提 要:业主、幕墙公司和监理部
门对幕墙设计中的一些问题常常产生的不同意见,本文就作者的理解提出一些看法,供各方考虑。其中涉及到设计一般原则、材料、建筑设计和
结构设计等。
关键词:建筑幕墙 幕墙设计 幕墙规范
最近一段时间,业主、监理部门和幕墙厂商之间,常常因一些问题产生不同的意见。其原因主要是《
玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102已于2003年修订,而《
金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133还是2001年的版本,对同一问题两者规定不一致;并且在这几年新技术、
新材料的应用中也提出了一些现行规范未涉及的问题。目前,JGJ133规范正在修订中,正式颁布施行还需一段时间。本文对一些问题就个人的理解作一些解释,供大家参考。
1 设计的一般原则
1.1幕墙
对幕墙下一个严格的定义并不容易。一般而言,幕墙不同于一般的外墙装饰主要是有以下两个特征:
它是由
面板和
支承结构组成的完整结构体系;
它具有自身
平面内的
变形能力和(或)相对于
主体结构有相当的
位移能力。
由于幕墙的构造特点,它有很多机制可以实现自身平面内的变形和相对于主体结构的位移能力。从面板一直到主体结构,中间有许多构造环节都可以对变形和位移能力作出贡献。例如面板之间存在板缝;面板与
附框之间有
弹性的胶缝;面板与挂件之间可以相对移动;挂件与
横梁立柱间用长圆孔
螺栓固定;横梁与立柱连接采用螺栓;上下层立柱之间设置变形用的滑动连接;立柱与
角码之间用长圆孔螺栓连接;支承结构与主体结构之间采用摇臂、可动铰、辊轴和弹簧等连接等等。
1.2某些连接部位采用焊接
由上面所述,幕墙
构件之间有许多环节提供了变形和位移的可能性,只要其中的一些环节具有变形和位移能力,就可以充分满足幕墙在各种条件下正常工作的要求。因此并不要求每一个环节都要能变形或位移。从面板直到主体结构的各个环节中,部分采用焊接等连接方式是允许的。
已经进行过许多振动台试验和平面内反复位移试验,试验结果表明:即使钢横梁和立柱之间采用焊接,钢角码和
预埋件采用焊接,幕墙也可以达到1/100以上的大位移而不破损,完全满足抗风和
抗震的要求。在
钢结构房屋的幕墙中,采用焊接连接的部位就会更多一些。
因此
JGJ102-2003中已取消了限制采用焊接的条文,正在修订中的JGJ133规范更增补了对焊缝设计与施工的要求。
1.3尺寸的含义
在幕墙相关的条文中常常用到的尺寸的数值,如板厚、
截面尺寸等,计算公式中更少不了尺寸的符号,这些尺寸在规范中除特别标明者外,均指的是公称尺寸,也就是设计的、标准的尺寸。规定有允许偏差的尺寸,其
实际尺寸应在规定的最大极限尺寸和最小极限尺寸的范围内。如
复合铝板面板厚度规定为0.5mm,而国家标准规定
铝板厚度允许偏差为正负0.02mm,则意味着厚度在0.48mm~0.52mm范围内的产品均属合格品。允许有正负偏差出现的尺寸,实际量测时,正常状态下会是正偏差和负偏差均有机会出现,不会全部是负偏差的尺寸。
当然,在某些特殊生产工艺要求情况下,可能在某些批次产品上出现负偏差较多的情况。例如
铝型材生产过程中,
模具因
磨耗而开口部分越来越宽,使得
铝型材壁厚越来越厚,所以制作
挤压模具时开口尺寸有意偏小一点,使用过程中开口会逐渐扩大。所以初期批次的铝型材壁厚负偏差较多,以后批次则逐渐趋于正常分布。
一般情况下,规定有正负偏差时,不应故意生产和使用全部为负偏差尺寸的产品。有些工程的铝板板厚现场检验,大部分或者全部测量值均为负偏差,但在允许偏差范围内。这些铝板虽然仍可认为是合格产品,但是属于“打擦边球”,不宜提倡。
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