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單元式幕墻構(gòu)造解析沈陽(yáng)黎東幕墻裝飾有限公司 ddx摘要 單元式幕墻在國(guó)內(nèi)應(yīng)用日漸增多,而常見(jiàn)于報(bào)端的技術(shù)文獻(xiàn)多屬早期設(shè)計(jì),對(duì)指導(dǎo)新形勢(shì)下的幕墻設(shè)計(jì)則顯得力不從心,即相關(guān)理論研究及所引用之圖紙,明顯滯后于幕墻的發(fā)展形勢(shì),并缺少關(guān)鍵部位的設(shè)計(jì)表達(dá);筆者對(duì)相關(guān)資料進(jìn)行整理繪制,力圖以直觀的視覺(jué)效果,展示單元幕墻的基本構(gòu)造。關(guān)鍵詞 單元幕墻 插接方式 對(duì)接方式 橫滑式 橫鎖式 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等一 前言單元式幕墻是為解決建筑工人短缺、施工質(zhì)量控制不易等因素因應(yīng)而生之幕墻體系;充分體現(xiàn)了現(xiàn)代工業(yè)化的水平。二 單元幕墻之一般性結(jié)構(gòu)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):a. 安裝速度快,施工周期短,特別適用于現(xiàn)代化高層建筑; b. 幕墻表面平整度高,裝飾效果好;c. 采用膠條密封,幕墻表面污染??;d. 單元構(gòu)件是采用電腦控制加工中心在工廠內(nèi)完成加工,加工質(zhì)量好;e. 三維調(diào)整范圍大。缺點(diǎn):a. 無(wú)論是現(xiàn)場(chǎng)工地還是工廠需較大的占地空間,用于構(gòu)件的擺放;b. 運(yùn)輸成本高,易破損;c. 由于加工精度要求高,因而加工成本較高;d. 施工組織較復(fù)雜;e. 實(shí)現(xiàn)復(fù)雜造型的功能有一定局限;f. 單元式幕墻與主體結(jié)構(gòu)的連接和安裝在室內(nèi)進(jìn)行,對(duì)于剪力墻位置不適用。三 單元式幕墻結(jié)構(gòu)類(lèi)型圖解單元幕墻分類(lèi):?jiǎn)卧粔ψ鞣ㄓ袃纱箢?lèi)既插接方式(或稱(chēng)楔合式)及對(duì)接方式(或稱(chēng)獨(dú)立式);比較通行的是插接方式,又細(xì)分為橫滑型和橫鎖型,通過(guò)桿件的對(duì)插完成接縫(圖一)對(duì)接方式是通過(guò)膠條的對(duì)接完成接縫。由于單元板塊安裝時(shí)在四個(gè)相鄰板塊間會(huì)形成一個(gè)內(nèi)外慣穿的空洞(圖二),對(duì)這個(gè)空洞的不同處理方式?jīng)Q定了單元幕墻的類(lèi)型,以下分述之。 空洞 板塊插接示意圖(圖一) 空洞形成示意圖(圖二)為左上單元板塊為右上單元板塊為左下單元板塊為右下單元板塊三1 插接方式之橫滑型:橫滑型封口板嵌在下單元上框母槽內(nèi),它比上單元下框公槽大,上單元下框可以在封口板槽內(nèi)自由滑動(dòng)(圖三、圖四、圖五)故稱(chēng)橫滑型。 2封口板三維節(jié)點(diǎn)圖(圖五) 封口板示意圖(圖六) 封口板安裝圖解封口板安裝1(圖七) 封口板安裝2(圖八) 3螺釘施打密封膠(左右兩側(cè))封口板安裝3(圖九)封口板安裝說(shuō)明:封口板擱置于待安裝板塊的上橫框(圖七),板塊安裝就位后將封口板滑至兩相鄰板塊中央(圖八),擰緊螺釘(單側(cè)固定)并涂膠,然后在封口板兩側(cè)施打密封膠(圖九)。橫豎框加工圖解本圖中結(jié)構(gòu)由于單元上橫框通長(zhǎng)(蓋過(guò)豎框端頭),若實(shí)現(xiàn)順利插接則豎框下端需作銑加工(圖十三);其加工尺寸與單元下橫框槽口相匹配(圖十),并開(kāi)設(shè)排水孔,豎框側(cè)壁的排水孔與上橫框結(jié)露槽對(duì)應(yīng);排水孔1(對(duì)稱(chēng)加工)銑加工(對(duì)稱(chēng))上橫框底結(jié)露槽加工圖(圖十二) 豎框加工圖(圖十三) (結(jié)露槽兩端銑加工,尺寸為豎框?qū)挘?(左右豎框加工尺寸相同,對(duì)稱(chēng)加工) 導(dǎo)排水圖解 擋水板單元板塊上橫框封口板結(jié)露槽導(dǎo)排水示意圖(圖十四)排水說(shuō)明:大量的水由最外層的密封膠條阻擋(圖三),少量的水由后置擋水板阻擋;經(jīng)二道防水材料作用,最后只有微量的水進(jìn)入封口板內(nèi)經(jīng)單元板塊上橫框之排水路徑導(dǎo)入豎框前腔內(nèi)(圖十四),可每三層設(shè)外披水板,將水導(dǎo)出幕墻外。面板后的少量結(jié)露水汽由上橫框之結(jié)露槽收集,經(jīng)由豎框側(cè)壁的排氣孔導(dǎo)入豎框前腔內(nèi)。收口處理圖解收口位置留兩個(gè)單元板塊(或三個(gè))最后安裝,如圖(圖十五)方式中間工字形插件安裝后,按箭頭方向?qū)鍓K平推入內(nèi),完成安裝(圖十六)。板塊1 板塊2收口安裝示意圖(圖十五)板塊1 板塊2收口完成示意圖(圖十六)小結(jié):如果設(shè)計(jì)合理,橫滑型單元幕墻排水效果可達(dá)到很高的水密性能等級(jí),是其優(yōu)點(diǎn);但是該系統(tǒng)對(duì)折線形式及圓弧形式的幕墻在使用上有一定局限性,是其缺點(diǎn)。三2 插接方式之橫鎖型橫鎖型是在相鄰上下兩單元組件豎框內(nèi)設(shè)開(kāi)口鑄鋁插芯,鑄鋁插芯 6也互相對(duì)插,將接縫處空洞封堵,由于上下單元豎框用鑄鋁插芯插接,三維節(jié)點(diǎn)圖(圖十九)左插芯三維圖(圖二十) 7右插芯左插芯排水孔與右豎龍骨同鉆三維節(jié)點(diǎn)圖(圖二十一) 右插芯三維圖(圖二十二)豎框加工圖解銑加工銑加工豎框加工圖(圖二十三)說(shuō)明:豎框加工如圖示(圖二十三)將陰影部分銑掉,為安裝插芯及現(xiàn)場(chǎng)安裝需要。同時(shí)在安裝橫龍骨處及連接件處要在相對(duì)應(yīng)一側(cè)開(kāi)工藝孔,圖示中不在一一表述。導(dǎo)排水圖解小結(jié):橫鎖型單元幕墻由于橫向鎖定,抗震性能較好(可自動(dòng)復(fù)位)適用于彎弧或折線形式;但是該系統(tǒng)排水性能不如橫滑式結(jié)構(gòu),同時(shí)插芯開(kāi)模較難造價(jià)高于橫滑式結(jié)構(gòu),近幾年應(yīng)用逐漸減少。三3 獨(dú)立單元式(對(duì)接方式)從以上圖示可以看出橫滑型和橫鎖型結(jié)構(gòu),是通過(guò)桿件的對(duì)插完成的,這種結(jié)構(gòu)特性決定了其安裝只能按順序進(jìn)行也導(dǎo)致了此種結(jié)構(gòu)的局限性。對(duì)接方式可以克服插接方式在的不足,玻璃板塊均為獨(dú)立安裝,可自由安裝、拆卸,消除了傳統(tǒng)插接式單元幕墻不可拆卸的缺點(diǎn),比較方便幕墻的維修;同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)局部的無(wú)序安裝,給現(xiàn)場(chǎng)電梯口、運(yùn)輸通道的后安裝提供了方便。但其主要適用于大跨度、鋼結(jié)構(gòu)主體的建筑(如機(jī)場(chǎng)、廠房等)外裝飾工程。此種結(jié)構(gòu)雖然給安裝提供了一定的便利,但其密封方式是依靠膠條的對(duì)接來(lái)實(shí)現(xiàn)的,因此對(duì)施工的精度要求較高,以確保膠條在壓縮狀態(tài)下的正常工作,膠條開(kāi)模尺寸一般比就位狀態(tài)下大3mm左右為宜,對(duì)接處要采用專(zhuān)用膠水粘接牢固, 獨(dú)立單元方式(圖二十五)也可開(kāi)專(zhuān)用的膠條角芯以確保密封效果。 四 單元板塊連接目前,幕墻的埋件按埋設(shè)位置的不同分兩種,即頂埋式及側(cè)埋式;單元式連接也由其產(chǎn)生兩種連接方式即頂面連接方式、側(cè)面連接方式。對(duì)于要求設(shè)計(jì)窗臺(tái)墻的建筑,其二者連接方式均可(窗臺(tái)墻后作),對(duì)于室內(nèi)設(shè)計(jì)成防撞欄桿的建筑則只能采用側(cè)面10 連接方式。 頂面連接方式(圖二十六)四1 頂面連接方式(圖二十六)這種方式是目前應(yīng)用最為廣泛的連接形式,掛點(diǎn)位于樓層標(biāo)高以上。頂面連接方式受力合理,調(diào)整方便,但價(jià)格較側(cè)面連接方式稍高。連接件可采用鋁型材,檔次及加工精度高;但在國(guó)內(nèi)隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇逐步向鋼制連接件方向發(fā)展。四2側(cè)面連接方式掛點(diǎn)位于樓層標(biāo)高以下,如圖二十七。側(cè)面連接方式,也可實(shí)現(xiàn)三維調(diào)整,可全部用鋼制構(gòu)件,連接強(qiáng)度可靠造價(jià)較低,對(duì)于室內(nèi)設(shè)計(jì)成防撞欄桿的建筑,由于其掛點(diǎn)位于樓層標(biāo)高以下,采用這種方式更便于室內(nèi)地面接口找平,通透感較強(qiáng) 缺點(diǎn)是若位于梁底則工人操作不便。 頂面連接方式(圖二十七)四 3輔助連接方式從以上圖示可看出兩種連接方式均為主掛點(diǎn),在受力上除了要承受風(fēng)荷載以外,在豎向上同時(shí)還要承受自重,對(duì)于層高及分格較大,而梁高大于400者為有效降低型材用量節(jié)約成本,可考慮增設(shè)輔助支點(diǎn)(圖二十九)。設(shè)計(jì)思路為將T形滑塊(圖二十八)與單元板塊右豎龍骨可靠連接,主掛點(diǎn)調(diào)整就位后,安裝后置支撐龍骨(本圖為槽鋼)與主體連接牢固, 11輔助支點(diǎn)不限制豎龍骨的豎向位移。力學(xué)模型可由原單支點(diǎn)的簡(jiǎn)支梁或多跨鉸接連續(xù)靜定梁轉(zhuǎn)化為雙支點(diǎn)的雙跨梁或多跨鉸接連續(xù)一次超靜定梁。這樣可保證在大跨度大分格下龍骨的撓度不足的問(wèn)題,并有效降低型材用量。以上所示各形式僅為示意,各廠家可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理改進(jìn),并不限于此。T形滑塊(圖二十八) 輔助支點(diǎn)(圖二十九)五 單元式幕墻設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)a) 節(jié)能設(shè)計(jì)。b) 板塊宜按可更換式設(shè)計(jì)。c) 全隱單元幕墻設(shè)計(jì)時(shí)不宜將型材外露于室外。d) 全隱、半隱、明框單元幕墻設(shè)計(jì)時(shí)宜按系統(tǒng)觀點(diǎn)進(jìn)行考慮,減少開(kāi)模量。如插芯、封口板、膠條等可按共用模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)。 e) 窗扇可按隱藏式設(shè)計(jì),既窗扇隱于橫堅(jiān)龍骨內(nèi)與其同寬,外視效果好。f) 明框單元幕墻外扣蓋宜按非共面設(shè)計(jì)。g) 大跨度大分格的單元幕墻,應(yīng)增設(shè)輔助支點(diǎn)。h) 為縮短吊裝工期,單元幕墻可加設(shè)中豎框。六 結(jié)束語(yǔ)單元幕墻在國(guó)內(nèi)的大量應(yīng)用是近幾年的事,雖然取得了不菲的成績(jī),但多數(shù)設(shè)計(jì)是對(duì)國(guó)外產(chǎn)品的仿制
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