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陶土板及中式節能陶土板幕墻分析

來源:中國幕墻網收集整理  作者:*  日期:2012-8-7
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摘要:介紹了國內外的陶土板及國內陶土板幕墻,重點論述了結合中國國情的節能閉縫陶土板幕墻的開發和設計,預測了中國陶土板幕墻的市場。
關鍵詞:開縫陶土板幕墻、閉縫陶土板幕墻。
 
  陶板幕墻阻燃性好,安全防火
  結構合理:干掛系統的組合安裝設計,在局部破損的情況下陶板可單片更換,維護方便;
  陶板中空的結構使之降噪效應好,自重輕;
  陶板的高強度能夠滿足不同尺寸的隨意切割要求。
  兼容性好陶板幕墻具有溫和的外觀特質,容易與玻璃、金屬搭配使用。
  陶板幕墻可以減少光污染,增加墻面的抗震性。
  安裝方便:陶板幕墻設計結構合理、簡潔,能最大地滿足幕墻收邊、收口的局部設計需要,安裝簡易方便,無論是平面、轉角或其它部位,都能保持幕墻立面連貫、自然、美觀。
  配套成本低:由于陶板重量輕,因此陶板幕墻支撐結構要求比石材幕墻更為簡易、輕巧,節約幕墻配套成本。
  三、陶土板的物理和力學性能
  3.1、陶土板具有優良的物理和力學性能。經國家建筑材料測試中心依據國家相關標準的檢測試驗,其性能指標可達到下表所示(樣板尺寸為:120×245mm)。
  3.2、陶士板幕墻工程的震動臺試驗結論及建議。
  3.2.1北京江河幕墻公司對北京的南新倉國際大廈陶士板幕墻工程,進行了陶土板幕墻的抗震性能試驗檢驗和研究,檢驗其抗震性能是否符合設計要求。(抗震設防烈度為8度,設計基本地震加速度為0.2g,場地為Ⅱ類,德國阿格通陶土板。)陶土板幕墻樣品已經通過中國建筑科學研究院的震動臺試驗,9度抗震設防時幕墻樣品沒有出現破壞形象。并且經過國家建筑工程質量監督檢驗中心的抗風壓試驗證實,達到3kPa時幕墻樣品沒有出現任何功能性障礙。
  3.2.2試驗模型的實測層間位移與SAP2000的計算結果的比較在模型0.5m~4.25m標高范圍,層間位移及位移角實測值和計算值列于下表:表中,模型層間位移數據是拉線位移計實測結果通過角度轉換后,再將頂、底層(標高分別為4.25m和0.5m)位移每個時刻相減,取南北兩組數據平均所得。實測結果與計算結果相比,有一定的偏差,但總的趨勢相同,與加速度峰值反應規律也大致相同。試驗測得結構最大層間位移角為1/88,是在輸入Taft波峰值加速度為596gal時得到的,該結果已超過了對一般幕墻結構的變形性能要求。
  3.2.3試驗結論:
  (1)陶土板幕墻與主體結構連接節點的抗震性能:該陶土板幕墻與主體鋼結構的連接節點的抗震性能良好,在振動臺試驗的全過程中沒有損壞,能保證連接節點的抗震設計要求。
  (2)陶土板的抗震性能:該幕墻的陶土板自身抗震性能良好。當臺面輸入加速度峰值達到和超過300gal(相當于7度半大震作用)時,在振動方向上,少數陶土板之間產生相對滑移現象,但陶土板和掛件均沒有損壞。當臺面輸入加速度峰值達到596gal時,試驗測得結構最大層間位移角為1/88,其值已經超過實際主體結構(框架-剪力墻結構)規范規定的彈塑性層間位移角限值(1/100),也超過了有關幕墻規范中對幕墻可承受變形能力的要求。因此,可認為陶土板幕墻的變形性能符合要求。
  (3)試驗測試數據與程序計算數據之間存在一定差異,除了測試原因外,幕墻系統本身具有一定的剛度和質量分布規律,在計算模型中未得到充分體現,也是不可忽視的原因,有待進一步探索。
  3.2.4建議本幕墻采用開縫式結構,由于陶土板之間不打密封膠,在強震下部分陶板在幕墻面內產生側向滑移,使板縫寬窄不一,甚至陶板之間相互碰撞。雖未發現陶土板碰壞,但影響美觀。工程中考慮采取適當的側向限位措施,尤其是在幕墻的邊角部位,防止在強震下陶土板面內平動滑移過大或脫落。 開發陶土板之間打密封膠的閉縫陶土板幕墻。
  四、陶土板國內工程應用:
  4.1 阿格通(Angleton)陶土板
  4.1.1阿格通(Angleton)陶土板來自于擁有歐洲領先技術的陶板生產商一德國豐。米勒陶瓷集團(F.V.Mueller:GmbH)。豐。米勒也是德國最大的陶板生產商之一。
  阿格通(ArGeTon)陶板的原材料為天然陶土,不添加任何其它成分,不會對空氣造成任何污染。陶土板的顏色完全是陶土的天然顏色,綠色環保,無輻射,色澤溫和,不會帶來光污染。可選之色多達14種,可以根據不同的安裝尺寸要求進行切割,能夠滿足建筑設計師和業主對幕墻顏色和分格的選擇要求。阿格通(ArGeTon)陶土板在特殊轉爐里,由高強度擠壓機擠壓成胚后經過1400℃的高溫燒結而成,耐高溫熱膨脹系數低為2~5×10-6/℃,具有良好的抗風化穩定性、耐磨性、耐酸堿性(耐家庭化學試劑和泳池鹽類UA級,耐低濃度酸和堿ULA級,耐高濃度酸和堿UHC級),耐用年限大于50年。
  4.1.2阿格通(ArGeTon)陶板的技術性能和物理性能均通過德國德累斯頓材料檢測機構(MPA Dresden)和漢諾威建筑材料檢測機構(MPA Bau Hannover)的檢測認證。
  4.1.3漢諾威建筑材料檢測機構檢測報告,2002年5月21日(檢測報告號011662-Mk/De)
  五、陶土板幕墻設計陶土板幕墻設計必須遵守中國國家及行業有關標準和規范,下面對設計要點的建議僅供參考。
  5.1陶土板幕墻干掛安裝方式采用金屬掛件和掛裝系統將石材安裝往室外墻面主要形式有:
  1)陶土板通過掛件直接鑲嵌在主體結構上;這種陶土板幕墻主要是在結構上打孔,通過植筋膠不銹鋼掛件連接結構,陶土板通過背栓和不銹鋼掛件連接,保證幕墻的平整度有一定難度。
  2)陶土板通過掛件鑲嵌在金屬框架上或幕墻結構上,再附著在主體結構上;
  3)陶土板通過掛什鑲嵌在金屬框架上或幕墻結構組成單元式幕墻,再安裝在主體結構上。
  5.2陶土板幕墻面板的連接方式陶土板幕墻的面板,宜采用以下幾類連接方式:
  1. 在陶土板邊緣開槽口,用金屬掛件連接;
  2. 在陶土板面板背后,開孔或開槽,用背栓、背槽或背卡連接;
  3. 在陶土板面板的邊緣打結構膠粘結鋁型材附框,通過附框與橫梁、立柱連結,附框應帶掛鉤固定石材面板。【完】

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