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幕墻規范的新解讀(一)——幕墻設計的一般規定

來源:2016年會論文集  作者:趙西安  日期:2016-4-7
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  工程技術規范是已有成熟經驗的總結,而不是對未來技術發展的展望。規范制定的原則是列入成熟的技術,成熟一條寫一條。尚在發展中的新技術、試用中的新技術暫不列入。待應用較廣泛、積累較可靠的經驗、確有依據之后,再行列入。

  所以,JGJ 102 新版本的適用范圍已經擴展到全部玻璃幕墻。

  3 結構設計使用年限

  目前,只有結構設計對使用年限有明確的規定。

  主體結構的設計使用年限一般工程為50年,特殊工程為100年。幕墻是維護結構,是可以拆換的結構,所以其結構設計使用年限不低于25年。就是說,在25年內,面板、支承結構、連接部件都不應產生安全問題。

  作為結構構件的面板材料(玻璃、石材、金屬板)、直接支承面板結構的鋁型材鋼型材、鋼連接件的有效壽命至少超過25年,可以滿足設計使用年限要求。硅酮結構密封膠的實際壽命也不止25年,過去廠家出具結構膠10年保證書只是例行的商業操作。目前國內主要硅酮膠廠家已可以出具25年保證書。因此,幕墻結構設計使用年限為不小于25年是適當的,國內外幕墻工程的經驗證明也是可以辦得到的。

  預埋件屬于不容易更換的部件,其設計使用年限應按50年考慮。

  大跨度支承鋼結構的工作特點和結構構造和主體結構基本相同,其設計使用年限宜按主體結構考慮。

  在一些公共建筑的幕墻系統中,構成比較復雜,既有面板和直接支承面板的一級結構,又有支承一級結構的二級結構(圖16、圖17)。原則上面板和直接支承面板的一級結構,設計使用年限應不小于25年;支承一級結構的較大的二級結構設計使用年限應與主體結構相同。

  結構設計使用年限只是設計幕墻的時候,決定各種設計參數取值和構造措施選擇的標準,并不是幕墻結構的實際使用年限。從一般情況來看,實際使用年限會高于設計使用年限。

  至于建筑功能和幕墻外觀的使用年限,目前尚沒有一致的說法。

  某些業主要求幕墻保用50年甚至更長,目前尚無確切依據。尤其是建筑外觀和水密、氣密功能,能否維持50年以上,沒有太多的工程實踐。

  大家最關心的結構使用年限是硅酮結構膠的使用壽命問題,現在采用的加速老化試驗到底能說明多少問題,大家心里都不大有數。500小時或者3000小時加速老化試驗能代表結構密封膠(詞條“結構密封膠”由行業大百科提供)在真實條件下工作多少年,沒有對比依據。為此,廣州白云公司的硅酮結構密封膠的50年極限老化試驗已經在1012年開始。試驗分別在廣州試驗場(高溫、高濕、強紫外線)和新疆吐魯番試驗場(冬季嚴寒,夏季高熱,極端干燥,強紫外線)進行,50年試驗期間分時段采樣檢驗,與加速老化試驗進行對照(圖18、圖19)。

  4 幕墻抗震設計的標準

  4.1 三階段設計

  非抗震設計的幕墻,在正常工作條件下應保持良好的性能。

  抗震設計的幕墻,應按三個階段的不同標準進行設計:

  1) 在小于設防烈度 1.5 度的小震作用下,結構處于彈性狀態,幕墻各種功能保持完好,能正常使用。在這個階段進行內力變形計算。

  2) 在設防烈度的中震作用下,結構處于彈塑性狀態,幕墻平面內側移達到彈性位移的3倍,幕墻可能有局部損壞,但經過修理可以繼續使用。

  3) 在高于設防烈度1.0 度的大震作用下,幕墻面板有可能破損,幕墻可能不能繼續使用。但是幕墻的骨架不應墜落。

  2008年5月12日四川汶川地震和2010年月日青海玉樹地震表明:按7度設防的幕墻經受住了9度地震的沖擊。震害調查表明:我國的幕墻規范經受了地震的考驗,按照規范進行設計施工的幕墻工程,達到了設防烈度下保持完好或基本完好的要求,甚至在超烈度的強震下,也還能保持完整(圖20~圖22)。

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專家介紹

 趙西安

鋁門窗幕墻委員會專家組

工作單位:中國建筑科學研究院

技術職稱:研究員

專業:建筑結構,建筑幕墻

專長:建筑結構,建筑幕墻

原文地址:http://www.52mqw.com/info/2016-4-7/41063-1.htm
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