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采光頂、大面積雨棚宜考慮豎向地震作用,8度抗震設計時,豎向地震力可按恒載加活載的10%考慮(上、下兩個方向)。
3.3振動臺試驗
雖然幕墻上作用的地震力較小,不起主要控制作用,但是地震是動力作用,對幕墻的節點和連結構造形成大的沖擊,甚至損壞、失效。對節點和連接構造的可靠性,可以通過振動臺試驗予以驗證。
目前國內已進行過石材幕墻的背栓連接、短槽連接、背槽連接和背卡式連接的振動臺試驗;鋁板幕墻和框支承玻璃幕墻(明框、隱框)的振動臺試驗;陶板幕墻的振動臺試驗,對試驗條件、測試方法和結果分析已積累了較豐富的經驗。
3.4直接吹風試驗
采用飛機螺旋槳對幕墻進行直接吹風試驗(飛機頭試驗)在國內已經進行。試驗對了解遮陽板、遮陽百頁在風力作用下的振動和嘯叫聲有直接的結果,有利于修改其設計。雙層幕墻的風力問題,也有望采用這種試驗來解決。
4、結構設計(詞條“結構設計”由行業大百科提供)的一般問題
4.1幕墻設計的一般要求
目前,建筑幕墻類型繁多,構造型式多變,無法對其連接構造作出太具體的規定。因此在設計原則—上要求建筑幕墻應有足夠的承載力、剛度、穩定性和相對于主體結構的位移能力。其中,相對于主體結構的位移能力通過膠縫、構件間的縫隙、可微動連接(如長圓孔螺栓等)、可動連接(如鉸支座、滑動連接、搖臂機構、彈簧機構等)來實現,不一定要求處處連接均為螺栓連接。因此,規定所有連接均采用螺栓是不盡合理的。只要達到幕墻與主體結構間有一定位移能力的要求,部分節點采用焊接是可以的。
4.2鋼鋁型材的混合使用
在跨度較大情況下,采用鋼型材與鋁型材混合構件在原則上是允許的,但在實際操作上存在一些難點:
1)為保證兩者共同受力,必須保證兩者受力后變形(撓度(詞條“撓度”由行業大百科提供))相同,這就要求鋼型材緊密插入鋁型材巾,或者兩者用密排螺栓、鉚釘連接,兩種方法在施工時都較困難。
2)型鋼與鋁型材之間電化學絕緣困難。
因此,更方便的方法是采用鋼型材,外包裝飾鋁板(詞條“鋁板”由行業大百科提供)。
3、結構的穩定性問題
現在幕墻支承的跨度越來越大,受壓和受彎構件的穩定性問題逐漸突出,考慮不周就容易產生穩定性破壞,這種破壞很突出,危險性很大。
全玻幕墻的玻璃肋(詞條“玻璃肋”由行業大百科提供)很薄,在風力作用下容易產生受彎梁的平外屈曲(詞條“屈曲”由行業大百科提供)。曾有一個工程玻璃肋高16m,自由邊緣全無平面外支承,存在安全隱患。因此,8m以上的玻璃肋應考慮穩定性問題,必要時采取防止平面外失穩的措施。
單根支承鋼結構在平面外的穩定問題應予注意,壓桿、壓彎桿件無支承長度不應超出長細比入為150的規定。作為估算,圓鋼管的無支承長度不應超過直徑的50倍。
平面桁架、張拉索桿結構平面外應設計布置防止失穩的撐桿(詞條“撐桿”由行業大百科提供)、拉桿或桁架。
5 框支承玻璃幕墻
5.1 玻璃面板計算
彈性薄板應力和撓度計算公式只有在玻璃板(詞條“玻璃板”由行業大百科提供)撓度不大于板厚的—半時才是正確的。在玻璃實用范圍內,撓度遠大于板厚之半,計算出的應力與撓度偏大,不能正確反映實際情況,因此要采用折減系數n予以調整。
夾層玻璃系數厚度取單片玻璃厚度的1.25倍,十空玻璃等效厚度取單片玻璃的1.2倍的方法,只在兩片玻璃等厚度、等強度(詞條“強度”由行業大百科提供)時才適用。在玻璃厚度不、—片鋼化一片不鋼化時,不能采用這種簡單的折算方法。必須將外荷載按其厚度的三次方比例分配后(中空玻璃外片荷載加大10%),再分片各自計算。
5.2橫梁和立柱的最小厚度
橫梁和立柱截面的受力部分(參加計算的部分),截面最小厚度應考慮下面的因素
1…)寬厚比的限制;
2)采川螺紋(詞條“螺紋”由行業大百科提供)直接受力連接的鋁型材局部厚度不小于螺釘直徑:
3)構造最小厚度。
其叫,的限值山鋼材或鋁材的型號決定。
構造最小厚度:
鋼型材:橫梁不小于2.5mm立柱不小于3.0mm;
鋁型材:橫梁,跨度不大于1.2時,不小于2.0mm:跨度大與1.2m時,不小刁:2.5mm;立柱,開口部分,不小于3.Omm;閉口部分,不小于2.5mm。
5.3撓度的限值
四邊支承的玻璃面板:短邊的l/60;
鋁型利:跨度的l/180;
鋼型利:跨度的l/250。
由于橫梁和立柱在實際工程中跨度變化很大,不可能也不必要采用絕對撓度值控制
6 全玻幕墻
6.1 全玻幕墻的支承方式
規定一個統一的高度,超出此高度后就必須吊掛不十分合理。應對不同的玻璃厚度規定不同的高度限制。規定厚度不超過12nun時,下端支承玻璃最大高度為4m:15mm時為5m;19mm時為6m是較為合理的。
6.2玻璃肋的材質
已經有工程山現施工二過程中鋼化玻璃肋自爆,突然飛散的事例。玻璃肋是幕墻的支承結構,一旦自爆或外擊下飛散,面板將失去支承而坍落,產生較嚴重的后果。因此,玻璃宜采用單片鋼化玻璃,當夾層行困難時,寧愿采用普通浮法玻璃。因為浮法玻璃了于裂后并立即飛散,使得有時間采取搶救措施。
采用點支承的玻璃肋,則應采用鋼化夾層玻璃(詞條“鋼化夾層玻璃”由行業大百科提供)。
全玻幕墻玻璃開裂的一個主要原因是玻璃變形受限,如玻璃在上、下不銹鋼槽中空隙偏小,密封膠硬化:玻璃嵌入結構、裝修的槽口中未留足夠空隙或后加裝修頂死玻璃板面。玻璃開裂的另一個主要原因是玻璃受力不均勻,如兩個幣夾松緊不一致,拉力不一致;兩個夾不在一個平面上,玻璃受面平面外剪力和彎曲;玻璃下端支承橡膠墊塊厚薄高低不同等等。
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隨著社會的不斷進步,也帶動了建筑、裝飾行業的發展。在我們身邊隨處可見大型建筑幕墻設計的都相當美觀。建筑幕墻是現代建筑科學、新型建筑材料和現代建筑施工技術的產物,目前在我國,石材幕墻的石材使用量年均超過2500萬㎡。
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姓 名: 保羅•瑞格尼 先生
職 稱: 副教授,建筑工程博士,土木工程師
公司名稱:歐洲標準化技術委員會幕墻項目組
保羅•瑞格尼,帕維亞大學土木工程碩士,米蘭理工大學建筑工程博士,特許工程師,米
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建筑幕墻的主要設計內容是根據幕墻要求的各種功能、坐落區域的環境特點、人們日常工作生活的準則和認知觀念的個性化,進行綜合性的人文外空間的規劃整合工作。