所以,JGJ 102 新版本的适用范围已经扩展到全部玻璃幕墙。
3 结构设计使用年限
目前,只有结构设计对使用年限有明确的规定。
主体结构的设计使用年限一般工程为50年,特殊工程为100年。幕墙是维护结构,是可以拆换的结构,所以其结构设计使用年限不低于25年。就是说,在25年内,面板、支承结构、连接部件都不应产生安全问题。
作为结构构件的面板材料(玻璃、石材、金属板)、直接支承面板结构的铝型材和钢型材、钢连接件的有效寿命至少超过25年,可以满足设计使用年限要求。硅酮结构密封胶的实际寿命也不止25年,过去厂家出具结构胶10年保证书只是例行的商业操作。目前国内主要硅酮胶厂家已可以出具25年保证书。因此,幕墙结构设计使用年限为不小于25年是适当的,国内外幕墙工程的经验证明也是可以办得到的。
预埋件属于不容易更换的部件,其设计使用年限应按50年考虑。
大跨度支承钢结构的工作特点和结构构造和主体结构基本相同,其设计使用年限宜按主体结构考虑。
在一些公共建筑的幕墙系统中,构成比较复杂,既有面板和直接支承面板的一级结构,又有支承一级结构的二级结构(图16、图17)。原则上面板和直接支承面板的一级结构,设计使用年限应不小于25年;支承一级结构的较大的二级结构设计使用年限应与主体结构相同。
结构设计使用年限只是设计幕墙的时候,决定各种设计参数取值和构造措施选择的标准,并不是幕墙结构的实际使用年限。从一般情况来看,实际使用年限会高于设计使用年限。
至于建筑功能和幕墙外观的使用年限,目前尚没有一致的说法。
某些业主要求幕墙保用50年甚至更长,目前尚无确切依据。尤其是建筑外观和水密、气密功能,能否维持50年以上,没有太多的工程实践。
大家最关心的结构使用年限是硅酮结构胶的使用寿命问题,现在采用的加速老化试验到底能说明多少问题,大家心里都不大有数。500小时或者3000小时加速老化试验能代表结构密封胶(词条“结构密封胶”由行业大百科提供)在真实条件下工作多少年,没有对比依据。为此,广州白云公司的硅酮结构密封胶的50年极限老化试验已经在1012年开始。试验分别在广州试验场(高温、高湿、强紫外线)和新疆吐鲁番试验场(冬季严寒,夏季高热,极端干燥,强紫外线)进行,50年试验期间分时段采样检验,与加速老化试验进行对照(图18、图19)。
4 幕墙抗震设计的标准
4.1 三阶段设计
非抗震设计的幕墙,在正常工作条件下应保持良好的性能。
抗震设计的幕墙,应按三个阶段的不同标准进行设计:
1) 在小于设防烈度 1.5 度的小震作用下,结构处于弹性状态,幕墙各种功能保持完好,能正常使用。在这个阶段进行内力和变形计算。
2) 在设防烈度的中震作用下,结构处于弹塑性状态,幕墙平面内侧移达到弹性位移的3倍,幕墙可能有局部损坏,但经过修理可以继续使用。
3) 在高于设防烈度1.0 度的大震作用下,幕墙面板有可能破损,幕墙可能不能继续使用。但是幕墙的骨架不应坠落。
2008年5月12日四川汶川地震和2010年月日青海玉树地震表明:按7度设防的幕墙经受住了9度地震的冲击。震害调查表明:我国的幕墙规范经受了地震的考验,按照规范进行设计施工的幕墙工程,达到了设防烈度下保持完好或基本完好的要求,甚至在超烈度的强震下,也还能保持完整(图20~图22)。
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