建筑幕墙设计施工典型问题分析(27P).doc

建筑幕墙典型问题分析手册建筑幕墙典型问题分析手册101埋件202转接件403插芯604封修处理1005窗台处理1706幕墙的防雷1807横竖框的连接方式1908石材幕墙的典型结构2209幕墙翻窗2301埋件1. 埋件的分类（详见下图）2. 后补埋件几种施工方法普通膨胀螺栓固定 化学锚栓固定穿透螺栓（双头螺柱）固定 包箍钢板焊接（通常用于柱或梁） 后补做土建结构同时埋设预埋式埋件。以上几种形式的复合形式。 3. 埋件在设计与施工时的注意事项设计时：预埋式埋件锚筋与埋板的尺寸和位置在设计时应严格依据玻璃幕墙工程规范（jgj102-96）及混凝土结构设计规范（gbj10-89）进行设计。注意锚筋的长度不要超过结构尺寸（如梁厚度），避免锚筋露出结构外。弯形和弯勾形的锚筋在设计时应考虑锚筋间的干涉及锚筋在安装时与结构配筋之间的干涉问题。埋板的大小在设计时应考虑幕墙的结构形式的需要。后补式埋件在设计时应考虑长条形锚拴孔的大小和方向与锚栓相配。施工时：锚栓应严格按照安装规定进行时施工，详情请参照所用产品的使用说明。02转接件图一图二图三图四转接件的种类很多，使用者可以不受上述例子的约束，根据工程的实际情况进行设计。特别是要求进行三维调整时转接件的设计方案可以更加灵活。03插芯插芯具有如下功能： 铝合金竖框的上下连接；（通常由铝合金型材制成） 铝合金竖框和结构的连接；（分顶插芯和底插芯，通常由钢板焊接后与铝合金插芯组合而成） 铝合金竖框的加强；（视情况可由铝合金型材，钢板焊接或特制型钢制成） 单元板块的插芯还起着板块间的定位及密封作用。（可由铝合金型材或铝合金铸件制造而成）下面分别进行讨论： 铝合金插芯插芯的大小：原则上铝合金插芯的惯性矩和抗弯截面模量均应大于与之相配的竖框的惯性矩和抗弯截面模量，但是由于插芯部位一般位于支点附近，承受的弯矩较小，故其值也可以略小于竖框。插芯的配合：插芯与竖框的配合一般以竖框内腔为基准来进行插芯外廓尺寸的设计,配合间隙以在00.5mm为宜。同时其配合间隙还和插芯与竖框的配合长度有关，当如竖框的内腔尺寸不定时可以适当加大插芯的尺寸，通过锉削插芯的外筋来保证配合。插芯与竖框的配合长度固定端和自由端均推荐为200mm；当竖框以连续梁为力学模型进行计算时其自由端的配合长度应大于竖框截面长边尺寸的2倍。但目前连续梁的计算方式尚未得到认可。设计要点：在某些情况下（如横框位置恰好在插芯的配合段上，或由于避雷节点的需要）插芯要进行长筋设计，此时应注意插芯惯性矩和抗弯截面模量的降低（一般不大于15）不至于影响插芯的强度和刚度。必要时，还应考虑插芯与竖框间消除噪音的设计，如加设胶垫或固体润滑剂等。 钢插芯插芯的大小和配合：由钢板焊接而成的顶、底插芯应以外侧的铝插芯为模制造，这样其与铝插芯之间的配合是能够得到保证的。由特制型钢制成的插芯目前在我公司尚无先例。据实物考察型钢的精度并不甚高，且不易控制。建议谨慎采用。设计要点：顶、底钢插芯的设计必须考虑其与铝合金插芯的连接工艺性问题，同时顶插芯还要考虑其与竖框连接时的位置和工艺性问题。型钢插芯目前尚无实际应用经验，请采用时密切与厂家合作。生产厂家： 上海大通钢结构有限公司生产产品：高频焊接轻型h型钢或定做产品地 址：上海宝场路2040号电 话：单元幕墙插芯 单元幕墙根据其结构形式分为横滑式和横锁式。据此，单元幕墙的插芯也分为横滑式 插芯和横锁式插芯。但是无论如何分类，其所起的作用是大同小异的。定位和导向作用：单元幕墙的板块是靠槽口实现配合的，而槽口内的胶条由于有一定的弹缩量，无法实现单元板块的定位，单元插芯恰好具备此项功能，且在安装时有一定的导向作用。承重和承压的作用：某些单元板块的安装采用的是搭肩的形式，既单元板块的一侧边与建筑结构通过机械连接的方式实现固定，而另一侧边搭接在相邻板块的与建筑结构相固定的侧边上，这一搭接（也可以是插接）也是通过插芯来实现的，此时插芯就起到了转接并承重的作用。此外，风压等作用施加到幕墙表面上时，在单元板块的非固定端也是通过插芯将风压传到建筑结构上的，因而，插芯同时也起着承压的作用。 密封与排水的作用：单元幕墙的特点就在于合理的干法密封设计与施工，并能使幕墙能有效地疏导雨水。在单元幕墙横竖框设计合理的情况下，在单元板块横向或竖向的接缝处往往就是幕墙中影响密封与排水性能的最薄弱环节。因而，插芯在连接两相邻单元板块的同时，还要实现保持相邻单元板块原密封处依然连续密封，原排水处依然保持排水的功能。据上分析，实现上述三种功能的插芯基本上就是设计较为合理的单元幕墙插芯，就应该：a：配合良好制造精良，以实现定位和导向功能。b: 强度足够无薄弱点，以实现承重和承压功能。c: 结构合理科学缜密，以实现排水和密封功能。插芯可以为挤压型材加工而成，也可以是铝合金铸件加工而成，可视具体结构而定。一般横滑式单元幕墙插芯多为型材切制，而横锁式单元幕墙的插芯则多以铝合金铸件为毛坯件进行加工，铸铝件更容易实现复杂结构的设计。单元幕墙插芯的后加工是很重要的，加工图纸的设计原则仍然以实现上述的三个作用为准。设计要求上可以对组装和安装时的工艺提出要求，以达到最终的设计目的。 图一图九图二图三04封修处理1. 防火封修(1) 分类：防火封修分为层间防火封修和相邻房间的防火封修，其封修原理和结构是相 同或相似的。我们在注意层间防火封修的同时也不要忘记了房间的防火封修。(2) 封修前处理：首先在设计幕墙的分格时就应当考虑到横框和竖框的位置应当有利于防火封修。竖框应尽可能放在轴线、墙及柱的位置，横框也应尽可能放在梁处，以免出现一块玻璃跨越梁个层间或两个房间的情况。（如图）图一(3) 防火材料:从耐燃效果来看，封修板可用1.2mm左右的镀锌钢板，也可以采用阻燃的非金属板，但不宜选用铝板。非金属板的选用在我公司尚未有先例。防火间隙的填充材料可以是岩棉、玻璃棉等不燃烧材料。经验上，层间封修用一层50mm厚的岩棉板其耐火极限可达到一小时。镀锌钢板也只在岩棉板下面用下面一层即可。防火板与建筑结构之间的缝隙以及防火板与幕墙结构之间的缝隙应该填注防火密封胶。但若缝隙较小，且经业主或监理认可，可不注密封胶。2. 顶封修顶封修主要有以下几种典型，其封修形式主要依建筑结构形式而定。同一种建筑形式的顶封修节点大同小异。此外封修形式还和幕墙的结构形式有关。图二图三图四图五图六3. 侧封修 侧封修的形式同样也与建筑结构形式有关。但由于此处的建筑形式种类比较少，因而封修形式也较为单调。图示是较为典型的两种封修形式。图七4. 底封修图八图九图十图十一5. 内转角封修图十二图十三图十四图十五图十六6. 吊顶封修图十七图十八图十九05窗台处理从室内看，窗台是很重要的部位，这里处理的得当与否，影响到幕墙的效果。图一图二06幕墙的防雷图一幕墙除本身应形成自身的防雷体系外，还应该和建筑主体的防雷体系相连接，共同形成一个防雷体系。幕墙本身的防雷体系一般是由10*10或8*12的网状系统形成的。建筑主体的防雷体系由土建施工负责，以均压环（即封闭包围建筑结构，且接地的钢筋）的形式来体现；幕墙的防雷体系靠幕墙框架的相互连接来体现。女儿墙作为建筑的高耸和突出部分，其防雷措施要求更加可靠，此处的防雷是很重要的。在可能的情况下，建议参照图示的节点处理此处防雷问题。图二07横竖框的连接方式1. 横竖框的连接要素 横竖框之间的连接离不开横框、竖框、转接件和紧固件这四要素。要分析横竖框的连接方式应先从每个要素的分类开始。横框横框有闭腔型和开腔型（如图），开腔型比闭腔型更有利于安装。同时开腔型和闭腔型的横框中均可以带预留槽(孔)或不带预留槽(孔)。图一图二竖框 绝大部分框架幕墙的竖框为闭腔型；单元幕墙的竖框可以是开腔型或闭腔型，而开腔型的竖框更加有利于单元板块的组装，下图中的单元幕墙闭腔竖框与上图中的单元幕墙闭腔横框相配合，若不考虑其它因素，则竖框设计成开腔时，工艺性更好。 图三转接件 在框架幕墙结构中最常见的转接件是角片；在框架或单元结构中也可用横框插芯作为转接件。在框架或单元结构中甚至不用转接件而直接用紧固件通过预留螺纹孔或预留销孔将横竖框连接起来。紧固件 有自攻钉、铆钉、销钉、螺钉与螺母、螺钉与铆螺母以及螺钉与膨胀螺母等。我公司的幕墙结构中横竖框的连接主要是使用自攻钉，并且实践也证明自攻钉若按要求进行操作的话，其不但施工特别方便，灵活性大，而且固紧之后的抗拉强度，抗剪强度都能满足要求。特别需要注意的是使用自攻钉时，横竖框的壁厚不能太薄。以下是我公司对st4.8自攻钉在ld31(rcs)型材上进行的拉脱的实验结果(详见研究所发j25-9910技术单):型材壁厚(mm)1.82.53.0注意:本试验钻头直径为4.2。施工中应严格按要求钻孔。自攻钉的选用应与型材壁厚匹配，否则若盲目选用大规格的自攻钉，连接强度反而降低。抗拉脱强度(kn)1.01.42.4 常见的紧固件不再详细介绍，这里仅对铆螺母和膨胀螺母进行推荐。（如图）图四图五2. 横竖框的连接形式 上面分析了横竖框的连接要素,实际上,若将横竖框的各种要素进行一下可能的组合,就可以得到横竖框的各种连接形式。而这种可行的组合，种类实在太多，不便一一列举，下面仅示典型例子。图六图七图八说明：单元横竖框连接宜采用不锈钢机制钉。08石材幕墙的典型结构1. 在主体结构为剪力墙（或柱子）的情况下：（1）背栓式（干法）石材幕墙参考图1的连接形式（取消横、竖向钢梁）。（2）托板式（湿法）石材幕墙参考图2的连接形式（取消横、竖向钢梁）。2. 在进行上述石材幕墙设计时，应注意以下事项：（1）应尽可能早确定石材幕墙的分格，以便在建筑施工时设置预埋件（见图2）。（2）图中石材幕墙节点仅供参考，具体做法依据实际工程而定，确保节省横、竖框，降低成本，保证安全。图一09幕墙翻窗1. 翻窗边框、翻窗扇框的铰链和支撑安装孔位，如图一、图二、图三所示，此处仅为示例。图中给出的尺寸以翻窗边框与扇框的间隙为16mm为例。图一 图二 图三十八图三图中尺寸a、c、d、f为铰链端部孔位尺寸，如图四所示。其余代号所表示的尺寸根据铰链和支撑的安装位置确定。需要说明的是，设计员在选定铰链后，要核对样品孔位尺寸与代理商提供资料的孔位尺寸是否一致，以保证加工图更具准确性。图四 图五2. 翻窗组框。如图六所示。图一所示的一类翻窗边框组框和所有的翻窗扇框组框时，安装铰链一端的组角角片需铣加工，如图五所示。对于图二所示的一类翻窗边框组框，组角角片则不需要铣加工。图五中尺寸l为角片下料长度，尺寸l1由铰链安装位置确定。图六3. 图一所示的一类翻窗边框和所有的翻窗扇框，给定孔位处用k510不锈钢抽钉安装，扇框上铰链的其余孔位用自攻钉在工厂内安装，图二所示的一类翻窗边框，给定孔位处用沉头螺钉m58（gb819-85）薄螺母m5（gb6172-86）弹垫安装铰链，安装后注意螺纹连接的防松。如七所示。边框上铰链的其余孔位在工程施工现场连同竖框一起用自攻钉安装。图七玻璃幕墙翻窗分格尺寸和重量较大，要求选用加重型铰链，并建议选用以下两种品牌或其他符合要求的品牌。 （1）澳利坚山牌加重型铰链：铰链型号翻窗最高(mm)翻窗最重(kg)铰链尺寸开启角度ezfh200-1050033263mm50 2.5oezfh200-1265042313mm50 2.5oezfh200-1690052414mm50 2.5oezfh200-22130070566mm45 2.5oezfh200-26180090684mm20 2.5o以上技术参数均由该产品的销售代理商提供。（2）大连金圈加重型铰链： 铰链型号翻窗最高(mm)翻窗最宽(mm)供参考翻窗最重（kg）开启角度st5022-141000130069.535ost5022-161200140088.525o/30ost5022-181400140010225o/30ost50