金屬石材幕墻工程技術規(guī)程

金屬與石材幕墻墻墻工程技技術規(guī)規(guī)范JGJ13333-200011J113-200001條文說明前言根據建設部建標標標[199977]711號號文的要要求中中國建筑筑科學學研究院院會同同廣東省省中山山市盛興幕墻有限公司司司上海市市東江江建筑幕幕墻有有限公司司武漢漢凌云建建筑裝裝飾工程程總公公司中國地質科學院院院地質研研究所所共同編編制的的金屬與與石材材幕墻工工程技技術規(guī)范范(JGJ13333-200011)經建設設部部20011年5月29日以以建建標[200001]11088號文批批準準業(yè)已發(fā)發(fā)布為便于廣大設計計計施工監(jiān)監(jiān)理科科研學校校等有有關人員員在使使用本標標準時時能正確確理解和執(zhí)行條文文文規(guī)定金金屬與與石材幕幕墻工工程技術術規(guī)范范編制組組按章章節(jié)條順順序編編制了本規(guī)范的條條條文說明明供使使用者參參考如如發(fā)現欠欠妥之之處請將將意見見函寄中中國建建筑科學研究院(地地地址:北京市北北三三環(huán)東路路300號郵政政編編碼:100000133)本條文說明由建建建設部標標準定定額研究究所組組織出版版不得得翻印目次前言...............................................................................目次...............................................................................1總則.............................................................................3材料.............................................................................4性能與構造造造......................................................................5結構設計..........................................................................6加工制作..........................................................................7安裝施工..........................................................................8工程驗收..........................................................................9保養(yǎng)與維修修修......................................................................1總則1.0.1凡由由由金屬構構件與與各種板板材組組成的懸懸掛在在主體結結構上上不承擔擔主體體結構荷荷載與與作用的建筑物外外外圍護結結構稱稱為建筑筑幕墻墻按建筑筑幕墻墻的面材材可將將其分為為玻璃璃幕墻金屬幕墻石材幕幕幕墻混凝凝土幕幕墻及組組合幕幕墻近幾幾年來來隨著我我國經經濟的發(fā)發(fā)展在一些大中城市市市中采用用金屬屬與石材材幕墻墻作為公公用建建筑物外外圍護護結構的的越來來越多但但在金屬與石材幕幕幕墻的設設計加加工制作作和安安裝施工工中由由于缺乏乏統(tǒng)一一的技術術規(guī)范范也曾發(fā)生過一些質質質量問題題為了使金屬與石石石材幕墻墻工程程的設計計材料料選用性性能要要求加工工制作作安裝施施工和工程驗收等等等有章可可循使使金屬與與石材材墓墻工工程做做到安全全可靠靠實用美美觀和和經濟合理金屬與石材材材幕墻工工程技技術規(guī)范范的制制訂具有有重要要的現實實意義義本規(guī)范是依照國國國家和行行業(yè)標標準規(guī)范范的有有關規(guī)定定并在在對我國國近些些年來使使用金金屬與石材幕墻進進進行調研研的基基礎上結結合金金屬與石石材幕幕墻的特特性和和技術要要求同同時參考了一些先進國國國家有關關金屬屬與石材材幕墻墻的有關關標準準規(guī)范而而編制制的1.0.2本條條條對金屬屬與石石材幕墻墻的適適用范圍圍分別別予以規(guī)規(guī)定對對有抗震震設防防地區(qū)的的石材材幕墻適用建筑高高高度不大大于1100mm設設防烈度度不大大于8度這是是由由于石材材為天天然材料料其材質均勻性較較較差彎曲曲強度度離散性性大屬屬于脆性性材料料在生成成開采采加工過過程中難免產生一些些些輕微的的內傷傷很難被被發(fā)現現作為石石材幕幕墻雖然然不承承擔主體體結構構的荷載但它要承受受受自重風風地震震和溫度度等荷荷載和作作用對對它的影影響我我國是多多地震震國家設防烈度666度以上上地地區(qū)占國國土面面積70%%以上絕絕大多數數的大大中城市市都要要考慮抗震設防其次次次為了滿滿足強強度計算算的要要求石板板厚度度最薄不不得小小于25mmmm因此每平方米石板的的的重量均均在770kgg以以上這對對抗震震是不利利的因因此對石石材幕幕墻適用用范圍的規(guī)定較金屬屬屬幕墻的的適用用范圍嚴嚴些是是必要的的和合合適的金屬板材的材質質質均勻輕輕質高高強延展展性好好加工連連接方方便因此此金屬屬幕墻的適用范圍較石石石材幕墻墻適當當放寬些些是可可行的3材料3.1一般規(guī)規(guī)規(guī)定3.1.1材料料料是保證證幕墻墻質量和和安全全的物質質基礎礎幕墻所所使用用的材料料概括括起來基基本上可有四大類型型型材料即即:骨架材料料板板材密封封填縫縫材料結結構黏黏結材料料這些些材料由于生產廠家家家不同質質量差差別還是是較大大的因此此為確確保幕墻墻安全全可靠就就要求求幕墻所使用的材材材料都必必須符符合國家家或行行業(yè)標準準規(guī)定定的質量量指標標對其中中少量量暫時還還沒有國家或行業(yè)業(yè)業(yè)標準的的材料料可按國國外先先進國家家同類類產品標標準要要求生產產企業(yè)業(yè)制訂企業(yè)標準只作為為為產品質質量控控制的依依據總總之不合合格的的材料嚴嚴禁使使用出廠廠時必必須有出廠合格證證證3.1.2幕墻墻墻處于建建筑物物的外表表面經經常會受受到自自然環(huán)境境不利利因素的的影響響如日曬曬雨淋冰凍風沙等等等不利因因素的的侵蝕因因此要要求幕墻墻材料料要有足足夠的的耐候性性和耐耐久性3.1.3硅酮酮酮結構密密封膠膠耐候硅硅酮密密封膠必必須有有與接觸觸材料料相容性性的試試驗和報報告橡膠條應有保證證證年限及及組分分化驗單單兩種種膠目前前在玻玻璃幕墻墻上已已被廣泛泛采用用而且已有了比較成熟熟熟的經驗驗應十十分重視視對石石材的黏黏接和和密封因因石材材是多孔孔的材材料不論是硅酮結構構構膠還是是耐候候硅酮密密封膠膠都應采采用石石材專用用的以以確保石石材長長久不被被污染否則不能使使使用3.1.4石材材材中所含含的放放射性物物質現現行行業(yè)業(yè)標準準天然石石材產產品放射射性防防護分類類控制制標準(JG51118)的規(guī)規(guī)定定共分為為三類類:A類產品:石石石質建筑筑材料料中放射射性比比活度同同時滿滿足式(1)和式(2)的為A類產品品其其使用范圍不受限制eRaC35550Bqqkkg-1(1)eRaC20000BBqkg-11(2)B類產品:不符符符合A類石質建建筑筑材料而而其放放射性比比活度度同時滿滿足式式(3)和式(4)的為B類產品不可可可用于居居室內內飾面可可用于于其他建建筑物物的內外外飾面面eRaC70000Bqqkkg-1(3)eRaC25550Bqqkkg-1(4)C類產品:不不不符合ABB類的石石質質建筑材材料而而其放射射性比比活度滿滿足式式(5)的為C類產品可用于一切切切建筑物物的外外飾面eRaC100000BBqkg-11(5)上述ABCCC三種產產品品的放射射性可可選A和B作為石石材材幕墻的的材料料3.2石材3.2.1用于于于室外的的石材材宜選用用火成成巖即花花崗石石因花崗崗石主主要結構構物質質是長石石和石石英其質地堅硬耐耐耐酸堿耐耐腐蝕蝕耐高溫溫耐日日曬雨淋淋耐冰冰雪凍耐耐磨性性好等特點固其耐用年年年限長3.2.4333.2..5石石板火燒燒后在在板材的的表面面出現了了細小小的不均均勻麻麻坑因而而影響響了厚度也影響強度在在在一般情情況下下按減薄薄3mmm計算算強強度3.2.6石材材材是多孔孔的天天然材料料一旦旦使用溶溶劑型型的化學學清潔潔劑就會會有殘殘余的化化學成成分留在微孔內它它它與密封封材料料黏結材材料起起化學反反應會會造成石石材被被污染的的后果果3.3金屬材材材料3.3.1國家家家現行標標準GGB442339的89奧氏氏體不銹銹鋼材材的屈服服強度度抗拉強強度伸伸長率硬度等物理力力力學性能能都優(yōu)優(yōu)于鐵素素體馬馬氏體等等不銹銹鋼材的的物理理力學性性能3.3.2當前前前國內五五金配配件存在在著試試樣不齊齊全當當采用非非標準準五金件件應符符合設計計要求求要有出廠合格證證證否則不不應使使用3.3.4這一一一條明確確了鋼鋼構件盡盡量采采用耐候候結構構鋼耐候候結構構鋼的氧氧化膜膜比較致致密比較穩(wěn)定在同樣樣樣滲水(包括"酸雨"中的酸性性水水)條件下氧氧化化膜不易易發(fā)生生反應生生成鐵鐵銹[Fe(OHHH)3]從而外外層層涂料也也不易易脫落保保護鋼鋼的基體體不受受腐蝕表表面處處理可采采用熱噴復合涂層表表表面為氯氯化橡橡膠涂料料3.3.11鋁鋁鋁塑復合合板按按國際慣慣例分分為普通通型鋁鋁塑復合合板和和防火型型鋁塑塑復合板板普通型鋁塑復合合合板系由由兩層層0.5mmmm的鋁板板中中間夾一一層225mmm的PE(即聚聚乙乙烯塑料)熱加工或或或冷加工工而成成防火型型鋁塑塑復合板板系由由兩層0..55mm的鋁鋁板中間間夾一一層難燃或不燃材料而而而成3.3.12本本本條對蜂蜂窩鋁鋁板的使使用進進行了規(guī)規(guī)定但但由于國國內還還沒有有有關的的標準也也未查查到美國德國和日日日本相關關的標標準只能能參考考復合鋁鋁板的的數據確確定當當然只能能高不不能低3.5硅酮結結結構密封封膠目前國內生產的的的硅酮結結構密密封膠通通過幕幕墻工程程實際際應用以以及法法定檢測測機構構的檢測說明國產硅硅硅酮結構構密封封膠的質質量已已基本達達到進進口硅酮酮結構構密封膠膠的質質量水平為保證幕墻工工工程的質質量保保證隱框框半隱隱框幕墻墻的安安全同一一幕墻墻工程應應采用用同一品牌的單組組組分或雙雙組分分的硅酮酮結構構密封膠膠不能能在同一一幕墻墻工程中中同時時采用不同廠家不同品品品牌的硅硅酮結結構密封封膠更更不能在在同一一幕墻工工程中中同時既既使用用國產硅酮結構密封封封膠又使使用進進口硅酮酮結構構密封膠膠因為為這樣做做一旦旦出現質質量問問題難以判別是誰的責責責任其次次這樣樣做也無無法進進行統(tǒng)一一的相相容性試試驗4性能與構造造造4.1一般規(guī)規(guī)規(guī)定4.1.1金屬屬屬與石材材幕墻墻的選型型是建建筑設計計的內內容建筑筑師不不僅要考考慮立立面的新新穎美觀而且要根據據據建筑的的功能能造價及及所具具備的施施工技技術條件件進行行造型設設計在在選用石材幕墻時應應應考慮到到地理理條件工工程的的位置當當地在在歷史上上發(fā)生生過地震震狀況況等并且在設計時考考考慮能否否拆裝裝維護修修理對對雨水的的排出出的方向向等方方面的問問題在在選用時要從嚴掌握要要要充分考考慮條條件是否否具備備4.1.2金屬屬屬與石材材幕墻墻設計師師都愿愿意增加加凸出出或凹進進去的的線條石石材也也會組合合成各種圖案同周圍圍圍環(huán)境相相協(xié)調調但首先先應考考慮安全全同時時也要考考慮除除塵流水水的問問題4.1.3石材材材幕墻立立面劃劃分時單單塊板板面積不不宜大大于1.55mm2因石材是是天天然性材材料對對于內傷或微小的的的裂紋有有時用用肉眼很很難看看清在使使用時時會埋下下安全全隱患如如果只只注意強度計算沒有考考考慮到天天然材材料的不不可預預見性單單板塊塊越大出出現問問題的概概率越越高因此提出了1...5m2以內要求求4.1.4金屬屬屬與石材材幕墻墻的設計計應滿滿足幕墻墻維護護和清洗洗的需需要因金金屬板板材和石石材均是多孔的材料料料表面有有光度度但有時時也會會有粗毛毛面空空氣中的的灰塵塵及油污污會落落到表面上需要清洗洗洗天長日日久也也會出現現破損損需要更更換因因此建筑筑物要要具備維維護清清洗的條件4.2幕墻性性性能4.2.2幕墻墻墻的性能能與建建筑物所所在地地區(qū)的地地理位位置氣候候條件件建筑物物的高高度體型型及周圍環(huán)境等有有有關如沿沿?；蚧蚪洺Ｓ杏信_風風地區(qū)幕幕墻的的風壓變變形性性能和雨雨水滲滲漏性能要求高些而風風風沙較大大地區(qū)區(qū)則要求求幕墻墻的風壓壓變形形性能和和空氣氣滲透性性能高高些對于寒冷地區(qū)和炎炎炎熱地區(qū)區(qū)則要要求幕墻墻的保保溫隔熱熱性能能良好4.3幕墻構構構造4.3.1在本本本條當中中闡述述的主要要是防防水滲漏漏的設設計方案案應采采取的措措施首首先考慮慮等壓壓原理設計所謂等等等壓原理理是通通過各種種渠道道使水能能進能能出只要要有水水縫壓力力差的的存在就會出現水水水的滲漏漏問題題目前好好多單單位所采采取的的雙道密密封膠膠條同密密封膠膠結合的防水措施是可可可行的對對型材材的要求求放松松了些對對于開開扇等壓壓原理理仍然要要應用用準確否則會滲漏另外外外五金配配件的的質量及及開關關型式也也是造造成滲漏漏原因因之一應應予以以足夠重視4.3.3444.3..4幕幕墻鋼骨骨架系系統(tǒng)應設設熱脹脹冷縮縫縫幕墻墻的保溫溫材料料可與金金屬板板石板結合在一起但但但應與主主體結結構外表表面有有50mmm以上的空空氣氣層因金金屬與與石材幕幕墻大部分都采用鋼鋼鋼骨架設設伸縮縮縫也應應該是是兩層一一個接接頭接頭頭的布布置可以以根據據需要而定處在合理的的的受力狀狀態(tài)另另外隱蔽蔽工程程接頭是是看不不到的因因此也也就不存存在美美觀和規(guī)律性的問題題題在4.33..4條當中中提提到幕墻墻同主主體結構構保持持50mmm空氣層也也可可叫通氣氣層由于這兩種材材材料都是是冷熱熱導體在在背面面會產生生冷凝凝水或水水蒸氣氣從主體體結構構的幕墻內側層間排排排出室外外在霜霜凍地區(qū)區(qū)不宜宜排往室室外防防止結凍凍時將將有關的的系統(tǒng)統(tǒng)凍壞在一般情況下蒸蒸蒸氣在層層間中中游動逐逐步的的消失或或生成成凝結水水集中中排入下下水管管4.3.5上下下下用鋼銷銷支撐撐的石材材幕墻墻應在石石板的的兩個側側面或或者在石石板背背面的中中間另另設安全措施并應應應利于維維修方方便鋼銷銷安全全度比較較低但但它是國國內外外干掛石石材傳傳統(tǒng)的安裝方法因此此此為增加加鋼銷銷安裝石石材的的安全性性可在在石材的的背面面增加螺螺栓掛掛鉤等類或者是銅銅銅絲不銹銹鋼絲絲用環(huán)氧氧樹脂脂錨固起起來起起到生根根作用用同主體體捆扎扎在一起保證石材的的的安全同同時盡盡量便于于維修修和拆裝裝的方方便4.3.7每一一一塊金屬屬板構構件石板板都應應是獨立立單元元且應便便于安安裝和拆拆卸同同時也應應不影響上下左右右右構件因因為石石材幕墻墻應用用越來越越多建建筑物越越高造造型就越越復雜雜所以維護修理更更更換是個個大問問題好多多工程程全部安安裝完完成后才才發(fā)現現因多種種原因因造成石板有傷痕裂紋紋紋色差圖圖案不不符如果果不具具備拆裝裝功能能就會很很被動動費工費力費錢還影響響響左右四四鄰會會造成不不安全全的因素素因此此要求設設計時時考慮以以上的的不利因素要做到到到能拆能能裝4.3.8本條條條所提到到單元元式幕墻墻連接接處和吊吊掛處處的壁厚厚是按按照板塊塊的大大小自重重及材質連接型式嚴嚴嚴格計算算其壁壁厚如果果大于于5mm可按按計算值值如果果小于5mmmm按5mm計算4.4幕墻防防防火與防防雷設設計4.4.1本條條條所提到到的對對防火層層的處處理首先先要將將保溫材材料和和防火材材料嚴嚴格區(qū)分分開來來凡是石板后面或或或者是鋁鋁板的的后面均均為保保溫材料料所謂謂填充系系指樓樓層之間間有一一道防火火隔層隔層的隔板板板必須用用經防防腐處理理厚度度不小于于1..5mmm的的鐵板包包起來來不得用用鋁板板更不允許用鋁塑塑塑復合板板因以以上兩種種材料料的耐火火極限限太低起起不到到防火作作用4.4.2在現現現行國家家標準準建筑物物防雷雷設計規(guī)規(guī)范((GB55000577)中中沒有很很具體體很明確確地提出對幕墻防防防雷的規(guī)規(guī)定結結合日本本德國國幕墻防防雷裝裝置做法法提出出3條要求求5結構設計5.1一般規(guī)規(guī)規(guī)定5.1.1幕墻墻墻是建筑筑物的的外圍護護構件件主要承承受自自重直接接作用用于其上上的風風荷載和和地震作用以及溫度度度作用其其支承承條件須須有一一定變形形能力力以適應應主體體結構的的位移移當主體結構在外力力力作用下下產生生位移時時不應應使幕墻墻產生生過大內內力對于豎直的建筑筑筑幕墻風風荷載載是主要要的作作用其數數值可可達2.005.00kNN/m2使面板產生很大的彎彎彎曲應力力而建建筑幕墻墻自重重較輕即即使按按最大地地震作作用系數數考慮慮也不過是0.10.88kNN/m2遠小于風風力因此此對幕幕墻構件件本身身而言抗抗風壓壓是主要要的考慮因素但是地地地震是動動力作作用對連連接節(jié)節(jié)點會產產生較較大的影影響使使連接發(fā)發(fā)生震震害甚至使建筑幕幕幕墻脫落落倒坍坍所以除除計算算地震作作用力力外構造造上還還必須予予以加加強5.1.2建筑筑筑幕墻構構件由由面板和和金屬屬框架等等組成成其變形形能力力是很小小的在在地震作作用和風力作用下結結結果將會會產生生側移由于幕墻構件不不不能承受受過大大的位移移只能能通過彈彈性連連接件來來避免免主體結結構過過大側移的影響例如如如當層高高為33.5mmuup/h為1/700時層層間最大大位移移可達500mmm顯然如果幕墻構件件件承受這這樣的的大的剪剪切變變形幕墻墻構件件必然會會破壞壞幕墻構件與立柱柱柱橫梁的的連接接要能可可靠地地傳遞地地震力力風力能能承受受幕墻構構件的自重但是為防防防止主體體結構構水平力力產生生的位移移使幕幕墻構件件損壞壞連接又又必須須有一定的適用位移移移能力使使得幕幕墻構件件與立立柱橫梁梁之間間有活動動的余余地5.1.3非抗抗抗震設計計的建建筑幕墻墻風荷荷載起控控制作作用幕墻墻面板板本身必必須具具有足夠夠的承載力避免在風風風壓下破破碎我我國沿海海地區(qū)區(qū)城市經經常受受到臺風風的襲襲擊玻璃璃破碎碎常有發(fā)生鋁板和石石石板在臺臺風下下破碎的的事例例雖未見見報告告但設計計中仍仍應考慮慮有足足夠的抗風能力在風力作用下幕幕幕墻與主主體結結構之間間的連連接件發(fā)發(fā)生拔拔出拉斷斷等嚴嚴重破壞壞比較較少見主要問題是是是保證其其足夠夠的活動動余地地使幕墻墻構件件避免受受主體體結構過過大位位移的影響在地震作用下幕幕幕墻構件件和連連接件會會受到到猛烈的的動力力作用其其破壞壞很容易易發(fā)生生防止震害的主要要要途徑是是加強強構造措措施在常遇地震作用用用下(比設防烈烈度度低1.55度大約約50年一遇遇)幕墻不不能能破壞應應保持完好在中震作作作用下(相當于設設防防烈度大大約2200年的的一遇)幕墻不應應有嚴重重破損損一般只允許部分分分面板破破碎經經修理后后仍然然可以使使用在在罕遇地地震作作用下(相當于比比設設防烈度高1.555度大約155000220000年一一遇遇)必________然會嚴嚴重重破壞面面板破破碎但骨骨架不不應脫落倒塌幕墻墻墻的抗震震構造造措施應應保證證上述設設計目目標能實實現幕墻構件及橫梁梁梁立柱之之間的的支承條條件視視具體的的連接接構造決決定鋁鋁板通常常為四邊支承受彎構構構件(支承邊可可為為簡支或或連續(xù)續(xù))石板的的支支承條件件則取取決于其其連接接構造幕墻構件(面板板板鋁框)與橫梁立立柱柱之間的的支承承條件可可按線線支承或或點支支承等不不同支承的組合可可可得到幕幕墻構構件的不不同支支承方式式橫梁和立柱可根根根據其實實際連連接情況況按簡簡支連續(xù)續(xù)或鉸鉸接多跨跨支承承條件考考慮構件的實際尺寸寸寸與設計計尺寸寸相比會會有一一定的偏偏差對對截面承承載力力計算會會有一一定的影響但是材料出出出廠的尺尺寸公公差都在在一定定的允許許范圍圍內施工工安裝裝的偏差差也要要滿足規(guī)范的要求所以以以這種影影響是是不大的的另一一方面在在設計計時也無無法預預計可能能產生生的偏差因此可以采采采用設計計尺寸寸進行設設計5.1.5目前前前結構設設計的的標準是是小震震下保持持彈性性不產生生損害害在這種種情況況下幕墻也應處于彈性性性狀態(tài)因因此本本規(guī)范中中有關關的內力力計算算均采用用彈性性計算方方法進進行由于幕墻承受各各各種荷載載地震震作用和和溫度度作用會會產生生多種內內力情情況相當當復雜面板不便于采采采用承載載力表表達式所所以直直接采用用應力力表達式式橫梁梁立柱和和預埋埋件計算則采用內內內力表達達式計計算出應應力后后由應力力表達達式控制制承載力表達式為為為:SR(1)))式中S外荷載載載和效應應產生生的內力力設計計值R構件截面承承承載力設設計值值由于外荷載溫度度度作用或或地震震作用產產生的的內力各各不相相同有軸軸向力力彎矩等等采用承載力表達達達式不很很方便便為便于于設計計人員應應用用用應力表表達式式較為合合適::f(2)式中各種荷載及及及作用產產生應應力的設設計值值f材料強度的的的設計值值我國現行國家標標標準鋼結結構設設計規(guī)范范也采采用應力力表達達式進行行承載載力計算算承載力計算中結構構構的安全全系數數可以有有兩種種方式來來表達達:一種采用允許應應應力方法法即要要求:kσkf[f]===k式中k為外荷荷荷載產生生的應應力標準準值((未附加任任何何安全系系數))[ff]為為允許應應力值值(強度的允許值)為材料標標準準強度fkk((由試驗得得到到)除以安全全系系數fk這樣結結構構的安全全系數為k結構膠膠膠的計算算便采采用這種種方法法結構膠膠短期期強度允允許值值為0.1144MPaa為為實驗值的1/5即即即安全系系數為為5另一種方法是我我我國結構構設計計規(guī)范中中采用用的多系系數方方法其基基本表表達式為為:(σkσk))1=?fkfk2即本規(guī)范中式555.1..5--1其中中為為應力設設計值值為標準準值乘乘以大于于1的系數k1通過效應組合計計計算得到到f為強度設設計計值由強強度標標準值fk除以大大于于1的系數數k2得到這樣結構安全全全度為k==kk2k1在本規(guī)規(guī)范范中鋁板板的安安全度k為2.0鋁合合金型材材的安全度為1.888石板的安安全全度為3..00所以在進行結構構構設計時時必須須注意公公式中中的數值值(fSS等)是標準值值還還是設計計值不能混淆在進行變形撓度度度位移驗驗算時時均采用用1..0的分分項項系數即即k2=1.00所以以可以說采用標準值幕墻結構的安全全全度k取決于于荷荷載的取取值和和材料強強度的的比值即即:fk~P因此采用某一規(guī)規(guī)規(guī)范進行行設計計時必須須按該該規(guī)范的的規(guī)定定計算荷荷載PP同時采用用該該規(guī)范的計算方法和和和強度f不允許荷荷載按某某一規(guī)規(guī)范計算算強度度計算又又采用用另一規(guī)規(guī)范的的方法這樣會產生設設設計安全全度過過低的情情況5.1.7作用用用在幕墻墻的風風力地震震作用用和溫度度變化化都是可可變的的同時達達到最最大值的的可能性很小例如最最最大風力力按330年一一遇遇最大峰峰值考考慮地震震按5500年一一遇的設設防烈烈度考慮因此在進行行行效應組組合時時第一個個可變變荷載或或作用用的效應應組合合值系數數?按1.0考慮其余則分別別別按0.660.22考考慮在現行國家標準準準建筑抗抗震設設計規(guī)范范(GBJ111)中規(guī)規(guī)定定當地震震作用用與風同同時考考慮時風的組合值值值系數取取為00.2由于幕墻暴露在在在室外受受大風風溫度變變化的的影響較較為顯顯著所以以第二二第三個個可變效應的組合合合值系數數分別別取為0..660..2較建筑抗抗震震設計規(guī)規(guī)范的的取值高高5.1.8在荷荷荷載及地地震作作用和溫溫度作作用下產產生的的應力應應進行行組合求求得應應力的設設計值值荷載地震作用產產產生的應應力組組合時分分項系系數按現現行國國家標準準建筑筑結構荷荷載規(guī)規(guī)范(GBJ9)采采采用在荷載規(guī)范中沒沒沒有列出出溫度度應力的的分項項系數在在幕墻墻設計時時暫按按1.2采用5.1.9荷載載載和作用用產生生的效應應(應力內力力位位移和撓撓度等等)應按結構構的的設計條條件和和要求進行組合以以以最不利利的組組合作為為設計計的依據據結構的自重是重重重力荷載載是經經常作用用的不不變荷載載因此此必須考考慮所所有的組組合工況中都必須包包包括這一一項幕墻考慮的可變變變荷載作作用有有三項即即風荷荷載地震震作用用和溫度度作用用一般情情況下風荷載產生的的的效應最最大起起控制作作用三三項可變變值是是否同時時考慮慮由設計計人員員根據幕墻的設計條條條件和要要求決決定(例如非抗抗震震設計的的幕墻墻可不考考慮地地震作用用產生生的效應應等)我國是多多多地震國家家66度以上上地地區(qū)占中中國國國土面積積700%以上絕絕大大多數的的大中城市都考慮抗抗抗震設防防對于于有抗震震要求求的幕墻墻三種種可變值值都應應考慮由于三種可變效效效應都達達到最最大值的的概率率是很小小的所所以當可可變效效應順序序不同同時應按順序分別采采采用不同同的組組合值系系數設設計中風風地震震溫度分分別為為第一順順序的的情況都應考慮即即即是說可可考慮慮以下的的典型型組合:1.1.2GGG十1.0××11.4WW十十0.6××11.3EE+00.2××1..2T2.1.2GGG十1.0××11.4WW十十0.6××11.2TT十十0.2××11.3EE3.1.2GGG十1.0××11.3EE十十0.6××11.4WW十十0.2××11.2TT4.1.2GGG十1.0××11.3EE十十0.6××11.2TT十十0.2××11.4WW5.1.2GGG十1.0××11.2TT十十0.6××11.4WW十十0.2××11.3EE6.1.2GGG十1.0××11.2TT十十0.6××11.3EE十十0.2××11.4WW式中:GWETT分分別代表表重力力荷載風風荷載載地震作作用和和溫度作作用產產生的應應力或或內力當然在有經驗的的的情況下下能判判斷出起起控制制作用的的組合合時可以以不計計算不起起控制作用的組合或或或者在組組合中中略去不不起控控制作用用的因因素如只只考慮慮風力或或溫度度作用等目前設計中常常常采用的的組合合參見表表5..1表5.1荷載載載和作用所所產產生的應應力或或內力設設計值值的常用用組合合組合內容應力表表表達式內內力表表達式重力=1.222GkS==11.2SSGkk重力+風=111.2Gkk+l.44wkS==11.2SSGkk+1.44SSwk重力+風+地震震震=1..22Gk+1..44wk+0..778EkkS=1..2SGkk+1.44Swk+0..778SEkk風=1.4wkS==11.4SSwkk風+地震=11..4wk十0.788EkkS=11..4Swkk+0.778SEkk溫度=1.222TkS==11.2SSTkk表中—荷載和作作作用產生生的截截面最大大應力力設計值值S—荷載和作作作用產生生的截截面內力力設計計值GkwkEEEkJJk——分別為重重力力荷載風風荷載載地震作作用和和溫度作作用產產生的應力標準值SGkSwkkkSEkSTk—分別為重重力力荷載風風荷載載地震作作用和和溫度作作用產產生的內力標準值5.2荷載和和和作用5.2.3現行行行國家標標準建建筑結構構荷載載規(guī)范(GBJ99)適用于于主主體結構構設計計其附圖圖全國基本風壓分布布布圖中的的基本本風壓值值是330年一一遇遇10miinn平均風風壓壓值進行行幕墻墻設計時應采用陣風風風最大風風壓由由氣象部部門統(tǒng)統(tǒng)計并根根據國國際上ISSOO的建議100mmin平均風速轉換為為為3s的陣陣風風風速可可采用用變換系系數11.5風壓壓與風速速平方方成正比比因此此本規(guī)范的陣風系系系數gz值取為為1.52=2.2255幕墻設計時采用用用的風荷荷載體體型系數數s應考慮風風力力在建筑筑物表表面分布布的不不均勻性由風洞試驗表表表明:建筑物表表面面的最大大風壓壓和風吸吸系數數可達1..55挑檐向向上上的風吸吸系數可達-2...0建筑筑物物垂直表表面最最大局部部風壓壓系數最最大值值s=±1..55主要分分布布在角部部和近屋頂邊緣其其其寬度為為建筑筑物寬度度的00.1倍且且不小于于1..5m大面面上的體體型系系數可考慮為s=±±±1.00目目前多數數幕墻墻按整個個墻面面s=±1..55進行設設計計是偏于于安全全的風力是隨時間變變變動的荷荷載對對于這種種脈動動性變化化的外外力可以以通過過兩種方方式之之一來考慮:1.通過風振系系系數z考慮多多用用于周期期較長長振動效效應較較大的主主體結結構設計計2.通過最大瞬瞬瞬時風壓壓考慮慮對于剛剛度大大周期極極短變變形很小小的幕幕墻構件件采用用這種方式較為合合合適不論采用何種方方方式都是是一個個考慮多多種因因素影響響的綜綜合性調調整系系數用來來考慮慮變動風力對結構構構的不利利影響響表達形形式雖雖然不同同其目目的是大大體相相同的在施工過程中由由由于樓層層尚未未封閉在在幕墻墻的室內內表面面會產生生風壓壓力或風風吸力力此外在建成的建建建筑物中中也會會由于窗窗戶開開啟或玻玻璃破破碎使室室內壓壓力變化化從而而在幕墻室內側產生生生附加風風力這這風力的的大小小與開啟啟面積積大小有有關國國外各規(guī)規(guī)范的的取值相差較大美國規(guī)范:幕墻的開啟率超超超過其墻墻面的的10%以上上但但不超過過200%室內內內內壓系數數為++0.775-0.25其其其他情況況為++0.225-0..255英國規(guī)范:根據墻面開啟情情情況內壓壓系數數為+0..66至-0.99一般般情況可可取++0.22--0.33日本規(guī)范:內壓系數原則上上上按+0..22-00.22采用加拿大規(guī)范:按開啟情況內壓壓壓系數為為-00.3-00.5+00.7所以設計者應根根根據實際際開啟啟情況酌酌情考考慮室內內表面面的風力力作用用一般情情況下下可考慮為±0...2對于高層建筑風風風荷載是是主要要的外力力作用用在建筑筑物的的生存期期內幕幕墻不應應由于風荷載而損壞壞壞因此可可采用用50年一一遇遇的最大大風力力由于荷荷載規(guī)規(guī)范中的的風壓壓值是30年一遇遇遇最大風力力轉轉換為500年一遇的的最最大風力力應乘乘以放大大系數數1.1上述述增大由設計人員自行行行決定為為保證證幕墻的的抗風風安全性性風荷荷載標準準值至至少取為為1..0kNN/mm2近年來由于城市市市景觀和和建筑筑藝術的的要求求建筑的的平面面形狀和和豎向向體型日日趨復復雜墻面線條凹凸凸凸開洞也也采用用較多風風力在在這種復復雜多多變的墻墻面上上的分布布往往與一般墻面有有有較大差差別這這種墻面面的風風荷載體體型系系數難以以統(tǒng)一一給定當當主體體結構通過風洞試驗決決決定體型型系數數時幕墻墻亦采采用該體體型系系數5.2.4計算算算幕墻玻玻璃的的溫度應應力時時要考慮慮幕墻墻的最大大溫度度變化T決定T有兩個因素1.當地每年的的的最大溫溫差夏夏天的最最高溫溫度與冬冬天最最低溫度度之差差這由當當地氣氣象條件決定一般在長長長江以南南可取取為40長江以以北可取取為6602.幕墻的反射射射和吸熱熱性質質這與幕幕墻本本身材料料性能能有關通通常具具有較強強反射射能力的淺色幕墻夏天天天表面溫溫度低低相應冬冬季溫溫度也低低反之之深色幕幕墻夏夏天表面面溫度度高但冬季表面溫度度度也較高高淺色色和深色色幕墻墻溫差差差別不不是很大大我國部分城市的的的年極端端溫差差見表5..22表5.2我國國國部分城市市年年極端溫溫差TT())城市T城市TTT城市T漠河89北京京京68福州州41哈爾濱75濟濟濟南62廣州39長春74蘭州州州61香港港34沈陽70上海海海49南寧寧42大連56武漢漢漢58昆明明43烏魯木齊82成都43拉薩46喀什64西安安安62考慮到南方地區(qū)區(qū)區(qū)夏天幕幕墻表表面溫升升較高高(例如廣州州可可以達到到700_以上)所以在在本本條中規(guī)定一般情情情況下幕幕墻年年溫差可可按880_考慮慮某些氣溫變化較較較特殊的的地區(qū)區(qū)可以根根據實實際情況況對溫溫度差適適當調調整5.2.5按我我我國現行行國家家標準建建筑抗抗震設計計規(guī)范范(GBJ111)在建建筑物使使用期期間(大約50年一遇遇遇)的常遇地地震震其地震震影響響系數見見表55.3表5.3地震震震影響系數數地震烈度6度777度8度地震影響系數000.04400.08800.166由于玻璃石板是是是不容易易發(fā)展展成塑性性變形形的脆性性材料料為使設設防烈烈度下不不產生生破損傷人考慮了了了動力放放大系系數E取為5.00這與目目前習慣慣取值值相近經經放大大后的地震力大體相當當當于在設設防地地震下的的地震震力日本本規(guī)范范中(大體上相相當當于8度設防防)地震影響系數為為為0.5與本本規(guī)范接接近5.3幕墻材材材料力學學性能能5.3.1鋁合合合金型材材的強強度設計計值取取決于其其總安安全系數數K==1.88其中K1=1...4KK2=1.22886所以以相相應的設設計強強度為:1.286222akakafKff==鋁型材的fakkk即強度標標準準值取為為p00.2p00.2指鋁鋁材有0..22%殘余變變形形時所對對應的的應力即鋁型材的的的條件屈屈服強強度p0..22按現行國國家家標準GBB//T552337規(guī)定定取取用各國鋁合金結構構構設計的的安全全系數有有所不不同一般般為11.61..8按意大利F.MMM.Maazzzolaanii鋁合金結結構構一書所所載::英國BSCP11118規(guī)范范許可應應力為為:[]=0.4444p00..2+0..009((軸向向荷載)[]=0.4444p00..2+0..114((彎曲曲荷載)若極限強度=111.3p00.2則安安全K相當于于1.66(受彎)11..77((軸向向力)德國規(guī)范DINNN41113對于主要要荷荷載安全全系數數為1.77001..800美國鋁業(yè)協(xié)會規(guī)規(guī)規(guī)范對于于建筑筑物的安安全系系數為1..665對于于橋橋梁為1..885鑒于幕墻構件以以以風荷載載為主主變動較較大鋁鋁型材強強度離離散性也也較大大所以取取1..8是合適的5.3.2鋁板板板的總安安全系系數K取為2.00考慮到到風荷載載分項項系數取取為11.4所以以材料強強度系數K2=222.0//1..4=11.4428本條條表5.33..2中的強強度度設計值值是按按我國現現行國國家標準準鋁及鋁合金軋制板板板材(GB/TT38880))中的強度度標標準值除除以11.4228后后給出考慮到鋁板在幕幕幕墻中受受力較較大對變變形和和強度有有較高高要求故故表中中最小板板厚取為2.5mmmm常用單層層鋁鋁板厚度度為33.0mmm5.3.3555.3..4目目前鋁塑塑復合合板蜂窩窩鋁板板的強度度標準準值數據據不完完整表5..33.3只給給出了最常用的444mm厚鋁鋁塑復合合板的的強度設設計值值表5.33..4只給出出了了20mmm厚蜂窩板板的強度設計值其其其他厚度度的鋁鋁板可根根據廠廠家提供供的強強度試驗驗平均均值(目前暫作作為為標準值)除以111.4228后作為強強度度設計值值5.3.5鋼材材材(包括不銹銹鋼鋼材)的總安安全全系數K取為1.5555即材料料強強度系數數K2=1.555//1.4===1.11077表5.3..66是按不同同組組別不銹銹鋼的的p0.22屈服服強度標標準值值除以1..1107得到抗剪強度取取取為抗拉拉強度度的78%%5.3.6和555.3..8鋼板鋼棒棒鋼鋼型材連連接的的強度值值按現現行國家家標準準鋼結構構設計規(guī)范(GBJJJ177)5.3.7花崗崗崗巖板是是天然然材料材材性不不均勻強強度較較分散又又是脆脆性材料料所以以一般情況下總安全系系系數按K==33.0考慮慮相應材材料強強度系數數K2=3.00//1.44=22.155用于幕墻的花崗崗崗巖板材材均應應經過材材性試試驗按其其彎曲曲強度試試驗的的平均值值(暫作為標準值)來決決決定其強強度的的設計值值石材材剪切強強度取取為彎曲曲強度度的50%%當石材幕墻特別別別重要時時總安安全度K提高至3..55所以相相應應地5.33..7條的數數據據應乘以折減系數000.8555.4金屬板板板設計5.4.1鋁塑塑塑復合板板和蜂蜂窩鋁板板刻槽槽折過后后只剩剩下0.55mmm或1mm厚的的單單層面板板角部形成薄弱點點點影響強強度和和耐久性性如果果刻槽時時傷及及此層面面板后后果更為為嚴重重因此必須采用機機機械刻槽槽而且且嚴格控控制刻刻槽深度度不得得損傷面面板5.4.3目前前前采用的的簿板板計算公公式::262tσ=mqa(應力)和Dμqa2μ=(撓度)))是在小撓度情況況況下推導導出來來的它假假定板板只受到到彎曲曲只有彎彎曲應應力而面面內薄薄膜應力則忽略不計因因因此它的的適用用范圍是是:utt為為為板厚當板的撓度u大于板厚厚以以后這個個公式式計算就就產生生顯著的的誤差差即計算算得到到的應力和撓度u比實際大大而而且隨著著撓度度與板厚厚之比比加大計計算出出來的應應力和和撓度偏大到不可接受受受失去了了計算算的意義義由于于計算出出來的的應力和和撓度度u比實際際大大得多計算結果不代代代表實際際數值值(圖5.1))按此計算結果設設設計板材材不僅僅會使材材料用用量大大大增多多而且應應力控控制和撓撓度控控制條件也失去了了了意義通常玻璃板和鋁鋁鋁板的撓撓度都都允許到到邊長長的1/11000對于于邊邊長為100000mmm的的玻璃板板撓度允許值可達達達10mmm已為厚度度6mmm的1.6倍對對于邊長長為5500mmm的的鋁板撓撓度允許值5mm也達到板板厚厚的1.66倍此時應應力力撓度的的計算算值會比比實際際值大300%%50%用計算算算撓度u小于邊長長的1/11000與預預期期的控制制值偏偏嚴太多多強度度條件也也偏嚴嚴太多為此對玻璃板和和和鋁板計計算應應對現行行小撓撓度應力力和撓撓度計算算公式式考慮一一個系數η予以修修修正(表5.4))大撓度板的計算算算是非常常復雜雜的非線線性彈彈性力學學問題題難以用用簡單單公式計計算而而要用到專門的計計計算方法法和專專門的軟軟件對對具體問問題進進行具體體計算算顯然這這對于于幕墻設計是不適用的的的英國B.Aalllamii和和D.G..WWillliaams對不不同邊界界的矩矩形板進進行了了系統(tǒng)計計算發(fā)發(fā)表于ThinPlllateeDDesiignnFoorTraanssverrseeLooaddingg一一書中根根據其其大量計計算結結果適當當簡化歸并以利于實實實際應用用選擇擇了與撓撓度直直接相關關的參參量θ為主要參參數數編制了了表5.4.3參數數數θ的量綱就就是是撓度與與厚度度之比:tutDtqaEtqaEtqa~/~//~~/43444θ=表5.4考慮慮慮大撓度影影響響應力計計算結結果的折折減系系數B.AalammmiD..CWWillliaams的計計算結果果邊長比b/a為=44Etqa1.01.5552..0表5.4.3的的的取值11020401.0000.9750.9650.8031.0000.9040.8140.6191.0000.9100.8200.6431.000.950.900.811202003004000.4800.3500.2850.2410.3330.2350.1750.1410.3630.2600.1950.1550.610.500.430.40按原計算結果數數數值隨下下降很很快即按按小撓撓度公式式計算算的應力力和撓撓度可以以折減很多為安全全全穩(wěn)妥在在編制制表5.44..3時取了了較較厚計算算結果果偏大的的數值值留有充充分的余地按表555.4..3取取值對小小撓度度公式應應力計計算結果果進行行折減不不僅是是合理地地減小了板材厚度也也也節(jié)省了了材料料而且還還有較較大的安安全余余地同樣樣在計計算板的的撓度度u時也宜考慮此折折折減系數數(表5.5))由于板的應力與與與撓度計計算中中泊松比比的影影響很有有限這這一系數數原則則上也適適用于玻璃板的應應應力與撓撓度計計算表5.5考慮慮慮大撓度影影響響的撓度度u計算結果果的的折威系系數B.Aalammmi和D.CWWiilliiamms的計計算算結果當當長比比b/a為=44Etqa1.01.5552..0表5.4.3的的的取值11020401.0000.9550.8940.7531.0000.9060.8120.6471.0000.9160.8320.6741.000.950.900.811202003004000.4820.3750.3040.2010.3940.3040.2450.2090.4170.3220.2520.2210.610.500.430.405.4.4鋁板板板如果未未加中中肋則四四周邊邊肋支承承由于于邊肋可可因板板面撓曲曲而轉轉動(扭轉)因而邊肋支承按按按簡支邊邊考慮慮中肋兩兩側均均為鋁板板在荷荷載下基基本不不發(fā)生轉轉動可可認為是固定邊因此此此附錄B表B.0..11按三種種邊邊界條件件給出出板的彎彎矩系系數m板的應力計算公公公式(5.4..33-1))((5.4..33-2))為彈彈性薄板板的小小撓度公公式適適用于撓撓度uut的情況但通通通常鋁板板在風風力作用用下已已遠超此此范圍圍宜按5..44.3條規(guī)規(guī)定定對計算算結果果予以折減5.5石板設設設計5.5.1考慮慮慮到石板板強度度較低鉆鉆孔開開槽后如如果剩剩余部分分太薄薄對受力力不利利鋼銷式連接開孔直徑徑徑為788mmm槽式式連連接槽寬寬為778mmm所以常用用厚厚度為25530mmm但最小厚度不應應應小于255mmm5.5.2鋼銷銷銷式為薄薄弱連連接一方方面鋼鋼銷直徑徑僅為為5mm或6mm((目前前常用的的4mmm鋼銷不應再用)截面面積積很很小另一一方面面鋼銷將將荷載載集中傳傳遞到到孔洞邊邊緣的的石材上上受力很不利對這這這種連接接方式式的應用用范圍圍應加以以限制制控制應應用的的范圍是是7度及7度以下20m高度以下下因因此裙房房部分分仍可以以采用用5.5.3鋼銷銷銷式連接接是四四點支承承目前前計算用用表只只限于支支承點點在角上上而鋼鋼銷支承承點距邊緣有一定距距距離a1b1與角點點支支承有一一定差差別因此此本條條規(guī)定了了計算算時的板板邊長長度ab的取取取值方法5.5.4石板板板厚度很很大((253300mm))其其撓度u遠小于板板厚所以以可以以直接采采用四四角支承板的計算公式式式和系數數表5.5.5鋼銷銷銷受到的的剪力力當兩端端支承承時可平平均分分配到鋼鋼銷上上當四側側支承承時短邊按三角形荷載載載面積分分配長長邊按梯梯形荷荷載面積積分配配此處只只驗算算長邊系數是考慮各鋼鋼鋼銷受力力不均均勻有些些鋼銷銷的剪力力可能能超出理理論數數值而設設的一一個放大系數5.5.6鋼銷銷銷的剪力力作用用于孔洞洞的石石材石材材的受受剪面有有兩個個每個的的面積積為(t-d))hh/2h為孔深5.5.7槽口口口的抗剪剪面為為槽底長長度ss乘以石材材剩剩余厚度度的一一半s(tt--d)//25.5.9對邊邊邊通槽支支承的的石板如如同對對邊簡支支板可可直接計計算跨跨中最大大彎曲曲應力5.5.13隱隱隱框式結結構裝裝配石板板按四四邊簡支支板進進行結構構計算算其跨中中最大大彎矩系系數按按v=0.12555的情況給給出出5.6橫梁設設設計5.6.1受彎彎彎薄壁金金屬梁梁的截面面存在在局部穩(wěn)穩(wěn)定的的問題為為防止止產生壓壓力區(qū)區(qū)的局部部屈曲曲通常可用下列方方方法之一一加以以控制:規(guī)定最小壁厚tttmin和規(guī)規(guī)定最大大寬厚厚比b/tt對抗壓強度設計計計值或允允許應應力予以以降低低幕墻橫梁與立柱柱柱設計采采用前前一種控控制方方法與穩(wěn)定問題相關關關的主要要參數數為E/ffE為材材料料的彈性性模量量f為材料料的的強度設設計值值E/f越高其其其穩(wěn)定性性越高高失穩(wěn)的的機會會越小相相應地地對穩(wěn)定定問題題的控制制條件件可以放放松碳素鋼材E/fff=2..1××105/2355而60633TT5鋁型型材材E/f==00.722×1105/1100兩者者比值相相近因因此鋁型材的一些規(guī)規(guī)規(guī)定可以以參照照鋼型材材的規(guī)規(guī)定予以以調整整后采用用1.最小壁厚我國現行國家標標標準冷彎彎薄壁壁型鋼結結構技技術規(guī)范范(GBJ1188)第3.3..11條規(guī)定薄薄壁壁型鋼受力構件壁壁壁厚不宜宜小于于2mm我國現行國家標標標準鋁合合金建建筑型材材(GB/TT552377)規(guī)規(guī)定用于于幕墻墻的鋁型型材最最小壁厚為3mm因此本條規(guī)定小小小跨度的的橫梁梁(L不大于于1.22m)截面面最最小厚度度為22.5mmm其其余情況況下截面受力部分厚厚厚度不小小于33.0mmm為了保證螺紋連連連接的可可靠防防止自攻攻螺釘釘拉脫在在有螺螺紋連接接的局局部厚度度不應小于螺釘的公公公稱直徑徑鋼材防腐蝕能力力力較低型型鋼的的壁厚不不宜小小于3.55mmm2.最大寬厚比比比我國現行國家標標標準鋼結結構設設計規(guī)范范(GBJ1177)規(guī)定:I形梁處處挑翼緣緣的最最大寬厚厚比為:b/t15fy235箱形截面梁的腹腹腹板:b/t40yf235對于Q235鋼材(3號鋼)b//tt最大值值分分別為155和40如果果按按E/f換算算到606633T5鋁型材則兩種支承承承條件下下的最最大寬厚厚比bb/t分別別為7133和34因此本條規(guī)定在在在一邊支支承一一邊自由由條件件下最大大寬厚厚比為155箱形截面面腹腹板最大大寬厚比為355.6.3橫梁梁梁為雙向向受彎彎構件豎豎向彎彎矩由面面板自自重和橫橫梁自自重產生生水平平方向彎彎矩由風荷載和地震震震作用產產生由由于橫梁梁跨度度小剛度度較大大整體穩(wěn)穩(wěn)定計計算不必必進行行5.6.4梁在在在受剪時時翼緣緣的剪應應力很很小可以以不考考慮翼緣緣的抗抗剪作用用平行行于剪力力作用方向的腹板板板剪應力力為拋拋物線分分布最最大剪應應力可可達平均均剪應應力的1..55倍5.7立柱設設設計5.7.1立柱柱柱截面主主要受受力部分分厚度度的最小小值主主要是參參照我我國現行行國家家標準鋁鋁合金建筑型材(GGGB/TT52237))中關關于幕墻墻用型型材最小小厚度度為3mmm的規(guī)定第22頁共3333頁鋼型材的耐腐蝕蝕蝕性較弱弱最小小壁厚取取為33.5mmm偏心受壓的立柱柱柱很少因因其受受力較為為不利利一般不不設計計成受壓壓構件件有時遇遇到這種構件需考慮慮慮局部穩(wěn)穩(wěn)定的的要求對對截面面板件的的寬厚厚比加以以控制制5.7.2幕墻墻墻在平面面內應應有一定定的活活動能力力以適適應主體體結構構的側移移立柱柱每層設設置活動接頭就可以以以使立柱柱上下下有活動動的可可能從而而使幕幕墻在自自身平平面內能能有變變形能力此外活動接頭頭頭的間隙隙還要要滿足以以下的的要求:立柱的溫度變形形形立柱安裝施工的的的誤差主體結構柱子承承承受豎向向荷載載后的軸軸向壓壓縮綜合以上考慮上上上下柱接接頭空空隙不宜宜小于于15mmm5.7.4立柱柱柱自下而而上是是全長貫貫通每每層之間間通過過滑動接接頭連連接這一一接頭頭可以承承受水平剪力但只有有有當芯柱柱的慣慣性矩與與外柱柱相同或或較大大且插入入足夠夠深度時時才能能認為是連續(xù)的否則應應應按鉸接接考慮慮因此大多數實際際際工程應應按鉸鉸接多跨跨梁來來計算立立柱的的彎矩現現在已已有專門門的計計算軟件來計算它它它可以考考慮自自下而上上各層層的層高高支承承狀況和和水平平荷載的的不同同數值準確計算各截面面面的彎矩矩剪力力和撓度度作為為選用鋁鋁型材材的設計計依據據比較準準確應應推廣應用對于多數幕墻承承承包商來來說目目前設計計主要要還是采采用手手算方式式精確確進行多多跨梁梁計算有困難這時時時可按結結構設設計手冊冊查找找彎矩和和撓度度系數每層兩個支承點點點時宜按按鉸接接多跨梁梁計算算而求得得較準準確的內內力和和撓度但但按鉸鉸接多跨梁計算需需需要相應應的計計算機軟軟件所所以手算算時可可以近似似按雙雙跨梁進進行計計算5.7.6立柱柱柱按偏心心受拉拉柱進行行截面面設計采采用現現行國家家標準準鋼結構構設計計規(guī)范(GBJ17)))中相應的的計計算公式式因此此在連接接設計計時應使使柱的的上端掛掛在主主體結構構上一一般情況下不宜設設設計成偏偏心受受壓的立立柱5.7.7考慮慮慮到在某某些情情況下可可能有有偏心受受壓立立柱因此此本條條給出偏偏心受受壓柱的的承載載力驗算公式本公公公式來自自現行行國家標標準鋼鋼結構設設計規(guī)規(guī)范(GBJ1177)第5.2..33條:其中mx為等等等效彎矩矩系數數mx1..00最不利利情情況為1..00為簡化化計計算本條條公式5.7.777取為1.00NEx為歐拉拉臨界荷荷載由由于立柱柱支承承點間距距較小小軸力N僅由幕墻自重產生N遠小于NEx所以以本本條公式式5..7.77予以以簡化需需準確確計算時時可參參照現行國家標準鋼鋼鋼結構設設計規(guī)規(guī)范(GBJ1177)第5.2..33條進行鋼型材的值按現現現行國家家標準準鋼結構構設計計規(guī)范(GBJ1177)采用鋁鋁型型材的值值國內未見系統(tǒng)的的的研究報報告因因此參照照國外外強度接接近的的鋁型材材值取取用(表5.6))表5.6國外外外一些鋁型型材材的?值俄羅斯AMц-M俄羅斯AMr-MAд3l-T俄羅斯AB-TAMr-д加拿大65S-T意大利意大利0.260~~~90(Mpa)0.2=10000(MPa)0.2=15000~2330(MPa)[]10555(MPa)[]=84(MPa)[]13888(MPa)204060800.9470.8950.7300.5850.9450.8700.6850.5800.9980.8800.6900.5250.9270.7570.5870.4171.000.900.830.730.960.860.750.58901001101201400.5210.4630.4150.3750.3000.4650.4150.3650.3270.2650.4570.3950.3350.2830.2080.3320.2720.2250.1890.1380.670.600.530.460.340.480.380.340.300.225.8幕墻與與與主體結結構連連接5.8.1幕墻墻墻的連接接與錨錨固必須須可靠靠其承載載力必必須通過過計算算或實物物試驗驗予以確確認并要留有余地為為為防止偶偶然因因素產生生突然然破壞連連接用用的螺栓栓鉚釘釘等主要要部件件至少需布置2個5.8.3主體體體結構的的混凝凝土強度度等級級也直接接關系系到錨固固件的的可靠工工作除除加強混混凝土土施工的工程質量量量管理外外對混混凝土的的最低低的強度度等級級也相應應作出出規(guī)定采采用幕幕墻的建筑一般要求較較較高多數數是較較大規(guī)模模的建建筑混凝凝土強強度等級級宜不不低于C33005.8.5通常常常幕墻的的立柱柱應直接接與主主體結構構連接接以保持持幕墻墻的承載載力和和側向穩(wěn)穩(wěn)定性性有時由于主體結結結構平面面的復復雜性使使某些些立柱與與主體體結構有有較大大的距離離難以以直接在其上連接這時時時要在幕幕墻立立柱和主主體結結構之間間設置置連接桁桁架或或鋼伸臂臂(圖5.2))當幕墻的立柱是是是鋁合金金時鋁鋁合金與與鋼材材的熱脹脹系數數不同溫溫度變變形有差差異鋁合金立柱與鋼鋼鋼桁架鋼鋼伸臂臂連接后后會產產生溫度度應力力設計中中應考考慮溫度度應力力的影響或者使連接有有有相對位位移能能力減少少溫度度應力5.8.6幕墻墻墻橫梁與與立柱柱的連接接立柱柱與錨固固件或或主體結結構鋼鋼梁鋼材材的連連接通常常通過螺栓焊縫或或或鉚釘實實現現現行國家家標準準鋼結構構設計計規(guī)范對對上述述連接均均作了了詳細的規(guī)定可參參參照上述述規(guī)定定進行連連接設設計5.8.7幕墻墻墻構件與與混凝凝土結構構的連連接一般般是通通過預埋埋件實實現的預預埋件件的錨固固鋼筋筋是錨固作用的主主主要來源源因此此混凝土土對錨錨固鋼筋筋的黏黏結力是是決定定性的因因此預預埋件必須在混凝土澆澆澆灌前埋埋入施施工時混混凝土土必須密密實振振搗目前前實際際施工中中往往往由于放入預埋件時時時未采取取有效效措施來來固定定預埋件件混凝凝土澆鑄鑄時往往往使預預埋件件大大偏離設計位置影影影響立柱柱的連連接甚至至無法法使用因因此應應將預埋埋件可可靠地固固定在在模板上或鋼筋上當施工未設預埋埋埋件預埋埋件漏漏放預埋埋件偏偏離設計計位置置太遠設設計變變更舊建建筑加裝幕墻時往往往往要使使用后后錨固螺螺栓采采用后錨錨固螺螺栓(膨脹螺栓栓或或化學螺螺栓))時應注意滿足下列列列要求:1.采用質量可可可靠的品品牌有有檢驗證證書出出廠合格格證和和質量保保證書書2.用于立柱與與與主體結結構連連接的后后加螺螺栓每處處不少少于2個直徑徑不不小于100mmm長度不小于11110mmm螺螺栓應采采用不不銹鋼或或熱鍍鍍鋅碳素素鋼3.必須進行現現現場拉拔拔試驗驗有試驗驗合格格報告書書4.優(yōu)先設計成成成螺栓受受剪的的節(jié)點形形式5.螺栓承載力力力不得超超過廠廠家規(guī)定定的承承載力并并按廠廠家規(guī)定定的方方法進行行計算算5.8.8附錄錄錄C為幕墻墻的的預埋件件設計計對于預預埋件件的要求求主要要是根據據有關關研究成成果和冶金部預埋件件件設計規(guī)規(guī)程((YS111--79))1.承受剪力的的的預埋件件其受受剪承載載力與與混凝土土強度度等級錨錨固面面積直徑徑等有有關在保證錨固長度度度和錨筋筋到構構件邊緣緣距離離的前提提下根根據試驗驗提出出了半理理論半半經驗的公式并考慮錨錨錨筋排數數錨筋筋直徑對對受剪剪承載力力的影影響2.承受法向拉拉拉力的預預埋件件鋼板彎彎曲變變形時錨錨筋不不僅單獨獨承受受拉力還還承受受鋼板彎曲變形引起起起的內剪剪力使使錨筋處處于復復合應力力參考考冶規(guī)YSS111-779的規(guī)定在在計計算公式中引入錨錨錨板彎曲曲變形形的折減減系數數3.承受彎矩的的的預埋件件試驗驗表明其其受壓壓區(qū)合力力點往往往超過過受壓壓區(qū)邊排排錨筋筋以外為方便和安全考考考慮受彎彎力臂臂取以外外排錨錨筋中心心線之之間的距距離為為基礎在在計算算公式中引入錨筋排數數數對力臂臂的折折減系數數4.承受拉力和和和剪力或或拉力力和彎矩矩的預預埋件根根據試試驗結果果其承承載力均均取線線性相關關系5.承受剪力和和和彎矩的的預埋埋件根據據試驗驗結果當當V//Vu0>0..77時取剪剪彎彎承載力力線性相關當V/VVVu00..77時取受受剪剪承載力力與受受彎承載載力不不相關6.承受剪力壓壓壓力和彎彎矩的的預埋件件其承承載力公公式是是參考冶冶規(guī)((YS111--79))和蘇蘇聯(lián)84年規(guī)范的的的方法以以及國國內的試試驗結結果提出出的設設計取值值偏于于安全當當N<<0.55fccA時可近似取M-000.4NNZ==0作為為受受壓剪承承載力力與受壓壓彎剪剪承載力力計算算的界限限條件件本規(guī)范范公式(C.0...1-33)中中系數0..33是與壓力力有有關的系系數與與試驗結結果比比較其取取值是是偏于安安全的當M<0.444NZ時公公式(C.0..11-3))即為為冶規(guī)公公式當當N=0時公公式(C.0..11-1))與公公式(C.0.1---3)相銜銜接接在承受法向拉力力力和彎矩矩的公公式中均均乘以以0.8這是是考慮到到預埋埋件的重重要性性受力復雜性而采取提提提高其安安全儲儲備的系系數直錨筋和彎折錨錨錨筋同時時作用用時取總總剪力力中扣除除直錨錨筋所能能承擔擔的剪力力即為為彎折錨筋承拉剪剪剪力的面面積::Asb(1...1V-aavvfsAs)/0..88fs根據國外有關規(guī)規(guī)規(guī)范和國國內對對鋼與混混凝土土組合結結構中中彎折錨錨筋的的試驗表表明::彎折錨筋筋的的角度對受剪承載載載力影響響不大大同時考考慮構構造等原原因控控制彎折折角度度在15°°45°°之間此時錨筋強度度度可不折折減上上述公式式中的的1.1是考考慮兩種種形式式的鋼筋筋同時時受力時時的不均勻系數0...9的倒倒數數當不設設置直直錨筋或或直錨錨筋僅按按構造造設置時時在計計算中應應不予予以考慮取As===0這里預埋件基本本本構造要要求應應滿足常常用的的預埋件件作為為目標計計算公公式是根根據這這些基本構造要求求求建立的的在進行錨筋面積積積As計算時時假假定錨筋筋充分分發(fā)揮了了作用用應力達達到其其強度設設計值值fs要使錨筋筋筋應力達到到ffs而不滑滑移移拔出就就要有有足夠的的錨固固長度錨錨固長長度La與鋼筋型式混凝土土土強度鋼鋼材品品種有關關在現現行國家家標準準混凝土土結構構設計規(guī)規(guī)范(GBJ10)))中有相應應規(guī)規(guī)定由于于La的數值值過過大在幕幕墻預預埋件中中采用用有困難難所以以可以采用低應力設計計計方法增增加錨錨筋面積積降低低錨筋實實際應應力從而而減小小錨固長長度當當錨筋實用面積達達達到計算算面積積的1.44倍時可以以將將錨筋長長度減減小至18800mm6加工制作6.1一般規(guī)規(guī)規(guī)定6.1.4硅酮酮酮結構密密封膠膠長期荷荷載承承載力很很低不不僅允許許應力力僅為0..0007MMPaa而且硅酮結構密封膠在在在重力作作用下下(特別是石石材材其使用用厚度度遠大于于玻璃璃)會產生明明顯顯的變形形使硅酮結構密封封封膠長期期處于于受力狀狀態(tài)下下工作造造成幕幕墻的安安全隱隱患所以以應在在石材底部設置安全全全支托使使硅酮酮結構密密封膠膠避免長長期處處于受力力狀態(tài)態(tài)6.2幕墻構構構件加工工制作作加工精度的高低低低準確程程度偏偏差的控控制是是影響幕幕墻質質量的關關鍵問問題在這這一節(jié)中對桿件的長長長度公差差銑槽槽銑豁銑銑榫的的公差都都進行行了規(guī)定定如長度允許正負負負值銑槽槽長和和寬度只只允許許正偏差差不允允許負偏偏差以以防止出出現裝裝配時受阻中心離離離邊部可可以正正偏差也也可以以負偏差差銑豁豁時也是是豁的的長度寬寬度只只允許正偏差不允許負負負偏差銑銑榫時時榫的長長度和和寬度允允許負負偏差不不允許許正偏差差因幕幕墻用的幾何形狀不是是是機加工工成型型的是熱熱加工工或冷加加工或或沖壓成成型配配合尺寸寸難以以十分準確的掌握只能能能一個方方面控控制以便便配合合安裝6.3石板加加加工制作作6.3.1在石石石板的規(guī)規(guī)格尺尺寸形狀狀都已已符合設設計要要求的前前提下下只是固固定形形式(長槽短槽針孔等)還還還沒有加加工應應先嚴格格的檢檢查石板板作為為天然性性材料料有時有有內暗暗裂不認真的挑選很很很難被發(fā)發(fā)現所所以每塊塊均應應檢查另另外對對于缺角角的大大小數量量也進進行了規(guī)定如要修補補補其黏結結強度度不應小小于石石板的強強度6.3.2本條條條主要提提出對對鋼銷式式固定定的有關關規(guī)定定如果石石板短短邊尺寸寸太小小鋼銷的的數量不能少于2個并且對對于于鋼銷的的離石石板邊部部距離離應大于于石板板厚度的的3倍中間距距離應在石板厚度度度的3倍以上上如如上述條條件不不能滿足足時是是不能采采用鋼鋼銷安裝裝采取取其他安裝形式6.3.3本條條條對開通通槽提提出了2條要求:一是對石石板板槽與支支撐的的不銹鋼鋼和鋁鋁型材提提出相相應要求目的在于于于為石板板黏結結專用膠膠的厚厚度及石石板的的厚度在在計算算時供參參考二二是對加工質量提出要要要求否則則就不不能進行行下一一道工序序6.3.4本條條條對于槽槽的長長度離邊邊部的的距離及及加工工后的質質量提提出了具具體要要求如不不這樣要求可能出現現現局部應應力集集中對石石板的的安裝造造成不不利影響響因此此應進行行核算算后方可加工6.3.6本條條條文對單單元幕幕墻的防防火安安裝形式式和安安裝順序序提出出了要求求因單單元幕墻墻上下下高度及預埋件形形形式比較較多不不論哪種種形式式都必須須做到到層層防防火而而且符合合設計計要求另外單元幕墻的的的石板固固定形形式可采采用TT形或者L形掛件但但對黏結結材料料應采用用環(huán)氧樹脂型的專用用用膠對支支撐板板的厚度度應通通過計算算確定定6.3.7由于于于石板的的掛件件要同石石材專專用膠黏黏結必必須相當當的潔潔凈因此此石板板經切豁豁或開槽等工序后后后應將石石屑用用水沖干干凈干干燥后方方可黏黏結6.3.8已加加加工好的的石板板應直立立存放放在通風風良好好的倉庫庫內其其角度不不應小小于85°°石板的存放是十分分分重要的的一方方面可保保證石石板安裝裝后的的色差變變化不不大石板板是多多孔的材料一但造成深深深層的污污染變變色無法法處理理掉另一一方面面存放角角度是是保證石石板存存放過程的安全防止止止擠壓破破碎及及變形6.4金屬板板板加工制制作6.4.3111.這主要要為為了折彎彎處鋁鋁板的強強度不不受影響響鋁板板外表色色澤一一致2.單層鋁板固固固定加勁勁肋時時可以采采用焊焊接種植植螺栓栓的辦法法但在在焊接的的部位位正面不準出現焊接的的的痕跡更更不能能發(fā)生變變形褪褪色等現現象并并應焊接接牢固固3.單層鋁板的的的固定耳耳子應應符合設設計要要求固定定耳子子可采用用焊接接鉚接沖沖壓成成型4.構件的角部部部開口部部位凡凡是沒有有焊接接成型的的必須須用硅酮酮密封封膠密封封6.4.4關于于于鋁塑復復合鋁鋁板加工工中有有3個要求求首首要的問問題是是外面層層的00.5mmm鋁鋁板絕對不允許被碰傷傷傷而且保保證保保留0.33mmm聚乙乙烯烯塑料其其次角角部應用用硅酮酮密封膠膠密封封保證水不能滲漏漏漏進聚乙乙烯塑塑料內最最后在在加工過過程中中防止水水淋濕濕板材確確保質質量6.4.5本條條條除對蜂蜂窩鋁鋁板提出出了44條要求外外還還應按照照材料料供應商商提的的要求進進行加加工7安裝施工7.1一般規(guī)規(guī)規(guī)定7.1.1這主主主要是為為了保保證幕墻墻安裝裝施工的的質量量要求主主體結結構工程程應滿滿足幕墻墻安裝裝的基本條件特別別別是主體體結構構的垂直直度和和外表面面平整整度及結結構的的尺寸偏偏差尤尤其外立面是很復雜的的的結構必必須同同設計相相符必必須達到到有關關鋼結構構鋼筋筋混凝土土結構構和磚混結構施工及及及驗收規(guī)規(guī)范的的要求否否則應應采取適適當的的措施后后才能能進行幕幕墻的的安裝施工7.1.2幕墻墻墻安裝時時應對對現場掛掛件附附件金屬屬板石石材密封封材料料等按質質量要要求按材料圖案顏色色色及保護護層的的好壞進進行檢檢查和驗驗收對對幕墻施施工環(huán)環(huán)境和分分項工工程施工工順序要認真研究究究對幕墻墻安裝裝會造成成嚴重重污染的的分項項工程應應安排排在幕墻墻安裝裝前施工工否則應采取可靠靠靠的保護護措施施后才能能進行行幕墻安安裝施施工7.1.3幕墻墻墻