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幕墙设计的几点疑问

来源:福建天正建筑工程施工图审查公司  作者:龚昌基  日期:2005-12-9
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    提  要:本文对玻璃幕墙规范的个别条文和条文说明提出疑问;并对幕墙预埋件的设计分工问题提出建议。

    关键词:铝合金玻璃幕墙,框支承,相对位移,弹性活动连接,预埋件

     一、幕墙玻璃相对于铝合金框的位移计算公式有疑问

    这里先摘录一段《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003的原文[1]

    5.6.5 硅酮结构密封胶的粘接厚度ts(图5.6.5)应符合公式(5.6.5-1)的要求。

    ts≥us/[δ(2+δ)]1/2    (5.6.5-1)

    us=θhg                  (5.6.5-2)

    或中 ts——硅酮结构密封胶粘接厚度(mm);

    us——幕墙玻璃相对于铝合金框的位移(mm),由主体结构侧移产生的相对位移可按(5.6.5-2)式计算,必要时还应考虑温度产生的相对位移;

    θ——荷载标准值作用下主体结构弹性层间位移角限值(弧度);

    hg——玻璃面板高度(mm),取其边长a或b;

    δ——硅酮结构密封胶的变位承受能力,取对应于其受拉应力为0.14N/mm2时的伸延率。

    问题在于(5.6.5-2)式是否合理。由图b可知,θ·hg等于玻璃板块上下端之间的相对位移ds,它显然不同于玻璃与铝框之间的相对位移us,这是两个不同的范畴;在图b中,我们假设位移后玻璃板块仍保持直线,且玻璃与铝框的边沿仍在同一水平线上,则应有:

    us=θ(tx+tk)

    其中tk系铝框截面高度,一般地说,tx+tk约为20mm,对于框架结构,θ取1/550,可见由主体结构侧移产生的ux的值很小(本例仅0.04mm),完全可以忽略不计;真正需要计算的是温度变化产生的相对位移,但算得的粘接厚度一般不会在于规范第5.6.1条规定的构造要求(6mm),这里就不赘述了。

    二、怎样理解“相对于主体结构的位移能力”

    《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003第5.1.2条规定:玻璃幕墙应具有“相对于主体结构的位移能力”。规范[1]的条文说明对此这样解释。

    玻璃幕墙由面板和金属框架等组成,其变形能力是很小的。在水平地震或风荷载作用下,结构将会产生侧移,由于幕墙构件不能承受过大的位移,只能通过弹性连接件来避免主体结构过大侧移的影响。例如当层为3.5m,若弹塑性层间位移角限值Δup/h为1/70,则层间最大位移可达50mm。显然,如果幕墙构件本身承受这样大的剪切变形,则幕墙构件可能会破坏。……为防止主体结构水平位移使幕墙构件损坏,连接必须具有一定的适应位移能力,使幕墙构件与立柱、横梁之间有活动的余地。

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