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采光顶、大面积雨棚宜考虑竖向地震作用,8度抗震设计时,竖向地震力可按恒载加活载的10%考虑(上、下两个方向)。
3.3振动台试验
虽然幕墙上作用的地震力较小,不起主要控制作用,但是地震是动力作用,对幕墙的节点和连结构造形成大的冲击,甚至损坏、失效。对节点和连接构造的可靠性,可以通过振动台试验予以验证。
目前国内已进行过石材幕墙的背栓连接、短槽连接、背槽连接和背卡式连接的振动台试验;铝板幕墙和框支承玻璃幕墙(明框、隐框)的振动台试验;陶板幕墙的振动台试验,对试验条件、测试方法和结果分析已积累了较丰富的经验。
3.4直接吹风试验
采用飞机螺旋桨对幕墙进行直接吹风试验(飞机头试验)在国内已经进行。试验对了解遮阳板、遮阳百页在风力作用下的振动和啸叫声有直接的结果,有利于修改其设计。双层幕墙的风力问题,也有望采用这种试验来解决。
4、结构设计(词条“结构设计”由行业大百科提供)的一般问题
4.1幕墙设计的一般要求
目前,建筑幕墙类型繁多,构造型式多变,无法对其连接构造作出太具体的规定。因此在设计原则—上要求建筑幕墙应有足够的承载力、刚度、稳定性和相对于主体结构的位移能力。其中,相对于主体结构的位移能力通过胶缝、构件间的缝隙、可微动连接(如长圆孔螺栓等)、可动连接(如铰支座、滑动连接、摇臂机构、弹簧机构等)来实现,不一定要求处处连接均为螺栓连接。因此,规定所有连接均采用螺栓是不尽合理的。只要达到幕墙与主体结构间有一定位移能力的要求,部分节点采用焊接是可以的。
4.2钢铝型材的混合使用
在跨度较大情况下,采用钢型材与铝型材混合构件在原则上是允许的,但在实际操作上存在一些难点:
1)为保证两者共同受力,必须保证两者受力后变形(挠度(词条“挠度”由行业大百科提供))相同,这就要求钢型材紧密插入铝型材巾,或者两者用密排螺栓、铆钉连接,两种方法在施工时都较困难。
2)型钢与铝型材之间电化学绝缘困难。
因此,更方便的方法是采用钢型材,外包装饰铝板(词条“铝板”由行业大百科提供)。
3、结构的稳定性问题
现在幕墙支承的跨度越来越大,受压和受弯构件的稳定性问题逐渐突出,考虑不周就容易产生稳定性破坏,这种破坏很突出,危险性很大。
全玻幕墙的玻璃肋(词条“玻璃肋”由行业大百科提供)很薄,在风力作用下容易产生受弯梁的平外屈曲(词条“屈曲”由行业大百科提供)。曾有一个工程玻璃肋高16m,自由边缘全无平面外支承,存在安全隐患。因此,8m以上的玻璃肋应考虑稳定性问题,必要时采取防止平面外失稳的措施。
单根支承钢结构在平面外的稳定问题应予注意,压杆、压弯杆件无支承长度不应超出长细比入为150的规定。作为估算,圆钢管的无支承长度不应超过直径的50倍。
平面桁架、张拉索杆结构平面外应设计布置防止失稳的撑杆(词条“撑杆”由行业大百科提供)、拉杆或桁架。
5 框支承玻璃幕墙
5.1 玻璃面板计算
弹性薄板应力和挠度计算公式只有在玻璃板(词条“玻璃板”由行业大百科提供)挠度不大于板厚的—半时才是正确的。在玻璃实用范围内,挠度远大于板厚之半,计算出的应力与挠度偏大,不能正确反映实际情况,因此要采用折减系数n予以调整。
夹层玻璃系数厚度取单片玻璃厚度的1.25倍,十空玻璃等效厚度取单片玻璃的1.2倍的方法,只在两片玻璃等厚度、等强度(词条“强度”由行业大百科提供)时才适用。在玻璃厚度不、—片钢化一片不钢化时,不能采用这种简单的折算方法。必须将外荷载按其厚度的三次方比例分配后(中空玻璃外片荷载加大10%),再分片各自计算。
5.2横梁和立柱的最小厚度
横梁和立柱截面的受力部分(参加计算的部分),截面最小厚度应考虑下面的因素
1…)宽厚比的限制;
2)采川螺纹(词条“螺纹”由行业大百科提供)直接受力连接的铝型材局部厚度不小于螺钉直径:
3)构造最小厚度。
其叫,的限值山钢材或铝材的型号决定。
构造最小厚度:
钢型材:横梁不小于2.5mm立柱不小于3.0mm;
铝型材:横梁,跨度不大于1.2时,不小于2.0mm:跨度大与1.2m时,不小刁:2.5mm;立柱,开口部分,不小于3.Omm;闭口部分,不小于2.5mm。
5.3挠度的限值
四边支承的玻璃面板:短边的l/60;
铝型利:跨度的l/180;
钢型利:跨度的l/250。
由于横梁和立柱在实际工程中跨度变化很大,不可能也不必要采用绝对挠度值控制
6 全玻幕墙
6.1 全玻幕墙的支承方式
规定一个统一的高度,超出此高度后就必须吊挂不十分合理。应对不同的玻璃厚度规定不同的高度限制。规定厚度不超过12nun时,下端支承玻璃最大高度为4m:15mm时为5m;19mm时为6m是较为合理的。
6.2玻璃肋的材质
已经有工程山现施工二过程中钢化玻璃肋自爆,突然飞散的事例。玻璃肋是幕墙的支承结构,一旦自爆或外击下飞散,面板将失去支承而坍落,产生较严重的后果。因此,玻璃宜采用单片钢化玻璃,当夹层行困难时,宁愿采用普通浮法玻璃。因为浮法玻璃了于裂后并立即飞散,使得有时间采取抢救措施。
采用点支承的玻璃肋,则应采用钢化夹层玻璃(词条“钢化夹层玻璃”由行业大百科提供)。
全玻幕墙玻璃开裂的一个主要原因是玻璃变形受限,如玻璃在上、下不锈钢槽中空隙偏小,密封胶硬化:玻璃嵌入结构、装修的槽口中未留足够空隙或后加装修顶死玻璃板面。玻璃开裂的另一个主要原因是玻璃受力不均匀,如两个币夹松紧不一致,拉力不一致;两个夹不在一个平面上,玻璃受面平面外剪力和弯曲;玻璃下端支承橡胶垫块厚薄高低不同等等。
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随着社会的不断进步,也带动了建筑、装饰行业的发展。在我们身边随处可见大型建筑幕墙设计的都相当美观。建筑幕墙是现代建筑科学、新型建筑材料和现代建筑施工技术的产物,目前在我国,石材幕墙的石材使用量年均超过2500万㎡。
姓 名: 保罗•瑞格尼 先生
职 称: 副教授,建筑工程博士,土木工程师
公司名称:欧洲标准化技术委员会幕墙项目组
保罗•瑞格尼,帕维亚大学土木工程硕士,米兰理工大学建筑工程博士,特许工程师,米
建筑幕墙的主要设计内容是根据幕墙要求的各种功能、坐落区域的环境特点、人们日常工作生活的准则和认知观念的个性化,进行综合性的人文外空间的规划整合工作。