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幕墙设计中的问题及解释(二)

来源:中国幕墙网收集整理  作者:赵西安  日期:2006-7-8
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    3 建筑设计

    3.1 防火、隔烟设计
    3.1.1 水平和竖向耐火带

    1. 水平耐火带
    楼面外缘应有耐火时间不低于1.0小时、高度不小于800mm的水平耐火带。
    4.2 幕墙支承钢结构焊接
    焊接是目前钢结构最可靠的连接方式之一。万吨巨轮的船体是焊接的,可以抗击狂风巨浪;核反应堆的外壳是焊接的,可以耐受高温、高压和幅射;百层以上的高楼大厦是焊接的,可以抵抗强烈地震和台风。因此,在幕墙钢结构上采用焊接,完全是可以的。


    正如本文1.1节中所述,幕墙有非常多的环节可以提供变形和位移的性能,部分环节采用焊接并不妨碍幕墙耐受大变形的能力。本文作者参与的十余项幕墙工程中,不少连接都采用焊接。深圳一些工程在强大台风吹袭下多次经受了考验;多个振动台试验表明,部分连接采焊接的幕墙,在8、9度罕遇地震作用下,位移达1/60~1/50,也无一破损。大量实践证明:不允许焊接是没有道理的。


    至于现场焊接的质量,那是施工管理的问题,管理不到位,什么连接都要出问题。北京多个奥运工程、央视大厦、北京电视中心的大尺寸厚板钢梁焊接都可以保证质量,难道一般的幕墙焊接就无法保证质量?所以保证质量不是禁止焊接的理由。


    因此,JGJ102-2003和修订中的JGJ133规范,删除了这一不合理规定,代之以对焊接设计和施工的相应规定。


    4.3 化学锚栓的受热问题
    化学锚栓主要靠化学粘结剂完成连接,而一般化学粘结剂对温度的耐受能力较弱,因此JGJ102-2003规范规定:在有可能导致化学锚栓温度升高的热影响区范围内,不应对钢连接件进行焊接作业。但是,如果不是进行连接焊缝施焊,而仅仅是对螺帽下的垫板进行间断、快速的少量定位点焊,不至于使化学锚栓温度升高过多,应该是允许的。


    当确实需要进行连续焊接作业时,应采取相应散热措施,或采用耐热化学锚栓。


    4.4 后加锚栓的安全度
    在JGJ133-2001中未对锚栓安全度作出规定,JGJ102-2003中规定不具体。在JGJ133修订中明确列出:后加锚栓承载力设计值应按其极限承载力标准值除以材料性能分项系数后采用。锚栓材料性能分项系数,对可变荷载作用不应小于2.15;对永久荷载作用不应小于2.50。即是说,锚栓的总安全度对可变荷载作用约为3.0;对永久荷载作用大约为3.5。


    4.5 高强硅酮结构胶强度设计值
    国家标准《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776中,结构胶的粘结抗拉强度定为0.6N/mm2,因此在风荷载和地震作用下,其强度设计值f1取为0.2N/mm2;在永久荷载作用下,其强度设计值f2取为0.01N/mm2。


    由于高性能硅酮结构胶(如白云SS922)的粘结拉伸强度可以达到1.2N/mm2,甚至1.5 N/mm2,再采用上述规定不尽合理,因此JGJ133修订中规定,高性能硅酮结构胶,f1可按其粘结拉伸强度标准值除以系数3.0后采用;f2可按其粘结拉伸强度标准值除以系数60.0后采用。


    相应地,高性能胶的变位承受能力δ,取对应于其受拉应力为0.7 f1时的伸长率
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