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    建筑幕墙抗震构造设计.pdf

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    建筑幕墙抗震构造设计.pdf

    建筑幕墙抗震构造设计 王宝闭思廉 深圳中航幕墙工程有限公司 I摘要】本文通过探讨建筑幕墙抗震构造设计的一些措施,介绍如何通过幕墙的构造设计,确保幕墙自身 结构的完整和安全以及作为建筑外墙围护的可靠功能。 I关键词l幕墙抗震设计 幕墙抗震构造 变形缝处理 玻璃幕墙的抗震设计需考虑对幕墙本身设防 和对幕墙所依附的建筑物主框架的变形限制。幕墙 本身设防要求采用在设防烈度地震作用及其组合 荷载作用下的面板不破损和幕墙框格杆件无残余 变形。幕墙应依据所依附的建筑物主框架在幕墙平 面内的变形确定幕墙的变形承载能力加以限制。抗 震设防采用三个水准与二阶段设计,第二水准烈度 地震作用是第一水准地震烈度的3倍。近似地,把 在众值烈度地震作用下采用弹性方法计算的楼层 层间位移与层高之比折算成第二水准弹塑性位移, 就得到了与幕墙平面内变形临界值的对应值。 以 上分析表明,对幕墙平面内变形性能的要求与建筑 结构类型有关,即要根据结构类型选用具有不同平 面内变形性能的幕墙。 幕墙自身其结构上采用的各种位移、伸缩、变 位能力的处理措施如幕墙立柱层间伸缩缝、立柱 与横粱间伸缩缝、板块间缝隙控制填胶、玻璃的结 构胶粘接、玻璃卡槽内间隙控制、胶垫软接触等等, 使得幕墙构件不承担因地震使建筑主体结构产生 变位而对它产生荷载各种弯曲、拉伸、挤压等应 力,从而保持了幕墙自身结构的完整和安全以及 作为建筑外墙围护可靠功能。 1不同幕墙体系的构造要求 王宝,深圳中航幕墙工程有限公司 地址深圳市宝安区龙华东环二路 E-mail1037378752qq.com ①铝合金玻璃幕墙的抗震能力主要取决于它 所依附的建筑主框架的抗震能力和自身的抗震构 造。这样就需要对铝合金玻璃幕墙和幕墙所依附的 建筑物两个方面都提出具体设防要求,即当铝合金 玻璃幕墙所依附的建筑物遭受低于本地区设防烈 度的多遇地震影响时,普通型幕墙与幕墙平面平行 和垂直两个方向的主框架及隐框幕墙与幕墙平面 垂直方向的主框架楼层内最大的弹性层间位移角不 能大于表O1。在罕遇地震作用下结构薄弱层应进行 弹塑变形验算。在抗震设计时,幕墙的抗震能力指 标值应不小于主体结构弹性层间位移角控制值的3 倍。特别要注意的是建筑结构为多、高层钢结构时, 幕墙的抗震能力是非钢结构建筑幕墙的2倍以上, 以适应钢结构的柔性变动能力。 ②明框、半隐框幕墙的玻璃边缘至边框槽底的 间隙必须采用弹性材料填塞。 隐框、半隐框幕墙板块间胶缝宽度应适当控制, 应不小于12mm,并以弹性材料填塞,即内填泡沫 棒外注硅酮耐候密封胶。 ③石材幕墙,石材面板一般采用插件和挂件连 接,为防止插件挂勾从插槽挂槽中脱出, GB/T21086建筑幕墙表51石材面板挂装系统 安装允许偏差对挂勾与挂槽搭接深度偏差、插件 与插槽搭接深度偏差作了规定。 对于普通短槽挂件石材幕墙合理地使用挂件 槽弹性类填胶,可实现良好的抗震性能。 宽度的一半,环通设置的凹槽,与阳台地漏联 好防排水,可以减少雨季可能对邻墙内表面产生的 通,地漏表面高度比槽底略低2~3mm即可。 湿迹。防排水,以排为主,防为辅。防,主要是聚 平台就是大阳台,大平台几乎就是屋面。 合物水泥砂浆与IS的组合。 平台设计的要点是结构降板,周边梁上翻。 建议采用梯边排水在梯段周边作槽,所谓槽, 若结构不降,建筑作门坎,作好了,也只解决 就是在作饰面时预留的凹槽,尺度仅lO20mm, 防水,不解决防潮。 小梯取小值,大梯取大值。饰面收尾时,用聚合物 因此,结构降板不仅是为了处理好门口处进出 水泥防水砂浆勾出凹缝,深约7mm~1Smm,因其 方便及充分做好泛水,也是防止室内局部受潮的主 在阴角处连续生成,而带有自然的装饰性。 要措施。平台加作绝热找坡后,地坪很容易平于室 槽沟的设计原则应从顶层到底层连续转下,将 内;加之平台与室内相邻面较长,周边绿化的可能 雨水排至室外地坪,梯段踏步及平台则向两侧凹槽 性也高,可能导致相邻室内踢脚处受潮。因此,降 找坡,使雨水随落随排,雨停即止。 板后,仍应作好周边泛水。 参考文献 半室外楼梯和与室内空间紧邻的室外楼梯作 妻 莴 某 墓 ’ , 。. 对于背栓式石材采用双切面背栓连接具有良 好抗震性能,但要严格控制孔径偏差不超过0.5mm, 且孔深要大于15mm。 ④金属幕墙,由于面板不属于脆性材料,一般 变形不会破坏。相对比玻璃幕墙有较好抗震性能。 ⑤钢结构雨篷由于采用钢龙骨,一般为独立系 统,计算单独考虑地震作用,也具有较好的抗震能 力。 ⑥点支承玻璃幕墙 由于支承头连接都能适应 玻璃面板在支承点处的转动变形;支承头的钢材与 玻璃之间应设置弹性材料的衬垫或衬套,衬垫和衬 套的厚度不宜小于lmm,因此也具有较好抗震性 能。 ⑦全玻幕墙抗震性能较差,因此要求全玻璃幕 墙的周边收口槽壁与玻璃面板或玻璃肋的空隙均 不宜小于8ram,而且板面不得与其他刚性材料直 接接触,板面与装修面或结构面的空隙不应小于 8ram,且应采用密封胶密封。下端支承式全玻璃幕 墙落地玻璃易被主体结构墙体变形挤坏,按规范 要求玻璃高度超限的全玻幕墙应悬挂在主体结构 上即吊挂玻璃。 ⑧单元式幕墙,一般为插接型,单元部件之间 应有一定的搭接长度,竖向搭接长度不应小于 10mm,横向搭接长度不应小于15mm。因此具有 良好的抗震性能。 2幕墙不同连接部位的构造要求 ①立柱与横梁之间的连接 立柱与横梁连接可通过角码、螺钉或螺栓连接。 角码应能承受横粱的剪力,其厚度不应小于3ram; 角码与立柱之间的连接螺钉或螺栓应满足抗剪和 抗扭承载力要求。 立柱与横梁之间应有l2mm的间隙,横梁两 端应涂密封胶或用柔性垫片隔离。 ②立柱与立柱之间伸缩缝 上、下立柱之间应留有不小于15mm的缝隙, 闭口型材可采用长度不小于250ram的芯柱连接, 套筒伸入铝合金立柱内不应小于lOOmm;芯柱与 立柱应紧密配合,其配合间隙应控制在0.5ram~ lmm之间。芯柱与上柱或下柱之间应采用机械连接 方法加以固定。开口型材上柱与下柱之间可采用等. 强型材机械连接。 ③与主体连接 幕墙主杆件一般采用悬挂形式,与主体必须连 接牢固,一般采用螺栓连接。立柱与主体结构之间 每个受力连接部位的连接螺栓不应少于2个,且连 接螺栓直径不宜小于10mm。加工铝合金立柱与结 构连接的螺栓孔时,立柱孔直径要比螺栓直径大 lmm。 立柱与连接件之间应采用垫片隔离。铝合金立 柱与结构连接角钢之间必须采用弹性垫片如尼龙 等且垫片厚度≥2mm。 玻璃幕墙构架与主体结构采用后加固锚栓连 接时,对于后补锚栓应符合下列规定 a产品应有出厂合格证; b碳素钢锚栓应经过防腐处理; c应进行承载力现场试验,必要时应进行 极限拉拔试验; d每个连接点不应少于2个锚栓; e锚栓直径应通过承载力计算确定,并不 应小于lOmm; f不宜在与化学锚栓接触的连接件上进行焊 接操作; g锚栓承载力设计值不应大于其极限承载 力的50%。 另外,后补锚栓采用后切式膨胀螺栓,抗震性 能也较好。 ④变形缝处理 地震时建筑物主框架变形缝处主框架变位是 必然的主框架变形缝大小由主体结构决定,对 于幕墙要正确处理主框架变形缝部位幕墙的构造。 在建筑物主框架变形缝处的幕墙采用可伸缩构造 如采用风琴板构造等,使变形缝处两侧面板分 属不同两个独立的单元。 变形缝抗震作用大,门窗幕墙应重视变形缝节 点设计。按照建筑抗震设计规范要求,设计变形缝 时起码龙骨间的距离要和土建变形缝大小一致,满 足第三水准要求;易挤压破碎掉落的面板间距离可 以根据第二水准计算确定;中间过渡材料可采用弹 性材料比如橡胶或采用较薄的金属板材,最好可 以水平滑动。 3结束语 近年频发的地震灾害频发,建筑结构的安全性 受到高度重视,幕墙作为建筑物的外围护结构,其 安全性更为重要,在设计中一定要严格贯彻国家抗 震规范,做好幕墙抗震设计,确保其安全性能。 参考文献 【1】建筑抗震设计规范GB5001120012008年版 [2】建筑工程抗震设防分类标准GB50223~2008 【3】玻璃幕墙工程技术规范JGJ 1022003■ 61

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