框架幕墙结构及材料.doc

框架幕墙结构及材料一、 框架幕墙分类：1. 隐框幕墙2. 明框幕墙3. 半隐幕墙4. 挂式（小单元）幕墙5. 横挂竖压式框架幕墙6. 干法幕墙二、 框架幕墙的连接： 1.框架与主体结构的连接 埋件 转接件 （开长条孔，实现幕墙三维调整，如下图） 奥氏体（A） 不可淬硬，耐腐蚀。 螺栓 （不锈钢M12X110） 马氏体（C） 可淬硬。 铁素体（F） 不可淬硬，耐腐蚀。（不锈铁） （幕墙用其他不锈钢材料-奥氏体不锈钢AISI304，AISI316，含镍量8%。） 框之间的转接-竖框伸缩缝15，插芯长度250可采用铝合金插芯，插芯与框之间紧密配合，可利用螺钉（一般借用连接转接件的螺栓）限位（如图）。顶 底 连 接-要保证框端面与结构间50的间隙，为避免螺栓（钉）漏出封修范围，可采用前后打钉的方式（如图）。 梁形式-单跨梁，双跨梁，等跨铰接梁（跨距相等，5跨以上，需要校核5跨以上，最大弯矩出现在第一跨，最大剪力应力在第1支座，0支座剪力应力最小）。（如图）2.横竖框的连接（如图） 角片插接（结构简单，防止横框受剪，成本低，但安装不便） 角片螺接（结构较为复杂，防止横框受剪，安装方便，但成本较高） 专用件连接（结构复杂，防止横框受剪，安装非常方便，但成本较高） 横竖框搭接（结构比较简单，横框穿入竖框铣开的口中，但也需要使用横框插销连接，交口处内视效果差）3.面材的连接（如图） 隐框幕墙（结构胶粘接玻璃和副框，副框及横竖龙骨用压板压紧间距300350但需计算。压板长度50mm，宽度45mm。） 明框幕墙（穿入或压入压板的胶条与横竖龙骨胶条，夹紧玻璃板块。） 半隐幕墙（明框与隐框的结合，为使隐框方向的胶条-二道，明框胶条交圈密封，隐框方向的框材需长出两肋从而使框材宽度增加，但又由于其副框无须组角可设计为开腔，宽度又可减小16mm左右。所以仍可保证竖框60尺寸。另外，隐框部分前端胶条起装饰作用，非密封胶条。） 干法隐框幕墙（通过锁钩和摩擦衬片连接副框和竖框。）4.开启的连接（如图） 开启连接方式-明框，隐框，半隐，隐藏式开启，铰链式开启。（干法隐框幕墙的开启无专用边框，故使用铰链式 ，由于没有使用边框、扇框，所以开启处不可见大黑边-约45mm,内外视觉效果极佳。）三、 框架幕墙结构分解： （由里向外） 槽埋-（长度300mm-/） 锚筋不多于4排，一般不少于4根。（也可以2根，但必须植于两转接件中心。）1.埋件 锚筋直径（D）不小于8，不大于25。 锚筋长度大于10*D，受剪锚筋大于30*D。 锚筋分类： 级锚筋 - Q235 圆钢 平板 级锚筋 20MnSi 螺纹钢 级锚筋 20MnSiV 螺纹钢 使用HPB235时，锚筋前端要弯180弯钩，长度大于3*D。 锚板厚度大于0.6*D，一般尺寸200*300。 为防止现场动火，防止焊渣飞溅转接件及其垫片宜采用锯齿板（45X1mm），其他要求。（如图）2.型材 钢材 （Q235A3钢，中板，属于普低钢，屈服极限235MPa）对于焊接结构要求含碳量必须2.0%，但由于A级Q235钢在交货时厂家不必提供钢材含碳量参数，对该钢能否用于焊接厂家无义务保证，因而在幕墙用钢材必须使用B级Q235，不能使用A级Q235。耐侯钢（耐大气腐蚀钢材，钢中加入Cu、P、Cr、Ni） 高耐侯钢（相对于可焊耐侯钢耐腐蚀性更高） 铜磷钢 -Cu、P 铜磷镍铬钢 -Cu、P、Ni、Cr 铝合金型材-竖龙骨 开口型材壁厚3.0mm,闭口型材壁厚2.5mm，主受力壁厚3.0mm；-横龙骨 跨度大于1.2M壁厚2.5mm，跨度小于1.2M壁厚2.0mm，主受力壁厚2.5mm；型材相对挠度绝对挠度备注铝合金1/18020mm跨度7.5M钢型材1/30015mm、1/500跨度7.5M6063AT6材料宽厚比-自由挑出13；双侧加筋40。6063AT5材料宽厚比-自由挑出15；双侧加筋45。Q235 材料宽厚比-自由挑出15；双侧加筋40。（材料壁厚不应小于螺钉的公称直径，必须大于螺钉的拉脱直径。）幕 墙 主 要 材 料 参 数材料（代号）密度(KG/M3)线膨胀系数(/)强度 (Mpa) （抗拉，抗弯）抗剪强度(Mpa)备注Q2357.85*1031.2*10-52150.58倍抗剪（0.50.8）抗弯不锈钢板7.95*1031.8*10-50.58倍304=7.93*103 316=7.98*1036063AT62.8*1032.35*10-5147.7 （10）0.58倍计算书铝合金密度2.7*1033003H442.8*1032.35*10-581 （计算书）0.58倍铝单板铝朔复合板4.0*10-570 （=4）0.58倍4.0=1.38*103 6.0=1.23*103蜂窝铝板2.4*10-510.5 （=20）0.58倍10=0.53*103 20=0.37*103普通玻璃2.56*1030.81.0*10528（玻璃强度设计值）钢化玻璃强度84MPa石材2.8*1030.8*10-5弯曲强度最低值8.0MPa 无机富锌（涂料） 表面处理 钢材 热浸镀锌阳极氧化 15 （平均厚度m） 12（局部厚度m） 阳极氧化 10 （平均厚度m） 8（局部厚度m） 铝材 电泳喷涂 漆膜 7 （局部厚度m） 复合膜 16 （局部厚度m） 粉末喷涂 40 t 120（局部厚度m） 氟碳喷涂 t 40（局部厚度m） t 34（局部厚度m） 氟碳喷涂-*三涂两烤*（底漆+清漆+面漆，涂层厚度t 35m） 钢材氟碳喷涂（或聚氨酯漆）要求，涂膜厚度t 35m，沿海或空气污染严重地区t 45m。 补充说明：6063 A T6 数字中第一个6代表铝合金组别-表示以硅和镁为主要合金元素，以Mg2Si为强化相的铝合金。T-铝合金的细分状态；T后数字-铝合金的基本处理程序；T5高温冷却成型后，人工时效，相对于T6脆性低，塑性好，适合用于穿条工艺的断热型材；T6固溶热处理后，人工时效，不再冷加工（但可矫直等），强度高，脆性大，不可用于穿条工艺。 3.胶条 回弹性 耐磨性 耐碱性 耐油性 耐老化 氯丁橡胶 CR 中 中 好 好 好三元乙丙 EPDM 中 中 好 差 好 硅橡胶 差 差 好 差 幕墙常用工程材料代号简介（如下表） 胶条槽口尺寸尺寸举例-压入式（安装方便，密封效果好）、穿入式、嵌入式（如图）常用化工材料代号代号名称其他PA聚酰胺PC聚碳酸脂PUR聚氨基甲酸乙酯PVB聚乙烯醇缩丁醛PVC聚氯乙烯FRP玻璃钢NR天然橡胶UR聚氨脂橡胶F-4聚四氟乙烯塑料王PS聚硫胶SR硅酮胶EP环氧4.结构胶胶厚度6mm；胶宽度7mm，但厚度的2倍；结构胶设计注意问题（如图）。 为防止结构胶受剪，必须设置玻璃托板长100mm,每个板块至少2块，使用垫块的厚度5mm； 结构胶质量要求剥离实验，相容性试验；双组份结构胶还需进行混匀性蝴蝶试验、拉断试验。5.密封胶丁基热溶胶 -中空玻璃第一道密封，密封效果最佳，但粘接强度底。聚硫胶 -中空玻璃第二道密封，耐紫外线性差，且与硅酮胶不相容，不可用于隐框、半隐框幕墙。硅酮密封胶 -（耐侯胶）胶厚度3.5mm；胶宽度10mm，且宜厚度的2倍，不可三面粘接。（如图） 硅酮胶代号： A-酸性 B-中性 G-镶装玻璃用 F-建筑接缝用 7. 断热条 明框断热，铝合金门窗断热。常用断热条样式（如图）。 穿条工艺应使用PA66GF25（聚酰胺66+玻璃纤维25），不得使用PVC（与铝合金线膨胀系数相差较大，温度变化易造成型材变形）； 浇注工艺应使用PUR（聚氨基甲酸乙酯）材料断热条； 明框幕墙易形成冷桥，必须考虑型材断热。8. 玻璃 平板玻璃 -（普通玻璃）拉引方法； 浮法玻璃 -熔化的玻璃浮于锡床； 钢化玻璃 -平板玻璃或浮法玻璃均匀加热至620，使之轻度软化，空气急冷，提高强度，但玻璃中的硫化镍易造成钢化玻璃的自爆，目前一般采用热浸法（均置处理）- 加热钢化玻璃至290，热浸8小时以上，使玻璃自动引爆； 热反射镀膜玻璃 -阳光控制镀膜玻璃，特性：透过可见光，反射红外线，吸收紫外线； 在线热喷涂法（在线高温热解沉积法），膜层强度高，玻璃可再弯弧，为保证热 按加工膜时间分类 化学性能必须增厚膜层，但降低了透光率。离线真空磁溅射法，热化学性能好，但膜层强度低，只能加工成中空玻璃使用LOW-E玻璃 -（低辐射镀膜玻璃）镀由多层银、铜、锡等金属及其化合物组成的膜系，特性：高透射率，高红外线反射率，但膜层强度较差。 U值玻璃绝热性能，有些国家使用K值（U值越低，玻璃绝热性越好，单位W/M2*K）。 另外，U值与玻璃的辐射率相对应，U值越低，辐射率越低（如白玻璃的辐射率为0.83，黑体的辐射率为1，即辐射率越低，材料的绝热性能越好）。 R值热传导系数（R=1/K） 膜层方向：对于北方，膜层宜用于第三面，使热量单向流向室内；对于中、低纬度地区膜层宜用于第二层-这则是利用镀膜玻璃的低辐射率性能。 防火玻璃 -铯钾玻璃（高强度铯钾玻璃耐火时间可达90分钟）。 单片玻璃 -一般规格2mm,3mm,4mm,5mm,6mm,8mm,10mm,12mm,15mm,19mm. 中空玻璃 -因中间有气体层，故外片玻璃的挠度应按加大10%的载荷设计（计算书已考虑）。 夹胶玻璃 -与钢化玻璃统称为安全玻璃，一般使用PVB胶片（高温高压粘合-干法；湿法技术尚不成熟，不应采用），但该种胶片不耐紫外线，不可外露，一般需使用玻璃扣盖。且加工成镀膜玻璃时，胶片层不宜与膜层结合，以免导致传热系数升高，保温效果变差。四、 幕墙性能：1、 抗风压性能-/2、 平面内变形-温度应力，物体热膨胀变形尺寸：L=公称长度*热膨胀系数*温度变化值。（温度变化值统一取80） -地震作用等层间位移，单个板块层间最大位移：L=层间位移角限值*层间高/分格数。（分格数每个层间的分格数，考虑地震作用层间位移角限值按3倍取）结构类型弹性层间位移角限值钢筋混凝土框架1/550钢筋混凝土框架-剪力墙、框架-核心筒、板柱-剪力墙1/800钢筋混凝土筒中筒、剪力墙1/1000钢筋混凝土框支层1/1000多、高层钢结构1/300 -综合上述因素，要保证胶缝宽度10，以及玻璃槽口尺寸等（见前面）。3、 水密性 -渗露三要素： 有缝隙；缝隙周围有水；有使水通过缝隙进入幕墙的作用。-避免渗露的方法 为避免缝隙，可以采用“绝对”密封方法（隐框幕墙）；密封胶条，密封条（明框幕墙）。 缝隙周围有水，此项无法避免，（但必须使进入幕墙内部的水及时排出，而不可穿过幕墙）； 解决各种作用：（如图）（1）重力作用-避免出现向下的开口（缝隙）； （2）动能 -使用批水胶条等，阻挡风作用下，有冲力的水滴； （3）表面张力-在檐口等位置，设置滴水； （4）毛细运动-杜绝毛细缝隙； （5）气流/压差等压原理（防止大量雨水渗入，对于少量渗入雨水及时排出）。 关键：与室内密封的空腔，该腔与室外经通道连通，使内外压力相等，经通道排水。4、 气密性 -/5、 保温性能 -幕墙保温，防止结露：中空玻璃一般可不再设置保温。6、 降低噪音性能-连接部位应设置隔离垫片12mm。（为防止电化腐蚀，除不锈钢材料外，不同金属材料间必须设置绝缘垫片。）7、 抗冲击性能 -层间底部玻璃应设置踢角或防撞栏杆，否则必须使用夹胶玻璃。+1、防火 -卷火半径1.2M，一般层间设有防火墙，无防火墙洞口，需在下部设800mm防火棉（厚100mm），加踢角300mm、 楼板100mm（合计1.2M）；另外，上部设置防火棉，防止层间蹿烟，并使用1.5mm镀锌板，防火密封胶封修。+2、防雷 -/+3 光污染 -幕墙玻璃应采用反射比0.3；对有采光要求的幕墙，选用玻璃的采光折减系数0.2。 在城市主干道、立交桥、高架路两侧的建筑物20M以下；其余路段10M以下不宜设置玻璃幕墙，若使用则应采用反射比0.16的低反射玻璃。+4、安装/拆卸 - 结构设计，必须实现幕墙板块合理的安装、拆卸，尽量避免有序安装。五、 其他：1、 玻璃挑边150mm；2、 幕墙玻璃表面与建筑内、外装饰物之间的间隙5mm；