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陶板幕墙的应用技术要点

来源:中国幕墙网收集整理  作者:王林  日期:2012-7-3
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  自上个世纪90年代,我国在建筑外墙装饰首次引进使用德国AGROB BUCHTAL陶土板以来,陶土板开始在国内使用。随着天津泰达金融街、北京阳光尚东等建筑陶土板幕墙的使用,标志着中国幕墙产业在节能材料利用上又迈上了一个新的台阶,陶土板幕墙的人文艺术气息、天然的色彩、环保的材料及节能降噪优势也逐渐表现出来,不断得到建筑设计师的青睐。
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  目前国内还没有陶板幕墙的统一工法标准,无法对陶板幕墙特别是超高层陶板幕墙使用给予明确界定;但通过陶板幕墙的抗风压变形性能和抗震性能检测来看,只要使用标准的陶板幕墙干挂体系(通长横龙骨挂接体系),在结构计算能够通过的情况下,陶板在超高层建筑的应用是没有问题的。

  至于陶板幕墙采用哪种挂装结构体系,亦或是超高层应用,从个人角度来看,根据我国建筑幕墙业发展积累的大量的工程实践和丰富的设计施工经验,对于各类幕墙结构体系及超高层建筑幕墙,通过召开专家论证会确认其设计与施工方案的可行性,并采取相应的技术措施和确保使用安全的措施,应该不存在技术上的难题。

  针对陶板幕墙,在结构设计上大家关心的无外乎以下几点:

  (1)陶板幕墙的结构设计体系特别是非连续横梁体系是否合理?

  (2)陶板幕墙的挂接方式和受力体系是否合理?

  (3)陶板挂件的要求和力学计算问题?

  6.2 笔者有幸参加过“成都中医药大学附属医院国家中医临床研究(糖尿病)基地外墙陶板干挂项目(以下简称成都中医院项目)”专家论证会,在会上也有很多专家提出各种不同的问题。在此,一并做以总结供大家参考。

  成都中医院项目干挂陶板应用高度103米,幕墙施工单位为武汉凌云装饰公司,该项转角部位相对较多。幕墙公司设计时设计抗风压性能为
1级,采用间断式横梁挂接体系,板材采用300*900*18规格,主龙骨采用40*60*3mm热浸锌方钢,主龙骨与主体连接采用双跨铰接梁连接结构。

  对于超高层建筑,采用非连续性横梁挂接体系,是大家担心的一个主要问题。通过专家论证,一致认为通过增加立柱间的横向连系(在立柱间增加横梁连接),使幕墙龙骨体系形成一个整体结构体系,避免单独立柱产生轴向偏心拉力,改变水平地震作用力的方向。

  故此,对于使用非连续性横梁挂装体系的陶板幕墙,应在主立柱之间分布增加横梁连系龙骨,该横向龙骨仅起到结构体系连接功能,不承受主作用力,使幕墙龙骨形成完整的结构体系。

  6.2 在国内,大多数陶板幕墙均采用短挂件插接或短挂件卡接形式实现陶板的挂装。

  幕墙面板承受的荷载作用效应通过挂件传递到支承结构上。挂件的长度和截面厚度与挂件的承载能力直接有关,是保证幕墙安全的基础条件之一。故此,笔者认为,陶板用挂件的长度不应小于35mm,铝合金挂件的截面厚度不应小于2.5mm,表面应进行阳极氧化处理;不锈钢挂件的截面厚度不应小于2.0mm;定位弹簧片的截面厚度不宜小于1.2mm。

  短挂件与陶板面板的连接设计应符合下列规定:

  a 挂件与面板的连接,不应使面板产生附加局部挤压应力和重力传递现象。

  b 挂件为短挂件且全部采用插入挂装方式安装时,其自重应由陶板上部挂件的挂钩承受。

  c 上部采用卡口式挂件,陶板自重由下部挂件承受时,应考虑防陶板断裂下坠措施;承重处挂件与陶板挂钩在上下方向的接触部位不应留有间隙。

  d 挂件插入陶板槽口的深度不宜小于6mm,搭接宽度不应小于35mm。挂件中心线与面板边缘的距离宜为板长的1/5,且不宜小于50mm。

  e 挂件与陶板面板在前后之间的空隙应填充聚氨酯类密封胶或设置弹性垫片,采用橡胶垫片时,其厚度不宜小于2mm。

  f 陶板的两端宜设置定位弹性垫片。

  挂件是传递面板承受的荷载和作用效应的关键构件,挂件的连接设计必须考虑面板的自重、风荷载、地震作用、温度效应以及主体结构变形等产生的影响。同时,挂件的入槽深度和搭接宽度,以及挂件相位于陶板的挂装位置,也关系到面板的承载能力。

  陶板幕墙工程中,短挂件连接的陶板常用的安装方式可分为挂钩挂装(见图A)、上插接下挂钩挂装(见图B)。陶板挂钩为L形的挂钩挂装,其固定挂装点在陶板的上部挂钩处,使陶板安装固定后处于悬挂的工作状态。在板块意外断裂时,上部板块不会产生下坠的危险。上插接下挂钩挂装的陶板,由于上部陶板在上下方向并没有限位的装置,当陶板意外断裂时,容易产生陶板下坠的危险,所以在设计时,要控制面板的宽度,同时要采用防断裂下坠的措施。


  6.3 短挂件的承载力计算应考虑以下因素:

  6.3.1 在风荷载或垂直于板面方向地震作用下,挂件的抗剪设计应符合下列规定:

  6.3.1.1 挂件承受的剪应力标准值可按下式计算:

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