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装配式幕墙工程技术规程 T/CECS 745-2020
中国工程建设标准化协会标准
装配式幕墙工程技术规程
Technical specification for assembled curtain wall engineering
T/CECS 745-2020
主编单位:中国建筑科学研究院有限公司
江河创建集团股份有限公司
批准单位:中国工程建设标准化协会
施行日期:2 0 2 1 年 1 月 1 日
中国工程建设标准化协会公告
第680号
关于发布《装配式幕墙工程技术规程》的公告
根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2018年第一批协会标准制订、修订计划>的通知》(建标协字[2018]015号)的要求,由中国建筑科学研究院有限公司、江河创建集团股份有限公司等单位编制的《装配式幕墙工程技术规程》,经协会建筑环境与节能专业委员会组织审查,现批准发布,编号为T/CECS 745-2020,自2021年1月1日起施行。
中国工程建设标准化协会
二O二O年八月十九日
前言
根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2018年第一批协会标准制订、修订计划>的通知》(建标协字[2018]015号)的要求,编制组经过深入调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,制定本规程。
本规程共分为12章和9个附录,主要技术内容包括:总则、术语和符号、基本规定、材料、建筑设计、结构设计、面板及连接设计、防水设计、加工制作、安装施工、工程验收、使用维护等。
本规程由中国工程建设标准化协会建筑环境与节能专业委员会归口管理,由中国建筑科学研究院有限公司负责具体技术内容的解释。本规程在执行过程中如有需要修改或补充之处,请将有关资料和建议寄送解释单位(地址:北京市朝阳区北三环东路30号,邮编:100013),以供修订时参考。
主编单位:中国建筑科学研究院有限公司
江河创建集团股份有限公司
参编单位:国家建筑工程质量监督检验中心
深圳市科源建设集团股份有限公司
苏州金螳螂幕墙有限公司
中国建筑金属结构协会
深圳市建筑门窗幕墙学会
浙江亚厦幕墙有限公司
中国装饰股份有限公司
深圳市新山幕墙技术咨询有限公司
深圳市三鑫科技发展有限公司
上海市建设工程监理咨询有限公司
深圳市方大建科集团有限公司
深圳金粤幕墙装饰工程有限公司
同创金泰建筑技术(北京)有限公司
北京德沅门窗幕墙工程有限公司
北京华天幕墙工程有限公司
辽宁工程技术大学
杭州之江有机硅化工有限公司
广州集泰化工股份有限公司
广东合和建筑五金制品有限公司
杭州美厦幕墙设计有限公司
中建深圳装饰有限公司
常泰建设集团有限公司
中建二局装饰工程有限公司
北京建联伟业工程咨询有限公司
深圳市恒晟装饰工程有限公司
欧文斯科宁(中国)投资有限公司
深圳市特区建设发展集团有限公司
天津市钢结构幕墙和门窗协会
天津耀皮工程玻璃有限公司
主要起草人:熊伟 韩维池 张仁瑜 李楹 王辉 剪爱森 牟永来 黄圻 麦华健 孙连弟 赵有山 赵丹 辛建林 杜继予 花定兴 席时葭 杨全新 杨江华 马洪旭 张宏望 王海东 吴秀峰 刘明 肖珍 曾国胜 杨旦 杨希仓 季愿军 杜庆林 石瑛莉 朱天送 马航洲 张智 刘超洋 张海宇 杨桂祥
主要审查人:王洪涛 徐勤 张云龙 施敬林 潘国平 胡忠明 韩晓阳 李岩 陆明华
1 总则
1.0.1 为规范装配式幕墙工程的技术要求,做到技术先进,安全适用,经济合理,制定本规程。
1.0.2 本规程适用于非地震区以及抗震设防烈度不大于8度地震区的民用建筑装配式幕墙工程的材料选用、设计、加工制作、安装施工、工程验收和使用维护。
1.0.3 在正常使用状态下,装配式幕墙应具有良好的工作性能。抗震设计的装配式幕墙,在遭受多遇地震影响时,一般不需修理即可继续使用;在遭受设防烈度地震时,有轻微破坏,经简单修理后可继续使用;在遭受预估的罕遇地震时,幕墙面板支承构件不得脱落。
1.0.4 装配式幕墙工程的设计、加工制作、安装施工、工程验收和使用维护,除应执行本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
2.1 术语
2.1.1 装配式幕墙 assembled curtain wall
在工厂制成完整幕墙结构基本单元直接安装在主体结构上,或由工厂加工的面板、支承构件在主体结构上安装,具有规定的承载能力、变形能力和适应主体结构位移能力,不分担主体结构所受作用的建筑外围护墙体结构或装饰性结构。简称幕墙。
2.1.2 构件 member
构成幕墙结构体系的基本单元,包括面板、立柱、横梁、支承装置等。
2.1.3 竖向装饰翼 vertical fin
沿上下方向凸出于幕墙立面以装饰作用为主的条状物。
2.1.4 蒙皮效应 stressed-skin effect
表面覆盖材料本身的刚度和强度对支承构件整体刚度的加强作用。
2.1.5 雨幕原理 rain screen principle
在幕墙室外侧开口处采取适当的遮蔽或断水构造,对室内侧接缝处进行密封,使幕墙中间气压与室外气压趋于平衡,阻止雨水通过室外侧开口渗漏的做法。
2.1.6 等压腔 pressure balance chamber
位于幕墙外壁后面,通过构造措施形成与室外气压相同的空腔。
2.1.7 一体化设计 integrated design
幕墙设计时整体兼顾泛光照明、清洗及维护系统、装饰翼、外遮阳系统、室内窗帘等设计。
2.1.8 工厂装配率 factory assembly rate
幕墙构件在工厂装配所占的比例。
2.2 符号
2.2.1 材料力学性能
E——材料弹性模量;
Ef——铝塑复合板或蜂窝铝板的金属铝板的弹性模量;
D——面板的刚度;玻璃的刚度;
De——等效弯曲刚度;
G——与温度、持荷时间相关的夹层玻璃中间层胶片的剪切模量;
Go——硅酮结构胶的剪切刚度;
f1——硅酮结构密封胶在风荷载或地震作用下的强度设计值;
frk——石材面板抗弯强度标准值;
fr,i——第i个石材试件的抗弯强度实测值;
fg1——石材面板抗弯强度设计值;
fg2——石材面板抗剪强度设计值;
ftk——石材抗拉强度标准值;
fs——石材抗拉强度设计值;
γgk——重力密度;
fbcg——玻璃孔端面强度设计值;
fbcs——玻璃孔填充胶承压强度设计值;
fg——玻璃强度设计值;
fy——铝合金材料的非比例伸长应力,即抗拉屈服强度;不与螺钉头接触的构件的屈服强度;
fya——不与螺钉头接触的铝构件的屈服强度;
fys——不与螺钉头接触的钢构件的受压屈服强度;
fu——铝合金材料的抗拉强度;连接件的极限抗拉强度;
fbu——螺栓抗拉极限强度;
fby——螺栓屈服强度;
fbt——螺栓抗拉强度设计值;
fbv——螺栓抗剪强度设计值;
τ——荷载作用下截面的剪应力设计值;
τxy——xy平面剪应力;
σ——荷载作用下玻璃截面的最大拉应力设计值;面板的最大应力设计值;矩形区格面板外层铝板外表面的最大弯曲应力标准值;
σmax——槽口处最大应力;
σprin——槽口处弯曲应力;
σx——x方向正应力;
σy——y方向正应力。
2.2.2 作用和作用效应
P——水密性能指标;螺栓的预拉力设计值;螺纹的螺距;实测所得背栓连接受拉破坏力最小值;
G——永久荷载标准值的效应;
Qt——空心陶板均布静态荷载弯曲试验的最小破坏荷载;
Wk——风荷载标准值;
Wo——基本风压;
N——垂直于面板的荷载作用下单个连接点的拉力设计值;单个螺栓连接的拉力设计值;
Nbv——受剪承载力设计值;
Nbc——承压承载力设计值;
Nbt——受拉承载力设计值;
Nt——螺栓所承受的拉力;
Nv——螺栓所承受的剪力;
Ncg——玻璃的孔壁承压承载力设计值;
Ncs——玻璃的孔填充胶壁承压承载力设计值;
P1——实测所得单个连接点的受拉破坏力最小值;
q——组合截面上的荷载;垂直于玻璃面板的分布荷载设计值;垂直于面板的荷载设计值;
q1——分配到截面1上的荷载;
q2——分配到截面2上的荷载;
qwk——单位面积风荷载标准值;
qwk1——外片玻璃风荷载标准值;
qwk2——内片玻璃风荷载标准值;
qEk1——作用于中空玻璃外片的地震作用标准值;
qEk2——作用于中空玻璃内片的地震作用标准值;
Sd——作用效应组合的设计值;
SEk——地震作用效应标准值;
STk一一温度作用效应标准值;
SGk——永久荷载效应标准值;自重及安装后的楼层附加恒荷载产生的层间相对位移值;
SWk——风荷载效应标准值;
Skv——层间竖向相对位移组合值,为正负两个方向;
ψQ——可变荷载组合系数;
SEkV——层间竖向相对位移组合值(考虑竖向地震作用);
SQ——拉伸荷载效应组合的设计值;
SQk——可变荷载标准值的效应;
SQv——最不利组合时的剪切力设计值;
Fo ——螺钉与铝基材的抗拉承载力设计值;
Fo1——螺钉与长圆孔或U形自攻螺钉槽连接的抗拉承载力设计值;
Fp——钉帽从钉孔中脱出破坏承载力设计值;
Fb——抽芯铆钉孔壁承压抗剪承载力设计值;
Fbr——在钢销孔处破坏荷载设计值;
Fbrd——锥体破坏承载力设计值;
F——钢销、槽口承受垂直于板方向的荷载设计值;
Ft——钉体拉断破坏的承载力设计值;
Fv——钉体抗剪承载力设计值;
Ru,5——75%置信度时给定的结构胶强度标准值;
QC——隔热型材横向抗拉性能要求值;
TC——隔热型材纵向抗剪强度性能要求值;
V——单个背栓连接的剪切设计值
us——主体结构侧移影响下,幕墙面板平面内或垂直面板的剪切位移值;
σdes——结构胶抗拉强度标准值;
гdes——可变荷载作用下的结构胶抗剪强度标准值;
г∞——永久荷载作用下的结构胶抗剪强度标准值;
qk——作用在计算单元上的可变荷载作用标准值;垂直于幕墙平面的荷载标准值;
gk——作用在计算单元上的永久荷载作用标准值;
fln——石材面板抗弯强度试验平均值;
sln——石材面板抗弯强度试验的标准差。
2.2.3 参数
A——单侧石材剥落的投影面积;
Ae——螺栓螺纹应力截面面积;
Ag——玻璃或透明面板面积;
Asn——每个内螺纹的螺纹剥落面积;
Acf——锥形破坏面的投影面积;
l——螺柱长度;两肋之间的玻璃面板跨度;
l′——连接板层总厚度;
△l——附加长度;
lg——玻璃或透明面板边缘长度;
Ap——非透明面板面积;
lp——非透明面板边缘长度;
Af—一框面积;
a——矩形玻璃面板的短边边长;支撑边长度;面板区格短边边长;面板计算跨度;销钉孔中心至面板角最小距离;
b——矩形玻璃面板的长边边长;竖直边长度;
c——槽口受力点的力矩;
h——玻璃肋上、下支点的距离,即计算跨度;
hv——矩形玻璃板的高度或平行于永久荷载方向上的边长;最大剥落厚度;
hg——玻璃面板高度;
m——螺母公称厚度;
t1,t2——粘接厚度;双片玻璃夹层玻璃中第1片、第2片的厚度;
te,w——夹层玻璃的等效厚度;
t1e,σ,t2e,σ——夹层玻璃夹胶层两侧单片玻璃的等效厚度;
tv——双片玻璃夹层玻璃中间层胶片的厚度;
ts——硅酮结构密封胶的粘接厚度;
△——硅酮结构密封胶的热膨胀位移;
T0——结构胶施工时的环境温度;
Te——金属框的温度;
Tv——面板的温度;
us——幕墙玻璃面板相对于铝合金框的位移,即硅酮结构密封胶沿厚度方向产生的剪切位移;
Le——螺钉与铝材的完整螺纹咬合深度;
d——螺钉的公称直径;抽芯铆钉直径;螺杆直径;
db——在作用力方向上紧固件中心到构件边缘的距离;
do——玻璃构件的开孔直径;
Ps——螺钉的螺距;
Re——螺钉的螺纹有效参与面积比;
R——螺钉的螺纹大径的一半;
r——中空玻璃的中空层的结构胶宽度;螺钉的螺纹小径和U形自攻螺钉槽宽度(或长圆孔宽度)的较大值的一半;
S——螺栓垫圈公称厚度;
фu——底孔直径;
ф——钻孔直径;销钉孔直径;
ld——钢销插入深度;
△u——主体结构层间位移引起的相应于玻璃板块框架的允许水平位移量;
C1——计入安装偏差、温度变形后的玻璃与左右框架的平均间隙;
C2——计入安装偏差、温度变形后的玻璃与上下框架的平均间隙;
C1′——玻璃与左右框架的平均设计间隙;
C2′——玻璃与上下框架的平均设计间隙;
Stemv、Stemh——玻璃与框架在温差作用下的相对变形值;
Hg——玻璃板块的高度;
Wg——玻璃板块的宽度;
Lc′——墙板之间竖缝宽度;
Lc——立柱的横向搭接长度;
Ltrs——计算横梁的长度;
△T——建筑所处环境一年内冬季、夏季最大温差;
△t——温度变化;
L——跨距或长度;夹层玻璃的短边长度;玻璃肋高度;
L2——矩形面板无支撑边长;
H——墙板竖向尺寸;
Lb′——墙体顶底横梁之间的插接长度;
Lb——墙体顶底横梁之间的有效间隙;
I1——截面1沿计算方向的截面惯性矩;
I2——截面2沿计算方向的截面惯性矩;
hc——硅酮结构密封胶的粘接宽度;铝塑复合板或蜂窝铝板中夹芯层厚度;
hf——铝塑复合板或蜂窝铝板中的单层铝板厚度;
Hf——石材槽口受力一侧的深度;
hr——玻璃肋截面宽度;
tf——石材槽口受力一侧的槽壁厚度;
Lanc——挂件长度;
c——槽口受力点的力臂距离;
deff——槽口有效计算厚度;
Beff——槽口有效计算长度;
t1——与螺帽接触的铝材厚度;
dw——垫圈直径和螺帽直径的大值;铆钉钉帽直径;
dh——螺帽下的孔径;
t——承压构件厚度;玻璃肋截面厚度;玻璃的厚度;面板的厚度;石材面板的计算厚度;在不同受力方向中一个受力方向承压构件总厚度的较小值;
tsup——支撑抽芯铆钉的构件的厚度;
df——构件挠度;在风荷载标准值作用下挠度最大值;矩形区格面板的跨中挠度最大值;
te——中空玻璃的等效厚度;
ut——受温度变化影响,幕墙面板平面膨胀位移值;
cn——伸缩接缝宽度;
av——受剪变形接缝宽度。
2.2.4 系数
α——材料线膨胀系数;面板的扩散角;面板材料热膨胀系数;
αc——金属框的线膨胀系数;
αv——面板的线膨胀系数;
β——应力调整系数;
βb——中空玻璃的外片承受可变荷载的分配系数;
γG——永久荷载分项系数;
γw——风荷载分项系数;
γE——地震作用分项系数;
γt——温度作用分项系数;
γm——石材抗弯设计材料强度分项系数;分项系数;
γr——陶板的材料性能分项系数;
gR——穿透、背栓连接受拉承载力分项系数;
ψw——风荷载的组合值系数;
k——置信相关系数;
ku——底扩孔的应力集中系数;
ψE——地震作用的组合值系数;
ψtem——温差组合系数;
Ψt——温度作用的组合值系数;
фg——玻璃或透明面板边缘的线传热系数;
фp——非透明面板边缘的线传热系数;
γtot——总安全系数;
γc——长期剪切和循环拉伸载荷下的蠕变系数;
η——位移折减系数;
ηk——折减系数;
γC——材料强度安全系数;
m——弯矩系数;
μ——四边支承玻璃板的挠度系数;摩擦面的抗滑移系数;面板的挠度系数;
μc——风压高度变化系数;
μz——风力系数;
г——夹层玻璃中间层胶片的剪力传递系数;
Kcw——单幅幕墙的传热系数;
Kg——玻璃或透明面板传热系数;
Kf——框的传热系数;
Kp——非透明面板传热系数;
Keff——槽口应力放大系数;
K1——应力不均匀系数;
K2——应力放大系数。
2.2.5 其他
ν——泊松比;
νf——铝塑复合板或蜂窝铝板中金属铝板的泊松比;
θ——主体结构的楼层弹性层间位移角限值;参数;
θk——参数;
[θ]——主体结构的楼层弹性层间位移角限值;
△θ——楼板在竖向荷载变形下,两个单元体之间的夹角;
dtol——施工偏差;
Q——幕墙构件工厂装配率;
V——工厂组装的主要构件种类量;
VZ——幕墙中主要构件种类总量;
αk——石材扩散角;
n——试件的数量;挂点数量;背栓数量;连接点数量;面板一侧短槽槽口数量;
nv——受剪面数量;
nf——传力摩擦面数量;
nw——垫圈个数;
ηo——老化因子;
ku——底扩孔的应力集中系数;
δ——密封胶的位移能力。
3 基本规定
3.0.1 幕墙设计应结合建筑的使用功能、高度、所在地的地理气候、环境等因素,合理选择幕墙的形式,并应满足抗风压、水密性、气密性、位移、保温、隔热、隔声、防火、防雷、耐撞击、光学等性能要求。
3.0.2 幕墙与主体结构的连接构造应有足够的强度、刚度和适应相对位移的能力,应便于制作安装、维护保养及局部更换面板。连接幕墙的锚固件应设置在主体结构件上,不应设置在填充砌体中。
3.0.3 幕墙应采用系统集成的方法统筹设计、加工制作、安装施工、使用维护,实现全过程的协调。
3.0.4 幕墙宜采用建筑信息模型(BIM)技术,实现全过程的参数化设计、信息化管理。
3.0.5 幕墙设计应按照通用化、模数化、标准化的要求,并应遵循少规格、多组合的原则,实现建筑及部品部件的系列化和多样化。
4 材料
4.1 一般规定
4.1.1 幕墙用材料应符合国家现行有关标准的规定,尚无相应标准的材料应满足设计要求。
4.1.2 幕墙材料应有产品合格证、质量保证书及性能检测报告。进口材料应符合国家商检规定。
4.1.3 幕墙用材料应满足耐候性要求。
4.1.4 幕墙用支承结构、连接件应采用不燃材料;保温和外墙装饰材料的燃烧性能应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定。
4.1.5 与金属、镀膜玻璃、夹层玻璃、中空玻璃以及中性硅酮结构密封胶接触的建筑密封胶,应使用中性硅酮密封胶。
4.1.6 硅酮结构密封胶和建筑密封胶应在有效期内使用;建筑密封胶不得作为硅酮结构密封胶使用。
4.1.7 与面板接触的粘接、密封材料不应对面板接触产生污染,并应提供耐污染性试验报告。
4.2 铝合金型材
4.2.1 铝合金材料的牌号所对应的化学成分应符合现行国家标准《变形铝及铝合金化学成分》GB/T 3190的有关规定;铝合金型材的质量要求、试验方法、检验规则和包装、标志、运输、贮存应符合现行国家标准《铝合金建筑型材 第1部分:基材》GB/T 5237.1、《铝合金建筑型材 第2部分:阳极氧化型材》GB/T 5237.2、《铝合金建筑型材 第3部分:电泳涂漆型材》GB/T 5237.3、《铝合金建筑型材 第4部分:喷粉型材》GB/T 5237.4、《铝合金建筑型材 第5部分:喷漆型材》GB/T 5237.5、《铝合金建筑型材 第6部分:隔热型材》GB/T 5237.6的有关规定,型材尺寸允许偏差应达到高精级或超高精级。
4.2.2 铝合金型材应经表面阳极氧化、电泳涂漆、喷粉或喷漆处理,表面处理层的厚度应符合现行国家标准《铝合金建筑型材 第2部分:阳极氧化型材》GB/T 5237.2、《铝合金建筑型材 第3部分:电泳涂漆型材》GB/T 5237.3、《铝合金建筑型材 第4部分:喷粉型材》GB/T 5237.4、《铝合金建筑型材 第5部分:喷漆型材》GB/T 5237.5的有关规定。
4.2.3 用穿条工艺生产隔热铝型材应采用符合现行国家标准《铝合金建筑型材用隔热材料 第1部分:聚酰胺型材》GB/T 23615.1有关规定的PA66GF25隔热材料,不得采用聚氯乙烯材料;用浇注工艺生产的隔热铝型材应采用符合现行国家标准《铝合金建筑型材用隔热材料 第2部分:聚氨酯隔热胶》GB/T 23615.2中Ⅱ级隔热胶有关规定的聚醚型聚氨酯隔热材料,不得采用聚酯型聚氨酯。
4.2.4 隔热铝合金型材外观质量、力学性能应符合国家现行标准《铝合金建筑型材第6部分:隔热型材》GB/T 5237.6和《建筑用隔热铝合金型材》JG 175的有关规定。
4.3 钢材
4.3.1 幕墙结构用钢材应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的有关规定,并应根据使用条件进行防腐处理。
4.3.2 幕墙结构室外用钢材宜采用奥氏体不锈钢或耐候钢,奥氏体不锈钢或耐候钢应符合现行国家标准《不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分》GB/T 20878的有关规定。
4.3.3 幕墙结构用镀锌钢板应符合现行国家标准《连续热镀锌钢板及钢带》GB/T 2518的有关规定。
4.4 玻璃
4.4.1 幕墙玻璃的外观质量和性能应符合国家现行标准《平板玻璃》GB 11614、《建筑用安全玻璃 第1部分:防火玻璃》GB 15763.1、《建筑用安全玻璃 第2部分:钢化玻璃》GB 15763.2、《建筑用安全玻璃 第3部分:夹层玻璃》GB 15763.3、《建筑用安全玻璃 第4部分:均质钢化玻璃》GB 15763.4、《半钢化玻璃》GB/T 17841、《中空玻璃》GB/T 11944、《镀膜玻璃 第1部分:阳光控制镀膜玻璃》GB/T 18915.1、《镀膜玻璃 第2部分:低辐射镀膜玻璃》GB/T 18915.2、《真空玻璃》JC/T 1079、《超白浮法玻璃》JC/T 2128、《釉面钢化玻璃与釉面半钢化玻璃》JC/T 1006、《建筑门窗幕墙用钢化玻璃》JG/T 455的有关规定。
4.4.2 用于幕墙的钢化玻璃应符合现行行业标准《建筑门窗幕墙用钢化玻璃》JG/T 455的有关规定,钢化玻璃表面应力不应大于115MPa。
4.4.3 幕墙玻璃应进行机械三边细磨或三边抛光,玻璃倒棱宽度不得小于1mm。
4.4.4 幕墙采用镀膜玻璃时,离线法生产的镀膜玻璃应是真空磁控溅射法生产工艺;在线法生产的镀膜玻璃应是热喷涂法生产工艺。
4.4.5 幕墙采用中空玻璃时,除应符合现行国家标准《中空玻璃》GB/T 11944的有关规定外,尚应符合下列规定:
1 中空玻璃气体层厚度不宜小于12mm。
2 中空玻璃可采用槽铝式双道密封或热塑隔条(TPS)密封。槽铝式双道密封第一道密封应采用丁基热熔密封胶,丁基热熔密封胶性能应符合现行行业标准《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T 914的有关规定。点支式、隐框、半隐框玻璃幕墙用中空玻璃的第二道密封胶应采用硅酮结构密封胶,硅酮结构密封胶性能应符合现行国家标准《中空玻璃用硅酮结构密封胶》GB 24266的有关规定。
3 中空玻璃的间隔框可采用金属间隔框或金属与高分子材料复合间隔框,间隔框可连续折弯或插角成型,不得使用热熔型间隔胶条。间隔框中的干燥剂宜采用专用设备装填。
4 中空玻璃合片加工时,应采取防止玻璃表面产生凹凸变形的措施。
5 中空玻璃的单片玻璃厚度不宜小于6mm,两片玻璃厚度差不宜大于3mm。
4.4.6 幕墙采用夹层玻璃时,宜采用干法加工合成,胶片宜采用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶片或离子性中间层胶片,并应符合下列规定:
1 夹层玻璃的单片玻璃厚度不应小于5mm,两片玻璃厚度差不应大于3mm。
2 采用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶片的厚度不应小于1.14mm,采用离子性中间层胶片的厚度不应小于0.76mm。
3 夹层玻璃的技术性能应符合现行国家标准《建筑用安全玻璃 第3部分:夹层玻璃》GB 15763.3的有关规定。
4 组成夹层玻璃的两片玻璃厚度不同时,钻孔应采用厚片钻小孔、薄片钻大孔的方式。
5 组成夹层玻璃的两片玻璃厚度相同时,钻孔可钻通孔。
6 合片时应防止两层玻璃间出现气泡。采用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)中间胶片的夹层玻璃裸边宜封边处理。
4.4.7 幕墙采用单片低辐射镀膜玻璃时,宜使用在线热喷涂低辐射镀膜玻璃。
4.4.8 有防火功能要求的幕墙玻璃,应根据防火等级要求采用防火玻璃及其制品。
4.5 石材
4.5.1 石材的外观质量和性能应符合现行国家标准《天然花岗石建筑板材》GB/T 18601、《天然大理石建筑板材》GB/T 19766、《天然砂岩建筑板材》GB/T 23452、《天然石灰石建筑板材》GB/T 23453的有关规定。
4.5.2 石材宜采用花岗岩,吸水率应小于0.6%并应进行表面防护处理,经表面防护处理后的吸水率应小于1%。
4.5.3 用于严寒地区和寒冷地区的石材冻融系数不宜小于0.8。
4.5.4 烧毛板石材的公称厚度应减3mm作为计算厚度。
4.5.5 用于室外的大理石应均质,不应有破损、裂纹、空洞、开口接缝、凹坑等缺陷。
4.6 金属板
4.6.1 室外用单层铝板不得选用纯铝板,宜采用铝锰合金板、铝镁合金板,并应符合国家现行标准《一般工业用铝及铝合金板、带材 第1部分:一般要求》GB/T 3880.1、《一般工业用铝及铝合金板、带材 第2部分:力学忙能》GB/T 3880.2、《一般工业用铝及铝合金板、带材 第3部分:尺寸偏差》GB/T 3880.3、《变形铝及铝合金牌号表示方法》GB/T 16474、《变形铝及铝合金状态代号》GB/T 16475、《铝幕墙板 第1部分:板基》YS/T 429.1、《铝幕墙板 第2部分:有机聚合物喷涂铝单板》YS/T 429.2、《建筑幕墙用氟碳铝单板制品》JG/T 331的有关规定。
4.6.2 幕墙用单层铝板的板基厚度宜符合表4.6.2的规定。
4.6.3 铝板表面采用氟碳涂层时,应符合下列规定:
1 氟碳树脂含量不应低于树脂总量的70%;
2 涂层厚度宜符合表4.6.3的要求。
4.6.4 铝蜂窝板除应符合现行行业标准《建筑外墙用铝蜂窝复合板》JG/T 334的有关规定外,尚应符合下列规定:
1 截面厚度不宜小于10mm。
2 芯材应采用铝蜂窝,板基宜采用铝锰合金板、铝镁合金板,板基的厚度允许偏差应为正偏差。
3 面层板厚度不宜小于1.0mm。当蜂窝铝板的厚度为10mm时,背板的厚度不宜小于0.5mm;当蜂窝铝板的厚度不小于12mm时,背板厚度不宜小于1.0mm。
4 当外露表面采用氟碳涂层时,应符合本规程第4.6.3条的规定。
4.6.5 不锈钢板宜采用奥氏体型不锈钢、双相不锈钢、高耐蚀性能的铁素体不锈钢,并应符合现行国家标准《不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分》GB/T 20878的有关规定。奥氏体型不锈钢的铬、镍总含量不宜低于25%,镍含量不宜低于8%。不锈钢平面板截面厚度不宜小于2.0mm,不锈钢瓦楞面板截面厚度不宜小于0.6mm。海边或严重腐蚀地区,可采用双相不锈钢、高耐蚀性能的铁素体不锈钢、单面涂层或双面涂层的不锈钢板,涂层厚度不宜小于35μm。
4.6.6 彩色涂层钢板应符合现行国家标准《彩色涂层钢板及钢带》GB/T 12754的有关规定。基材钢板宜镀锌,板厚不宜小于1.5mm,并应有适合室外使用的氟碳涂层、聚酯涂层或丙烯酸涂层。
4.6.7 铝塑复合板应符合现行国家标准《建筑幕墙用铝塑复合板》GB/T 17748的有关规定。
4.6.8 外墙用铝塑复合板的芯材燃烧热值不应大于12MJ/kg,芯材燃烧后烟气毒性等级应达到t0级。
4.7 人造板材
4.7.1 幕墙用瓷板应符合现行行业标准《建筑幕墙用瓷板》JG/T 217的有关规定。
4.7.2 幕墙用陶板应符合现行行业标准《建筑幕墙用陶板》JG/T 324的有关规定。
4.7.3 幕墙用微晶玻璃应符合现行行业标准《建筑装饰用微晶玻璃》JC/T 872中对外墙装饰用微晶玻璃的有关规定,微晶玻璃公称厚度不应小于20mm。在进行抗急冷急热试验时,还应在试样表面均匀涂一层墨水,5min后可用干净抹布将表面擦拭干净,不应有目视可见的微裂纹。
4.7.4 幕墙用石材蜂窝板应符合现行行业标准《建筑装饰用石材蜂窝复合板》JG/T 328的有关规定。面层石材为亚光面或镜面时,石材厚度宜为3mm~5mm;面层石材为粗面时,石材厚度宜为5mm~8mm。石材表面应涂刷符合现行行业标准《建筑装饰用天然石材防护剂》JC/T 973规定的一等品或优等品要求的饰面型石材防护剂,石材防护剂耐碱性、耐酸性宜大于80%。
4.7.5 幕墙用纤维水泥板应采用符合现行行业标准《外墙用非承重纤维增强水泥板》JG/T 396规定的外墙用涂装板,在未经表面防水处理和涂装处理状态下,板材的表观密度不宜小于1.5g/cm3,吸水率不应大于20%,强度等级不宜低于Ⅲ级。
4.7.6 幕墙用木纤维板应符合现行行业标准《建筑幕墙用高压热固化木纤维板》JG/T 260对阻燃型的规定。
4.8 紧固件
4.8.1 螺栓、螺钉的材质和机械性能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、《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GB/T 3098.15的有关规定。
4.8.2 紧固件不锈钢宜选用奥氏体不锈钢A2组别;当用在严重空气污染环境或沿海地区时,宜选用奥氏体不锈钢A4组别。
4.8.3 抽芯铆钉宜符合现行国家标准《封闭型平圆头抽芯铆钉 11级》GB/T 12615.1、《封闭型沉头抽芯铆钉 11级》GB/T 12616.1、《开口型平圆头抽芯铆钉 10、11级》GB/T 12618.1、《开口型沉头抽芯铆钉 10、11级》GB/T 12617.1、《开口型平圆头抽芯铆钉 12级》GB/T 12618.3、《开口型沉头抽芯铆钉 12级》GB/T 12617.3的有关规定。
4.9 密封材料与粘结材料
4.9.1 硅酮结构密封胶的性能应符合国家现行标准《建筑用硅酮结构密封胶》GB 16776和《建筑幕墙用硅酮结构密封胶》JG/T 475的有关规定,中空玻璃用硅酮结构密封胶应符合现行国家标准《中空玻璃用硅酮结构密封胶》GB 24266的有关规定。幕墙用硅酮建筑密封胶和硅酮结构密封胶,应经国家认定的检测机构进行与密封胶相接触的有机材料的相容性试验;硅酮结构密封胶还应进行与被粘结材料的剥离粘接性试验以及硅酮结构密封胶邵氏硬度、标准条件拉伸粘结性能试验。硅酮结构密封胶生产商应提供结构胶拉伸试验的应力应变曲线和质量保证书。
4.9.2 多孔性幕墙板缝用耐候密封胶应符合现行国家标准《石材用建筑密封胶》GB/T 23261的有关规定。
4.9.3 非多孔性幕墙板缝用耐候密封胶应符合现行国家标准《硅酮和改性硅酮建筑密封胶》GB/T 14683中对Gw类的规定。
4.9.4 幕墙中的建筑接缝和干缩位移接缝用改性硅酮建筑密封胶性能应符合现行国家标准《硅酮和改性硅酮建筑密封胶》GB/T 14683的有关规定。硅酮耐候密封胶位移能力不宜低于35级、改性硅酮密封胶不宜低于25级,应与所接触的有机材料相容,且不应污染所粘结材料。
4.9.5 幕墙用密封胶条宜采用三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、热塑性弹性体及硅橡胶制品,并应符合现行国家标准《建筑门窗、幕墙用密封胶条》GB/T 24498的有关规定。
4.9.6 石材挂件与通槽或短槽的填充宜采用柔性胶,可采用性能符合现行行业标准《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》JC 887的环氧树脂胶,不得采用不饱和聚酯树脂胶。
4.10 其他材料
4.10.1 幕墙宜采用聚乙烯泡沫棒作为板块之间缝隙的填充材料,聚乙烯泡沫棒的密度不宜大于37kg/m3。
4.10.2 楼板与幕墙之间的缝隙应采用岩棉封堵,封堵岩棉的容重不应低于64kg/m3,熔点不应小于1000℃。岩棉的阻火性能应根据现行国家标准《防火封堵材料》GB/T 23864进行耐火极限的测试确定。
4.10.3 幕墙用绝热材料应采用岩棉、玻璃棉等A级不燃材料,产品的25℃导热系数不应低于0.036w/(m·K),其他性能应符合现行国家标准《建筑用岩棉绝热制品》GB/T 19686、《建筑绝热用玻璃棉制品》GB/T 17795的有关规定。隔汽层使用的矿物棉与贴面复合制品应符合现行国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB 8624规定的B1级要求。
4.10.4 与幕墙配套用门窗五金件、附件及紧固件应符合现行国家标准《紧固件螺栓和螺钉通孔》GB/T 5277、《建筑门窗五金件通用要求》GB/T 32223的有关规定。
4.10.5 幕墙构件断热构造中采用的隔热衬垫,形状和尺寸应经计算确定,内外型材之间应连接牢固并应满足设计要求。隔热衬垫宜采用聚酰胺、聚氨酯胶、未增塑聚氯乙烯等耐候性好、导热系数低的材料制作。
4.10.6 幕墙用连接件应满足装配式安装、维修要求。
5 建筑设计
5.1 一般规定
5.1.1 幕墙设计应符合下列规定:
1 幕墙的气密性能、传热系数、遮阳系数应满足相关节能标准要求;
2 幕墙的隔声性能应满足室内声环境要求。
5.1.2 玻璃幕墙设计应符合下列规定:
1 幕墙玻璃的室外可见光反射率不应大于0.30。
2 构件式、单元式和全玻璃幕墙玻璃应采用均质钢化玻璃、超白钢化玻璃、夹层玻璃,不承受人体冲击的中空玻璃的外片可采用半钢化玻璃;点支承玻璃幕墙的面板应选用夹层玻璃或均质钢化玻璃;玻璃肋应选用夹层玻璃;索网结构玻璃幕墙宜选用夹层玻璃。人员密集、流动性大的重要公共建筑,且可能造成人身伤害、财产损失的幕墙玻璃面板和倾斜或倒挂的幕墙玻璃应采用夹层玻璃。
3 安装在易于受到人体或物体碰撞部位的玻璃面板,应采取防护措施,并设置警示标志。
5.1.3 石材幕墙设计应符合下列规定:
1 当石材幕墙为水平或倾斜倒挂式构造时,应在板背设置防止石材坠落的安全措施;
2 石材幕墙外装饰线条应采用机械锚固连接。
5.1.4 单个幕墙外开窗的开启面积不宜大于1.5m2,幕墙采用外平开窗、外平推窗和下悬外开窗时,应有防窗扇坠落措施。
5.1.5 幕墙开启扇应设置安全限位装置,采用自动启闭方式时,应设置安全锁闭装置。
5.1.6 高度超过50m的幕墙工程应设置满足幕墙清洗、更换和维护要求的装置。
5.2 性能设计
5.2.1 幕墙气密性能应符合下列规定:
1 幕墙可开启部分关闭时,幕墙整体应具备阻止空气渗透的气密性能。
2 幕墙气密性能应结合当地气候、节能要求等进行设计。
3 幕墙气密性能检测应按现行国家标准《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T 15227的规定进行。
5.2.2 幕墙水密性能应符合下列规定:
1 幕墙可开启部分关闭时,幕墙整体应具备阻止雨水渗漏的水密性能。其评价指标为幕墙在发生渗漏时,幕墙内外的最大压力差。
2 幕墙水密性能应结合当地气候,风压及雨水条件进行设计,水密性能指标应根据下列方法进行确定:
1)幕墙水密性能不应低于降雨风压。
2)缺乏气象资料的热带风暴和台风多发地区可按式5.2.2计算,且固定部分不宜小于1000Pa,可开启部分宜与固定部分同级:
式中:P——水密性能指标(Pa);
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》GB 50009的规定采用;
μc——风力系数,可取1.2;
ω0——基本风压,应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用。
3)缺乏气象资料的其他地区可按本款第2项计算值的75%进行设计,且固定部分取值不宜小于500Pa,可开启部分宜与固定部分同级。
5.2.3 幕墙热工性能设计可按本规程附录B纳入影响因素。
5.2.4 幕墙热工设计应符合下列环境条件的规定:
1 设计或评价围护结构定型产品的热工性能时,应统一采用现行行业标准《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T 151规定的标准环境条件进行计算;
2 实际的工程使用时,应按实际工程节能设计标准规定的室内计算条件,室外计算条件可通过当地建筑气象数据确定。
5.2.5 幕墙热工设计应符合下列公共建筑热工性能限值的规定:
1 根据建筑热工设计的气候分区,甲类公共建筑的围护结构热工性能应符合现行国家标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189的有关规定;
2 乙类公共建筑的围护结构热工性能应符合现行国家标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189的有关规定。
5.2.6 围护结构的结露验算应符合下列规定:
1 围护结构中的热桥部分应进行表面结露验算,并应采取保温措施,确保热桥表面温度高于房间空气露点温度。
2 围护结构热桥部位表面结露验算应符合现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176的有关规定。
3 围护结构结露计算应符合现行行业标准《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T 151的有关规定。
4 门窗、幕墙结露验算应按冬季计算参数条件下门窗、幕墙型材和玻璃内表面最低温度10%面积对应的最高温度是否低于露点温度为判定依据。
5 严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷A区、温和A区的房间外门窗、透光幕墙、采光顶的冬季的抗结露验算应符合现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176的有关规定。严寒地区、寒冷A区、温和地区门窗、透光幕墙、采光顶的冬季综合遮阳系数不宜小于0.37。
5.2.7 围护结构的遮阳设计应符合下列规定:
1 当设置外遮阳构件时,透光幕墙的太阳能得热系数应为透光幕墙本身的太阳得热系数与外遮阳构件的遮阳系数的乘积。透光幕墙本身的太阳得热系数和外遮阳构件的遮阳系数应按现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176的规定计算。带有室外遮阳的幕墙的遮阳系数应按现行行业标准《建筑遮阳工程技术规范》JGJ 237的有关规定进行计算。
2 夏热冬暖、夏热冬冷、温和地区的建筑所有朝向透光幕墙均应采取遮阳措施;寒冷地区的建筑宜采取遮阳措施。当设置外遮阳时应符合下列规定:
1)东、西朝向宜设置活动外遮阳,南向宜设置水平外遮阳;
2)建筑外遮阳装置应兼顾通风及冬季日照。
5.2.8 热工性能计算方法应符合现行行业标准《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T 151的有关规定,单幅幕墙的传热系数应按下式计算:
式中:K2·K)];
A2);
K2·K)],可按本规程附录A取值;
A2);
K2·K)];
A2);
K2·K)];
lg——玻璃或透明面板边缘长度(m);
ψ2·K)];
lp——非透明面板边缘长度(m);
ψp——一非透明面板边缘的线传热系数[W/(m·K)]。
5.2.9 幕墙的平面内变形性能应符合下列规定:
1 平面内水平变形性能,非抗震设计时,应按主体结构弹性层间位移角限值进行设计;抗震设计时,应按主体结构弹性层间位移角限值的3倍进行设计。当主体结构为复杂结构或超限结构时,应由主体结构设计单位提供相应的弹性层间位移角限值。
2 平面内竖向位移变形性能,应按照主体结构在幕墙安装完成后荷载作用下的最不利层间竖向位移组合值为限值进行设计,幕墙设计应满足竖向地震产生的层间竖向位移要求。
5.3 幕墙的位移
5.3.1 幕墙水平位移量应根据主体结构类型按表5.3.1查取弹性层间相对位移与层高之比的限值。地震作用时,多遇地震取值应与弹性层间位移一致。本地区设防中级地震应取弹性层间相对位移限值的3倍。当表5.3.1与主体结构设计不一致时,应以主体结构设计值为设计依据。当主体结构为复杂结构或超限结构时,应由主体结构设计提供相应值。
1 楼层层间最大位移与层高之比的限值可按表5.3.1采用。
2 钢筋混凝土结构弹性层间相对位移与层高之比的限值可按下列规定取值:
1)高度不大于150m的建筑,应按表5.3.1取值;
2)高度不小于250m的建筑,取值不应大于1/500;
3)高度在150m~250m之间的建筑,按本款1、2项的限值线性插入取值。
5.3.2 幕墙竖向位移量应按下式计算:
式中:Skv——幕墙安装后层间竖向相对位移组合值(mm),为正负两个方向;
SGk——幕墙自重及幕墙安装后的楼层附加恒荷载产生的层间相对位移值(mm);
SQk——可变作用标准值的效应,楼层可变荷载作用(包括采光顶风荷载)产生的竖向层间相对变形、风荷载产生的竖向层间变形、幕墙层间温度变形、幕墙竖向施工偏差、层间压缩变形、高层、超高层混凝土结构在幕墙安装后产生的混凝土徐变,混凝土收缩变形(mm);
ψQ——可变荷载组合系数,应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009中相应的活荷载类型取值;竖向施工偏差取1.0,混凝土层间压缩变形取1.0,混凝土徐变、收缩变形取1.0。
5.3.3 明框玻璃幕墙玻璃板块与玻璃槽口配合尺寸应满足下列公式要求:
式中:△u——主体结构层间位移引起的相应于玻璃板块框架的允许水平位移量(mm),非抗震设计时,应根据主体结构弹性层间位移角限值确定;抗震设计时,应根据主体结构层间位移角限值的3倍确定;
C1、C2——计入加工偏差、温度变形后的玻璃与左右、上下框架的平均间隙(mm),当为层间玻璃板块时应考虑Sk或SEk的影响;
C1′、C2′——玻璃与左右、上下框架的平均设计间隙(mm);
ψtem——温差组合系数,非抗震设计时取1.0,抗震设计时取0.6;
Stemh、Stemv——玻璃与框架在温差作用下的相对变形值(mm);
Hg、Wg一一玻璃板块的高度、宽度(mm)。
5.3.4 幕墙位移设计应符合下列规定:
1 幕墙层间上下立柱之间的连接应计入层间竖向相对位移的影响和立柱温度伸缩的影响,根据位移量确定插接缝隙尺寸,上下立柱之间宜设置不小于15mm的缝隙,立柱之间宜设置长度不小于250mm的芯柱连接,芯柱一端与立柱应紧密滑动配合,另一端与立柱应采取机械连接固定;明框幕墙前部压板在立柱插接位置应断开,上下压板缝隙应与立柱插接缝隙相等;立柱装饰扣盖应采取有效措施根据竖向位移量在层间及接地位置释放变形,不得由于竖向变形而产生的扣盖脱落。
2 隐框幕墙层间玻璃或其他面层材料之间的横向胶缝应计入层间竖向相对位移的影响,应根据位移量选择密封胶的级别,确定胶缝的宽度并且不应小于15mm。
3 幕墙表面与周边之间的封修应计入平面内水平、竖向,平面外水平三向位移影响,应采取保证在正常使用及多遇地震条件下幕墙各项性能不降低的措施。
5.3.5 单元式幕墙设计应符合下列规定:
1 楼板竖向荷载作用变形时,墙板之间的接缝宽度应使左右及上下不发生碰撞。
2 墙板横向、竖向插接部位之间应有一定的搭接长度(图5.3.5),楼板竖向荷载作用变形时,墙板之间不应完全脱开影响水平荷载作用下受力性能和幕墙的水密、气密性能;立柱的横向搭接长度不宜小于10mm,横梁的竖向搭接长度不应小于15mm,且应满足下列公式的要求。
式中:Lc′——墙板之间竖缝宽度(mm);
Lc——立柱的横向搭接长度(mm);
Ltrs——计算横梁的长度(mm);
△t——幕墙的年温度变化(K),为幕墙安装后与室内最不利温度差值;
dtol——施工偏差(mm);
H——墙板竖向尺寸(mm);
△θ——楼板在竖向荷载变形下,两个单元体之间的夹角;
Lb′——墙体顶底横梁之间的插接长度(mm);
Skv(SEkv)——幕墙安装完毕后竖向地震作用下层间竖向相对位移组合值(mm)。
注:路墙采用防止幕墙板块面内开合的构造时,可不考虑H·△θ。
5.4 与建筑的结合
5.4.1 建筑设计阶段应将幕墙系统与结构系统、设备与管线系统和内装系统进行综合设计。
5.4.2 幕墙立面设计应满足建筑的构造、装饰颜色与材料质感等设计要求。
5.4.3 幕墙系统应利用模数协调相关的结构构件、内装部品、设备与管线之间的尺寸关系,减少和优化幕墙部件的种类和尺寸,并应满足建筑立面效果、制作工艺、运输及施工安装的条件。
5.4.4 幕墙系统应根据不同的建筑类型及结构形式进行选择,幕墙板块可采用内嵌式、外挂式、嵌挂结合等形式,并宜分层悬挂或承托。
5.4.5 幕墙系统应具有适应主体结构层间变形的能力;主体结构中连接幕墙的预埋件、后置埋件、锚固件应能承受幕墙传递的荷载和作用,连接件与主体结构的锚固极限承载力应大于连接件本身的全塑性承载力。
5.4.6 幕墙系统的接缝应根据当地气候条件合理选用构造防水、材料防水或构造与材料防水相结合的防排水措施,密封接缝的宽度应满足主体结构的层间位移、密封材料的变形能力、施工误差、温差引起变形等要求。
5.5 开启扇设计
5.5.1 开启扇应根据建筑性质、使用功能、通风换气、热工设计等要求选型和设置。开启窗的布置和面积应符合建筑设计要求,不宜超标准设置开启窗。
5.5.2 外开上悬开启扇没有扣盖支撑的玻璃应采用硅酮结构胶作为中空玻璃二道密封胶,应有防玻璃脱落措施。
5.5.3 外开上悬开启扇防脱落应符合下列规定:
1 构件式幕墙宜使用铰链式开启扇;单元式幕墙可使用铰链式或挂钩式开启扇。当铰链式开启扇和挂钩式开启扇均无法使用时,可采用销轴式开启扇。
2 面积超过1.5m2或风压标准值超过3kPa的挂钩和销轴式开启扇,应采用连杆式防脱落风撑,并可在开启扇两个上角用自钻自攻螺钉将扇与组角角码固定。
3 铰链和伸缩臂宜使用ST4.8系列自攻螺钉固定,也可用M5沉头不锈钢铆螺母和不锈钢机制螺钉固定,使用机制螺钉和铆螺母时应使用防松胶。
4 自攻螺钉和机制螺钉固定位置应采取局部加厚措施,6063T6型材局部加厚不宜小于3.3mm,6063 T5型材局部加厚不宜小于4mm。
5 伸缩臂选型时,应计算在6级风的天气情况下,开启扇处于开启状态时伸缩臂的约束反力,校核承载力。
6 锁座与锁点中心位置允许偏差宜为±3mm。
5.6 防雷设计
5.6.1 幕墙的防雷设计应按建筑物的重要性、使用性质、发生雷电的可能性和后果确定系统防雷的类型,并应选用相应的防雷措施。防雷设计应符合国家现行标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057和《民用建筑电气设计规范》JGJ 16的有关规定。
5.6.2 幕墙的金属框料应与主体结构的防雷系统可靠连接,并采取相应的防雷措施。
5.6.3 单元式幕墙单元板块的插口拼装连接和与主体结构连接处应形成防雷电气通路。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,形成电气通路。
5.6.4 金属幕墙的外露金属面板或金属部件应与支承结构形成电气通路,支承结构应与主体结构防雷体系连通。
5.6.5 高度超过200m或构造复杂的幕墙.宜在设计初期进行雷击风险评估。
5.7 防火设计
5.7.1 幕墙防火设计应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定。超高层建筑还应符合消防规定。
5.7.2 幕墙与建筑外墙之间的空腔应在外墙上开口的上沿处分别采用岩棉等背衬材料填塞,填塞高度均不应小于100mm,岩棉容重宜为64kg,应自然状态下压缩30%后塞入空腔内。
5.7.3 在岩棉下面应设置厚度不小于1.5mm的镀锌钢板承托板。
5.7.4 在岩棉上面幕墙与主体结构之间应设置防烟层。防烟层可采用厚度不小于1.5mm的镀锌钢板。钢板之间、钢板与幕墙之间、钢板与主体结构之间的缝隙应采用防烟胶密封。
5.7.5 防烟层采用防火涂料时,湿膜厚度不应小于3mm,干膜厚度不应小于1.5mm,与两侧搭接不应小于25mm。
5.7.6 层间防火、防烟性能应通过层间防火性能测定。
5.8 一体化设计
5.8.1 幕墙的泛光照明设计应符合国家现行标准《建筑照明设计标准》GB 50034、《城市夜景照明设计规范》JGJ/T 163的有关规定,并应结合专业公司或厂家进行施工设计。
5.8.2 幕墙的泛光照明应与建筑设计、幕墙设计进行一体化设计。
5.8.3 泛光照明不得影响幕墙的相关功能性,不得影响幕墙的气密、水密、结构安全及外观要求。
5.8.4 泛光照明管线与幕墙龙骨之间的接触不得产生电化学腐蚀现象。
5.8.5 泛光照明灯具固定应进行结构设计。
5.8.6 泛光照明应配合幕墙的安装编制专项安装方案,幕墙设计时应预留灯具安装槽,灯具宜与幕墙板块一起在工厂组装。
5.8.7 幕墙的清洗维护应符合现行行业标准《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102、《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133和《人造板材幕墙工程技术规范》JGJ 336的有关规定。
5.8.8 幕墙的清洗维护宜采用专业擦窗机设备进行,清洗所需的荷载大小应通过计算而且满足擦窗机的允许荷载要求。
5.8.9 幕墙应设计为可更换的结构形式。
5.8.10 外带装饰翼的幕墙应便于装饰翼的设计、加工、运输、安装、维护。
5.8.11 装饰翼的材质应符合现行国家标准《建筑幕墙》GB/T 21086的有关规定。
5.8.12 装饰翼的外形设计应在满足装饰的前提下,满足相关功能性要求。
5.8.13 外带装饰翼的幕墙应计入对主受力龙骨的扭转影响。
5.8.14 装饰翼充当立柱的作用时,应关注侧向稳定性。
5.8.15 装饰翼紧贴玻璃时,应评估装饰翼侧向变形对玻璃的挤压作用,扣盖应采取防脱落措施。
5.8.16 风压较大的固定大装饰翼的单元体横梁或立柱不宜采用全开腔形式的截面设计。
5.8.17 单元体挂接支座位置应采取防侧向变形约束,单元体挂接系统及埋件应计入装饰翼所产生的荷载作用。
5.8.18 装饰翼的安装应有明确的施工方案,不得出现撞击等外力因素导致提前变形、损伤。
5.8.19 外遮阳系统应符合现行行业标准《建筑遮阳工程技术规范》JGJ 237、《建筑遮阳通用要求》JG/T 274的有关规定,宜由专业公司进行施工设计。
5.8.20 外遮阳系统应与建筑立面的整体装饰相结合。
5.8.21 外遮阳系统应满足建筑排烟、消防要求。
5.8.22 外遮阳构件和设施与幕墙的连接部位应进行构造设计。
5.8.23 不同气候条件下的遮阳系统应区别进行设计。
5.8.24 外遮阳设施应进行结构设计。
5.8.25 室内窗帘应按内遮阳系统进行设计,并应符合现行行业标准《建筑遮阳工程技术规范》JGJ 237、《建筑遮阳通用要求》JG/T 274的有关规定,宜由专业公司进行施工设计。
5.8.26 室内窗帘应有活动操作装置。
5.8.27 室内窗帘的窗帘盒宜与幕墙系统进行一体化设计。
6 结构设计
6.1 一般规定
6.1.1 幕墙的结构设计使用年限不应低于25年。
6.1.2 幕墙的结构设计应符合现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068、《钢结构设计标准》GB 50017和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018的有关规定。
6.1.3 形状复杂的幕墙构件截面可采用直接强度法进行计算。
6.1.4 幕墙与主体结构间的连接构造应有足够的强度、刚度和相对位移的能力,且应便于制作安装、维护保养及局部更换面板或构部件。主体结构中连接幕墙的预埋件、锚固件应能承受幕墙传递的荷载和作用。
6.1.5 组合截面刚度分配可按下列公式计算:
式中:q——组合截面上的荷载;
q1、q2——分配到截面1、截面2上的荷载;
I1、I2——截面1、截面2沿计算方向的截面惯性矩。
6.1.6 钢铝组合截面设计应符合下列规定:
1 应关注钢铝温度膨胀系数差异;
2 应保证在荷载作用下变形协调;
3 应按照刚度分配原则进行各个截面的荷载分配,并分别计算截面强度;
4 截面刚度应取参与荷载分配的各截面刚度之和。
6.1.7 两个或多个构件组成的整体按单一截面共同受力假定时,应按计算要求设置抗剪螺栓、螺钉等构造上不存在连接间隙的抗剪连接。
6.1.8 单元式幕墙金属面板的蒙皮效应,可采用非线性有限元法分析,必要时进行试验验证。
6.2 荷载和作用
6.2.1 幕墙设计时,荷载的标准值、荷载分项系数、荷载组合值系数等应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定采用;地震作用应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定确定。
6.2.2 计算幕墙构件承载力极限状态时,作用或效应的组合应符合下列规定:
1 无地震作用时,应按下式计算:
2 有地震作用时,应按下式计算:
式中:Sd——作用效应组合的设计值;
SGk——永久荷载效应标准值;
Swk——风荷载效应标准值;
SEk——地震作用效应标准值;
Stk——温度作用效应标准值,对变形不受约束的支承结构及构件,取0;
γG——永久荷载分项系数,取值1.3;
γw——风荷载分项系数,取值1.5;
γE——地震作用分项系数,取值1.3;
γt——温度作用分项系数,取值1.5;
ψw一一风荷载的组合值系数;
ψt——温度作用的组合值系数。
6.2.3 可变作用的组合值系数应按下列规定采用:
1 风荷载效应起控制作用时,风荷载组合值系数ψw应取1.0,温度荷载组合值系数ψt应取0.6;
2 温度荷载效应起控制作用时,温度荷载组合值系数ψt应取1.0,风荷载组合值系数ψw应取0.6;
3 永久荷载效应起控制作用时,风荷载组合值系数ψw和温度荷载组合值系数ψt均应取0.6;
4 地震设计状况时,风荷载组合值系数ψw应取0.2。
6.2.4 幕墙结构构件承载力设计时,可按无地震作用组合和有地震作用组合。
6.2.5 幕墙构件承载力设计工况可按下列公式计算:
1 无地震作用组合时,可按下列公式计算:
2 有地震作用组合时,可按下列公式计算:
式中:Sd——作用效应组合的设计值;
G——永久荷载标准值效应;
W——风荷载标准值效应;
T——温度作用标准值效应;
E——地震作用标准值效应。
6.2.6 在荷载标准值组合作用下,幕墙面板、构件挠度宜满足表6.2.6-1和表6.2.6-2的规定。
6.2.7 在自重标准值作用下,水平受力构件在单块玻璃两端跨距内的最大挠度不宜超过该面板两端跨距的1/500,且不宜超过3mm。
6.2.8 幕墙上的风荷载标准值不应小于1.0kN/m2。
6.2.9 幕墙应能承受自重及各种附件的重量,并能可靠地传递到主体结构。
6.2.10 人员流动密度大或青少年、幼儿活动的公共建筑幕墙,耐撞击性能指标室内不应低于900N·m、室外不应低于700N·m。
6.3 压板、压块及扣盖
6.3.1 压板、压块及连接应符合下列规定:
1 明框幕墙压板宜通长设置。
2 明框压板宜采用有限元分析计算,应计入钉孔对截面的削弱。
3 压块受力分析时应计入钉孔对截面的削弱。单边受力压块应校核撬力引起的螺钉拔出的受拉承载力。
6.3.2 咬合型扣盖设计应符合下列规定:
1 有结构性要求的扣盖应满足受力要求;
2 起装饰作用的扣盖应满足刚度要求;
3 工程现场安装前应开模试装;
4 槽口无预变形或者悬挑长度超过100mm的扣盖应在扣盖两端设置防脱机械连接。
6.3.3 悬臂压紧型扣盖设计应符合下列规定:
1 应避免支臂无止退凸起、支撑面尺寸过小或悬臂段过长。
2 隔热型材应关注隔热条受弯强度和抗弯刚度。隔热条的抗弯强度和刚度应通过包括80℃高温试验在内的试验确定。
6.4 结构胶
6.4.1 幕墙结构胶连接节点设计应符合下列规定:
1 应避免热量积聚导致温度过高。
2 应关注中空玻璃合片制作处与施工现场不同气压对结构胶的不利影响;应防止水在结构胶附近积聚。
3 有机涂层或无涂层的玻璃、阳极氧化的铝、不锈钢材料可用结构胶粘接。
4 幕墙节点的粘接(图6.4.1)可按表6.4.1分类。中空玻璃或夹层玻璃应采用Ⅰ型或Ⅱ型的机械支承,Ⅲ型和Ⅳ型应采用单层面板。
6.4.2 硅酮结构密封胶使用应符合下列规定:
1 结构密封胶宜在工厂使用;
2 结构密封胶宜连续,不连续时可采用机械固定;
3 结构密封胶不宜长期承受剪力;
4 结构密封胶不应同时粘接三个面(图6.4.2)。
6.4.3 硅酮结构密封胶的粘接宽度和粘接厚度(图6.4.3)应经计算确定。粘接宽度不宜小于7mm,且单组分结构胶不宜大于20mm;粘接厚度不应小于4mm。粘接宽度不宜小于粘接厚度且不宜大于粘接厚度的3倍。
6.4.4 结构胶强度标准值应按下列公式计算:
式中:σdes——结构胶总体抗拉强度;
Ru,5——75%置信度时的强度标准值(MPa);
гdes——可变荷载作用下的结构胶抗剪强度标准值;
г∞——永久荷载作用下的结构胶抗剪强度标准值;
γtot——总安全系数,可取6;
γc——长期剪切和循环拉伸载荷下的蠕变系数,按现行行业标准《建筑幕墙用硅酮结构密封胶》JG/T 475测得且不小于10。
6.4.5 隐框、半隐框玻璃幕墙中,矩形玻璃和铝框之间硅酮结构密封胶的粘接宽度,应根据受力情况按下列公式计算并取最大值:
1 在可变荷载作用下,粘接宽度可参照本规程附录C并应按下式计算:
2 在永久荷载作用下,由玻璃竖边的结构胶承受荷载的粘接宽度应按下式计算:
式中:hc——硅酮结构密封胶的粘接宽度(mm);
q2);
Gk——玻璃自重标准值(N);
a——矩形面板的短边边长(mm);
b——矩形面板的长边边长(mm);
hv——矩形玻璃板的高度或平行于永久荷载方向的边长(mm),取a或b。
6.4.6 中空玻璃结构胶粘接宽度,应按下式计算:
式中:r——中空玻璃中空层的结构胶宽度(mm),r≥6mm;
βb——中空玻璃的外片承受可变荷载的分配系数,按照各玻璃刚度进行分配;
σdes——结构胶总体抗拉强度。
6.4.7 硅酮结构密封胶的粘接厚度可参照本规程附录C并应按下列公式计算:
式中:ts——硅酮结构密封胶的粘接厚度(mm);
G0——硅酮结构胶的剪切刚度;
E——硅酮结构胶的拉伸弹性模量,根据《建筑幕墙用硅酮结构密封胶》JG/T 475试验测得;
△——硅酮结构密封胶的热膨胀位移;
гdes——可变荷载作用下的结构胶抗剪强度标准值。
6.4.8 幕墙面板通过硅酮结构密封胶与型材粘接时,硅酮结构密封胶的热膨胀位移应按下式计算:
式中:αc——金属框的线膨胀系数(1/℃);
αv——面板的线膨胀系数(1/℃);
T0——结构胶施工时的环境温度(℃);
Tc——金属框的温度(℃);
Tv——面板的温度(℃);
a——支撑边长度(mm);
b——竖直边长度(mm)。
6.4.9 隐框玻璃幕墙中面板通过硅酮结构密封胶直接粘接于铝合金框,需要通过结构胶变形吸收层间位移时(图6.4.9),硅酮结构胶的粘接厚度应符合公式(6.4.9-1)的规定:
式中:ts——硅酮结构胶的粘接厚度(mm);
us——幕墙玻璃面板相对于铝合金框的位移(mm);
η——位移折减系数。玻璃面板宽度不大于高度时,取0.4;玻璃面板宽度大于高度时,取0.5;
[θ]——风荷载或多遇烈度地震标准值作用下主体结构的楼层弹性层间位移角限值(rad);
hg——玻璃面板高度(mm)。
6.4.10 结构胶力学性能和工艺参数应满足设计要求。
6.5 隔热条
6.5.1 铝合金隔热型材可按机械连接方式(图6.5.1)分为A型、B型和O型。
6.5.2 铝合金隔热型材可按荷载对称形式进行下列分类:
1类:荷载对称或接近对称的型材(图6.5.2-1),其荷载偏心率a/b≤5;
2类:荷载不对称的型材(图6.5.2-2)。
6.5.3 隔热铝合金型材外观质量、力学性能应符合国家现行标准《铝合金建筑型材第6部分:隔热型材》GB/T 5237.6和《建筑用隔热铝合金型材》JG 175的有关规定。
6.5.4 隔热铝合金型材应根据荷载组合以及与特征值有关的环境温度,对铝合金型材与隔热材料组合界面进行承载力验算,在荷载组合中应根据冬季及夏季环境温差,取最不利条件作为验算依据。冬季取全部风荷载和温差θ=25℃;夏季取一半风荷载和温差θ=35℃。
6.5.5 幕墙用铝合金隔热型材的隔热条横向抗拉强度应满足下式要求:
式中:SQ——拉伸荷载效应(重力荷载、风荷载、地震作用和温度作用)组合的设计值(N/mm);
QC——隔热型材横向抗拉性能要求值(N/mm);
γC一一材料强度安全系数,取2.0。
6.5.6 隔热铝合金型材隔热条在承受风荷载及温度变化引起的剪切力时应满足下式要求:
式中:SQv——最不利组合时的剪切力设计值(N/mm);
TC——隔热型材纵向抗剪强度性能要求值(N/mm);
γC——材料强度安全系数,取2.0。
6.5.7 穿条式隔热铝合金型材的铝合金与隔热条复合后的组合弹性值,应依据铝合金型材与隔热条的断面组合,通过实际检测获得。
6.5.8 隔热型材的截面抗弯模量W、穿条式隔热型材的有效惯性矩Ief等截面参数可按现行行业标准《铝合金型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T 437的计算方法计算得出。
6.5.9 隔热型材等效惯性矩可按本规程附录D进行计算。
6.6 紧固件连接
6.6.1 螺栓、螺钉和铆钉连接的结构计算应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018、《铝合金结构设计规范》GB 50429的有关规定,计算时应考虑作用于紧固件连接的撬力。
6.6.2 自攻螺钉应满足现行国家标准《自攻螺钉用螺纹》GB/T 5280的有关规定。自攻螺钉的抗拉承载力应为单个螺钉与铝基材的抗拉承载力、自攻螺钉钉帽从钉孔中脱出破坏承载力、自攻螺钉螺杆(取净截面积计算)拉断破坏承载力中的最小值。
6.6.3 单个螺钉与铝基材的抗拉承载力设计值的计算应符合按下列规定:
1 自攻螺钉通过合适的底孔或自钻自攻螺钉直接与铝材连接时,抗拉承载力设计值应按下列公式计算:
式中:Fo——螺钉与铝基材的抗拉承载力设计值(N);
Le——螺钉与铝材的完整螺纹咬合深度(mm);
f2),按本规程附录H取值;
d——螺钉的公称直径(mm);
Ps——螺钉的螺距(mm);
f2),按本规程附录H取值。
2 自攻螺钉与型材的完整螺纹咬合深度应等于自攻螺钉与型材的咬合深度减去自攻螺钉不完整螺纹的长度(图6.6.3-1)。自攻螺钉不完整螺纹的长度宜满是现行国家标准《自攻螺钉用螺纹》GB/T 5280的有关规定。
3 自攻螺钉或自钻自攻螺钉攻入铝材的长圆孔或U形自攻螺钉槽(图6.6.3-2)时,抗拉承载力设计值应按下列公式计算:
式中:Fo1——螺钉与长圆孔或U形自攻螺钉槽连接的抗拉承载力设计值(N);
Re——螺钉的螺纹有效参与面积比,计算结果大于0.35时取0.35;
R——螺钉的螺纹大径(直径)的一半(mm);
r——螺钉的螺纹小径和U形自攻螺钉槽宽度(或长圆孔宽度)的较大值的一半(mm)。
4 自攻螺钉规格和自攻螺钉槽内径应符合表6.6.3的规定,自攻螺钉攻入铝材的自攻螺钉槽(图6.6.3-3),且螺钉与铝材的完整螺纹咬合深度大于等于2倍螺钉的公称直径时,抗拉承载力设计值可按下式计算:
式中:Fo——螺钉与铝基材的抗拉承载力设计值(N);
Le——螺钉与铝材的完整螺纹咬合深度(mm);
d——螺钉的公称直径(mm);
f2)。
6.6.4 自攻螺钉钉帽从钉孔中脱出破坏承载力设计值(仅包含圆孔)可按下列规定计算:
1 非沉头螺钉可按下式计算:
式中:Fp——钉帽从钉孔中脱出破坏承载力设计值(N);
αE——调整系数,按表6.6.4取值;
t1——与螺帽接触的铝材厚度(mm);
dw——垫圈直径和螺帽直径的大值(mm),不大于16mm。这里垫圈直径不小于8mm,厚度不小于1.3mm;
dh——螺帽下的孔径(mm)。
2 82°~90°沉头螺钉可按下式计算:
式中:Fp——钉帽从钉孔中脱出破坏承载力设计值(N);
t1——与螺帽接触的铝材厚度(mm),1.5mm≤t1<5mm和t1/d≤1.1。如果t1/d>1.1,取t1/d=1.1;
d——螺钉的公称直径(mm)。
3 非沉头螺钉钉帽从钉孔中脱出破坏承载力不应低于沉头螺钉钉帽从钉孔中脱出破坏承载力。
6.6.5 机制螺钉从完整的圆孔钉孔中拔出破坏承载力设计值可按下列公式计算:
式中:Fo—一螺钉与铝基材的抗拉承载力设计值(N);
Le一一螺钉与铝材的完整螺纹咬合深度(mm);
f2);
d—一螺钉的公称直径(mm);
f2);
A2),对符合现行国家标准《六角头螺栓》GB/T 5782和《普通螺纹公差》GB/T 197规定的公差带为外螺纹6g,内螺纹6H螺钉,按表6.6.5取值。
6.6.6 抽芯铆钉计算方法可用于抽芯铆钉直径2.6mm~6.4mm、孔径不大于抽芯铆钉直径0.1mm、冷成型薄板连接的抽芯铆钉。抽芯铆钉应进行抗剪承载力和抗拉承载力验算。
6.6.7 抗剪承载力的计算应符合下列规定:
1 抽芯铆钉连接的抗剪承载力为钉体抗剪承载力、板件孔壁承压和板件净截面抗剪承载力的较小值。
2 孔壁承压承载力应按下列公式计算:
3 钉体抗剪承载力设计值应按下式计算:
式中:Fv——钉体抗剪承载力设计值(N);
Fb——抽芯铆钉孔壁承压抗剪承载力设计值(N);
tsup——支撑抽芯铆钉的构件的厚度(mm);
f2),f2时,取260N/mm2;
t——承压构件厚度(mm);
d——抽芯铆钉直径(mm)。
6.6.8 抗拉承载力的计算应符合下列规定:
1 当t≤1.5mm;dw≥9.5mm时,抽芯铆钉钉帽从钉孔中脱出破坏的承载力设计值应按下式计算:
式中:Fp——抽芯铆钉钉帽从钉孔中脱出破坏承载力设计值(N);
t——承压构件厚度(mm);
dw——铆钉钉帽直径(mm);
αE——调整系数,按表6.6.4取值;
f2),f2时,取f2。
2 当支撑材料为钢时,抽芯铆钉从钉孔中拔出破坏的承载力设计值应按下式计算:
式中:Fo——抽芯铆钉从钉孔中拔出破坏的承载力设计值(N);
tsup——支撑抽芯铆钉的构件的厚度(mm);
d——抽芯铆钉直径(mm);
f2),一般等于fy。
3 当支撑材料为铝时,抽芯铆钉从钉孔中拔出破坏的承载力设计值应按下式计算:
式中:Fo——抽芯铆钉从钉孔中拔出破坏的承载力设计值(N);
tsup——支撑抽芯铆钉的构件的厚度(mm),tsup≤6mm;
d——抽芯铆钉直径(mm);
f2),f2。
4 钉体拉断破坏的承载力设计值应按下式计算:
式中:Ft——钉体拉断破坏的承载力设计值(N);
d——抽芯铆钉直径(mm)。
6.6.9 当普通螺栓抗剪连接时,每个螺栓的承载力设计值应取受剪和承压承载力设计值中较小的值。受剪和承压承载力设计值应按下列公式计算:
1 剪切平面没有螺纹时,
2 剪切平面有螺纹时,
3 圆孔时,
4 垂直于作用力方向的长圆孔螺栓连接时,
式中:Nbv——受剪承载力设计值(N);
Nbc——承压承载力设计值(N);
nv——受剪面数量;
ps——螺距;
d——螺杆直径(mm);
db——在作用力方向上紧固件中心到构件的边缘的距离(mm);
t——在不同受力方向中一个受力方向承压构件总厚度的较小值(mm);
fb2),按表6.6.9取值;
fu——连接件的极限抗拉强度。
6.6.10 普通螺栓轴向受拉连接的每个普通螺栓承载力设计值应按下式计算:
式中:Nbt——受拉承载力设计值(N);
A2),按表6.6.10取值;
fb2),按表6.6.9取值。
6.6.11 同时承受剪力和轴向拉力的普通螺栓承载力可按下列公式计算:
式中:Nv一一单个普通螺栓所承受的剪力(N);
Nt——单个普通螺栓所承受的拉力(N)。
6.6.12 玻璃的孔壁承压承载力设计值应按下列公式计算:
式中:Ncg——玻璃的孔壁承压承载力设计值(N);
Ncs——玻璃孔填充胶壁承压承载力设计值(N);
do——玻璃构件的开孔直径(mm);
tg——玻璃构件的厚度(mm),夹层玻璃时应计入叠差作用;
fb2),按本规程附录H取值;
fb2),根据试验结果取不低于95%保证率的标准值,并考虑不低于6的总体安全系数。
6.6.13 受剪连接的单个摩擦型螺栓承载力设计值应按下式计算:
式中:Nbv一一单个高强度螺栓的受剪承载力设计值(N);
nf——传力摩擦面数量;
μ——摩擦面的抗滑移系数,按表6.6.13取值,试验方法应符合本规程附录G的规定;
P——螺栓预拉力值(N)。
6.6.14 螺栓轴向受拉连接的单个高强度螺栓承载力应按下式计算:
式中:Nbt——单个高强度螺栓受拉承载力设计值(N);
P——螺栓预拉力设计值(N)。
6.6.15 高强度螺栓摩擦型连接同时承受摩擦面间的剪力和螺栓轴向拉力时,承载力应符合下式规定:
式中:Nv——单个高强度螺栓所承受的剪力(N);
Nt——单个高强度螺栓所承受的拉力(N);
Nbv——单个高强度螺栓受剪承载力设计值(N);
Nbt——单个高强度螺栓受拉承载力设计值(N)。
6.6.16 不锈钢螺栓预拉力值可按由下式计算:
式中:P——螺栓预拉力值(N);
fbu——螺栓抗拉极限强度;
A2),按表6.6.10取值。
6.6.17 采用自攻螺钉连接幕墙组件框时,拧入螺钉槽深度不应小于25mm。横梁立柱连接自攻螺钉规格不宜小于ST5.5。
6.6.18 自攻螺钉底孔最小直径应符合表6.6.18的规定。
6.6.19 自攻螺钉、自钻自攻螺钉和抽芯铆钉用于冷成型薄板连接时,钉孔间距和钉孔边距(图6.6.19)应符合下列规定:
1 平行荷载作用方向钉孔间距不应小于钉孔直径的4倍,且不应小于30mm;
2 垂直荷载作用方向钉孔间距不应小于钉孔直径的2倍,且不应小于20mm;
3 平行荷载作用方向钉孔边距不应小于钉孔直径的2倍,且不应小于20mm;
4 垂直荷载作用方向钉孔边距不应小于钉孔直径的1.5倍,且不应小于10mm。
6.6.20 用于压型钢板连接或压型钢板与冷弯型钢构件连接的自攻螺钉,承载力可按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018的有关规定进行计算。
6.6.21 性能等级为50和70的不锈钢螺栓紧固扭矩和破坏扭矩宜按表6.6.21取值。
6.6.22 机制螺钉钉孔的制备及精度应符合现行国家标准《普通螺纹 公差》GB/T 197和《普通螺纹中等精度、优选系列的极限尺寸》GB/T 9145的有关规定。
6.6.23 承受较大拉力的连接节点、承受较大风荷载的悬挑构件、端部连接处存在较大撬力等受力状态复杂的构件或节点,应采用螺栓连接。
6.6.24 螺栓孔的孔径与孔型应符合下列规定:
1 高强度螺栓摩擦型连接的不锈钢板与衬垫开孔应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的有关规定;
2 螺栓连接处应有螺栓施拧空间;
3 螺栓连接每一杆件一端的螺栓数不宜少于2个。
6.6.25 普通螺栓的孔径和长圆孔的宽度宜大于螺栓公称直径0.2mm~0.5mm;除摩擦型连接外,孔径不应超过螺栓直径2mm。
6.6.26 当长圆孔的长度大于螺栓直径的2.5倍或孔边距小于螺栓直径的2倍时,应核算垂直于长圆孔长度和长圆孔长度方向的孔边距。
6.6.27 除摩擦型连接外,长圆孔的长度方向应和作用力的方向垂直。
6.6.28 螺栓中心之间的距离不应大于螺栓直径的2.5倍。
6.6.29 螺栓中心到构件边缘的距离不应小于螺栓直径的1.5倍。
6.6.30 钢化玻璃上螺栓孔的孔径与孔型应符合下列规定:
1 螺栓连接中心宜与被连接构件截面的中心一致。螺栓的间距、边距和端距不应小于钢化玻璃开孔要求,玻璃孔边到玻璃边的距离不应小于玻璃公称厚度的2倍,且不宜小于螺栓直径的2倍;两孔孔边之间的距离不应小于玻璃公称厚度的2倍,且不宜小于螺栓直径的2倍;孔边距玻璃角的距离不应小于玻璃公称厚度的6倍(图6.6.30)。
2 玻璃开孔构造应符合现行国家标准《建筑用安全玻璃 第2部分:钢化玻璃》GB 15763.2和《建筑用安全玻璃 第3部分:夹层玻璃》GB 15763.3的有关规定;不锈钢板和铝垫片开孔构造应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的有关规定。
3 当摩擦型螺栓连接夹层玻璃时,应在玻璃孔周围采用软铝垫圈替换夹层玻璃中的胶片,铝垫圈外径不宜小于60mm,内径宜与玻璃孔一致。
4 夹层玻璃、中空玻璃钻孔可采用大、小孔相对的方式。相邻叠差偏差不应大于1mm,整体叠差偏差不应大于3mm。
6.6.31 不锈钢螺栓长度应保证在终拧后,螺栓外露丝扣为2扣~3扣。螺栓长度应按下列公式计算:
式中:l——螺栓长度(mm);
l′——连接板层总厚度(mm);
△l——附加长度(mm),按表6.6.31取值;
m——不锈钢螺栓螺母公称厚度(mm);
nw——垫圈个数,不锈钢螺栓为2;
S——不锈钢螺栓垫圈公称厚度(mm);
P——螺纹的螺距(mm)。
6.7 与主体结构连接
6.7.1 幕墙与主体结构连接设计应符合下列规定:
1 主体结构应能承受幕墙结构传递的荷载和作用。幕墙和主体结构的连接构造除应满足幕墙的荷载传递外,还应满足主体结构和幕墙间的相互变形要求。可会同主体结构设计校核主体结构对幕墙体系的影响。
2 幕墙结构与砌体结构连接时,宜在连接部位的主体结构上增设钢筋混凝土或钢结构梁、柱。幕墙的支承结构不应直接支承在轻质填充墙上。
3 幕墙与主体钢结构连接,应在主体钢结构加工前提出连接的设计要求,并在加工时完成连接构造。未经主体结构设计同意,现场不得在钢结构柱及主梁上焊接各类转接件。
4 主体结构变形缝部位的幕墙构造,应能满足幕墙变形的要求,且与主体结构变形相协调。
5 幕墙构件和连接的计算分析应有明确的计算模型。应力和变形计算应计入面板自重偏心和其他连接偏心产生的附加影响。
6.7.2 预埋件连接应符合下列规定:
1 幕墙结构连接件与主体结构的锚固承载力设计值应大于连接件的实际承载力设计值。与主体结构或埋板直接连接的连接件厚度不应小于6mm。重要连接件或主要受力构件不宜与埋件仰焊连接。
2 幕墙结构与主体混土结构应通过预埋件连接,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。主体结构应能满足埋件的结构受力需要,并应经主体结构设计单位确认。
3 由锚板和对称配置的锚固钢筋所组成的受力预埋件,可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的相关规定设计。
6.7.3 幕墙后置埋件应符合现行行业标准《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145的有关规定,并应符合下列规定:
1 后置埋件用锚栓可选用膨胀螺栓、自扩底锚栓、模扩底锚栓、化学锚栓。
2 普通化学锚栓不宜用于主要受力构件的构造连接。
3 锚栓直径和数量应经计算确定。
4 就位后需焊接作业的后置埋件宜使用机械锚栓。当采用化学锚栓时,焊接时应采取防止化学锚栓受热失效的措施,并应有焊接高温后抗拉承载力检验报告。
6.7.4 单元式幕墙板块与主体结构的连接应符合下列规定:
1 单元式幕墙板块上的挂件与主体结构上的支座间宜采用挂接方式固定,宜设置成绕水平轴可相对转动的构造形式。幕墙单元挂接后应有限制单元平面内水平方向移动的措施,同时应设置消除板块自身在地震作用、温差等因素引起的组件伸缩或位移的措施。挂件组应能三维调节,各方向的调节量不应小于25mm。
2 应复核挂件组在各种荷载及其偏心产生的拉、剪、弯、扭等共同作用下的承载能力。
3 应采用荷载偏心不敏感的构造。计算荷载偏心时应计入对计算结果不利的调节量。
4 铝合金型材连接件宜采用6061-T6材质。
5 应采用不锈钢螺栓连接,不锈钢螺栓规格不宜小于M12,每个连接处不宜少于2个螺栓。
6.8 构件和构件连接
6.8.1 横梁、立柱等铝合金构件计算可按本规程附录J进行。
6.8.2 构件式幕墙的横梁截面宜选用闭腔形式,采用开腔形式的横梁应进行抗扭转校核。
6.8.3 立柱和横梁搭接连接时,横梁和立柱应连接紧密,有气密性或水密性要求时,应在横梁立柱搭接位置进行密封(图6.8.3)。
6.8.4 搭接连接横梁前端和立柱可通过自攻螺钉连接(图6.8.4)。横梁后端和立柱通过弹簧销连接时,螺钉和弹簧销应按照螺钉群受扭受力,扭转中心可假定为螺钉群中心。应分别校核弹簧销和相应槽口的承载力。计算假定应通过试验验证。
6.8.5 横梁和立柱的自攻螺钉群连接的平面内刚度宜为半刚接连接,平面外刚度宜为刚接连接。当横梁立柱连接平面内采用刚接连接计算假定时,应通过试验验证节点刚度是否符合刚接连接假定。
6.8.6 横梁和立柱通过螺钉群连接时,螺钉群受扭,扭转中心可假定为螺钉群中心或根据试验获取实际的扭转中心。对于新设计工程,可借鉴相似构造的试验、应用结果。
6.8.7 横梁和立柱节点的承载力应以型材上的自攻螺钉槽口的承载能力为准,不得依据螺钉自身的承载力。应根据试验结果获取自攻螺钉槽口承载力标准值。
6.8.8 大型、超重单元式幕墙板块应符合以下规定:
1 板块的传力途径应清晰、直接,构件之间的连接有足够的刚度,受力较大的节点应有加强构造措施。
2 板块宜整体建模计算复核,各连接点的刚接、铰接假设应与实际情况相符。
3 板块与主体结构的连接点不宜超过3个,不应超过4个。其中2个连接点可采用安装前预定位、其余连接点可在安装后调整到位,连接点不应对单元板块产生初始变形和应力。
4 以中立柱为主要传力构件时,中立柱与顶底横梁的连接、顶底横梁与公母立柱的连接应安全可靠,中立柱宜吊挂在主体结构上。
5 应复核吊装和使用状态下的承载能力。对非平面造型单元板块,还应校核板块重心与吊点的位置。
6 玻璃面板四周与框架之间应采用结构胶连接或其他有效措施提高板块的整体刚度,不应采用粘副框可拆卸面板设计。
6.8.9 整体转角单元板块转角处的连接应进行强度和刚度校核。
6.9 带竖向装饰翼的幕墙设计
6.9.1 设计带竖向装饰翼的立柱时,应计入装饰翼传递的侧向荷载。玻璃面板和横梁立柱之间仅通过压板或压块连接时,应考虑横梁对立柱的侧向支撑。
6.9.2 转角位置第一根装饰翼的侧向风荷载体形系数应取值2.0,且不应小于风洞试验结果,其余装饰翼的风荷载体型系数可适当折减。
6.9.3 校核装饰翼时,应同时校核装饰翼及其支臂整体的侧向挠度。
6.9.4 装饰翼的连接支臂设计应满足计算要求,应计入支臂截面螺栓孔的削弱作用。装饰翼支臂和型材之间可采用螺栓、机制螺钉或自攻螺钉连接。当使用螺栓和机制螺钉时应采取防松措施。
6.9.5 装饰翼支臂和型材之间的连接应牢固。
6.9.6 单元式幕墙的装饰条宜固定在公母立柱或顶底横梁中刚度较大的型材上。
6.9.7 固定竖向装饰条的幕墙立柱与面板之间宜采用结构胶粘接固定。
6.9.8 固定装饰翼的幕墙除了横梁立柱以外,还应校核转接件、埋件的侧向荷载承载力,尺寸较大、风压较大的竖向装饰翼,可直接固定到主体结构上。
6.10 支撑系统设计
6.10.1 横梁、立柱可采用钔合金型材、钢型材或铝合金型材和钢型材的组合形式。金属型材应进行防腐处理。
6.10.2 钢型材与铝型材组合形成的横梁、立柱变形协调时,应按本规程第6.1.5条的规定进行计算和设计。
6.10.3 幕墙构件截面的宽厚比应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018的有关规定。
6.10.4 横梁截面主要受力部位的厚度应符合下列规定:
1 铝合金型材截面主要受力部位的厚度不应小于2.0mm。铝合金型材的螺纹连接处壁厚小于螺钉直径时,应按本规程第6.6节的相关规定进行计算校核。
2 热轧钢型材截面主要受力部位的厚度不应小于2.5mm。冷成型薄壁型钢材截面主要受力部位的厚度不应小于2.0mm。螺纹连接处的壁厚小于螺钉直径时,应按相关标准进行结构计算校核。
6.10.5 应根据幕墙面板在横梁上的支承状况决定横梁的荷载,并计算横梁承受的弯矩和剪力,应根据横梁的边界条件确定计算模型。
6.10.6 横梁强度应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018和《铝合金结构设计规范》GB 50429的有关规定。
6.10.7 应关注扭转作用产生的变形对幕墙的影响。
6.10.8 立柱截面主要受力部位的厚度应符合下列规定:
1 铝合金型材截面开口部位的厚度不应小于3.0mm,闭口部位的厚度不应小于2.5mm;
2 铝合金型材螺纹连接处的型材局部加厚部位的壁厚6063 T5型材不应小于4mm,6063 T6型材不应小于3.3mm;
3 热轧钢型材截面主要受力部位的厚度不应小于3.0mm,冷成型薄壁型钢材截面主要受力部位的厚度不应小于2.5mm。
6.10.9 立柱宜设上下两个支承点或上两个支承点下一个支承点,上支撑点宜承重,下支撑点宜沿轴向释放。
6.10.10 斜幕墙立柱应按立柱的实际受力状况进行承载力和变形验算。
6.10.11 在建筑物平面转角或突变处的立柱应计入最不利荷载和作用的组合,应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,应满足相应极限状态的要求。
6.10.12 单元式幕墙支撑系统的构造设计应符合下列规定:
1 龙骨系统的插接部位应按雨幕原理进行防水构造设计,插接构件宜选用有2个或2个以上腔体的型材。立柱单元组件插接后,左、右腔体的前腔中的水不应排入顶、底横梁组件腔体的后腔内。
2 龙骨系统间对插部位的铝型材应有导插构造,对插时不应出现铝合金型材上配置的密封胶条移位或损坏。
3 龙骨系统连接处应有防雨水渗漏和防松脱措施;构件连接的螺钉、螺栓应有防雨水渗漏和防松脱措施。
4 板块采用吊装系统起吊安装的,应在板块上设置吊装用吊点,并应复核吊点的安全性,起吊过程不应损伤幕墙板块的防水系统。
5 板块与主体结构的连接部位应有防止板块滑动和脱落的措施。各连接件或转接件均应能承受最不利荷载及作用。
6 板块间的水槽插芯长度不宜小于150mm,并应使用硅酮密封胶密封。
7 板块外部带有大装饰翼时,板块的吊挂系统及埋件应能承受侧向荷载。
8 板块间的水槽插芯应计算上、下、左、右板块在荷载传递时,强度及刚度应满足要求。
6.10.13 单元式幕墙支撑系统的结构设计应符合下列规定:
1 板块插接构件应有协同变形的构造措施,在协同变形的方向上应按刚度分配原则进行荷载分配后按各自承担的荷载及作用分别计算;
2 单元插接构件间没有协同变形的构造措施时,应根据各自承担的荷载及作用分别进行计算。
6.10.14 单元式幕墙支撑系统的连接设计应符合下列规定:
1 幕墙支撑系统与主体结构连接的组件应能三维调节,三个方向的调节量应能适应主体结构的偏差,且不宜小于25mm。
2 幕墙支撑系统上的挂件与主体结构上的支座间宜采用挂接方式固定,宜设置成绕水平轴可相对转动的构造形式。幕墙单元挂接后应有限制单元平面内水平方向移动的措施,应设置消除板块自身在地震作用、温差等因素引起的组件伸缩或位移的措施。
3 幕墙系统的连接挂件、支座及锚固连接件等应经计算确定。
6.10.15 单元幕墙支撑系统及其部件应有良好的整体刚度和结构牢固性,在组装、运输和安装过程中龙骨系统不应变形、松动及移位,异型板块宜采用钢架胎模配合进行组装、运输和安装,对于构件装配整体式幕墙宜采用临时固定或者限位措施。
6.11 全玻璃幕墙结构设计
6.11.1 下端支承的全玻璃幕墙不同厚度的玻璃允许最大高度应符合表6.11.1的规定,玻璃大于表6.11.1最大高度的全玻璃幕墙宜吊挂在主体结构上。
6.11.2 吊挂式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8mm,吊挂玻璃下端与下槽底的空隙尚应满足支承结构和玻璃的变形要求。槽壁与玻璃间宜采用弹性垫块支承或填塞,并应采用硅酮建筑密封胶密封。
6.11.3 支承吊挂式全玻璃幕墙的主体结构或结构构件应有足够的刚度;当采用钢桁架或钢梁作为受力构件时,其挠度不宜大于跨度的1/250;玻璃自重不应由结构胶单独承担。
6.11.4 吊挂式全玻璃幕墙的吊夹与主体结构间应设置刚性水平传力结构,吊夹应符合现行行业标准《吊挂式玻璃幕墙支承装置》JG 139的有关规定。
6.11.5 单层玻璃面板厚度不应小于10mm;夹层玻璃面板单片玻璃厚度不应小于6mm。
6.11.6 面板玻璃通过胶缝与玻璃肋连接时,玻璃面板可按支承于玻璃肋的单向简支板设计。
6.11.7 通过胶缝与玻璃肋连接的玻璃面板,在风荷载标准值作用下,挠度不宜大于跨度的1/60;点支承面板的挠度不宜大于支承点间较大边长的1/60。
6.11.8 全玻璃幕墙玻璃肋的截面厚度不应小于12mm,截面宽度不应小于100mm。
6.11.9 全玻璃幕墙玻璃肋的截面宽度(图6.11.9)可按下列公式计算:
式中:hr——玻璃肋截面宽度(mm);
q——风荷载和地震作用组合设计值(N/mm2);
l——两肋之间的玻璃面板跨度(mm);
f2);
t——玻璃肋截面厚度(mm);
h——玻璃肋上、下支点的距离,即计算跨度(mm)。
6.11.10 全玻璃幕墙玻璃肋的挠度可按下列公式计算,风荷载标准值作用下,玻璃肋的挠度限值应取其计算跨度的1/200:
式中:df——全玻璃幕墙玻璃肋的挠度;
W——风荷载标准值效应(N/mm2);
h——玻璃肋上、下支点的距离,即计算跨度(mm);
E——玻璃弹性模量(N/mm2);
t——玻璃肋截面厚度(mm);
hr——玻璃肋截面宽度(mm)。
6.11.11 玻璃肋面内承载力和变形验算时,夹层玻璃肋的等效截面厚度可取两片玻璃厚度之和。
6.11.12 玻璃肋高度大于8m时宜考虑平面外稳定验算,高度大于12m时应进行平面外稳定验算。当玻璃肋平面外稳定验算不满足要求时,应设置水平玻璃肋或水平金属杆等防止侧向失稳的构造措施。
6.11.13 玻璃肋平面外稳定验算可通过本规程附录F中公式和非线性有限元分析确定,进行非线性有限元分析时,应按表6.11.13取值。
6.11.14 全玻璃幕墙的玻璃肋采用聚乙烯醇缩丁醛中间层胶片夹层玻璃时,其与酸性密封胶和水接触的端面应进行封边处理。
6.11.15 全玻璃幕墙连接应符合下列规定:
1 全玻璃幕墙采用胶缝传力时宜采用硅酮结构密封胶。
2 全玻璃幕墙采用金属件连接时,金属件的厚度不宜小于6mm;普通不锈钢螺栓直径不应小于8mm;摩擦型不锈钢螺栓直径不应小于M12,宜采用M20,连接接头应能承受截面的弯矩、剪力和轴力设计值。
3 全玻璃幕墙采用夹持式传力时应减少玻璃肋开孔应力集中,采用普通螺栓连接时,应在螺栓杆与玻璃孔壁之间注入结构胶或放置其他柔性材料。
4 全玻璃幕墙采用金属植入式混合连接节点连接时,应增加连接处胶层的厚度,应防止温度应力引起的局部层间脱胶。
5 连接螺栓、不锈钢板不应与玻璃直接接触。玻璃与钢连接件之间宜采用软铝衬垫材料。
6 摩擦型螺栓连接的不锈钢板与玻璃之间衬垫不应采用塑料、橡胶材料。宜使用厚度不小于3mm的1系软铝。
7 摩擦型螺栓连接的螺栓杆不应与玻璃直接接触,宜在螺栓杆外套塑料、橡胶及1系软铝等软质材料。
8 摩擦型螺栓连接的玻璃和不锈钢板之间或不锈钢板与衬垫之间不宜采用环氧树脂胶粘接。
9 摩擦型螺栓连接宜采用钢化玻璃和70级、80级不锈钢螺栓。
6.11.16 胶缝应符合下列规定:
1 全玻璃幕墙的胶缝厚度不小于6mm时,承载力应符合下列规定:
1)与玻璃面板平齐或突出的玻璃肋:
2)后置或骑缝的玻璃肋:
式中:q——垂直于玻璃面板的分布荷载设计值(N/mm2);
l——两肋之间的玻璃面板跨度(mm);
t1——粘接宽度,取玻璃面板截面厚度(mm);
t2——粘接宽度,取玻璃肋截面厚度(mm);
f2。
2 当全玻璃幕墙的粘接胶缝宽度小于6mm时,可采取附加玻璃板条或不锈钢条等措施,加大粘接宽度。
6.12 拉索(杆)幕墙支撑系统设计
6.12.1 拉索(杆)幕墙的支撑系统可采用索杆桁架、单拉索、索网等结构形式。
6.12.2 主体结构应能承受拉杆体系或拉索体系的拉力和荷载作用,主体结构的荷载不应传递至幕墙支承结构。
6.12.3 拉索(杆)幕墙的支撑系统设计应考虑主体结构的变形。单层索网及单拉索支承结构不宜跨越建筑伸缩缝和不同建筑物。
6.12.4 斜面幕墙不宜采用单拉索支承结构,当采用单层索网等索结构时,构造设计应消除索结构在幕墙自重作用下的变形影响。
6.12.5 拉索(杆)结构应分别对初始预应力及荷载作用进行计算分析,索网及单拉索支承结构应按照几何非线性方法计算分析。在任何荷载作用组合下拉索(杆)均应保持受拉状态。
6.12.6 索结构设计宜和边界结构整体计算。与边界结构分开计算时,应将索结构计算的支座反力施加到边界结构,再将边界结构的变形量叠加到索结构后重新校核计算。
6.12.7 索结构设计时应考虑施工工况、断索、主体结构变形及支座不均匀沉降等影响因素。
6.12.8 形状简单的中小跨度索结构的风动力效应可采用平均风荷载乘以风振系数。单索结构、单层索网、索杆桁架的风振系数分别可取1.5、1.8、1.9。当采用下列索结构时,应通过风振响应分析确定风动力效应:
1 跨度大于25m的平面索网结构或跨度大于60m的索桁架结构;
2 索结构的基本自振周期大于1.0s;
3 体型复杂且较为重要的结构。
6.12.9 索杆桁架设计应符合下列规定:
1 索杆桁架应由正、反两个方向的弦向拉索(杆)和受压腹杆组成,通过施加预张力构成承受风荷载或地震作用的预应力稳定体系。宜在主要受力方向的正交方向设置稳定性拉索(杆)或桁架。
2 自平衡体系、索杆体系的受压杆件,长细比应不大于150。
3 索杆桁架矢高宜取跨度的1/10~1/20。
4 在风荷载标准值作用下,索杆桁架体系挠度限值取支承点距离的1/200。
6.12.10 单层索网及单拉索支承结构设计应符合下列规定:
1 单层平面索网挠度限值取短跨支承点距离的1/45。曲面索网挠度限值取支承点距离的1/200。单拉索挠度限值取支承点距离的1/45。
2 单向拉索不宜用于大面积幕墙立面,高度不宜大于15m。
6.12.11 拉杆和拉索索体及与外部连接均不得焊接。直径不大于30mm的拉索可采用冷挤压锚具连接,直径大于30mm的拉索应采用热铸锚锚具连接。
6.12.12 拉索(杆)连接主体结构的焊接耳板宜采用碳素结构钢或低合金高强度结构钢,不宜采用不锈钢耳板。焊缝质量等级不应低于二级。
6.12.13 拉索宜采用不锈钢绞线或高强度钢绞线。钢绞线的钢丝直径不宜小于1.2mm,不锈钢钢绞线的钢丝直径不宜大于5.0mm,钢绞线直径不宜小于8mm。高强钢绞线表面应有防腐蚀措施,可采用铝包钢绞线。
7 面板及连接设计
7.1 一般规定
7.1.1 幕墙面板及支承连接设计应根据建筑立面设计及技术经济指标,选择幕墙面板材料和构造形式。
7.1.2 面板的色泽、肌理应符合建筑设计,并应与相邻建筑及周边环境相协调。
7.1.3 面板与幕墙支承结构的连接,应能满足荷载、地震和温度作用所产生的幕墙平面内和平面外的变形要求。
7.1.4 面板设计应符合材质性能、加工制作、运输安装和维护更换的要求。
7.1.5 面板设计应满足拆卸或更换时不损坏相邻部位构件或结构的要求。
7.1.6 幕墙保温材料可与金属面板、石材面板等非玻璃面板结合,制作幕墙板块。和面板结合的保温材料与主体结构外表面之间,宜设有不小于50mm厚的空气层。
7.2 玻璃面板
7.2.1 幕墙用开孔玻璃面板应选用钢化玻璃及其制品。
7.2.2 点支承玻璃幕墙单片玻璃采用浮头式连接件时,玻璃厚度不应小于6mm;采用沉头式连接件时,玻璃厚度不应小于8mm。
7.2.3 点支承玻璃支承孔周边应进行密封。点支承玻璃为中空玻璃时,支承孔周边的支承环与两片玻璃间应采取多道密封措施。
7.2.4 强制冷弯安装的幕墙玻璃面板,当采用槽铝密封体系的中空玻璃时,翘度不应大于短跨度的1/100;当采用单片玻璃、夹层玻璃和高性能TPS密封体系的中空玻璃时,翘度不应大于短跨度的1/30。冷弯应力应按玻璃长期强度计算并乘以放大系数1.5。
7.2.5 四边支承单片玻璃的刚度可按下式计算:
式中:D——玻璃的刚度(N·mm);
E——玻璃的弹性模量(N/mm2),按本规程附录H取值;
t——玻璃的厚度(mm);
ν——泊松比,取0.20。
7.2.6 玻璃面板不同部位的应力设计值不应于对应部位的玻璃强度设计值。
7.2.7 四边支承的单片玻璃在垂直于幕墙平面的荷载作用下,玻璃最大应力和最大挠度应符合下列规定:
1 玻璃面板最大应力设计值宜按几何非线性的有限元方法计算,面板中部最大应力设计值也可按下列公式计算:
2 最大挠度宜按几何非线性的有限元方法计算,也可按下列公式计算:
式中:q、q2);
σ——荷载作用下玻璃截面的最大应力设计值(N/mm2);
θ、θk——参数;
df——在风荷载标准值作用下挠度最大值(mm);
a——矩形玻璃面板的短边边长(mm);
t——玻璃厚度(mm);
E——玻璃的弹性模量(N/mm2);
m——四边支承玻璃板的弯矩系数,由玻璃板短边与长边边长之比a/b按表7.2.7-1的规定采用;
η、ηk——折减系数,由参数θ、θk按表7.2.7-2的规定采用;
μ——四边支承玻璃板的挠度系数,由玻璃板短边与长边边长之比a/b按表7.2.7-3的规定采用;
D——玻璃的刚度,按本规程公式(7.2.5)计算(N·mm)。
7.2.8 四点支承的单片玻璃面板在垂直于幕墙平面的风荷载、地震作用下,玻璃截面最大应力和最大挠度宜按几何非线性的有限元方法计算。玻璃面板最大应力设计值不应大于玻璃中部强度设计值。
7.2.9 夹层玻璃的最大应力和最大挠度可按下列规定进行计算:
1 利用等效厚度计算夹层玻璃的应力和挠度时,荷载均应取夹层玻璃承受的全部荷载;夹层玻璃的等效厚度可通过试验确定;
2 夹层玻璃的挠度可按本规程第7.2.6条、第7.2.7条的规定进行计算,在计算玻璃刚度时,应采用等效厚度。等效厚度可按下式计算,计算值不宜大于玻璃厚度之和:
3 夹层玻璃夹胶层两侧单片玻璃的应力可按本规程第7.2.7条、第7.2.8条单片玻璃的规定进行计算,各自的等效厚度也可按下列公式计算:
式中:te,w——夹层玻璃的等效厚度(mm);
t1e,σ,t2e,σ——夹层玻璃夹胶层两侧单片玻璃的等效厚度(mm);
г——夹层玻璃中间层胶片的剪力传递系数,当采用聚乙烯醇缩丁醛胶片(PVB胶片)时可取0;
G——与温度、持荷时间相关的夹层玻璃中间层胶片的剪切模量(N/mm2);
t1、t2、tv——分别为双片玻璃夹层玻璃中第1片、第2片和中间层胶片的厚度(mm);
L——夹层玻璃的短边长度(mm)。
7.2.10 中空玻璃的最大应力和最大挠度可按下列规定进行计算:
1 作用于中空玻璃上的风荷载标准值可按下列公式分配至两片玻璃上:
1)直接承受风荷载作用的单片玻璃:
2)不直接承受风荷载作用的单片玻璃:
式中:q2);
q2);
q2)。
2 作用于中空玻璃外片、内片上的地震作用标准值qEk1、qEk2,可根据各单片玻璃的自重计算。
3 两片玻璃可分别按本规程第7.2.6条、第7.2.7条的规定进行应力计算。
4 中空玻璃的挠度可按本规程第7.2.6条、第7.2.7条的规定进行计算,但计算玻璃刚度时,应采用等效厚度,等效厚度可按下式计算:
式中:te——中空玻璃的等效厚度(mm);
t1、t2——分别为中空玻璃中第1片、第2片玻璃的厚度(mm)。
5 隐框、半隐框和点支承玻璃幕墙中空玻璃二道密封胶的宽度应符合本规程第6.5.6条的规定。
7.2.11 中空玻璃采用夹层玻璃作为前后玻璃时,应分别按本规程第7.2.9条的规定计算等效厚度等效为单片玻璃后,再按本规程第7.2.10条的规定进行计算。
7.3 金属面板
7.3.1 金属面板可选用铝合金板、不锈钢板、涂层钢板、耐候钢板、铜合金板、锌合金板、钛合金板、穿孔金属板、铝合金拉网板、铝塑复合板、蜂窝铝板等。
7.3.2 弧形及异型板的厚度宜采用有限元方法计算确定。单层铝合金板厚度不应小于2.5mm,蜂窝铝板的厚度不宜小于10mm,穿孔铝板的厚度不宜小于3mm,单层不锈钢板的厚度宜按照本规程第4.6.5条确定,单层铜板厚度不应小于2.0mm。
7.3.3 穿孔铝板的开孔率不宜大于60%。
7.3.4 单层金属板和铝塑复合板宜四周折边;蜂窝铝板可折边或将面板弯折后包封板边。不折边的铝塑复合板和蜂窝铝板均应采取封边措施。
7.3.5 金属板可根据受力要求设置加劲肋,并应符合下列规定:
1 加劲肋宜平行于短边布置;
2 加劲肋应与面板可靠连接,中肋应与边肋、单层金属板的折边连接;
3 采用硅酮结构密封胶连接加劲肋和面板时,胶缝宽度、厚度和质量应符合结构胶缝要求;
4 铝塑复合板折边处宜设置边肋,折边部位可采用铝铆钉连接;
5 面板采用角码与支撑结构连接时,加劲肋宜与连接角码对齐或接近;
6 带加劲肋的金属板应按几何非线性有限元方法进行相关计算;
7 实心金属板加劲肋材质应与面板材质同类;
8 加劲肋金属面板背面连接采用焊接螺钉的规格不应小于M6;焊接螺钉计算时应校核螺钉与金属板之间的焊缝连接强度;
9 挂接铝板挂钩连接件、铝板折边与龙骨连接件宜采用不锈钢螺栓连接金属面板,也可采用直径不小于4.8mm的实心铝铆钉或抽芯铆钉连接。每一连接件的连接铆钉或螺栓不应少于2个。
7.3.6 单层金属板应力及挠度计算应符合下列规定:
1 最大应力设计值宜按几何非线性的有限元方法计算,也可按下列公式计算:
2 最大挠度宜按几何非线性的有限元方法计算,也可按下列公式计算:
式中:q、q2);
σ——荷载作用下玻璃截面的最大应力设计值(N/mm2);
θ、θk——参数;
df——在风荷载标准值作用下挠度最大值(mm);
a——面板区格短边边长(mm);
t——面板的厚度(mm);
E——面板的弹性模量(N/mm2),按本规程附录H取值;
m——面板的弯矩系数(按本规程附录E取值);
η、ηk——折减系数,由参数θ、θk按表7.3.6取值;
μ——面板的挠度系数,由面板短边与长边边长之比a/b本规程附录E取值;
D——面板的刚度(N·mm),按本规程公式(7.2.5)计算。
3 面板最大应力设计值不应大于面板的强度设计值。
7.3.7 铝塑复合板和蜂窝铝板的应力计算除应符合本规程第7.3.6条的规定外,尚应符合下列规定:
1 垂直于面板的风荷载、地震作用下,铝塑复合板和蜂窝铝板的最大弯曲应力标准值宜采用几何非线性的有限元方法计算。
2 采用几何非线性的有限元方法计算铝塑复合板和蜂窝铝板的最大弯曲应力时,宜按双层铝板及中间夹芯层的分层复合板模型考虑,芯材可等效为各项同性的均质连续材料。
3 铝塑复合板和蜂窝铝板符合平截面假定时,矩形区格面板外层铝板外表面的最大弯曲应力标准值可按下列公式计算:
式中:σ——矩形区格面板外层铝板外表面的最大弯曲应力标准值(N/mm2);
θ——参数;
η——折减系数;
hf—一铝塑复合板或蜂窝铝板中的单层铝板厚度(mm);
hc——铝塑复合板或蜂窝铝板中央芯层厚度(mm);
νf——铝塑复合板或蜂窝铝板中金属铝板的泊松比;
Ef——铝塑复合板或蜂窝铝板的金属铝板的弹性模量(N·mm);
De——铝塑复合板或蜂窝铝板的等效弯曲刚度(N·mm)。
4 铝塑复合板或蜂窝铝板的等效弯曲刚度也可通过试验确定。
7.3.8 在垂直于面板的风荷载作用下,金属板的挠度应符合下列规定:
1 矩形单层金属板的跨中挠度宜采用几何非线性的有限元方法计算,也可简化计算。
2 铝塑复合板和蜂窝铝板的跨中挠度宜按几何非线性的有限元方法计算;计算时宜按双层铝板及中间夹芯层的分层复合板模型考虑,芯材可等效为各项异性的均质连续材料。铝塑复合板和蜂窝铝板符合平截面假定时,矩形区格面板的跨中挠度最大值也可按下式计算:
式中:df—一矩形区格面板的跨中挠度最大值(mm);
De——铝塑复合板或蜂窝铝板的等效弯曲刚度(N·mm)。
7.3.9 方形或矩形面板上作用的荷载可按三角形或梯形分布传递到板肋上,其他多边形可按对角线原则分配荷载(图7.3.9)。板肋上作用的荷载按等弯矩原则简化为等效均布荷载。
7.3.10 面板应与支承结构可靠连接。可采用沿金属板周边安装好的连接角码用螺钉将面板固定于支承构件,也可采用挂钩将面板固定于支承构件。金属面板的固定连接宜计入变形释放。连接角码和非通长挂钩的中心间距不宜大于300mm。应设计防止挂钩脱落的措施。固定铝板的螺钉应符合下列规定:
1 机制螺钉规格不宜小于M6,自攻螺钉规格不宜小于ST5.5,数量应根据金属板所承受的风荷载、地震作用由计算确定;
2 当采用机制螺钉或螺栓时应有不锈钢弹簧垫圈或其他防松措施。
7.3.11 金属面板之间的板缝构造应符合下列规定:
1 板缝宽度应根据面板的温度变形、荷载作用下变形和地震变形等计算后确定,且不宜小于10mm。
2 注胶式板缝不应三面粘结,底部应嵌垫泡沫条,泡沫条直径应大于接缝宽度20%。硅酮建筑密封胶缝厚度不宜小于3.5mm,宽度不宜小于厚度的2倍。
7.3.12 开放式板缝宜在内部空间设置防水构造或在主体结构上设置防水层,可采用铝板作为防水衬板,并应设置导排水系统和通风除湿构造措施。
7.3.13 在幕墙面板后部设置保温构造时,保温材料应牢固;易潮湿的保温材料不应直接暴露在外部环境之中。
7.4 石材面板
7.4.1 用于外立面的石材面板的最小厚度宜符合下列规定:
1 花岗岩、板岩、高密度石灰岩、大理石平板最小厚度不宜小于30mm;
2 粗粒砂岩、低密度石灰岩平板最小厚度不宜小于30mm;
3 烧毛板石材面板最小厚度应在平板最小厚度的基层上增加3mm。
7.4.2 石材面板的最小厚度应根据石材类型、尺寸、使用位置、预期使用寿命和连接方式等确定。当出现下列情况时,宜按下列规定调整石材厚度:
1 面积小于0.75m2时,可减小石材厚度,但花岗岩、板岩、高密度石灰岩、大理石平板最小厚度不应小于25mm,粗粒砂岩、低密度石灰岩平板最小厚度不应小于40mm。
2 面积大于1.5m2或位于高风压下,宜增加石材厚度;
3 面板是顶盖、拱腹、檐口、门槛、悬垂或衬砌块时,宜增加石材厚度;
4 石材预期使用寿命超过40年时,宜增加石材厚度;
5 石材面板连接所需的槽、凹口、孔超过允许应力时,宜增加石材厚度;
6 石材正面需要精加工时,宜增加石材厚度。
7.4.3 石材面板受各种荷载和作用应按本规程第6.2节的规定组合,最大应力设计值不应超过面板强度设计值。
7.4.4 石材的强度应检测,并应满足表7.3.3中的规定。抗弯强度标准值应通过石材弯曲强度试验确定,并应按下列公式计算:
式中:f2);
f2);
n——石材试件的数量;
k——置信相关系数,可按本规程表7.4.4取值;
2);
s2)。
7.4.5 石材面板的抗弯、抗剪强度设计值应根据弯曲强度试验的平均值和表7.4.6的安全系数计算得出。抗弯强度设计值、抗剪强度设计值应按下列公式计算:
式中:f2);
f2);
f2);
γM——石材抗弯设计材料强度分项系数。
7.4.6 石材的分项系数宜按表7.4.6取值。
7.4.7 石材检测应符合现行国家标准《天然饰面石材试验方法 第1部分:干燥、水饱和、冻融循环后压缩强度试验方法》GB/T 9966.1、《天然饰面石材试验方法 第2部分:干燥、水饱和弯曲强度试验方法》GB/T 9966.2、《天然饰面石材试验方法 第3部分:体积密度、真密度、真气孔率、吸水率试验方法》GB/T 9966.3、《天然饰面石材试验方法 第4部分:耐磨性试验方法》GB/T 9966.4、《天然饰面石材试验方法 第5部分:肖氏硬度试验方法》GB/T 9966.5、《天然饰面石材试验方法 第6部分:耐酸性试验方法》GB/T 9966.6、《天然饰面石材试验方法 第7部分:检测板材挂件组合单元挂装强度试验方法》GB/T 9966.7、《天然饰面石材试验方法 第8部分:用均匀静态压差检测石材挂装系统结构强度试验方法》GB/T 9966.8的有关规定。
7.4.8 石材面板宜作全面防护处理,石材正面宜使用中性、无味、无毒的水性有硅机、含氟树脂防护剂。
7.4.9 石材面板可采用背网加强。
7.4.10 石材面板连接设计应借鉴实际工程经验。
7.4.11 石材面板与支承结构的连接,应能满足荷载、地震和温度作用所产生的幕墙平面内和平面外的变形要求。支承结构强度和刚度应能承载面板传递的荷载和作用。
7.4.12 在石材面板重力荷载作用下,挂件挠度不宜大于1mm。
7.4.13 与石材接触的金属应符合下列规定:
1 与石材接触的金属应为不锈钢830408(06Cr19Ni10)或S31608(06Cr17Ni12Mo2),青铜,涂有环氧涂料或等效涂层的铝。
2 磨光或阳极氧化铝可与花岗岩一起使用。当项目暴露于氯化物时,应使用316不锈钢。
3 与石材接触、不与外界大气接触的金属应为铝或不锈钢、镀锌钢富锌涂层或环氧涂层钢。
7.4.14 通槽连接的石材面板(图7.4.14)可简化为对边简支板,石材面板最大弯曲应力设计值可按下式计算:
式中:σ——面板的最大应力设计值(N/mm2);
q——垂直于面板的荷载设计值(N/mm2);
a——面板计算跨度(mm);
t——面板厚度(mm)。
7.4.15 槽口(图7.4.15)厚度和宽度应符合下列公式计算:
式中:deff——槽口有效计算厚度(mm);
Beff——槽口有效计算长度(mm);
Hf——槽口受力一侧的深度(mm);
tf——槽口受力一侧的槽壁厚度(mm);
Lanc一一挂件长度(mm);
r——槽口受力点的力矩;
αk——石材扩散角,可按表7.4.15取值。
7.4.16 在垂直于板面方向的荷载作用下,槽口处最大应力可按下列公式计算,并应小于抗弯强度设计值:
式中:σ2);
σ2);
C——槽口受力点的力矩(mm);
F——槽口承受垂直于板面方向的荷载设计值(N);
Keff——槽口应力放大系数,按表7.4.16取值。
7.4.17 通槽槽口承受垂直于板面方向的荷载设计值可按下式计算:
式中:F——槽口承受垂直于板面方向的荷载设计值(N);
q——垂直于板面方向的荷载设计值(N/mm2);
a——矩形面板的短边边长(mm);
b——矩形面板的长边边长(mm)。
7.4.18 通槽连接构造应符合下列规定:
1 挂件及其连接应经计算确定,铝合金挂件材质宜采用6061-T6;
2 挂件应采用不锈钢螺栓固定,螺栓数量、直径和间距应经计算确定,规格不应小于M5,强度级别应为50或70;
3 石板开槽后不得有损坏或崩裂现象。
7.4.19 短槽连接石材面板可简化为四点支承板,可按本规程第7.5.14条计算强度。
7.4.20 在垂直于板面方向的荷载作用下,短槽槽口处最大弯曲应力标准值可依据本规程第7.4.16条公式计算,短槽槽口处最大弯曲应力设计值应满足本规程第7.4.17条公式的结果要求。
7.4.21 对边短槽槽口承受垂直于板面方向的荷载标准值应按下式计算:
式中:n—一面板一侧的短槽槽口数量
7.4.22 短槽连接应符合下列规定:
1 挂件的厚度、高度应能承受设计荷载,挂件变形不应引起撬动或降低承载能力;
2 槽口不应承受建筑物的层间变形,挂件深入槽口最小值宜为10mm,槽口不宜过深;
3 设置转接件的尺寸应满足公差、间隙、设计位移的要求;
4 宜在石材和挂件之间留出间隙,间隙应能容纳温度变化、蠕变、地震位移、水平位移、加工偏差和安装偏差;
5 应采用非冲击锯切槽口,槽口宽度不宜大于石材面板厚度的1/3;
6 可用低模量密封胶或闭孔泡沫填充插入挂件的槽口,挂件尖端可缠绕胶带;
7 每个石材板块不宜少于4个挂件,螺栓应为不锈钢;
8 石板开槽后不得有损坏或崩裂现象。
7.4.23 背栓螺栓水平拉力设计值应按下式计算,应计入撬力作用和各个背栓上反力不均匀作用:
式中:Ft——背栓螺栓受到水平拉力设计值(N);
q——垂直于板面向外的荷载设计值(N/mm2);
β——应力调整系数;
n——每块面板上背栓螺栓数量。
7.4.24 背栓抗拉承载力应取背栓本身的抗拉承载力和背栓连接的椎体破坏承载力中的最小值。椎体破坏承载力可按下列公式计算:
式中:Fbrd——椎体破坏承载力设计值(N);
frk——石材抗拉强度标准值,可取抗弯强度标准值;
fs——石材抗拉强度设计值;
фu——底孔直径,可取13mm~16mm;
hv——最大剥落厚度,即hv=du-z,可取hv=3/5t-4mm;
t——石材面板计算厚度;
Acf——锥体破坏面的正投影面积(图7.4.24);
γM——石材分项系数,按表7.4.24-1取值;
ηo——老化因子,按表7.4.24-2取值;
ku——底扩孔的应力集中系数,按表7.4.24-3取值。
7.4.25 背栓连接构造应符合下列规定:
1 背栓应与石材连接牢固。
2 除条状板材及小尺寸板块外,每块石材板块上背栓数量不应少于4个,背栓不应小于M6。
3 背栓的边距不宜大于250mm(图7.4.25),背栓之间的距离不宜大于800mm。矩形石材面板背栓的位置宜为边长的1/5位置处。
4 背栓孔切入的有效深度不宜小于面板厚度的40%,孔底至板面的剩余厚度不应小于10mm,孔底应扩孔。
5 应对孔直径、孔位置、孔深以及扩孔质量进行检验。背栓安装前应清孔。
6 可采用压入扩张或旋转扩张的背栓,应控制背栓的扩张程度。
7.4.26 背栓式石材面板连接的安全措施应符合下列规定:
1 背栓的安装应按照工艺要求胀开,对于高风险位置的背栓开孔应使用测孔器进行全数检测;
2 有背网的石材不得使用双切面背栓;
3 旋入式背栓不应用于高承载力要求场合;
4 双扣式石材背栓连接件不应在单块面板6个及以上挂点连接时使用;
5 石材线条、造型厚度超过背栓使用范围的,可采用后切底锚栓连接或钢销衬垫式连接。
7.4.27 钢销连接矩形石材面板(图7.4.27-1、图7.4.27-2)计算应符合下列规定:
面板有支撑边长不大于无支撑边长的2倍时,
面板有支撑边长大于无支撑边长的2倍时,
式中:σ——面板的最大应力设计值(N/mm2);
L2——矩形面板无支撑边长(mm);
q——垂直于板面方向的荷载设计值(N/mm2);
t——面板厚度(mm);
a——销钉孔中心至面板角最小距离(mm);
ф——销钉孔直径(mm)。
7.4.28 四点支承钢销承受垂直于板面方向的荷载设计值应按下式计算:
式中:F——钢销承受垂直于板面方向的荷载设计值(N);
q——垂直于板面方向的荷载设计值(N/mm2);
a——矩形面板的短边边长(mm);
b——矩形面板的长边边长(mm)。
7.4.29 钢销连接强度设计值应按下式计算:
式中:Fbr——在销钉孔处破坏载荷设计值(kN);
t——石材的厚度(mm);
ф——钻孔直径(mm);
ld——钢销插入深度(mm);
K2——应力放大系数,按表7.4.29取值;
α——面板的扩散角,按表7.4.29取值。
7.4.30 钢销与石材面板之间应设置柔性填充胶或柔性衬垫。
7.4.31 钢销连接构造应符合下列规定:
1 钢销材质宜选用不锈钢S30403(022Cr19Ni10)、S30408(06Cr19Ni10)、S31603(022Cr17Ni12Mo2)、S31608(06Cr17Ni12Mo2)。
2 钢销的孔位应根据石材面板的大小而定。
3 石材面板的钢销孔的深度宜为22mm~33mm,钢销长度宜为20mm~30mm,钢销与石材孔的接触深度不宜小于10mm。钢销孔的直径宜为5mm~7mm。
4 石材面板的钢销孔处不得有损坏或崩裂现象,孔内应光滑、洁净。
5 两端都与石材连接的钢销应有中间局部加粗设计(图7.4.31)。
7.4.32 钢销连接应符合下列规定:
1 挂件的厚度、高度应能承受设计荷载,挂件变形不应引起撬动或降低承载能力;
2 孔不应承受建筑物的层间变形。销钉入孔深度最小值宜为10mm;
3 转接件的尺寸应满足公差、间隙、设计位移的要求:
4 在顶部石材和底部挂件之间应留出间隙;
5 间隙应能容纳温度变化、蠕变、地震位移、水平位移,加工偏差和安装偏差;
6 销钉孔应设置在面板厚度的中心1/3处。
7.5 陶板
7.5.1 陶板幕墙宜采用开放式板缝。
7.5.2 陶板宜采用铝龙骨,可采用短挂件连接。
7.5.3 陶板挂件与支承构件之间应采用不锈钢螺栓或不锈钢自钻自攻螺钉连接。螺栓的规格不宜小于M6,自钻自攻螺钉的规格不宜小于ST5.5,并应采取防松脱和防滑移措施。
7.5.4 陶板短挂件用不锈钢材料的截面厚度不宜小于1.5mm,铝合金型材的截面厚度不宜小于2.0mm;通长挂件用铝合金型材的截面厚度不宜小于1.5mm;定位弹簧片的截面厚度不宜小于0.5mm。
7.5.5 挂件与陶板面板的连接构造设计应符合下列规定:
1 挂件与面板的连接,不应使面板产生附加局部挤压应力和重力传递现象;
2 挂件为L形且全部采用挂装方式安装时,挂件的自重宜由陶板下部挂件的挂钩承受;
3 上部采用插口式挂件,且陶板自重由下部挂件承受时,应采取防陶板断裂下坠措施,承重处挂件与陶板挂槽内竖向的接触部位不应留有间隙;
4 挂件插入陶板槽口的深度不宜小于6mm;短挂件中心线与面板边缘的距离宜为板长的1/5,且不宜小于50mm;
5 陶板两端宜设置定位弹性垫片;
6 陶板与支承构件采用镶嵌式挂件时,应有防止挂件跳动、滑移的措施。
7.5.6 当陶板外倾或水平悬挂安装时,应采取加固措施。
7.5.7 面板计算应符合下列规定:
1 空心陶板的最大弯曲应力标准值宜采用有限元方法分析计算,也可通过均布静态荷载弯曲试验确定受弯承载能力,并应符合下式规定:
式中:Q2);
q——垂直于面板的荷载设计值(N/mm2);
γr——陶板的材料性能分项系数,取1.8。
2 空心陶板采用板宽方向通长固定时,可将板简化为近似工字截面进行验算。
7.6 玻璃纤维增强水泥板
7.6.1 玻璃纤维增强水泥板宜采用穿透支承连接或背栓支承连接,也可采用通长挂件连接;穿透连接的基板厚度不应小于8mm;背栓连接的基板厚度不应小于12mm;通长挂件连接的基板厚度不应小于15mm。
7.6.2 面板挂件与支承构件之间应采用不锈钢螺栓或不锈钢自钻自攻螺钉连接。螺栓的螺纹规格不宜小于M6,自钻自攻螺钉的螺纹规格不宜小于ST5.5,并应采取防松脱和防滑移措施;穿透支承连接的面板应采用不锈钢螺钉、螺栓、不锈钢开口型平圆头抽芯铆钉或钉芯材为不锈钢的开口型平圆头抽芯铆钉固定。螺栓、螺钉直径不应小于5mm,抽芯铆钉的直径不应小于4.8mm。
7.6.3 玻璃纤维增强水泥板通长挂件用不锈钢材料和铝合金型材的截面厚度均不宜小于1.5mm。
7.6.4 玻璃纤维增强水泥板的连接构造设计应符合下列规定:
1 宜采用只承受一块面板自重荷载的挂件;
2 玻璃纤维增强水泥板的自重应由面板下部挂槽的顶部承受;
3 挂件在承托面板处宜设置弹性垫片,垫片厚度不宜小于2.0mm;
4 短挂件外侧边与面板边缘的距离不宜小于板厚的3倍,且不宜小于50mm;通长挂件外端与面板边缘的距离宜为20mm~50mm;
5 挂件安装槽口中心线宜以外表面为基准定位,并宜位于面板计算厚度的中心;
6 玻璃纤维增强水泥板挂件插入槽口的深度宜为10mm~15mm;
7 挂件与面板之间的空隙填充的胶粘剂不得污染面板。
7.6.5 与面板背面连接点直接连接的支承连接件宜采用铝合金型材,材质宜为6061-T6,截面厚度不应小于2.0mm。
7.6.6 面板设计时,正面、背面均设计为平整面时,可按基材的公称厚度采用;正面有装饰凹凸花纹时,还应减去装饰花纹的凸起高度或凹下深度。
7.6.7 面板采用四点支承时,可按四点支承板计算;面板采用对边通槽连接时,可按对边简支板计算;面板采用四边通槽或四边框接时,可按四边简支板计算。
7.6.8 穿透支承连接的玻璃纤维增强水泥板支承连接设计应符合下列规定:
1 板边缘连接点的位置,平行于支撑框架方向到板边的距离不宜小于80mm,垂直于支撑框架方向到板边的距离宜为30mm~160mm。
2 支承连接点应分为紧固点和滑动点,紧固点和滑动点的设置应满足板材变形的要求;8mm厚玻璃纤维增强水泥板的连接点间距不宜大于800mm;12mm厚玻璃纤维增强水泥板的连接点间距不宜大于1000mm。
3 玻璃纤维增强水泥板穿透连接的抗拉设计,在垂直于面板平面的荷载设计值作用下,单个连接点的拉力设计值宜采用有限元方法分析计算。按周边对称布置的矩形面板,可按下式计算:
式中:N——垂直于面板的荷载作用下单个连接点的拉力设计值(N);
q——垂直于面板平面的荷载作用设计值(N/mm2);
n——连接点数量;
a、b——分别为矩形面板短边和长边的边长(mm);
β——应力调整系数,按表7.6.8取值。
4 穿透连接的拉力设计值不应大于连接的受拉承载力设计值。
5 穿透连接点的受拉承载力应经试验确定,并应符合下式规定:
式中:N——垂直于面板的荷载作用下单个连接点的拉力设计值(N);
P1——实测所得单个连接点的受拉破坏力最小值(N);
gR——穿透连接受拉承载力分项系数,取2.15。
7.7 石材蜂窝板
7.7.1 石材蜂窝板宜通过板材背面预置螺母连接。
7.7.2 面板挂件与支承构件之间应采用不锈钢螺栓或不锈钢自钻自攻螺钉连接。螺栓的螺纹规格不应小于M6,自钻自攻螺钉的螺纹规格不应小于ST5.5,并应采取防松脱和防滑移措施。
7.7.3 与面板背面连接点直接连接的支承连接件宜采用铝合金型材,截面厚度不应小于2.0mm。
7.7.4 石材蜂窝板块单边边长不宜大于2.0m,单块最大面积不宜大于2.0m2;宜在石材面留伸缩缝。
7.7.5 石材蜂窝板幕墙宜采用蜂窝板粘结预置连接螺母的固定方式,预置连接螺母应在工厂制作时埋入。
7.7.6 预置螺母连接的受拉承载力和受剪承载力应经试验确定,并应符合下列规定:
7.8 其他人造板
7.8.1 幕墙用瓷板、实心陶板、微晶玻璃板、(非穿透支承)纤维水泥板等其他人造板宜采用短挂件连接、通长挂件连接和背栓连接。
7.8.2 面板外倾或水平悬挂时,连接部位应加强,应有防碎裂坠落措施。
7.8.3 其他人造板材幕墙板缝可采用封闭式或开放式板缝。
7.8.4 面板挂件与支承构件之间应采用不锈钢螺栓或不锈钢自钻自攻螺钉连接。螺栓的螺纹规格不应小于M6,自钻自攻螺钉的螺纹规格不应小于ST5.5并采取防松脱和防滑移措施。
7.8.5 其他人造板材短挂件用不锈钢材料的截面厚度不宜小于3.0mm,铝合金型材的截面厚度不宜小于4.0mm;通长挂件用不锈钢材料的截面厚度不宜小于2.0mm,铝合金型材的截面厚度不宜小于3.0mm。短挂件的长度不宜小于40mm。
7.8.6 挂件与面板的连接构造设计宜符合下列规定:
1 宜采用只承受一块面板自重荷载的挂件;
2 自重宜由面板下部挂槽的顶部承受;
3 挂件在承托面板处宜设置弹性垫片,垫片厚度不宜小于2.0mm;
4 短挂件外侧边与面板边缘的距离不宜小于板厚的3倍,且不宜小于50mm;通长挂件外端与面板边缘的距离宜为20mm~50mm;
5 挂件安装槽口中心线宜以外表面为基准定位,并宜位于面板计算厚度的中心;
6 瓷板、陶板挂件插入槽口的深度宜为8mm~12mm;微晶玻璃板、纤维水泥板挂件插入槽口的深度宜为10mm~15mm;
7 挂件与面板之间空隙填充的胶粘剂不得污染面板。
7.8.7 与面板背面连接点直接连接的支承连接件宜采用铝合金型材,铝合金型材截面厚度不应小于2.0mm。
7.8.8 面板设计时,面板截面的计算厚度应按下列规定确定:
1 瓷板:正面平整时,按公称厚度减去背纹厚度采用正面有装饰花纹时,还应减去装饰花纹的凸起高度或凹下深度;
2 微晶玻璃板:正面、背面均为平整面时,按公称厚度采用;背面较粗糙时,应减去背面粗糙层厚度;
3 实心陶板:正面平整时,按公称厚度减去挂槽和挂钩宽度采用;正面有装饰条纹时,还应减去装饰条纹的凸起高度或非高应力区的小尺寸凹下深度;
4 纤维水泥板:正面、背面均为平整面时,按基材的公称厚度采用;正面有装饰花纹时,还应减去装饰花纹的凸起高度或非高应力区的小尺寸凹下深度。
7.8.9 面板计算应符合下列规定:
1 面板设计采用四点支承时,可按四点支承板计算;面板采用对边通槽连接时,可按对边简支板计算;面板采用四边通槽或四边框接时,可按四边简支板计算。
2 背栓支承连接的瓷(陶)板、微晶玻璃板、纤维水泥板;背栓的数量应根据面板的形状、大小和所在位置并经过计算确定。背栓中心线与面板端部的距离不应小于50mm,且不宜大于边长的20%。采用2个背栓连接的面板,应采取附加固定措施。
3 背栓支承连接的纤维水泥板,在风荷载或垂直于板面方向地震作用下,单个背栓连接的拉力设计值可按下列公式计算:
式中:N——单个背栓连接的拉力设计值(N);
q——分别为风荷载、地震作用标准值(N/mm2);
a、b——矩形面板的短边、长边边长(mm);
β——应力调整系数,背栓数为2时,取1.00;背栓数为4时,取1.25。
4 背栓连接的受拉承载力和受剪承载力应经试验按本规程第7.4.4条确定,并符合下列规定:
1)背栓连接的受拉承载力设计值应符合下式规定:
2)背栓连接的受剪承载力设计值应符合下式规定:
式中:N——单个背栓连接的拉力设计值(N);
V——单个背栓连接的剪力设计值(N);
P——实测所得背栓连接受拉破坏力最小值(N);
gR——背栓连接承载力分项系数,可取2。
8 防水设计
8.1 一般规定
8.1.1 幕墙防水设计时,宜采用雨幕原理、等压原理,并应通过密封、排水实现幕墙防水。
8.1.2 幕墙的水密设计应连续、完整。
8.1.3 建筑物体型设计应避免出现局部风压过高,应注重建筑物角部的朝向,以及屋顶和转角等位置的平滑过渡。
8.1.4 宜在建筑物顶部设置屋檐和挑檐等外墙防水构造。
8.1.5 在水平构件和外窗台等应设置向外排水的坡度,并应减少接缝。
8.2 雨幕设计
8.2.1 面板拼缝设计,应保证设置足够大的缝隙或者避位,避免产生毛细作用。
8.2.2 应避免或者大幅降低到达气密线上的水量,同时降低作用在气密线上的压力。等压腔设计时,气密线构造应能抵抗设计风压。在75Pa压差时,漏气量不应大于0.2L/s/m2。
8.2.3 雨幕上应留有足够的通风面积;雨幕透气率应为气密线透气率的5倍以上。
8.2.4 沿着等压腔空间内宜合理设置分隔和封边;腔体内容积与透气面积的比率宜小于80m。
8.2.5 建筑外墙雨幕内部腔体划分可根据计算确定,也可在每个楼层高度,水平方向每6m处和转角6m区域内的每个不大于1.5m间距处设置(图8.2.5)。
8.3 硅酮耐候密封胶的密封设计
8.3.1 硅酮耐候密封胶的热膨胀位移量应按下式计算:
式中:ut——受温度变化影响,幕墙面板平面膨胀位移值(mm);
α——面板材料热膨胀系数(mm/mm℃);
△T——建筑所处环境一年内冬季、夏季最大温差(℃);
L——面板长度(mm),取边长a或b。
8.3.2 风荷载和地震作用下的层间位移应按下式计算:
式中:us———主体结构侧移影响下,幕墙面板平面内或垂直面板的剪切位移值(mm);
θ——风荷载或多遇烈度地震标准值作用下主体结构的楼层弹性层间位移角限值(rad);
hg——面板高度(mm),取其边长a或b。
8.3.3 伸缩接缝宽度应按下式计算:
式中:cn——伸缩接缝宽度(mm);
δ——密封胶的位移能力(%)。
8.3.4 受剪变形接缝(图8.3.4)宽度计算应按下式计算:
式中:av——受剪变形接缝宽度(mm);
δ——密封胶的位移能力(%)。
8.3.5 接缝设计应符合下列规定:
1 接缝宽度不应小于6mm;
2 耐候胶对耐候接缝密封粘结时不得三面粘结;
3 接缝密封胶宽度和厚度比宜为2:1;胶缝中间处厚度不应小于3.5mm;
4 当密封胶宽度大于25mm时,厚度不宜大于12mm。
8.3.6 密封胶的粘结性能和耐久性应满足设计要求,密封胶的类型应适用于幕墙面板基材,并应满足接缝尺寸及变位量的位移能力。
9 加工制作
9.1 一般规定
9.1.1 幕墙在加工制作前,应与建筑、结构施工图进行核对,对已建主体结构进行复测,并应按实测结果对幕墙设计进行调整。
9.1.2 幕墙的单元组件、幕墙开启扇组件均应在工厂加工、制作和组装。
9.1.3 采用硅酮结构密封胶粘结固定幕墙构件时,应在洁净、通风的室内环境进行,且环境温度、湿度条件应符合相应结构密封胶产品的规定,胶缝的宽度、厚度应符合设计要求。
9.2 铝型材构件
9.2.1 铝合金型材构件的加工应符合下列规定:
1 横梁长度允许偏差应为±0.5mm,立柱长度允许偏差应为±1mm,端头斜度的允许偏差应为0,-15′(图9.2.1-1、图9.2.1-2);
2 截料端头不应有加工变形,并应去除毛刺;
3 孔位的允许偏差应为±0.5mm,孔距的允许偏差应为±0.5mm,累计偏差应为±1mm;
4 铆钉的通孔尺寸偏差应符合现行国家标准《紧固件 铆钉用通孔》GB/T 152.1的有关规定;
5 沉头螺钉的沉孔尺寸偏差应符合现行国家标准《紧固件 沉头螺钉用沉孔》GB/T 152.2的有关规定;
6 圆柱头、螺栓的沉孔尺寸应符合现行国家标准《紧固件 圆柱头用沉孔》GB/T 152.3的有关规定;
7 螺纹孔的加工应符合设计要求。
9.2.2 铝合金型材构件中槽、豁、榫的加工应符合下列规定:
1 铝合金型材构件槽口(图9.2.2-1)加工尺寸允许偏差和检测方法应符合表9.2.2-1的规定;
2 铝合金型材构件豁口(图9.2.2-2)加工尺寸允许偏差和检测方法应符合表9.2.2-2的规定;
3 铝合金型材构件榫头(图9.2.2-3)加工尺寸允许偏差和检测方法应符合表9.2.2-3的规定。
9.2.3 铝合金型材构件弯加工应符合下列规定:
1 铝合金型材构件宜采用拉弯设备进行弯加工;
2 弯加工后的型材构件表面应光滑,不得有皱折、凹凸、裂纹、表面处理层脱落、裂口、严重擦伤等缺陷。
9.3 钢构件
9.3.1 平板式预埋件加工尺寸允许偏差和检测方法应符合表9.3.1的规定。
9.3.2 碳素钢槽式预埋件表面及槽内应进行防腐处理,碳素钢槽式预埋件加工尺寸允许偏差和检测方法应符合表9.3.2的规定。
9.3.3 幕墙构件连接件、支承件的加工精度应符合下列规定:
1 连接件、支承件外观应平整,不得有裂纹、毛刺、凹凸、翘曲、变形等缺陷;
2 连接件、支承件(图9.3.3)加工尺寸允许偏差和检测方法应符合表9.3.3的规定。
9.3.4 钢构件的加工应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205的有关规定。
9.3.5 钢构件焊接、螺栓连接应符合国家现行标准《钢结构设计标准》GB 50017、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018及《钢结构焊接规范》GB 50661的有关规定。
9.4 玻璃
9.4.1 单片玻璃、夹层玻璃、中空玻璃的加工精度应符合下列规定:
1 单片玻璃加工尺寸允许偏差和检测方法应符合表9.4.1-1的规定;
2 中空玻璃加工尺寸允许偏差和检测方法应符合表9.4.1-2的规定;
3 夹层玻璃加工尺寸允许偏差和检测方法应符合表9.4.1-3的规定。
9.4.2 玻璃弯加工后,每米弦长内拱高的允许偏差应为±3mm,且玻璃的曲边应顺滑一致;玻璃直边的弯曲度,拱形时不应超过0.5%,波形时不应超过0.3%。
9.4.3 全玻璃幕墙的玻璃加工应符合下列规定:
1 玻璃边缘应倒棱并细磨,外露玻璃的边缘应抛光磨;
2 采用钻孔安装时,孔边缘应进行倒角处理,并不应出现崩边。
9.4.4 点支承玻璃加工应符合下列规定:
1 玻璃面板及其孔洞边缘均应倒棱和磨边,倒棱宽度不宜小于1mm,磨边宜细磨;
2 玻璃切角、钻孔、磨边应在钢化前进行;
3 玻璃加工尺寸允许偏差和检测方法应符合表9.4.4的规定;
4 中空玻璃开孔后,开孔处应采取多道密封措施;
5 夹层玻璃、中空玻璃的钻孔可采用大、小孔相对的方式。
9.4.5 中空玻璃合片加工时,应关注制作处和安装处不同气压的影响,并应采取防止玻璃大面变形的措施。
9.5 金属板
9.5.1 金属板材的品种、规格及色泽应符合设计要求;金属板材表面涂层类型和厚度应符合设计要求和本规程第4.6.2条、第4.6.4条、第4.6.5条的规定。
9.5.2 金属板材加工尺寸允许偏差和检测方法应符合表9.5.2的规定。
9.5.3 单层铝板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;采用开槽折弯时,应控制刻槽深度,保留的铝材厚度不应小于1.0mm,并在开槽部位采取加强措施。
2 单层铝板加强肋的固定可采用电焊接栓钉,铝板外表面不得变形、变色,并应固定牢固。
3 单层铝板的固定耳板应符合设计要求。固定耳板可采用焊接、铆接或在铝板边上直接冲压而成。耳板应位置准确、调整方便、固定牢固。
4 单层铝板构件四周边可采用铆接、螺栓、粘胶和机械连接相结合的形式固定,并应固定牢固。
5 单层铝板折边的角部宜相互连接;作为面板支承的加强肋,其端部与面板折边相交处应连接牢固。
9.5.4 铝复合板的加工应符合下列规定:
1 应采用机械刻槽。在切割铝复合板内层铝板和芯材时,不得划伤外层铝板的内表面;当铝复合板阴角转折时,刻槽宜在内侧。
2 打孔、切口等外露的芯材及角缝,应采用中性密封胶密封。
3 在加工过程中,应保持加工环境清洁、干燥,不得与水接触。
9.5.5 蜂窝铝板的加工应符合下列规定:
1 应根据组装要求决定切口的尺寸和形状,应采用机械刻槽。当采用面板不刻槽弯折方式时,槽底不得触及外层铝板的内表面;当采用面板刻槽弯折方式时,不得划伤外层铝板的内表面。
2 折角部位应加强,角缝应采用中性密封胶密封。
9.5.6 不锈钢板加工时应符合下列规定:
1 折弯加工时,折弯外圆弧半径不应小于板厚的2倍;采用开槽折弯时,应严格控制刻槽深度并在开槽部位采取加强措施;
2 加强肋的固定可采用电焊接栓钉,但应采取措施使不锈钢板外表面不得变形、变色,并应固定牢固;
3 不锈钢板加强肋端部与面板折边相交处应连接牢固。
9.6 石材
9.6.1 天然石材应符合下列规定:
1 石材的品种、外形尺寸、色泽、纹理应符合设计要求。
2 石材尺寸偏差应符合现行国家标准《天然花岗石建筑板材》GB/T 18601、《天然大理石建筑板材》GB/T 19766、《天然砂岩建筑板材》GB/T 23452和《天然石灰石建筑板材》GB/T 23453一等品或优等品的有关规定。
3 石材宜采用先磨后切工艺进行加工。
4 镜面石材的光泽度应符合现行国家标准《天然花岗石建筑板材》GB/T 18601、《天然大理石建筑板材》GB/T 19766的有关规定。同一工程中镜面石材光泽度的差异应符合设计要求。
5 火烧板应按样板检查火烧后的均匀程度,不得有暗纹、崩裂。
6 石材应无暗裂缺陷、连接部位无崩裂。外侧不得有崩边、缺角现象;内侧非连接部位崩边不应大于5mm×20mm,缺角不应大于20mm。
7 石材表面应采用机械加工,加工后的表面应清理干净。
8 石板的槽口宽度、深度尺寸按设计要求加工。无设计要求时,深度宜按支承五金件的插入尺寸加3mm。
9.6.2 石材的边部加工应符合下列规定:
1 石材连接部位不得有破损、崩裂等缺陷;石材外边不得有崩边或缺角,内侧非连接部位崩边不应大于5mm×20mm,缺角不应大于20mm;
2 石材外边宜采用倒角处理。
9.6.3 石材的开槽、打孔应符合下列规定:
1 石材外面和上边应作为开槽、开孔的基准面;
2 石材开槽、打孔后不得有破损或崩裂现象;
3 石材开槽、打孔后,应将孔壁、槽口清理干净。
9.6.4 短槽、通槽连接的石材加工应符合下列规定:
1 石材幕墙开缝时宜采用06Cr17Ni12Mo2(316)材质的连接挂件,石材幕墙密缝时宜采用06Cr19Ni10(304)材质的连接挂件;
2 槽口尺寸和位置应符合本规程第7.4节的规定;
3 槽口内加注的环氧胶应饱满;
4 金属挂件安装到石材槽口内,在石材胶固化前应将挂件做临时固定;
5 应采用机械开槽,开槽锯片的直径不宜大于350mm,宜采用水平推进方式开槽;
6 石板槽口加工尺寸允许偏差和检测方法应符合表9.6.4的规定;
7 短槽的槽口长度不宜大于连接件长度10mm;
8 通槽的连接挂件长度宜小于槽口长度5mm;
9 连接挂件入槽深度宜比槽口深度小4mm。
9.6.5 背栓式连接的石材加工应符合下列规定:
1 背栓孔的尺寸和位置应符合本规程第7.4节的规定;
2 石材幕墙采用开缝体系时宜采用S31603或S31608材质的背栓;胶缝密封时宜采用不低于S31603或S31608材质的背栓;
3 背栓的螺纹应符合现行国家标准《普通螺纹 基本牙型》GB/T 192、《普通螺纹 直径与螺距系列》GB/T 193、《普通螺纹 基本尺寸》GB/T 196、《普通螺纹 公差》GB/T 197的有关规定;
4 背栓使用的不锈钢螺母应符合现行国家标准《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GB/T 3098.15的有关规定;
5 背栓孔宜采用专用钻孔机械成孔及专用测孔器检查,背栓孔允许偏差应符合背栓安装要求;
6 石材用背栓可采用压入扩张或旋转扩张的背栓,但应控制背栓的扩张程度,背栓不得扩张不足或扩张过度。
9.6.6 石材转角组拼宜符合下列规定:
1 石材转角组拼宜采用钢销加环氧胶粘剂相结合的连接方式。
2 大于100mm的石材转角应在组拼的石材背面阴角或阳角处加设不锈钢或铝合金型材支承件并用背栓组装固定,并应符合下列规定:
1)支撑件的截面厚度不应小于2mm;
2)支撑组件的间距不宜大于500mm,支撑组件的数量不宜少于3个。
9.6.7 石材的防护应符合下列规定:
1 石材防护处理宜在工厂洁净环境中进行;
2 涂防护剂前,石材加工完成后应充分自然干燥,表面应洁净。
9.6.8 石材面板出厂前应进行编号和检查。
9.6.9 石材的修补应符合下列规定:
1 开槽、打孔受力部位不应进行修补;
2 修补后的石材外面不得有明显的痕迹;
3 天然大理石宜采用同种石粉加胶进行粘接修补;
4 石材修补应避免水湿和粉尘污染。
9.6.10 加工好的石材面板应立放于通风良好的仓库内,与水平面夹角不宜小于85°。
9.7 瓷板、陶板、微晶玻璃板
9.7.1 瓷板、陶板、微晶玻璃板的切割加工应符合下列规定:
1 加工过程中所使用的润滑剂、冷却剂和清洁剂应对面板材料无污染。成品板应放置通风处自然干燥。
2 成品面板的形状、尺寸应符合设计要求,加工尺寸允许偏差和检测方法应符合表9.7.1的规定。
9.7.2 瓷板、微晶玻璃板的槽口加工除应符合本规程第9.7.1条的规定外,还应符合下列规定:
1 槽口加工宜采用专用设备,不宜采用手持机械;
2 槽口的宽度、长度、位置应符合设计要求;
3 槽口侧面不得有损坏或崩裂现象,槽口内壁应光滑、洁净,不得有目视可见的阶梯;
4 槽口连接部位应无爆边、裂纹等缺陷;
5 槽口加工尺寸允许偏差和检测方法应符合表9.7.2的规定。
9.8 石材蜂窝板
9.8.1 石材蜂窝板的切割加工应符合下列规定:
1 加工过程中所使用的润滑剂、冷却剂和清洁剂应对面板材料无污染。成品板应放置通风处自然干燥。
2 成品面板的形状、尺寸应符合设计要求,加工尺寸允许偏差应符合表9.8.1的规定。
9.8.2 石材蜂窝板面板拼接加工应符合下列规定:
1 板块可按照设计要求进行不同角度的拼接;拼接后的面板,石材装饰面层的色泽、纹路应一致;
2 拼接前,可对板块进行倒角,不得出现崩边、缺棱缺陷,且不得损伤石材表面;
3 拼接部位应平整,应无明显缝隙和缺角。
9.9 木纤维板
9.9.1 木纤维板的加工应符合下列规定:
1 加工工作台应选用木质台面,加工时应及时清理加工台面上的金属颗粒及板材颗粒;
2 切割时板材应匀速推进;
3 加工槽口、豁口、榫头时,不得划伤非加工表面;
4 加工盲孔、凹槽时,应调节刀具限制深度;
5 现场进行加工时,应将板材固定牢靠;
6 宽度小于200mm的转角板板材,应在安装前与主面板连接。
9.9.2 成品面板的形状、尺寸应符合设计要求,加工尺寸允许偏差和检测方法应符合表9.9.2的规定。
9.10 纤维水泥板
9.10.1 纤维水泥板应存放在干燥、通风、防雨的环境中。
9.10.2 纤维水泥板的加工应符合下列规定:
1 纤维水泥板的加工宜采用专用设备,并在干燥的环境中进行;
2 加工过程中,应有防护措施和除尘措施;
3 槽口侧面不得有损坏或崩裂现象,内壁应光滑、洁净,不得有目视可见的阶梯;
4 槽口加工尺寸允许偏差和检测方法应符合表9.10.2-1的规定;
5 纤维水泥板加工尺寸允许偏差和检测方法应符合表9.10.2-2的规定;
6 切割、开槽、钻孔后的纤维水泥板加工表面,应采用干燥的压缩空气进行清洁处理,并应进行边缘密封防护处理。
9.11 组装
9.11.1 开启扇组件组装应符合下列规定:
1 采用带挂钩的开启扇,应设置防滑和防脱落装置。
2 采用铰链传动的开启扇,扇和框之间的间隙允许偏差应为±0.5mm。
3 装配五金件的孔应在车间攻丝,丝孔应符合设计要求。
4 开启扇安装附件处的型材壁厚小于螺钉的公称直径时,扇框内壁宜加衬板。螺钉应有防松脱措施。
5 开启扇四周的橡胶条宜采用压入式,不宜用穿条式。橡胶条长度宜大于边框内槽口长度1.5%~2%。橡胶条转角和接头部位应粘结牢固,镶嵌平整。
6 开启扇的框、扇宜采用组角方式组装。
7 现场安装开启扇的风撑应现场安装。
8 锁座与锁点中心位置偏差不宜大于3mm。
9.11.2 开启扇组件尺寸偏差和检测方法应符合表9.11.2的要求。
9.11.3 面板背栓组件组装应符合下列规定:
1 螺母应锁紧背栓;
2 面板上部背栓挂件应能上下调节,下部背栓挂件应不能上下调节。
9.11.4 幕墙面板转角一侧为小于150mm的狭条面板时,宜在工厂加工组装成转角组件。
9.11.5 明框玻璃幕墙组件组装尺寸允许偏差和检测方法应符合表9.11.5的要求。
9.11.6 明框玻璃幕墙组件的导气孔及排水孔设置应符合设计要求,组装时导气孔及排水孔应通畅。
9.11.7 明框玻璃幕墙组件应拼装严密。设计要求密封时,应采用硅酮建筑密封胶进行密封。
9.11.8 明框玻璃幕墙组装时,应控制玻璃与铝合金框料之间的间隙。玻璃的下边应采用两块压模成型的氯丁橡胶垫块支承,垫块厚度不应小于5mm,每块长度不应小于100mm。
9.11.9 单元式幕墙组件应按加工图和工艺要求加工组装,组装的组件应编号,并应注明安装方向和安装顺序。
9.11.10 组件的框架之间宜采用自攻螺钉连接,每处螺钉不应少于3个,直径不宜少于5mm,拧入深度不应小于25mm,不应采用沉头或半沉头螺钉;螺钉连接部位应采用硅酮建筑密封胶密封。
9.11.11 单元板块的硅酮结构密封胶不宜外露。
9.11.12 幕墙框架构件之间的连接应牢固,构件连接处的缝隙应采用硅酮建筑密封胶密封。
9.11.13 幕墙框架构件之间的连接处和螺钉、螺栓部位应有防雨水渗漏和防松脱措施。
9.11.14 幕墙板块组装完成后,宜对工艺孔进行封堵,通气孔及排水孔应畅通。
9.11.15 单元式幕墙组件组装尺寸允许偏差和检测方法应符合表9.11.15的规定。
9.12 结构密封胶和耐候密封胶工艺及质量控制
9.12.1 隐框、半隐框幕墙玻璃面板及铝框的清洁应符合下列规定:
1 玻璃和铝框粘结面的尘埃、油渍和其他污物应分别用带溶剂的擦布和干擦布擦干净;
2 应在清洁后1h内进行注胶;每个铝框或玻璃清洁时,应更换使用清洁的干擦布。
9.12.2 使用溶剂清洁时,应符合下列规定:
1 不应将擦布浸泡在溶剂里,应将溶剂倾倒在擦布上;
2 使用和贮存溶剂,应采用干净的容器;
3 使用溶剂的场所不得有火;
4 应遵守所用溶剂标签或包装上标明的注意事项。
9.12.3 硅酮结构密封胶注胶前应取得合格的相容性检验报告;双组分硅酮结构密封胶尚应进行混匀性蝴蝶试验和拉断试验。
9.12.4 采用硅酮结构密封胶粘结板块时,不应使结构密封胶长时间处于单独受力状态。硅酮结构密封胶组件在初步固化并达到足够承载力前不应搬动。
9.12.5 隐框玻璃幕墙装配组件的注胶应饱满,不得出现气泡,胶缝表面应平整光滑,收胶缝的余胶不得重复使用。
9.12.6 硅酮结构密封胶完全固化后,隐框玻璃幕墙组件的尺寸偏差和检测方法应符合表9.12.6的规定。
9.12.7 耐候密封胶注胶前准备应符合下列规定:
1 接缝被粘结材料表面应干净、干燥;
2 耐候密封胶注胶前,与相接触的衬垫、泡沫棒等有机材料应做相容性检验,与多孔性材料应做污染性检验,与被粘面板材料等无机材料应做粘结性检验;
3 接缝边宜粘贴遮蔽胶带。
9.12.8 耐候密封胶注胶应符合下列规定:
1 宜采用注胶枪或注胶机连续注胶,可采用枪嘴推压密封胶注满整个接缝空隙;
2 可在密封胶表面结皮前挤压填满接缝空隙,表面应平整光滑;
3 应在密封胶表面结皮前除去遮蔽胶带。
9.13 工厂装配率
9.13.1 幕墙构件宜在工厂加工、组装,宜采用构件工厂装配率高的幕墙。
9.13.2 幕墙构件工厂装配率应按下式计算:
式中:Q——幕墙构件工厂装配率;
V——工厂组装的主要构件种类量;
VZ——幕墙中主要构件种类总量。
9.14 检验
9.14.1 幕墙构件或组件的外观和尺寸应全数进行检验,检验合格后方可出厂。
9.14.2 幕墙构件或组件应符合设计要求和本规程的规定,外观质量不应有严重缺陷,且不应有影响结构性能和安装、使用功能的尺寸偏差。外观质量和尺寸偏差应符合现行国家标准《建筑装饰装修工程质量验收标准》GB 50210的有关规定。
9.15 存放、装运及防护
9.15.1 幕墙构件及组件存放应符合下列规定:
1 宜设置专用存放场地,并应有安全保护措施,短期露天存放时应采取防水和遮阳措施;
2 宜存放在专用周转架上;
3 应依照安装编号顺序先后排列放置;
4 不应直接叠层堆放;
5 不宜频繁搬动。
9.15.2 幕墙构件及组件运输及防护应符合下列规定:
1 构件及组件宜外包保护层,宜按照安装顺序号装车,应摆放平稳,固定牢固;
2 装卸及运输过程中应采用周转架、衬垫或弹性垫,应使构件及组件之间隔开并相对固定;
3 异形板块和超大尺寸的单元板块,应采取特殊装运措施;
4 运输过程中,应采取减小颠簸和防雨、防大风措施。
10 安装施工
10.1 一般规定
10.1.1 安装幕墙的主体结构,应符合结构施工质量验收标准及幕墙安装施工的要求。
10.1.2 进场的幕墙构件、组件及附件的材料品种、规格、色泽和性能应符合设计要求。幕墙构件、组件安装前应进行检验。
10.1.3 幕墙的安装施工应按现行国家标准《施工组织设计规范》GB/T 50502的有关规定单独编制施工组织设计,施工组织设计应包括下列内容:
1 工程概况、组织机构、施工进度计划安排;
2 与主体结构施工、设备安装、装饰装修的协调配合方案;
3 搬运、吊装方法;
4 测量方法及注意事项;
5 施工工艺、安装方法及允许偏差要求;重点、难点部位安装方法和质量控制措施;
6 安装顺序及嵌缝收口要求;
7 构件、组件和成品的现场保护措施;
8 质量要求及检查验收计划;
9 安全、文明施工措施及劳动保护计划。
10.1.4 施工单位应根据幕墙工程特点配置人员,应对管理人员、施工人员进行质量安全技术交底。
10.1.5 幕墙工程的施工测量应符合下列规定:
1 幕墙分格轴线的测量应与主体结构测量相配合,应调整、分配、消化偏差;
2 应定期对幕墙的安装定位基准进行校核;
3 高层建筑幕墙的测量应在风力不大于4级时进行。
10.1.6 幕墙安装过程中,应对半成品、成品进行保护;在构件、组件存放、搬运、吊装时不得受到碰撞、损坏和污染。
10.1.7 进行焊接作业时,应采取保护措施防止烧伤构件表面。施焊后应对焊接部位进行处理。
10.2 安装施工准备
10.2.1 幕墙安装施工之前,安装施工单位应会同土建承包单位检查现场确认幕墙安装施工条件。
10.2.2 构件、组件应依照幕墙安装顺序排列存放,在室外存放时应采取保护措施。
10.2.3 主体结构上的预埋件和固定在主体结构上的连接件位置偏差应符合设计要求。
10.3 构件式幕墙安装
10.3.1 幕墙立柱的安装应符合下列规定:
1 立柱安装的轴线偏差不应大于2mm;
2 相邻两根立柱安装的标高偏差不应大于3mm,同层立柱端部的标高偏差不应大于5mm;相邻两根立柱固定点的距离偏差不应大于2mm;
3 立柱安装就位、调整后应紧固。
10.3.2 幕墙横梁安装应符合下列规定:
1 横梁应安装牢固。伸缩间隙宽度应满足设计要求;采用密封胶对伸缩间隙填缝时,密封胶填缝应均匀、密实、连续。
2 同一根横梁两端或相邻两根横梁端部的水平标高偏差不应大于1mm;同层横梁的标高偏差应符合下列规定:
1)当一幅幕墙宽度不大于35m时,不应大于5mm;
2)当一幅幕墙宽度大于35m时,不应大于7mm。
3 横梁安装完成一层高度时,应进行检查、校正和固定。
10.3.3 幕墙其他主要附件安装应符合下列规定:
1 防火、保温材料应铺设平整并固定,拼接处不应留缝隙;
2 冷凝水排出管及其附件应与水平构件预留孔连接严密,与内衬板出水孔连接处应采取密封措施;
3 通气槽、孔及雨水排出口等应按设计要求施工,不得遗漏;
4 封口应按设计要求进行封闭处理;
5 安装施工采用的临时螺栓等,应在幕墙构件固定后及时拆除;
6 采用现场焊接的构件,应对焊接部位进行防锈处理。
10.3.4 幕墙面板安装应根据连接方式进行预装并调整固定,应按设计要求在面板连接孔、槽内注胶粘剂。
10.3.5 铝合金装饰压板的安装应表面平整、接缝均匀严密。
10.4 单元式幕墙安装
10.4.1 单元式幕墙板块的吊装准备应符合下列规定:
1 板块的吊装机具应进行专门设计,吊装机具的承载能力应大于板块吊装施工中各种荷载和作用组合的设计值;
2 应对吊装机具安装位置的主体结构承载能力进行校核;吊装机具应与主体结构可靠连接,并应采取限位、防止脱轨、防倾覆设施;
3 应采取减小板块在垂直运输和吊装过程中摆动的措施;
4 吊装机具上宜设置防止板块坠落的保护设施、行程开关;
5 吊装机具运行应匀速且可控,并应有安全保护措施;
6 吊装前应对吊装机具进行全面的质量、安全检验,并应进行空载试运转;
7 应定期对吊挂用钢丝绳进行检查,发现断股应更换;
8 应定期对吊装机具进行检查、保养,吊装机具不得带病作业;
9 吊装机具操作人员应经培训并考核合格;
10 吊装机具应有防潮、防雨和防尘措施。
10.4.2 在施工现场存放单元板块应符合下列规定:
1 宜设置专用存放场地,露天存放时应采取防水和遮阳措施;
2 单元板块宜存放在专用周转架上;
3 单元板块应按照安装顺序先后排列放置;
4 单元板块不应直接叠层堆放。
10.4.3 幕墙板块起吊和就位应符合下列规定:
1 板块上的吊点和挂点应符合设计要求,吊点不应少于2个。
2 起吊板块的重量不应超过吊具起重量和接料平台的承载能力,并应进行试吊。板块试吊高度宜距地面0.5m,应检查吊钩、吊绳、吊装设备及吊装现场安全后,可进行起吊板块上升6m、下降5.5m重复三次试验,安全无异常后,方可进行正式吊装。
3 起吊板块时,应使各吊点均匀受力,起吊过程应保持板块平稳。
4 吊装升降和平移过程中板块不应摆动、撞击其他物体。
5 吊装过程应采取措施避免装饰面磨损和挤压。
6 板块就位时,应先挂到主体结构的挂点上再进行其他工序,板块未固定前不得拆除吊具。
10.4.4 幕墙板块安装应符合下列规定:
1 幕墙板块就位后,应对安装偏差进行调整、校正并进行固定。
2 幕墙板块固定后,应清洁板块型材槽口,并应按设计要求对板块接口进行防水密封处理。
3 应按设计要求安装防雷装置、保温层、防火层。防火层应平整,拼接处不留缝隙。
10.4.5 施工中暂停安装时,应对幕墙板块对插槽口等部位采取保护措施。
10.5 全玻璃幕墙安装
10.5.1 全玻璃幕墙安装前,应清洁镶嵌槽;中途暂停施工时,槽口应采取保护措施。
10.5.2 全玻璃幕墙安装过程中,应检测和调整面板、玻璃肋的水平和垂直偏差。
10.5.3 一块玻璃的吊夹应位于同一结构体上,吊夹的受力应均匀。
10.5.4 全玻璃幕墙玻璃两边嵌入槽口深度及预留空隙应符合设计要求。
10.5.5 玻璃采用机械吸盘安装时,应采取安全措施。
10.5.6 全玻璃幕墙安装施工应符合下列规定:
1 玻璃面板与玻璃肋间应设置临时支撑,临时支撑的间距应经计算确定,结构胶固化后,拆除临时支撑固定点并进行临时支撑固定点位置补胶。
2 较大厚度和宽度的结构胶宜分两次注胶完成,第一次注胶固化后可进行第二次注胶。
10.6 点支承玻璃幕墙安装
10.6.1 点支承玻璃幕墙支承结构的安装应符合下列规定:
1 钢结构制孔、组装、焊接和涂装等施工均应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205的有关规定;
2 大型钢结构构件应进行吊装设计,并应试吊;
3 钢结构安装就位、调整后应紧固。
10.6.2 点支承装置安装的允许偏差和检测方法应符合表10.6.2的规定。
10.6.3 点支承幕墙玻璃与金属连接件不得直接接触。
10.7 拉索(杆)幕墙安装
10.7.1 拉索(杆)幕墙支承结构的安装施工应符合国家现行标准《钢结构工程施工规范》GB 50755、《索结构技术规程》JGJ 257的有关规定。
10.7.2 拉索(杆)幕墙支承结构中拉索和拉杆预应力的施加应符合下列规定:
1 钢拉杆和钢拉索安装时,应按设计要求施加、调节预应力。钢拉索和钢拉杆采用液压千斤顶张拉时,预拉力宜采用油压表控制,宜采用测力计进行拉力复核。
2 钢拉杆采用扭力扳手施加预拉力时,扭力扳手应进行标定。
3 施加预应力宜通过张拉力控制;结构重要部位宜进行索力和位移双控。
4 拉索张拉应分阶段、分级、对称、缓慢匀速、同步加载和调整。
5 可结合张拉索杆支承结构的受力特征,从千斤顶直接张拉、拉索调节器调节、索端支座就位、索体横向牵拉或顶推中选择张拉方法。
10.7.3 拉索(杆)支承结构施工完成后,可根据重力荷载分布情况悬挂配重荷载,配重荷载可取面板自重的1.05倍~1.15倍,可在索体位形调整正确后替换配重安装面板。
10.8 幕墙密封
10.8.1 幕墙接缝密封注胶前,应将板缝空腔清理干净,并应保持干燥。应按设计要求填塞背衬材料。
10.8.2 现场注胶应符合下列规定:
1 不得在雨天、风力5级以上或黑天现场注密封胶;
2 接缝边宜粘贴遮蔽胶带;
3 应使用注胶枪或注胶机连续注胶,密封胶应注满整个接口空隙;
4 可在密封胶表面结皮前挤压填满接缝空隙,表面应平整光滑;
5 应在密封胶表面结皮前除去遮蔽胶带。
10.9 安全、文明施工规定
10.9.1 幕墙施工应执行国家、地方、行业和企业的安全生产法规和规章制度,应落实各级各类人员的三级安全教育制度和安全生产责任制。
10.9.2 幕墙施工应落实安全措施,并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、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ 33、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ 46的有关规定。
10.9.3 施工企业应根据工程施工特点对重大危险源进行分析并予以公示,并应制定相对应的安全生产应急预案。
10.9.4 施工单位应对从事幕墙吊装作业及相关人员进行安全培训与交底,应识别预制构件进场、卸车、存放、吊装、就位各环节的作业风险并应制订防控措施。
10.9.5 安装作业开始前,应对安装作业区进行围护并做出明显的标识、拉警戒线,与安装作业无关的人员不得进入。
10.9.6 安装作业使用专用吊具、吊索、支架等,应进行安全验算,使用中应进行检查。
10.9.7 幕墙板块吊装、超大玻璃板块吊装、幕墙支撑结构吊装应编制安全专项施工方案,超过一定规模的危险性较大的施工方案或者超常规吊装风险大的施工方案,应经过专家论证通过后方可实施。
10.9.8 幕墙吊装施工不得违章作业,施工吊装不得超载;吊运时不得斜拉斜吊,不得在群体建筑中跨建筑盲吊。
10.9.9 幕墙安装施工期间,噪声应符合现行国家标准《建筑施工场界环境噪声排放标准》GB 12523的有关规定。
10.9.10 夜间施工时,应防止光污染对周边居民的影响。
10.9.11 幕墙安装过程中废弃物等应进行分类回收。施工中产生的粘接剂、稀释剂等易燃易爆废弃物应收集送至指定储存器内并应按规定回收,不得丢弃未经处理的废弃物。
10.9.12 安装施工机具在使用前应进行全面检查、检修;使用中,应定期进行安全检查。手持电动工具应进行绝缘电压试验;手持玻璃吸盘及玻璃吸盘机应进行吸附重量和吸附持续时间试验。开工前,应进行试运转。
10.9.13 采用外脚手架施工时,脚手架应经过设计,并应与主体结构可靠连接。悬挂式脚手架宜为3层层高;落地式钢管脚手架应为双排布置。
10.9.14 当幕墙安装与主体结构施工交叉作业时,在主体结构的施工层下方应设置防护设施;在距离地面约3m高度处,应设置挑出宽度不小于6m的水平防护设施。
10.9.15 采用吊篮施工时,应符合下列规定:
1 施工吊篮应进行设计,使用前应进行安全检查。
2 安装吊篮的场地应平整,应能承受吊篮自重和各种施工荷载。
3 吊篮用配重应牢固。
4 吊篮使用前应进行空载运转并确认安全锁有效。进行安全锁试验时,吊篮离地面高度不得超过1m,并应进行单侧试验。
5 施工人员应进行操作施工吊篮培训。
6 施工吊篮不应作为竖向运输工具,并不得超载。
7 不应在空中进行施工吊篮检修。
8 施工吊篮上的人员应戴安全帽、系安全带,安全带应系在保险绳上并与主体结构连接。
9 吊篮上不得放置电焊机,也不得将吊篮和钢丝绳作为焊接地线,收工后吊篮应降至地面,并应切断吊篮电源。
10 收工后吊篮及吊篮钢丝绳应固定,并应有电器防雨、防潮和防尘措施。长期停用时,应有钢丝绳采取防锈措施。
10.9.16 现场焊接作业应采取防火措施。
10.9.17 施工完成一道施工工序后,应清理施工现场遗留的杂物。施工过程中不得在窗台、栏杆上放置施工工具。在脚手架和吊篮上施工时,不得抛掷物品。
11 工程验收
11.1 一般规定
11.1.1 幕墙工程验收应符合现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300、《建筑装饰装修工程质量验收标准》GB 50210的有关规定。
11.1.2 幕墙工程验收时应检查下列文件和记录:
1 幕墙工程的施工图、结构计算书、热工性能计算书、设计变更文件、设计说明及其他设计文件;
2 建筑设计单位对幕墙工程设计的确认文件;
3 幕墙工程所用材料、构件、组件、紧固件及其他附件的产品合格证书、性能检验报告、进场验收记录和复验报告;均质钢化玻璃均质加工过程记录;
4 幕墙工程所用硅酮结构胶的抽查合格证明;国家批准的检测机构出具的硅酮结构胶相容性和剥离粘结性检验报告;石材用密封胶的耐污染性检验报告;
5 后置埋件和槽式预埋件的现场拉拔力检验报告;
6 封闭式幕墙的气密性能、水密性能、抗风压性能及层间变形性能检验报告;
7 注胶、养护环境的温度、湿度记录;双组分硅酮结构胶的混匀性试验记录及拉断试验记录;
8 幕墙与主体结构防雷接地点之间的电阻检测记录;
9 隐蔽工程验收记录;
10 幕墙构件、组件和面板的加工制作检验记录;
11 幕墙安装施工记录;
12 现场淋水检验记录。
11.1.3 幕墙工程应对下列材料的性能指标进行复验:
1 铝塑复合板的剥离强度;
2 石材、瓷板、陶板、微晶玻璃板、木纤维板、纤维水泥板和石材蜂窝板的抗弯强度;严寒、寒冷地区用石材、瓷板、陶板、纤维水泥板和石材蜂窝板的抗冻性;室内用花岗石的放射性;
3 幕墙用结构胶的邵氏硬度、标准条件拉伸粘结强度、相容性试验、剥离粘结性试验;石材用密封胶的污染性;
4 中空玻璃的密封性能;
5 防火、保温材料的燃烧性能;
6 铝材、钢材主受力杆件的抗拉强度;
7 后置埋件和槽式预埋件的现场拉拔力;
8 饰面砖粘结强度。
11.1.4 幕墙工程应对下列隐蔽工程项目进行验收:
1 埋件、锚栓及连接件;
2 构件的连接节点;
3 幕墙四周、幕墙内表面与主体结构之间的封堵;
4 伸缩缝、沉降缝、防震缝及墙面转角节点;
5 隐框玻璃板块的固定;
6 幕墙防雷连接节点;
7 幕墙防火、隔烟节点;
8 单元式幕墙的封口节点。
11.1.5 各分项工程的检验批应按下列规定划分:
1 相同设计、材料、工艺和施工条件的幕墙工程每1000m2应划分为一个检验批,不足1000m2也应划分为一个检验批;
2 同一单位工程不连续的幕墙工程应单独划分检验批;
3 对于异形或有特殊要求的幕墙,检验批的划分应根据幕墙的结构、工艺特点及幕墙工程规模,由监理单位、建设单位和施工单位协商确定。
11.1.6 检查数量应符合下列规定:
1 每个检验批每100m2应至少抽查一处,每处不得小于10m2。
2 对于异形或有特殊要求的幕墙工程,应根据幕墙的结构和工艺特点,由监理单位(或建设单位)和施工单位协商确定。
11.1.7 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。当幕墙构架立柱的连接金属角码与其他连接件采用螺栓连接时,应有防松动措施。
11.1.8 玻璃幕墙采用的中性硅酮结构密封胶性能应符合现行国家标准《建筑用硅酮结构密封胶》GB 16776的有关规定;硅酮结构密封胶应在有效期内使用。
11.1.9 可能产生电化学腐蚀的不同金属材料接触时应采用绝缘垫片分隔。
11.1.10 硅酮结构密封胶的注胶应在洁净的专用注胶室进行,且养护环境、温度、湿度条件应符合结构胶产品的使用规定。
11.1.11 幕墙的防火应符合设计要求和现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定。
11.1.12 幕墙与主体结构连接的各种埋件数量、规格、位置和防腐处理应符合设计要求。
11.1.13 幕墙的变形缝等部位处理应保证缝的使用功能和饰面的完整性。
11.2 玻璃幕墙工程
11.2.1 玻璃幕墙工程所用材料、构件和组件应符合设计要求和国家现行标准《建筑幕墙》GB/T 21086、《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102的有关规定。
检验方法:检查材料、构件、组件的产品合格证书、性能检验报告、进场验收记录和材料的复验报告。
11.2.2 玻璃幕墙的造型和立面分格应符合设计要求。
检验方法:观察;尺量检查。
11.2.3 主体结构的预埋件和后置埋件位置、数量、规格尺寸及后置埋件、槽式预埋件的拉拔力应符合设计要求。
检验方法:检查进场验收记录、隐蔽工程验收记录;检查后置埋件和槽式预埋件的现场拉拔检验报告。
11.2.4 玻璃幕墙构架与主体结构埋件的连接、构件之间的连接、玻璃面板的安装应符合设计要求,安装应牢固。
检验方法:手扳检查;扭矩扳手检查;检查隐蔽工程验收记录。
11.2.5 隐框或半隐框玻璃幕墙,每块玻璃下端应设置两个铝合金或不锈钢托条,托条长度不应小于100mm,厚度不应小于2mm,托条外端应低于玻璃外表面2mm。
检验方法:观察;检查隐蔽工程验收记录和施工记录。
11.2.6 吊挂在主体结构上的全玻璃幕墙吊夹具应符合设计要求,玻璃与玻璃,玻璃与玻璃肋之间的缝隙,应采用硅酮结构密封胶填嵌严密。
检验方法:观察;检查隐蔽工程验收记录和施工记录。
11.2.7 玻璃幕墙节点、各种变形缝、墙角的连接点应符合设计要求。
检验方法:观察;检查隐蔽工程验收记录和施工记录。
11.2.8 玻璃幕墙的防火、保温、防潮材料的设置应符合设计要求,填充应密实、均匀、厚度一致。
检验方法:观察;检查隐蔽工程验收记录。
11.2.9 玻璃幕墙应无渗漏。
检验方法:检查现场淋水检验记录。
11.2.10 金属框架和连接件的防腐处理应符合设计要求。
检验方法:检查隐蔽工程验收记录和施工记录。
11.2.11 玻璃幕墙开启窗的配件应齐全,安装应牢固,安装位置和开启方向、角度应正确;开启应灵活,关闭应严密。
检验方法:观察;手扳检查;开启和关闭检查。
11.2.12 玻璃幕墙的金属构架应与主体结构防雷装置可靠接通,并应符合设计要求。
检验方法:观察;检查隐蔽工程验收记录和施工记录。
11.2.13 玻璃幕墙表面应平整、洁净;整幅玻璃的色泽应均匀一致;不得有污染和镀膜损坏。
检验方法:观察。
11.2.14 每平方米玻璃的表面质量要求和检验方法应符合表11.2.14的规定。
11.2.15 一个分格铝合金型材的表面质量要求和检验方法应符合表11.2.15的规定。
11.2.16 明框玻璃幕墙的外露框或压条应横平竖直,颜色、规格应符合设计要求,压条安装应牢固。单元玻璃幕墙的单元拼缝或隐框玻璃幕墙的分格玻璃拼缝应横平竖直、均匀一致。
检验方法:观察;手扳检查;检查进场验收记录。
11.2.17 玻璃幕墙板缝注胶应饱满、密实、连续、深浅一致、宽窄均匀、光滑顺直、无气泡,胶缝的宽度和厚度应符合设计要求。
检验方法:观察;尺量检查;检查施工记录。
11.2.18 玻璃幕墙隐蔽节点的遮封装修应牢固、整齐、美观。
检验方法:观察;手扳检查。
11.2.19 明框玻璃幕墙安装的允许偏差和检验方法应符合表11.2.19的规定。
11.2.20 隐框、半隐框玻璃幕墙安装的允许偏差和检验方法应符合表11.2.20的规定。
11.2.21 全玻璃幕墙安装允许偏差和检验方法应符合表11.2.21的规定。
11.2.22 点支承玻璃幕墙安装的允许偏差和检验方法应符合表12.2.22的规定。
11.3 金属幕墙工程
11.3.1 金属幕墙工程所用材料和配件应符合设计要求和国家现行标准《建筑幕墙》GB/T 21086、《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133的有关规定。
检验方法:检查产品合格证书、性能检验报告、材料进场验收记录和复验报告。
11.3.2 金属幕墙的造型、立面分格、颜色、光泽、花纹和图案应符合设计要求。
检验方法:观察;尺量检查。
11.3.3 金属幕墙主体结构的预埋件和后置埋件位置、数量、规格尺寸及后置埋件、槽式预埋件的拉拔力应符合设计要求。
检验方法:检查进场验收记录、隐蔽工程验收记录;检查后置埋件和槽式预埋件的现场拉拔检验报告。
11.3.4 金属幕墙构架与主体结构埋件的连接、构件之间的连接、金属面板的安装应符合设计要求,安装应牢固。
检验方法:手扳检查;扭矩扳手检查;检查隐蔽工程验收记录。
11.3.5 金属幕墙的防火、保温、防潮材料的设置应符合设计要求,填充应密实、均匀、厚度一致。
检验方法:检查隐蔽工程验收记录。
11.3.6 金属框架和连接件的防腐处理应符合设计要求。
检验方法:检查隐蔽工程验收记录和施工记录。
11.3.7 金属幕墙的金属构架应与主体结构防雷装置可靠接通,并应符合设计要求。
检验方法:检查隐蔽工程验收记录。
11.3.8 变形缝、墙角的连接节点应符合设计要求。
检验方法:观察;检查隐蔽工程验收记录。
11.3.9 金属幕墙应无渗漏。
检验方法:检查现场淋水检验记录。
11.3.10 金属板表面应平整、洁净、色泽一致。
检验方法:观察。
11.3.11 金属幕墙的压条应平直、洁净、接口严密、安装牢固。
检验方法:观察;手扳检查。
11.3.12 金属幕墙板缝注胶应饱满、密实、连续、深浅一致、宽窄均匀、光滑顺直、无气泡,胶缝的宽度和厚度应符合设计要求。
检验方法:观察;尺量检查;检查施工记录。
11.3.13 金属幕墙流水坡向应正确,滴水线应顺直。
检验方法:观察;用水平尺检查。
11.3.14 每平方米金属板的表面质量要求和检验方法应符合表11.3.14的规定。
11.3.15 金属幕墙安装的允许偏差和检验方法应符合表12.3.15的规定。
11.4 石材幕墙工程
11.4.1 石材幕墙工程所用材料的品种、规格、性能等级,应符合设计要求和国家现行标准《建筑幕墙》GB/T 21086、《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133的有关规定。
检验方法:观察;尺量检查;检查产品合格证书、性能检验报告、材料进场验收记录和复验报告。
11.4.2 石材幕墙的造型、立面分格、颜色、光泽、花纹和图案应符合设计要求。
检验方法:观察。
11.4.3 石材孔、槽的数量、深度、位置、尺寸应符合设计要求。
检验方法:检查进场验收记录或施工记录。
11.4.4 石材幕墙主体结构的预埋件和后置埋件位置、数量、规格尺寸及后置埋件、槽式预埋件的拉拔力应符合设计要求。
检验方法:检查进场验收记录、隐蔽工程验收记录;检查后置埋件和槽式预埋件的现场拉拔检验报告。
11.4.5 石材幕墙构架与主体结构埋件的连接、构件之间的连接、石材面板的安装应符合设计要求,安装应牢固。
检验方法:手扳检查;扭矩扳手检查;检查隐蔽工程验收记录。
11.4.6 金属框架和连接件的防腐处理应符合设计要求。
检验方法:检查隐蔽工程验收记录。
11.4.7 石材幕墙的金属构架应与主体结构防雷装置可靠接通,并应符合设计要求。
检验方法:观察;检查隐蔽工程验收记录和施工记录。
11.4.8 石材幕墙的防火、保温、防潮材料的设置应符合设计要求,填充应密实、均匀、厚度一致。
检验方法:检查隐蔽工程验收记录。
11.4.9 变形缝、墙角的连接节点应符合设计要求。
检验方法:检查隐蔽工程验收记录和施工记录。
11.4.10 石材表面和板缝的处理应符合设计要求。
检验方法:观察。
11.4.11 有防水要求的石材幕墙应无渗漏。
检验方法:检查现场淋水检验记录。
11.4.12 石材幕墙表面应平整、洁净、无污染,不得有缺损和裂痕。颜色和花纹应协调一致、无明显色差、无明显修痕。
检验方法:观察。
11.4.13 石材幕墙的压条应平直、洁净、接口严密、安装牢固。
检验方法:观察;手扳检查。
11.4.14 石材接缝应横平竖直、宽窄均匀;阴阳角石板压向应正确,板边合缝应J顷直;凸凹线出墙厚度应一致,上下口应平直;石材面板上洞口、槽边应套割吻合,边缘应整齐。
检验方法:观察;尺量检查。
11.4.15 石材幕墙板缝注胶应饱满、密实、连续、深浅一致、宽窄均匀、光滑顺直、无气泡,胶缝的宽度和厚度应符合设计要求。
检验方法:观察;尺量检查;检查施工记录。
11.4.16 石材幕墙流水坡向应正确,滴水线应顺直。
检验方法:观察;用水平尺检查。
11.4.17 每平方米石材的表面质量要求和检验方法应符合表11.4.17的规定。
11.4.18 石材幕墙安装的允许偏差和检验方法应符合表12.4.18的规定。
11.5 人造板材幕墙工程
11.5.1 人造板材幕墙工程所用的材料、构件和组件应符合设计要求和国家现行行业标准《建筑幕墙》GB/T 21086、《人造板材幕墙工程技术规范》JGJ 336的有关规定。
检验方法:检查材料、构件、组件的产品合格证书、进场验收记录和复验报告。
11.5.2 人造板材幕墙工程的造型、立面分格、颜色、光泽、花纹和图案应符合设计要求。
检验方法:观察;尺量检查。
11.5.3 主体结构上的预埋件和后置埋件的位置、数量、规格尺寸及后置埋件、槽式预埋件的拉拔力应符合设计要求。
检验方法:检查进场验收记录、隐蔽工程验收记录;检查槽式预埋件、后置埋件的现场拉拔检验报告。
11.5.4 幕墙构架与主体结构埋件的连接、构件之间的连接、面板的安装应符合设计要求,安装应牢固。
检验方法:手扳检查;扭矩扳手检查;检查隐蔽工程验收记录。
11.5.5 幕墙面板挂件的位置、数量、规格应符合设计要求。
检验方法:检查进场验收记录或施工记录。
11.5.6 幕墙面板连接用背栓、预置螺母、抽芯铆钉、连接螺钉的位置、数量、规格尺寸,以及拉拔力应符合设计要求。
检验方法:检查进场验收记录、施工记录以及连接点的拉拔力检测报告。
11.5.7 金属框架和连接件的防腐处理应符合设计要求。
检验方法:检查隐蔽工程验收记录。
11.5.8 幕墙的金属构架应与主体防雷装置可靠接通,并符合设计要求。
检验方法:观察;检查隐蔽工程验收记录。
11.5.9 变形缝、墙角的连接节点应符合设计要求。
检验方法:检查隐蔽工程验收记录和施工记录。
11.5.10 幕墙的防火、保温、防潮材料的设置应符合设计要求,填充应密实、均匀、厚度一致。
检验方法:观察;检查隐蔽工程验收记录。
11.5.11 有防水要求的人造板材幕墙应无渗漏。
检验方法:检查现场淋水检验记录。
11.5.12 幕墙表面应平整、洁净、无污染、色泽一致,不得有缺角、开裂、斑痕等缺陷。瓷板、陶板的施釉表面不得有裂纹。
检验方法:观察。
11.5.13 幕墙板缝应横平竖直、宽窄均匀。注胶板缝应饱满、密实、连续、深浅一致、宽窄均匀、光滑顺直、无气泡,胶缝的宽度和厚度应符合设计要求;胶条板缝应连续、均匀、牢固。
检验方法:观察;尺量检查;检查施工记录。
11.5.14 转角部位面板边缘应整齐、合缝顺直,压向应符合设计要求。
检验方法:观察。
11.5.15 幕墙流水坡向应正确,滴水线应宽窄均匀、光滑顺直。
检验方法:观察。
11.5.16 幕墙隐蔽节点的遮封装修应整齐美观。
检验方法:观察。
11.5.17 幕墙面板的表面质量和检验方法应符合表11.5.17-1~表11.5.17-4的规定。
11.5.18 幕墙的安装质量检验应在风力小于4级时进行,幕墙的安装质量和检验方法应符合表11.5.18的规定。
11.6 单元式幕墙工程
11.6.1 单元式幕墙工程所用材料、构件和组件应符合设计要求和国家现行行业标准《建筑幕墙》GB/T 21086《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102、《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133、《人造板材幕墙工程技术规范》JGJ 336的有关规定。
检验方法:检查材料、构件、组件的产品合格证书、性能检验报告、进场验收记录和材料的复验报告。
11.6.2 单元式幕墙的造型和立面分格应符合设计要求。
检验方法:观察;尺量检查。
11.6.3 主体结构上的预埋件位置、数量、规格尺寸应符合设计要求。
检验方法:检查进场验收记录、隐蔽工程验收记录。
11.6.4 幕墙单元体与主体结构埋件的连接、构件之间的连接、面板的安装应符合设计要求,安装应牢固。
检验方法:手扳检查;扭矩扳手检查;检查隐蔽工程验收记录。
11.6.5 单元式幕墙的防火、保温、防潮材料的设置应符合设计要求。
检验方法:观察;检查隐蔽工程验收记录。
11.6.6 单元式幕墙应无渗漏。
检验方法:检查现场淋水检验记录。
11.6.7 金属框架和连接件的防腐处理应符合设计要求。
检验方法:检查隐蔽工程验收记录和施工记录。
11.6.8 单元式幕墙开启窗的配件应齐全,安装应牢固,安装位置和开启方向、角度应正确;开启应灵活,关闭应严密。
检验方法:观察;手扳检查;开启和关闭检查。
11.6.9 单元式幕墙的金属构架应与主体结构防雷装置可靠接通,并应符合设计要求。
检验方法:观察;检查隐蔽工程验收记录和施工记录。
11.6.10 单元式幕墙表面应平整、洁净;色泽应均匀一致;不得有污染和损坏。
检验方法:观察。
11.6.11 幕墙面板的表面质量和检验方法应符合下列规定:
1 玻璃的表面质量和检验方法应符合表11.6.11-1的规定。
2 金属板的表面质量和检验方法应符合表11.6.11-2的规定。
3 石材的表面质量和检验方法应符合11.6.11-3的规定。
4 人造板材面板的表面质量和检验方法应符合表11.6.11-4~表11.6.11-7的规定。
11.6.12 一个分格铝合金型材的表面质量要求和检验方法应符合表11.6.12的规定。
11.6.13 单元式幕墙的拼缝应横平竖直、均匀一致。
检验方法:观察。
11.6.14 单元式幕墙板缝注胶应饱满、密实、连续、深浅一致、宽窄均匀、光滑顺直、无气泡,胶缝的宽度和厚度应符合设计要求。
检验方法:观察;尺量检查;检查施工记录。
11.6.15 单元式幕墙安装的允许偏差和检验方法应符合表11.6.15的规定。
12 使用维护
12.1 一般规定
12.1.1 幕墙工程竣工验收时,承包商应向业主提供《幕墙使用维护说明书》。《幕墙使用维护说明书》应包括下列内容:
1 幕墙的设计依据、主要特点和性能参数,以及幕墙结构的设计使用年限;
2 使用过程中的注意事项;
3 特殊开启形式窗的使用与维护要求;在开启窗明显部位设置的使用警示标志和说明;
4 环境条件变化可能对幕墙使用产生的影响;
5 日常与定期的维护、保养及清洁要求;
6 幕墙的主要结构特点及易损零部件更换方法;
7 备品、备料清单及主要易损件的名称、规格;
8 承包商的保修责任、保修年限。
12.1.2 幕墙交付使用后,应及时制定幕墙的检查、维修、保养计划与制度。幕墙的保养和维护应符合现行行业标准《建筑外墙清洗维护技术规程》JGJ 168、《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102、《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133和《人造板材幕墙工程技术规范》JGJ 336的有关规定,并应做好周边环境的安全保护措施。
12.2 检查与维修
12.2.1 日常维护和保养应符合下列规定:
1 保持幕墙表面整洁,避免锐器及腐蚀性气体和液体与幕墙表面接触;
2 保持幕墙排水系统的畅通,发现堵塞及时疏通;
3 保持开缝式幕墙防水系统和排水系统的有效性和完好性。发现堵塞及时疏通;
4 发现开启扇启闭不灵或附件损坏等现象时,应及时修理或更换;
5 发现密封胶或密封胶条脱落或损坏时,应及时进行修补与更换;
6 发现幕墙构件或附件的螺栓、螺钉松动或锈蚀时,应及时拧紧或更换;
7 发现幕墙面板挂件、背栓等连接部件松动或脱落时,应及时修补或更换;
8 发现幕墙构件锈蚀时,应及时除锈补漆或采取其他防锈措施;
9 破损的板材应及时进行更换。
12.2.2 定期检查和维护应符合下列规定:
1 在幕墙工程竣工验收后一年时,应对幕墙工程进行一次全面检查,此后每五年应检查一次。定期检查和维护项目应包括:
1)幕墙整体有无变形、错位、松动,当发现上述情况,则应对该部位对应的隐蔽结构进行进一步检查;
2)幕墙的主要承力件、连接件和连接螺栓等有无锈蚀、损坏,连接是否可靠;
3)幕墙面板有无松动、开裂和损坏;
4)密封胶有无脱胶、开裂、起泡,密封胶条有无脱落、老化等损坏现象;
5)幕墙排水系统是否通畅,开缝幕墙的防水系统是否损坏或失效;
6)背栓连接幕墙的连接装置是否松动、损坏。
2 石材蜂窝板幕墙工程使用十年后,应对石材铝蜂窝板进行抽样检查;此后每三年宜检查一次。
12.2.3 应注重台风地区的幕墙的维护。
12.2.4 幕墙应定期维护,在灾后应立即进行维护,并查找受灾原因,做好补救加固措施。
12.2.5 灾后检查和维修应符合下列规定:
1 当幕墙遭遇强风袭击后,应及时对幕墙进行全面检查,修复或更换损坏的构件;发现损坏情况较严重时,应及时通知有关单位,制定维修方案,进行维修;
2 当幕墙遭遇地震、火灾等灾害后,应由专业技术人员对幕墙进行全面的检查,并根据损坏程度制定处理方案和维修方案,进行维修。
12.3 清洗
12.3.1 业主应根据幕墙表面的积灰污染程度,确定其清洗次数,但每年不应少于一次。
12.3.2 清洗幕墙时,应符合现行行业标准《建筑外墙清洗维护技术规程》JGJ 168的有关规定,并应符合下列规定:
1 宜采用专用清洗设备进行清洗;
2 清洗方法和清洗工具应与幕墙面板材料相适应,不得污染、腐蚀和损伤面板、幕墙构件、密封材料或嵌缝材料;
3 清洗材料宜选用清水。幕墙局部污染严重,可采用pH值为6.0~8.0的中性清洗剂或其他对幕墙面板、构件无污染、无损害的措施进行局部清洗,并及时采用清水冲洗;
4 清洗开放式幕墙时,应制定施工作业方案并对水流量进行控制,防止清洗用水大量渗入幕墙背面;
5 清洗应自上而下进行,喷水嘴与幕墙立面宜成60°斜角,并对水压进行控制;
6 幕墙的清洗应由经过培训合格的人员进行;
7 雨天、雾天、气温高于35℃或低于5℃时,不得进行幕墙清洗;风力超过5级时,不得进行高空作业;
8 作业面下方地面,应进行围挡并做好警戒、警示标志,并派专人监护。
附录A 常用幕墙板块传热系数参考用表
A.0.1 幕墙板块的传热系数应在现行行业标准《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T 151规定的标准环境条件下进行计算。
A.0.2 玻璃面板标准环境条件下的传热系数(Kg)对应典型玻璃,配合特定的不同支撑框,透明幕墙板块的传热系数(Kt)可按表A.0.2-1~表A.0.2-4进行估算。
附录B 玻璃幕墙系统热工性能的影响因素
B.0.1 单元式玻璃幕墙等压胶条位置靠近室内侧(图B.0.1-1)或靠近室外侧(图B.0.1-2)时,节点热工性能K值应按表B.0.1选取。
B.0.2 单元式玻璃幕墙玻璃护边材质为铝(图B.0.2-1)或玻璃钢(图B.0.2-2)时,节点热工性能K值应按表B.1.2选取。
B.0.3 构件式玻璃幕墙可采用尼龙垫块断热(图B.0.3-1)或软硬共挤隔热断热(图B.0.3-2)设计,节点热工性能K值应按表B.0.3选取。
附录C 硅酮结构胶宽度和厚度计算算例
C.0.1 硅酮结构胶宽度(图C.0.1)可按以下方法计算:
1 已知条件如下:
(1)矩形玻璃面板短边长a=1000mm,长边长b=1500mm;
(2)风荷载标准值qk=3kPa;
(3)结构胶总体抗拉强度σdes=0.140MPa。
2 玻璃结构胶粘接宽度最小值可按下式计算:
满足6mm≤hc≤20mm,该玻璃面板的结构胶粘接宽度可取11mm。
C.0.2 硅酮结构胶厚度可按以下方法计算:
1 已知条件:
1)矩形玻璃面板宽a=1500mm,高b=2500mm;
2)结构胶施工时的环境温度To=20℃;夏季环境中玻璃面板温度Tv=55℃、铝框的温度Tc=80℃;
3)玻璃的线膨胀系数α-5/℃,铝框的线膨胀系数α-5/℃;
4)结构胶弹性模量E=1.4MPa,剪切强度гdes=0.105MPa。
2 硅酮结构胶的热膨胀位移可按下式计算:
3 硅酮结构胶的粘接厚度可按下列公式进行计算:
附录D 穿条式隔热条
D.0.1 应根据铝合金型材与隔料材料的组合形式(图D.0.1),计算穿条式隔热铝合金型材的截面几何参数,宜按现行行业标准《铝合金型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T 437计算其他组合截面的几何参数。
D.0.2 穿条式隔热铝合金型材的等效惯性矩Ief宜按下列公式计算:
式中:Is——刚性惯性矩;
v——作用参数;
β——组合参数;
λ——几何形状参数;
L——隔热型材的承载间距(mm);
a——1区形心与2区形心间距(mm);
a1——1区形心到隔热铝合金型材形心的距离;
a2——2区形心到隔热铝合金型材形心的距离;
E——铝合金的弹性模量,取E=70000N/mm2;
c——组合弹性值,是在常温20℃环境条件下,纵向抗剪试验中负荷-位移曲线的弹性变形范围内的纵向剪切力增量△F与相对应的两侧铝合金型材出现的相对位移增量△δ和试样长度l乘积的比值;
△F——负荷-位移曲线上弹性变形范围内的纵向剪切力增量(N);
△δ——负荷-位移曲线上弹性变形范围内的纵向剪切力增量相对应的两侧铝合金型材的位移增量(mm);
l——试样长度(mm)。
D.0.3 穿条式隔热铝合金型材等效惯性矩Ief宜按下式计算:
式中:μ——等效惯性矩相对于刚性惯性矩的折减系数;
Is——刚性惯性矩。
D.0.4 折减系数μ应根据隔热铝合金型材的截面形状、承载间距、弹性常数c、隔热材料截面高度等参数按表D.0.4-1和表D.0.4-2取值。
D.0.5 穿条式隔热条可按表D.0.5选用。
附录E 弹性板的弯矩系数和挠度系数
E.1 四边简支板和四边简支加肋板
E.1.1 四边简支板(图E.1.1)均布荷载作用量值为q,计算边长l应取lx与ly中的较小边长。
E.1.2 跨中弯矩系数m依据泊松比ν,宜按表E.1.2-1和表E.1.2-2采用。
E.2 四角支承板
E.2.1 可采用四角支承板的计算简图(图E.2.1),计算跨度应取长边的边长。
E.2.2 四角支承板的跨中弯矩系数m00y,可依据泊松比ν,按表E.2.2-1和表E.2.2-2采用。
附录F 玻璃肋侧向稳定性承载力计算
F.0.1 玻璃肋侧向稳定性承载力应按下列公式计算:
1 无侧向支撑:
2 中间有侧向支撑:
3 有连续侧向支撑:
4 玻璃肋截面的扭转系数:
式中:MCR——极限侧向屈曲弯矩;
(E·Iy)——玻璃肋的绕弱轴方向的有效抗弯刚度;
Lay——玻璃肋的有效侧向支撑高度;
(G·J)——玻璃肋的抗扭刚度;
Y0——侧向约束与中性轴的距离;
G——为抗扭弹性模量,取28.7MPa;
hr——玻璃肋截面高度(mm);
t——玻璃肋截面厚度(mm);
g1一一按照表F.0.2-1取值;
g′2,g′3——按照表F.0.2-2取值;
J——玻璃肋截面的扭转系数;
Yh——玻璃肋加载点中心以上高度;
d——玻璃肋宽度。
F.0.2 玻璃肋侧向支撑(图F.0.2-1~图F.0.2-3)长细比影响系数应按表F.0.2-1和表F.0.2-2采用。
附录G 玻璃摩擦面的抗滑移系数检验
G.0.1 摩擦面的抗滑移系数检验应按下列规定进行:
1 抗滑移系数检验应以钢结构制作检验批为单位,由制作厂和安装单位分别进行检验,每个检验批检验三组;单项工程的构件摩擦面选用两种及两种以上表面处理工艺时,则每种表面处理工艺均需检验。
2 抗滑移系数检验试件可由制作厂加工,试件与所代表的构件应为相同材质、相同摩擦面处理工艺、同批制作,应使用相同性能等级的高强度螺栓连接。
3 抗滑移系数试件(图G.0.1)摩擦面在滑移之前,试件不锈钢板的净截面处于弹性状态。
4 抗滑移系数应在拉力试验机上进行并测出其滑移荷载;试验时,试件的轴线应与试验机夹具中心对中。
G.0.2 抗滑移系数应按下式计算:抗滑移系数的计算结果应精确到小数点后2位。
式中:μ——抗滑移系数,确到小数点后2位;
N——滑移荷载;
nf——传力摩擦面数目,nf=2;
Pt——高强度螺栓预拉力实测值,试验时控制在0.95P~1.05P范围内,P是高强度螺栓预拉力设计值;
∑Pt——与试件滑动荷载一侧对应的高强度螺栓预拉力之和。
G.0.3 抗滑移系数检验的最小值应大于或等于设计规定值。
附录H 结构计算常用参数表
H.0.1 幕墙材料参数可按表H.0.1采用。
H.0.2 玻璃的强度可按表H.0.2-1、表H.0.2-2采用。
H.0.3 铝合金的机械性能可按表H.0.3采用。
附录J 铝合金构件计算
J.1 受拉构件的计算
J.1.1 构件受拉的分项系数应按表J.1.1取值。在屈服和断裂的极限状态下,构件的抗拉承载力标准值应取各极限状态的最小值。抗拉承载力设计值应为抗拉承载力标准值除以抗拉的分项系数。
J.1.2 抗拉承载力标准值应按下列规定计算:
1 粗截面受拉屈服极限状态应按下列公式计算:
对未焊接和垂直构件纵向焊接:
对沿构件纵向上焊接:
2 净截面受拉断裂极限状态应按下列公式计算:
对非焊接构件:
对焊接构件:
式中:Pnt——截面抗拉承载力标准值(N);
f2);
f2);
f2);
A2);
A2);
A2);
A2),受拉构件仅考虑焊接热影响区和截面孔洞缺损的影响。
J.1.3 每个构件的净截面积为每个构件的厚度和最小净宽度的乘积之和。对冲成孔直径要在钻孔或扩孔公称直径基础上加上0.8mm;对角线或之字线上布置的孔(图J.1.3-1),净截面为粗截面减去孔链上所有孔宽度之和并在每个孔-孔斜连接间隙加上构件纵向两个连续孔的中心距离的平方,除以构件横向上紧固件连接成的直线上孔中心距离的4倍。塞焊或角缝隙焊缝中的焊接金属不应包括在净面积内。
角铝构件纵向的孔在相对两个肢上(图J.1.3-2),构件截面的长度应将两个边长相加减去孔的直径,截面厚度取较薄的肢的厚度。
J.1.4 角铝、槽铝、T形、Z形、矩形管和工字形截面的有效净截面计算应符合下列规定:
1 拉力在构件的全截面上直接通过紧固件或焊接传力时,构件的有效截面应为净截面。
2 拉力在构件的部分截面上通过紧固件或焊接传力时,构件的有效净截面应按下式计算:
式中:An——连接处构件的净截面;
Lc——和在方向上连接的长度,从紧固件中心或者焊缝末端计算。如果Lc为0,有效净截面为连接构件的净截面;
x——连接在x轴的偏心;
y——连接在y轴的偏心。
J.2 板件
J.2.1 平直板件和加劲板的宽度应符合下列规定:
1 平直板件单边支撑的板件宽度b为板件支撑边的圆角的趾部或弯折处的趾部与板件无支撑边的距离(图J.2.1-1)。
2 平直板件双边支撑的板件,单边支撑另一边加劲肋的平直板件宽度b为板件支撑边或加劲肋边间的圆角或弯折处的趾部的距离(图J.2.1-2和图J.2.1-3)。
3 平直板件两边支撑并有中间加劲肋的板件,宽度b是板件支撑边缘的圆角的或折弯的趾部与中间加劲肋的圆角的或折弯的趾部之间的最大距离(图J.2.1-4)。
4 对于所有平直板件,如果内倒角半径超过板件厚度的4倍,则在计算b时应假定内倒角半径等于厚度的4倍。
J.2.2 弧形板件的半径Rb应取板件的中间厚度。
J.2.3 厚度线性变化率不大于2的均匀受压平直板件应符合下列规定:
1 厚边支撑薄边自由的厚度渐变板件,宽厚比应按下式计算:
2 薄边支撑厚边自由的厚度渐变板件,宽厚比应按下式计算:
3 两边支撑的厚度渐变板件,宽厚比应按下式计算:
4 板件平均厚度应按下式计算:
5 板件厚度线性变化率应按下式计算:
式中:r——板件宽厚比;
b——板件厚度(mm);
tmin——厚度渐变板件的最小厚度(mm);
tmax——厚度渐变板件的最大厚度(mm);
δ——厚度线性变化率。
J.2.4 均匀受压板件(表J.2.4-1)的强度对应的应力应按下列公式计算:
非焊接板件:fc=fco (J.2.4-1)
焊接板件:fc=fco(1-Awz/Ag)+fcw(Awz/Ag) (J.2.4-2)
式中:fc——均匀受压板件的强度对应的应力;
fco——如果板件横截面的任何部分均未受焊接影响,按本条1款~5款计算均匀受压板件强度对应的应力;对未焊接金属和fcy使用屈曲常数;
fcw——如果板件整个横截面受焊接影响,按本条1款~5款计算均匀受压板件强度对应的应力;对焊接热影响区域和fcyw使用屈曲常数;对于横向焊接板件b/t<λ1,fcw=fco;
Awz——焊接热影响区的横截面积;
Ag——板件的总横截面积。
1 单边支撑的平直板件均匀受压强度对应的应力fc应符合表J.2.4-2的规定。
2 两边加劲的平直板件的均匀受压强度对应的应力fc应符合表J.2.4-3的规定。
3 单边支撑单边加劲的平直板件应符合下列规定:
1)单边支承,另一边加劲肋,加劲肋深度Ds<0.86,板件厚度不大于加劲肋厚度,均匀受压强度对应的应力fc应按下列公式计算:
b/t≤λe/3时
且λe/3<b/t<λe时
λe<b/t<2λe时
恒定厚度的直加劲肋
式中:fc——强度对应的应力,不得大于表J.2.4-2计算的加劲肋fc;
fUT——由表J.2.4-2确定,并且忽略加劲肋;
fST——由表J.2.4-3确定;
ρST——加劲肋效率比;
rs——加劲肋绕加劲板件中间厚度的旋转半径;
ds——加劲肋的平直段宽度;
θs——加劲肋与板件的角度。
2)单边支撑,另一边加劲肋,加劲肋深度Ds>0.8b,或板件厚度大于加劲肋厚度,均匀受压强度对应的应力fc为fc=fUT。
4 两边支撑的中间加劲的平直板件的均匀受压强度对应的应力fc应符合表J.2.4-4的规定。
5 两边支撑的圆管板件和弧形板件均匀受压强度对应的应力fc应符合表J.2.4-5的规定。
6 非焊接的平直板件均匀抗压强度对应的应力fc可按表J.2.4-6确定。
J.2.5 梯度受压板件(表J.2.5-1)的强度对应的应力fb应按下列公式计算:
非焊接板件:
焊接板件:
式中:fb——梯度受压板件的强度对应的应力;
fbo——如果板件的横截面的任何部分均未受到焊接影响,按本条1款~3款计算梯度受压强度对应的应力。对未焊接金属和fcy使用屈曲常数;
fbw——如果板件的整个横截面都受焊接影响,按本条1款~3款计算梯度受压强度对应的应力。对焊接影响区和fcyw使用屈曲常数;
Awzc——受压焊接影响区的横截面面积;
Agc——受压板件的截面面积。
1 两边支承的平直板件、受压边支承受拉边自由的平直板件的梯度受压强度对应的应力fb应符合表J.2.5-2的规定。
2 受拉边支承受压边自由的平直板件的梯度受压强度对应的应力fb应符合表J.2.5-3的规定。
3 两边支撑纵向加劲的平直板件,纵向加劲位于支撑边0.4d1处(图J.2.5),梯度受压强度对应的压力fb应符合表J.2.5-4的规定。
在梁腹板处的纵向加劲肋IL的惯性矩应符合下式要求:
式中:IL——在梁腹板处的纵向加劲肋的惯性矩,当在腹板两侧的加劲肋数量相等,惯性矩IL应取绕腹板中心线的惯性矩之和。当只在腹板一侧有加劲肋,惯性矩IL应取与加劲肋接触的腹板面的惯性矩;
AL——纵向加劲肋的横截面积;
f——翼缘趾部的压应力;
b——腹板净高度;
s——纵向加劲肋间的距离;
t——腹板厚度;
αs——当在腹板两侧的加劲肋数量相等时取值1,当只在腹板一侧有加劲肋时取值3.5。
4 圆管的梯度受压强度对应的应力fb应符合表J.2.5-5的规定。
5 非焊接梯度受压的平直板件梯度受压强度对应的应力fb应符合表J.2.5-6的规定。
6 均匀受压板件弹性屈曲应力fe应符合表J.2.5-7的规定。
J.3 受弯构件的计算
J.3.1 构件受弯的分项系数应按表J.3.1取值。对于屈服、断裂、局部屈曲和侧向扭转屈曲的极限状态,构件的弯矩承载能力标准值应是各极限状态的最小值。弯矩承载能力设计值应为弯矩承载能力标准值除以分项系数。
J.3.2 屈曲常数B,D和C应由表J.3.2-1和表J.3.2-2确定,后屈曲常数k1和k2应由表J.3.2-3确定。
J.3.3 弯矩承载能力标准值应符合下列规定:
1 屈服极限状态下弯矩承载能力标准值应按下式计算:
2 屈服极限状态下,铸造产品的弯矩承载能力标准值应按下式计算:
3 断裂极限状态下,弯矩承载能力标准值应按下式计算:
式中:Z——截面塑性抵抗矩;
St——中性轴拉伸侧的截面弹性模量;
Sc——中性轴压缩侧的截面弹性模量;
fcy——抗压屈服强度,一般数值上等于抗拉屈服强度。
J.3.4 板件的局部屈曲极限状态的抗弯强度标准值应按下列公式计算:
1 加权平均法应按下式计算:
式中:Mnlb——板件的局部屈曲极限状态的抗弯强度标准值;
fc——均匀受压板件的强度。加劲板件的强度不得超过中间肋或边缘肋的强度;
fb——不均匀受压板件的强度;
Ccf——从均匀受压板件的中心线到横截面的中轴的距离;
Ccw——从不均匀受压板件的压应力最大的边缘到横截面中轴的距离;
If——横截面中性轴上均匀受压板件的惯性矩。这些板件包括均匀受压的板件和均匀受拉的板件及其边缘或中间肋;
Iw——横截面中性轴的不均匀受压板件的惯性矩。这些板件包括不均匀受压板件及其中间肋。
加劲肋距横截面中轴的压缩板件比较远的位置,则压缩弯曲强度不得大于FcyIf/Ccs+fbIw/Ccw,Ccs是指从横截面中轴到均匀受压板件边缘的距离。
2 直接强度法应按下式计算:
式中参数可根据有限元分析确定。
Sxc——x-x轴弹性截面模量。
J.3.5 侧向扭转屈曲的极限状态抗弯强度标准值应按下列公式计算:
绕指定为x轴的侧向扭转非弹性屈曲,长细比λ<Cc时,
绕指定为x轴的侧向扭转弹性屈曲,长细比λ≥Cc时,
式中:Mnmb——侧向扭转屈曲的极限状态,抗弯强度标准值;
λ——侧向扭转屈曲长细比,按J.4.2取值。
1 非焊接构件,侧向扭转屈曲强度Mnmb=Mnmbo,应使用表J.3.2-1或表J.3.2-2中未焊接材料的Cc和fcy。
2 焊接构件,侧向扭转屈曲强度Mnmb=Mnmbw,应使用表J.3.2-1中焊接材料的Cc和fcyw。
3 两端支撑,横向焊缝距离构件末端不大于0.05L时,Mnmb=Mnmbo;大于0.05L或者仅一端用横向焊缝支撑时,Mnmb=Mnmbw。
4 纵向焊接的构件扭转屈服扭矩Mnmb应按下式计算:
式中:Mnmb——纵向焊接的构件扭转屈服承载力;
Af——距中轴的距离大于中轴到最大压应力边缘的距离的2/3区域构件的面积。
J.3.6 抗弯系数Cb的取值应符合下列规定:
1 两端支撑承受均匀弯矩的构件,抗弯系数Cb=1;其他构件Cb可取1或按以下规定确定。
2 悬臂构件自由端无支撑的双轴对称形状悬臂,在自由端的质心处施加集中载荷时Cb=1.3;在质心处施加均匀的横向载荷,时Cb=2.1。
3 支撑点之间的双轴对称形状抗弯系数按下式计算:
式中:Cb——抗弯系数;
Mmax——无支撑段中最大弯矩的绝对值;
MA——无支撑段四分之一点处的弯矩的绝对值;
MB——无支撑段中点处的弯矩的绝对值;
MC——无支撑段四分之三点处的弯矩的绝对值。
4 支撑点之间的单轴对称形状抗弯系数应符合下列规定:
1)当Iyc/Iy<0.1或Iyc/Iy>0.9时,Cb=1.0;
2)当0.1<Iyc/Iy<0.9时,应按公式(J.3.6-4)确定Cb。当Mmax在较大的翼缘上产生压缩,较小的翼缘也受到无支撑长度的压缩,应采用公式(J.3.6-4)确定的Cb校核构件的Mmax位置,用Cb=1.67校核构件较小的翼缘位置。
J.3.7 侧向扭转屈曲的长细比应符合下列规定:
1 绕弯曲轴对称形状的长细比应按下列公式计算:
在梁的支撑点之间,仅承受端矩或承受梁中性轴或支撑点处的侧向载荷时,
在施加在顶部或底部边缘横向载荷的梁支撑点之间时(如果梁弯曲,则载荷可随梁横向自由移动),
式中:λ——长细比;
rye——系数,弯曲轴对称的槽形和I形对称截面,rye也可取ryd/(2rx)或1.2ry;
Cw——扭转常数;
Lb——无支承长度;
Iy——绕弯曲平面中的主轴y轴的惯性矩;
Sx——绕x轴的截面模量;
d——梁的深度,当载荷方向指向剪切中心时,d/4为负值;当载荷方向背离剪切中心时,d/4为正值。
2 弯曲轴不对称且Iyc<Iyt的单轴对称开放形状,可按公式(J.3.7-1)确定长细比,其中rye的计算依据Iy、Sx和J确定,两个翼缘都与受压翼缘相同,并且截面总深度d保持不变。
3 闭合形状长细比应按下式计算:
4 矩形形状长细比应按下式计算:
式中:d——在弯曲平面上的块的尺寸;
t——垂直于弯曲平面的块的尺寸。
5 围绕弯曲轴对称或不对称的任何形状的长细比应按下列公式计算:
式中:Me——弹性侧向扭转屈曲弯矩;
C1、C2——如果无支撑段端部之间没有施加侧向载荷,C1=0和C2=1;如果在无支撑段的两端之间施加侧向载荷,则C1和C2应取0.5或通过分析确定;
go——从剪切中心到载荷作用点的距离,当载荷方向背离剪切中心作用时,go为正值;当载荷方向指向剪切中心作用时,go为负值;如果没有侧向载荷(纯弯矩情况),go=0;
Iyc——承压翼缘绕y轴的惯性矩;
df——翼缘质心之间的距离,尖端形是翼缘质心和杆尖之间的距离;
yo——剪切中心的y坐标。
J.3.8 开口形状局部屈曲与侧向扭转屈曲之间的相互作用应符合下列规定:
1 翼缘是均匀受压的平板件,并应支撑在一个边缘上;
2 侧向扭转屈曲的弯矩承载能力标准值应符合下式要求;
式中:fe——板件弹性屈曲应力。
J.4 受剪构件的计算
J.4.1 构件受剪的分项系数应按表J.4.1取值。
J.4.2 非焊接构件抗剪承载力可按下式计算:
式中:VR——非焊接构件抗剪承载力;
fs——构件抗剪强度,为抗拉屈服强度fy的1/√3倍;
Av——构件有效抗剪面积。
J.5 受压构件的计算
J.5.1 构件受压的分项系数应为1.2。
J.5.2 屈服极限状态构件抗剪承载力可按下式计算:
式中:Pc——屈服极限状态构件抗剪承载力;
Ag——构件粗截面面积。
本规程用词说明
本规程用词说明
1 为便于在执行本规程条文时区别对待,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:
正面词采用“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”;
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
引用标准名录
《建筑结构荷载规范》GB 50009
《混凝土结构设计规范》GB 50010
《建筑抗震设计规范》GB 50011
《建筑设计防火规范》GB 50016
《钢结构设计标准》GB 50017
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018
《建筑照明设计标准》GB 50034
《建筑物防雷设计规范》GB 50057
《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068
《民用建筑热工设计规范》GB 50176
《公共建筑节能设计标准》GB 50189
《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205
《建筑装饰装修工程质量验收标准》GB 50210
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300
《铝合金结构设计规范》GB 50429
《施工组织设计规范》GB/T 50502
《钢结构焊接规范》GB 50661
《钢结构工程施工规范》GB 50755
《紧固件 铆钉用通孔》GB/T 152.1
《紧固件 沉头螺钉用沉孔》GB/T 152.2
《紧固件 圆柱头用沉孔》GB/T 152.3
《普通螺纹 基本牙型》GB/T 192
《普通螺纹 直径与螺距系列》GB/T 193
《普通螺纹 基本尺寸》GB/T 196
《普通螺纹 公差》GB/T 197
《连续热镀锌钢板及钢带》GB/T 2518
《紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》GB/T 3098.6
《紧固件机械性能 不锈钢螺母》GB/T 3098.15
《变形铝及铝合金化学成分》GB/T 3190
《一般工业用铝及铝合金板、带材 第1部分:一般要求》GB/T 3880.1
《一般工业用铝及铝合金板、带材 第2部分:力学性能》GB/T 3880.2
《一般工业用铝及铝合金板、带材 第3部分:尺寸偏差》GB/T 3880.3
《铝合金建筑型材 第1部分:基材》GB/T 5237.1
《铝合金建筑型材 第2部分:阳极氧化型材》GB/T 5237.2
《铝合金建筑型材 第3部分:电泳涂漆型材》GB/T 5237.3
《铝合金建筑型材 第4部分:喷粉型材》GB/T 5237.4
《铝合金建筑型材 第5部分:喷漆型材》GB/T 5237.5
《铝合金建筑型材 第6部分:隔热型材》GB/T 5237.6
《紧固件 螺栓和螺钉通孔》GB/T 5277
《自攻螺钉用螺纹》GB/T 5280
《六角头螺栓》GB/T 5782
《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB 8624
《普通螺纹中等精度、优选系列的极限尺寸》GB/T 9145
《天然饰面石材试验方法 第1部分:干燥、水饱和、冻融循环后压缩强度试验方法》GB/T 9966.1
《天然饰面石材试验方法 第2部分:干燥、水饱和弯曲强度试验方法》GB/T 9966.2
《天然饰面石材试验方法 第3部分:体积密度、真密度、真气孔率、吸水率试验方法》GB/T 9966.3
《天然饰面石材试验方法 第4部分:耐磨性试验方法》GB/T 9966.4
《天然饰面石材试验方法 第5部分:肖氏硬度试验方法》GB/T 9966.5
《天然饰面石材试验方法 第6部分:耐酸性试验方法》GB/T 9966.6
《天然饰面石材试验方法 第7部分:检测板材挂件组合单元挂装强度试验方法》GB/T 9966.7
《天然饰面石材试验方法 第8部分:用均匀静态压差检测石材挂装系统结构强度试验方法》GB/T 9966.8
《平板玻璃》GB 11614
《中空玻璃》GB/T 11944
《建筑施工场界环境噪声排放标准》GB 12523
《封闭型平圆头抽芯铆钉 11级》GB/T 12615.1
《封闭型沉头抽芯铆钉 11级》GB/T 12616.1
《开口型沉头抽芯铆钉 10、11级》GB/T 12617.1
《开口型沉头抽芯铆钉 12级》GB/T 12617.3
《开口型平圆头抽芯铆钉 10、11级》GB/T 12618.1
《开口型平圆头抽芯铆钉 12级》GB/T 12618.3
《彩色涂层钢板及钢带》GB/T 12754
《硅酮和改性硅酮建筑密封胶》GB/T 14683
《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T 15227
《建筑用安全玻璃 第1部分:防火玻璃》GB 15763.1
《建筑用安全玻璃 第2部分:钢化玻璃》GB 15763.2
《建筑用安全玻璃 第3部分:夹层玻璃》GB 15763.3
《建筑用安全玻璃 第4部分:均质钢化玻璃》GB 15763.4
《变形铝及铝合金牌号表示方法》GB/T 16474
《变形铝及铝合金状态代号》GB/T 16475
《建筑用硅酮结构密封胶》GB 16776
《建筑幕墙用铝塑复合板》GB/T 17748
《建筑绝热用玻璃棉制品》GB/T 17795
《半钢化玻璃》GB/T 17841
《天然花岗石建筑板材》GB/T 18601
《镀膜玻璃 第1部分:阳光控制镀膜玻璃》GB/T 18915.1
《镀膜玻璃 第2部分:低辐射镀膜玻璃》GB/T 18915.2
《建筑用岩棉绝热制品》GB/T 19686
《天然大理石建筑板材》GB/T 19766
《不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分》GB/T 20878
《建筑幕墙》GB/T 21086
《石材用建筑密封胶》GB/T 23261
《天然砂岩建筑板材》GB/T 23452
《天然石灰石建筑板材》GB/T 23453
《铝合金建筑型材用隔热材料 第1部分:聚酰胺型材》GB/T 23615.1
《铝合金建筑型材用隔热材料 第2部分:聚氨酯隔热胶》GB/T 23615.2
《防火封堵材料》GB 23864
《中空玻璃用硅酮结构密封胶》GB 24266
《建筑门窗、幕墙用密封胶条》GB/T 24498
《建筑门窗五金件 通用要求》GB/T 32223
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ 33
《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ 46
《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ 80
《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102
《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133
《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145
《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T 151
《城市夜景照明设计规范》JGJ/T 163
《建筑外墙清洗维护技术规程》JGJ 168
《建筑遮阳工程技术规范》JGJ 237
《索结构技术规程》JGJ 257
《人造板材幕墙工程技术规范》JGJ 336
《吊挂式玻璃幕墙支承装置》JG 139
《建筑用隔热铝合金型材》JG 175
《建筑幕墙用瓷板》JG/T 217
《建筑幕墙用高压热固化木纤维板》JG/T 260
《建筑遮阳通用要求》JG/T 274
《建筑幕墙用陶板》JG/T 324
《建筑装饰用石材蜂窝复合板》G/T 328
《建筑幕墙用氟碳铝单板制品》JG/T 331
《建筑外墙用铝蜂窝复合板》JG/T 334
《外墙用非承重纤维增强水泥板》JG/T 396
《建筑门窗幕墙用钢化玻璃》JG/T 455
《建筑幕墙用硅酮结构密封胶》JG/T 475
《建筑装饰用微晶玻璃》JC/T 872
《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》JC 887
《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T 914
《建筑装饰用天然石材防护剂》JC/T 973
《釉面钢化玻璃与釉面半钢化玻璃》JC/T 1006
《真空玻璃》JC/T 1079
《超白浮法玻璃》JC/T 2128
《铝幕墙板 第1部分:板基》YS/T 429.1
《铝幕墙板 第2部分:有机聚合物喷涂铝单板》YS/T 429.2
《铝合金型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T 437
条文说明
中国工程建设标准化协会标准
装配式幕墙工程技术规程
T/CECS745-2020
条文说明
1 总则
1.0.1 我国鼓励装配式建筑的发展,作为装配式建筑必不可少的围护结构墙体——装配式幕墙,主要通过工厂加工、组装、安装的幕墙早已领先一步实现了装配化。装配式幕墙一种是工厂加工面板、横梁、立柱等构件在主体结构上逐个安装的幕墙,这种散装式幕墙以构件式幕墙为主,在现场安装立柱、横梁、面板时受工人随意性影响,容易出现连接件缺失、偏位固定等工程质量问题,需要强化设计、施工、验收要求;另一种是单元式幕墙,其体现出装配式幕墙的先进水平,通过在条件优越的工厂加工构件、组装制成完整幕墙结构基本单元,检验合格后整体直接安装在主体结构上,可以避免工人在高空恶劣现场散装幕墙质量容易失控的问题,目前超高层建筑已经普遍采用这种整体装配的单元式幕墙,由于单元式幕墙要预先考虑各种影响因素进行设计、加工、组装、运输、吊装,技术水平要求特别高,现有的相关标准规范缺少完整、细化的要求,导致不同单位设计施工的单元式幕墙水平差异很大,渗漏水问题比较严重。
本规程对幕墙玻璃提出了严格要求,努力解决玻璃破裂造成伤人毁物的安全问题。通过借鉴国内外幕墙实践经验和先进技术,编制出完整、细化的包括幕墙设计、加工、组装、施工、验收等内容的装配式幕墙工程技术规程。
1.0.4 关于幕墙的国家现行有关标准主要有《建筑装饰装修工程质量验收标准》GB 50210、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300、《建筑幕墙》GB/T 21086、《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102、《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133、《人造板材幕墙工程技术规范》JGJ 336等。
2 术语和符号
2.1 术语
2.1.1 单元式幕墙和构件式幕墙都是装配式幕墙,本条术语参考了国家现行标准《建筑幕墙术语》GB/T 34327、《建筑幕墙》GB/T 21086、《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102、《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133、《人造板材幕墙工程技术规范》JGJ 336和现行上海市地方标准《建筑幕墙工程技术规范》DGJ 08-56等编制。
2.1.6 室外风压大于幕墙外壁后面空腔气压时,压力差会促进气流及雨水向空腔及室内渗漏。通过构造措施使腔体的压力与室外压力尽可能接近,可以阻止压力差产生的空气流动和雨水进入。
3 基本规定
3.0.3 幕墙工程涉及不同材质的面板和支承构件的选择、加工、组装,要对幕墙的造型、构造、性能等预先设计,要考虑安装施工及维护,这些密切相关的环节在实施过程中要协调一致,避免互相冲突。
3.0.4 幕墙工程涉及幕墙设计,涉及面板及支承构件加工、组装,涉及幕墙安装施工、验收及维护,采用建筑信息模型(BIM)技术,可以直观呈现幕墙整体和过程设计效果,防患于未然,有效地实现不同专业、不同复杂过程的信息化管理。
3.0.5 幕墙在工厂进行面板及支承构件加工、组装,不同规格越多加工越难、造价越高、质量控制和管理越容易出问题,因此,幕墙设计应尽可能实现通用化、模数化、标准化,减少不同规格,采用不同组合实现建筑及部品部件的系列化和多样化。
4 材料
4.1 一般规定
4.1.1 幕墙用材料品种很多,除了本章列出的标准外,未列出的新材料、新制定的强制性国家标准也应符合。
4.1.4 为保持幕墙结构的耐火极限,其支承结构、连接件、保温材料、饰面板等主要材料都应满足防火要求。
4.1.7 因石材等多孔材料容易吸收硅油,会对表面造成污染,工程实践中通常使用专用密封胶。
4.3 钢材
4.3.1 当采用热浸镀锌防腐蚀处理时,锌膜厚度应符合现行国家标准《金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法》GB/T 13912的规定;当采用热镀铝锌防腐蚀处理时,钢板及钢带应符合现行国家标准《连续热镀铝锌合金镀层钢板及钢带》GB/T 14978的规定;当采用防腐涂料进行表面处理时,除密闭的闭口型材内表面外,涂层应覆盖钢材表面,其厚度应符合防腐要求。
4.3.2 奥氏体型不锈钢的铬、镍总含量不应低于25%,其中含镍量不应低于8%。并应同时符合现行国家标准《不锈钢棒》GB/T 1220、《不锈钢冷加工钢棒》GB/T 4226、《不锈钢冷轧钢板和钢带》GB/T 3280、《不锈钢热轧钢板和钢带》GB/T 4237、《不锈钢和耐热钢冷轧钢带》GB/T 4239、《一般用途耐蚀钢铸件》GB/T 2100(该标准是避免冷脆,针对非承力构件)和《结构用不锈钢无缝钢管》GB/T 14975的规定。采用耐候结构钢时,其质量和性能应符合现行国家标准《耐候结构钢》GB/T 4171的规定。
4.4 玻璃
4.4.3 玻璃是脆性材料,在加工过程中边部会产生许多微裂纹,极易造成玻璃损坏。边部经过细磨或抛光工艺加工,能消除这些微裂纹。
4.4.6 聚乙烯醇缩丁醛(PVB)材料本身具有吸潮特性,有造成夹层玻璃脱胶的可能性,故裸边建议采取封边处理。
4.4.8 不同配置及制作工艺的防火玻璃及制品,其耐火极限不同,应根据幕墙的防火等级要求选用合适的玻璃及其制品。
4.5 石材
4.5.2 天然石材种类繁多,强度和耐候性差异较大,用于室外的幕墙石材,宜选用强度高、耐候性好的花岗岩。
4.5.4 石材烧毛以后表面会出现微裂纹,并不是说微裂纹的深度是3mm,而是抗弯或抗拉计算时,固体力学意义上的由于微裂纹造成的拉应力集中降低临界破坏荷载的效应接近板厚减少3mm。
4.5.5 参考美国材料实验协会标准ASTM C 503Standard Specification for Marble Dimension Stone(Exterior)的规定,在选用大理石时,应考虑A、B、C和D的分组,因为不是所有大理石都适用于建筑幕墙应用。A组大理石是质量一致和良好的大理石,不含地质缺陷、空洞、裂纹、裂缝、开口接缝、凹坑或其他缺陷,适用于用于幕墙。本规程规定以外的其他的软弱石材用于幕墙干挂时,应进行专门的试验、论证。
4.6 金属板
4.6.1 根据现行国家标准《一般工业用铝及铝合金板、带材 第1部分:一般要求》GB/T 3880.1,1000系列纯铝板铝含量在99%以上,由于不含有其他元素,所以生产过程比较单一,价格相对比较便宜,性能比3000系列铝锰合金、5000系列铝镁合金差很多。在多数室外应用情况下,在折边和连接位置纯铝板的强度都是不足的。
4.9 密封材料与粘结材料
4.9.1 硅酮结构密封胶是影响玻璃幕墙安全的重要因素。2015年住房与城乡建设部根据欧盟ETAG 002《结构密封胶装配体系(SSGS)欧洲技术认证指南》中硅酮结构密封胶的要求,对结构胶在老化后的变化率规定不超过75%。
用于中空玻璃的硅酮结构密封胶与用于粘结副框的硅酮结构密封胶在性能要求上有所不同,因此。2009年又制定了国家标准《中空玻璃用硅酮结构密封胶》GB 24266。
硅酮建筑密封胶和硅酮结构密封胶在使用前,应进行与其相接触材料间隔条、密封垫、定位块及其他有机材料的相容性试验。如果使用了与密封胶不相容的材料,可能会导致密封胶的粘结性能的下降或丧失,带来质量或安全隐患。由于硅酮结构密封胶是结构连接用材料,关系到玻璃幕墙结构安全,因此还应进行与面板、金属框架等接触材料的剥离粘结性试验,以及拉伸粘接性试验、邵氏硬度试验。
4.9.2 符合现行国家标准《石材用建筑密封胶》GB/T 23261性能要求的密封胶有硅酮、改性硅酮或聚氨酯三类,该标准的规范性附录A“石材用建筑密封胶与接触材料的污染性试验方法”适用于所有弹性密封胶和任何多孔性幕墙板,使用中应根据不同的面板材料选用合适的密封胶材料,并通过密封胶与接触材料的污染性试验。
4.9.3 铝板、瓷板、微晶玻璃、玻璃幕墙的耐候密封胶应采用中性硅酮类耐候密封胶,因为硅酮密封胶耐紫外线性能极好且与硅酮结构密封胶有良好的相容性。
硅酮耐候密封胶如果添加矿物油,由于矿物油容易从胶体中渗出和挥发,会导致胶体收缩或开裂,使密封性能下降,造成漏水等问题。与中空玻璃接触时会导致中空玻璃过早失效,因此应避免使用添加矿物油的硅酮密封胶。
非硅物质的增塑剂在现行国家标准《硅酮和改性硅酮建筑密封胶》GB/T 14683中Gw类的规定中明确不允许添加。
4.9.4 改性硅酮密封胶(MS)作为预制构件间接缝的主要密封材料,是以端硅烷基聚醚为主要成分制得的,与目前市场上的传统密封材料硅酮密封胶相比,该产品具有可涂刷性及对基材无污染等优点,适用于预制混凝土建筑等建筑装饰工程的接缝密封,能够很好兼顾装配式幕墙与现行的混凝土装配式建筑上的密封要求。性能应符合现行国家标准《硅酮和硅酮改性建筑密封胶》GB/T 14683改性硅酮类密封胶的规定。
4.9.5 幕墙用胶条应具有耐紫外线、耐老化、耐污染、弹性好、永久变形小等特性。如果不对胶条的材质进行控制,会出现老化开裂甚至脱落等严重问题,影响幕墙的气密性能和水密性能。胶条的材质并符合现行国家标准《建筑门窗、幕墙用密封胶条》GB/T 24498的规定。
胶条的材质采用三元乙丙橡胶和硅橡胶时,要保证胶条的连续性,避免接头位置脱开降低幕墙的气密性能和水密性能。
4.9.6 石材挂件的粘结剂一般要注入孔、槽、缝内,目前性能较好的、符合现行行业标准《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》JC 887规定的环氧树脂胶粘剂已批量生产并在工程中推广应用。不饱和聚酯树脂胶是用于石材定位、修补等非结构承载粘接用途的云石胶,该种产品符合现行行业标准《非结构承载用石材胶粘剂》JC/T 989的有关规定,在石材幕墙中石材挂件结构承载粘接不适用。
4.10 其他材料
4.10.4 幕墙用门窗五金件为易损材料,应采用可满足维修更换需要标准件。
4.10.5 幕墙构件断热构造连接应进行强度和热工计算,首先满足强度要求,再考虑热工性。
4.10.6 幕墙是通过构件之间的组装而成,采用螺纹、沟槽或其他不对连接件造成损伤、不使材质发生化学变化等机械连接方式。连接件应满足现场施工的时效性、可操作性、维修更换的要求。
5 建筑设计
5.1 一般规定
5.1.2 幕墙玻璃的室外可见光反射率不是越低越好,过分降低室外可见光反射率会造成建筑遮蔽效果差.会形成玻璃颜色暗沉的效果,使建筑外观很差。
防护措施能防止人体或物体撞击,保证临近楼地面周边部位玻璃板块的使用安全,可参考国家标准《民用建筑设计统一标准》GB 50352-2019第6.11.6条进行防护;不可避免会有撞击情况发生时,应依据现行国家标准《建筑幕墙》GB/T 21086进行耐撞击性能测试。警示标志应醒目地设置在视线高度范围内。
5.1.4 超大、超重开启扇会造成五金损坏、启闭困难、维修率高、掉扇风险高、密封不严、伸缩臂不同步等很多问题,严重影响使用功能并容易造成严重的安全事故,应尽量避免选用。
5.2 性能设计
5.2.2 风是决定打到墙面上的雨量多少的重要因素。竖直下落的雨滴不会落到墙面上,风越大,落到墙面上的雨越多。风主导了达到墙面上的雨水,并形成了造成漏水的压差。因此下雨时的风压是门窗幕墙性能指标的基础。
实际工程需要幕墙有稳定一致的、能够保证工程正常使用的性能指标,难以达到的过高性能指标要求会导致试验作假,反而降低实际交付工程的质量。作为参考,加拿大绝大多数地区的降雨风压(Driving Rain Wind Pressure,DRWP)值不大于200Pa,最高值为500Pa,也就是说在加拿大500Pa的水密性能指标已经很好了。
热带风暴和台风多发地区是指现行国家标准《建筑气候区划标准》GB 50178中的ⅢA和ⅣA地区。
5.2.8 计算节点的热工性能时,参考ISO 12631Thermal performance of curtain walling-calculation of thermal transmittance的计算方法考虑连通室内外型材等间距布置的螺钉热桥影响,考虑幕墙区域的装饰翼支臂的热桥效果。
5.2.9 幕墙作为支撑在主体结构的外围护结构,应具有适应主体结构变形的能力,根据是否抗震设计,给出不同的要求。地震作用下取本地区设防地震(中震)作用下主体结构水平变形为控制指标,即取弹性层间位移限值的3倍。对于复杂结构,如错层结构、连体结构等特殊结构及超限结构应以主体结构设计单位提供的限值为准。
幕墙作为外围护结构,在正常使用极限状态及多遇地震作用下(如主体结构已考虑竖向地震,则应计入),幕墙安装完毕后主体结构在荷载作用下产生的竖向变形不应引起幕墙各项性能的降低。当主体结构柱距较大或者为钢结构时更应重视本条的规定。幕墙系统设计应以主体结构设计单位提供的竖向变形最不利组合值为前提进行。当主体结构竖向变形值过大而超过幕墙的设计范围时,应协调增加主体结构的竖向刚度。当主体结构考虑竖向地震时,设防地震竖向位移作用下,幕墙经修复后应仍可使用,在罕遇地震竖向位移作用下,幕墙骨架不得脱落。
5.3 幕墙的位移
5.3.1 主体结构弹性层间水平相对位移限值根据国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010(2016修订版)、《装配式钢结构建筑技术标准》GB/T 51232-2016和行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ 1-2014、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010相关条文确定。中震作用下的主体结构位移一般为多遇地震作用下的2.81倍~3.0倍,本规程近似取3倍。对于高度大于150m的钢筋混凝土结构,弹性层间位移角限值与行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010保持一致。
5.3.2 幕墙设计考虑的主体结构层间竖向相对位移为向上和向下两个方向,需对主体结构提要求。由于主体结构规范对于竖向位移限值未考虑对幕墙体系的影响,所以按照其规定的竖向位移限值进行幕墙系统设计往往是不可行的,因此在附加恒荷载、可变荷载下的主体结构弹性层间竖向相对位移值和层间压缩变形应由主体结构工程师按照结构模型计算实际数据提供,幕墙设计应结合相关数据进行按照规范公式进行轮换组合,并按照组合后的最不利值进行设计工作。对于高层、超高层应考虑混凝土徐变、收缩变形,混凝土徐变和收缩变形一般在混凝土结构施工完毕后的6个月可完成大部分变形,国外相关资料采用0.5mm/3000mm,设计院应提供相应的混凝土徐变和收缩变形数值。但需要注意,建筑的所有此项变形都会集中幕墙的下收口,所以幕墙下收口的相对位移设计应充分考虑此项的影响,也可以在建筑设计中加以考虑。竖向位移下,脆性材料面板不应发生破坏。
5.3.3 明框玻璃幕墙的玻璃板块与框架构件的配合尺寸,依据欧盟标准EN12488Glass in buildings-glazing recommendations-assembly principles for vertical and sloping glazing,应计入以下影响因素:玻璃加工误差;框架的加工、安装误差;风荷载下玻璃缩短;其他荷载的影响;主体建筑结构位移;建筑的震动、摆动;框架安装后非矩形影响;玻璃和框架热膨胀位移差;其他气候影响。
嵌入框架的玻璃与框架同时变形时,当框架变形后顶点之间的对角线最短长度等于玻璃对角线长度时,对玻璃便会产生作用力导致玻璃破碎。基于上述对角线原理,根据玻璃入槽及玻璃与槽之间的缝隙尺寸根据公式可得出该构造可以适应的最大的框架水平位移。图1是玻璃与框架层间变形过程。
明框玻璃幕墙玻璃板块与玻璃槽口配合尺寸对幕墙的热工性能影响很大,国外标准是在保证位移安全的基础上,尽可能减小面板外面与槽口之间间隙和面板边顶头间隙这些保温薄弱环节,实现高水平的节能目标。而国内相关标准要求的面板外面与槽口之间间隙和面板边顶头间隙过大,不利于节能。
5.3.4 幕墙立柱在上下层之间采用滑动连接,以适应主体结构的侧移要求,同时上下立柱间隙应满足竖向位移的要求。明框幕墙前部的压板和扣盖与立柱连接,具有相同的位移,因此应与立柱要求相同。
幕墙层间玻璃上侧构造应考虑主体结构竖向相对层间位移的要求,防止玻璃上边受压压碎,或者上边脱槽改变玻璃在水平荷载作用下的设计受力模型。隐框幕墙的胶缝也应考虑这一要求,通过胶缝宽度和密封胶的变形能力释放主体结构的竖向变形。
式中:Wsmin——胶缝最小宽度;
SkV——幕墙安装完毕后层间竖向相对位移组合值,为正负两个方向(mm);
δ——硅酮密封胶的允许变位能力。
幕墙与主体结构周边之间的交接部位密封线应保持封闭,交接部部位应考虑三向相对位移的影响,避免由于相对位移破坏气密密封、防火密封甚至引起玻璃破裂。
5.3.5 楼板或边梁竖向变形时,单元板块两侧转接件因楼板变形作用产生高差并在重力的偏心作用下沿面内扭转,即产生图2所示的板块沿面内的变形状态。如果在楼板变形使两个板块挂点之间产生山峰式的反向斜率,则板块下侧之间竖向缝宽减小,反之亦然。如果缝宽小于两个相邻板块下部的位移之和,板块下侧就会发生碰撞,因此设计时应考虑竖向胶缝的最小宽度。
5.5 开启扇设计
5.5.1 开启扇可引入自然界的新风实现自然通风,是幕墙重要的组成部分,国家标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2015第3.2.8条要求甲类公共建筑外窗(包括透光幕墙)应设可开启窗扇,其有效通风换气面积不宜小于所在房间外墙面积的10%;当透光幕墙受条件限制无法设置可开启窗扇时,应设置通风换气装置。
没有必要超过国家标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2015设置过多、面积过大的开启扇。开启扇要增加额外的框、扇、五金件和复杂构造,会存在下列问题:
(1)降低隔热性能(K值),对于设置玻璃护边的开启扇问题尤为严重;
(2)室外空气严重污染或高温寒冷天气下不宜开启;
(3)容易损坏,增加维护成本;
(4)有脱落风险,造成安全隐患;
(5)增加造价。
5.5.3 多连杆式防脱落风撑有较大的阻尼作用,可以有效降低开启扇动力作用。开启扇破坏以后,连杆还会将框扇连接在一起,可以降低掉扇风险。
挂钩和销轴式开启扇依靠上部固定,上面两个组角位置要承受开启扇的重量以及开窗状态下风的动力作用,可能会产生很大的向下的荷载,组角的强度不足时会造成破坏掉扇。自攻自钻螺钉连接是台风区工程证明了的有效加强措施之一。
自攻螺钉具有防松功能,不易松脱,是风撑和铰链等反复受力优先选用的紧固件。
构件式幕墙开启扇需要运至现场安装,如果风撑在工厂安装到开启扇上,运输过程中容易造成风撑损坏。
对开启扇锁点及锁座位置进行严格的检查,保证开启扇能够有效锁闭。
5.7 防火设计
5.7.1 幕墙防火设计应满足幕墙玻璃甚至铝合金横梁立柱在火灾中破坏以后,层间防火应起到在阻止高温火焰和大量有毒烟气通过幕墙与楼板间隙、幕墙构造内蔓延、室外侧卷烧等方式在上下楼层的防火分区蔓延的作用。火灾下构件会产生热位移,层间防火要在热位移的情况下也能有效密封。
幕墙的层间防火应按照体系化防火思路设计,层间防火是用多种材料封堵幕墙和主体结构之间的缝隙。需要各个材料、构造之间有效配合才能起到有效的防火效果。单纯考虑封堵材料的耐火极限是错误的方法,而且很难通过层间防火测试。1.50h耐火极限的几种材料放在一起,并不一定能够起到层间防火的作用;达不到1.50h耐火极限的几种材料有效结合,可能实现有效的层间防火。
5.7.2 火灾下构件会产生热位移,层间防火要在热位移的情况下也能有效密封。也就是说层间防火应确保火灾高温以及高温导致层间防火间隙产生位移的状态下有效封堵状态。岩棉压缩塞入可有效适应火灾以后的热位移。相应的在幕墙上应设置钢构件支撑,确保岩棉能够压缩到位。开口的下沿一般施工都非常困难,无法保证质量,也无法有效密封,不宜设置岩棉。
5.7.3 承托板主要起到支撑岩棉重量的作用,可间断设置。
5.7.4 各国火灾统计表明,火灾中大多数死亡人员都是死于有毒烟气,还有很多是烟气阻碍视线,造成逃生和救援困难造成的死伤。因此,层间防火的烟气密封是极其重要的。
5.7.6 幕墙层间防火目前国内尚无相关检测标准,美国材料试验协会标准ASTM E2307Standard Test Method for Determining Fire Resistance of Perimeter Fire Barriers Using Intermediatescale,Multi-story Test Apparatus是国际上公认的层间防火有效性的测试方法,其对应的UL认证的层间防火构造。
5.8 一体化设计
5.8.1 幕墙的泛光照明应满足国家现行标准《建筑照明设计标准》GB 50034、《城市夜景照明设计规范》JGJ/T 163及其他相关国家、行业标准,各地工程还需符合地方性标准。同时,现阶段泛光照明设计已经专业化,需要由专业的厂家配合完成。
5.8.2 泛光照明体现了建筑整体的灯光艺术效果及照明的功能性,在相关灯具的安装、预留孔、管线敷设等方面均需要与幕墙、建筑设计全面配合。
5.8.3 泛光照明管线不得直接穿越板块的伸缩缝,以免影响幕墙气密性,应选在具有内衬板的位置;预埋管的敷设应保持内高外低的方式,防止雨水倒灌,预留管穿越外幕墙的孔与管间的防水封堵均需采用耐候型中性硅酮胶进行封堵,外幕墙管线敷设工艺要进行测试,需要检测“空气渗透性能”“雨水渗透性能”,建议与幕墙的四性实验同步进行;预留孔的开孔不得影响幕墙龙骨的局部及整体强度、稳定性,幕墙结构也需考虑灯具重量等因素带来的影响;同时预留管敷设不得破坏外幕墙的完整性及美观性,对于可视部位要进行外观处理。
5.8.4 穿越外幕墙的保护管建议采用铝合金或不锈钢材质,不同材质接触面应采用硅胶垫圈或三元乙丙垫圈进行隔离,防止电化学腐蚀现象发生。
5.8.5 泛光照明预埋管或灯具固定件安装应牢固,并具有防松动的技术处理措施,防止板块在运输及吊装过程中由于颠簸等原因导致预埋管或灯具固定件松动。相关固定方式需要进行结构设计,满足结构安全要求。
5.8.6 幕墙板块的组装工序中增加泛光照明预留管的安装及灯具固定件的安装等相关工序,使幕墙板块生产与泛光照明的预埋同步进行。幕墙对泛光照明预留有特定的安装槽,灯具可以完全隐蔽安装,且不影响幕墙板块安装时,灯具可以考虑在幕墙组装车间进行安装,否则应在幕墙板块安装完毕后再组织安装。
5.8.8 幕墙清洗用的擦窗机应由具有专业资质的擦窗机厂家提供,擦窗机一般固定在主体结构顶部,相关的锚固承载力、结构承载力应能承受清洗所需要的荷载大小。清洗所需的连接销钉应在幕墙龙骨上预留,并满足结构设计要求。
5.8.9 依据国家现行标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068和《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102的规定,幕墙属于可替换的结构形式,幕墙设计使用年限属二类,其设计使用年限为25年。后期的维护涉及更换构件的可能,因此单元体板块除了整体可以更换以外,还需要满足零部件能更换的设计要求。
5.8.10 幕墙装饰翼对于单元体板块属于平面外构件,过程中应注意设计时如何考虑连接的简洁性、安全性、传力的合理性,不宜过于复杂的连接,同时应有合理的防水构造措施,且加工工艺应简单,通用性强;安装中防止偏位、不在一条直线上,不得野蛮安装造成配合间隙误差过大产生晃动、噪声;运输过程中需考虑增加空间使用率以及后期更换易操作性等问题。
5.8.11 目前常用的装饰翼材质如铝合金、铝板、不锈钢板、石材、陶土板等,其材料质量应满足国家标准规范中对材料的相关规定。
5.8.12 装饰翼的外形设计至关重要,在方案初期应与建筑师重点沟通并解释说明。
5.8.13 横向装饰翼荷载一般传递到横梁上再传递至立柱,竖向装饰翼荷载直接传递到立柱再到挂接支座,横梁、立柱需要考虑扭转影响,相关的连接位置也需进行扭转校核。
5.8.14 目前大多装饰翼均通过连接板连接至横梁或立柱上,有时装饰翼还充当单元体主要龙骨承载作用,此时应按双弯结构进行设计校核,并且保证侧向不至于变形过大导致整体板块稳定性降低。侧向变形的风压体型系数不得低于2。
5.8.15 目前有些装饰翼设计为直接压住玻璃,中间只垫了一层胶条.在平面外荷载作用下应注意胶条对玻璃的挤压问题,应保证胶条的压缩质量,同时接触玻璃的扣盖应注意防脱措施,侧向风压时容易脱落。
5.8.16 单元体主龙骨承受装饰翼的扭转荷载作用,全开腔抗扭性能差,大装饰翼建议采用闭腔截面或半开腔截面。
5.8.17 装饰翼的荷载最终均传递至支座位置,特别是竖向装饰翼,挂接支座需要有足够的侧向约束力来约束装饰翼传来的侧向荷载。
5.8.18 装饰翼的安装需要有明确的安装方案,特别是分开运输现场安装的装饰翼更需要对现场的安装条件进行评估,保证装饰翼的安装质量。
5.8.19 外遮阳系统应符合国家现行标准《建筑遮阳工程技术规范》JGJ 237、《建筑遮阳通用要求》JG/T 274的规定,各地工程还需符合地方性标准。同时,现阶段遮阳设计已经专业化,需要由专业的遮阳厂家配合完成。
5.8.20 遮阳设施作为建筑围护结构的一个部分,对建筑的整体造型起着重要作用。建筑师在做立面设计时应将建筑遮阳设施作为建筑物的一个有机组成部分来加以考虑,注重遮阳构件或设施与建筑整体风格的融合与统一。
5.8.21 遮阳设计需要处理好非常时期(如火灾时)遮阳设施与建筑防排烟、消防联动等方面的关系,使遮阳设施不影响火灾时的建筑排烟和人员疏散,做到平时与紧急时两种状态的顺利转换。
5.8.22 遮阳设施与幕墙结构的各组成部分的连接部位往往是节能设计的重点部位,处理不当则极易在这些部位形成建筑节能的薄弱环节。因此,精心、合理的遮阳构造设计是建筑节能的保障。
5.8.23 南方太阳辐射强烈,建筑遮阳对建筑节能及室内舒适度的贡献较大。在北方寒冷及严寒地区,采用遮阳设施的同时要考虑到冬季太阳能的利用,遮阳设计应综合考虑夏季遮阳与冬季利用太阳辐射得热两者的关系。北方寒冷及严寒地区更适宜采用可活动式遮阳设施,如活动遮阳百叶、遮阳卷帘等。
5.8.24 遮阳设计应充分考虑遮阳设施的结构安全,应通过结构设计、计算满足,以保证在台风或暴风雨等极端恶劣天气下遮阳设施仍然具备足够的安全性。
5.8.25 室内窗帘属于内遮阳,内遮阳系统应符合国家现行标准《建筑遮阳工程技术规范》JGJ 237、《建筑遮阳通用要求》JG/T 274的规定,各地工程还需符合地方性标准。同时,现阶段遮阳设计已经专业化,需要由专业的遮阳厂家配合完成。
相比外遮阳,内遮阳效果较差,面向室外侧宜采用能反射太阳辐射的材料,并能调节角度和位置。当窗帘采用布质材料时,其保温、透气、透光、甲醛含量等需符合国家相关规范规定。
5.8.26 内遮阳装置的开启、关闭、伸展、收回应易于操作,过程平稳。
6 结构设计
6.1 一般规定
6.1.3 直接强度法可以精确求得截面的实际强度避免了其他计算方法带来的各种误差,是结构计算的发展方向。在结构安全角度,直接强度法计算的截面没有必要规定最小厚度;最小厚度的规定是为了避免在运输、安装时产生以外的破坏和保证在出现过大的初始缺陷等以外情况下的结构安全。国外已经在厚度仅有0.5mm的冷弯薄壁型钢结构和铝结构上应用此算法,国内也有比较多的研究。在结构安全角度,直接强度法计算的截面没有必要规定最小厚度。为了照顾现有标准还是保留最小壁厚概念,但是要求放宽,充分发挥新技术的优势。直接强度法计算的主受力的铝合金构件最小壁厚可减小0.5mm,钢构件的最小壁厚可减小1mm。
6.1.7 微小的间隙也会严重影响共同受力截面的剪力传递,必须完全消除连接间隙才能符合共同受力计算假定。
6.1.8 幕墙蒙皮效应是指围护结构因自身平面内的抗剪能力,而加强结构整体工作性能的效应,这种效应大大加强了结构的空间整体性。
6.2 荷载和作用
6.2.5 风荷载、地震、温度作用均可正可负,作用效应组合时应按实际可能的情况考虑,并使组合的效应值最为不利。预应力作用的分项系数取值可按现行行业标准《索结构技术规程》JGJ 257的规定采用。在可能存在鞭端效应等地震作用放大的情况下,地震作用标准值应乘以不小于3的放大系数。
由于地震组合中风荷载组合值系数很小,在绝大多数情况下不需要计算地震组合;只有面板质量非常重的情况下才需考虑。
6.2.7 自重会使变形过大时,可采用预起拱措施。
6.3 压板、压块及扣盖
6.3.1 明框压板一般分为定距螺钉固定及型材槽口连续与立柱固定,两种固定方式均与连续梁模型严重不符。以定距螺钉固定时,模型更接近“两长边连续支撑中间有集中力的板单元”;通过槽口与立柱连续固定的压板接近外伸梁。
6.3.2 图3为悬挑型扣盖示意图,图4为咬合型扣盖示意图,图5为支臂无止退凸起或支撑面尺寸过小示意图,支臂无止退凸起或支撑面尺寸过小运输、安装过程中容易发生变形,安装后不能抵住型材,造成扣盖缺少支点而脱落。
图6为咬合型扣盖的悬臂段过长示意图,悬臂段过长容易因外力造成扣盖脱落。
隔热条抗弯刚度和强度远小于铝型材,对连接的承载能力和正常使用极限状态的影响都比较大。
6.4 结构胶
6.4.4 参照行业标准《建筑幕墙用硅酮结构密封胶》JG/T 475-2015和欧洲技术认证指南ETAG 002GUIDELINE FOR EUROPEAN TECHNICAL APPROVAL FOR STRUCTURAL SEALANT GLAZING KITS(SSGK)Part 1:SUPPORTED AND UNSUPPORTED SYSTEMS,用测试值代替最低值,标准值取代原来的平均值,用6倍整体安全系数取代原来的4.8倍安全系数,可靠度较高。胶的强度值为试验值,不是唯一的最低值。根据不同的使用要求可以选用不同性能的结构胶。可以在大板块、高风压工程选用高强度结构胶降低宽度,也可在要求低的地方用低强度的结构胶降低成本。
Ru,5是75%置信度时给定的强度标准值(又称强度特征值),是23℃拉伸粘接强度标准值,95%的试验结果高于该值。Ru,5应按现行行业标准《建筑幕墙用硅酮结构密封胶》JG/T 475由第三方检测机构的测得。没有结构胶长期稳定性证明的结构胶供应商,应采用该批次结构胶测试结果进行结构计算复核。
由于采用了总安全系数γtot取得强度标准值,因此后面的荷载计算也采用荷载标准值而不是设计值,保证总体可靠度指标不变。
6.4.5 本条采用标准值进行计算。对于永久荷载,只考虑平行于永久荷载方向上的边长的结构胶的作用。
6.4.7 中空玻璃除膜面结构胶在特定的磨轮、膜系、结构胶种类等情况下,会存在安装后过一段时间脱胶现象。可以用玻璃自然暴露于日照下2个月以后测试粘接强度。
6.4.8 在通常情况下,表面温度极限为-20℃~80℃。夏季环境可考虑△T=Tv-Tc=+25℃,冬季环境可考虑△T=Tv-Tc=-25℃;
当密封胶支撑框架四周完全与外部环境相连时,可采用Tv=Tc=80℃,这更能代表某些具体情况。
在面临特定的玻璃或外部环境时,也可修正△T。例如:幕墙为透明装配,最高温度取Tv=80℃;幕墙为不透明装配,最高温度取Tv=100℃。
6.4.10 结构胶供应商应提供下列信息:
(1)使用与低温相关的类别;
(2)拉伸强度标准值:σdes;
(3)动态剪切强度标准值:гdes;
(4)拉伸或压缩弹性模量:E;
(5)剪切弹性模量:G0;
(6)工作时间(25℃,50%湿度);
(7)修整时间(25℃,50%湿度);
(8)表干时间(25℃,50%湿度);
(9)粘接框架的可搬运的时间;
(10)结构胶的识别特征,包括单组分或双组分、重量、硬度、热重分析、颜色。
6.5 隔热条
6.5.1 A型设计用于传递剪切强度,剪切强度失效不会影响横向抗拉强度。B型设计用于传递剪切强度,剪切强度失效会导致横向抗拉强度的失效。O型设计用于不传递剪切强度给隔热材或剪切强度不够的金属型材。
A型具有固有安全性,其剪切强度和横向抗拉强度可以分开单独考虑,B型要求两种荷载同时考虑才有效。A型和O型的横向抗拉强度在模拟剪切力失效后确定。对于O型,只要求确定横向抗拉强度,不要求给出剪切强度和剪切弹性常数。
6.6 紧固件连接
6.6.3 本条采用了美国铝协会标准AA ADM 2015 Aluminum design manud的相关公式。抗拉和抗剪破坏极限状态分项系数为2.0,总体安全系数为3.0。本条抗拉承载力指的是自攻螺钉外螺纹与型材的咬合承载力,对应的破坏状态是螺钉螺纹从铝型材中拔出。
自攻螺钉或自钻自攻螺钉攻入铝材的长圆孔或U形自攻螺钉槽的抗拉承载力设计值公式采用了美国建筑制作协会AAMA TIR A9-2014 Design guide for metal cladding fasteners的相关公式。若自攻螺钉或自钻自攻螺钉攻入型材的长圆孔或型材的U形自攻螺钉槽,每圈完整的螺纹实际参与的面积应折减,自攻螺钉的抗剪强度可按现行行业标准《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》JGJ 227-2011附录A的试验方法确定。图7为长圆孔或U形自攻螺钉槽螺纹参与面积折减。
6.6.6、6.6.7 抽芯铆钉相关内容依据欧洲标准Pr EN 1999-1-4 Design of aluminiumstructures-Part 1-4:Cold-formed structural sheeting。
抽芯铆钉钉体抗剪承载力不可直接使用产品标准里面的抗剪承载力,需要考虑分项系数等。分项系数1.25。
6.6.9 螺栓连接的抗剪和抗拉破坏极限状态分项系数为1/0.75。为了简化计算,本条相关公式已经考虑了分项系数。螺栓连接的承压强度实际上是被连接材料的承压控制,不是螺栓本身承压控制,现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的符号Nbc在概念上不准确,本规程改为Nc。
6.6.11 公式延续了《钢结构设计标准》GB 50017的计算公式。公式适用范围理论上是螺栓本身同时承受剪力和杆轴方向拉力。扩大范围到了连接以后理论上是不准确的,会造成个别连接存在偏于保守的情况。
6.6.12 试验和工程经验证明,玻璃孔填胶可缓解玻璃叠差造成的应力集中现象,但并不能完全消除。
6.7 与主体结构连接
6.7.3 现行行业标准《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145中锚栓用于结构构件连接时的使用范围见表1。
6.8 构件和构件连接
6.8.1 本条采用的材料承载力指标为材料国家标准的屈服强度和抗拉极限强度,摒弃了设计强度的概念,主要参照美国铝协会标准AA ADM 2015 Aluminum design manual,与国际标准接轨。
对于极限状态设计法,不同的极限状态应该对应不同的分项(安全)系数。比如受弯破坏极限状态的分项系数一定会小于拉断破坏极限状态,剪切破坏极限状态一定大于屈服破坏极限状态。不存在单一的“材料分项系数”。用屈服强度除以材料分项系数得到的“设计强度”是一个假值。需要通过各种系数调整实现不同极限状态下一致的可靠度指标,会降低计算精度,而且会混淆概念。
构件计算依据本标准附录J进行,相关算例如下:
算例1 轴心受拉的圆杆的最小直径计算
(1)已知条件如下:
1)圆杆材质为铝合金6061-T6
2)轴向拉力设计值P=30kN
(2)查本规程附录H取得下列数据:
1)6061-T6抗拉强度设计值fu=260MPa
2)6061-T6抗拉屈曲强度设计值fy=240MPa
3)构件受拉的分项系数γm=1.3
(3)依据公式(J.1.2-3)计算如下:
截面抗拉承载力:Pnt=fuAe
圆杆最小截面积:
圆杆最小直径:
算例2 H型铝型材受弯作用在梁上的均布线荷载设计最大值计算
(1)已知条件如下:
1)梁材质为铝合金6061-T6
2)梁总长度L=4880mm
3)梁无侧向支撑,竖直方向有支点,第一支点在梁的末端,支点间距离Lb=1220mm
(2)查本规程附录H取得以下数据:
1)6061-T6抗压屈曲强度设计值fcy=240MPa;
2)铝合金材料弹性模量E=70000MPa。
(3)H型铝型材的截面尺寸(图8)可按表2取值。
(4)计算过程如下:
腹板宽厚比:
1)屈服极限状态下,梁的承载弯矩标准值:
2)断裂极限状态下,梁的承载弯矩标准值:
3)局部屈曲极限状态下,梁的承载弯矩标准值:
a)翼缘,非加劲板件,均匀受压,依据本规程第J.2.4条和表J.3.2-2计算如下:
翼缘宽厚比:
因此:fc=fcy=240MPa
b.腹板,加劲板件,不均匀受压,依据本规程第J.2.5条和表J.3.2-2计算如下:
横截面中性轴的不均匀受压板件的惯性矩:
横截面中性轴上均匀受压板件的惯性矩:
局部屈曲极限状态下,承载弯矩标准值为(采用加权平均方法):
4)侧向扭转屈曲极限状态下,承载弯矩标准值:
梁的长细比
依据表J.3.2-2进行下列公式计算:
因此,侧向扭转屈曲极限状态下,承载弯矩标准值:
侧向扭转屈曲强度标准值:
5)局部屈曲与侧向扭转屈曲共同作用,翼缘的弹性屈曲强度值:
翼缘宽厚比
翼缘的弹性局部屈曲应力不小于梁的侧向扭转屈曲应力,因此梁的弯曲承载能力不受局部屈曲和侧向扭转屈曲共同作用的限制。
综上所述,梁的承载弯矩标准值为:
屈服破坏的分项系数γm=1.2,梁的承载弯矩设计值为:
6)均布荷载作用下四跨等跨连续梁的最大弯矩为:
作用在梁上的均布线荷载设计值最大值为:
算例3 矩形管受弯最大间距计算
(1)已知条件如下:
1)梁的截面尺寸(图9):d=101.6mm,b=50.8mm,t=4.8mm
2)均布荷载设计值为(含活荷载和自重荷载):q=1.5kPa
3)梁跨度:Lb=3600mm;1.5kPa
4)梁无侧向支撑,竖直方向有支点
5)梁为铝合金材质6063-T5
(2)查本规程附录H取得下列数据:
1)6063-T5抗拉极限强度:fu=150MPa
2)抗拉屈服强度:fy=110MPa
3)抗压屈服强度:fcy=110MPa
(3)计算过程如下:
梁的截面积:A=1361mm2
X轴弹性抵抗矩:S4mm3
X轴塑性抵抗矩:Z5mm3
X轴惯性矩:I6mm4
Y轴惯性矩:I5mm4
扭转常数:J=1.328×104mm4
翼缘宽厚比
腹板宽厚比
1)屈服极限状态下,梁的承载弯矩标准值:
2)断裂极限状态下,梁的承载弯矩标准值:
3)局部屈曲极限状态下,梁的承载弯矩标准值:
翼缘,加劲板件,均匀受压,依据J.2.4条和表J.3.2-2计算:
翼缘宽厚比
因此,fb1=fcy=110MPa
腹板,加劲板件,不均匀受压,依据本规程第J.2.5条和表J.3.2-2计算如下:
cc=-c0,因此m=0.65
腹板宽厚比
因此,fb2=1.5fcy=165MPa
保守地使用其中较低者来代替加权平均抗压强度:Fb=min(Fb1,Fb2)则局部屈曲的承载弯矩标准值:
4)侧向扭转屈曲极限状态下,承载弯矩标准值保守的取Cb=1;
依据本规程表J.3.2-2进行下列公式计算:
侧向扭转屈曲极限状态下,承载弯矩标准值:
综上所述,梁的承载弯矩标准值:
屈服破坏的分项系数:γm=1.2,梁的承载弯矩设计值:
5)均布线荷载作用下简支梁的最大弯矩:
作用在梁上的线荷载设计值最大值:
梁的最大间距可根据给定的均布面荷载来确定:
Ⅱ 单元式幕墙横梁立柱连接
6.8.7 螺钉群受力计算宜按幕墙构造实际情况考虑。单元式幕墙中横梁可按螺钉群中心约束扭转考虑;单元式幕墙的顶横梁与立柱搭接时,依据实际的固定方式来选取扭转中心(图10、图11)。
横梁和立柱连接在面外方向接近刚接时,螺钉除受扭矩引起的剪力外,还承受弯矩引起的拉力。
6.9 带竖向装饰翼的幕墙设计
6.9.2 对于迎风面第一根以后的横向和竖向装饰翼,一般情况下风荷载较小,远远小于大面风荷载,尤其是间距较密的情况下。只有气流再附区域的风荷载会有所增加,但一般也会明显小于第一根装饰翼。对于立面上密布的装饰翼宜采用流体力学程序模拟风荷载环境确定其体型系数,或进行风洞试验。在没有分析计算及试验依据的情况下,转角位置的第一根竖向装饰翼和最上面一根横向装饰翼的体型系数为-2.0。其他的密布装饰翼上的风荷载较小,可适当折减。
6.9.5 装饰翼支臂和型材之间的连接可采用支臂一端与型材卡接,一端采用栓接或者螺钉连接(图12);或者两端卡接并使用紧固件等承担重力荷载;不宜采用两端同时紧固件连接的方式。竖向装饰翼连接设计应关注型材挤压公差等各种公差,在公差带范围内竖向装饰翼在外力作用下不应有明显的晃动变形。
6.10 支撑系统设计
6.10.15 单元式幕墙系统要求整个单元在工厂进行加工及组装,组装成幕墙单元后,在后续的各环节,包括幕墙单元的翻转、运输、吊装和安装等过程,都可能导致龙骨系统松动、散架、移位等,首先应确保自身有足够的连接强度,其次对于构件式安装的幕墙单元或者异型的单元式幕墙板块,宜用钢架胎膜进行整体的临时固定,或者采用钢架局部进行临时固定或者临时限位,待吊装或者安装到位后,拆除临时措施。
6.12 拉索(杆)幕墙支撑系统设计
6.12.1 支撑系统结构形式的选用除应满足建筑设计要求,还应考虑不同结构形式对主体支承结构的影响。
6.12.2 拉杆和拉索系统施加预应力后才能形成受力体系,因此一般拉杆幕墙或拉索幕墙都会使主体结构承受附加的作用力,在主体结构设计时必须加以考虑。
6.12.3 主体结构变形时拉索(杆)不应松弛也不应过载,拉索(杆)可设置弹簧装置适应主体结构变形。建筑伸缩缝两侧建筑和不同建筑物之间由于沉降、温度伸缩、风和地震的作用会产生较大的相对变形,拉索(杆)较适应,同时主体也可能被拉索(杆)破坏。
6.12.6 边界结构的变形对拉索(杆)结构的影响非常显著,整体计算的结果更加准确。
6.12.11 以冷作硬化提高强度的材料不可焊接,焊接部位强度会严重下降;以热处理提高强度的高合金钢材料焊接部位强度也会大幅下降。因此,高强度拉杆和拉索索体及与外部连接均不得焊接。
6.12.12 不锈钢耳板与碳钢或合金钢的焊接质量难以保证,一般不采用不锈钢耳板。
7 面板及连接设计
7.2 玻璃面板
7.2.4 强制冷弯玻璃,也可以冷弯产生的应力与外荷载及作用的组合作为控制指标。实际项目条件各不相同,玻璃长度、厚度、钢化与否等均有影响。
7.2.7 四点支撑玻璃面板目前有限元计算方法比较普及,简化计算公式误差较大,目前很少有人采用,因此没有规定简化算法。
7.3 金属面板
7.3.5 铝塑板折边处需要刨槽,剩余厚度只是很薄的铝皮,承载力很低。本条第5款是为防止不同材质间的电化学腐蚀和热膨胀系数不一致造成的问题。第6款简化的弹性板计算假定对于金属板这种肋的挠度可以很大的结构计算结果偏差过大,偏离实际情况太远。比较现实的方法是应用已经普及了的有限元分析。第8款是针对有的铝合金材质焊接后强度很低,焊缝强度远远低于焊钉本身强度。这时只算焊钉本身强度会造成安全风险。低焊缝强度、焊钉偏心与螺母预紧力共同作用是运输和安装过程中掉焊钉的主要因素。
7.4 石材面板
本节内容主要参考Stone cladding engineer和ASTM C1242-18 Standard guide for selection,design,and installation of dimension stone编写。
7.4.4 按概率理论取得的荷载标准值比试验平均值更能保证结构安全,比采用最小值更科学合理。
7.4.6 石材面板及连接实际上采用的是基于极限状态的容许应力设计法,套用极限状态设计法的表达式。为了设计石材面板连接系统,应当知晓材料的变异性并加以补偿。可通过对石材、石材面板连接和龙骨采取合适的安全系数来实现。
如果石材、锚和支撑系统的长期性能无法通过良好的样本进行验证,则可以修改安全系数。
出现下列情况时,可修改安全系数:
(1)关键材料强度试验表明变异性增加;
(2)项目预期寿命超过40年;
(3)石材随着时间的推移会丧失的强度较多;
(4)在设计面板连接位置时;
(5)石材面板连接承载能力试验表明变异性增加;
(6)石材面板连接处在最终位置时无法检查;
(7)石材面板连接需要不同的安装技术或者用在不同的位置;
(8)面板用于高风险位置,如吊顶、头顶、线条、在现场安装前组装到龙骨骨架上或其他类似情形。
7.4.9 石材背网能够对石材面板形成类似复合材料的效应,能够提高正风压方向的强度和抗冲击性能。但是绝大多数工程都是负风压控制,不应考虑背网对石材幕墙的强度提高。背网只能作为石材幕墙的防断裂措施和辅助安全措施。
7.4.10 选择石材、石材面板连接和龙骨系统时,应核查下列因素:
(1)石材在相似条件的现有建筑物中是否使用良好;
(2)在相似条件的现有建筑物中,所考虑的各种不同的石材面板连接和龙骨系统是否表现良好;
(3)安装等程序对石材面板连接和连接的咬合、搭接关系有何影响;
(4)位移和不均匀沉降等对龙骨、石材面板连接与龙骨的连接以及龙骨与建筑结构的连接的性能和外观有何影响;
(5)通过标准试验测量的石材的物理特性是否表明材料具有结构限制;哪些物理属性对工程应用是重要的,哪些测试方法可测量这些属性及其离散性;
(6)没有用标准测试方法测量物理特性的石材,是否有长期耐久性问题的可能性;其他性质,包括抗化学侵蚀性、与气候有关的强度降低、尺寸变化,可以通过旨在获得模拟条件下的数据的特殊的实验室测试来评估;
(7)项目的位置或建筑的形状是否产生额外的风或地震作用;
(8)石材面板连接和龙骨系统是否适应由风、地震和温度作用、蠕变和收缩以及它们的综合影响引起的建筑物尺寸变化;
(9)窗及支撑系统、其他幕墙、外墙清洗、维护设施等邻接的立面构件,是否会影响石材面板、石材面板连接或龙骨系统;
(10)石材面板连接或龙骨系统是否穿透防水层,造成内部积水、墙体保温层渗水或形成通风空腔;
(11)所用材料是否能抵抗腐蚀、电化学反应和化学反应;
(12)在任何特定项目中使用尽可能少的石材面板连接类型;用最少的零件制成连接件;最简单的连接通常是最好的;连接应有可调节性;
(13)尽可能在不超过两个连接点处分配石材或面板系统的重量;
(14)使安装人员便于接近石材面板连接位置;
(15)与负载方向平行的长圆孔采用摩擦连接时,应采用合适的槽孔尺寸、螺栓、垫圈和螺栓安装程序。
7.4.11 在石材面板连接件和支承结构之间放置垫片以适应成品石材面板与支撑件之间的位置偏差。垫片应具有足以传递荷载的永久结构特性,同时抵抗石材面板连接件和支承结构的旋转和位移,这可能损害石材面板连接或紧固件的位移能力。不具有足够结构性能的绝缘和防水物质,不应用作垫片,也不应夹在石材面板连接件之间。应防止挂件处的意外滑动,可采用焊接垫圈,互锁锯齿面或其他机械装置。
7.4.21 短槽连接石材槽口强度验算算例如下:
(1)有关参数
花岗岩面板厚度30mm、高度900mm、宽度1200mm,短槽中心距离面板近角150mm。
风荷载标准值:Wk=1kPa
石材面板弹性模量:E=80000MPa
石材面板抗弯强度标准值:frk=8MPa
石材抗弯强度分项系数按本规程表7.4.6取值γM=2
石材面板抗弯强度设计值按本规程公式(7.4.5-1)计算:fg1=frk/γM=8MPa/2=4MPa
抗剪强度设计值按本规程公式(7.4.5-2)计算:fg2=0.5fg1=0.5×4MPa=2MPa
水平荷载设计值:W=1.5Wk=1.5kPa
(2)面板槽口抗剪设计计算
槽口承受垂直于面板方向的荷载设计值按本规程公式(7.4.21-1)计算:
石材扩散角,按本规程表7.4.15-1取值:αk=40°
槽口受力一侧的深度(图13):Hf=16mm
槽口受力一侧的厚度(图14):tf=12mm
挂件长度:Lanc=50mm
槽口有效计算厚度:deff=Hf-tf×tan(α)=5.93mm
槽口有效计算深度:Beff=Lanc+2×deff×cot(α)=64.14mm
槽口受力点力臂:C=2.5mm
槽口处弯曲应力按本规程公式(7.4.16-1)计算:
槽口处剪应力按本规程公式(7.4.16-2)计算:
槽口处弯曲应力设计值按本规程公式(7.4.16-3)计算:
槽口应力放大系数按本规程公式(7.4.16-4)或按表7.4.16-1采用:
槽口处最大弯曲应力设计值:σmax=Keffσprin=2.79MPa
σmax<fg1,石材槽口强度满足要求。
7.4.23 不当的设计可能会使背栓上的撬力放大数倍,会严重影响石材幕墙的安全性,必须要考虑。
同一块石材面板上多个背栓之间会存在反力分布不均匀的情况。比如四点支撑的石材面板,由于安装误差的存在,且背栓本身和连接件一般不具备吸收误差的能力。由三点确定一个平面的原理可知,初始状态下只有三点受力,反力设计值很可能放大到2倍。现行行业标准《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133规定每块板材挂件个数4点、6点、8点的背栓应力调整系数分别为1.25、1.3、1.35,由于加工、施工误差造成的反力集中可能会比表中数值更大。
背栓连接处石材椎体破坏承载力计算算例如下:
(1)有关参数。
花岗岩面板厚度30mm、高度900mm、宽度1200mm,4个背栓均匀分布连接,孔总深度为板厚的60%即18mm,底扩孔高度4mm,底扩孔直径:фu=13mm,背栓本身抗拉承载力设计值Fbrd=5kN。
(2)背栓连接计算。
背栓水平拉力设计值按本规程公式(7.4.23-1)计算(背栓个数:n=4):
剥落角度按本规程表7.4.24-3取值:αk=19°
最大剥落厚度:hv=3/5t-4mm=20mm
锥形破坏面的投影面积按本规程公式(7.4.24-1)计算:
老化因子按本规程表7.4.24-2取值:η0=1
石材分项系数按本规程表7.4.24-1取值:γM=3.8
石材抗拉强度设计值:
底孔应力集中系数按本规程表7.4.24-3取值:ku=4.9
背栓椎体破坏承载力设计值按本规程公式(7.4.24-4)计算:
Ft<min(Fbrd,Fb),背栓连接处石材椎体破坏承载力满足要求。
7.4.27 图15是L2/L1≥0.5时弯曲应力分布示意图,图16是L2/L1<0.5是弯曲应力分布示意图。
7.4.29 本条钢销连接的计算方法为近似简化算法,不适合超大尺寸面板。算法较四角支撑板更接近实际,计算也更简单。
钢销连接石材连接强度计算算例如下:
(1)有关参数。
花岗岩面板厚度30mm、高度900mm、宽度1200mm,4个钢销连接均匀分布,钢销材质直径5mm,钢销插入深度:ld=25mm,开孔7mm,厚度居中打孔,面板厚度40mm,高600mm,宽900mm。
(2)钢销处面板抗剪设计计算
每个钢销处垂直于面板方向的荷载设计值按本规程公式(7.4.28)计算:
石材扩散角按本规程表7.4.29取值:α=30°
应力放大系数按本规程表7.4.29取值:K=1.2
在销钉孔处破坏载荷设计值按本规程公式(7.4.29)计算:
Fbr<Fsd,钢销孔处石材面板的连接强度满足要求。
7.4.30 柔性衬垫可吸收风荷载或临近车辆产生的震动。冲击荷载一般认为通过钢销与石材面板之间的柔性衬垫(填充材料)和空间吸收。
8 防水设计
8.1 一般规定
8.1.4 水源、缝隙、驱动力是幕墙漏水产生的三大必要条件,密封设计就是要通过合理控制这三个要素达到提升幕墙密封性能的目的。研究表明,屋檐位置的雨量约为墙角的20倍,在建筑物顶部设置屋檐和挑檐等构造,可把雨水导流到墙外,能够大大降低建筑物水源。
8.2 雨幕设计
8.2.3 要确保雨幕上留有足够的通风面积,雨幕透气率为气密线透气率的10倍及以上时,我们可以称它为等压系统。实际上此比例若达到5倍以上,内外压差已经能够保持在95%的平衡,属于正态分布的合理范围,一般作为推荐设计标准。不同雨幕透气率与气密线透气率之比对应的由外压力平衡度见表3。
当认为风压持续一致时,穿过阻隔物两侧的压差为:
式中:ρ——空气密度;
V——空气速度;
Cd——系数。
Cd和ρ对于气密及水密是一样的,流量计算采用以下公式:
式中:Ai——气密线中的缝隙面积;
Ao——雨幕中的缝隙面积;
Pc——腔体内压力;
Pi——室内压力;
Pe——室外压力。
8.2.4 对于雨幕设计来说,沿着等压腔空间内设置分隔和封边是非常重要的,这样可以把腔体内空气流动减至最小,进而降低雨幕内外压差。同时可以控制腔体内容积与透气面积的比率,这个比率小于80m时,两侧的压力接近平衡,这也是幕墙等压原理的先决条件。不同腔体容积与透气面积之比下的压力平衡率见表4。
8.3 硅酮耐候密封胶的密封设计
8.3.4 幕墙接缝的变化,主要是由于材料受环境温度影响的膨胀、收缩以及风荷载和地震作用下的引起的主体结构层间位移产生的,还有其他一些影响因素。例如一些材料干湿引起材料收缩、膨胀;主体结构沉降引起的缝隙变化变化等。作为建筑幕墙的面板之间的耐候接缝,环境温度以及动荷载引起的主体层间位移使得接缝变化影响远远大于其他因素,所以考虑热膨胀位移和风荷载与地震作用下的层间位移量计算确定,可以满足接缝设计的安全性。不过在建筑底层一些缝隙密封处理时,建筑沉降影响因素不可忽视。
伸缩接缝变形量考虑到最不利的影响取(ut+us),等于设计的接缝宽度(cn)乘以选定的密封胶位移能力(δ),由于还要考虑安装误差(k),接缝宽度:cn=(ut+us)/δ+k。
受剪力时发生变形的接缝,硅酮密封胶可以承受较大的接口剪力位移量。通过已知接口允许位移(b),计算出所要求的接口宽度(a)。已知其中c=a(1+δ);实际状况往往是膨胀引起的位移ut发生在面板平面内,us位移在垂直面板方向。便于计算并考虑最不利的影响,将ut和us的变化都取向于垂直面板方向,取b=ut+us。
以勾股定理可得:a2+(u2=[(1+δ)a]2推导得出:
接缝宽度(a)=(u1/2
由于还要考虑安装误差,计算结果为:
接缝宽度a=(u1/2+k
8.3.5 太小的接缝宽度不利于施工和密封,同时对缝隙位移变化的调节能力不够。对于石材等类型的幕墙,由于板块较小,接缝一般在6mm~10mm;玻璃、金属板等类型幕墙,由于每个单元板块较大,接缝一般不小于15mm。
三面粘结会限制密封胶原来未撕裂情况下可接受的位移量。三面粘结的情况可用防粘胶带或者背衬材来避免。当三面粘结现象发生时,密封胶可承受的位移量会被限制在原设计位移量的±15%以内。
宽厚比1.5:1或1:1较厚的密封接缝有更大的位移变形量,当接口刮成沙漏状时,密封胶变形后粘结面的应力小,有利于密封耐久性,能发挥最佳的位移表现。
密封胶的厚度大于12mm对固化有影响,接缝发生位移变化时粘结界面的应力较大,不利于密封耐久。
8.3.6 幕墙工程中所选用的密封胶,应与被粘材料具有持久的粘结性能,并具有与主体结构变形相适应的能力,确保幕墙设计性能。
密封胶在使用前,应与其相接触的有机材料如间隔条、密封垫、泡沫棒、定位块等进行相容性试验。如果使用了与密封胶不相容的材料,可能会导致密封胶的粘结性能的下降或丧失,留下质量或安全隐患。
石材、人造板中的陶板、石材蜂窝板、纤维水泥板等都为多孔性材料,面板与建筑密封胶接触,胶中的增塑剂等非反应性物质会渗入面板孔隙中,污染面板,因此,使用前必须进行污染性试验。
9 加工制作
9.6 石材
9.6.8 加工前将石材进行预拼,对纹、选色、排开色差后进行编号。出厂前检查石材的尺寸、形状、花纹图案、色泽等均应符合设计要求,花纹图案和色泽应按样板检查,单板及排版后的石材感观效果不宜有明显的色差。
9.12 结构密封胶和耐候密封胶工艺及质量控制
9.12.1 隐框、半隐框幕墙组件制作中,对玻璃面板和支撑框的清洁工作,是关系到幕墙质量的关键步骤之一,要十分重视和认真进行操作。如清洗不干净,将对幕墙质量与安全留下隐患。一定要坚持二块布清洗的方法,一块布只用一次,不许重复使用;在溶剂完全挥发之前,用第二块干净的布将表面擦干;可将用过的布洗净晾干后再行使用。
9.12.4 硅酮结构密封胶在长期重力荷载作用下承载力很低,固化前强度更低,而且硅酮结构密封胶在重力作用下会产生明显的变形。若使硅酮结构密封胶在固化期间处于受力较大的状态,会造成幕墙的安全隐患。因此,在加工组装过程中应采取措施减小结构胶所承受的应力。
9.13 工厂装配率
9.13.1 通过在机器设备条件优越的工厂加工构件,选用专业厂家生产的标准连接件和结构密封胶,在环境理想、便于管理、质量可控的工厂进行组装,能够及时发现问题并整改,可以避免工人在高空恶劣现场散装幕墙质量容易失控的问题。
9.13.2 幕墙中主要构件种类包括面板、立柱、横梁、支承装置、压条等,不包括连接件和结构密封胶等辅助材料,因此,整体现场安装的单元式幕墙工厂装配率为100%。
10 安装施工
10.8 幕墙密封
10.8.1 被粘结板缝干净、干燥是耐候密封胶形成良好粘结前提,由于幕墙面板材料多样性,包括多孔性材料如陶板、石材蜂窝板、纤维水泥板、石材等和非多孔性材料如铝板、瓷板、微晶玻璃、玻璃,同时面板粘结面的污物不同,采取的清洁处理方法有差异:一般用50%的异丙醇,100%的异丙醇或75%的酒精就可清除干净;油性的污垢和薄膜,需用脱脂溶剂如甲苯、二甲苯清除;某些多性材料在清洁过程中会吸收溶剂或底涂液,在施打胶前,必须等其挥发完毕。
10.8.2 耐候密封胶注胶要求密实、无气泡、表面美观。胶表面结皮时间一般在20min,应在结皮前修正和除去遮蔽胶带。现场施工时雨天、大风天和黑夜无法保证打胶质量。由于耐候密封胶为单组分密封胶,其固化受温度、湿度影响很大,不同季节对密封胶的使用效果会产生影响,例如在春、秋季节一天温度变化大的,幕墙的金属面板会由于膨胀位移大,密封胶尚未固化,接缝的变形引起密封胶皱褶俗称起泡,此现象与密封胶的质量无关,所以现场施工时也应将季节因素考虑进去。
11 工程验收
11.1 一般规定
11.1.1 现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300将幕墙验收纳入建筑装饰装修分部工程,配套验收国家标准《建筑装饰装修工程质量验收标准》GB 50210-2001也明确提出了幕墙工程验收的一般规定,规定了玻璃幕墙工程、金属幕墙工程、石材幕墙工程验收的主控项目和一般项目及其检验方法。根据住房城乡建设部标准定额司“关于印发《建筑装饰装修工程质量验收规范》等4项标准协调会会议纪要的函”建标标便[2005]8号“各类幕墙验收时,主控项目和一般项目的划分原则放入《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB 50210,具体每个项目的验收内容、检验方法、检查数量应符合现行行业标准幕墙工程主控项目和一般项目的验收内容、检查方法、检查数量等放入各专业幕墙技术规范”的要求,修订批准实施的国家标准《建筑装饰装修工程质量验收标准》GB 50210-2018已经按要求提出了幕墙验收一般规定,划分了主控项目和一般项目,但专业幕墙技术规范受标准改革的制约迟迟没有完成配套的幕墙工程主控项目和一般项目的验收内容、检查方法、检查数量等修订,导致幕墙验收缺少内容。本规程借鉴国家标准《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB 50210-2001和各专业幕墙技术规范报批稿的中幕墙工程主控项目和一般项目的验收内容、检查方法、检查数量等规定将相关条文内容补充完善,弥补了幕墙工程验收存在的漏洞。
12 使用维护
12.1 一般规定
12.1.1 开启扇使用要求如下:6级以上风力时,应保证开启扇处于关闭状态;风撑等五金应保持完好,如有损坏及时更换;掉扇风险较大的开启扇,应配置可拆卸执手,统一管理。
12.2 检查与维修
12.2.3 近年来台风对幕墙的损害越来越多,每次台风过后均需要对幕墙进行全面的检查,并视损坏程度进行维修加固。
12.2.4 定期维护主要涉及定期的检查及维修,保修期内,如有不符合质量要求以及不能正常运行之处,工程承包单位有义务将其修复。因人为损坏及自然性灾害、意外灾害而造成损害的,不在保修范围之内。在保修期内,使用单位应会同幕墙工程承包单位每年进行一次全面性的检查。使用十年后,对耐老化最不利位置的硅酮结构胶进行粘结性检验。相关的检查项目应齐全,做到各种构件、连接件功能正常运行。
若遇到自然灾害或意外灾害,根据不同的灾害情况进行全面的评估,并对损害程度提出修复或加固方案,同时通过相关部门批准,经专业幕墙施工队伍进行施工。
附录H 结构计算常用参数表
H.0.3 表H.0.3中依据国家标准《一般工业用铝及铝合金挤压型材》GB/T 6892-2015,部分牌号铝合金强度参考《Aluminum Design Manual》。当H2X状态的铝合金能够提供的抗拉强度达到H1X或者HK.3X的极限抗拉强度时,H32(或H22)、H34(或H24)、H36(或H26)、H38(或H28)、H12(或H22)、H14(或H24)、H16(或H26)、H18(或H28)状态中的H2X状态的材料其他强度可以采用H1X或者H3X状态的材料强度。
附录J 铝合金构件计算
本附录主要参考了AA ADM 2015 Aluminum destgn manual。由于构件各种情况比较复杂,构件计算要以不同极限状态对应的分项系数。受弯构件强度计算采用塑性设计,和实际情况和试验结果吻合较好,相比弹性算法更精确。塑性算法是大势所趋,混凝土结构计算实际上也是弹塑性算法。