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摘要：幕墻工程技術規范中有關墊塊的規定，適用于常規構造和正常支承條件下的幕墻系統。在特定的幕墻構造條件下，需對幕墻的構造和承載方式進行具體分析，對幕墻板塊的支承方式、定位和墊塊種類進行正確設計和選用，才能滿足實際工程設計的需要。本文對特殊條件下的墊塊設計演化進行簡略的歸納，并對活鉸支承塊、可調墊塊、模塊化可調墊塊、無級可調墊塊、重載微調墊塊等進行了介紹。
關鍵詞：幕墻、墊塊、支承塊、定位塊。
1 前言
墊塊是幕墻系統中的一個小附件，在很多人眼里是幕墻最不起眼的部件之一。在GB∕T34327-2017《建筑幕墻術語》中墊塊歸入“5.3 其他零件”的“支承塊”和“定位塊”;但是從定義看，還是局限于面板(尤其是玻璃)的周邊鑲嵌墊塊。在JGJ 113-2015 《建筑玻璃應用技術規程》中，有關支承塊和定位塊的材質(第4.2.2、4.2.3條)，規格(第12.2.2、12.2.3條)，安裝位置(第12.2.4條);等，有明確的規定，并有相應圖示。另，第12.2.5、12.2.6里提到的“彈性止動片”，一般視作定位塊的一種特殊形式，應用較少。嚴格來說，在現行的規范中提到的墊塊主要是指玻璃墊塊，不同墊塊的標準做法，大部分常規幕墻工程可依照規范執行。但在某些特殊條件下，有些墊塊并不是直接用于玻璃的支承或定位，則需要按照墊塊所處的位置和作用及受力狀況做相應的調整，本文就一些特殊條件下的墊塊設計做一個介紹。
2 玻璃支承塊和定位塊的設置
相關規范中有關玻璃墊塊的位置設置有明確的規定，“采用固定安裝方式時，支承塊和定位塊的安裝位置應距離槽角為(1/10)～(1/4)邊長位置之間;”，所以玻璃幕墻通常會在玻璃底邊兩側設置墊塊。但在實際工程中，由于特定幕墻構造的需要，玻璃墊塊的設置無法達到規范中的規定，應采取特殊的處理方法。
2.1支承塊靠玻璃邊角
當橫梁或橫梁的連接出現橫梁抗重力方向很弱(如：扁窄形橫梁);橫梁抗重力偏心扭轉能力不足(如：角鋼（詞條“角鋼”由行業大百科提供）橫梁);橫梁連接支座抗扭剪能力不足(如：橫梁支座連接螺釘間距較小)等情況時(圖1)，玻璃面板的重力通常需考慮支承在立柱上，導致玻璃支承塊只能置于玻璃的邊角部位。包括采用無橫梁設計的幕墻系統(圖2)，更是只能把支承塊連接固定在立柱上，否則就需要采用點式駁接的方式才能承托玻璃的重量。實際上，非穿孔夾板式點支承玻璃幕墻的支承塊也是位于玻璃角部的夾具內。
當支承塊靠玻璃邊角布置時，支承塊長度往往也不能完全滿足規范要求，需對局部壓應力（詞條“壓應力”由行業大百科提供）進行驗算分析。且玻璃角部需進行倒角圓角處理，避免應力過度集中，驗算安全系數應適當提高。另外，此類設計玻璃局部應力往往偏大，玻璃應盡量采用鋼化，半鋼化很難實現設計要求。
2.2支承塊設置在玻璃側邊
當幕墻玻璃不是矩形，如平行四邊形，玻璃重心有可能偏離底邊(圖3)，此時其中一個玻璃支承塊需設置在側邊，才能防止玻璃側翻。此種設置在倒置三角形的玻璃板塊的支承中也是常見。側邊設置的支承塊需要考慮機械固定，才能避免移位。
2.3支承塊設置在玻璃底邊中點
圖4為一結構特殊的玻璃幕墻樣板，幕墻板塊兩側立柱的安裝方式，一側為上端吊掛連接，一側為落地固定連接，立柱受溫度作用產生熱脹冷縮時沿長度方向會出現反的變化，極端條件下，橫梁會出現左右不等高的情況。如采用傳統的兩邊墊塊形式，玻璃會出現平面內轉動，可能與幕墻框架發生擠碰。為此，可采用多墊塊設計來控制玻璃的平面內轉動及防止玻璃板塊與立柱間的碰撞。橫梁上的支承塊可設置在中點，支承塊最好采用活鉸結構，以便適應橫梁的傾斜。兩側邊設置定位塊，防止玻璃側翻。活鉸如果是分離式的，上部需與玻璃粘接，下部也盡量與橫梁固定。定位塊也需要固定在立柱上，在保證玻璃與定位塊可以相互移動的條件下，定位塊不得逐漸滑落(圖5)。
2.4活動板塊定位塊的設置
玻璃幕墻的開啟扇屬于活動板塊，其墊塊的設置可以按照JGJ113-2015《建筑玻璃應用技術規程》中第12.2.4條“2)采用可開啟安裝方式時，支承塊和定位塊的安裝位置距槽角不應小于 30mm 。當安裝在窗框架上的餃鏈位于槽角部30mm和距槽角1/4邊長點之間時，支承塊和定位塊的安裝位置應與鉸鏈安裝的位置一致;”執行。除了玻璃幕墻開啟扇外，活動板塊還包括帶玻璃運輸安裝的的窗、窗墻單元、PC集成墻和單元幕墻等，在現場的按照和運輸過程中，均應考慮定位塊的設置問題。對于周邊或對邊施作硅酮密封膠膠進行密封或結構裝配固定的活動板塊，固化后的膠也能部分起到防止玻璃與框架發生相對位移的作用。
2.5多個支承塊或連續支承
玻璃幕墻板塊安裝設置兩個支承塊的原因，是基于工程實際中難于保證三點共線的原因，設置兩點支承能較好的實現承重點的有效性。這種設置適用于玻璃垂直安裝，玻璃垂直方向剛性較大，且忽略支承塊間距的影響。當玻璃處于水平(采光頂)或傾斜安裝時(傾斜幕墻)，在重力影響下，玻璃就會產生較大的平面外變形（詞條“變形”由行業大百科提供）。較大跨距（詞條“跨距”由行業大百科提供）的支撐，不利于控制玻璃平整度。可適當增加支承點的數量，支撐點間距一般不宜大于700mm，并按相應支承條件進行玻璃平面外變形的驗算。如按JG∕T 231-2018《建筑玻璃采光頂技術要求》“5.3 玻璃采光頂用玻璃面板面積應不大于2.5m²，長邊邊長宜不大于2m。”控制了玻璃幅面，或玻璃周邊采用連續膠條的連續支承來代替支承塊，即可以忽略有關支撐間距的影響。
隨著超大、超寬、超重玻璃板塊越來越多的應用，即使玻璃是垂直安裝，但由于底邊太長，玻璃太重，也需要考慮多支承塊設計。也可采用連續支承設計來支承玻璃面板，一般是在工廠內將玻璃與鋼靴采用硅酮結構膠固化，通過鋼靴轉換，使得玻璃不承受集中力。隱框玻璃幕墻（詞條“隱框玻璃幕墻”由行業大百科提供）當硅酮結構膠承載設計不承載重力所產生的剪力時，玻璃的支承構件應采用連續支承構件并與幕墻支承構件可靠連接。
2.6多向支承塊的設置
對于斜幕墻，支承塊需要在玻璃底部端面和玻璃邊緣兩個方向同時設置支承塊，兩側邊緣支承塊的設置可參考采光頂的設計要求。
3 其他墊塊設計
除了玻璃需要設置支承塊外，實際上還有其他部件有設置類似于支撐塊的要求，特別是用于幕墻安裝時的調整墊塊。由于主體結構的施工誤差，幕墻安裝經常使用大量的調整墊塊來調整幕墻的位置，以便保證幕墻安裝的精度。目前，國內對工程安裝用調整墊塊不太重視，功能和規格千差萬別，極不規范，給幕墻施工質量帶來很大的影響，急需產品的標準化和施工的規范化。
3.1模塊化可調墊塊
模塊化墊塊一般是工程塑料產品，外形基本上是采用馬鞍型U形墊片，方便插入，避開連接螺栓。墊塊由不同厚度的板塊組成，可以組合，滿足現場實際厚度的需要。一般不同厚度會采用不同顏色以方便快速分辨取用。圖6為國外常用模塊化墊塊。
3.2無級可調墊塊
無級可調墊塊如圖7所示，它由兩塊三角鍥形墊塊相互咬合組成，其特點是在相互接觸的斜坡面上設置了鋸齒面，所以兩墊塊在相互接觸后會“咬合”在一起不產生滑動。鍥形墊塊與U型墊塊有很多相似之處，墊片的中間均為開放式U新條孔設計。鍥形墊塊開放式條孔的一端未設有鎖定螺桿的突起造型，主要是因為可以靠兩對墊塊相互咬合后自然形成的閉合長圓孔來將自身定位。無級可調墊塊適用于微量調節，通過兩三角形墊塊帶齒條面間的相對滑動，無級可調墊塊的整體厚度可在一定的范圍內不斷變化。不同厚度的鍥形墊塊其可調整的厚度范圍是不同的。
無級可調墊塊具有多種尺寸系列產品以適應不同公稱直徑的螺桿和調節厚度的要求，表1為常用無級可調墊塊規格表。
從側面看，鍥形墊片與周邊結構相接觸的平面上帶有特殊凹槽造型，見圖中虛線框中的放大圖，此處的特殊造型主要是考慮在和U型墊片配合使用時用來限制墊片間相對滑動的。
3.3帶有螺旋的重載微調墊塊
超大落地玻璃板塊的設計，如蘋果店外立面玻璃，底部支承力很大，普通的墊塊是無法滿足要求的。一般都需要廠內預制（詞條“預制”由行業大百科提供）鋼靴加螺旋可調墊塊，才能滿足現場安裝調整的要求。基本做法見圖8。通過剛性夾持、鋼制楔形可滑動墊塊、螺桿等一套裝置來實現微調。
4 結語
幕墻墊塊的設計需要適應實際工程需要，由于幕墻方案的多變形，需要配合實際情況進行變通。
1) 玻璃墊塊可能不止兩個，玻璃墊塊位置可能不在底部;
2) 墊塊設置應考慮搬運、安裝、活動、變形等實際情況;
3) 特殊位置定位塊需考慮機械固定;
4) 特殊位置墊塊應進行驗算，尤其注意集中應力對玻璃的影響;
5) 模塊化、可調化的墊塊更適應現場實際需要。
參考文獻
[1]中華人民共和國國家標準，建筑幕墻術語 GB∕T 34327-2017,[S]
[2]中華人民共和國行業標準，建筑玻璃應用技術規程JGJ 113-2015，[S]
[3]中華人民共和國建筑工業行業標準，建筑玻璃采光頂技術要求JG∕T 231-2018，[S]
[4]杜繼予.一種外插式可調墊片[P].中國專利：ZL 2009 2 0154144.7，2010-3-10。
作者單位：深圳市新山幕墻技術咨詢有限公司
