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框架式幕墙结构分析与介绍

发布时间:2018-7-23 16:03:46浏览次数:11354文章出处:金属幕墙工程
一、框架式幕墙结构分析与介绍

  1.隐框幕墙

  2.明框幕墙

  3.半隐幕墙

  4.挂式(小单元)幕墙

  5.横挂竖压式框架幕墙

  6.干法幕墙

二、框架式幕墙的连接:

框架式幕墙结构分析

  1.框架与主体结构的连接

  ①埋件

  ②转接件(开长条孔,实现幕墙三维调整,如下图)

  奥氏体(A)不可淬硬,耐腐蚀。

  ③螺栓(不锈钢M12X110)马氏体(C)可淬硬。

  铁素体(F)不可淬硬,耐腐蚀。(不锈铁)

  (幕墙用其他不锈钢材料--奥氏体不锈钢AISI304,AISI316,含镍量≥8%。)

  框之间的转接-—竖框伸缩缝≥15,插芯长度≥250可采用铝合金插芯,插芯与框之间紧密配合,可利用螺钉(一般借用连接转接件的螺栓)限位(如图)。

  顶底连接---要保证框端面与结构间≥50的间隙,为避免螺栓(钉)漏出封修范围,可采用前后打钉的方式(如图)。

框架式幕墙结构分析

  梁形式---单跨梁,双跨梁,等跨铰接梁(跨距相等,5跨以上,需要校核5跨以上,最大弯矩出现在第一跨,最大剪力应力在第1支座,0支座剪力应力最小)。(如图)

框架式幕墙结构分析

2.横竖框的连接(如图)

  ①角片插接(结构简单,防止横框受剪,成本低,但安装不便)

  ②角片螺接(结构较为复杂,防止横框受剪,安装方便,但成本较高)

  ③专用件连接(结构复杂,防止横框受剪北京国际会展中心,安装非常方便,但成本较高)

  ④HENGSHUKUANGDAJIE(JIEGOUBIJIAOJIANDAN,HENGKUANGCHUANRUSHUKUANGXIANKAIDEKOUZHONG,DANYEXUYAOSHIYONGHENGKUANGCHAXIAOLIANJIE,JIAOKOUCHUNEISHIXIAOGUOCHA)


框架式幕墙结构分析


3.面材的连接(如图)

  ①隐框幕墙(结构胶粘接玻璃和副框,副框及横竖龙骨用压板压紧—间距300~350但需计算。压板长度50mm,宽度45mm。)

  ②明框幕墙(穿入或压入压板的胶条与横竖龙骨胶条,夹紧玻璃板块。)

  ③半隐幕墙(明框与隐框的结合,为使隐框方向的胶条—--二道,明框胶条交圈密封,隐框方向的框材需长

  出两肋从而使框材宽度增加,但又由于其副框无须组角可设计为开腔魅族总部科技楼石材幕墙设计案例,宽度又可减小16mm左右。

  所以仍可保证竖框60尺寸。另外,隐框部分前端胶条起装饰作用,非密封胶条。)

  ④干法隐框幕墙(通过锁钩和摩擦衬片连接副框和竖框。)

框架式幕墙结构分析

  4.开启的连接(如图)开启连接方式---明框,隐框,半隐,隐藏式开启,铰链式开启。(干法隐框幕墙的开启无专用边框,故使用铰链式,由于没有使用边框、扇框,所以开启处不可见大黑边--约45mm,内外视觉效果极佳。)

框架式幕墙结构分析

三、框架式幕墙结构分析:(由里向外)

1.埋件

  槽埋---(长度300mm--//)

  ①锚筋不多于4排,一般不少于4根。(也可以2根,但必须植于两转接件中心。)

  ②锚筋直径(D)不小于Φ8,不大于Φ25。

  ③锚筋长度大于10*D,受剪锚筋大于30*D。

框架式幕墙结构分析

  ④锚筋分类:Ⅰ级锚筋--Q235圆钢、平板Ⅱ级锚筋–20MnSi螺纹钢、Ⅲ级锚筋–20MnSiV螺纹钢

  ⑤使用HPB235时,锚筋前端要弯180·弯钩,长度大于3*D。

  ⑥锚板厚度大于0.6*D,一般尺寸200*300。

  ⑦为防止现场动火,防止焊渣飞溅转接件及其垫片宜采用锯齿板(45·X1mm),其他要求框架式幕墙结构分析与介绍。(如图)

2.型材

  ①钢材(Q235—A3钢,中板,属于普低钢,屈服极限235MPa)

  对于焊接结构要求含碳量必须≤2.0%,但由于A级Q235钢在交货时厂家不必提供钢材含碳量参数,对该钢能否用于焊接厂家无义务保证,因而在幕墙用钢材必须使用B级Q235,不能使用A级Q235。

  耐侯钢(耐大气腐蚀钢材,钢中加入Cu、P、Cr、Ni)高耐侯钢(相对于可焊耐侯钢耐腐蚀性更高)铜磷钢---Cu、P铜磷镍铬钢---Cu、P、Ni、Cr

  ②铝合金型材----竖龙骨开口型材壁厚≥3.0mm,闭口型材壁厚≥2.5mm,主受力壁厚≥3.0mm;

  ----HENGLONGGUKUADUDAYU1.2MBIHOU≥2.5mm,KUADUXIAOYU1.2MBIHOU≥2.0mm,ZHUSHOULIBIHOU≥2.5mm;


             

材料(代号)

密度(KG/M3)

线膨胀系数(/)

强度  (Mpa)                       (抗拉,抗弯)

抗剪强度(Mpa)

备注

Q235

7.85*103

1.2*10-5

215

0.58

抗剪≈(0.5~0.8)抗弯

不锈钢板

7.95*103

1.8*10-5

 

0.58

ρ304=7.93*103    316=7.98*103

6063AT6

2.8*103

2.35*10-5

147.7  (δ≤10

0.58

计算书铝合金密度2.7*103

3003H44

2.8*103

2.35*10-5

81     (计算书)

0.58

铝单板

铝朔复合板

 

4.0*10-5

70       (δ=4

0.58

ρδ4.0=1.38*103    δ6.0=1.23*103

蜂窝铝板

 

2.4*10-5

10.5     (δ=20

0.58

ρδ10=0.53*103    δ20=0.37*103

普通玻璃

2.56*103

0.8~1.0*105

28(玻璃强度设计值)

 

钢化玻璃强度84MPa

石材

2.8*103

0.8*10-5

 

 

弯曲强度最低值8.0MPa


  ③表面处理钢材

  无机富锌(涂料)

  热浸镀锌

  阳极氧化15(平均厚度μm)12(局部厚度μm)

  阳极氧化10(平均厚度μm)8(局部厚度μm)

  铝材电泳喷涂漆膜≥7(局部厚度μm)

  复合膜≥16(局部厚度μm)

  粉末喷涂40≥t≥120(局部厚度μm)

  氟碳喷涂t≥40(局部厚度μm)t≥34(局部厚度μm)

  氟碳喷涂----*三涂两烤*(底漆+清漆+面漆,涂层厚度t≥35μm)

  钢材氟碳喷涂(或聚氨酯漆)要求,涂膜厚度t≥35μm,沿海或空气污染严重地区t≥45μm。

框架式幕墙结构分析



  补充说明:6063AT6数字中第一个6代表铝合金组别----表示以硅和镁为主要合金元素,以Mg2Si为强化相的铝合金。

  T—--铝合金的细分状态;

  T后数字----铝合金的基本处理程序;

  T5—高温冷却成型后,人工时效,相对于T6脆性低,塑性好,适合用于穿条工艺的断热型材;

  T6—固溶热处理后,人工时效,不再冷加工(但可矫直等),强度高,脆性大,不可用于穿条工艺。

3.胶条               回弹性    耐磨性    耐碱性    耐油性    耐老化
氯丁橡胶     CR        中        中       好         好        好
三元乙丙     EPDM      中        中       好         差        好
硅橡胶                 差        差        好         差        

幕墙常用工程材料代号简介(如下表)
胶条槽口尺寸尺寸举例----压入式(安装方便,密封效果好)、穿入式、嵌入式(如图)

框架式幕墙结构分析


4.结构胶

  胶厚度≥6mm;胶宽度≥7mm,但≤厚度的2倍;结构胶设计注意问题(如图)。

  为防止结构胶受剪,必须设置玻璃托板长100mm,每个板块至少2块,使用垫块的厚度≥5mm;

  结构胶质量要求—剥离实验,相容性试验;双组份结构胶还需进行混匀性蝴蝶试验、拉断试验。

框架式幕墙结构分析


5.密封胶

  丁基热溶胶----中空玻璃第一道密封,密封效果最佳,但粘接强度底。

  聚硫胶----中空玻璃第二道密封,耐紫外线性差,且与硅酮胶不相容,不可用于隐框、半隐框幕墙。

  硅酮密封胶----(耐侯胶)

  胶厚度≥3.5mm;胶宽度≥10mm,且宜≥厚度的2倍,不可三面粘接。(如图)

  硅酮胶代号:

  A----酸性
  B----中性
  G----镶装玻璃用
  F----建筑接缝用

框架式幕墙结构分析


7.    断热条

  明框断热,铝合金门窗断热。常用断热条样式(如图)。

  穿条工艺应使用PA66GF25(聚酰胺66+玻璃纤维25),不得使用PVC(与铝合金线膨胀系数相差较大,温度变化易造成型材变形);

  浇注工艺应使用PUR(聚氨基甲酸乙酯)材料断热条;

  明框幕墙易形成冷桥,必须考虑型材断热。

框架式幕墙结构分析


8.玻璃

  平板玻璃----(普通玻璃)拉引方法;

  浮法玻璃----熔化的玻璃浮于锡床;

  钢化玻璃----平板玻璃或浮法玻璃均匀加热至620℃,使之轻度软化,空气急冷,提高强度,但玻璃中的硫化镍易造成钢化

  玻璃的自爆,目前一般采用热浸法(均置处理)--加热钢化玻璃至290℃,热浸8小时以上,使玻璃自动引爆;

  热反射镀膜玻璃----阳光控制镀膜玻璃,特性:透过可见光,反射红外线,吸收紫外线;

  在线—热喷涂法(在线高温热解沉积法),膜层强度高,玻璃可再弯弧,为保证热

  按加工膜时间分类化学性能必须增厚膜层,但降低了透光率。

  离线—真空磁溅射法,热化学性能好,但膜层强度低,只能加工成中空玻璃使用

  LOW-E玻璃----(低辐射镀膜玻璃)镀由多层银、铜、锡等金属及其化合物组成的膜系,特性:高透射率,高红外线反

  射率,但膜层强度较差。

  U值—玻璃绝热性能,有些国家使用K值(U值越低,玻璃绝热性越好,单位W/M2*K)。

  另外,U值与玻璃的辐射率相对应,U值越低,辐射率越低(如白玻璃的辐射率为0.83,黑体的

  辐射率为1,即辐射率越低,材料的绝热性能越好)。

  R值—热传导系数(R=1/K)

  膜层方向:对于北方,膜层宜用于第三面,使热量单向流向室内;对于中、低纬度地区膜层宜用于第二

  层----这则是利用镀膜玻璃的低辐射率性能。

  防火玻璃----铯钾玻璃(高强度铯钾玻璃耐火时间可达90分钟)。

  单片玻璃----一般规格2mm,3mm,4mm,5mm,6mm,8mm,10mm,12mm,15mm,19mm.

  中空玻璃----因中间有气体层,故外片玻璃的挠度应按加大10%的载荷设计(计算书已考虑)。

  夹胶玻璃----与钢化玻璃统称为安全玻璃,一般使用PVB胶片(高温高压粘合---干法;湿法技术尚不成熟,不应采用),但该种胶片不耐紫外线,不可外露,一般需使用玻璃扣盖。且加工成镀膜玻璃时玻璃幕墙,胶片层不宜与膜层结合,以免导致传热系数升高,保温效果变差。

四、其他框架式幕墙结构分析与介绍

  1、玻璃挑边≤150mm;

  2、幕墙玻璃表面与建筑内、外装饰物之间的间隙≥5mm;保证土建偏差30mm。

  3、边封修,室内部分宜使用硅酸钙板,若使用铝单板可用挤压角片;(如图)

框架式幕墙结构分析

五、主要材料厂家----推荐

  1、石材----福建凤山石材集团、5、断热条—泰诺风

  山东金都大鹏石材有限公司、6、密封胶—郑州中原

  福建省水头康利石材有限公司。广州白云

  2、玻璃----上海耀华皮尔金顿玻璃股份有限公司、杭州之江

  中国南玻科技控股股份有限公司。美国GE

  3、铝单板--沈阳博林特金属喷涂有限公司、7、胶条----沈阳海慧

  常州后肖宇虹幕墙有限公司。

  4、铝型材--渤海铝业有限公司、

  亚洲铝厂的产品。

六、挂式小单元及阶梯小单元幕墙:

挂式小单元及阶梯小单元幕墙


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