幕墙工程技术规范

2024-04-25

幕墙工程技术规范(共6篇)

篇1:幕墙工程技术规范

1.《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003

2.《金属及石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001

3.《建筑设计防火规范》GB50016-2006

4.《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)

5.《民用建筑隔声设计规范》GBJ118-89

6.《建筑玻璃应用技术规范》JGJ113-2009

7.《民用建筑设计通则》GB50352-2005

8.《北京市建筑工程安全玻璃使用规定》京建法(2001)2号

9.《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB 50210-2001

10.内装修(2003年合订本)03J502-1~3

(主编单位:中国建筑设计研究院环境艺术设计研究院)

11.民用建筑工程室内施工图设计深度图样 06SJ803

12.《消防喷淋规范》GB50261-2005

篇2:幕墙工程技术规范

上海市工程建设规范《建筑幕墙工程技术规范》DGJ08-56-2012(以下简称新地标),该规范由上海市金属结构行业协会幕墙工程技术中心会同有关企业、设计、科研、高校、管理等单位历时三年修订完成。本规范修订的主要内容包括:新地标在玻璃幕墙的基础上扩充为包括金属、石材、人造板材和复合板材等各种面板的幕墙应用技术;新地标在构件式、全玻璃幕墙的基础上增补了单元式幕墙、点支承幕墙、双层幕墙、幕墙开启窗及采光顶等内容,更为系统、完整;新地标将幕墙光反射、幕墙热工设计、幕墙防火、幕墙防雷单列成章;新地标对双层幕墙、建筑光伏一体化等新技术予以导向性条文规定等,本文概要性地介绍新地标的主要修编技术内容和特点。

一、总则

1、适用高度

1.0.3本规范适用于高度不大于280m的玻璃幕墙、金属幕墙,高度不大于120m的花岗岩石材幕墙,高度不大于80m的其他面板材料的幕墙工程。

2、设计使用年限

1.0.5建筑幕墙设计便用年限不小于25年,其支承结构的设计使用年限宜不小于50年。

根据支承结构和面板分开规定幕墙设计使用年限更为科学合理,支承结构设计使用年限与主体结构设计使用年限一致或接近的规定较科学,面板根据材料性能退化或可更换性规定为25年较为合理。

二、材料

1.3.5.7增加玻璃安全膜的技术要求。

2.3.8增加了瓷板、陶板、玻璃纤维增强水泥(GRC)板等的性能指标。

3.3.9增加了超薄型石材蜂窝板等的技术指标。

三、幕墙建筑设计

1、面板的面积限制

4.1.6幕墙玻璃面板应符合以下要求:

1)除建筑物的底层大堂和地面高度10m以下的橱窗玻璃外,玻璃面板宜不大于4.5m2。

2)除夹层玻璃外,钢化玻璃应不大于4.5m2、半钢化玻璃应不大于2.5m2,钢化玻璃应有防自爆坠落措施、半钢化玻璃应有防坠落构造措施。

3)除建筑物的底层大堂和地面高度10m以下的橱窗玻璃外,夹层玻璃面板应不大于9.0m2。

4.3.5玻璃部位不设护栏时:

1)中空玻璃的内片采用钢化玻璃,单块玻璃面积不大于3.0m2,钢化玻璃厚度不小于8mm。

2)中空玻璃的内片采用夹层玻璃,单块玻璃面积不大于4.0m2,夹层玻璃厚度不小于12.76mm。

10.4.4花岗岩单块面板的面积宜不大于1.5m2,其他石材面板宜不大于1.0m2。

新地标对板块面积做出了明确规定,限制了幕墙分格越来越大的趋势,更有利于玻璃、石材面板的安全应用。

2、面板种类的限制

4.1.8人员密集且流动性大的重要公共建筑的幕墙玻璃面板应采用夹层玻璃。

4.1.9临街幕墙玻璃宜采用夹层玻璃。

4.1.10幕墙建筑周边宜设置安全隔离带,主要出入口上方应有安全防护设施,人员密集处可采取设置绿化带、挑檐、有顶棚的走廊等措施。

4.3.3框支承玻璃幕墙的面板可采用夹层玻璃、钢化玻璃或半钢化玻璃。

10.2.2幕墙所用玻璃面板可选用夹层玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃。

10.4.4高层建筑、重要建筑及临街建筑立面,花岗岩面板厚度应不小于30mm。

根据玻璃碎性材料的特点,为确保大型城市公共安全、避免“玻璃雨”危害,规定人流密集的重要公共建筑、临街建筑的玻璃幕墙使用夹胶玻璃,同时规定了消防登高面的应急击碎玻璃设置。明确了玻璃“强而不碎、碎而不散落、散落无危害”的应用原则。半钢化玻璃在满足以上原则时,也可以使用。

3、设计文件深度

新地标4.6节规定幕墙文件的设计说明内容、施工图层次和内容、典型构造节点内容、结构计算内容等要点和深度。

四、幕墙性能设计

建筑幕墙是涉及多领域、多学科的工程,新地标除了幕墙抗风压、水密、气密、平面内位移四项常规性能以外,对于幕墙光反射、热工设计、防火的技术要求分别单独章表示。

1、第5章幕墙光反射增加了玻墙比的规定、幕墙光反射的环境分析。

5.2.1采用玻璃幕墙的建筑立面应选择恰当的玻墙比,并符合本规范第4章、第6章和第7章的相关规定。

5.2.2除大堂、门厅和高度不大于24m的裙房外,建筑立面玻墙比宜不大于40%。

5.2.3居住区或敏感目标较多的地段,建筑立面玻墙比应不大于40%。商务区和敏感目标较少的地段,玻墙比宜不大于70%。立面设计应符合幕墙光反射环境评价的相关规定。

2、第6章热工设计结合节能规范,规定了幕墙传热计算限值、计算方法。

6.1.2建筑幕墙的透明部分和非透明部分的热工性能指标应符合《公共建筑节能设计标准》GB50189和《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151的相关规定。

现有建筑幕墙的材料、工艺、技术完全能够达到相应建筑节能要求,实际应用中存在性能指标不明确、计算方法不统一、计算值偏优等问题,使得建筑幕墙热工性能不佳的情况出现,新地标第6章规定的方法较为科学,规范了除双层幕墙以外所有幕墙的热工设计的技术手段。

3、第7章幕墙防火结合建筑防火规范,规定了幕墙防火的技术要点。

1)防止火焰传播、形成立体火灾是建筑消防设计第一要务。

7.1.3建筑幕墙与各层楼板、防火分隔、实体墙面洞口边缘的间隙等,应设置防火封堵。封堵构造在耐火时限内不应发生开裂或脱落。

7.1.5同一块幕墙玻璃板块不应跨越建筑物土下、左右相邻的防火分区。

7.2.4金属幕墙采用铝塑复合板时,应满足消防要求。构造设计除符合 7.1.2条规定外,可在每层楼板外沿部位和防火分区纵向分隔部位设置不小于0.8m的隔离带,隔离带外墙面板为不燃烧材料。

建筑幕墙防火的第一要务是防止火焰沿幕墙表面传播。建筑幕墙防火隔断是涉及两方面问题:一是外表面火焰传播、二是幕墙与不燃主体结构之间空腔的火焰传播。从立面上来看,包括跨楼层上下火焰传播、跨水平防火分区的左右火焰传播。

7.1.3条包括水平、垂直防火隔断。

7.1.4条规定了非不燃的表面材料如铝塑复合板不能大面积连续应用,必须双向设置隔离区。

2)燃烧性能、耐火极限

7.1.1幕墙面板材料和面板背后的填充材料应为不燃或难燃材料,并符合消防规定。

7.1.2无窗槛墙或窗槛墙高度小于0.8m的建筑幕墙,应在每层楼板外沿设置耐火极限不低于1.0h、高度不低于0.8m的不燃烧实体裙墙或防火玻璃裙墙。墙内填充材料的燃烧性能应满足消防要求。

7.2.5紧靠建筑物内防火分隔墙两侧的玻璃幕墙之间应设置水平距离不小于2.0m、耐火极限不低于1.Oh的实体墙或防火玻璃墙。

幕墙层间构造是防火设计重点,此部分在实际工程应用中问题仍然不少。防火墙两侧的幕墙防火在实际工程应用中较为忽视、问题也不少。

3)逃生救援

7.1.4消防登高立面不宜采用大面积的玻璃幕墙。当采用时,应在建筑高度100m范围内设置应急击碎玻璃,并符合以下规定:

A、设置应急击碎玻璃每层不少于2块,间距不大于20m。

B、每块应急击碎的玻璃宽度不小于1.20m,高度不小于1.00m,并应设置明显的警示标志。应急击碎玻璃应采用普通玻璃,不得采用夹层玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃。

C、应急击碎玻璃不宜布置在建筑物直通室外的出入口上方。确需布置时,应设置宽度不小于1.0m的防护挑檐。

以上技术要点紧贴建筑防火“防火隔断、燃烧性能和耐火极限、逃生措施、救援措施”四个要点,并结合建筑幕墙的特点、较为系统完善。但在建筑防火隔断方面仍应进一步明确和加强、并指导幕墙工程防火实践应用,有关技术观点笔者在《建筑保温工程火灾事故思考》论文中有详细表述。

4)双层幕墙防火

新地标7.3节规定了双层幕墙的防火技术要点,此部分也需进一步工程实践、研究验证,但总体原则也是围绕着“防火隔断、燃烧性能和耐火极限、逃生措施、救援措施”四个要点。

4、幕墙防雷

1)避雷要求。

8.1.1幕墙建筑应按建筑物的防雷分类采取防直击雷、侧击雷、雷电感应以及等电位连接措施。建筑主体设计应明确主体建筑的防雷分类。幕墙建筑的防雷系统设计由幕墙设计与主体设计共同完成。

8.2.1幕墙建筑应按防雷分类设置屋面接闪器、立面接闪带、等电位连接环,和防雷接地引下线,并满足表8.2.1的要求。幕墙金属框架可按100m2划分网格,网格角点与防雷系统连接,形成电气贯通。

2)增加了单元式幕墙、幕墙光伏系统的避雷技术要求。

8.2.3单元式幕墙防雷构造:

A、有隔热构造的幕墙型材应对其内外侧金属材料采用金属导体连接,每一单元板块的连接不少于一处,宜采用等电位金属材料连接成良好的电气通路。

B、幕墙单元板块插口拼装连接和与主体结构连接处应按本规范8.2.1条规定形成防雷电气通路。对幕墙横、竖两方向单元板块之间橡胶接缝连接处,应采用等电位金属材料跨接,形成良好的电气通路。

8.2.4幕墙光伏系统的连接、安装规定:

A、应采取防直击雷和侧击雷的措施。

B、幕墙光伏系统宜采用共用接地方式。

C、光伏控制器的信号设备端口应安装信号电涌保护器。

D、并网逆变器的电源端口应安装电源电涌保护器。

幕墙水密性能的设计也应单独表述,根据雨水渗漏原因、主要影响因素,针对构件式幕墙、单元式幕墙等的特点,系统性地编制幕墙防水设计原则,规定幕墙打胶系统、压腔系统、开缝系统等防水技术要点,并满足正常使用极限状态下的水密要求。气密设计也是一样,但较为简单。

五、结构设计基本规定

新地标9.1.1条规定了幕墙结构设计的基准期为50年。

1、风洞试验

9.2.2建筑高度较高、体型不规则或风环境复杂的幕墙结构,按本规范9.2.1条难以确定风荷载标准值时,用风洞试验或数值风洞方法确定。幕墙高度大于200m时应进行风洞试验。幕墙高度大于300m时应由两个非关联单位各自提供独立的风洞试验结果相互验证。对用风洞试验或数值风洞方法所得结果应分析、比较和判断。

2、与主体结构连接

9.5.6由锚板和对称配置的锚固钢筋所组成的受力预埋件,应按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102或《混凝土结构设计规范》GB50010的规定设计。后置埋件应按《混凝土结构加固设计规范》GB50367或《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145的规定设计。

9.5.8幕墙结构与主体结构采用后置埋件连接时,应根据其受力情况,合理布置锚栓埋件,保证其连接可靠,并符合下列规定:

1)后置埋件用锚栓可选用自扩底锚栓、模扩底锚栓、特殊倒锥形锚栓或化学锚栓。锚栓钢材受拉性能须进行复验,复验结果应符合《混凝土结构加固设计规范》GB50367的规定。

2)锚栓外露部分应防腐蚀处理。

3)锚栓直径和数量应经计算确定。锚栓直径不小于10mm,每个后置埋件上不得少于2个锚栓。

4)锚栓承载力设计值应不大于其极限承载力的50%,并进行承载力现场试验,必要时进行极限拉拔试验。

5)就位后需焊接作业的后置埋件应使用机械扩底锚栓,或化学锚栓与机械锚栓交叉布置。化学锚栓超过半数的后置埋件,就位后不得在其部件及连接件上焊接作业。

六、面板设计

1、新地标增加了点式玻璃孔边应力的计算要求。

10.2.11在垂直于幕墙平面的风荷载和地震作用下,四点支承玻璃面板的应力和角度:

1)可采用非线性有限元方法计算跨中最大应力、孔边最大应力和跨中最大接度。

2)孔边最大应力设计值不应超过玻璃边缘强度设计值,跨中最大应力设计值应不超过玻璃中部强度设计值。

2、新地标明确规定了石材面板的许用、限用支承方式。

10.4.8面板可用短槽、通槽、背栓等方式支承。板块的连接和支承,不应采用钢销、T形连接件和角形倾斜连接件。

新地标根据近年石材面板的应用问题,如小块石材固定、板中斜托板、石材破碎后可更换性等,限制了钢销、T形件和板中斜托板三种石材固定方式。

3、新地标增加了背栓的计算要求。

4、新地标增加了微晶玻璃板、陶板、瓷板、千思板、玻璃纤维增强水泥板(GRC框架板)、蜂窝铝板、石材蜂窝板的技术要求。

七、幕墙开启窗

11.1.2开启扇面积不应大于1.8m2。

新地标限制了幕墙开启窗越来越大的趋势,更有利于开启窗的安全应用。

开启窗也是幕墙重要技术要点和难点之一,新地标单独一章规定了开启窗一般规定、构造和采光天窗的技术要求。笔者认为对于幕墙开启窗的结构安全如窗扇固定、洞口使用安全、结构计算等仍可进一步细化,对于开启窗的水密、气密等关键性能仍可进一步细化。

八、幕墙构造和设计

1、构件式幕墙

12.2.8隔热型材中的隔热体不应承受或传递荷载。应采用可靠的连接构造,将隔热体外的荷载传至隔热体内侧的受力构件上。

12.3.4立柱与主体结构的连接件应有足够的承载力。铝合金连接件材料厚度应不小于8mm,钢连接件材料厚度应不小于6mm。每一连接处的螺栓应不少于2个,螺栓直径不小于10mm。采用焊接时,应标注焊接要求。

构件式幕墙是最为成熟的技术,新地标规定了断热条不得永久受力、且外侧型材不计入截面特性计算。新地标12.5.7条增加了钢铝组合截面的设计计算。12.5.8条增加了转角或突变处立柱,考虑最不利荷载和作用的组合,对立柱截面最小抵抗矩和最小惯性矩方向作补充验算和校核。

2、单元式幕墙

新地标增加了单元式幕墙内容,主要技术要点包括:

13.2.4单元式幕墙的插接接缝设计。

13.2.5单元式幕墙的对接接缝设计。

13.3.3采用插接式组合构件设计时立柱的荷载分配。

13.3.6明框单元板块的隔热条。

新地标认为单元式幕墙技术已基本成熟,无论是等压腔设计、结构计算、制作和安装,新地标较系统地总结了双层幕墙的工程实践。对接接缝的单元式幕墙近年也出现应用,此类幕墙日本应用较多。仍应进一步细化适用范围、对接接缝两侧单元板块协同变形、层间分层排水等技术要求。

3、双层幕墙

新地标认为双层幕墙是一种新型的、在国内尚不完全成熟的技术,仅编制导向性的主要技术要求。

1)适应性

14.1.1双层幕墙的构造形式应按建筑性质、等级、使用功能、地理环境和气候条件等因素确定,并与空调系统相协调。双层幕墙使用前应做适应性判断,地理环境和气候条件、空调系统协调性、造价和性能比是重要的考虑指标。

2)风荷载取值

14.1.6双层幕墙风荷载标准值除应符合本规范9.2节的规定外,尚应符合以下风荷载分配原则:

A、内通风双层幕墙的外层幕墙应承受全部风荷载值,内层幕墙应承受不小于1.0kN /m2风荷载值及外力冲击荷载值。

B、外通风双层幕墙的外层幕墙应承受全部风荷载值,内层幕墙承受风荷载值可按表14.1.6取用,且应不小于1.0kN/m2。

新地标仅对外通风、内通风两类双层幕墙的构造提出了要求。对双层幕墙的通风量、热工设计提出了导向性规定。但国内目前通风双层幕墙的成功案例极少,双层幕墙的通风、热工设计仍是技术难点,行业内应进一步加强研究和验证,双层幕墙的防火、隔声等也需进一步技术积累。

4、全玻璃幕墙

5、点支承玻璃幕墙

16.1.5点支承幕墙玻璃单片厚度应不小于8mm。夹层玻璃和中空玻璃,其单片厚度也应符合上述要求(强条)。

16.3.2索杆桁架结构在永久荷载控制的组合效应作用下,拉索(杆)不应受压而退出工作在可变荷载控制的组合效应作用下,拉索(杆)可退出工作,但结构体系仍应能维持稳定的平衡状态。

16.4.4单层平面挠度限值取其短跨支承点距离的1/50。单拉索挠度限值取其支承点距离的1/50。新地标对点支承结构中成熟的钢架系统、规定按钢结构规范计算。对于索杆系统、单层索网的支承结构提出了导向性规定,有关受力模型、假定和边界条件的计算方法仍应加强研究和验证。

6、采光顶棚和金属屋面

除了立面幕墙基本要求外,增加了相关屋面上人荷载、雪荷载、排水设计等针对的技术要求。

九、检验与检测

1、检测范围

19.1.1高度大于等于24m或总面积大于等于300m2的建筑幕墙,必须检测其样品的物理性能。其余可采用2年内同一企业同类幕墙的型式试验报告代替物理性能检测,但型式试验样品必须能代表该幕墙,其性能指标不得低于该幕墙的性能指标。

2、安全性能检测评估适用范围

19.1.2建筑幕墙有下列情况之一的,应进行安全性能检测评估:

1)未按建筑幕墙规范设计、施工和验收。

2)工程技术资料、质量证明资料不齐全。

3)停建的建筑幕墙工程复工前。

4)遭遇地震、火灾,或强风袭击发生幕墙损坏。

5)发生幕墙面板碎裂、开启部分坠落或构件损坏等情况。

6)建筑幕墙使用过程中出现质量问题,业主或主管部门有评估要求。

3、建筑幕墙物理性能检测

新地标强化了建筑幕墙在正常使用极限状态下保持气密、水密性能的要求,并通过物理性能试验予以验证。也就是说,在标准风荷载、1倍的主体结构弹性层间位移的作用下,建筑幕墙的水密、气密性能不应降低。

19.3.3检测顺序,幕墙样品安装于测试箱体。采光顶棚和金属屋面的安装,应使样品倾角与实际工程一致。样品与箱体之间应密封处理,按照气密性检测→水密性检测(稳定加压、波动加压)→抗风压性能检测(最大试验压力为风荷载标准值)→重复气密性检测→重复水密性检测→平面内变形性能检测(1倍的主体结构弹性层间位移角控制值)→重复气密性检测→重复水密性检测→抗风压性能检测(最大试验压力为1.4倍风荷载标准值)→平面内变形性能检测(3倍的主体结构弹性层间位移角控制值)的顺序检测。

复杂、重要的建筑幕墙可选择动态水密性、热循环、热工性能、耐撞击性能、抗震性能振动台检测。

十、其它

1、针对新型面板,以及新增的双层幕墙、单元式、点支承、光伏等幕墙,增加了加工制作、安装施工、工程验收的相关技术规定。

2、附录增加了幕墙光反射环境评价方法、开口铝合金立柱强度折减系数、双层幕墙隔声计算、压型金属屋面等内容。

篇3:幕墙工程技术规范

1.幕墙设计单位接手较晚,幕墙埋件需要后置或其中一大部分需要后置,而且由于高大公共建筑层高较大,中间用轻型砌体填充,特别是《金属与石材幕墙工程技术规范》(JGJ 133-2001)5.8.3条规定:与幕墙立柱相连的主体混凝土构件的混凝土强度等级不宜低于C30;如果幕墙埋件设置在轻型砌体上,则难以满足受力要求;而且后置埋件工程量大、造价高,不可避免造成工期和费用增加。

可能的情况下(很大程度取决建设单位的前期策划能力和对幕墙设计和施工的了解),幕墙设计和施工招标应在建筑施工招标完成后或与同期招标,以使幕墙设计早期完成,这样基础施工完成后,幕墙设计得以审核完成,预留预埋可以和结构同步,如果出现结构不能满足幕墙预埋的情况,也可以通过建筑变更予以满足。

2.幕墙设计和施工一体化有其减少协调环节、加快施工的优越性,但存在用料较小和构造措施不足的缺陷,有可能造成强度不足的危险隐患,虽然《建筑装饰装修工程质量验收规范》(GB50210-2001)9.1.2第2款规定:建筑设计单位应对幕墙工程设计的出具确认文件,但由于幕墙设计单位其技术水平的参差不齐,许多石材工程甚至没有相应的力学计算和现场试验验证,石材及干挂体系的选择和确定均依据日常的施工经验进行,而建筑设计单位又缺乏幕墙专项设计技术能力,难以保证幕墙工程设计的安全性。

为了避免幕墙设计和施工同体单位出于企业利益考虑,出现用料较小和构造措施不足的缺陷,以消除安全隐患,一是建筑设计单位具有幕墙专项设计资质为佳,实现建筑设计与结构设计整合,可以避免出现第一种情况;退而求其次,也应委托具备幕墙专项设计资质的其他设计单位审核为好,以免只走审核形式,给建设单位使用造成风险。

3.JGJ 133-2001第4.1.3条规定:石材幕墙中的单块石材板面面积不宜大于1.5m2,对于深化设计而言,应在设计单位和建设单位框定的范围内进行,但建筑设计单位对幕墙分格形式及凹凸效果等建筑效果的要求,设计时未注意到此项要求,导致单块石材板面面积过大,而且由于凹凸部位使用整块石材,毕竟石材作为一种天然材料其物理性质变化很大,特别是存在不易觉察的微小裂缝和在生成、开采、加工过程中难免产生一些轻微的内伤,即使计算安全,实际也会存在安全隐患。

深化设计时要考虑此项规范要求,对单块板面面积过大石材,在凹凸部位分割或对缝安装,以实现效果和规定双保证。

4.石材的干挂方式有钢销式、通槽式、短槽式、背栓式等几种形式。钢销式连接在销孔处应力比较集中,据已建工程反映,在应力集中处石材局部有裂碎现象,应予以淘汰,但目前规范并未禁用;应推荐使用短槽式和背栓式两种。比较而言,短槽式成本较低但安全性不如背栓式,通常用于石材重量不太大或安全系数要求不太高时;背栓式干挂牢靠稳定,但成本较高,一般用于较大块石材(厚度30㎜时石材面积大于1.5m2)或对石材安全性能要求较高时。而JGJ 133-2001第5.5.2条仅对钢销式限制用在非抗震或6度、7度抗震区,但对钢销式连接相仿的短槽方式未加限制,特别是北京地区、石材特别厚重时,缺乏规范依据。

5.施工过程中石材挂件使用燕尾式较多,属短槽连接,但由于切槽尺寸偏差,容易造成上、下两块石材表面错槎,从而造成平整度不足,部分工程还发现石板有伤痕、裂纹、色差、图案不符等缺陷,结构胶填补后,极难修整,而且安装完成后,使用过程中一旦损坏个别石材,也极难更换。

建筑幕墙面板构造设计的基本要求是可以随时单独更换任何一块需要更换的面板,这一点对石材幕墙显得更为迫切因为石材是天然材料石材有很多隐缝加工过程不易被发现,使用过程中由于外部环境和内在因素的影响会造成裂缝,一旦裂缝形成,如不及时更换会酿成大祸。因此,对石材挂钩应选用每块石材能单独更换的挂钩形式,T形钩、蝶形钩都是上下连续挂钩,不能随时单独更换任何一块需要更换的石材面板,要选用L形钩,每块板上、下都采用L形钩固定时才能实现单独更换任何一块面板的目的,在使用L形钩时下部挂钩是与槽梁整体连接,上部挂钩是活动的在上部挂钩安装定位后要采用限位装置,保证其在振动时不脱落(见图1)。

6.JGJ 133-2001第4.3.3条规定:幕墙的钢框架结构应设温度变形缝。由于温度的影响,钢骨架(主、次龙骨)变形较大,接头部位应设应设热胀冷缩措施,一般做法是一端加设连接件焊接,另一端采用长孔螺栓连接,以适应温度热胀冷缩的需要,而当前深化设计缺少细部节点,施工过程中出现凭感官认为两端均为焊接,造成钢骨架温度次应力产生。

7.由于建设单位的特殊要求,单块石材细长,虽然面积符合要求,但应保证石材使用荷载的抗弯性能,特别是不利荷载组合情况下的抗弯性能。

JGJ(33-2001)第5.5.8条规定:当两侧连接时,支承边的计算边长可取为两槽槽长中心线的距离非支承边的计算长度取为边长,当四侧连接时计算长度可取为边长减去槽长度中心线至板边的距离(见图2)。

看来,四边支撑对于提高石材板块自身的抗弯能力有很大帮助,特别对于高大的板块,尤为如此,而规范中缺少高度尺寸下侧面连接的限制,建议增加石材高度超过1000mm,应设置侧立面连接的规定。

8.JGJ133-2001第4.4.1条规定:石材幕墙应考虑防火层。以防因为意外因素造成局部火灾,从而导致内部保温材料整体串火燃烧,造成保温层失效3,也会造成钢骨架结构因温度变形导致整体垮塌,现行设计中均无每楼板层隔火设计要求,从而给使用埋下安全隐患。而《建筑装饰工程石材应用技术规程》(DB11/T 512-2007)鲜有涉及,通常做法是采用1.5mm厚镀锌钢板内包50mm厚防火保温矿棉板,镀锌钢板一端用射钉固定在剪力墙上,射钉间距500mm,另一端用自攻螺丝固定在横向角钢龙骨上。

9.在幕墙安装过程中,由于标高尺寸控制不准或偏差,容易造成窗台部位倒坡,和由于修整倒坡问题造成窗台板或檐口同大面分隔缝不在同一标高,从而造成建筑风格的改变,偏离建筑设计意图,要避免出现上述问题,除了施工过程中控制龙骨安装标高外,二次设计时应根据建筑设计图纸中窗口标高尺寸,标明窗口部位的龙骨、石材标高,单独画出干挂石材节点大样图,详细标注出石材的形状、尺寸及连接方式,对其他部位,如建筑物的雨篷、屋檐、及其它复杂部位石材,亦应如此。

10.二次设计门窗口处石材详图出现未考虑建筑设计图中的窗间墙及门口尺寸(见图3),石材表面与窗间墙平齐,造成石材安装与门窗无法交接,被迫将原门窗居中改为外移,才解决交接问题。

建筑设计窗间墙尺寸为实际施工尺寸,二次设计时注意将石材按照门窗居中做法深入到门窗间墙侧边(见图4),才能实现设计意图。

11.石材缝密封是4很关键的一道工序,因为保温层一般粘贴(钉)在外侧填充墙上,一旦漏雨水,吸水率高的保温层会影响保温效果,吸水率较低保温层虽然不会影响保温效果,但雨水会透过保温层之间的缝隙进入到填充墙内,进而阴湿到内饰面层。

JGJ 133-2001第7.3.9和第8.0.4条均要求进行接缝部位的淋水检查,即使验收时合格,以后在使用过程中难免会出现耐候胶破损渗漏,影响到保温效果或内部装饰。

从可靠的角度讲,精心施工是一方面,另一方面应从深化设计入手,进行多重防护。填充墙外部抹灰效果较好,但造价高;可行的办法把硬质保温层粘接在一起,不但防水,而且也有利于防止保温板缝产生冷桥。

12.石材幕墙内侧的外墙保温与空心砌块连接应采取粘接方法,设计如不特别说明,施工过程中往往采取塑料涨栓连接,框架填充墙大部分采用空心砌块,涨栓理论上应位于砌体灰缝处,但实际操作时,大块保温板材铺贴在砌体表面后,很难分清何处是灰缝,大部分涨栓位于砌块空心部位,造成涨栓脱出、保温层大面积脱落,保温没有保证。

以上仅就施工中常见问题提出深化设计应着重注意的各个方面,供同行参考。石材幕墙深化设计是一项专业性很强的工作,建筑风格、连接方式多种多样,需要紧密结合建筑设计单位和建设单位要求、现场实际情况、工程经验及施工能力,不断完善,统筹兼顾,才能出精品、创佳绩。

摘要:根据石材幕墙工程施工及设计的工程实践,对石材幕墙施工中存在问题加以讨论,并提出对二次设计的要求,同时对相关规范中目前存在问题进行研究,以使干挂石材的设计与施工达到相互衔接,实现耐久、防火、防水、保温、美观等方面的要求。

关键词:石材幕墙,深化设计,要求,规范研究

参考文献

[1]GB50210-2001建筑装饰装修工程质量验收规范[S].

[2]JGJ133-2001金属与石材幕墙工程技术规范[S].

篇4:关于幕墙施工技术探讨

摘要:现阶段,幕墙在目前建筑工程中应用较为广泛,经常会涉及幕墙的施工,幕墙作为一种新型的墙体建筑,尤其是幕墙施工技术也得到了改革与创新。在建筑工程中幕墙施工技术对于建筑设计的装修效果来讲,具有至关重要的作用。在本文中,笔者根据自身的实践经验,并结合对幕墙施工技术在建设施工中的应用调研,对幕墙施工进行了简要的概述,对建筑幕墙的结构制作与安装工艺进行了详细的分析,并对幕墙施工技术在建设施工中的流程与运用进行了深入的研究与探讨。

关键词:幕墙施工;技术;建设施工;质量问题;应用

1、幕墙施工的概述

众所周知,所谓建筑幕墙,就是指在建筑物不承重外墙护围,通常情况下是由石材、玻璃、陶瓷板、铝板等面板以及玻璃助、钢结构、铝横梁立柱等支撑结构组成。因此,在现阶段,建筑幕墙已经成为现代化建筑工程中重要的组成部分,其具有美化建筑空间以及保护主体的积极作用。依据不同的标准,建筑幕墙一般情况下可以分为:封闭式、开放式、单元式、点支承以及构建式等几类,此外,依据面板材料可以分为:石材幕墙、玻璃幕墙、组合面板幕墙以及人造板材幕墙四大类。

2、建筑幕墙的结构制作、安装工艺以及安装注意事项

建筑幕墙中单元式的幕墙结构单元件的加工与制作都是在工厂里进行的。依据相关的规范标准设计,应该对建筑幕墙制定科学的放样、制作、下料以及组拼等工序。并且依据工序的前后进行生产的排列,对各种极具、各个专业人员进行配备,进行流水工序的作业。对其的操作规范标准如下:

2.1在进行幕墙技术施工阶段,注硅酮胶应该在建筑室内进行,并要求室内的温度必须在8℃以上,保证其室内的清洁与干燥。针对用胶结合的材料表面,应该对建筑幕墙进行专门的清洁,在确保干净之后,才能对其进行注胶的处理。

2.2对于进行注胶处理之后的单元件,应该对其放在养护区实施固化的工作,并且不能对对单元件进行随意的翻转与移动,进而杜绝阳光进行直射。

2.3对建筑幕墙的档案资料与检验制度不断的进行完善,其中包括专检、互检、自检以及单元件的现场检查和单元件在出厂时的质量检查。此外,还应该对建筑幕墙中的单元件记性现场的检验,对于注胶过程中的粘结性测定、剥离试验、蝴蝶效应以及双组份的固化速度进行试验。

2.4在对幕墙结构进行现场安装的过程中,应该注意以下的问题:(1)对预埋件进行检查。在混凝土的结构施工过程中,应该按照严格的规定以及设计位置进行预埋件的埋设,如果机体结构在进行施工过程中,进行预埋件的埋设,因此,应该使用机体结构与膨胀螺栓对其进行固定连接。其埋设件应该位置准确并且牢固。此外,还应该根据基准线测对每个楼层进行标高控制线与轴线控制线,并对其进行校验闭合的处理;(2)对预埋件进行偏差调整的处理。由于定位、设计图纸、结构施工、制定等方面具有偏差,而且部分的埋设件由于位置的偏差超出所规范的偏差值,此外,应该部分的位置在施工过程中被埋设。而且,还应该对钢铁板与预埋件进行补埋,并通过铁码进行调整、并对其的安装连接进行特殊的调整。

3、幕墙施工技术在建设施工中的流程与运用

3.1建筑幕墙施工的测量放线

测量放线作为幕墙建筑施工中重要的环节,在进行具体的施工过程中,应该对其单元结构与组成进行合理的改善与调整,并结合其建筑工程的外部轮廓与实际布局对其进行详细的研究与测量,从而针对幕墙的工艺技术与处理方式进行有效的改善。在进行具体的测量放线过程中,相关的施工人员应该对施工设计的图纸进行熟练的掌握,比对工程中的区域进行有效的测量,制定出科学合理的测量方案,确保建筑工程有效的运行;放线作为整个工程最为重要的幕墙施工技术,应该对水平线进行放置,通过对水准仪器的运用,进行辅助放线工作,用花篮螺丝对其进行收紧工作,对其进行吊线的处理,在进行放线的过程中,还应该加强对风力的分析。

3.2建筑幕墙施工的骨架安装

在完成测量放线工作之后,应该以纵向的分格为依据,对幕墙施工进行竖线的安装,按照从上到下的顺序,并要求其使用的螺栓与条件符合相关的设计要求,确保竖料侧面的垂立,此外,还应该保证同一立面的竖料在同一个平面中,并保证其横料在同一个的标高中,对其的偏差安装应该严格的控制在所规定的范围之内。

3.3建筑幕墙施工的玻璃安装

在对幕墙的玻璃板进行安装的过程中,相关人员应该严格的依据玻璃板的规格,对其进行规范化的检查,并根据玻璃板的层次,对其进行合理有序的叠放。如果在进行幕墙建筑施工过程中,现场并不存在玻璃板,必须对其进行检查后运用于施工中,此外,在进行施工安装的过程中,应该留有充足的空间,对其玻璃板块的安装应符合建筑工程的要求,按照玻璃板的顺序对其进行必要的调整与清理。例如:某市一家建筑施工工程在进行幕墙施工的玻璃安装过程中,在对玻璃进行严格的规范化检查之后,要求相关的安装人员依据一定的层次对玻璃进行合理有序的叠放,大大的提高了建筑施工中幕墙的施工技术,促进了建筑工程施工效率的提高。

3.4建筑幕墙施工的打胶

完成好铝板与幕墙玻璃的挂装之后,应该进行及时的打胶并安装外扣板。公司应该对相关的施工人员进行打胶的培训,并对其进行严格的考核,挑选拥有打胶上岗证的员工进行施工,与此同时,施工人员应该严格的按照打胶的施工顺序对泡沫棒进行填充,并使用具有相溶试验的清洁剂对其进行清洗。经过竖缝对其进行从上到下的打胶,其横缝依据顺单进行闭合处理,进而保障接口致密,保证不起泡、不漏注以及表面的光滑清洁,并对铰缝进行及时的验收。

3.5建筑幕墙施工的清洗

建筑幕墙施工中,相关的施工人员应该对塑料膜进行规范化的控制,进而保证其在实际操作中对幕墙的保护,与此同时,还应该对后期的施工清理工作进行兼顾。在进行竖梁包装的过程中,应该由两个施工人员对其进行操作,对其進行从内向外的包装,并注重其竖梁的协调性与美观性,如果在进行操作过程中,出现遗漏的情况,应该对其遗漏的竖梁进行及时的补漏处理。在幕墙外饰工作完工后,应该在外饰条与玻璃之间进行打胶的处理,等到胶固化后,对幕墙进行合理的清洗,依据从上到下的顺序,在避免清洁过程中由于污染的交叉返工以及安全问题的出现。

4、控制幕墙施工中质量问题的方法

4.1工程施工的前期监控

编制监控管理原则:依据建筑工程完成后的验收规定和结合实际的要求,相应编制有效可行的监控管理实施细则。审查相关证书与资质:开始施工之前,需要对相关施工单位的项目管理部门进行质量、技术等方面的详细审查,审查承建单位的相关资质、技术管理水平高低、工作人员是否都有上岗证书等。严格把关图纸会审:在进行图纸会审时,施工单位是依据设计单位出的效果图和实际的尺寸来出施工图和结构计算书的,所以必须经由客户确认后,方可进行会审。图纸会审的关键部分,首先设计图纸和施工图纸能否满足技术规范的相关规定和要求;设计的整体思路和主导思想是否符合安全、施工简便和技术先进的原则;与施工单位进行高效深入的沟通,对重点部位的设计意图和具体的技术要求都要相加沟通说明。对进场的原材料进行详细审查:建筑幕墙要保证安全可靠,幕墙的材料都必须满足工程设计时的技术的和施工的相关要求,还有达到国家对相关产品规定的一定标准。为了增加建筑幕墙的耐久性,施工中要求所用的金属性材料均应该进行一定的热镀锌处理(除了不锈钢和一些轻金属材料之外),以此来防止金属腐蚀生锈。幕墙所使用的材料进场前复检试验结果都得要符合相应的规范要求和标准。

4.2严格进行质量验收

建筑幕墙工程的施工图、结构计算书、设计说明及建筑设计单位对幕墙工程设计的确认文件。幕墙观感检验重点是整体外观的美观,幕墙工程所使用的各种材料、五金配件、构件及组件的产品合格证书、性能检测报告、进场验收记录和复验报告等。對防渗漏功能和变形功能的检验,幕墙工程所使用的硅酮结构胶的认定证书和抽查合格证明。必须安装或粘结牢固,进口硅酮结构胶的商检证;橡胶条应镶嵌正确密实,国家指定检测机构出具的硅酮结构胶相容性和剥离粘结性试验报告。密封条应嵌填密实、表面平整,幕墙的抗风压性能、空气渗透性能、雨水渗透性能及平面变形性能检测报告,构件安装位置的质量等均应符合有关验收标准的要求。总之,在幕墙安装、清洗完毕后,按照整体工程的验收程序,对幕墙分项进行整体验收,检查安装施工中存在的质量问题,提出整改意见,对有问题的部分进行局部修整,以达到合同要求的验收标准。

5、结束语

综上所述,根据上文的论述可知,随着社会经济的迅速发展以及科学技术的进步,建筑工程的施工技术得到了显著的提升,其中幕墙施工技术在建筑施工中的推动作用最为显著。相关的幕墙施工技术人员在进行幕墙施工的过程中,不仅仅要对幕墙施工的结构制作与安装工艺进行熟练的掌握,充分的对幕墙施工技术进行运用,还应该紧跟时代发展的步伐,不断的对建筑工程的幕墙施工技术进行改革与创新,进而提高建筑施工中幕墙施工的技术与水平,进而促进建筑工程单位经济效益的提高。

参考文献:

[1]孙晓亚.新型玻璃幕墙在建筑节能中的应用[J].中国新技术新产品,2010(02).

[2]钱泽军,宋建岭.建筑施工现场的安全管理[J].科技信息,2010(07).

篇5:幕墙工程技术规范

中国建筑科学研究院研究员 中国建筑装饰协会铝制品委员会专家组专家 赵西安

[关键词] 玻璃幕墙 幕墙规范 幕墙设计

新的《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)已经颁布,自2004年1月1日起施行。与原规范JGJ102-96相比,修订和增加了不少内容,以下对其设计部分作一简要的介绍。

(三)更合理地区分条文的宽严程度

2003年版本首先区分了强制性条文和一般性条文。强制性条文用黑体字印刷,相应采用了“应”、“必须”;“不应”、“严禁”等最严格的限定词。强制性条文应当执行。

非强制性条文的内容,允许甲乙方在双方签定的合同中另作专门的约定。

(四)引入了结构设计使用年限的规定

建筑结构有规定的设计使用年限。在本次修订中,考虑到幕墙属于可以更换的围护结构,所以在规范第12章中提出了幕墙结构的设计使用年限,在说明中指出该年限一般为不少于25年。玻璃、铝型材和钢材是可以达到25年的使用年限的。结构胶目前出具的10年质量保证书只是商业上的举措,并不是指结构胶的实际使用寿命。国外已有结构胶超过30年仍然工作良好的实例。从结构胶的

耐老化试验中可以看出,结构胶使用年限达到25年是可能的,国内一些结构胶生产厂家已考虑出具25年使用寿命的文件。

二、术语、符号

(一)更明确幕墙的概念

玻璃幕墙这几年形式多样,新体系层出不穷,原有的规范对幕墙的定义已不适应当前幕墙多样

化的趋势。因此2003版本修订时规定了幕墙的几个特征:

1、由支承结构体系与面板组成;

2、相对于主体结构有一定位移能力;

3、不分担主体结构所受的荷载和作用。

而且玻璃幕墙除作为外围护结构外,还可以作为装饰性结构。

(二)对幕墙进行更细致的分类

1、幕墙指对地面倾角在75°~115°范围内的墙体。竖直的为一般幕墙,其它为斜幕墙(内倾为75°~90°,外倾为90°~115°)。在此范围外,统称为采光顶、雨棚等,按规范分工的约定不由本规范管理。

2、玻璃幕墙按其结构类型划分为: 框支承玻璃幕墙 全玻幕墙 点支承玻璃幕墙

其中,框支承玻璃幕墙按其形式可分为:明框、隐框和半隐框幕墙;按其施工安装方法可分为构件式幕墙和单元式幕墙。一些厂家所称的小单元幕墙,其玻璃板带挂钩,在现场单片安装,实际上是构件式幕墙的一种,所以不单独分类。

三、材料

(一)一般规定

一般规定中对金属材料的表面处理做出了新的规定。钢型材除热浸锌处理外,还可以用无机富锌涂料或采用其它的有效防腐措施(例如用聚氨酯涂料、氟碳喷涂等)。铝型材除阳极氧化外,还可以采用电泳涂漆、粉末喷涂或氟碳喷涂等。

(二)铝合金型材

1、铝合金型材的型号采用了国际通用的型号:6061、6063、6063A 等。

2、增加了断热铝型材的规定,其中强调了隔热条应采用尼龙66。

3、给出了各种表面处理时,处理层的厚度要求(规范中的表3.2.2)。

(三)钢型材

1、增加了钢材的新品种,如耐候结构钢、钢绞线等。

2、增补了有关支承装置(吊夹、钢爪等)和张拉索杆中锚固件的规定。

3、具体规定了氟碳喷涂和聚氨酯喷涂的表面处理层厚度的要求。

(四)玻璃

1、调整了幕墙用玻璃的品种,取消了夹丝玻璃;增加了低幅射玻璃、防火玻璃、彩釉玻璃。

2、强调了钢化后的二次热处理和倒棱磨边工序,减少玻璃的自爆。

3、对防火玻璃的应用做出了较明确的规定,强调采用单片防火玻璃及其制品。

四、建筑设计

(一)开启扇的开启面积

原规范从节省能源,保障人身和开启扇自身安全的考虑,规定开启扇总面积不大于墙面面积15%。

非典过后,普遍要求加强自然通风,增设开启扇。因此本次修订时取消了开启扇最大面积的规定,开启扇设置根据使用要求由建筑设计确定。

(二)控制反射玻璃的反射比

阳光控制镀膜玻璃和低幅射玻璃都反射阳光,反射率过高、反射光过强容易对周围产生光反射干扰,因此在建筑设计这一章中,规定了玻璃的反射比不大于0.3。

(三)关于安全玻璃的使用

安全玻璃指夹层玻璃、钢化玻璃及钢化玻璃制成品。采用安全玻璃既要考最大限度保证人员安全,也要考虑钢化玻璃和夹层玻璃加工最大尺寸的限制。在2003修订版本中规定:

1、支承幕墙:宜采用安全玻璃;

2、玻幕墙:玻璃肋不宜采用单片钢化玻璃,驳接玻璃肋应采用钢化夹层玻璃;

3、点支承幕墙:面板应采用钢化玻璃及其制品,玻璃肋应采用钢化夹层玻璃。

框支承幕墙目前尚有工程采用半钢化玻璃,半钢化玻璃不属于安全玻璃,因此规定“宜采用安全玻璃”。全玻幕墙玻璃肋是重要支承结构,如采用单片钢化玻璃,一旦由于自爆或撞击而粉碎,面玻璃将失去支承会坍落,严重影响安全。另一方面,由于目前夹层和钢化玻璃受设备最大加工尺寸限制,高的全玻幕墙只能用大尺寸浮法玻璃,因此没有规定全玻幕墙一定要采用安全玻璃。

目前有些工程,特别是大型公共建筑和高层建筑,幕墙全部采用夹层玻璃,虽然避免了玻璃粉碎

后落下产生的人身伤害,但一旦发生火灾将使消防人员无法进入室内施救,也无法帮助室内人员逃生,产生新的安全隐患。所以采用夹层玻璃时,必须留出采用钢化玻璃的抢救口和逃生口,并设明显的指示标志。

(四)防火玻璃的应用

1、幕墙的防火玻璃应采用单片防火玻璃及其制品,目前最广泛使用的是单片铯钾玻璃及其制品。不应采用充填防火液的复合玻璃。

2、幕墙的下列部位应采用防火玻璃: 透明的层间隔烟封堵;

防火墙左右两侧的竖向透明防火带;

无窗下实体墙或实体墙高度不足时,楼板上下两侧的透明水平防火带; 划分防火分区的透明防火墙; 其它透明防火隔断、透明楼板。

3、支承防火玻璃的设施或支承结构不应采用铝结构,应采用钢结构。

五、结构设计的基本规定

规范2003版本将原来结构设计一章细分为基本规定、框支承幕墙、全玻幕墙、点支承幕墙的结构设计等四章。

本章主要叙述各种玻璃幕墙结构设计的共同问题,包括一般规定;材料力学性能;荷载和作用;效应的组合;连接设计;硅酮结构胶设计。

(一)一般规定

1、更改了原规范幕墙立柱应悬挂在主体结构上的规定。原规定是根据当时幕墙为框支承的条件制定的。由于现在许多大跨度、复杂类型的支承钢结构是下端支承在主体结构上的,而张拉索杆体系更是张拉在主体结构上,不能一概采用悬挂支承的形式。因此,改为在第6章增加框支承幕墙宜采用悬挂立柱的条文。

2、原规范要求立柱与主体结构采用弹性活动连接,这一概念不很明确,到底怎样才算弹性活动连接,容易产生争议。本规范规定了幕墙应相对于主体结构有一定的位移能力,这个位移能力可以通过各种胶缝和空隙、各种长圆孔、上下立柱的滑动接头、上下立柱间的留空、左右梁之间的留空等方式实现。大跨度钢结构还可以通过铰接摇臂机构和弹簧机构等充分满足大位移的要求。因此本次修订中不再强调每一处连接都必须采用螺栓连接,也不排除部分连接采用焊接的方式。

实际建成的玻璃幕墙工程中,许多是采用部分连接为焊接(包括立柱的角码与预埋件用焊接的工程),有些已经经历了多次十二级台风的吹袭;焊接连接的幕墙,多次经历9度以上振动台试验仍安全无损。实践表明,在幕墙连接中完全禁止采用焊接是不合理的,有些场合往往也是难以做到的,具体工程要作具体分析。

3、明确了要考虑的荷载与作用,取消了温度应力计算

修订后的条文取消了温度应力计算。从几年来工程设计表明,满足装配空隙构造要求和缝宽要求后,温度应力一般不起控制作用,所以不再计算以简化设计。

4、引入重要性系数 和承载力抗震调整系数

这是结构设计的基本系数,用以调整结构设计的安全度,用于无抗震效应的组合,用于有地震效应的组合。为保持与结构设计规范表达一致,本规范在内力、应力控制总表达式中,引入这两个系数。在玻璃幕墙设计时,这两个系数均可取为1.0,并不增加设计工作量。

5、采用各个方向分别验算和控制挠度的方法

玻璃幕墙中风荷载和自重一般情况下作用于不同方向,地震作用力很小,所以对于不影响结构安全的挠度控制,采用风荷载标准值和永久荷载标准值分别控制的方法。当横梁双向受力时,水平和竖向两个方向分别控制挠度。作为围护结构和装饰性结构,这种控制可以满足使用要求,也简化了设计工作量。

6、提示考虑荷载偏心产生的扭转影响

在框支承幕墙的横梁上,玻璃的重力是偏心施加的,会使梁产生扭转,当采用中空、夹层中空玻璃或偏心距较大时,梁受到的扭矩会较大,设计中要加以考虑。

(二)材料力学性能

1、玻璃的强度设计值分为三档

原规范玻璃的强度设计值按其厚度分为两档,由于级差过大,会出现玻璃加厚后承载力反而降低的不合理现象。现在将强度设计值按厚度分为三档,可以尽量避免这种情况。

2、明确玻璃侧面强度的概念。侧面是指玻璃切割后所形成的断面,其宽度等于玻璃的厚度。侧面强度低于大面强度,常用于螺栓或其它连接件产生的玻璃平面内受拉承载力计算和玻璃肋的受弯承载力计算等。

3、给出不锈钢的强度设计值取用方法,即按屈服强度 除以系数1.15后得到。

4、张拉索杆结构中,拉杆和拉索长期处于拉力状态下,宜有较高的安全度。拉杆强度设计值按屈服强度 除以系数1.4后取用;拉索的强度设计值按抗拉强度 除以系数1.8后取用。

5、在附录中列出了耐候钢的强度设计值和螺栓、焊缝、铆钉连接的强度设计值。

(三)荷载与地震作用

1、风荷载计算按《建筑结构荷载规范》GB50009执行。基本风压 按50年重现期采用。200m 以上高度的幕墙、体型复杂及风环境复杂的幕墙宜进行风洞试验来决定风荷载取值。

2、地震作用计算时,动力系数 取值为5.0。并增加了两个地面加速度等级的地震系数(对应于7度半和8度半的烈度)。

(四)荷载和作用效应的组合度

1、重力荷载分项系数,一般情况下取为1.2。当重力荷载效应有利时(如下端支承玻璃肋受弯计算时,自重产生轴压力与风荷载产生受弯的拉应力组合),取为1.0;当重力荷载效应起控制作用时(如下端支承的受压钢柱,自重与风荷载组合),尚应考虑 为1.35的组合,相应风荷载的组合系数 取为0.6。

2、地震作用效应的组合系数 取为0.5。

3、在验算幕墙构件的挠度时,只验算风荷载标准值或重力荷载标准值作用下的挠度值,两者不进行组合(验算雨棚和采光顶构件时,应考虑风荷载和自重两者的共同作用,但这已超出本规范的范围)。

(五)连接设计

1、要求采用预埋件连接,预埋钢板和预埋槽应在混凝土浇筑前放入并固定其位置。在附录中列出了预埋钢板的设计方法。

2、没有条件采用预埋件时,可用后加锚栓固定连接件。后加锚栓应采用机械式锚栓或化学锚栓,在条文中还提出了后加锚栓应用中应遵守的事项。

3、砌体墙平面外承载力低,且连接件难以固定。所以条文中作出了增设钢或混凝土连接梁、柱的要求。

(六)密封胶

1、结构密封胶承载力设计公式采用了强度设计值,与其它部分的设计表达式一致。

2、在密封胶厚度计算时,对变位承受能力 的取值作出规定,采用应力为0.14MPa 时的延伸率,这个数值可由厂家提供的应力-应变曲线得到。玻璃面板的位移 取为,明确 为风荷载作用下的最大层间位移角(此时胶缝的应力不会超过0.14MPa)。必要时 还应考虑温度的作用。

六、框支承幕墙的设计

(一)玻璃面板设计

1、增加了玻璃最小厚度和中空玻璃、夹层玻璃前后片玻璃最大厚度差的规定。

2、在玻璃的应力和挠度计算中,考虑了玻璃大挠度工作状态,对计算值予以折减,引入了折减系数。

3、挠度限值规定为短边边长的1/60。由于幕墙玻璃的挠度主要为风荷载产生,因此在计算挠度时可采用风荷载标准值进行计算。

4、给出了夹层玻璃和中空玻璃的计算方法。原规范中对夹层玻璃和中空玻璃等效厚度 的有关规定,只适用于两片等厚度、同类型玻璃的特例。一般情况下,外加荷载在两片玻璃上应按其刚度D 比例分配,亦即按 或 比例分配。考虑到中空玻璃中前后片玻璃挠度有差异,将直接承受风荷载的前玻璃所分配的荷载加大10%。

(二)横梁设计

1、合理规定横梁截面最小厚度的要求。截面主要受力部分的最小厚度由三个条件决定:板件的宽厚比b / t;铝型材采用螺纹直接受力连接时的局部厚度不小于螺钉直径;铝型材跨度不大于1.2m 时,最小2mm ;跨度大于1.2m 时,最小2.5mm。钢型材最小壁厚2.5mm。

截面中不符合上述规定的部分,在截面设计时不予考虑。

2、提示横梁应进行受弯和受剪设计。当横梁

采用开口截面时,还应考虑薄壁杆件约束扭转的影响,必要时应进行抗扭计算。

3、取消了原规范对横梁绝对挠度值的限值规定。原规定限值适用于跨度不大的梁。目前幕墙形式多样,梁的跨度变化很大,采用单一数值限制有时会很不合理。由相对挠度加以控制符合结构设计的一般习惯。所以本次修订将铝合金型材的挠度控制为跨度的1/180;钢型材控制为跨度的1/250。

(三)立柱设计

1、立柱截面最小厚度的控制原则与横梁类似。板件宽厚比和铝型材螺纹连接局部厚度要求与横梁相同。有差别的是规定铝型材截面开口部分最小壁厚为3mm,箱形部分最小壁厚为2.5mm ;钢型材最小壁厚为3mm。

截面不符合上述要求的部分,进行截面设计时不予考虑。

2、根据工程的实践经验,并考虑到上、下柱连接处即使插芯加长,也难以作为连续截面进行计算,所以闭口型材的插芯长度按250mm 取用;开口型材可采用适当的型材或钢板连接。上、下柱连接构造可单边(上柱或下柱)用螺栓或焊缝固定,另一边为滑动配合。

3、立柱可以为拉弯构件,也有可能为压弯构件。两者均须进行承载力计算,压弯柱还须进行稳定性计算。规范第6.3.7条文中“轴压力”一词“压”字为误加,应删去,公式6.3.7同样适用于拉弯柱的计算。

4、横梁与立柱连接可以有多种方式,所以条文中采用“可采用螺栓连接”的表述,并不排除钢横梁与钢立柱采用焊接或其它连接方式的可能性。

七、全玻幕墙设计

本章是新增加的。全玻幕墙包括整根玻璃肋、靠胶缝传力的一般全玻幕墙;也包括驳接玻璃肋,用支承装置传力的点支承全玻幕墙。

(一)一般规定

1、更合理地规定玻璃的最大支承高度。底部支承大玻璃的稳定、平面外变形都与玻璃的厚度有关,原规范规定玻璃高度4.5m 以上均须吊挂过于笼统,不尽合理。本规范按其不同厚度规定了不同的最大支承高度,比较合理。

2、全玻幕墙玻璃破裂的事例时有发生,多数情况下是玻璃被结构或装修夹持,变形受限所致。因此强调玻璃与周围的结构、装修和上、下槽口的空隙不小于8mm、支承垫块厚度不小于10mm,使玻璃有足够的变形、位移空间。

(二)面板

1、面板按支承情况分别按对边简支板或多点支承板进行应力和挠度计算,并考虑折减系数。

2、面板在风荷载标准值作用下,挠度可按其跨度(点支承时为点支承沿长边间距)的1/60控制。

(三)玻璃肋

1、玻璃肋是全玻幕墙的主要支承结构,如果采用单片钢化玻璃,一旦自爆,难以及时采取抢救措施,全玻幕墙会有倒塌的危险。有些工程已发生过类似的险情。因此,用胶缝传力的全玻幕墙宁愿用浮法玻璃肋,也不采用单片钢化玻璃肋。

2、点支承全玻幕墙的驳接玻璃肋在连接处会产生高的应力,应采用夹层钢化玻璃。驳接接头应能承受玻璃肋作为偏心受拉(受压)构件所产生的内力。连接钢夹板厚度不应小于6mm,螺栓直径不应小于8mm。

3、玻璃肋高度大于8m 时,应考虑玻璃肋的整体稳定问题;高度大于12m 时,应采取措施对玻璃肋支撑或拉结,防止侧向失稳。

4、玻璃肋在风荷载标准作用下,挠度不宜大于跨度的1/200。公式7.3.3-2中,系数5/16应改为5/64。

八、点支承玻璃幕墙设计

原规范不包含对于点支承幕墙的规定。近几年来,点支承幕墙广泛应用,技术水平迅速提高,本规范新增加了点支承玻璃幕墙结构设计一章。

(一)玻璃面板

1、点支承面板在支承点附近产生高的集中应力,应采用强度较高的钢化玻璃及其制成品。

2、采用支承钢爪时,玻璃要打孔,沉头式支承开锥形孔,由孔壁承力,玻璃应有较大的厚度,所以厚度不应小于8mm ;浮头式支承由玻璃大面受力,可采用6mm 玻璃。

3、点支承玻璃之间的空隙不应小于10mm,一般情况下应采用耐候胶嵌缝,无须密封的装饰性点支承玻璃之间可不用嵌缝。

4、点支承玻璃按多点支承受弯板计算应力和

挠度,规范给出了四点支承板的计算用表。计算可考虑折减系数。

5、点支承玻璃在风荷载标准值作用下挠度不宜大于点支承之间的长边间距的1/60。

(二)点支承装置

1、点支承装置应符合相关国家标准要求。支承装置要能适应玻璃变形的要求(例如支承钢爪设置球铰、支承夹板加垫层等)。夹板式支承应设置托板支承玻璃的自重。

2、支承装置只用于支承幕墙玻璃的荷载,不应兼作其它的用途(如悬挂其它重物等)。

(三)支承结构

1、用于点支承玻璃幕墙的支承结构,除少量采用接驳玻璃肋外,大量采用各种形式的钢结构。支承钢结构可以采用刚性结构(如单根构件、梁系、桁架、网架、网壳等),柔性结构(张拉索杆体系、索网等)以及刚柔混合结构。

2、支承钢结构单独承受玻璃面板传来的荷载和作用,不考虑面板玻璃与支承钢结构的共同工作。

3、一般情况下支承钢结构宜采用有限元方法进行结构分析,柔性结构体系宜考虑结构的几何非线性。简单的支承结构允许采用手算方法。

4、支承钢结构按《钢结构设计规范》GB50017进行设计。

5、支承钢结构必须保持结构体系的稳定性,张拉索杆体系还应在正反两个方向都形成可以承受风荷载的稳定结构体系。单根构件应符合长细比的要求,受压构件的无支承长度应满足λ不大于150、受拉构件应满足λ不大于250的要求。

6、拉杆和拉索应施加预拉力,预拉力要能使得在各种可能的荷载和作用下,拉杆与拉索能保持一定的拉力,不应出现压力。

九、小结

综上所述,《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)对102-96进行了大幅度的修订,它总结了近年来我国玻璃幕墙工程设计与施工经验,反映了技术水平的迅速提高,它为今后一段时期我国幕墙工程提供更充分的技术依据,进一步促进幕墙工程技术的发展。

四.玻璃幕墙工程技术规范

1.钢材:表面热浸镀锌处理或无机富锌涂料处理

2.铝合金:表面阳极氧化、电咏涂漆、粉末喷涂或氟碳漆喷涂 隐框和半隐框玻璃幕墙,玻璃与铝型材粘结必须采用中性硅酮结构密封胶 全玻幕墙和点支承幕墙采用镀膜玻璃时,不应采用酸性硅酮结构密封胶 4. 穿条工艺隔热铝型材的隔热材料:聚酰胺+玻璃纤维 浇注工艺隔热铝型材的隔热材料:聚氨基甲酸乙酯

5. 玻璃幕墙用不锈钢宜采用奥氏体不锈钢,含镍量不应小于8% 6. 玻璃幕墙用中空玻璃:气体层厚度≥9mm,应采用双道密封,一道用丁基热熔密封胶,二道用硅酮密封胶

7. 玻璃幕墙用夹层玻璃:夹片宜采用聚乙烯醇缩丁醛胶片 8. 玻璃幕墙的橡胶制品宜采用:三元乙丙橡胶、氯丁橡胶及硅橡胶 9. 幕墙开启扇角度不宜大于30度,开启距离不宜大于300mm,高度超过40米应设置清洗设备。

10. 有采暖、通风、空气调节要求时,玻璃幕墙的气密性不应低于3级 11. 玻璃幕墙应采用反射比不大于0.3的幕墙玻璃,对有采光要求的玻璃幕墙的采光折减系数不宜低于0.2 12.有保温要求的玻璃幕墙应采用中空玻璃,必要时采用隔热铝合金型材 13.玻璃幕墙的非承重胶缝应采用硅酮建筑密封胶,开启扇的周边缝隙宜采用三元乙丙橡胶、氯丁橡胶或硅橡胶密封

14.幕墙玻璃间的拼接胶缝宽度不宜小于10mm,玻璃与建筑内、外装饰物之间的缝隙不宜小于5mm 15.框支承宜采用安全玻璃,点支承应采用钢化玻璃,玻璃肋应采用钢化夹层玻璃,容易受到撞击部位应采用安全玻璃

16.无窗槛墙的玻璃幕墙,应在每层楼板外沿设置耐火极限不低于1h,高度不低于0.8m 的不燃烧实体裙墙或防火玻璃裙墙,与楼板、隔墙外沿缝隙用岩棉或石棉封堵时,厚度不应小于100mm 17.硅酮结构密封胶的粘结宽度≥7mm, 厚度≥6mm,宽度宜大于厚度,但不宜大于2倍,隐框玻璃幕墙厚度不应大于12mm] 21.全玻幕墙的板面不得与其它刚性材料(收口槽壁、玻璃肋)直接接触,空隙≥8mm,且应用密封胶密封

22.全玻幕墙玻璃肋厚度≥12mm,截面高度≥100mm,面板玻璃≥10mm,夹层玻璃≥8mm

23.采用胶缝传力的全玻幕墙,胶缝必须采用硅酮结构密封胶

24.点支承玻璃幕墙:玻璃厚度≥6mm(浮头式连接件),玻璃厚度≥8mm(沉头式连接件),玻璃之间空隙宽度≥10mm,应采用硅酮建筑密封胶嵌缝

25.除全玻幕墙外,不应在现场打注硅酮结构密封胶,硅酮结构密封胶不宜作为硅酮建筑密封胶使用

一、幕墙的防火设计

幕墙的防火,设计要先行,设计是前提是基础。所以防火设计应做到:(1明确设计责任。建筑设计单位主要应考虑幕墙工程的防火、防雷、光环境污染和连接预埋件的结构安全等因素,并对建筑幕墙工程提出具体设计要求并负相

应的设计责任。幕墙设计单位应具备相应的专业设计资质,严格按照有关规范和相关标准及制度对幕墙防火方面的选材、节点、细部构造进行设计。

(2建筑幕墙的设置、层数、长度、面积和防火分区、防火间距及建筑幕墙的防火节点的耐火极限要求等应符合《建筑设计防火规范》和高层民用建筑设计防火规范》。

(3建筑幕墙作为外围护构件要求密封性好,尤其是玻璃幕墙其开启部分面积要求不宜大于幕培墙面面积的15%:且开启部分宜采用上悬结构,开启角度不宜大于45度。所以,以建筑幕墙为外围护结构的建筑物基本上是属于封闭性建筑物,防火设计应遵循预防为主、防消结合的工作方针,采取可靠的防火措施立足自防自救,幕墙防火措施要与建筑主体的消防系统结合考虑。

篇6:幕墙工程技术规范

[关键词]玻璃幕墙;幕墙规范;幕墙设计

[中图分类号] TU382;TU3[文献标识码] A Design Part in Technical Specification of Glass Curtain Wall Engineering ZHA O Xi-an(China Academy of Building Res earch , Beijing 100013, China [Abstract ]The revised deign part of the Technical Specification of Glass Curtain Wall Engineering JGJ102-2003is introduced and the contents related to general provision , terminology , symbol , material , architectural design , structural design , design of frame-supported cur-tain wall , design of full glass curtain wall and design of point-support glass curtain wall are involved , with the focus on the explanation of re-vised items.[Key words ]glass curtain wall;specification for curtain wall;curtain wall design [收稿日期]2004-03-09[作者简介]赵西安(1940-, 男, 教授

新的《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003(以下简称2003《规范》已经颁布, 自2004年1月1日起施行。与《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96(以下简称96《规范》相比, 修订和增加了不少内容, 以下对其设计部分作一简要的介绍。总 则

1.1 增补了新的幕墙类型

规范是已有成熟经验的归纳、总结, 不是对前沿技术的介绍和前瞻。96《规范》编制时, 点支承幕墙在国内尚少应用, 经验不多, 因此没有纳入规范。几年来, 我国点支承幕墙在各种建筑中大量采用, 形式多样, 技术水平迅速提高, 因此2003《规范》修订时, 增补了点支承幕墙设计、制作、安装、验收等方面的内容。

目前已有许多工程采用了各种形式的新型幕墙, 如框点混合支承的幕墙;全玻璃幕墙类的槽形玻璃幕墙;点支承幕墙类的背栓式支承幕墙、单层索网幕墙, 此外还有双层通风幕墙、智能化幕墙、光电幕墙和液晶显示幕墙等。这些内容尚未纳入2003《规范》的条文中。

目前2003《规范》版本中尚未纳入的技术内容, 可在工程中先行应用, 在应用中不断总结经验, 使之成熟后, 纳入将来的规范版本中。1.2 扩展了规范的适用范围

规范的适用范围不等同于该技术的适用范围。在编制96《规范》时, 国内已建玻璃幕墙最高的是金茂大厦(420m、地王大厦(325m、中信大厦(320m , 而且超过150m 高度的建筑已有四十余幢。当时国外最高的玻璃幕墙达445m(芝加哥西尔斯大厦。但是考虑到规范主要面向量大面广、技术成熟的工, 第20卷第3期建 筑 科 学

Vol.20, No.32004年6月

BUILDING SCIE NCE Jun.2004 的玻璃幕墙工程。

96《规范》颁布七年来, 国内总结了大量工程经验, 超过150m 的幕墙技术已十分成熟, 因此2003《规范》修订版本中, 不再规定本规范的适用高度的上限, 但相应增加了超过200m 高度玻璃幕墙要进行风洞试验研究的内容。

1.3 更合理地区分条文的宽严程度

2003《规范》版本首先区分了强制性条文和一般性条文。强制性条文用黑体字印刷, 相应采用了“应”、“必须”;“不应”、“严禁”等最严格的限定词。强制性条文应当执行。

一般性条文则区分为三档宽严程度。“应”、“不应”所限定的内容, 在正常情况下应当执行;“宜”、“不宜”所限定的内容, 允许选择, 一般情况下首先考虑采用;而由“可”、“可不”所限定的内容, 则是提供选择, 可以采用, 也可以选用其它的方式。

非强制性条文的内容, 允许甲乙方在双方在签定的合同中另作专门的约定。1.4 引入了结构设计使用年限的规定

建筑结构有规定的设计使用年限。在本次修订中, 考虑到幕墙属于可以更换的围护结构, 所以在2003《规范》第12章中, 提出了幕墙结构的设计使用年限, 在说明中指出该年限一般为不少于25年。玻璃、铝型材和钢材是可以达到25年的使用年限的。结构胶目前出具的10年质量保证书只是商业上的举措, 并不是指结构胶的实际使用寿命。国外已有结构胶超过30年仍然工作良好的实例。从结构胶的耐老化试验中可以看出, 结构胶使用年限达到25年是可能的, 国内一些结构胶生产厂家已考虑出具25年使用寿命的文件。术语、符号 2.1 更明确幕墙的概念

玻璃幕墙这几年形式多样, 新体系层出不穷, 原有的规范对幕墙的定义已不适应当前幕墙多样化的趋势。因此2003《规范》版本修订时规定了幕墙的几个特征:

(2 相对于主体结构有一定位移能力;(3 不分担主体结构所受的荷载和作用。而且玻璃幕墙除作为外围护结构外, 还可以作为装饰性结构。

2.2 对幕墙进行了更细致的分类

(1 幕墙是指对地面倾角在75°~115°范围内的墙体。竖直的为一般幕墙, 其它为斜幕墙(内倾为75°~90°, 外倾为90°~115°。在此范围外, 统称为采光顶、雨棚等, 按规范分工的约定不由本规范管理。

(2 玻璃幕墙按其结构类型划分为:框支承玻璃幕墙, 全玻幕墙和点支承玻璃幕墙。

其中, 框支承玻璃幕墙按其形式可分为明框、隐框和半隐框幕墙;按其施工安装方法可分为构件式幕墙和单元式幕墙。一些厂家所称的小单元幕墙, 其玻璃板带挂钩, 在现场单片安装, 实际上是构件式幕墙的一种, 所以不单独分类。材 料 3.1 一般规定

一般规定中对金属材料的表面处理做出了新的规定。钢型材除热浸锌处理外, 还可以用无机富锌涂料或采用其它的有效防腐措施(例如用聚氨酯涂料、氟碳喷涂等;铝型材除阳极氧化外, 还可以采用电泳涂漆、粉末喷涂或氟碳喷涂等。3.2 铝合金型材

(1 铝合金型材的型号采用了国际通用的型号:6061、6063、6063A 等;(2 增加了断热铝型材的规定, 其中强调了隔热条应采用尼龙66;(3 给出了各种表面处理时, 处理层的厚度要求(2003《规范》中的表3.2.2。3.3 钢型材

(1 增加了钢材的新品种, 如耐候结构钢、钢绞线等;

(2 增补了有关支承装置(吊夹、钢爪等 和张拉索杆中锚固件的规定;2 建筑科学 第20卷

处理层厚度的要求。3.4 玻璃

(1 调整了幕墙用玻璃的品种, 取消了夹丝玻璃;增加了低幅射玻璃、防火玻璃、彩釉玻璃;(2 强调了钢化后的二次热处理和倒棱磨边工序, 减少玻璃的自爆;(3 对防火玻璃的应用做出了较明确的规定, 强调采用单片防火玻璃及其制品。4 建筑设计

4.1 开启扇的开启面积

原规范从节省能源, 保障人身和开启扇自身安全的考虑, 规定开启扇总面积不大于墙面面积的15%。2003年非典过后, 普遍要求加强自然通风, 增设开启扇。因此本次修订时取消了开启扇最大面积的规定, 开启扇设置根据使用要求由建筑设计确定。4.2 控制反射玻璃的反射比

阳光控制镀膜玻璃和低幅射玻璃都反射阳光, 反射率过高、反射光过强容易对周围产生光反射干扰, 因此在建筑设计这一章中, 规定了玻璃的反射比不大于0.3。

4.3 关于安全玻璃的使用

安全玻璃是指夹层玻璃、钢化玻璃及钢化玻璃制成品。采用安全玻璃既要考虑最大限度地保证人员安全, 也要考虑钢化玻璃和夹层玻璃加工最大尺寸的限制。在2003《规范》修订版本中规定:

(1 框支承幕墙:宜采用安全玻璃;(2 全玻幕墙:玻璃肋不宜采用单片钢化玻璃, 驳接玻璃肋应采用钢化夹层玻璃;(3 点支承幕墙:面板应采用钢化玻璃及其制品, 玻璃肋应采用钢化夹层玻璃。框支承幕墙目前尚有工程采用半钢化玻璃。半钢化玻璃不属于安全玻璃, 因此规定“宜采用安全玻璃”。全玻幕墙玻璃肋是重要支承结构, 如采用单片钢化玻璃, 一旦由于自爆或撞击而粉碎, 面玻璃将失去支承会坍落, 严重影响安全。另一方面, 由于目前夹层和钢化玻璃受设备最大加工尺寸限制, 高的全, 幕墙一定要采用安全玻璃。

目前有些工程, 特别是大型公共建筑和高层建筑, 幕墙全部采用夹层玻璃, 虽然避免了玻璃粉碎后落下产生的人身伤害, 但一旦发生火灾将使消防人员无法进入室内施救, 也无法帮助室内人员逃生, 产生新的安全隐患。所以采用夹层玻璃时, 必须留出采用钢化玻璃的抢救口和逃生口, 并设明显的指示标志。

4.4 防火玻璃的应用

(1 幕墙的防火玻璃应采用单片防火玻璃及其制品, 目前最广泛使用的是单片铯钾玻璃及其制品。不应采用充填防火液的复合玻璃。

(2 幕墙的下列部位应采用防火玻璃: ○透明的层间隔烟封堵;○防火墙左右两侧的竖向透明防火带;○无窗下实体墙或实体墙高度不足时, 楼板上下两侧的透明水平防火带;

○划分防火分区的透明防火墙;○其它透明防火隔断、透明楼板。(3 支承防火玻璃的设施或支承结构不应采用铝结构, 应采用钢结构。5 结构设计的基本规定

2003《规范》版本将原来结构设计一章细分为基本规定、框支承幕墙、全玻幕墙、点支承幕墙的结构设计等四章。

这里主要叙述各种玻璃幕墙结构设计的共同问题, 包括一般规定;材料力学性能;荷载和作用;效应的组合;连接设计;硅酮结构胶设计。5.1 一般规定

(1 更改了96《规范》幕墙立柱应悬挂在主体结构上的规定 原96《规范》规定是根据当时幕墙为框支承的条件制定的。由于现在许多大跨度、复杂类型的支承钢结构是下端支承在主体结构上的, 而张拉索杆体系更是张拉在主体结构上, 不能一概采用悬挂支承的形式。因此, 改为在第6章增加框支承幕墙宜采用悬挂立柱的条文。第3期赵西安:JGJ 102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》设计部分介绍 96《规范》要求立柱与主体结构采用弹性活动连接, 这一概念不很明确, 到底怎样才算弹性活动连接, 容易产生争议。2003《规范》规定了幕墙应相对于主体结构有一定的位移能力, 这个位移能力可以通过各种胶缝和空隙、各种长圆孔、上下立柱的滑动接头、上下立柱间的留空、左右梁之间的留空等方式来实现。大跨度钢结构还可以通过铰接摇臂机构和弹簧机构等充分满足大位移的要求。因此本次2003《规范》修订中不再强调每一处连接都必须采用螺栓连接, 也不排除部分连接采用焊接的方式。

实际建成的玻璃幕墙工程中, 许多是采用部分连接为焊接(包括立柱的角码与预埋件用焊接的工程 , 有些已经经历了多次十二级台风的吹袭;焊接连接的幕墙, 多次经历9度以上振动台试验仍安全无损。实践表明, 在幕墙连接中完全禁止采用焊接是不合理的, 有些场合往往也是难以做到的, 具体工程要作具体分析。

(3 明确了要考虑的荷载与作用, 取消了温度应力计算 修订后的条文取消了温度应力计算。从几年来工程设计表明, 满足装配空隙构造要求和缝宽要求后, 温度应力一般不起控制作用, 所以不再计算以简化设计。

(4 引入重要性系数γ0和承载力抗震调整系数γRE

这是结构设计的基本系数, 用以调整结构设计的安全度, γ0用于无抗震效应的组合, γRE 用于有地震效应的组合。为保持与结构设计规范表达一致, 本规范在内力、应力控制总表达式中, 引入这两个系数。在玻璃幕墙设计时, 这两个系数均可取为1.0, 并不增加设计工作量。

(5 采用各个方向分别验算和控制挠度的方法 玻璃幕墙中风荷载和自重一般情况下作用于不同方向, 地震作用力很小, 所以对于不影响结构安全的挠度控制, 采用风荷载标准值和永久荷载标准值分别控制的方法。当横梁双向受力时, 水平和竖向两个方向分别控制挠度。作为围护结构和装饰性结构, 这种控制可以满足使用要求, 也减少了设计工作量。

支承幕墙的横梁上, 玻璃的重力是偏心施加的, 会使梁产生扭转, 当采用中空、夹层中空玻璃或偏心距较大时, 梁受到的扭矩会较大, 设计中要加以考虑。5.2 材料力学性能

(1 玻璃的强度设计值分为三档 原规范玻璃的强度设计值按其厚度分为两档, 由于级差过大, 会出现玻璃加厚后承载力反而降低的不合理现象。现在将强度设计值按厚度分为三档, 可以尽量避免这种情况。

(2 明确玻璃侧面强度的概念 侧面是指玻璃切割后所形成的断面, 其宽度等于玻璃的厚度。侧面强度低于大面强度, 常用于螺栓或其它连接件产生的玻璃平面内受拉承载力计算和玻璃肋的受弯承载力计算等。

(3 给出不锈钢的强度设计值取用方法 即按屈服强度σ0.2除以系数1.15后得到。(4 张拉索杆结构中, 拉杆和拉索长期处于拉力状态下, 宜有较高的安全度。拉杆强度设计值按屈服强度σ0.2除以系数1.4后取用;拉索的强度设计值按抗拉强度σT 除以系数1.8后取用。(5 在附录中列出了耐候钢的强度设计值和螺栓、焊缝、铆钉连接的强度设计值。5.3 荷载与地震作用

(1 风荷载计算按《建筑结构荷载规范》GB50009执行。基本风压w 0按50年重现期采用。200m 以上高度的幕墙、体型复杂及风环境复杂的幕墙, 宜进行风洞试验来决定风荷载取值。

(2 地震作用计算时, 动力系数β取值为5.0。并增加了两个地面加速度等级的地震系数(对应于7度半和8度半的烈度。5.4 荷载和作用效应的组合

(1 重力荷载分项系数γG , 一般情况下取为1.2。当重力荷载效应有利时(如下端支承玻璃肋受弯计算时, 自重产生轴压力与风荷载产生受弯的拉应力组合 , γG 取为1.0;当重力荷载效应起控制作用时(如下端支承的受压钢柱, 自重与风荷载组合 , 尚应考虑γG 为1.35的组合, 相应风荷载的组合系4 建筑科学 第20卷

(2 地震作用效应的组合系数ΧE 取为0.5。(3 在验算幕墙构件的挠度时, 只验算风荷载标准值或重力荷载标准值作用下的挠度值, 两者不进行组合(验算雨棚和采光顶构件时, 应考虑风荷载和自重两者的共同作用, 但这已超出本规范的范围。5.5 连接设计

(1 要求采用预埋件连接, 预埋钢板和预埋槽应在混凝土浇筑前放入并固定其位置。在附录中列出了预埋钢板的设计方法。

(2 没有条件采用预埋件时, 可用后加锚栓固定连接件。后加锚栓应采用机械式锚栓或化学锚栓, 在条文中还提出了后加锚栓应用中应遵守的事项。

(3 砌体墙平面外承载力低, 且连接件难以固定。所以条文中做出了增设钢或混凝土连接梁、柱的要求。5.6 密封胶

(1 结构密封胶承载力设计公式采用了强度设计值, 与其它部分的设计表达式一致。

(2 在密封胶厚度计算时, 对变位承受能力δ的取值做出规定, 采用应力为0.14MPa 时的延伸率, 这个数值可由厂家提供的应力-应变曲线得到。玻璃面板的位移u s 取为θhg , 明确θ为风荷载作用下的最大层间位移角(此时胶缝的应力不会超过0.14MPa。必要时u s 还应考虑温度的作用。框支承幕墙的设计 6.1 玻璃面板设计

(1 增加了玻璃最小厚度和中空玻璃、夹层玻璃前后片玻璃最大厚度差的规定。

(2 在玻璃的应力和挠度计算中, 考虑了玻璃大挠度工作状态, 对计算值予以折减, 引入了折减系数η。

(3 玻璃挠度限值规定为短边边长的1/60。由于幕墙玻璃的挠度主要为风荷载产生, 因此在计算挠度时可采用风荷载标准值进行计算。

(4 给出了夹层玻璃和中空玻璃的计算方法。96t 有关规定, 只适用于两片等厚度、同类型玻璃的特例。一般情况下, 外加荷载在两片玻璃上应按其刚度D 比例分配, 亦即按t 3

1或t 3 2比例分配。考虑到中空玻璃中前后片玻璃挠度有差异, 2003《规范》将直接承受风荷载的前玻璃所分配的荷载加大10%。6.2 横梁设计

(1 合理规定横梁截面最小厚度的要求 截面主要受力部分的最小厚度由三个条件决定:①板件的宽厚比b /t;②铝型材采用螺纹直接受力连接时的局部厚度不小于螺钉直径;铝型材跨度不大于1.2m 时, 最小2mm;③跨度大于1.2m 时, 最小2.5mm。钢型材最小壁厚2.5m m。

截面中不符合上述规定的部分, 在截面设计时不予考虑。

(2 提示横梁应进行受弯和受剪设计 当横梁采用开口截面时, 还应考虑薄壁杆件约束扭转的影响, 必要时应进行抗扭计算。

(3 取消了96《规范》对横梁绝对挠度值的限值规定 原规定限值适用于跨度不大的梁。目前幕墙形式多样, 梁的跨度变化很大, 采用单一数值限制有时会很不合理。由相对挠度加以控制符合结构设计的一般习惯。所以2003《规范》将铝合金型材的挠度控制为跨度的1/180;钢型材控制为跨度的1/250。

6.3 立柱设计

(1 立柱截面最小厚度的控制原则与横梁类似。板件宽厚比和铝型材螺纹连接局部厚度要求与横梁相同。有差别的是规定铝型材截面开口部分最小壁厚为3mm , 箱形部分最小壁厚为2.5mm;钢型材最小壁厚为3m m。

截面不符合上述要求的部分, 进行截面设计时不予考虑。

(2 根据工程的实践经验, 并考虑到上、下柱连接处即使插芯加长, 也难以作为连续截面进行计算, 所以闭口型材的插芯长度按250mm 取用;开口型材可采用适当的型材或钢板连接。上、下柱连接构造可单边(上柱或下柱 用螺栓或焊缝固定, 另一边为5

第3期赵西安:JGJ 102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》设计部分介绍 6 建筑科学(3 立柱可以为拉 弯构件 , 也有可能为压 弯构 第 20 卷 内力。连接钢夹板厚度不应小于 6mm , 螺栓直径不 应小于 8mm。(3 玻璃肋高度大于 8m 时 , 应考虑玻璃肋的整 体稳定问题;高度大于 12m 时 , 应采取措施对玻璃 肋支撑或拉结 , 防止侧向失稳。(4 玻璃肋在风荷载标准值作用下 , 挠度不宜大 于跨度的 1/200。公式 7.3.32 中 , 系数 5/ 16 应改 为 5/ 64。件。两者均须进行承载力计算 , 压弯柱还须进行稳 定性计算。2003《规范》 第 6.3.7 条文中“ 轴压力 ” 一 词中的“ 压” 字为误加 , 应删去;公式 6.3.7 同样适用 于拉弯柱的计算。(4 横梁与立柱连接可以有多种方式 , 所以条文 中采用“ 可采用螺栓连接” 的表述 , 并不排除钢横梁 与钢立柱采用焊接或其它连接方式的可能性。7 全玻幕墙设计 本章是新增加的。全玻幕墙包括整根玻璃肋、靠胶缝传力的一般全玻幕墙;也包括驳接玻璃肋、用 支承装置传力的点支承全玻幕墙。7.1一般规定(1 更合理地规定玻璃的最大支承高度。底部 支承大玻璃的稳定、平面外变形都与玻璃的厚度有 关 , 原规范规定玻璃高度 4.5m 以上均须吊挂过于 笼统 , 且不尽合理。本次修订按其不同厚度规定了 不同的最大支承高度 , 比较合理。(2 全玻幕墙玻璃破裂的事例时有发生 , 多数情 况下是玻璃被结构或装修夹持 , 变形受限所致。因 此强调玻璃与周围的结构、装修和上、下槽口的空隙 不小于 8mm、支承垫块厚度不小于 10mm , 使玻璃有 足够的变形、位移空间。7.2面板(1 面板按支承情况分别按对边简支板或多点 支承板进行应力和挠度计算 , 并考虑折减系数 η。(2 面板在风荷载标准值作用下 , 挠度可按其跨 度(点支承时为点支承沿长边间距 的 1/ 60 控制。7.3玻璃肋(1 玻璃肋是全玻幕墙的主要支承结构 , 如果采 用单片钢化玻璃 , 一旦 自爆 , 难 以及时采取抢 救措 施 , 全玻幕墙会有倒塌的危险。有些工程已发生过 类似的险情。因此 , 用胶缝传力的全玻幕墙宁愿用 浮法玻璃肋 , 也不采用单片钢化玻璃肋。(2 点支承全玻幕墙的驳接玻璃肋在连接处会 产生很高的应力 , 应采用夹层钢化玻璃。驳接接头 应能承受玻璃肋作为偏心受拉(受压 构件所产生的 8 点支承玻璃幕墙设计 96《规范》 不包含对于点支承幕墙的规定。近几 年来 , 点支承 幕墙 广泛应 用 , 技 术水平迅速 提高 , 2003《规范 》 新 增加了点支承 玻璃幕墙结构 设计一 章。8.1 玻璃面板(1 点支承面板在支承点附近产生较高 的集中 应力 , 应采用强度较高的钢化玻璃及其制成品。(2 采用支承钢爪时 , 玻璃要打孔 , 沉头式支承 开锥形孔 , 由孔壁承力 , 玻璃应有较大的厚度 , 所以 厚度不应小于 8mm;浮头式支承由玻璃大面受力 , 可 采用 6mm 玻璃。(3 点支承玻璃之间的空隙不应小于 10mm , 一 般情况下应采用耐候胶嵌缝 , 无须密封的装饰性点 支承玻璃之间可不用嵌缝。(4 点支承玻璃按多点支承受弯板计算应力和 挠度 , 规范给出了四点支承板的计算用表。计算可 考虑折减系数 η。(5 点支承玻璃在风荷载标准值作用下挠度不 宜大于点支承之间的长边间距的 1/60。8.2 点支承装置(1 点支承装置应符合相关国家标准要求。支 承装置要能适应玻璃变形的要求(例如支承钢爪设 置球铰、支承夹板加垫层等。夹板式支承应设置托 板支承玻璃的自重。(2 支承装置只用于支承幕墙玻璃的荷载 , 不应 兼作其它的用途(如悬挂其它重物等。8.3 支承结构(1 用于点支承玻璃幕墙的支承结构 , 除少量采

第 3期 赵西安 : JGJ 102-2003《玻璃幕墙工程技 术规范》 设计部分介绍 7 用接驳玻璃肋外 , 大量采用各种形式的钢结构。支 承钢结构可以采用刚性结构(如单根构件、梁系、桁 架、网架、网壳等、柔性结构(张拉索 杆体系、索网 等 以及刚柔混合结构。(2 支承钢结构单独承受玻璃面板传来的荷载 和作用 , 不考虑面板玻璃与支承钢结构的共同工作。(3 一般情况下支承钢结构宜采用有限元方法 进行结构分析 , 柔性结构体系宜考虑结构的几何非 线性。简单的支承结构允许采用手算方法。(4 支 承钢结构按 《钢结构 设计规范》 GB50017 进行设计。(5 支承钢结构必须保持结构体系的稳定性 , 张 拉索杆体系还应在正反两个方向都形成可以承受风 荷载的稳定结构体系。单根构件应符合长细比的要 求 , 受压构件的无支承长度应满足 λ 不大于 150、受 拉构件应满足 λ 不大于 250 的要求。(6 拉杆和拉索应施加预拉力 , 预拉力要使得在 各种可能的荷载和作用下 , 拉杆与拉索能保持一定 的拉力 , 不应出现压力。9 小

结 综上所述 , 《玻璃幕 墙工程技术规范》 JGJ102 2003 对《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102 96 进行了 大幅度的修订 , 它总结了近年来我国玻璃幕墙工程 设计与施工经验 , 反映了技术水平的迅速提高 , 它为 今后一段时期 我国幕墙工程提供更充 分的技术依 据 , 进一步促进幕墙工程技术的发展。第十届国际室内空气品质与室内气候大会(Indoor Air 2005

第十届国际室内空气品质与 室内气 候大会 将于 2005 年 9 月 4 日至 9 月 9 月 在 中国 北京 国

际会 议 中心 举行。大会的宗旨在于普及和增进 学术界、工业 界、各种组织 和 政府 对室内空气 科学 技术 的研 究 , 以提 高人 们的 生活 质 量。室内空气品 质与 室内 气候 大会 每三 年举 办一 次 , 自 1978 年起至今 , 已分别在丹麦、芬兰、美 国、日 本、瑞典、苏 格兰、德国和加拿大等国成功 举办九次。本次 会 议 由 国 际 室 内 空 气 科 学 院(International Academy of Indoor air Sciences 授权 清华大 学建 筑技 术科 学 系承办。大会 的官方语 言为英 语。我 们 期待 您的 加入。

摘要提交 每 份 摘 要 必 须 通 过 大 会 网 页(http : // 在线提交 , 具体要求请参见网页要求。论文出版 在 2005.6.30 之前注册参加会议的作者 , 其被接受的摘 要将发表在《 Indoor Air》 特刊上。作者可以选择发表摘要及 全文或只发表摘要。被录用的论文全文将以光盘和打印版 的形式发表。部分优秀论文可在国际学术期刊上发表(如: Atmospheric Environment , Journal of Indor Air , Building and Environment , International Journal of Ventilation。展览会 截至日期 摘要提交截至日期

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