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幕墻設計的幾點疑問

來源:福建天正建筑工程施工圖審查公司  作者:龔昌基  日期:2005-12-9
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    提  要:本文對玻璃幕墻規范的個別條文和條文說明提出疑問;并對幕墻預埋件的設計分工問題提出建議。

    關鍵詞:鋁合金玻璃幕墻,框支承,相對位移,彈性活動連接,預埋件

     一、幕墻玻璃相對于鋁合金框的位移計算公式有疑問

    這里先摘錄一段《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ 102-2003的原文[1]

    5.6.5 硅酮結構密封膠的粘接厚度ts(圖5.6.5)應符合公式(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——硅酮結構密封膠粘接厚度(mm);

    us——幕墻玻璃相對于鋁合金框的位移(mm),由主體結構側移產生的相對位移可按(5.6.5-2)式計算,必要時還應考慮溫度產生的相對位移;

    θ——荷載標準值作用下主體結構彈性層間位移角限值(弧度);

    hg——玻璃面板高度(mm),取其邊長a或b;

    δ——硅酮結構密封膠的變位承受能力,取對應于其受拉應力為0.14N/mm2時的伸延率。

    問題在于(5.6.5-2)式是否合理。由圖b可知,θ·hg等于玻璃板塊上下端之間的相對位移ds,它顯然不同于玻璃與鋁框之間的相對位移us,這是兩個不同的范疇;在圖b中,我們假設位移后玻璃板塊仍保持直線,且玻璃與鋁框的邊沿仍在同一水平線上,則應有:

    us=θ(tx+tk)

    其中tk系鋁框截面高度,一般地說,tx+tk約為20mm,對于框架結構,θ取1/550,可見由主體結構側移產生的ux的值很小(本例僅0.04mm),完全可以忽略不計;真正需要計算的是溫度變化產生的相對位移,但算得的粘接厚度一般不會在于規范第5.6.1條規定的構造要求(6mm),這里就不贅述了。

    二、怎樣理解“相對于主體結構的位移能力”

    《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ 102-2003第5.1.2條規定:玻璃幕墻應具有“相對于主體結構的位移能力”。規范[1]的條文說明對此這樣解釋。

    玻璃幕墻由面板和金屬框架等組成,其變形能力是很小的。在水平地震或風荷載作用下,結構將會產生側移,由于幕墻構件不能承受過大的位移,只能通過彈性連接件來避免主體結構過大側移的影響。例如當層為3.5m,若彈塑性層間位移角限值Δup/h為1/70,則層間最大位移可達50mm。顯然,如果幕墻構件本身承受這樣大的剪切變形,則幕墻構件可能會破壞!瓰榉乐怪黧w結構水平位移使幕墻構件損壞,連接必須具有一定的適應位移能力,使幕墻構件與立柱、橫梁之間有活動的余地。

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