(guī)格,主龍骨采用40*60*3mm熱浸鋅方鋼,主龍骨與主體連接采用雙跨鉸接梁連接結構。

  對于超高層建筑,采用非連續(xù)性橫梁掛接體系,是大家擔心的一個主要問題。通過專家論證,一致認為通過增加立柱間的橫向連系(在立柱間增加橫梁連接),使幕墻龍骨體系形成一個整體結構體系,避免單獨立柱產(chǎn)生軸向偏心拉力,改變水平地震作用力的方向。

  故此,對于使用非連續(xù)性橫梁掛裝體系的陶板幕墻,應在主立柱之間分布增加橫梁連系龍骨,該橫向龍骨僅起到結構體系連接功能,不承受主作用力,使幕墻龍骨形成完整的結構體系。

  6.2 在國內(nèi),大多數(shù)陶板幕墻均采用短掛件插接或短掛件卡接形式實現(xiàn)陶板的掛裝。

  幕墻面板承受的荷載作用效應通過掛件傳遞到支承結構上。掛件的長度和截面厚度與掛件的承載能力直接有關,是保證幕墻安全的基礎條件之一。故此,筆者認為,陶板用掛件的長度不應小于35mm,鋁合金掛件的截面厚度不應小于2.5mm,表面應進行陽極氧化處理;不銹鋼掛件的截面厚度不應小于2.0mm;定位彈簧片的截面厚度不宜小于1.2mm。

  短掛件與陶板面板的連接設計應符合下列規(guī)定:

  a 掛件與面板的連接,不應使面板產(chǎn)生附加局部擠壓應力和重力傳遞現(xiàn)象。

  b 掛件為短掛件且全部采用插入掛裝方式安裝時,其自重應由陶板上部掛件的掛鉤承受。

  c 上部采用卡口式掛件,陶板自重由下部掛件承受時,應考慮防陶板斷裂下墜措施;承重處掛件與陶板掛鉤在上下方向的接觸部位不應留有間隙。

  d 掛件插入陶板槽口的深度不宜小于6mm,搭接寬度不應小于35mm。掛件中心線與面板邊緣的距離宜為板長的1/5,且不宜小于50mm。

  e 掛件與陶板面板在前后之間的空隙應填充聚氨酯類密封膠或設置彈性墊片,采用橡膠墊片時,其厚度不宜小于2mm。

  f 陶板的兩端宜設置定位彈性墊片。

  掛件是傳遞面板承受的荷載和作用效應的關鍵構件,掛件的連接設計必須考慮面板的自重、風荷載、地震作用、溫度效應以及主體結構變形等產(chǎn)生的影響。同時,掛件的入槽深度和搭接寬度,以及掛件相位于陶板的掛裝位置,也關系到面板的承載能力。

  陶板幕墻工程中,短掛件連接的陶板常用的安裝方式可分為掛鉤掛裝(見圖A)、上插接下掛鉤掛裝(見圖B)。陶板掛鉤為L形的掛鉤掛裝,其固定掛裝點在陶板的上部掛鉤處,使陶板安裝固定后處于懸掛的工作狀態(tài)。在板塊意外斷裂時,上部板塊不會產(chǎn)生下墜的危險。上插接下掛鉤掛裝的陶板,由于上部陶板在上下方向并沒有限位的裝置,當陶板意外斷裂時,容易產(chǎn)生陶板下墜的危險,所以在設計時,要控制面板的寬度,同時要采用防斷裂下墜的措施。


  6.3 短掛件的承載力計算應考慮以下因素:

  6.3.1 在風荷載或垂直于板面方向地震作用下,掛件的抗剪設計應符合下列規(guī)定:

  6.3.1.1 掛件承受的剪應力標準值可按下式計算:

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