規(guī)范要求 根據(jù)行業(yè)規(guī)范《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ133-2001)的規(guī)定,上下立柱之間應(yīng)有不少于15mm的縫隙(20mm最適宜),并應(yīng)采用芯柱連結(jié)。芯柱總長(zhǎng)度不應(yīng)小于400mm,芯柱與立柱應(yīng)緊密接觸。芯柱與下柱之間應(yīng)采用不銹鋼螺栓固定。立柱與主體結(jié)構(gòu)的連接可每層設(shè)一個(gè)支承點(diǎn),也可設(shè)兩個(gè)支承點(diǎn)。每層設(shè)一個(gè)支承點(diǎn)時(shí),立柱應(yīng)按簡(jiǎn)支單跨梁或餃接多跨梁計(jì)算;每層設(shè)兩個(gè)支承點(diǎn)時(shí),立柱應(yīng)按雙跨或雙支點(diǎn)鉸接多跨梁計(jì)算。立柱應(yīng)采用螺栓與角碼連接,并再通過(guò)角碼與預(yù)埋件或鋼構(gòu)件連接。螺栓直徑不應(yīng)小于10mm,連接螺栓應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ17)進(jìn)行承載力計(jì)算。立柱與角碼采用不同金屬材料時(shí)應(yīng)采用的絕緣墊片分隔。 設(shè)置伸縮縫的目的也是為了防止溫度應(yīng)力所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變形,從面導(dǎo)致石材幕墻主龍骨同由于混凝土主體的層間變形及溫度應(yīng)力的增大而產(chǎn)生石材崩裂或其它破壞情況。眾所周知,鋼材的彈性模量為2.1×105Mpa,抵抗外部荷載的變形能力較好,但石材幕墻所使用的石材為天然材料,彎曲強(qiáng)度離散性大,屬于脆性材料,其材料的彎曲強(qiáng)度要求不低于8.0MPa。而對(duì)于結(jié)構(gòu)變形伸縮縫設(shè)置問(wèn)題,從規(guī)范條文說(shuō)明或其它文獻(xiàn)中均未有計(jì)算而得出的依據(jù),本文根據(jù)工程實(shí)際施工存在的問(wèn)題,通過(guò)建模,再經(jīng)過(guò)計(jì)算,從而得出。若在層間設(shè)置伸縮縫,其準(zhǔn)確數(shù)據(jù)應(yīng)為多少?如果沒(méi)設(shè)置伸縮縫又該如何防治。 3.2 在工程實(shí)際施工中,由于施工單位偷工減料,或在執(zhí)行規(guī)范過(guò)程中,不嚴(yán)謹(jǐn),以及操作起來(lái)存在實(shí)際困難,往往在立柱施工過(guò)程中,層與層未設(shè)置伸縮縫,有些甚至在十幾層高的幕墻施工中均未設(shè)置伸縮縫,從而連續(xù)梁代替了簡(jiǎn)支梁。 更有甚者,按規(guī)范要求,模梁應(yīng)通過(guò)角碼、螺栓或螺釘與立柱連接,角碼應(yīng)能承受橫梁的剪力。螺釘直徑不得小于4mm,每處連接螺釘?shù)臄?shù)量不應(yīng)少于3個(gè),螺栓不應(yīng)少于2個(gè)。橫梁與立柱之間應(yīng)有一定的相對(duì)位移能力。但實(shí)際的施工過(guò)程中橫梁與立柱是直接焊接在一次的,根本就未考慮由層間位移、季節(jié)溫差應(yīng)力等各種原因引起問(wèn)題。如下圖所示: 另外存在的問(wèn)題有:支座之間未設(shè)置三維位移,掛件的抗彎強(qiáng)度不夠等。
處理方案 從理論上來(lái)說(shuō):幕墻立柱每層用一處連接件與主體結(jié)構(gòu)連接,每層立柱在連接處向上懸挑一段,上一層立柱下端用插芯連接支承在此懸挑端上,計(jì)算時(shí)取簡(jiǎn)支梁計(jì)算簡(jiǎn)圖是對(duì)結(jié)構(gòu)做了簡(jiǎn)化,假定立柱是以連接件為支座的單跨梁(也可認(rèn)為是以樓層高度為跨度的簡(jiǎn)支梁),這樣按簡(jiǎn)支梁計(jì)算彎矩和剪力。而實(shí)際上每層只有一個(gè)支座(即相鄰兩跨共用一個(gè)支座),由于簡(jiǎn)支梁跨中彎矩最大,而跨中剪力為零,而支座剪力最大,彎矩為零,彎矩控制截面無(wú)剪力,剪力控制截面無(wú)彎矩,只分別按彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算。但在驗(yàn)算立柱與主體結(jié)構(gòu)連接時(shí)不能用簡(jiǎn)支梁兩支座中一個(gè)反力進(jìn)行計(jì)算,而應(yīng)取兩支座反力之和(一跨只有一個(gè)連接點(diǎn))。對(duì)實(shí)際施工中已存在的問(wèn)題處理的主要辦法是:在離支座大約200-300mm的地方斷開(kāi),再設(shè)置套購(gòu)管,形成插芯連接的懸挑結(jié)構(gòu)。 石材幕墻龍骨的伸縮縫一般是一層設(shè)置一道,可用通過(guò)插芯或是連接鋼板實(shí)現(xiàn)。石材的龍骨大部分都是鋼的,插芯就是用小截面的鋼材插入下邊的龍骨內(nèi)并貌似錨死,上端龍骨下口套入插芯,插芯一般插入上端型材200mm左右;連接鋼板就是在下端龍骨側(cè)面焊接兩塊鋼板,使鋼板夾持住上端龍骨并用螺栓連接,鋼板的螺栓孔開(kāi)上下長(zhǎng)圓孔,鋼板的大小沒(méi)有具體要求,只要滿足受力要求和相關(guān)規(guī)范就行。龍骨間預(yù)留20mm縫隙。 主龍骨間距不要超過(guò)1.2米。
由玻璃面板、點(diǎn)支撐裝置和支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)成的玻璃幕墻稱為點(diǎn)支式玻璃幕墻。根據(jù)支撐結(jié)構(gòu)點(diǎn)支式玻璃幕墻可分為工形截面鋼架、格構(gòu)式鋼架、柱式鋼桁架、魚(yú)腹式鋼架.......
幕墻施工工藝流程為: (1)測(cè)量、放線 (2)調(diào)整和后置預(yù)埋件 (3)確認(rèn)主體結(jié)構(gòu)軸線和各面中心線 (4)以中心線為基準(zhǔn)向兩側(cè)排基準(zhǔn)豎線 (5)按圖樣要求安裝鋼連接件和立柱、校正誤差 (6)鋼連接件滿焊固定、表面防腐處理 (7)安裝橫框 (8)上、下邊封修 (9)安裝玻璃組件 (10)安裝開(kāi)啟窗扇 (11)填充泡沫棒并注膠 (12)清潔、整理→檢查、驗(yàn)收。
由玻璃面板、點(diǎn)支撐裝置和支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)成的玻璃幕墻稱為點(diǎn)支式玻璃幕墻。根據(jù)支撐結(jié)構(gòu)點(diǎn)支式玻璃幕墻可分為工形截面鋼架、格構(gòu)式鋼架、柱式鋼桁架、魚(yú)腹式鋼架、空腹弓形鋼架、單拉桿弓形鋼架、雙拉桿梭形鋼架、拉桿(索)形式一和拉桿(索)形式二
上述9種結(jié)構(gòu)可分為三類
(1)金屬支撐結(jié)構(gòu)點(diǎn)支式玻璃幕墻:這是最早的點(diǎn)支式玻璃幕墻結(jié)構(gòu),也是采用最多的結(jié)構(gòu)類型。
(2)點(diǎn)支式全玻璃幕墻:支撐結(jié)構(gòu)是玻璃板,稱其為玻璃肋。采用金屬緊固件和連接件將玻璃面板和玻璃肋相連接,形成玻璃幕墻。由玻璃面板和玻璃肋構(gòu)成的全玻玻璃幕墻視野開(kāi)闊、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使入耳目一新。最大限度地消除了建筑物室內(nèi)外的感覺(jué)。
(3)桿(索)式玻璃幕墻:支撐結(jié)構(gòu)是不銹鋼拉桿或拉索,玻璃由金屬緊固件和金屬連接件與拉桿或拉索連接。在此類玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)中,充分體現(xiàn)了機(jī)械加工的精度,每個(gè)構(gòu)件都十分的細(xì)巧精致,本身就構(gòu)成了一種結(jié)構(gòu)美。
點(diǎn)支式玻璃幕墻是一門(mén)新興技術(shù),它體現(xiàn)的是建筑物內(nèi)外的流通和融合,改變了過(guò)去用玻璃來(lái)表現(xiàn)窗戶、幕墻、天頂?shù)膫鹘y(tǒng)做法,強(qiáng)調(diào)的是玻璃的透明性。透過(guò)玻璃,人們可以清晰地看到支撐玻璃幕墻的整個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng),將單純的支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為可視性、觀賞性和表現(xiàn)性。由于點(diǎn)支式玻璃幕墻表現(xiàn)方法奇特,盡管它誕生的時(shí)間不長(zhǎng),但應(yīng)用卻極為廣泛,并且日新月異地發(fā)展著。圖1—26是一種新型的結(jié)構(gòu)體系——平面網(wǎng)索結(jié)構(gòu),它的特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、無(wú)任何空間遮擋、通透性