中华人民共和国行业标准

金属与石材幕墙工程技术规范

TeChniCaI Code for Metal and StOne CUrtain WalIS Engineering

JGJ 133—2001

主编单位:中国建筑科学研究院 批准部门:中华人民共和国建设部 施行日期:2 0 0 161

关于发布行业标准 《金属与石材幕墙工程技术规范》的通知 建标[2001] 108

根据建设部《关于印发1997年工程建设城建、建工行业标 准制订、修订计划的通知》(建标[1997] 71号)的要求,由中 国建筑科学研究院主编的《金属与石材幕墙工程技术规范》,经 审查,批准为行业标准,其中3.2.2, 3.5.2, 3.5.3, 4.2.3, 4.2.4, 5.2.3, 5.5.2, 5.6.6, 5.7.2, 5.7.11, 6.1.3, 6.3,2, 6-5.1, 7.2.4, 7.3.4, 7.3.10为强制性条文。该标准编号为 JGJl33—2001,20016月]日起施行。

本标准由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研 究院负责管理,中国建筑科学研究院负责具钵解释’建设部标准 定额研究所组织中国建筑工业出版社出版。

中华人民共和国建设部

2001529

前 言

根据建设部建标[1997] 71号文件的要求,规范编制组在 广泛调査研究、认真总结实践经验,并广泛征求意见的基础上, 制订了本规范。

本规范主要技术内容是:1.总则;2.术语、符号;3.材 料;4.性能与构造;5.结构设计;6.加工制作;7.安装施工; 8.工程验收;9.保养与维修。

本规范由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研 究院归口管理,授权由主编单位负责具体解释。

本规范主编单位是:中国建筑科学研究院

(地址:北京市北三环东路30号 邮政 编码:100013)

本规范参加单位是:广东省中山市盛兴幕墙有限公司 上海市东江建筑幕墙有限公司 武汉凌云建筑装饰工程总公司 中国地质科学院地质研究所

本规范主要起草人:侯茂盛陈建东赵西安张汝成 龙文志严克明梁明华姜清海

1总 则

1.0.1为了使金属与石材幕墙工程做到安全可靠、实用美观和 经济合理,制定本规范。

1.0.2本规范适用于下列民用建筑金属与天然石材幕墙(以下 简称石材幕墙)工程的设计、制作、安装施工及验收:

1建筑高度不大于15Om的民用建筑金属幕墙工程;

2建筑高度不大于IOOm、设防烈度不大于8度的民用建筑 石材幕墙工程。

1.0.3金属与石材幕墙的设计、制作和安装施工的全过程应实 行质量控制,金属与石材幕墙工程制作与安装施工企业,应制订 内部质量控制标准。

1.0.4金属与石材幕墙的材料、设计、制作、安装施工及验收, 除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。

2术语、符号

2.1术 语

由金属构莱与板材组成的、不承担主体结构荷载与作用的建 筑外围护结构t3

板材为金属板材的建筑幕墙.

板材为建筑石板的建筑幕墙*

板材为玻璃.金属、石材等不同板材组成的建筑幕墙。

与水平面成大于751■小于90*角的建筑幕墙。

由金属构架、各种板材组装成一层楼高单元板块的建筑幕 墙。

由金属副框、各种单块极材,釆用金属挂钩与立柱、横梁连 接的可拆装的建筑幕墙◎

幕墙中黏结各种板材与金属构架、板材与板材的受力用的黏 结材料。

幕墙嵌缝用的低模数中性硅酮密封材料。

2.1.10接触腐蝕 COntaCt COITOSiOn

两种不同的金属接触时发生的电化学腐皱。

2.1.11 相容性 ∞mρatibility

黏结密封材料与其他材料接触时,不发生影响黏结密封材料 黏结性的物理、化学变化的性能。

2.2符 号

2.2.1

A—

f截面面积。

2.2.2

a---

、板材短边边长。

2.2.3

b---

•■板材长边边长。

2.2.4

E—

"材料弹性模量.

2.2,5

f—

-材料强度设计值.

2.2.6

a― 合金强度设计值。

2.2.7

c-

淄凝土轴心抗压强度设计值。

2.2.8

A—

“钢材强度设计值JJ

2.2.9

h——

~≡度;铜销入孔长度。

2.2.Jft

J--

-截面惯性矩EI

2.2.11

I—

『截面回转半径。

2.2.12

I——

■■跨度。

2.2.13

m

—弯矩系数。

2.2.14

M-

一弯矩设计值。

2.2.15

Mit-

——绕X轴的弯矩设计值。

2.2.16

My~

—绕y轴的弯矩设计值O

2.2.17

N-

一轴(压)力设计值。

2.2.18

Pitk-

——集中水平地震作用标准值。

2.2.19

——分布水平地震作用标准值。

2,2,20

R

一截面承载力设计值。

2.2.21

S-

—截面内力Wtfto

2.2.22

t—

Tt料厚度。

2.2.23

AT-

——年温度变化也

2.2.24

U—

一荷载或作用标准值产生的位移或挠度,

2.2.25

[M

J ——位移或挠度允许值。

2.2.26

V—

一剪力设计值。

2.2.27

w—

—净截面弹性抵抗矩.

2.2.28

Wx-

——绕ʃ轴的净截面弹性抵抗矩。

2.2.29

W

一绕W轴的净截面弹性抵抗矩。

2.2.30

Sk—

一风荷载标准值。

2.2.31

uυ—

—风荷载设计值。

2.2.32

wo-

一基本风压。

2.2.33

Z—

-外层锚筋中心线之间距离。

2.2.34

a---

-材料线膨胀系数。

2.2.35

αmax-

—地震影响系数最大值。

2.2.36

β-

-应力调整系数。

2.2.37

⅛-

—动力放大系数。

2.2.38

βgΓ~

一阵风系数。

2.2.39

l>--------

-材料泊松比。

2.2.40

7—

-应力折减系数。

2.2.41

A——

-长细比。

2.2.42

^s-

一风荷载体型系数。

2.2.43

μτ~

一风压高度变化系数。

2.2.44

σ---

-截面最大应力设计值。

2.2.45

bɑk`

SGk——重力荷载产生的应力、内力标准值。

2.2.46

bwk

SWk——风荷载产生的应力、内力标准值。

2.2.47

bEk

SEk——地震作用产生的应力、内力标准值。

2.2.48

bn

S-∏t——温度作用产生的应力、内力标准值。

2.2.49

V----

-截面塑性发展系数。

2.2.50

tP~

一稳定系数。

3材 料

3.1 一般规定

3.1.1金属与石材幕墙所选用的材料应符合国家现行产品标准 的规定,同时应有出厂合格证。

3.1.2金属与石材幕墙所选用材料的物理力学及耐候性能应符 合设计要求。

3.1.3硅酮结构密封胶、硅酮耐候密封胶必须有与所接触材 料的相容性试验报告。橡胶条应有成分化验报告和保质年限证 书。

3.1.4当石材含放射物质时,应符合现行行业标准《天然石材 产品放射性防护分类控制标准》(JC 518)的规定。

3.1.5金属与石材幕墙所使用的低发泡间隔双面胶带,应符合 现行行业标准《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ 102)的有关规 定。

3.2石 材

3.2.1幕墙石材宜选用火成岩,石材吸水率应小于0.8%o

3.2.2花岗石板材的弯曲强度应经法定检测机构检测确定,其 弯曲强度不应小于8.0MPaO

3.2.3石板的表面处理方法应根据环境和用途决定。

3.2.4为满足等强度计算的要求,火烧石板的厚度应比抛光石 板厚3mm d

3.2.5幕墙石材的技术要求和性能试验方法应符合国家现行标 准的规定:

1石材的技术要求应符合下列现行行业标准的规定:

1)《天然花岗石荒料》(JC 204);

2)《天然花岗石建筑板材》(JC 205) o

2石材的主要性能试验方法应符合下列现行国家标准的规 定:

1) 《天然饰面石材试验方法 干燥、水饱和、冻融循环后压 缩强度试验方法》GB 9966.1);

2) 《天然饰面石材试验方法弯曲强度试验方法》 (GB 9966.2);

3) 《天然饰面石材试验方法 体积密度、真密度、真气孔 率、吸水率试验方法》GB 9966.3);

4) 《天然饰面石材试验方法 耐磨性试验方法》 (GB 9966.5);

5) 《天然饰面石材试验方法 耐酸性试验方法》 (GB9966.6)o

3.2.6石材表面应采用机械进行加工,加工后的表面应用高压 水冲洗或用水和刷子清理,严禁用溶剂型的化学清洁剂清洗石 材。

3.3JK材料

3.3.1幕墙采用的不锈钢宜采用奥氏体不锈钢材,其技术要求 和性能试验方法应符合国家现行标准的规定:

1不锈钢材的技术要求应符合下列现行国家标准的规 定:

1) 《不锈钢冷轧钢板》GB/T3280)

2) 《不锈钢棒》GBzrI220);

3) 《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226);

4) 《不锈钢和耐热钢冷轧带钢》GB 4239)

5) 《不锈钢热轧钢板》GBZr 4237);

6) 《冷顶锻用不锈钢丝》GB/T4232);

7) 《形状和位置公差 未注公差值》(GBZrlI84)o

2不锈钢材主要性能试验方法应符合下列现行国家标准的

规定:

1) 《金属弯曲试验方法》GB/T232);

2) 《金属拉伸试验方法》GB/T228)

3.3.2幕墙采用的非标准五金件应符合设计要求,并应有出厂 合格证。同时应符合现行国家标准《紧固件机械性能不锈钢螺 栓、螺钉和螺柱》GB/T 3098.6)和《紧固件机械性能 不锈 钢螺母》GB/T 3098.15)的规定。

3.3.3幕墙采用的钢材的技术要求和性能试验方法应符合现行 国家标准的规定:

1钢材的技术要求应符合下列现行国家标准的规定:

1) 《碳素结构钢》GB/T700);

2) 《优质碳素结构钢》GBzr 699);

3) 《合金结构钢》GBZr 3077);

4) 《低合金高强度结构钢》GB/T1591);

5) 《碳素结构和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》 (GBzr 912);

6) 《碳素结构和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》 (GB∕Γ 3274);

7) 《结构用冷弯空心型钢尺寸、外型、重量及允许偏差》 (GBZr 6728);

8) 《冷拔无缝异型钢管》GB/T3094);

9) 《高耐候结构钢》GB/T4171);

10) 《焊接结构用耐候钢》GB/T4172)

2钢材主要性能试验方法应符合本规范第3.3.1条第2款 的规定。

3.3.4钢结构幕墙高度超过40m时,钢构件宜采用高耐候结构 钢,并应在其表面涂刷防腐涂料。

3.3.5钢构件采用冷弯薄壁型钢时,除应符合现行国家标准 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GBJl8)的有关规定外,其壁厚 不得小于3.5mm,强度应按实际工程验算,表面处理应符合本 规范第6.2.4条的规定。

3.3.6幕墙采用的铝合金型材应符合现行国家标准《铝合金建 皴材》(GBZrS237")中有关高精级的规定7铝合金的表面 处理层厚度和材质应符合现行国家标准《铝合金建筑型材》 (GB/T 5237.2-5237.5)的有关规定。

3.3.7幕墙釆用的铝合金板材的表面处理层厚度及材质应符合 现行行业标准《建筑幕墙》(JG 3035)的有关规定。

3.3.8铝合金幕墙应根据幕墙面积、使用年限及性能要求,分 别选用铝合金单板(简称单层铝板)、铝塑复合板、铝合金蜂窝 板(简称蜂窝铝板);铝合金板材应达到国家相关标准及设计的 要求,并应有出厂合格证。

3.3.9根据防腐、装饰及建筑物的耐久年限的要求,对铝合金 板材(单疼铝板、铝塑复合板、蜂窝铝板)表面进行氣碳树脂处 理时,应符合下列规定,

1氟碳树脂含量不应低于75%;海边及严重酸南地区,可 采用三道或四道氣碳树脂涂层,其厚度应大于40Pmi其他地 区’可釆用两道氟碳树脂涂层,其厚度应大于25μm;

2氟碳树脂涂层应无起泡、裂纹、剥落等现象。

3.3.10单层铝板应符合下列现行国家标准的规定,幕墙用单层 铝板厚度不应小于2.5mm

3.3.H 铝塑复合板应符合下列规定:

1铝塑复合板的上下两层铝合金板的厚度均应为0.5t≡, 其性能痘符合现行国家标准《铝塑复合板》(GBTT 17748)规定 的外墙板的技术要求;铝台金板与夹心层的剥离强度标准值应大 于 7N∕⅛nm;

2幕墙选用普通型聚乙烯铝塑复合板时,必须符合现行国 家标准《建筑设计防火规范》(GBJ 16)和《高层民用建筑设计 防火规范》(GB 50045)的规定。

3.3.12蜂窝铝板应符合下列规定:

1应根据幕墙的使用功能和耐久年限的要求,分别选用 厚度为IOmm-I 12mm15mm20mm25mm的蜂窝铝 板;

2厚度为K)Inm的蜂窝铝板应由Imln厚的正面铝合金 板、0.50∙8mm厚的背面铝合金板及铝蜂窝黏结而成;厚 度在Iomm以上的蜂窝铝板,其正背面铝合金板厚度均应 为 ImmO

3.4建筑密封材料

3.4.1幕墙采用的橡胶制品宜采用三元乙丙橡胶、氣丁橡胶; 密封胶条应为挤出成型,橡胶块应为压模成型。

3.4.2密封胶条的技术要求和性能试验方法应符合国家现行标 准的规定:

1密封胶条的技术要求应符合下列现行国家标准的规 定:

1) 《橡胶与乳胶命名》(GB 5576);

2) 《建筑橡胶密封垫预成型实心硫化的结构密封垫用材料规 范》GBIo711);

3) 《工业用橡胶板》(GBZr 5574);

4) 《中空玻璃用弹性密封剂》(JC 486);

5) 《建筑窗用弹性密封剂》(JC 485) o

2密封胶条主要性能试验方法应符合下列现行国家标准的 规定:

1) 《硫化橡胶或热塑橡胶撕裂强度的测定》GB/T529);

2) 《硫化橡胶邵尔A硬度试验方法》GB/T531);

3) 《硫化橡胶密度的测定》GB/T533)

3.4.3幕墙应采用中性硅酮耐候密封胶,其性能应符合表 3.4.3的规定。

≡ 3.4.3      幕墙硅酮耐候密封胶的性能

项    目

金属幕墙用

石材幕墙用

表干时间

l~1.5h

无瀧淌

≤1.0tnm

初期固化时间(⅛25Γ)

3d

4d

完全固化时面.(相对湿度3o%.

_____温度 25±2t:)

7~14d

邵氏硬度

20-30

15-25

0.H~0J4MF*a

≥1.79MFa

断裂延伸率

≥300%

撕裂强度

3.8N∕mm

施工温度

5~

481

污染性

无污染

固化后的变位承受能力

25%≤⅛≤50%

^>50 %

有效期

9~12个月

3.5硅醐结构密封胶

3.5.1幕墙应釆用中性硅酮结构密封胶,硅酮结构密封胶分单 组分和双组分,其性能应符合现行国家标准《建筑用硅酮结构密 封胶》(GB16776)的规定(J

3.5.2同一幕墙工程应采用同一品牌的单组分或双组分的硅酮 结构密封胶,并应有保质年限的质量证书。用于石材幕墙的硅酮 结构密封胶还应有证明无污染的试验报吿◎

3.5.3同J幕墙工程应釆用同一品牌的硅酮结构密封胶和硅酮 耐候密封胶配套使用。

3.5.4硅酮结构密封胶和硅酮耐候密封胶成在有效期内使用。

4性能与构造

4.1.1金属与石材幕墙的设计应根据建筑物的使用功能、建筑 设计立面要求和技术经济能力,选择金属或石材幕墙的立面构 成、结构型式和材料品质。

4.1.2金属与石材幕墙的色调、构图和线型等立面构成,应与 建筑物立面其他部位协调。

4.1.3石材幕墙中的单块石材板面面积不宜大于1.5m2o

4.1.4金属与石材幕墙设计应保障幕墙维护和清洗的方便与安 全。

4.2幕墙性能

4.2.1幕墙的性能应包括下列项目:

1风压变形性能;

2雨水渗漏性能;

3空气渗透性能;

4平面内变形性能;

5保温性能;

6隔声性能; 7耐撞击性能。

4.2.2幕墙的性能等级应根据建筑物所在地的地理位置、气候 条件、建筑物的高度、体型及周围环境进行确定。

4.2.3幕墙构架的立柱与横梁在风荷载标准值作用下,钢型材 的相对挠度不应大于/Z300 U为立柱或横梁两支点间的跨度), 绝对挠度不应大于15mm;铝含金型材的相对挠度不应大于 180,绝对挠度不应大于20InmO

4.2.4暮墻在风荷載标准值除以阵风系敷后的风荷载值作用下, 不应发生雨水渗漏。其雨水渗漏性能成符合设计要求。

4.2.5有热工性能要求时,幕墙的空气渗透性能应符合设计要 求。

4.2.6幕墙的平面内变形性能应符合下列规定:

1平面内变形性能可用建筑物的层间相对位移值表示;在 设计允许的相对位移范围内,幕墙不应损坏;

2平面内变形性能应按主体结构弹性层间位移值的3倍进 行设计。

4.3幕墙构造

4.3.1幕墙的防雨水渗漏设计应符合下列规定:

1幕墙构架的立柱与横梁的截面形式宜按等压原理设计。

2单元幕墙或明框幕墙应有泄水孔。有霜冻的地区,应采 用室内排水装置;无霜冻地区,排水装置可设在室外,但应有防 风装置。石材幕墙的外表面不宜有排水管。

3采用无硅酮耐候密封胶设计时,必须有可靠的防风雨措 施。

4.3.2幕墙中不同的金属材料接触处,除不锈钢外均应设置耐 热的环氧树脂玻璃纤维布或尼龙12垫片。

4.3.3幕墙的钢框架结构应设温度变形缝。

4.3.4幕墙的保温材料可与金属板、石板结合在一起,但应与 主体结构外表面有50mm以上的空气层。

4.3.5上下用钢销支撑的石材幕墙,应在石板的两个侧面或在 石板背面的中心区另采取安全措施,并应考虑维修方便。

4.3.6上下通槽式或上下短槽式的石材幕墙,均宜有安全措施, 并应考虑维修方便。

4.3.7小单元幕墙的每一块金属板构件、石板构件都应是独立 的,且应安装和拆卸方便,同时不应影响上下、左右的构件。

4.3.8单元幕墙的连接处、吊挂处,其铝合金型材的厚度均应 通过计算确定并不得小于5π≡o

4.3.9主体结构的抗震缝、伸缩縫、沉降缝等部位的幕墙设计 应保证外墙面的功能性和完整性。

4.4幕墙防火与防富设计

4.4.1金属与石材幕墙的防火除应符合现行国家标准《建筑设 他火规范》(GBJ 16)利《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045)的有关规定外,还成符合下列规定:

1防火层应采取隔离措施,并应根据防火材料的耐火极限, 决定防火层的厚度和宽度,且应在楼板处形成防火带;

2幕墙的防火层必须采用经防腐处理且厚度不小于1.5Inm 的耐热钢板,不得采用铝板;

3防火层的密封材料应采用防火密封胶;防火密封胶应有 法定检测机构的防火检验报告.

4.4.2金属与石材幕墙的防雷设计除应符合现行国家标攬《建 筑物防雷设计规范》GB 50057)的有关规定外,还应符合下列 规定:

1在幕墙结构中应自上而下地安装防雷装置,并应与主体 结构的防雷装置可靠连接;

2导线应在材料表面的保护膜除掉部位进行连接;

3幕墙的防雷装置设计及安装应经建筑设计单位认可。

5结构设计

5.1 一般规定

5.1.1金属与石材幕墙应按围护结构进行设计。幕墙的主要构 件应悬挂在主体结构上,幕墙在进行结构设计计算时,不应考虑 分担主体结构所承受的荷载和作用,只应考虑承受直接施加于其 上的荷载与作用。

5.1.2幕墙及其连接件应具有足够的承载力、刚度和相对于主 体结构的位移能力。幕墙构架立柱的连接金属角码与其他连接件 应采用螺栓连接,螺栓垫板应有防滑措施。

5.1.3抗震设计要求的幕墙,在设防烈度地震作用下经修理后 幕墙应仍可使用;在罕遇地震作用下,幕墙骨架不得脱落。

5.1.4幕墙构件的设计,在重力荷载、设计风荷载、设防烈度 地震作用、温度作用和主体结构变形影响下,应具有安全性。

5.1.5幕墙构件应采用弹性方法计算内力与位移,并应符合下 列规定:

1应力或承载力

σ≤∕

或                 SWR               (5.1.5-1)

2位移或挠度

m≤ [«]               (5.1.5-2)

式中σ——荷载或作用产生的截面最大应力设计值;

f一材料强度设计值;

S——荷载或作用产生的截面内力设计值;

R——构件截面承载力设计值;

U——由荷载或作用标准值产生的位移或挠度;

[u] ——位移或挠度允许值。

5.1.6荷载或作用的分项系数应按下列规定采用:

1进行幕墙构件、连接件和预埋件承载力计算时:

重力荷载分项系数/G 1.2

风荷载分项系数∕w: 1.4

地震作用分项系数rE 1.3 温度作用分项系数∕τ: 1-2 2进行位移和挠度计算时: 重力荷载分项系数/G 1.0 风荷载分项系数∕w: 1.0 地震作用分项系数/E 1-0 温度作用分项系数1-0

5.1.7当两个及以上的可变荷载或作用(风荷载、地震作用和 温度作用)效应参加组合时,第一个可变荷载或作用效应的组合 系数应按1.0采用;第二个可变荷载或作用效应的组合系数可按 0.6采用;第三个可变荷载或作用效应的组合系数可按0.2采 用。

5.1.8结构设计时,应根据构件受力特点、荷载或作用的情况 和产生的应力(内力)作用的方向,选用最不利的组合。荷载和 作用效应组合设计值,应按下式采用:

7gSg+ ywwSw+ 7e≠eSe+ 7t≠tSt (5.1.8)

式中    SG——重力荷载作为永久荷载产生的效应;

SwSeST——分别为风荷载、地震作用和温度作用作为 可变荷载和作用产生的效应。按不同的组 合情况,三者可分别作为第一、第二和第 三个可变荷载和作用产生的效应;

G、4、從、/T—各效应的分项系数,应按本规范第5.L6 条的规定采用;

" 如、≠τ——分别为风荷载、地震作用和温度作用效应 的组合系数。应按本规范第5J.7条的规 定取值。

5.1.9进行位移、变形和挠度计算时,均应采用荷载或作用的 标准值并按下列方式进行组合:

U = UGk                  (5.1.9-1)

U = WGk+ UWkW-MWk      (5.1.9-2)

W — wt⅛^t^ WWiS÷0.6keicU — uw⅛÷O.6me⅛

(5.1.9-3)

式中     鈴——组合后的构件位移或变形扌

«Gk> UWkʌ HEk—~分别为重力荷载、风荷载和地震作用标准 值产生的位移或变形。

5.1.10当构件在两令方向均产生挠度时,应分别计算各方向的 挠度吟、Ry, IiK和幻均不应超过挠度允许值it/]

uκ[m]              ¢5.1.10-1)

%≤ [m]             (5.1.10-2)

5.1.11组合幕墙釆用硅酮结构密封胶时,其黏结宽度和厚度计 算应按现行行业标准《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ 102)的有 关规定进行。

5.2荷載和作用

5.2.1幕墙材料的自重标准值应按下列数值采用:

矿棉、玻璃棉、岩棉     0.5~l.OkNZm3

钢材                 78.5kN∕m3

花岗石               28.0kN∕m3

铝合金               28. OkNZm3

5.2.2幕墙用板材单位面积重力标准值应按表5.2.2采用。

5.2.2

极材单位面积■力标准值(N∕m2

板材

厚度 (mm)

9k (N∕t∏2)

板材

一厚度 (mm)

<7k (N/n?)

单层铝板

2.5

3.0

4.0

67.5 81.0 112.0

不锈钢板

1.5

2.0

117.8

157.0

196.3

235.5

铝塑复合板

4.0

6.0

55?0~

73.6

2.5

3.0

蜂窝铝板

(铝精芯)

10.0

15.0

20.0

53.0

70.0

74.0

花岗石板

20.0

25.0

30.0

500~560 625 - 700

750-840

5.2.3作用于幕墙上的风荷裁标准值应按下式计算,且不应小 于 LOkN∕π?:

Sk — BRz Sr^o             (5.2.3)

式中Wk一用于幕墙上的风荷载标准值kN∕m2);

βgz---阵风系数,可取2.25;

ZZS——风荷载体型系数。竖直幕墙外表面可按±1.5采 用,斜幕墙风荷载体型系数可根据实际情况,按 现行国家标准《建筑结构荷载规范》GBJ 9)的 规定采用。当建筑物进行了风洞试验时,幕墙的 风荷载体型系数可根据风洞试验结果确定;

μz——风压高度变化系数,应按现行国家标准《建筑结 构荷载规范》GBJ 9)的规定釆用;

WO——基本风压kN∕r∏2),应根据按现行国家标准《建 筑结构荷载规范》GBJ 9)的规定采用。

5.2.4幕墙进行温度作用效应计算时,所采用的幕墙年温度变 化值ZIT可取80Vo

5.2.5垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值应按下式计算:

式中<?Ek一直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 (kN∕m2);

G一 墙构件(包括板材和框架)的重量kN)

A——幕墙构件的面积m2);

αmax水平地震影响系数最大值,6度抗震设计时可取 0.04 7度抗震设计时可取0.08; 8度抗震设计 时可取0.16;

BE——动力放大系数,可取5.0

5.2.6平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值应按下式计算:

FEk = UEQimaxG               (5.2.6)

式中PEk—行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值(kN) G——幕墙构件(包括板材和框架)的重量kN);

σmax——地震影响系数最大值,可按本规范第5.2.5条的 规定采用;

——动力放大系数,可取5.0

5.2.7幕墙的主要受力构件(横梁和立柱)及连接件、锚固件 所承受的地震作用,应包括由幕墙面板传来的地震作用和由于横 梁、立柱自重产生的地震作用。

计算横梁和立柱自重所产生的地震作用时,地震影响系数最 大值αmax可按本规范第5.2.5条的规定采用。

5.3幕墙材料力学性能

5.3.1铝合金型材的强度设计值应按表5.3.1采用。

⅝ 5.3.1     铝合金型材的强度设计值MPa)

合金状态

合金

壁厚 (mm)

______强度设计值______

抗拉、抗压强度C

抗剪强度

6063

T5

所有

85.5

49.6

T6

所有

140.0

81.2

6063A

T5

124.4

72.2

10

11&.6

67.6

T6

147.7

85.7

>10

0

—   813

6061

14

所有

85.5

49.6

T6

所有

190.5   —

110.5

5.3.2单层铝合金板的强度设计道应按表3.3.2采用。

5.3.2     单层铝合金板强度设计值CMPa)

牌号

试样状态

厚度(mm)

抗拉强度

抗弱强度佰

2AH

T42

0.5-2.9

129.5

75.1

>2.9-10.0

136.5

79.2

2A12

T42

0.5-2.9

171.5

99.5

>2.9~10.0

185.5

107.6

7A04

T62

0.5~2.9

273.0

158.4

>2.9~10.0

287.0

166.5

7A09

T62

0.5~2.9

273.0

138.4

>2.9-10.0

287.0

166.5

5.3.3铝塑复合板的强度设计值应按表5.3.3采用,

5.3.3      错塑裏合板强度设计債(MPa)

板厚I (mm)

抗拉强度危

抗翦强度处

4

70

20

5.3.4蜂窝铝板的强度设计值应按表5.3.4采用。

5.3.4      蜂窝铝板强度设计值(MPa)

板厚t (mm)

抗拉强度兀

抗翦强度佰

,          20______________

10.5

1,4

5.3.5不锈钢板的强度设计值应按表5.3.5采用。

5.3.5      不锈铜板的靈度设计值(MPa)

序号

歳臓强度标推瘡内爲

巍剪强靂为

~1 ^^^

2

180

140

3

220

200

155

4

_______ 250__________

226_______

__________176_________

5.3.6钢材的强度设计值应按表5.3.6采用。

« 5.3.6       钢材的强度设计值(MPa)

钢   材

抗拉、抗压、 抗弯强度

扰鄭强度

端面承压强度 食

0235钢,棒材直径小于40mm tW20mm板,型材原度小宇15mm

215

125

320

0345钢,直径或厚度小于16mm

315

185

445

5.3.7花岗石板的抗弯强度设计值,应依据其弯曲强度试验的 弯曲强度平均值&决定,'抗弯强度设计值、抗剪强度设计值应 按下列公式计算:

gι = ∕g∏∕2∙15              (5.3.7-1)

g2 = ∕gm∕4∙30             (5.3.7-2)

式中gι——花岗石板抗弯强度设计值(MPa)

g2―花岗石板抗剪强度设计值(MPa);

gm——花岗石板弯曲强度平均值(MPa)

弯曲强度试验中任一试件的弯曲强度试验值低于8MPa时, 该批花岗石板不得用于幕墙。

5.3.8钢结构连接强度设计值应按本规范附录A的规定采用。

5.3.9幕墙材料的弹性模量可按表5.3.9采用。

5.3.9         材料的弹性4Uft (MPa)

__________材   料__________

E    —

铝合金型材

O.7X1()5      ~~

钢,不锈钢        —

________2.IXlO5________

——      单层铝板

________0.7X105________

铝塑复合板

4mm

________0.2x∏)5________

6mm

________0.3 XlOS________

蜂窝铝板

IOnIm

________0.35XlOS________

15InnI

_______0.27X105_______

20Inln

__________0.21 X 1()5__________

________花岗石板________

0.8棚    -

5.3.10幕墙材料的泊松比应按表5.3.10采用。

* 5.3.10

材料的泊松比

材    料

V

钢、不锈钢

0.30                 —

一    铝合金

0.33                 -

-      铝塑复合板

0.25                 -

蜂窝铝極

0.25          —

花岗岩

0.125________________

5.3.11幕墙材料的线膨胀系数应按表5.3.11采用。

«5.3.11      材料的纔腭胀系数(1/C)

材 料

a

混凝土

1.0x10“           -

⅞f

1.2x10-5____________

铝合金

____________2.35x10-5____________

单层铝板

2.35XKr5        ~~

「      铝塑复合板

______g.OxB_____

不锈钢板

_____________1.8x10-5____________

烽袴铝板

___________2.4X10-5___________

禿岗石板

___________0.8xiOT__________

5.4金■板设计

5.4.1单层铝板、蜂窝铝板、铝塑复合板和不锈钢板在制作构 件时,应四周折边。铝塑复合板和蜂窝铝板折边时应采用机械刻 槽,并应严格控制槽的深度,槽底不得触及面板。

5.4.2金属板应按需要设置边肋和中肋等加劲肋,铝塑复合板 折边处应设边肋。加劲肋可釆用金属方管、槽形或角形型材。加 劲肋应与金属板可靠连结,并应有防腐措施。

5.4.3金属板的计算应符合下列规定:

1金属板在风荷载或地震作用下的最大弯曲应力标准值应 分别按下式计算。当板的挠度大于板厚时,应按本条第4款的规 定考虑大挠度的影响。

(5.4.3-1)


6mqEkI2

(TEk = F-


(5.4.3-2)


式中吳、别为风荷载或垂直于板面方向的地震作用 产生的板中最大弯曲应力标准值MPa);

Bk--风荷载标准值MPa);

QEk―直于板面方向的地震作用标准值(MPa);

I--属板区格的边长mm);

m——板的弯矩系数,应按其边界条件由本规范附 录BB.0.1确定。各区格板边界条件,应 按本规范第5.4.4条的规定采用;

t--属板的厚度(mm)o

2金属板中由各种荷载或作用产生的最大应力标准值,应 按本规范第5.1.8条的规定进行组合,.所得的最大应力设计值不 应超过金属板强度设计值。单层裙板的强度设计值按本规范第 5.3.2条的规定采用;不锈钢板的强度设计值按本规范第5.3.5 条的规定采用。

3铝塑复合板和蜂窝铝板计算时,厚度应取板的总厚度, 其强度按表5.3.3和表5.3.4采用,其弹性模量按表5.3.9采 用。

4考虑金属板在外荷载和作用下大挠度变形的影响时,可 将式5.4.3-1和式5.4.3-2计算的应力值乘以折减系数,折减系 数可按表5.4.3采用。

5.4.3        折减系数

θ

5

10

20

40

60

80

100

120

1.00

0.95

0.90

0.81

0.74

0.69

0.64

0.61

θ

150

200

250

300

350 I 400    ~

1

0.54

0.50

0.46

0.43

0?41        0^40

表中。可按式5.4.3-3计算:

卜噹H=(Sk+ 0紀 M  5.433)

式中Wk 风荷载标准值(MPa);

q一 直于板面方向地震作用标准值MPa);

a-- 属板区格短边边长mm);

t---属板厚度mm);

E一属板的弹性模量MPa)

5当进行板的挠度计算时,也应考虑大挠度的影响,按小 挠度公式计算的挠度值也应乘以折减系数。

5.4.4由肋所形成的板区格,其四边支承型式应符合下列规定:

1沿板材四周边缘:简支边;

2中肋支承线:固定边。

5.4.5金属板材应沿周边用螺栓固定于横梁或立柱上,螺栓直 径不应小于4mm,螺栓的数量应根据板材所承受的风荷载和地 震作用经计算后确定。

5.4.6金属板材的边肋截面尺寸应按构造要求设计。单跨中肋 应按简支梁设计,中肋应有足够的刚度,其挠度不应大于中肋跨 度的1/3OOo

5.4.7金属板面作用的荷载应按三角形或梯形分布传递到肋上, 进行肋的计算时应按等弯矩原则化为等效均布荷载。

(α)                             (*)

5.4.7板面荷载向肋的传递 (Q)方板;D)矩形板

5.5石板设计

5.5.1用于石材幕墙的石板,厚度不应小于25mm°.

5.5.2钢销式石材幕堆可在非抗震设计或6度、7度抗震设计幕 埼中应用,幕墙高度不宜大于2Dm,石板面秋不宜大Tl.Om2o钢 销和连接板应釆用不锈钢。應接板截面尺寸不宜小于40mm× 4mmo钢销与孔的要求应符合本规范第6.3.2条的规定。

5.5.3每边两个钢销支承的石板,应按计算边长为aɑʌ bQ的四 点支承板计算其应力。计算边长a。、如:

1当为两侧连接时(图5.5.3a),支承边的计算边长可取 为钢销的距离,非支承边的计算长度取为边长。

2当四侧连接时(图5.5.36),计算长度可取为边长减去 钢销至板边的距离。

a0 = a -2αι                                   «o —a ~a

fr0 = ⅛                                        b0^b~b1

(a)                                          (8)

5.5.3钢销连接石板的计算边长也、如

(a)两侧连接;()四侧连接

5.5.4石板的抗弯设计应符合下列规定:

1边长为aoʌ 的四点支承板的最大弯曲应力标准值应分

别按下列公式计算:

6mwk⅛o *jwk= P

(5.5.44)

(5.542)


6mςEk⅛o σEk~  P~^

式中bwkbEk别为风荷载或垂直于板面方向地震作用在 板中产生的最大弯曲应力标准值(MPa);

wk. QEk别为风荷载或垂直于板面方向地震作用标 准值(MPa);

b0--四点支承板的计算长边边长(mm);

t--板厚度(mm);

Tn——四点支承板在均布荷载作用下的最大弯矩系 数,可按本规范附录BB.0.2采用。

2石板中由各种荷载和作用产生的最大弯曲应力标准值应 按本规范第5.1.8条的规定进行组合,所得的最大弯曲应力设计 值不应超过石板的抗弯强度设计值。

5.5.5钢销的设计应符合下列规定:

1在风荷载或垂直于板面方向地震作用下,钢销承受的剪 应力标准值按下式计算:

两侧连接          W = J3         (5.5.54)

四侧接连         rpk=gk        aβ        (5.5.5-2)

式中TPk一 销剪应力标准值(MPa)i

Qk——风荷载或垂直于板面方向地震作用标准值(MPa), Qk分别代表Bk或妃;

ba--石板的长边或短边边长(mɪn);

AP——钢销截面面积(細); n---个连接边上的钢销数量;四侧连接时一个长边

上的钢销数量;

β一应力调整系数,可按表5.5.5采用。

5.5.5          应力调整系数

每块板材钢销个数

4

8

12

_________β_________

1.25

1.30

1.32

2由各种荷载和作用产生的剪应力标准值应按本规范第 5.1.8条的规定进行组合,

3钢销所承受的剪成力设计值/符合下列条件:

rp≤A               (5.5.5-3)

式中rp——钢销剪应力设计值(MPa);

A——钢销抗剪强度设计值(MPa),按本规范表5.3.5 釆用。

5.5.6由钢销在石板中产生的勇成力破按下列规定进行校核:

1在风荷载或垂直于板面方向地震作用下,石板剪应力标 准值可按下式计算:

两侧连接        Tkm 井旳亨3        (5.5.6-1)

Zn ∖t- a) n

四侧接连      ^ = %∏7≡⅛f      (5.5.62)

式中rk——由于钢销在石极中产生≡应力标准值(MPa);

火——风荷载或垂直于板面方向地震作用标准值(MPa))

即%分另IJ代表Wk或如k

t--石板厚度(mm);

d——钢销孔直径(mm);

h--钢销入孔长度(mm)

2由各种荷载和作用产生的剪应力标准值,应按本规范第 5.1.8条的规定进行组合。

3聾应力设计值应符合下列规定:

r≤∕                (5.5.6-3)

式中r一一由于钢销在石板中产生的剪应力设计值(MPa);

f一花岗石板抗剪强度设计值(MPa),按本规范5.3.7 条采用O

5.5.7短槽支承的石板,其抗剪设计应符合下列规定:

1短槽支承石板的不锈钢挂钩的厚度不应小于3.Omm,铝 合金挂钩的厚度不应小于4.0mm,其承受的剪应力可按式 5.5,5」、式5.5.5-2计算,并应符合式5.5.5-3的条件。

2在风荷载或垂直于板面方向地震作用下,挂钩在槽口边 产生的剪应力标准值rk按下式计算:

对边开槽          +=" 辭ab% S         (5.5.7-1)

四边开槽       rt = ⅞∏7≡⅛T       G.5.7-2)

式中9k—风荷载或垂直于板面方向地震作用标准值

(MPa),t分别代表SkqEk

C--槽口宽度(mm);

S——单个槽底总长度(mmM矩形槽的槽底总长度S 取为槽长加上槽深的2倍,弧形槽S取为圆弧总长 度。

3由各种荷载和作用产生的剪应力标准值,应按本规范第 5.1.8条的规定进行组合。

4槽口处石板的剪应力设计值T应符合下式规定:

r≤∕                (5.5.7-3)

式中r——由于不锈钢挂钩在石板中产生的剪应力设计值

(MPa);

f—花岗石板抗剪强度设计值(MPa),按本规范第 5.3.7条采用。

5.5.8短槽支承石板的最大弯曲应力应按本规范第5.5.3条、 第5.5.4条的规定进行设计。

5.5.9通槽支承的石板抗弯设计应符合下列规定:

1通槽支承石板的最大弯曲应力标准值攻应按下列公式计

σwk = 0.75 ui^2               (5.5.9-1)

(TEkHo.75 哆           (5.5.9-2)

式中J⅛ σEiS——分别为风荷载或垂直于板面方向地震作用在 板中产生的最大弯曲应力标准值(MPa);

wk. qEk一别为风荷载或地震作用的标准值(MPa);

,——石板的跨度,即支承边的距离(mm);

t--石板厚度(mm) &

2由各种荷载和作用在石板中产生的最大弯曲应力标准值 应按本规范第5.1.8条的规定进行组合,所得的最大弯曲应力设 计值不应超过石材抗弯强度设计值O

5.5.10通擂支承石板的挂钩,其设计疤符合下列规定:

1通槽支承石板,铝合金挂钩的厚度不应小于4.0≡n,不 锈钢挂钩的厚度不应小于3.0mm

2在风荷载或垂直于板面方向地震作用下,挂钩承受的剪 应力标准值应按下式计算:

外=結            (5.5.10)

式中rk挂板中剪应力标准值(MPa)i

I——石板的跨度,即支承边间的距离(mm)

%—风荷载或垂直于板面方向地震作用标准馆(MPa), ʧk分别代表也k或妃I

*p---挂钩厚度(mm) O

3由各种荷载和作用产生的剪应力标推值,成按本规范第 5.1.8条的规定进行组合。

5.5.11通糟支承的石板槽口处抗剪设计应符合下列规定:

1由风荷载或垂直于板面方向地震作用在槽口处产生的剪 应力标准值应按下式计算:

(5.5.11-1)

式中Qk——风荷载或垂直于板面方向地震作用标准值ME¾), ?k分另【I代表"kgɛk;

t --石板厚度mm);

I--支承边间距离mɪn);

C---槽口宽度Inm)O

2由各种荷载和作用产生的剪应力标准值,应按本规范第

5.1.8条的规定进行组合。

3通槽支承的石板槽口处剪应力设计值r应符合下式要 求:

r≤∕               (5.5.11-2)

式中T——槽口处石板中的剪应力设计值(MPa);

f—花岗石板抗剪强度设计值MPa),按本规范第 5.3.7条采用。

5.5.12通槽支承的石板槽口处抗弯设计值应符合下列规定:

1由风荷载或垂直于板面方向地震作用在槽口处产生的最 大弯曲应力标准值σk应按下式计算。

_ 8处/五

(5.5.12-1)


σ*t CZ-C)2 式中t--石板厚度(mm);

C--槽口宽度mm);

h——槽口受力一侧深度mm);

I—石板的跨度,即支承边间的距离mm)

Qk——风荷载或垂直于板面方向地震作用标准值(MPa),Qk分别代表BkQEkO

2由各种荷载和作用产生剪应力标准值,应按本规范第 5.1.8条的规定进行组合。

3通槽支承的石板槽口处最大弯曲应力设计值b应符合下 式的要求:

σ≤0.7∕              (5.5.12-2)

式中σ一糟口处石板中的最大弯曲应力设计值(MPa);

f一石板抗弯强度设计值(MPa),按本规范第537条 的规定采用。

5.5.13石板中由各种荷载和作用产生的最大弯曲应力标准值应 按本规范第5.1.8条的规定进行组合,所得的最大弯曲应力设计 值不应超过石板抗弯强度设计值。有四边金属框的隐框式石板构 件,应根据下列公式按四边简支板计算板中最大弯曲应力标准

值:

6mwιia2

tyT= ~


(5.5.13-1)

b球=6 罕/         (5.5.13*2)

式中卒诚、^Ek-

一分别为风荷载或垂直于板面方向地震作用在 板中产生的最大弯曲施力标准值(MP

也和、^Ek-

一■分别为风荷载或垂直板面方向地震作用的标 准值(MPa);

a—

t

m—

—-板的短边边长(mm);

—石板厚度(mm);

一板的跨中弯矩系数,应按表5.513査取。

5.5.13  四边简支石板的跨中弯矩系敷(V = O.125)

a/b

0.50

0.55

0.60

0.65

0.70

0.75

m

0.0987

0.Q918

0.0850

0.0784

0.0720

0.0660

a/b

0.80

0.85

0.9Θ

0.95

I-OO

m

0.0603

0.0550

0.0S)I

0.0456

0.0414

5.5.14隐框式石板构件的金属框,其上、下边框应带有挂钩, 挂钩厚度应符合本规范第5.5.10条的规定。

5.6横梁设计

5.6.1横梁截面主要受力部分的厚度,应符合下列规定:

1翼缘的宽厚比应符合下列规定(图5.6.1)

截面自由挑出部分(图5.6.1a)

&Λ≤15

截面封闭部分(图5.6.1⅛):

6∕z≤30

(a)                                           (

5.6.1截面的厚度

2当跨度不大于1.2m时,铝合金型材横梁截面主要受力 部分的厚度不应小于2.5mm;当横梁跨度大于L2m时,其截面 主要受力部分的厚度不应小于3mm,有螺钉连接的部分截面厚 度不应小于螺钉公称直径。钢型材截面主要受力部分的厚度不应 小于3.5mmo

5.6.2横梁的荷载应根据板材在横梁上的支承状况确定,并应 计算横梁承受的弯矩和剪力。

5.6.3幕墙的横梁截面抗弯承载力应符合下式要求:

譲 + 譲 &       66.3)

式中 MX——横梁绕卫轴(幕墙平面内方向)的弯矩设计值

(N∙mm);

My——横梁绕y轴(垂直于幕墙平面方向)的弯矩设计 值N∙mm);

WX——横梁截面绕Z轴(幕墙平面内方向)的净截面弹

性抵抗矩(mm3)

Wy——横梁截面绕y轴(垂直于幕墙平面方向)的净截 面弹性抵抗矩(inn?)

V——截面塑性发展系数,可取1-05;

f—型材抗弯强度设计值(MPa),应按本规范第 5.3.1条或第5.3.6条规定采用。

5.6.4横梁截面抗剪承载力,应符合下式要求:

1 ] Yy ∕^              (5.6.4-1)

ʌwh

1.5Vy ——Wf            (5.6.4-2)

式中 Uh——横梁水平方向的冨力设计值(N);

Vy——横梁竖直方向的剪力设计值(N);

AWh横梁截面水平方向腹板截面面积(Inm2)

AWy——横梁截面竖直方向腹板截面面积(mH?)

f—型材抗剪强度设计值,按本规范第5.3.1条或第 5.3.6条规定采用。

5.6.5横梁的挠度值,应符合下式要求:

1当跨度不大于7.5m的横梁:

w≤20mm

u≤15mm

2当跨度大于7.5m的钢横梁: u≤Z/500              (5.6.6-3)

式中U——横梁的挠度(mm);

I---横梁的跨度(Inm)O

5.6.6横梁应通过角码、螺钉或螺栓与立柱连接,角码应能承 受横梁的剪力。螺钉直径不得小于4ιnm,毎处连接螺钉数■不 应少于3个,螺栓不应少于2个。横梁与立柱之间应有一定的相 对位移能力。

5.7立柱设计

5.7.1立柱裁面的主要受力部分的厚度,应符合下列规定:

1铝合金型材截面主要受力部分的厚度不应小于3mm,采 用螺纹受力连接时嫌纹连接部位截面的厚度不应小于螺钉的公称 直径;

2钢型材截面主要受力部分的厚度不应小于3.5mm;

3偏心受压的立柱,截面宽厚比应符合本规范第5.6.1条 的规定。

5.7.2上下立柱之间应有不小于15InIn的缝隙,并应釆用芯柱 连巒。芯柱总长度不应小于40OlmnG芯柱与立柱应紧密接触O 芯柱与下柱之同应采用不携铜螺栓固定。

5.7.3立柱与主体结构的连接可每层设一个支承点,也可设两 个支承点;在实体墙面上,支承点可加密。

5.7.4每层设一个支承点时,立柱应按简支单腭梁或铉接多跨 梁计算,每层设两个支承点时,立柱应按双跨梁或双支点钗接多 跨梁计算。

5-7.5立柱上端应悬挂在主体结构上,宜设计成偏心受拉构件, 其轴力应考虑幕墙板材、横梁以及立柱的重力荷载值。

5.7.6偏心受拉的幕墙立柱截面承载力应符合下式要求:

如盖O         (5.7.6)

式中N——立柱轴力设计值(N);

M--立柱弯矩设计值(NTnm);

AQ--立柱的净截面面积(mm2);

W——在弯矩作用方向的净截面弹性抵抗矩(mm3);

V——截面塑性发展系数,可取1.05

f—型材的抗弯强度设计值(MPa),应按本规范第 5.3.1或第5.3.6条规定釆用。

5.7.7偏心受压的幕璃立柱截面承载力应符合下式要求:

爲 + 即       (5.7.7)

式中 N——立柱的压力设计值(N)i

M——立柱的弯矩设计值(N∙mm);

AO——立柱的净截面面积(2);

W—在弯矩作用方向的净截面弹性抵抗矩(mn?); y—截面塑性发展系数,可取为l∙05;

f~型材抗弯强度设计值(MPa),应按本规范第 5.3.1条或第5.3.6条的规定采用;

φi—— 心受压柱的稳定系数,应按本规范≡ 5.7.8査 恥

5.7<8轴心受压柱的稳定系数应按表壬&8采用。

≡ 5.7.8      轴心受压柱的稳定系数i)

λ

钢型材

铝台金型材

Q235^

0345

6063-T5 6061-14

6063-T6 6O63A-T5 6063A-T6

6061-T6

20

0.97

0.96

0.98

0.96

0.92

40

0.90

0.88

0.88

0.84

0.80

60

0.81

0.73

0.81

0.75

0.71

80

0.69

0.58

0.70

0.58

0.48

90

0.62

0.50

0.63

0.48

0.40

100

0.56

0.43

0.56

0.38

0.32

0.49

0.37

0.49

0.34

0.26

0.44

0.32

0.41

0.30

0.22

140

0.35

0.25

0.29

0.22

0.16

5.7.9偏心受压的幕墙立柱,其长细比可按下式计算:

式中λ--立柱长细比;

L―构件侧向支承点之间的距离(mm);

£——截面回转半径(mm)

立柱长细比不应大于150o

5.7.10立柱由风荷载标准值和地震作用标准值产生的挠度K 应按本规范第5.7.4条的规定计算,并应符合下列要求:

1当跨度不大于7.5m的立柱:

u≤20mm

w≤15mm

2当跨度大于7.5m的钢立柱:

u≤∕∕500             (5.7.10-3)

式中M—度;

I--支承点间的距离(mm)

5.7.11立柱应釆用螺栓与角码连接,并再通过角码与预埋件或 钢桐件连接。螺栓直径不应小于IOlnllI,连接墓栓应按现行国家 标准《钢结构设计规范》(GBJI7)进行承载力计算。立柱与角 码釆用不同金展材料时应釆用绝缘垫片分隔。

5.8幕埼与主体结构连接

5.8.1连接件应进行承载力计算。受力的钾钉或螺栓,每处不 得少于2个。

5.8.2连接件与主体结构的锚固强度应大于连接件本身承载力 设计值。

5.8.3与连接件直接相连接的主体结构件,其承载力应大于连 接件承载力;与幕墙立柱相连的主体混擬土构件的混凝土强度等 级不宜低于C30o

5.8.4连接件的螺栓、焊缝强度和局部承压计算,应符合现行 国家标准《钢结构设计规范》GBI 17)的有关规定。

5.8.5当立柱与主体结构间留有较大间距时,可在幕墙与主体 结构之间设置过渡钢桁架或钢伸臂,钢桁架或钢伸臂与主体结构 应可靠连接,幕墙与钢桁架或钢伸臂也应可靠连接。

铝合金立柱与钢桁架连接,应计入温度变化时两者变形差异 产生的影响。

5.8.6幕墙构件与钢结构的连接,应按现行国家标准《钢结构 设计规范》GBJI7)的规定进行设计。

5.8.7幕墙立柱与混凝土结构宜通过预埋件连接,预埋件应在 主体结构混凝土施工时埋入,预埋件的位置应准确。

当没有条件采用预埋件连接时,应采用其他可靠的连接措 施,并应通过试验确定其承载力。

5.8.8预埋件设计应按本规范附录C的规定进行。

6加工制作

6.1.1幕墙在制作前,应对建筑物的设计施工图进行核对,并 应对已建的建筑物进行复测,按实测结果调整幕墙图纸中的偏 差,经设计单位同意后方可加工组装。

6.1.2加工幕墙构件所采用的设备、机具应保证幕墙构件加工 精度的要求,量具应定期进行计量检定。

6.1.3用硅醺结构密封胶難结固定构件时,注胶应在温度15祀 以上30P以下、相对湿度50%以上、且洁净、通风的室内进行, 胶的宽度、厚度应符合设计要求。

6.1.4用硅酮结构密封胶黏结石材时,结构胶不应长期处于受 力状态。

6.1.5当石材幕墙使用硅酮结构密封胶和硅酮耐候密封胶时, 应待石材清洗干净并完全干燥后方可施工。

6.2幕墙构件加工制作

6.2.1幕墙的金属构件加工制作应符合下列规定:

1幕墙结构杆件截料前应进行校直调整;

2幕墙横梁长度的允许偏差应为±0.5mm,立柱长度的允 许偏差应为±1.0mm,端头斜度的允许偏差应为-15';

3截料端头不得因加工而变形,并不应有毛刺;

4孔位的允许偏差应为±O.5mm,孔距的允许偏差应为 ±0.5mm,累计偏差不得大于± 1 .Omm;

5钾钉的通孔尺寸偏差应符合现行国家标准《所钉用通孔》 (GB 152.1)的规定;

6沉头螺钉的沉孔尺寸偏差应符合现行国家标准《沉头螺

钉用沉孔》(GB 152.2)的规定;

7圆柱头、螺栓的沉孔尺寸应符合现行国家标准《圆柱头、 螺栓用沉孔》GB 152.3)的规定;螺丝孔的加工应符合设计要 求。

6.2.2幕墙构件中,槽、豁、桦的加工应符合下列规定:

1构件铢槽尺寸允许偏差应符合表6.2.2-1的规定。

6.2.2-1       铢槽尺寸允许偏差mm)

项 目—

a

________b________

C

允许偏差

+ 0.5

0.0

+ 0.5

0.0

±0.5

2构件饨豁尺寸允许偏差应符合表6.2.2-2的规定。

6.2.2-2      铢骼尺寸允许偏差mm)

项 目

a

_________b_________

C

允许偏差

+ 0.5 0.0

+ 0.5

0.0

+ 0.5

3构件饨樗尺寸允许偏差应符合表6.2.2-3的规定。

6.2.2-3      铁桦尺寸允许偏差mm)

a

b

C

0.0

0.0

±0,5

-0.5

-0.5

6.2.3幕墙构件装配尺寸允许偏差应符合表6.2.3的规定。

6.2.3      构件装配尺寸允许偏差(mm)

项 目

构件长度

允许偏差

槽口尺寸

QOOO     -

±2.0      ~~

>2000

±2.5     —

构件对边尺寸差

M2000

W2.0     —

>2000

W3.0       -

构件对角尺寸差

M2000       -

M3.0       -

>2000       -

W3.5      —

6.2.4钢构件应符合现行国家标准《钢结构工程质量检验标准》

(GB 50221)的有关规定。钢构件表面防锈处理应符合现行国家 标准《钢结构工程施工及验收规范》(GB 50205)的有关规定。

6.2.5铜构件焊接、螺栓连接应符合国家现行标准《钢结构设 计规范》(GBJl7)及《钢结构焊接技术规程》(JGr 81)的有关 规定。

6.3石板加工制作

6.3.1加工石板成符合下列规定:

1石板连接部位成无崩坏、暗裂等缺陷;其他部位崩边不 大于5mm×20≡n,或缺角不大于20mm时可修补后使用,但每 层修补的石板块数不应大于2%,且宜用于立面不明显部位;

2石板的长度、宽度、厚度、直角、异型角、半圆弧形状、 异型材及花纹图案造型、石板的外形尺寸均应符合设计要求;

3石板外表面的色泽成符合设计要求,花纹图案成按样板 检査。石板四周围不得有明显的色差;

4火烧石应按样板检査火烧后的均匀程度,火烧石不得有 暗裂、崩裂情况;

5石板的编号应同设计一致,不得因加工造成混乱,

6石板应结合其组合形式,并应确定工程中使用的基本形 式后进行加工扌

7石板加工尺寸允许偏差应符合现行行业标准《天然花岗 石建筑板材》(JC 205)的有关规定中一等品要求。

6.3.2钢销式安装的石板加工应符含下列规定:

1钢销的孔位应根据石板的大小而定。孔位距离边端不得 小于石板厚度的3倍,也不得大于180mm;钢销间距不宜大于 60Omm;边长不大于1.0m St每边应设两个钢销,边长大于 XonI时应釆用复合连接f

2石板的钢销孔的深度宜为2233mm,孔的直径宜为 7mm8mm,钢销直径宜为5mm6mm,钢销长度宜为20~ 30mm;

3石板的钢销孔处不得有损坏或崩裂现象,孔径内应光滑、 洁净。

6.3.3通槽式安装的石板加工应符合下列规定:

1石板的通槽宽度宜为6mm7mm,不锈钢支撑板厚度 不宜小于3.Omm,铝合金支撑板厚度不宜小于4.0mm;

2石板开槽后不得有损坏或崩裂现象,槽口应打磨成45° 倒角;槽内应光滑、洁净。

6.3.4短槽式安装的石板加工应符合下列规定:

1每块石板上下边应各开两个短平槽,短平槽长度不应小 于IOOmm,在有效长度内槽深度不宜小于15mm;开槽宽度宜为 6mm7mm;不傍钢支撑板厚度不宜小于3.Omm,铝合金支撑 板厚度不宜小于4.Ommo弧形槽的有效长度不应小于80mmo

2两短槽边距离石板两端部的距离不应小于石板厚度的3 倍且不应小于85Inm,也不应大于180Inmo

3石板开槽后不得有损坏或崩裂现象,槽口应打磨成45° 倒角,槽内应光滑、洁净。

6.3.5石板的转角宜采用不锈钢支撑件或铝合金型材专用件组 装,并应符合下列规定:

1当采用不锈钢支撑件组装时,不锈钢支撑件的厚度不应 小于3mm;

2当采用铝合金型材专用件组装时,铝合金型材壁厚不应 小于4.5mm,连接部位的壁厚不应小于5mm

6.3.6单元石板幕墙的加工组装应符合下列规定:

1有防火要求的全石板幕墙单元,应将石板、防火板、防 火材料按设计要求组装在铝合金框架上J

2有可视部分的混合幕墙单元,应将玻璃板、石板、防火 板及防火材料按设计要求组装在铝合金框架上;

3幕墙单元内石板之间可采用铝合金T形连接件连接;T 形连接件的厚度应根据石板的尺寸及重量经计算后确定,且其最 小厚度不应小于4.Omm;

4幕墙单元内,边部石板与金属框架的连接,可采用铝合 金L形连接件,其厚度应根据石板尺寸及重量经计算后确定, 且其最小厚度不应小于4.Ommo

6.3.7石板经切割或开槽等工序后均应将石屑用水冲干净,石 板与不锈钢挂件间应采用环氧树脂型石材专用结构胶黏结。

6.3.8已加工好的石板应立存放于通风良好的仓库内,其角度 不应小于85%

6.4金属板加工制作

6.4.1金属板材的品种、规格及色泽应符合设计要求;铝合金 板材表面氟碳树脂涂层厚度应符合设计要求。

6.4.2金属板材加工允许偏差应符合表6.4.2的规定。

6.4.2      金舄极材加工允许值差mm)

__________项     目___________

允许偏差

边 长

_______≤2000_______

±2.0        "

>2000

±1?厂    —

对边尺寸

M2000

W2.5       -

>2000

W3.0     —

对角线长度

M2000

2.5           -

>2000       -

3.0          "

_________折弯高度_________

≤1.0

________平面度________

≤2Λ000

孔的中心距

±1.5

6.4.3单层铝板的加工应符合下列规定:

1单层铝板折弯加工时,折弯外圆弧半径不应小于板厚的

1.5 倍;

2单层铝板加劲肋的固定可采用电栓钉,但应确保铝板外 表面不应变形、褪色,固定应牢固;

3单层铝板的固定耳子应符合设计要求。固定耳子可采用 焊接、钥接或在铝板上直接冲压而成,并应位置准确,调整方

便,固定牢固;

4单层铝板构件四周边应采用钾接、螺栓或胶黏与机械连 接相结合的形式固定,并成做到构祥刚性好,固定牢固。

6.4.4铝塑复合板的加工应符合下列规定:

1在切割铝塑复合板内层铝板和聚乙烯塑料时,应保留不 小于0.3mm厚的聚乙烯塑料,并不得划伤外层铝板的内表面;

2打孔、切口等外露的聚乙烯塑料及角缝,应采用中性硅 酮耐候密封胶密封;

3在加工过程中铝塑复合板严禁与水接触。

6.4.5蜂窝铝板的加工斑符合下列规定:

1应根据组装要求决定切口的尺寸和形状,在切除铝芯时 不得划伤蜂窝铝板外层铝板的内表面;各部位外层铝板上,应保 留0.3~0.5mm的铝芯;

2直角构件的加工,折角应弯成圆弧状,角缝应采用硅酮 耐候密封胶密封;

3大圆瓠角构件的加工,圆弧部位应填充防火材料;

4边缘的加工,应将外层铝板折合180",并将铝芯包封。

6.4.6金属幕墻的女儿墙部分,应用单层铝板或不锈钢板加工 成向内倾斜的盖顶。

6.4.7金属幕墙的吊挂件、安装件应符合下列规定:

1单元金属幕墙使用的吊挂件、支撑件,宜采用铝合金件 或不锈钢件,并应具备可调整范围;

2单元幕墙的吊挂件与预埋件的连接应采用穿透螺栓*

3铝合金立柱的连接部位的局部壁厚不得小于5mmo

6.5幕埼构件检验

6.5.1金属与石材幕墙构件应按同一种类构件的5%进行抽样 检査,且每种构件不得少于5件。当有一个构件抽检不符合上述 规定时,应加倍抽样复验,全部合格后方可出厂。

6.5.2构鞋出厂时,应附有构件合格证书。

7安装施工

7.1.1安装金属与石材幕墙应在主体工程验收后进行。

7.1.2金属与石材幕墙的构件和附件的材料品种、规格、色泽 和性能应符合设计要求。

7.1.3金属与石材幕墙的安装施工应编制施工组织设计,其中 应包括以下内容:

1工程进度计划;

2搬运、起重方法;

3测量方法;

4安装方法;

5安装顺序;

6检查验收;

7安全措施。

7.2安装施工准备

7.2.1搬运、吊装构件时不得碰撞、损坏和污染构件。

7.2.2构件储存时应依照安装顺序排列放置,放置架应有足够 的承载力和刚度。在室外储存时应采取保护措施。

7.2.3构件安装前应检査制造合格证,不合格的构件不得安 装。

7.2.4金属、石材幕埼与主体结构连接的预埋件,应在主体结 构施工时按设计要求埋设。预埋件应牢固,位置准确,预埋 件的位置误差应按设计要求进行复査。当设计无明确要求时, 预埋件的标高偏差不应大于IOnliI1,预埋件位置差不应大于 20InInO

7.3幕埼安装施工

7.3.1安装施工测量应与主体结构的测量配合,其误差应及时 调整。

7.3.2金属与石材幕墙立柱的安装应符合下列规定:

1立柱安装标高偏差不应大于3mm,轴线前后偏差不应大 于2mm,左右偏差不应大于3mm;

2相邻两根立柱安装标高偏差不应大于3mm,同层立柱的 最大标高偏差不应大于5≡n,相邻两根立柱的距离偏差不应大 于 2mmo

7.3.3金属与石材幕墙横梁安装应符合下列规定:

1应将横梁两端的连接件及垫片安装在立柱的预定位置, 并应安装牢固,其接缝应严密*

2相邻两根横梁的水平标高偏差不应大于lr≡o同层标高 偏差:当一幅幕墙宽度小于或等于35m时,不应大于5mm;当 一幅幕墙宽度大于35m时,不应大于7mm0

7.3.4金属板与石板安装应符合下列规定:

1成对横竖连接件进行检査、测量、调整,

2金属板、石板安装时,左右、上下的偏差不应大于 1.5mm;

3金属板、石板空缝安装时,必须有防水措施,并应有符 合设计要求的排水出口扌

4填充硅酮耐候密封胶时,金属板、石板缝的宽度、厚度 应根据硅酮耐候密封胶的技术参数,经计算后确定。

7.3.5幕墙钢构件施焊后,其表面应采取有效的防腐措施.

7.3.6幕墙的竖向和横向板材的组装允许偏差应符合表73.6 的规定。

7.3.7幕墙安装允许偏差应符合表7.3.7规定。

7.3.8单元幕墙安装允许偏差除应符合本规范表7.3.7的规定 外,尚应符合表7.3.8规定。

7.3.6  祭墙竖向澜横向板材的缉装允许偏差(mm)

项    目

尺寸范围

允许備差

检査方法

^^相邻两竪向板材间旋尺 寸(圈定単头)______

-

±2.0

锅卷尺

~~两块相邻的石板、金屬 ___________

-

±1.5

靠尺

"~S邻两横向板材的商忐

尺寸__

间距小于或等于2000间距大于2000

±1.5

±2,0

钢卷尺

分格对角线差

对角线长小于或等于2000对角线长大于2000

≤3.0

M3.5

铜卷尺或 伸缩尺

粮邻两横向板材的水平

标高差_________

≤2

钢板尺或 术乎仪

横間板材水平度

桐件长小于或等于ZooO

≤2

木平钱或

水平尺

构样长大于2000

≤3

竖向板材直线度

-

2.5

2.Om靠尺、 钢板尺

石板下连接托板水平夹 角允许向上倾斜,不准向 下倾斜

+ 2.0 O

塞规

~ 板上连接托板水平或

角允许向下傾斜_____

-

O

- 2.0

-

7.3.7         慕墙安装允许偽羞

............项           ......................-

允许偏差mɪn)

检査方法

竪缝及墙面 垂宣度

幕墙高度H) (m)

≤1O

激光经纬錠

或经纬仪

H≤30

60≤H>30

90≤H>60

≤20

H>90

W25

墙平面度____________

≤2.5

2m靠尺、钢板尺

竖縫直线度

≤2.5

2m尊尺、钢板尺

⅞⅜直雜度         ...............................

≤2.5

2m靠尺、钢板尺

缝寃度(与设计道比莪)

±2

K

爾相邻面板之间接繼高低羞

深度拭

7.3.8

单元幕埼安装允许偏差mm)

_______项      目

允许偏差

检査方法

同层单元组件标高I宽度小于或等于35m

≤3.0

激光经纬仪或经纬仪

相邻两组件面板表面高低差

≤1.0

深度尺

两组件对插件接缝搭接长度(与设计值比)

+ 1.0

卡尺

两组件对插件距槽底距离(与设计值比)

±1.0

卡尺

7.3.9幕墙安装过程中宜进行接缝部位的雨水渗漏检验。

7.3.10幕墙安装施工应对下列项目进行验收:

1主体结构与立柱、立柱与横梁连接节点安装及防腐处理; 2幕墙的防火、保温安装;

3幕墙的伸缩缝、沉降缝、防震缝及阴阳角的安装;

4幕墙的防雷节点的安装;

5幕墙的封口安装。

7.4幕墙保护和清洗

7.4.1对幕墙的构件、面板等。应采取保护措施,不得发生变 形、变色、污染等现象。

7.4.2幕墙施工中其表面的粘附物应及时清除。

7.4.3幕墙工程安装完成后,应制定清洁方案,清扫时应避免 损伤表面。

7.4.4清洗幕墙时,清洁剂应符合要求,不得产生腐蚀和污染。

7.5Ii安装施工安全

7.5.1幕墙安装施工的安全措施除应符合现行行业标准《建筑 施工高处作业安全技术规范》(JGJ 80)的规定外,还应遵守施 工组织设计确定的各项要求。

7.5.2安装幕墙用的施工机具和吊篮在使用前应进行严格检查, 符合规定后方可使用。

7.5.3施工人员作业时必须戴安全帽,系安全带,并配备工具 袋。

7.5.4工程的上下部交叉作业时,结构施工层下方应采取可靠 的安全防护措施。

7.5.5现场焊接时,在焊接下方应设防火斗。

7.5.6脚手板上的废弃杂物应及时清理,不得在窗台、栏杆上 放置施工工具。

8工程验收

8.0.1金属与石材幕墙工程验收前应将其表面擦拭干净。

8.0.2金属与石材幕墙工程验收时应提交下列资料:

1设计图纸、计算书、文件、设计更改的文件等;

2材料、零部件、构件岀厂质量合格证书,硅酮结构胶相 容性试验报告及幕墙的物理性能检验报告;

3石材的冻融性试验报告j

4金属板材表面氟碳树脂涂层的物理性能试验报吿:

5隐蔽工程验收文件;

6施工安装自检记录;

7预制构件出广质量合格证书;

8其他质量保证资料。

8.0.3幕墙工程观感检验应符合下列规定:

1幕墙外露椎应横平竖直,造型应符合设计要求,

2幕墙的胶缝应横平竪直,表面短光滑无污染;

3铝合金板应无脱膜现象,颜色应均匀,其色羞可同色板 相差一级;

4石材颜色应均匀,色泽应同样板相符,花纹图案应符合 设计要求;

5沉降缝、伸缩缝、防震縫的处理,应保持外观效果的一 致性,并疵符合设计要求i

6金属板材表面应平整,站在距幕墙表面3m处肉眼观察 时不应有可觉察的变形、波纹或局部压规等缺陷;

7石材表面不得有凹坑、缺角、裂缝、斑痕。

8.0.4幕墙抽样检査战符合下列规定:

1渗漏检验应按每IOom2幕墙面积抽査一处,并应在易发 生漏雨的部位如阴阳角等处进行淋水检査;

2每平方米金属板的表面质量应符合表8.0.4-1的规定;

8.0.4-1         JI板的襄面质■

_______     目_______

____质量要求___

0.1~0.3mm宽划伤痕

长度小于IOOmm不多于8

擦伤

不大于50Omln2

注:1.露出金属基体的为划伤。

2.没有露出金属基体的为擦伤。

3 一个分格铝合金型材表面质量应符合表8.0.4-2的规

定;

8.0.4-2     一个分格铝合金型材裏面质量

_______项     目

___质量要求___

0.1~0.3mm宽划伤痕

长度小于IOomm不多于2

擦伤总面积

不大于50OmnI2

划伤在同一个分格内

不多于4_______________

擦伤在同一个分格内________

不多于4_______________

注:1.一个分格铝合金型材指该分格的四局框架枸件。

4每平方米石材的表面质量应符合表8.0.4-3的规定;

⅛ 8.0.4-3         石材的衰面质・

______

_________

___质量要求___

0.1~0.3mm 划伤

长度小于IOOmm不多于2

擦伤_______________

不大于SOOm2

注:1.石材花纹出现损坏的为划伤。

2.石材花纹出现模糊现象的为擦伤。

5金属幕墙立柱、横梁的安装质量应符合表8.0.4-4的规

8.0.4-4    MBW立柱、横梁的安装质■

___________项     目

允许偏差mm

检査方法

金属幕墙

立柱、横梁

安装偏差

宽度高度不大于30m

≤10

激光经纬仪 或 经纬仪

宽度高度大于30m,不大于60m

≤15

宽度高度大于60m,不大于90m

≤20

宽度高度大于90m

≤25

6石板的安装质量应符合8.0.4-5的规定;

«8.0.45        石板的安装质■

项      目

允许偏差mm)

检査方法

竖健及墙   幕墙层高不大于3m

≤2  —

激光经纬仪

面垂直缝   幕墙层高大于3m

或经纬仪

_____幕墙水平度(层高)

≤2  —

2m靠尺、钢板尺

竖缝直线度(层高)

W2 —

2m靠尺、钢板尺

横缝直线度(层高)

≤2

2m靠尺、钢板尺

拼縫宽度(与设计值比)

卡 尺

7金属与石材幕墙的安装质量应符合表8.0.4-6的规定;

8.0.4-6      金属、石材幕墙安装质・

________项     目________

允许偏差(mm)

检査方法

幕墙垂 直度

幕墙高度不大于30m______

≤10 ~~

激光经纬仪 或经纬仪

幕墙蒿度对30m,不大于6(

M15

幕墙高度大于60m,不大于90m

0

幕墙高度大于90m     —

M25   -

______竖向板材直线度______

⅞3   -

2m靠尺、塞尺

横向板材水平度不大于200Omm  

W2

水平仪—

同高度相邻两厢横向构件高度差

⅞1

钢板尺、塞尺

幕墙横向 水平度

不大于3m的层高_______

M3

水平仪

大于3m的层蒿       一

M5 -

分格框对 角线差

对角线长不大于200Omm

≤3   -

3m钢卷尺

对角线长大于200Omm

M3.5 —

8.0.5幕墙工程抽样检验数量应按现行行业标准《玻璃幕墙工 程技术规范》(JGJ 102)的有关规定执行。

9保养与维修

9.0.1金属与石材幕墙工程竣工验收后,应制定幕墙的保养、 维修计划与制度,定期进行幕墙的保养与维修。

9.0.2幕墙的保养应根据幕墙墙面积灰污染程度,确定清洗幕 墻的次数与周期,每年至少应清洗一次。

9.0.3幕墙在正常使用时,使用单位应每隔5年进行一次全面 检査。应对板材、密封条、密封胶、硅酮结构密封胶等进行检 査。

9.0.4幕墙的检査与维修应按下列规定进行:

1当发现螺栓松动,应及时拧紧,当发现连接件锈蚀应除 锈补漆或更换;

2发现板材松动、破损时,应及时修补与更换;

3发现密封胶或密封条脱落或损坏时,应及时修补与更 换;

4发现幕墙构件和连接件损坏,或连接件与主体结构的锚 固松动或脱落时,应及时更换或采取措施加固修复;

5应定期检査幕墙排水系统,当发现堵塞时,应及时疏 通;

6当五金件有脱落、损坏或功能障碍时,应进行更换和修 复;

7当遇到台风、地震、火灾等自然灾害时,灾后应对幕墙 进行全面检査,并视损坏程度进行维修加固。

9.0.5对幕墙进行保养与维修中应符合下列安全规定:

1不得在4级以上风力或大雨天气进行幕墙外侧检査、保 养与维修作业;

2检查、清洗、保养维修幕墙时,所采用的机具设备必须

操作方便、安全可靠;

3在幕墙的保养与维修作业中,凡属高处作业者必须遵守 现行行业标准《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ 80)的 有关规定。

附录A钢结构连接强度设计值

A.0.1钢结构连接强度设计值可按表A.0.1-1.A.0.1-2. A.0.1-3采用。

A.0.1-1     螺栓连接的强度设计值(MPa

螺栓的钢号

构件钢材

____

通螺栓

锚桎

承压型高 强度蠟栓

C级螺栓

A级、B级螺栓

(或性能等级)

厚度

抗拉

质剪

承压

扰拉

w度 抗强

承压 强度

底拉

抗剪

承压

和构件的钢号

组别

(mm)

强度

脸度

强度

經度

(I类 孔)

(I类 孔)

强度 ft

體度

强度

普通

螺栓

Q235

-

170

130

170

170

-

-

-

-

锚栓

Q235

0345

Z

Z

Z

140

180

章压型

高强度

螺栓

8.8

10.9

-

-

-

-

-

-

-

-

250

310

0235

13

305

400

465

≤16

420

550

640

0345

17-25

400

530

615

26 36

385

510

590

≤16

435

570

665

0390

17-25

420

550

640

26-36

400

530

615

注:孔箜质量属于下列情况者为I类孔:

A.0.1-2      繹接的强度设计值MPa)

焊接方法

和焊条型号

构件钢材

对接焊缝

角焊缝

钢号

组别

厚度 或 直径 (mɪn)

压度;

抗强尸

焊缝质量为 下列级别时. 抗拉和抗弯 强度介

抗剪 强度 π

抗拉、 抗压和 抗剪 强度 æ

级级一

3

三级

自动焊、半自 动焊和E43 X X 型焊条的手工焊

Q235

1

2

3

-

215

200

190

215

200

190

185

170

160

125

115

110

160

160

160

~自动焊、半自

动焊和E50 × ×

型焊条的手工焊

Q345

-

≤16 17-25 26-36

315

300

290

315

300

290

270

255

245

185

175

170

200

200

200

自动焊、举自 动焊和E55 X × 型焊条的手工焊

Q390

≤16 17-25 26 36

350

335

320

350

335

320

300

285

270

205

195

185

220

220

220

注:自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂,应保证其熔敷金属抗拉强度不低于

相应手工焊焊条的数值。

A.0.1-3     錦钉连接的强度设计值MPa)

镑钉和构件 的钢号

构件钢材

抗拉强度

(钾钉头 拉脱)

抗剪强度 n

承压强度 fl

组别

厚度 (mm)

I类孔

II类孔

I类孔

II类孔

钾钉

ML2 ML3

120

185

155

Q235

1~3

445

360

Q345

-

16 17-25 26-36

-

610

590

565

500

480

460

注:1.孔壁质量属于下列情况者为I类孔:

1) 在装配好构件上按设计孔径钻成的孔;

2) 在单个零件和构件上按设计孔径用钻模钻成的孔;

3) 在单个零件上先钻成或冲成较小的孔径,然后在装配好的构件上再扩钻至 设计孔径的孔。

A.0.2计算下列情况的构件或连接件时,本规范A-0.1条和第 5.3,6条规定的强度设计值应乘以相应的折减系数,当几种情况 同时存在时,其折减系数应连乘。

附录B板弯矩系数

B.0.1金属板的最大弯矩系数可按表B.0.1采用。

W B.0.1    板的最大弯矩系教(m) M=mql2

l./ly

四边简支

三边简支 4固定

久对边简支

&对边固定

0.50

0.1022

-0.1212

-0.0843

05

0.096]

-0.1187

-0.0840

0.60

0.0900

-0.1158

-0.0834

0.65

0.0839

-0.1124

— 0.0826

0.70

0.0781

-0.1087

-0.0814

0.75

0.0725

-0.1048

-0.0799

0.80

0.067]

-0.1007

-0.0782

0.85

0.0621

— 0.0965

0.0763

0.90

0.0574

— 0.0922

— 0.0743

0.95

0.0530

— 0.0880

_0.072]

1.00

0.0489

— 0.0839

— 0.0698

WlX

三边简支

_____G固定_____

人对边简支 ______Zy对边固定______

-0.1215    —

- 0.1191

055

-0.1193    —

-0.1156

0.60

-0.1166      —

-0.1114

0.65

-0.1133    —

-0.1066

0.70

-0.1096    ~~

-0.1013

0.75

~0.1056    —

-0.0959

0.80

-0.1014    —

-0.0904

0存  一

-0.0970    —

-0.0850

0.90

-0.0926    —

_0.0797

0.95

-0.0882    —

-0.0746

IoO —

-0.0839    —

-0.0698

注:1.系数前的负号,表示最大弯矩在固定边。

B.0.2四点支承矩形石板弯矩系数可按表B.0.2采用。

B.0.2

四点支承矩形石板弯矩系数(产= 0.125)

IbO    L

Wk

L

-_

ImbC

—™

1

T

计算边长崂

m⅛

MbO

0.50

0.0180

0.1221

6.0608

0.1303

0.55

0.0236

0.1212

0.0682

0.1320

0.60

0.0301

0.1202

0.0759

0.1338

0.65

0.0373

0.1189

0.0841

0J360

0.70

0.0453

01177

0.0928

0.1383

0/75

^^0.0540

~^^0?1163~

~~04020

0.1408

0.80

0.0634

0.1149

0.1117

0.1435

0.85

0.0735

0.1133

0.1220

0.1463

0.90

0.0845

0.1117

0.1327

0.1494

0.95

0.0961

0.1100

0.1440

0.1526

1.00

0.1083

0.1083

0.1559

0.1559

附录C预埋件设计

C.0.1由锚板和对称配置的直锚筋所组成的受力预埋件,其锚 筋的总截面面积应按下列公式计算:

1.当有剪力、法向拉力和弯矩共同作用时,应按下列两个 公式计算,并取其中的较大值:

As-+ R £ f +  ⅛ —(C.0.1-1) aγavfs O.SabJs 1.3αγαbsZ

Asλ f + ∩ A .....7........       (C.0.1-2)

θ-ðɑbʃs θ.4αγαbs2

2.当有剪力、法向压力和弯矩共同作用时,应按下列两个 公式计算,并恥其中的较大值:

A —0,3N i Mf4NZ aγavfs 1.3αyαfesZ ɪ ^M~0.4NZ AS^O.4αγffbsZ

(C.0.1-3)

(C.0.1-4)

(C.0.1-5)


M<O.4NZ0⅛,M — 0.4NZ =。

αb-0.6 + 0.25 ɪ           (C.0.1-6)

上述各式中:

AS筋的截面面积(inn?);

V——剪力设计值(N);

N—■法向拉力或法向压力设计值(NL法向压力设计值 不应大于O.5∕cA,此处A为锚板的面积(tnm2);

M--W⅛H^(N*mm);

αγ一筋层数影响系数,当等间距配置时,二层取如0, ≡≡mo.9;

L— 筋受剪承载力系数,按公式C∙0.L5)计算,当 %大于0.7时,取αv~0.7;

d— 筋直径(mɪn); t---板厚度mm) I

处一锚板弯曲变形折减系数,按公式(C.0.1-6)计算, 当采职措施防止锚板弯曲变形时,可取αb = 1.0;

Z一外层锚筋中心线之间的距离mm)

fc—~混凝土轴心受压强度设计值,可按现行国家标准 《混凝土结构设计规范》GBJlo)采用。

fs——钢筋抗拉强度设计值MPa), I级钢筋取210MPa; Il级钢筋取310MPaO

C.0.2受力预埋件的锚板宜采用035等级B的钢材。锚筋应 采用I级或II级钢筋,并不得釆用冷加工钢筋。

C.0.3预埋件受力直锚筋不宜少于4根,直径不宜小于8mm。 受剪预埋件的直锚筋可用2根。预埋件的锚筋应放在构件的外排 主筋的内侧。

C.0.4直锚筋与锚板应采用T型爆,锚筋直径不大于20mm时 宜采用压力埋弧焊。手工焊缝高度不宜小于6mmM0,5√ (L级 钢筋)或0.6^ (H级钢筋)。

C.0.5充分利用锚筋的受拉强度时,锚固长度应符合现行国家 标准《混凝土结构设计规范》GBJ 10)的规定,锚筋最小锚固 长度在任何情况下不应小于25OnImn当锚筋配置较多,锚筋总 截面面积趙过按本规范C.0.1条计算的截面面积的1-4倍时, 锚固长度可适当减少,但不应小于180π≡o光圆钢筋端部疵作 弯钩。

C.O.6锚板的厚度应大于锚筋直径的0.6倍;受拉和受弯预埋 件的锚板的厚度尚应大于6/12 (8为锚筋的间距),且锚板厚度 不应小于8mmo锚筋中心至锚板边缘的距离不应小于2d20mmo

对于受拉和受弯预埋件,其钢筋的间距和锚筋至构件边缘的 距离均不应小于3d45mmo

对受剪预埋件,其锚筋的间距不应大于300mm,锚筋至构 件边缘的距离不应小于6d70mmo

本规范用词说明

1为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度 不同的用词说明如下:

1) 表示很严格,非这样做不可的:

正面词采用“必须”;

反面词采用“严禁”。

2) 表示严格,在正常情况下均应这样做的:

正面词釆用“应”;

反面词采用“不应”或“不得”。

3) 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:

正面词采用“宜”;

反面词采用“不宜”。

表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可气

2条文中指明应按其他标准执行的写法为“应按…执行” 或“应符合……的规定(或要求)”

中华人民共和国行业标准

金属与石材幕墙工程技术规范

TeChniCaI Code for metal and StOne CUrtain WalIS engineering

JGJ 133—2001

条文说明

前 言

根据建设部建标[1997]处号文的要求,中国建筑科学研 究院会同广东省中山市盛兴幕墙有限公司、上海市东江建筑幕墙 有限公司、武汉凌云建筑装饰工程总公司、中国地质科学院地质 研究所,共同编制的《金属与石材幕墙工程技术规范》 (JGJI33—2001)经建设部2001529日以建标[2001] 108 号文批准.业已发布。

为便于广大设计、施工、监理、群研、学校等有关人员在使 用本标准时能正确理解和执行条文规定,《金属与石材幕墙工程 技术规范》编制组按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明, 供使用者参考。如发现欠妥之处,请将意见函寄中国建筑科学研 究院(地址:北京市北三环东路30号 邮政编码:IOOOl3) D

本条文说明由建设部标准定额研究所组织岀版,不得翻印。

1总 则

ι.o<ι凡由金屬构件与各种板材组成的悬挂在主体结构上、不 承担主体结构荷载与作用的建筑物外围护结构,称为建筑幕墙。 按建筑幕墙的面材可将其分为玻璃幕墙、金属幕墙、石材幕墙、 混凝土幕墙及组合幕墙。近几年来,随着我国经济的发展,在一 些大中城市中采用金属与石材幕墙作为公用建筑物外围护结构的 越来越多。但在金属与石材幕墙的设计、加工制作彌安裝施工 中,由于缺乏统一的技术规范,也曾发生过一些质量问题(S

为了使金属与石材幕墙工程的设计、材料选用、性能要求、 加工制作、安装施工和工程验收等有章可循,使金属与石材墓墙 工程做到安全可靠、实用美观诵经济合理,金属与石材幕墙工程 技术规范的制订,具有重要的现实意义C)

本规范是依照国家和行业标准、规范的有关规定,并在对我 国近些年来技用金属与石材幕墙进行调研的基础上,结合金属与 石材幕墙的特性利技术要求,同时参考了一些先进国家有关金麗 与石材幕墙的有关标准、规范而编制的。

1.0.2本条对金属与石材幕墙的适用范围分别予以规定,对有 抗震设防地区的石材幕墙适用建筑高度不大于IOOm,设防烈度 不大于8度。这是由于石材为天然材料,其材质均匀性较差,弯 曲强度离散性大,属于脆性材料,在生成、开采、加工过程中难 免产生一些轻微的内伤,很难被发现;作为石材幕墙,虽然不承 担主体结构的荷载,但它要承受自重、风、地震和温度等荷载和 作用对它的影响•我国是多地震国家,设防烈度6度以上地区占 国土面积70%以上,绝大多数的大、中城甫都要考虑抗震设防. 其次,为了满足强度计算的要求,石板厚度最薄不得小于 25mm,因此,每平方米石板的重量均在花蛔以上,这对抗震 是不利的。因此,对石材幕墙适用范围的规定较金属幕墙的适用 范围严些,是必要的和合适的。

金属板材的材质均匀、轻质高强、延展性好、加工连接方 便,因此,金属幕墙的适用范围较石材幕墙适当放宽些是可行 的。

3材 料

3.1.1材料是保证幕墙质量和安全的物质基础。幕墙所使用的 材料概括起来,基本上可有四大类型材料。即:骨架材料、板 材、密封填缝材料、结构黏结材料。这些材料由于生产厂家不 同,质量差别还是较大的。因此,为确保幕墙安全可靠,就要求 幕墙所使用的材料都必须符合国家或行业标准规定的质量指标; 对其中少量暂时还没有国家或行业标准的材料,可按国外先进国 家同类产品标准要求;生产企业制订企业标准只作为产品质量控 制的依据。总之,不合格的材料严禁使用,出厂时,必须有出厂 合格证。

3.1.2幕墙处于建筑物的外表面,经常会受到自然环境不利因 素的影响,如日晒、雨淋、冰冻、风沙等不利因素的侵蚀。因 此,要求幕墙材料要有足够的耐候性和耐久性。

3.1.3硅酮结构密封胶、耐候硅酮密封胶必须有与接触材料相 容性的试验和报告,橡胶条应有保证年限及组分化验单。两种胶 目前在玻璃幕墙上已被广泛采用,而且已有了比较成熟的经验, 应十分重视对石材的黏接和密封,因石材是多孔的材料,不论是 硅酮结构胶还是耐候硅酮密封胶都应采用石材专用的,以确保石 材长久不被污染,否则不能使用。

3.1.4石材中所含的放射性物质现行行业标准《天然石材产品 放射性防护分类控制标准》(JG518)的规定共分为三类:

A类产品:石质建筑材料中放射性比活度同时满足式(1)和式 (2)的为A类产品,其使用范围不受限制。

Qa≤350Bq*kg-1                (1)

CL≤200Bq∙kg-1                (2)

B类产品:不符合A类石质建筑材料而其放射性比活度同时 满足式(3)和式(4)的为B类产品,不可用于居室内饰面, 可用于其他建筑物的内外饰面。

Qa≤700Bq∙kg-1

CL≤250Bq⅛-1

C类产品:不符合AB类的石质建筑材料而其放射性比活 度满足式(5)的为C类产品,可用于一切建筑物的外饰面。

a≤1000Bq∙kg-1

上述ABl C三种产品的放射性可选AB作为石材幕墙 的材料。

3.2石 材

3.2.1用于室外的石材宜选用火成岩即花岗石。因花岗石主要 结构物质是长石和石英,其质地坚硬,耐酸碱、耐腐蚀、耐高 温、耐日晒雨淋、耐冰雪冻、耐磨性好等特点,固其耐用年限 长。

3.2.43.2.5石板火烧后,在板材的表面出现了细小的不均匀 麻坑,因而影响了厚度,也影响强度,在一般情况下按减薄 3mm计算强度。

3.2.6石材是多孔的天然材料,一旦使用溶剂型的化学清洁剂 就会有残余的化学成分留在微孔内,它与密封材料、黏结材料起 化学反应,会造成石材被污染的后果。

3.3金属材料

3.3.1国家现行标准GB 4239.89奥氏体不锈钢材的屈服强 度、抗拉强度、伸长率、硬度等物理力学性能,都优于铁素体、 马氏体等不锈钢材的物理力学性能。

3.3.2当前国内五金配件存在着试样不齐全,当采用非标准五 金件应符合设计要求,要有出厂合格证,否则不应使用。

3.3.4这一条明确了钢构件尽量采用耐候结构钢,耐候结构钢 的氧化膜比较致密、比较稳定,在同样渗水(包括“酸雨”中的 酸性水)条件下,氧化膜不易发生反应生成铁锈[Fe(OH)3]τ从 而外层涂料也不易脱落,保护钢的基体不受腐蝕•表面处理可采 用热喷复合涂层’表面为氯化橡胶涂料。

3.3.11铝塑复合板按国际惯例分为普通型铝塑复合板和防火型 铝塑复合板。

普通型铝塑复合板系由两层0.5mm的铝板中间夹一层2-5mmPE (即聚乙烯塑料)热加工或冷加工而成。防火型铝塑 复合板系由两层0.5mm的铝板中间夹一层难燃或不燃材料而成。 3.3.12本条对蜂窝铝板的使用进行了规定,但由于国内还没有 有关的标准,也未査到美国、德国和日本相关的标准,只能参考 复台铝板的数据确定,当然只能高不能低。

3.5硅峪构密封胶

目前国内生产的硅酶结构密封胶,通过幕墙工程实际应用以 及法定检测机构的检测说明,国产硅酮结构密封胶的质量,已基 本达到进口硅酮结构密封胶的质量水平。为保证幕墙工程的质 量,保证隐框、半隐框幕墙的安全,同一幕墙工程应采用同一品 牌的单组分或双组分的硅酮结构密封胶,不能在同一幕墙工程 中,同时采用不同厂家、不同品牌的硅酮结构密封胶,更木能在 同一幕墙工程中,同时既使用国产硅酮结构密封胶又使用进口硅 酮结构密封胶々因为这样做一旦出现质量问题,难以判别是谁的 责任;其次,这样做也无法进行统一的相容性试验。

4性能与构造

4.1.1金属与石材幕墙的选型是建筑设计的内容,建筑师不仅 要考虑立面的新颖、美观,而且要根据建筑的功能、造价及所具 备的施工技术条件进行造型设计。在选用石材幕墙时应考虑到地 理条件、工程的位置、当地在历史上发生过地震状况等,并且在 设计时考虑能否拆装、维护修理,对雨水的排出的方向等方面的 问题在选用时要从严掌握,要充分考虑条件是否具备。

4.1.2金属与石材幕墙,设计师都愿意增加凸出或凹进去的线 条,石材也会组合成各种图案同周围环境相协调,但首先应考虑 安全,同时也要考虑除尘、流水的问题。

4.1.3石材幕墙立面划分时,单块板面积不宜大于1.5m2o因 石材是天然性材料,对于内伤或微小的裂纹有时用肉眼很难看 清,在使用时会埋下安全隐患。如果只注意强度计算,没有考虑 到天然材料的不可预见性,单板块越大出现问题的概率越高,因 此提出了 L5r∏2以内要求。

4.1.4金属与石材幕墙的设计,应满足幕墙维护和清洗的需要, 因金属板材和石材均是多孔的材料,表面有光度,但有时也会有 粗毛面,空气中的灰尘及油污会落到表面上,需要清洗,天长日 久也会出现破损,需要更换。因此建筑物要具备维护清洗的条 件。

4.2幕墙性能

4.2.2幕墙的性能与建筑物所在地区的地理位置、气候条件、 建筑物的高度、体型及周围环境等有关。如沿海或经常有台风地 区,幕墙的风压变形性能和雨水渗漏性能要求高些,而风沙较大 地区则要求幕墙的风压变形性能和空气渗透性能高些,对于寒冷 地区和炎热地区则要求幕墙的保温隔热性能良好。

4.3幕墙构造

4.3.1在本条当中阐述的主要是防水渗漏的设计方案应采取的 措施。首先考虑等压原理设计,所谓等压原理是通过各种渠道使 水能进能出,只要有水、缝、压力差的存在,就会出现水的渗漏 问题。目前好多单位所采取的双道密封胶条同密封胶结合的防水 措施是可行的,对型材的要求放松了些。对于开扇等压原理仍然 要应用准确,否则会渗漏,另外五金配件的质量及开关型式也是 造成渗漏原因之一,应予以足够重视。

4.3.3~4.3.4幕墙钢骨架系统,应设热胀冷缩缝。幕墙的保温 材料可与金属板、石板结合在一起,但应与主体结构外表面有 50mm以上的空气层。因金属与石材幕墙大部分都采用钢骨架, 设伸缩缝也应该是两层一个接头,接头的布置可以根据需要而 定,处在合理的受力状态,另外隐蔽工程接头是看不到的,因此 也就不存在美观和规律性的问题。在4.3.4条当中提到幕墙同主 体结构保持50mm空气层也可叫通气层,由于这两种材料都是冷 热导体,在背面会产生冷凝水或水蒸气,从主体结构的幕墙内侧 层间排出室外;在霜冻地区不宜排往室外,防止结冻时将有关的 系统冻坏。在一般情况下,蒸气在层间中游动,逐步的消失或生 成凝结水,集中排入下水管。

4.3.5上下用钢销支撑的石材幕墙,应在石板的两个侧面或者 在石板背面的中间另设安全措施,并应利于维修方便。钢销安全 度比较低,但它是国内外干挂石材传统的安装方法,因此,为增 加钢销安装石材的安全性,可在石材的背面增加螺栓、挂钩等类 或者是铜丝、不锈钢丝用环氧树脂锚固起来,起到生根作用,同 主体捆扎在一起,保证石材的安全,同时尽量便于维修和拆装的 方便。

4.3.7每一块金属板构件、石板都应是独立单元,且应便于安 装和拆卸,同时也应不影响上下、左右构件。因为石材幕墙应用 越来越多,建筑物越高,造型就越复杂,所以维护修理更换是个 大问题,好多工程全部安装完成后,才发现因多种原因造成石板 有伤痕、裂纹、色差、图案不符,如果不具备拆装功能,就会很 被动,费工、费力、费钱,还影响左右四邻,会造成不安全的因 素。因此要求设计时考虑以上的不利因素,要做到能拆能装。

4.3.8本条所提到单元式幕墙连接处和吊挂处的壁厚,是按照 板块的大小、自重及材质、连接型式严格计算其壁厚,如果大于 5mm可按计算值,如果小于5mm5mm计算&

4.4幕墙防火与防雷设计

4.4.1本条所提到的对防火层的处理,首先要将保温材料和防 火材料严格区分开来。凡是石板后面或者是铝板的后面均为保温 材料;所谓填充系指楼层之间有一道防火隔层,隔层的隔板必须 用经防腐处理厚度不小于1.5Inm的铁板包起来,不得用铝板, 更不允许用铝塑复合板,因以上两种材料的耐火极限太低,起不 到防火作用。

4.4.2在现行国家标准《建筑物防雷设计规范》(GB 50057) 中没有很具体、很明确地提出对幕墙防雷的规定。结合日本、德 国幕墙防雷装置做法提出3条要求。

5结构设计

5.1 一般规定

5.1.1幕墙是建筑物的外围护构件,主要承受自重、直接作用 于其上的风荷载和地震作用,以及温度作用。其支承条件须有一 定变形能力以适应主体结构的位移;当主体结构在外力作用下产 生位移时,不应使幕墙产生过大内力。

对于竖直的建筑幕墙,风荷载是主要的作用,其数值可达 2.0-5-0kN∕m2,使面板产生很大的弯曲应力。而建筑幕墙自重 辕轻,即使按最大地震作用系数考虑,也不过是O-I-0.8kN∕⅛2,远小于风力,因此,对幕墙构件本身诲言,抗风压是 主要的考虑因素。假是,地震是动力作用,对连接节点会产生较 大的影响,使连接发生震害甚至使建筑幕墙脱落、倒坍,质以, 除计算地震作用力外,构造上还必须予以加强。

5.1.2建筑幕墙构件由面板和金属框架等组成,其变形能力是 很小的。在地震作用和风力作用下,结果将会产生侧移車

由于幕墙构件不能承受过大的位移,只能通过弹性连接件来 避免主体结构过大侧移的影响。例如当层高为3,Sm,宜/h1/TO时,层间最大位移可达SOmm。显然,如果幕墙构件承受这 样的大的剪切变形,幕墙构件必然会破坏。

幕墙构件与立柱、横梁的连接要能可靠地传递地震力、风 力,能承受幕墙构件的自重。但是,为防止主体结构水平力产生 的位移使幕墙构件损坏,连接又必须有一定的适用位移能力,使 得幕墙构件与立柱、横梁之间有活动的余地。

5.1.3非抗震设计的建筑幕墙,风荷载起控制作用。幕墙面板 本身必须具有足够的承载力’避免在风压下破碎。我国沿海地区 城审经當受到台风的袭击,玻璃破碎常有发生,铝板和石板在台 风下破碎的事例虽未见报告,但设计中仍应考虑有足够的抗风能 力。

在风力作用下,幕墙与主体结构之间的连接件发生拔出、拉 断等严重破坏比较少见,主要问题是保证其足够的活动余地,使 幕墙构件避免受主体结构过大位移的影响。

在地震作用下,幕墙构件和连接件会受到猛烈的动力作用, 其破坏很容易发生。防止震害的主要途径是加强构造措施。

在常遇地震作用下(比设防烈度低1.5度,大约5。年一 遇),幕墙不能破坏,应保持完好,在中震作用下(相当于设防 烈度,大约200年的一遇),幕墙不应有严重破损,一般只允许 部分面板破碎,经修理后仍然可以使用。在罕遇地震作用下(相 当于比设防烈度高1.5度,大约1500~2000年一遇),必然会严 重破坏,面板破碎,但骨架不应脱落、倒塌。幕墙的抗震构造措 施,应保证上述设计目标能实现。

幕墙构件及横梁、立柱之间的支承条件,视具体的连接构造 决定。铝板通常为四边支承受弯构件(支承边可为简支或连续), 石板的支承条件则取决于其连接构造。

幕墙构件(面板、铝框)与横梁、立柱之间的支承条件,可 按线支承或点支承等不同支承的组合,可得到幕墙构件的不同支 承方式。

横梁和立柱,可根据其实际连接情况,按简支连续或较接多 跨支承条件考虑。构件的实际尺寸与设计尺寸相比,会有一定的 偏差,对截面承载力计算会有一定的影响。但是材料出厂的尺寸 公差都在一定的允许范围内;施工安装的偏差也要满足规范的要 求,所以这种影响是不大的。另一方面,在设计时也无法预计可 能产生的偏差。因此,可以采用设计尺寸进行设计。

5.1.5目前,结构设计的标准是小震下保持弹性,不产生损害。 在这种情况下,幕墙也应处于弹性状态。因此,本规范中有关的 内力计算均采用弹性计算方法进行。

由于幕墙承受各种荷载、地震作用和温度作用,会产生多种 内力,情况相当复杂,面板不便于采用承载力表达式,所以直接 釆用应力表达式;横梁、立柱和预埋件计算,则采用内力表达式 计算出应力后,由应力表达式控制。

承载力表达式为:

SWR                  (1)

式中S——外荷载和效应产生的内力设计值;

R——构件截面承载力设计值。

由于外荷载、温度作用或地震作用产生的内力各不相同,有 轴向力、弯矩等,采用承载力表达式不很方便。为便于设计人员 应用,用应力表达式较为合适:

σ≤∕                   (2)

式中σ——各种荷载及作用产生应力的设计值;

f—材料强度的设计值。

我国现行国家标准《钢结构设计规范》也采用应力表达式进 行承载力计算。承载力计算中,结构的安全系数可以有两种方式 来表达:

一种采用允许应力方法,即要求:

σk≤ 5 *

式中bk为外荷载产生的应力标准值(未附加任何安全系 数);[/J为允许应力值(强度的允许值),为材料标准强度∕k (由试验得到)除以安全系数虹 这样结构的安全系数L结 构胶的计算便采用这种方法,结构胶短期强度允许值为 0.14MPa,为实验值的1/5,即安全系数为5

另一种方法是我国结构设计规范中采用的多系数方法,其基 本表达式为:

(σ=½1σk) W(g=f)

即本规范中式5Λ.5Λa其中,b为应力设计值,为标准值 乘以大于1的系数加,通过效应组合计算得到∙ f为强度设计 值,由强度标准值*除以大于?的系数&得到’这样结构安全 度为电=k法姑在本规范中,铝板的安全度由为2.(h铝合金型 材的安全度为1.&石板的安全度为3.0∙

所以在进行结构设计时,必须注意公式中的数值(σ, /, S 等)是标准值还是设计值,不能混淆。

在进行变形、挠度、位移验算时,均采用Lo的分项系数, 即kl = l.Qt所以可以说采用标准值。

幕墙结构的安全度k取决于荷载的取值和材料强度的比值, 即:

因此采用某一规范进行设计时,必须按该规范的规定计算荷 载F,同时采用该规范的计算方法和强度尤J不允许荷载按某一 规范计算,强度计算又采用另一规范的方法,这样会产生设计安 全度过低的情况。

S.K7作用在幕墙的风力、地震作用和温度变化都是可变的, 同时达到最大值的可能性很小。例如最大风力按30年一遇最大 峰值考虑;地震按500年一遇的设防烈度考虑。因此,在进行效 应组合时,第一个可变荷载或作用的效应组合值系数S按LO 考虑,其余期分别按0.6@2考虑。

在现行国家标准《建筑抗震设计规范》(GBJ 11)中规定, 当地震作用与风同时考虑时,风的组合值系数取为0.2

由于幕墙暴露在室外,受大风、温度变化的影响较为显著, 所以第二、第三个可变效应的组合值系数分别取为0.60.2, 较《建筑抗震设计规范》的取值高。

5.1.8在荷载及地震作用和温度作用下产生的应力应进行组合, 求得应力的设计值(I荷载、地震作用产生的应力组合时分顼系数 按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GBJ 9)采用。

在《荷载规范》中,没有列出温度应力的分项系数,在幕墙 设计时,暂按1.2采用。

5.1.9荷载和作用产生的效应(应力、内力、位移和挠度等) 应按结构的设计条件和要求进行组合,以最不利的组合作为设计 的依据。

结构的自重是重力荷载,是经常作用的不变荷载,因此必须 考虑。所有的组合工况中都必须包括这一项。

幕墙者虑的可变荷载作用有三项,即风荷载、地震作用和温 度作用。一般情况下风荷载产生的效应最大,起控制作用。三项 可变值是否同时考虑,由设计人员根据幕墙的设计条件和要求决 定(例如非抗震设计的幕墙可不考虑地震作用产生的效应等)。 我国是多地震国家,6度以上地区占中国国土面积7。%以上,绝 大多数的大、中城市都考虑抗震设防。对于有抗震要求的幕墙, 三种可变值都应考虑。

由于三种可变效应都达到最大值的概率是很小的,所以当可 变效应顺序不同时,应按顺序分别采用不同的组合值系数。设计 中、风、地震、温度分别为第一顺序的情况都应考虑。即是说, 可考虑以下的典型组合:

式中:GWET分别代表重力荷载、风荷载、地震作用和 温度作用产生的应力或内力。

当然,在有经验的情况下,能判断出起控制作用的组合时, 可以不计算不起控制作用的组合;或者在组合中略去不起控制作 用的因素,如只考虑风力或温度作用等。目前设计中常釆用的组

合参见表5.1

5.1 荷载和作用所产生的应力或内力设计值的常用組含

组合内容

应力表达式

_____内力表达式_____

重力

σ- 1.2σ<⅛

S = 1.2Sc

重力+风

σ = 1.2σ(⅛+1.4σw

S-1.2Sαι+1.4Swk

重力+风+地震

0 = 1.2σck + 1.4σw⅛ + 0.78α∏1

S = 1.2S<⅛ + 1.4Sw⅛ + 0.78SElt

。=1.4Wk

S = 1.4Swk

风+地震

σ = l.wk + 0.78α∏l

S- 1.4S∙s⅛ + 0.78Shc

温度

α = 1.2tr∙∏t

S=1.2S∙∏l

表中     ——荷载和作用产生的截面最大应力设计值;

S——荷载和作用产生的截面内力设计值;

bɑobHkgEkgn—分别为重力荷载、风荷载、地震作用和温度作用产生的应力标 准值;

SqSIA'SEk'Sιk——分别为重力荷载、风荷载、地震作用和温度作用产生的内力标 推值。

5.2荷载和作用

5.2.3现行国家标准《建筑结构荷载规范》GBJ 9)适用于主 体结构设计,其附图《全国基本风压分布图》中的基本风压值是 30年一遇,IOmin平均风压值。进行幕墙设计时,应采用阵风 最大风压。由气象部门统计,并根据国际上ISO的建议,IOmin 平均风速转换为3s的阵风风速,可采用变换系数1.5。风压与 风速平方成正比,因此本规范的阵风系数%z值,取为1∙52 = 2.25O

幕墙设计时采用的风荷载体型系数兴S应考虑风力在建筑 物表面分布的不均匀性。由风洞试验表明:建筑物表面的最大风 压和风吸系数可达±1.5。挑檐向上的风吸系数可达-2.0。建筑 物垂直表面最大局部风压系数最大值风=±1∙5,主要分布在角 部和近屋顶边缘,其宽度为建筑物宽度的0∙l倍,且不小于 l∙5mo大面上的体型系数可考虑为&=±1.龍目前,多数幕墙 按整个墙面μs ±1.5进行设计是偏于安全的。

风力是随时间变动的荷载,对于这种脉动性变化的外力,可 以通过两种方式之一来考虑:

1 .通过风振系数毎考虑,多用于周期较长、振动效应较大 的主体结构设计;

A通过最大瞬时风压考虑,对于刚度大、周期极短、变形 很小的幕墙构件,采用这种方式较为合适。

不论采用何种方式,都是一个考虑多种因素影响的综合性调 整系数,用来考虑变动风力对结构的不利影响。表达形式虽然不 同,其目的是大体相同的。

在施工过程中,由于楼层尚未封闭,在幕墙的室内表面会产 生风压力或风吸加此外,在建成的建筑物中,也会由于窗户开 启或玻璃破碎使室内压力变化,从而在幕墙室内侧产生附加风 力。这风力的大小与开珞面积大小有关,国外各规范的取值相差 较大。

美国规范:

幕墙的开启率超过其墙面的10%以上,但不超过20%,室 内内压系数为+ 0.75, -0.25其他情况为+ 0.25, ~0.25α

英国规范:

根据墙面开启情况内压系数为+ 0,6-0.9 一般情况可 取 + 0.2, -0.3O

日本规范:

内压系数原则上按+ 0.2, -0.2采用。

加拿大规范:

按开启情况内压系数为-0.3~~0.5, +0.7o

所以设计者应根据实际开启情况,酌情考虑室内表面的风力 作用。一般清况下可考虑为÷0.2o

对于高层建筑,风荷载是主要的外力作用,在建筑物的生存 期内,幕墙不应由于风荷载而损坏.因此可采用50年亠遇的最 大风力。由于《荷载规范》中的风压值是30年一遇最大风力, 转换为50年一遇的最大风力应乘以放大系数1.1。上述增大, 由设计人员自行决定。为保证幕墙的抗风安全性,风荷载标准值 至少取为1. OkN/n?

近年来,由于城市景观和建筑艺术的要求,建筑的平面形状 和竖向体型日趋复杂,墙面线条、凹凸、开洞也釆用较多,风力 在这种复杂多变的墙面上的分布,往往与一般墙面有较大差别。 这种墙面的风荷载体型系数难以统一给定。当主体结构通过风洞 试验决定体型系数时,幕墙亦采用该体型系数。

5.2.4计算幕墙玻璃的温度应力时,要考虑幕墙的最大温度变 化zrr。决定厶T有两个因素。

我国部分城市的年极端温差见表5.2

5.2     我国部分城市年极蝸温差AT (C)

城市

ΔT

城市

ΔT

城市

ΔT

漠河

89

北京

68

福州~

41

哈尔滨

75

济南

62

广州

39

长春

74

兰州

61

香港

34

沈阳

70

上海

49

南宁

42

大连

56

武汉

58

昆明

43

乌鲁木齐

82

~成都

43

~拉萨

46

喀什

64

西安

62

考虑到南方地区夏天幕墙表面温升较高(例如广州可以达到

70IC以上),所以在本条中规定,一毂情况下幕墙年温差闰按 8rc考虑。

某些气温变化较特殊的地区,可以根据实际情况对温度差适 当调整。

5.2.5 按我国现行国家标准《建筑抗震设计规范》(GW H), 在建筑物使用期间(大约50年一遇)的常遇地震,其地震影响 系数见表5.3

5.3           地震影响系数

地震烈度

6

7

8

地震影响姦一

0.04

0.08

0.16

由于玻璃、石板是不容易发展成塑性变形的脆性材料,为使 设防烈度下不产生破损伤人,考虑了动力放大系数扇取为5*丄 这与目前习惯取值相近.经放大后的地震力,大体相当于在设防 地震下的地震力。日本规范中(大体上相当于8度设防),地震 影响系数为0.5,与本规范接近。

5.3幕墙材料力学性能

5.3.1铝合金型材的强度设计值取决于其总安全系数K = l.8o 其中Kl-1.4, K2-1.286,所以相应的设计强度为:

f =   = fak

7a-K2^l∙286

铝型材的总即强度标准值取为σp0.2, bp0.2指铝材有0.2%残 余变形时,所对应的应力,即铝型材的条件屈服强度。q0.2按现 行国家标准GBzr 5237规定取用。

各国铝合金结构设计的安全系数有所不同,一般为1.6-1.8o

意大利F.M.Mg⅛ni《铝台金结构》一书所载t

英国BOTl 18规范,许可应力为:

[σ] =0∙44σ.2 + 0.09σfl (轴向荷载)

[σ] -0.44σp0.2 + 0.14σμ (弯曲荷载)

若极限强度* = 1.3.2,则安全K相当于1.6 (受弯)〜 1.77 (轴向力)。

德国规范DIN4113,对于主要荷载,安全系数为1.70 1.80o

美国铝业协会规范,对于建筑物的安全系数为1.65,对于 桥梁为1.85

鉴于幕墙构件以风荷载为主,变动较大,铝型材强度离散性 也较大,所以取1.8是合适的。

5.3.2铝板的总安全系数K取为2.0。考虑到风荷载分项系数 取为1.4,所以材料强度系数K? = 2.0/1.4 =1.428。本条表 5.3.2中的强度设计值是按我国现行国家标准《铝及铝合金轧制 板材》GBzr 3880)中的强度标准值除以1.428后给出。

考虑到铝板在幕墙中受力较大,对变形和强度有较高要求, 故表中最小板厚取为2.5mm°常用单层铝板厚度为3.0mm

5.3.3~5.3.4目前铝塑复合板、蜂窝铝板的强度标准值数据不 完整,表5.3.3H给出了最常用的4mm厚铝塑复合板的强度设 计值;表5.3.4 H给出了 20mm厚蜂窝板的强度设计值。其他厚 度的铝板,可根据厂家提供的强度试验平均值(目前暂作为标准 值),除以1.428后作为强度设计值。

5.3.5钢材(包括不锈钢材)的总安全系数K取为1.55,即 材料强度系数K2 = I.55/1.4-1.107o5.3.6是按不同组别不 锈钢的bp0.2屈服强度标准值除以L107得到。抗剪强度取为抗 拉强度的78%

5.3.65.3.8钢板、钢棒、钢型材、连接的强度值,按现行 国家标准《钢结构设计规范》GBJ 17)o

5.3.7花岗岩板是天然材料,材性不均匀,强度较分散,又是 脆性材料。所以一般情况下总安全系数按K = 3.0考虑,相应材 料强度系数 K? = 3.0/1.4 = 2.15

用于幕墙的花岗岩板材,均应经过材性试验,按其弯曲强度 试验的平均值(暂作为标准值)来决定其强度的设计值。石材剪 切强度取为弯曲强度的50% o

当石材幕墙特别重要时,总安全度K提高至3,5,所以相 应地5.3.7条的数据应乘以折减系数0.85

5.4金属板设计

5.4.1铝塑复合板和蜂窝铝板刻槽折过后,只剩下0.SmmImm厚的单层面板,角部形成薄弱点,影响强度和耐久性,如 果刻槽时伤及此层面板,后果更为严重。因此必须采用机械刻 槽,而且严格控制刻槽深度,不得损伤面板。

5.4.3目前采用的簿板计算公式:

σ-⅛ (应力)

Γ

和L幣(挠度)

是在小撓度情况下推导岀来的,它假定板只受到弯曲,只有弯曲 应力而面内薄膜应力则忽略不计。因此它的适用范围是:

M≤∕, t为板厚。

当板的挠度M大于板厚以后,这个公式计算就产生显著的 误差,即计算得到的应力。和挠度说比实际大,而且随着挠度 与板厚之比加大,计算出来的应力和挠度偏大到不可接受,失去 了计算的意义。由于计算岀来的应力b和挠度”比实际大得多, 计算结果不代表实际数值(图5.1)D

按此计算结果设计板材,不仅会使材料用量大大增多,而且 成力控制掘挠度控制条件也失去了意义。

通常玻璃板和铝板的挠度都允许到边长的1/1OOf对于边长 为U)(X)mm的玻璃板,挠度允许值可达IOmnIJ已为厚度6mm 1.6倍;对于边长为50Omm的铝板,挠度允许值Smm也达到 板厚的L6倍,此时应力、挠度的计算值会比实际值大30%-

5.1大挠度状态下理论计算结果与实际结果

50%o用计算挠度“小于边长的1/100与预期的控制值偏严太 多,强度条件也偏严太多。

为此,对玻璃板和铝板计算,应对现行小挠度应力和挠度计 算公式,考虑一个系数1?予以修正(表5.4)

大挠度板的计算是非常复杂的非线性弹性力学问题,难以用 简单公式计算,而要用到专门的计算方法和专门的软件,对具体 问题进行具体计算,显然这对于幕墙设计是不适用的。

英国B-AalamiD. G-WiUiams对不同边界的矩形板进行了 系统计算,发表于《Thin Piate DeSign FOr TranSVerSe LOading) 一书中,根据其大量计算结果,适当简化、归并以利于实际应 用,选择了与挠度直接相关的参量8为主要参数,编制了表 5.4.3o参数0的量纲就是挠度与厚度之比:

5.4  考虑大挠度彩响应力σ计算结果的折减系数期

B.Aalami D-C WiUiamS 的计算结果,

______ 边长比5∕α     ____

5.4.3的取值

1.0

1.5

2.0

≤i

1.000

1.000

1.000

1?00

10

0.975

0.904

0.910

0,95

20

0.965

0.814

0.820

0.90

40

0.503

0.619

0.643

0.81

120

0.480

0.333

0.363

0?61

200

0.350

0.235

0.260

0.50

300

0.285

0.175

0.195

0.43

2400

0.241

0.141

0.155

0.40

按原计算结果,数值随0下降很快,即按小挠度公式计算 的应力和挠度可以折减很多,为安全稳妥,在编制表5.4.3时, 取了较厚计算结果偏大的数值,留有充分的余地。按表5.4.3” 取值对小挠度公式应力计算结果进行折减,不仅是合理地减小了 板材厚度,也节省了材料,而且还有较大的安全余地。同样在计 算板的挠度“时,也宜考虑此折减系数U (表5.5)0

由于板的应力与挠度计算中,泊松比卩的影响很有限,这一 系数卩原则上也适用于玻璃板的应力与挠度计算。

5.5  考虑大挠度影响的挠度“计算结果的折减系数〃

E

B. AalamiD.CWiUiams的计算结果,当长比b/a ⅛

5.4.3的取值

1.0

1.5

2.0

-≤ι 1

1.000

1.000

1.000

EOO

10

0.955

0.906

0.916

0.95

20

0.894

0.812

0.832

0.90

40

0.753

0.647

0.674

0.81

120

0.482

0.394

0.417

0?61

200

0.375

0.304

0.322

0.50

300

0,304

0.245

0.252

0.43

>400

0.201

0.209

0.221

0.40

5.4.4铝板如果未加中肋,则四周边肋支承。由于边肋可因板

面挠曲而转动(扭转),因而边肋支承按简支边考虑。中肋两侧 均为铝板,在荷载下基本不发生转动,可认为是固定边。因此附 录BB.0.1按三种边界条件给出板的弯矩系数mO

板的应力计算公式5.4.3-1)(5.4.3-2)为弹性薄板的小 挠度公式,适用于挠度”的情况,但通常铝板在风力作用下 已远超此范围,宜按5.4.3条规定对计算结果予以折减。

5.5石板设计

5.5.1考虑到石板强度较低,钻孔、开槽后如果剩余部分太薄, 对受力不利,钢销式连接开孔直径为78mm;槽式连接槽宽为 7~8mm,所以常用厚度为25~30mm,但最小厚度不应小于 25mmo

5.5.2钢销式为薄弱连接,一方面钢销直径仅为5mm6mm (目前常用的4mm钢销不应再用),截面面积很小;另一方面钢 销将荷载集中传递到孔洞边缘的石材上,受力很不利,对这种连 接方式的应用范围应加以限制。控制应用的范围是7度及7度以 下,20m高度以下,因此裙房部分仍可以采用。

5.5.3钢销式连接是四点支承,目前计算用表只限于支承点 在角上,而钢销支承点距边缘有一定距离旳、S与角点支承 有一定差别。因此本条规定了计算时的板边长度ab的取值方 法。

5.5.4石板厚度很大25~30mm),其挠度R远小于板厚,所 以可以直接采用四角支承板的计算公式和系数表。

5.5.5钢销受到的剪力,当两端支承时,可平均分配到钢销上; 当四侧支承时,短边按三角形荷载面积分配,长边按梯形荷载面 积分配,此处只验算长边。

系数0是考虑各钢销受力不均匀,有些钢销的剪力可能超 出理论数值而设的一个放大系数。

5.5.6钢销的剪力作用于孔洞的石材,石材的受剪面有两个, 每个的面积为(t-d) h∕2,方为孔深。

5.5.7槽口的抗剪面为槽底长度咨乘以石材剩余厚度的一半 S (l』)Z2o

5.5.9对边通槽支承的石板如同对边简支板,可直接计算跨中 最大弯曲应力◎

5.5.13隐框式结构装配石板,按四边简支板进行结构计算,其 跨中最大弯矩系数按p = 0.125的情况给出。

5.6横梁设计

5.6.1受弯薄壁金属梁的截面存在局部稳定的问题,为防止产 生压力区的局部屈曲,通常可用下列方法之一加以控制:

规定最小壁厚女擄和规定最大宽厚比b∕ti

对抗压强度设计值或允许应力予以降低。

幕墙横梁与立柱设计,釆用前一种控制方法。

与稳定问题相关的主要参数为E∕f, E为材料的弹性模覺, 了为材料的强度设计值。E<f越高,其稳定性越高,失稳的机 会越小,相应地对稳定问题的控制条件可以放松,碳素钢材 E∕f=2Λ X IO5/235,6063T5 铝型材 E//= 0.72 × 105ΛW 两者比值相近,因此铝型材的一些规定可以参照钢型材的规定予 以调整后采用。

我国现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GBJl8) 3.3.1条规定薄壁型钢受力构件壁厚不宜小于2mm

我国现行国家标准《铝合金建筑型材》GB/T5237)规定用 于幕墙的铝型材最小壁厚为3mm

因此本条规定小跨度的横梁L不大于L2m)截面最小厚 度为2.5mm,其余情况下截面受力部分厚度不小T3.0π≡d

为了保证螺纹连接的可靠,防止自攻螺钉拉脱,在有螺纹连 接的局部,厚度不应小于螺钉的公称直径.

钢材防腐蝕能力较低,型钢的壁厚不宜小于3.5mmo

我国现行国家标准《钢结构设计规范》GBJl7)规定:I形 梁处挑翼缘的最大宽厚比为

MWI5

箱形截面梁的腹板:

对于Q235钢材3号钢)最大值分别为1540,如果 按E∕∕∙换算到6063T5铝型材,则两种支承条件下的最大宽厚比 b/t分别为1334o

因此本条规定在一边支承一边自由条件下最大宽厚比为15, 箱形截面腹板最大宽厚比为35O

5.6.3横梁为双向受弯构件,竖向弯矩由面板自重和横梁自重 产生;水平方向弯矩由风荷载和地震作用产生。由于横梁跨度 小;刚度较大,整体稳定计算不必进行。

5.6.4梁在受剪时,翼缘的剪应力很小,可以不考虑翼缘的抗 剪作用;平行于剪力作用方向的腹板,剪应力为抛物线分布,最 大剪应力可达平均剪应力的1.5倍。

5.7立柱设计

5.7.1立柱截面主要受力部分厚度的最小值,主要是参照我国 现行国家标准《铝合金建筑型材》GB/T5237)中关于幕墙用型 材最小厚度为3mm的规定。

钢型材的耐腐蚀性较弱,最小壁厚取为3.5mm

偏心受压的立柱很少,因其受力较为不利,一般不设计成受 压构件,有时遇到这种构件,需考虑局部稳定的要求,对截面板 件的宽厚比加以控制。

5.7.2幕墙在平面内应有一定的活动能力,以适应主体结构的 侧移。立柱每层设置活动接头,就可以使立柱上下有活动的可 能,从而使幕墙在自身平面内能有变形能力。此外,活动接头的 间隙,还要满足以下的要求:

立柱的温度变形;

立柱安装施工的误差;

主体结构柱子承受竖向荷载后的轴向压缩。

综合以上考虑,上、下柱接头空隙不宜小于15mm0

5.7.4立柱自下而上是全长贯通,每层之间通过滑动接头连接, 这一接头可以承受水平剪力,但只有当芯柱的惯性矩与外柱相同 或较大且插入足够深度时,才能认为是连续的,否则应按钗接考 虑O

因此大多数实际工程,应按饺接多跨梁来计算立柱的弯矩, 现在已有专门的计算软件来计算,它可以考虑自下而上各层的层 高、支承状况和水平荷载的不同数值,准确计算各截面的弯矩、 剪力和挠度,作为选用铝型材的设计依据,比较准确,应推广应 用。

对于多数幕墙承包商来说,目前设计主要还是采用手算方 式,精确进行多跨梁计算有困难,这时可按结构设计手册査找弯 矩和挠度系数。

每层两个支承点时,宜按钗接多跨梁计算而求得较准确的内 力和挠度。但按钗接多跨梁计算需要相应的计算机软件,所以, 手算时可以近似按双跨梁进行计算。

5.7.6立柱按偏心受拉柱进行截面设计,采用现行国家标准 《钢结构设计规范》(GBJ17)中相应的计算公式。因此在连接设 计时,应使柱的上端挂在主体结构上,一般情况下,不宜设计成 偏心受压的立柱。

5.7.7考虑到在某些情况下可能有偏心受压立柱,因此本条给 出偏心受压柱的承载力验算公式。本公式来自现行国家标准《钢 结构设计规范》(GBJl7)5.2.3条:

N

OkA


_____PmX X     V f

M1-θO


(5.7.7)


其中,j‰x为等效弯矩系数,^mX≤l-0,最不利情况为1.0, 为简化计算,本条公式5.7.7取为1.0, Ne5c为欧拉临界荷载, 由于立柱支承点间距较小,轴力N仅由幕墙自重产生,N远小 于Nex,所以本条公式5.7.7予以简化。需准确计算时,可参照 现行国家标准《钢结构设计规范》(GSFI7)5.2.3条进行。

钢型材的。值按现行国家标准《钢结构设计规范》GBJr7) 采用。铝型材的。值国内未见系统的研究报告,因此参照国外 强度接近的铝型材W值取用(表5.6)o

5.6        国外一些铝型材的。值

λ

俄罗斯 AMIt-M

俄罗斯 AMr-M Aλ31-T

俄罗斯 AB-T AMr-JI

加拿大 65ST

意大利

意大利

%.2 = 60~9(

%.2 = 100

2 = 150~23(

[σ] =105

[σ] =84

[。]=138

(MPa)

(MPa)

(MPa)

(MPa)

(MPa)

(MPa)

20

0.947

0.945

0.998

0.927

1.00

0.96

40

0.895

0.870

0.880

0.757

0.90

0.86

60

0.730

0.685

0.690

0.587

0.83

0.75

80

0.585

0.580

0.525

0.417

0.73

0.58

90

0.521

0.465

0.457

0.332

0.67

0.48

100

0.463

0.415

0.395

0.272

0,60

0.38

110

0.415

0.365

0.335

0.225

0,53

0.34

120

0.375

0,327

0,283

0.189

0.46

0.30

140

0.300

0.265

0.208

0,138

0.34

0.22

5.8幕墙与主体结构连接

5.8.1幕墙的连接与锚固必须可靠,其承载力必须通过计算或 实物试验予以确认,并要留有余地。为防止偶然因素产生突然破 坏,连接用的螺栓、钾钉等主要部件,至少需布置2个。

5.8.3主体结构的混凝土强度等级也直接关系到锚固件的可靠 工作,除加强混凝土施工的工程质量管理外,对混凝土的最低的 强度等级也相应作出规定。釆用幕墙的建筑一般要求较高,多数 是较大规模的建筑,混凝土强度等级宜不低于C30o

5.8.5通常幕墙的立柱应直接与主体结构连接,以保持幕墙的 承载力和侧向稳定性。有时由于主体结构平面的复杂性,使某些 立柱与主体结构有较大的距离,难以直接在其上连接,这时,要 在幕墙立柱和主体结构之间设置连接桁架或钢伸臂(图5.2)

5.2立柱与主体结构连接方式

1一连接钢桁架;2—横梁;3一面板;4—立柱;5—连接钢伸臂

当幕墙的立柱是铝合金时,铝合金与钢材的热胀系数不同, 温度变形有差异。铝合金立柱与钢桁架、钢伸臂连接后会产生温 度应力。设计中应考虑温度应力的影响,或者使连接有相对位移 能力,减少温度应力。

5.8.6幕墙横梁与立柱的连接,立柱与锚固件或主体结构钢梁、 钢材的连接,通常通过螺栓、焊缝或钾钉实现。现行国家标准 《钢结构设计规范》对上述连接均作了详细的规定,可参照上述 规定进行连接设计。

5.8.7幕墙构件与混擬土结构的连接一般是通过预埋件实现的, 预埋件的锚固钢筋是锚固作用的主要来源。因此混凝土对锚固钢 筋的黏结力是决定性的Cl因此预埋件必须在混凝土浇灌前埋入, 施工时混凝土必须密实振捣。目前实际施工中,往往由于放入预 埋件时,未采取有效措施来固定预埋件,混凝土浇铸时往往使预 埋件大大偏离设计位置,影响立柱的连接,甚至无法使用。因此 应将预埋件可靠地固定在模板上或钢筋上。

当施工未设预埋件、预埋件漏放、预埋件偏离设计位置太 远、设计变更、旧建筑加装幕墙时,往往要使用后锚固螺栓(J采 用后锚固螺栓(膨胀螺栓或化学螺栓)时,应注意满足下列要 求:

L采用质量可靠的品牌慎有检验证书、出厂合格证和质量 保证书。

5.8.8附录C为幕墙的预埋件设计,对于预埋件的要求,主要 是根据有关研究成果利冶金部《预埋件设计规程》(YSlI-79)0

L承受剪力的预埋件,其受剪承载力与混凝土强度等级、 锚固面积、直径等有关。在保证锚固长度和锚筋到构件边缘距离 的前提下,根据试验提出了半理论、半经验的公式,并考虑锚筋 排数、锚筋直径对受磬艘力的影响。

在承受法向拉力和弯矩的公式中均乘以0.8,这是考虑到预 埋件的重要性、受力复杂性而采取提高其安全储备的系数。

直锚筋和弯折锚筋同时作用时,取总剪力中扣除直锚筋所能 承担的剪力,即为弯折锚筋承拉剪力的面积:

Asb≥(l.lV-αvsAs)Λ).8Λ

根据国外有关规范和国内对钢与混凝土组合结构中弯折锚筋的试 验表明:弯折锚筋的角度对受剪承载力影响不大。同时,考虑构 造等原因,控制弯折角度在15q~45°之间,此时锚筋强度可不折 减。上述公式中的LI是考虑两种形式的钢筋同时受力时的不均 匀系数0.9的倒数D当不设置直锚筋或直锚筋仅按构造设置时, 在计算中应不予以考虑,取AS=OO

这里预埋件基本构造要求,应满足常用的预埋件作为目标, 计算公式是根据这些基本构造要求建立的。

在进行锚筋面积AS计算时,假定锚筋充分发挥了作用,应 力达到其强度设计值尤。要使锚筋应力达到兀而不滑移、拔出, 就要有足够的锚固长度,锚固长度La与钢筋型式、混凝土强 度、钢材品种有关,在现行国家标准《混凝土结构设讦规范》 (GBJIO)中有相应规定。由于La的数值过大,在幕墙预埋件中 采用有困难,所以可以采用低应力设计方法,增加锚筋面积,降 低锚筋实际应力,从而减小锚固长度。当锚筋实用面积达到计算 面积的1.4倍时,可以将锚筋长度减小至180mm

6加工制作

6.1.4硅酮结构密封胶长期荷载承载力很低,不仅允许应力仅 为0.007MPa,而且硅酮结构密封胶在重力作用下(特别是石材 其使用厚度远大于玻璃)会产生明显的变形,使硅酮结构密封胶 长期处于受力状态下工作,造成幕墙的安全隐患。所以,应在石 材底部设置安全支托,使硅酮结构密封胶避免长期处于受力状 iSo

6.2幕墙构件加工制作

加工精度的高低、准确程度,偏差的控制是影响幕墙质量的 关键问题;在这一节中对杆件的长度公差、铢槽、锐豁、饨棒的 公差都进行了规定。

如长度允许正负值,铢槽长和宽度只允许正偏差不允许负偏 差,以防止出现装配时受阻,中心离边部可以正偏差也可以负偏 差。饨豁时也是豁的长度宽度只允许正偏差不允许负偏差,饨棒 时檸的长度和宽度允许负偏差不允许正偏差。因幕墙用的几何形 状不是机加工成型的,是热加工或冷加工或冲压成型,配合尺寸 难以十分准确的掌握,只能一个方面控制,以便配合安装。

6.3石板加工制作

6.3.1在石板的规格尺寸、形状都已符合设计要求的前提下, 只是固定形式(长槽、短槽、针孔等)还没有加工,应先严格的 检査。石板作为天然性材料,有时有内暗裂,不认真的挑选很难 被发现,所以每块均应检査,另外对于缺角的大小,数量也进行 了规定。如要修补其黏结强度不应小于石板的强度。

6.3.2本条主要提出对钢销式固定的有关规定,如果石板短边 尺寸太小,钢销的数量不能少于2个,并且对于钢销的离石板边 部距离成大于石板厚度的3倍,中间距离应在石板厚度的3倍以 上,如上述条件不能满足时,是不能采用钢销安装,采取其他安 装形式。

6.3.3本条对开通槽提出了 2条要求:一是对石板槽与支撑的 不锈铜和铝型材提出相应要求,目的在于为石板黏结专用胶的厚 度及石板的厚度在计算时供参考;二是对加工质量提岀要求,否 则就不能进行下一道工序。

6.3.4本条对于槽的长度、离边部的距离及加工后的质量提出 了具体要求,如不这样要求可能出现局部应力集中,对石板的安 装造成不利影响,因此应进行核算后方可加工.

6.3.6本条文对单元幕墙的防火安装形式和安装顺序提出了要 求,因单元幕墙上下高度及预埋件形式比较多,不论哪种形式都 必须做到层层防火,而且符合设计要求。另外单元幕墙的石板固 定形式,可釆用T形或者L形挂件,但对黏结材料成采用环氧 樹脂型的专用胶’对支撑板的厚度应通过计算确定。

6.3,7由于石板的挂件要同石材专用胶黏结,必须相当的洁 净,因此,石板经切豁或开槽等工序后,应将石眉用水冲干净, 干燥后,方可黏结。

6.3.8已加工好的石板应宜立存放在通风良好的仓库内,其角 度不应小于85、石板的存放是十分重要的,一方面可保证石板 安装后的色差变化不大,石板是多孔的材料,一但造成深层的污 染,变色无法处理掉。另一方面存放角度是保证石板存放过程的 安全,防止挤压破碎及变形。

6.4金胃板加工制作

6.4.3 L这主要为了折弯处铝板的强度不受影响,铝板外表色 泽一致;

6.4.4关于铝塑复合铝板加工中有3个要求,首要的问题是外 面层的0.5mm铝板绝对不允许被碰伤,而且保证保留0.3mm聚 乙烯塑料,其次角部应用硅酮密封胶密封,保证水不能渗漏进聚 乙烯塑料内。最后在加工过程中防止水淋湿板材,确保质量。

6.4.5本条除对蜂窝铝板提出了 4条要求外,还应按照材料供 应商提的要求进行加工。

7安装施工

7.1.1这主要是为了保证幕墙安装施工的质量,要求主体结构 工程应满足幕墙安装的基本条件,特别是主体结构的垂直度和外 表面平整度及结构的尺寸偏差,尤其外立面是很复杂的结构,必 须同设计相符。必须达到有关钢结构、钢筋混擬土结构和砖混结 构施工及验收规范的要求。否则,应采取适当的措施后,才能进 行幕墙的安装施工。

7.1.2幕墙安装时应对现场挂件、附件、金属板、石材、密封 材料等,按质量要求、按材料图案颜色及保护层的好坏进行检査 和验收。对幕墙施工环境和分项工程施工顺序要认真研究,对幕 墙安装会造成严重污染的分项工程应安排在幕墙安装前施工,否 则应采取可靠的保护措施后,才能进行幕墙安装施工。

7.1.3幕墙的安装施工质量,是直接影响幕墙安装后能否满足 幕墙的建筑物理及其他性能要求的关键之一,同时幕墙安装施工 又是多工种的联合施工,和其他分项施工难免会有交叉和衔接的 工序,因此,为了保证幕墙安装施工质量,要求安装施工承包单 位单独编制幕墙施工组织设计方案。

7.2安装施工准备

7.2.1-7.2.2 对于已加工好的金属板块和石材板块,在运输 过程中、储存过程中,应高度注意防碰撞、防污染、防锈蚀、防 潮湿,在室外储存时更要采取有效措施。

7.2.3构件在安装前应检査合格,不合格的挂件应予以更换。 幕墙构件在运输、堆放、吊装过程中有可能发生变形、损坏等, 所以,幕墙安装施工承包商,应根据具体情况,对易损坏和丢失 7.3.4横梁一般为水平构件,是分段在立柱中嵌入连接,横梁 两端与立柱连接尽量采用螺栓连接,连接处应用弹性橡胶垫,橡 胶垫应有10%~20%的压缩性,以适应和消除横向温度变形的 影响。

7.3.8幕墙安装过程中,宜进行接缝部位渗漏检验,根据 JG3035有关规定,在一般情况下,在幕墙装两个层高,以20m 长度作为一个试验段,要在进行镶嵌密封后,并在接缝上按设计 要求先进行防水处理后,再进行渗漏性检测。

喷射水头应垂直于墙面,沿接缝前后缓缓移动,每处喷射时 间约5min (水压应根据条件而定),在实验时在幕墙内侧检査是 否漏水。经渗漏检査无问题后方可砌筑内墙。

7.4幕墙保护和清洗

幕墙的保护在幕墙安装施工过程中是一个十分值得注意而往 往又易被忽视的问题,应采取必要的保护措施,使其不发生碰撞 变形、变色、污染和排水管堵塞等现象。将加工过程中的标志、 号码等有关标记,应全部清洗掉。施工中给幕墙及构件表面造成 影响的黏附物,应及时清理于净,以免凝固后再清理时划伤表面 的装饰层。

对于清洗剂应得到材料供应商的书面认可,还要保证不污染 环境,否则不能应用,在清洗过程中也应再一次检査幕墙的质 量,发现问题及时处理。

7.5幕墙安装施工安全

幕墙安装施工应根据国家有关劳动安全、卫生法规和现行行 业标准《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80),结合工程 实际情况,制定详细的安全操作规程,并获得有关部门批准后方 可施工。

8工程验收

8.0.2幕墙施工完毕后,不少节点与部位已被装饰材料遮封隐 蔽,在工程验收时无法观察和检测,但这些节点和部位的施工质 量至关重要,故强调对隐蔽工程验收文件进行认真的审核与验 收。尤其是更改的设计资料、临时洽商的记录应整理归档。

由于幕墙为建筑物全部或部分外围护结构,凡设计幕墙的建 筑一般对外观质量要求较高,个别的抽样检验并不能代表幕墙整 体的外侧观感质量。因此对幕墙的验收检验应进行观感检验和抽 样检验两部分。

当一栋建筑或一个大工程有一幅以上幕墙时,考虑到幕墙质 量的重要性,要求以一幅幕墙作为独立检査单元,对每幅幕墙均 要求进行检验验收。

面挠曲而转动(扭转),因而边肋支承按简支边考虑。中肋两侧 均为铝板,在荷载下基本不发生转动,可认为是固定边。因此附 录BB.0.1按三种边界条件给出板的弯矩系数mO

板的应力计算公式5.4.3-1)(5.4.3-2)为弹性薄板的小 挠度公式,适用于挠度”的情况,但通常铝板在风力作用下 已远超此范围,宜按5.4.3条规定对计算结果予以折减。

5.5石板设计

5.5.1考虑到石板强度较低,钻孔、开槽后如果剩余部分太薄, 对受力不利,钢销式连接开孔直径为78mm;槽式连接槽宽为 7~8mm,所以常用厚度为25~30mm,但最小厚度不应小于 25mmo

5.5.2钢销式为薄弱连接,一方面钢销直径仅为5mm6mm (目前常用的4mm钢销不应再用),截面面积很小;另一方面钢 销将荷载集中传递到孔洞边缘的石材上,受力很不利,对这种连 接方式的应用范围应加以限制。控制应用的范围是7度及7度以 下,20m高度以下,因此裙房部分仍可以采用。

5.5.3钢销式连接是四点支承,目前计算用表只限于支承点 在角上,而钢销支承点距边缘有一定距离旳、S与角点支承 有一定差别。因此本条规定了计算时的板边长度ab的取值方 法。

5.5.4石板厚度很大25~30mm),其挠度R远小于板厚,所 以可以直接采用四角支承板的计算公式和系数表。

5.5.5钢销受到的剪力,当两端支承时,可平均分配到钢销上; 当四侧支承时,短边按三角形荷载面积分配,长边按梯形荷载面 积分配,此处只验算长边。

系数0是考虑各钢销受力不均匀,有些钢销的剪力可能超 出理论数值而设的一个放大系数。

5.5.6钢销的剪力作用于孔洞的石材,石材的受剪面有两个, 每个的面积为(t-d) h∕2,方为孔深。

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