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玻璃幕墙防止玻璃脱落的应对措施分析

发布时间:2018-12-29 17:28:03浏览次数:12083文章出处:玻璃建筑幕墙

  玻璃幕墙作为现代建筑中的一个独特设计,它不仅体现建筑学、美学结构设计的较佳结合,而且把玻璃的多种功能也完美体现出来。诸如玻璃幕墙的通透性,透过玻璃视线达到较佳,视野达到较大,使建筑物内外环境相通、相融等。玻璃幕墙工艺性能好,玻璃幕墙支撑构件加工细致,表面光滑有良好的工艺感及艺术感,可以适应任何几何形状,在建筑体型上产生丰富的变化,能够充分体现设计师的想象力和创造力。

玻璃幕墙防止玻璃脱落的应对措施分析

玻璃幕墙建筑案例

  目前玻璃幕墙使用的一个较大的亮点就是各种节能幕墙玻璃的使用大大降低了建筑物的能耗。尽管如此,在过去的一段时期内,许多建筑项目一直受到玻璃幕墙的困扰,一些玻璃幕墙以其玻璃破碎、玻璃坠落等问题受到社会各界的关注。

  玻璃幕墙容易存在的问题有很多,如玻璃破碎、结构胶失效、玻璃幕墙防火性能差、玻璃幕墙支撑结构失效以及玻璃幕墙固定装置失效等等,下面我们针对玻璃幕墙存在的各种问题进行分析论证,并探讨找出解决问题的方法。

  1.1玻璃幕墙的安装主要步骤

  1.1.1放线

  确定墙体轴线,测量误差,作为骨架正确位置的依据。

  1.1.2骨架安装

  骨架安装顺序为:先安装竖向的骨架(立柱),后安装横向骨架(横档)。竖向骨架与墙体固定方法一般有两种,一种是在浇注主体结构时,做好预埋件连接件与预埋件焊牢后,再固定骨架。另一种方法是在主体结构上钻孔设计案例,用碰撞螺栓把连接件固定于墙体,骨架再与连接件连接。前者加固牢靠,但预埋件位置往往与安装有误差。后者安装位置准确,但打孔费工,牢固性不如预埋件。骨架安装应横平、竖直、为安装玻璃创造条件。骨架安装应做好防腐处理,轻钢骨架应涂防锈防腐漆。铝合金骨架要注意保护其氧化膜,尤其是与混凝土接触处应在氧化膜外加防腐处理,防止碱性混凝土对铝的腐蚀。

  1.1.3玻璃安装

  1)玻璃安到铝合金框内,把铝合金框与幕墙骨架连接。这种方法适用大框架轻钢骨架。

  2)固定好铝合金骨架,再把玻璃直接安到骨架上,并加密封条,如同安装门窗玻璃一样。

玻璃幕墙防止玻璃脱落的应对措施分析

玻璃幕墙玻璃安装效果图

  3)在不露骨架结构体系中,骨架上下不用封闭框海航保利国际中心金属幕墙设计效果图,直接用高强度粘结材料把玻璃粘贴在骨架上,形成无框玻璃幕墙(或称作隐框玻璃幕墙)。

  1.2防止玻璃脱落的措施

  1.2.1选择夹层玻璃

  夹层玻璃和钢化玻璃被称为安全玻璃。夹层玻璃由于存在塑性的有机中间层材料,它在发生破碎的时候能保持为一整体而被固定在框架上,不会发生脱落现象,特别是屋顶采用玻璃顶、邻街的高层建筑、繁华的商业街上的玻璃一定要选用夹层玻璃。

  1.2.2选用巾膜玻璃

  巾膜玻璃是在玻璃表面粘贴一层有机透明薄膜,它在破碎时也能保持一整体。

  1.2.3尽量不选择全隐框玻璃幕墙,而选用半隐方式

  隐框幕墙在选择结构胶和施工时应特别注意结构胶的品质、与玻璃和框架之间的相容性、框架玻璃表面的处理等问题。

  2玻璃幕墙施工的质量控制要点分析

  1)幕墙与主体连接,当没有条件采用预埋件连接时,采用其他可靠的连接措施,但必须通过节点强度试验决定其承载力,试验项目及承载力应由设计决定。预埋件、连接件必须安装牢固,位置正确,焊缝质量符合JGJ81-91《建筑钢结构焊接规程》的要求,并经防腐处理。

  2)幕墙连接件应有三维调节余量,可调节范围各为40mm,并有防松脱措施,受力的铆钉和螺栓每处不得少于2个。

玻璃幕墙防止玻璃脱落的应对措施分析

幕墙连接件

  3)构加式幕墙立柱应采用大套管连接形式,立柱连接芯管伸入立柱每端不小于立柱空腔高度的2倍,立柱与芯管应为可动配合,上下柱间隙宽度不宜小于10mm,并应用密封胶密封。

  4)立柱与横梁两端连接应加设弹性橡胶垫片且应用密封胶充填严密。

  5)玻璃与构件不得直接接触,玻璃四周与构件凹槽底应保持一定空隙,每块玻璃下部应设不少于2块弹性定位垫块,垫块的宽度与槽口宽度应相同,每块长度不应小于100mm。玻璃与构件之间隙应使用弹性材料填充,不得用气硬材料填充。

  6)玻璃四周橡胶条镶嵌牢固不松脱,四角应斜向断开,断开处和中间部位应用粘结剂粘结牢固。

  3玻璃幕墙表面不平的原因及措施分析

  3.1施工误差影响因素

  1)由于隐框玻璃幕墙是通过硅酮结构胶粘结在铝合金框架(副框)上,然后由固定压块及不锈钢螺栓紧固在铝合金骨架上,由于固定压块与铝合金副框是点连接的,在接触点处,由于紧固螺栓的松紧程度不同,通过结构胶传递到玻璃的受力情况不一样,玻璃表面所反映的景象会产生扭曲现象;同时固定压块的间距不一,同样也会产生此现象。

玻璃幕墙防止玻璃脱落的应对措施分析

玻璃幕墙效果图

  2)由于施工误差,相邻两条横梁、立柱以及立柱与横梁之间不在一个立面上,造成玻璃安装完毕后,相邻两片之间不在一个平面上,也会产生扭曲现象。

  3)在填注结构胶及养护固化阶段,由于方式方法不当,结构胶在固化前受压,造成结构胶厚度不一,安装后玻璃表面也会不平整。

  3.2采取措施,减少玻璃扭曲现象

  1)采用合适的连接方式,使玻璃表面受力均匀,如:可将铝合金框悬持在铝合金骨架上,玻璃自然下垂,受力均匀。

  2)合理设计固定压块间距,根据经验,第一个压块距玻璃边的距离在100~150mm之间,中间压块之间的间距在250~300mm为宜。

  3)在注结构胶及养护阶段,避免让结构胶受压,可在玻璃组件之间用垫木隔开,垫木的高度应高出铝框各结构胶的厚度之和。

  4玻璃幕墙中玻璃破裂的原因

  4.1玻璃本身材质的问题是玻璃幕墙中玻璃破裂的重要原因

  玻璃幕墙所使用的玻璃,特别是经过钢化的玻璃,强度是大大增加了,但是却在自身材质中混进了硫化镍杂质,杂质是如何混入的现还未根本查清,最大可能的来源是设备上使用的各种含镍合金部件及窑炉上使用的各种耐热合金。硫化镍杂质,以小水晶状态存在,在一般情况下,不会造成玻璃破损,但是由于钢化玻璃重新加热,改变了硫化镍杂质的相态,硫化镍的高温α态在玻璃急冷时被冻结,他们在恢复到β态可能需要几年的时间,由于低温β态的硫化镍杂质将产生体积增大,在玻璃内部产生局部应力集中,这时钢化玻璃自爆将发生。

  然而,仅仅比较大的杂质将引起自爆,而且仅仅当杂质在拉应力的核心部位时才能发生钢化玻璃自爆。不过近年来,很多玻璃生产厂家正在努力的寻找防止玻璃“玻璃癌症”产生危害的方法,如近年发明的热浸法就是尽量使硫化镍晶体转化成β相,使含有杂质的玻璃在熔炉中破碎,大大减少了玻璃幕墙上玻璃的破裂,减少了危害。

  4.2玻璃幕墙的施工质量也是关系到玻璃破裂的原因

  施工中是否按照设计图纸施工,是否按照规范要求施工,是关系玻璃幕墙成败的关键,玻璃幕墙规范JGJ102-2003规定了玻璃边缘槽口的尺寸,它的目的就是为了保证玻璃在温度变化和其他因素影响下的自由伸缩,一旦出现阻碍玻璃的自由伸缩的因素,哪怕是直径很少的固体颗粒如钉子等,玻璃就会破裂;玻璃的槽口两侧和底部不能用硬性的材料填塞,这些材料的体积变化对玻璃产生挤压而使玻璃破裂。

  玻璃在平面外力作用下,如风荷载的影响下会产生翘曲,如果嵌缝材料阻碍玻璃的翘曲变化也会使玻璃破裂;玻璃幕墙中的层间,通常做法是在用单层玻璃后衬铝塑板、埃特板或保得板等,在施工设计时后衬板和单层玻璃的距离太少且两者中间的空气层没有留有通气孔,在太阳的直射下,中间的空气层温度急剧升高,玻璃受热过高且气体的膨胀而使玻璃炸裂。所以说必须使用弹性材料填缝且严格按照规范等要求进行设计施工,以保证玻璃能在各项因素下的安全。

  4.3玻璃幕墙所依附的主体结构在风荷载等作用下产生的层间变化也能使玻璃破裂

  土建主体结构在各项荷载作用下产生变化时,它必然要强制玻璃幕墙的框要和它保持同步的变位,如果玻璃幕墙的玻璃边缘与铝合金框间没有足够的间隙适应这种变位的话,也会将玻璃挤碎,因此玻璃幕墙规范JGJ102-2003规定了明框玻璃慕青边缘到边框槽底的间隙应符合下式的要求:2C1[1(L1/L2)*(C2-1.5)/(C1-1.5)]≥[△μ],其中[△μ]应根据主体结构弹性层间位移限值的3倍来确定。

  4.4玻璃幕墙中的玻璃在温度变化影响下热胀冷缩下也能使玻璃破裂

  玻璃在温度变化影响下会热胀冷缩,玻璃的线胀系数为1×10-5,一块边长1500mm的玻璃,当温度升高80℃时会伸长1.2mm。如果在安装玻璃时,玻璃与镶嵌槽底紧密接触,一旦伸长就会产生挤压应力,这种应力很大(σt=αEΔT)。当ΔT=80℃时,σt=1×10-5×0.72×105×80=57.6N/mm2,大于浮法玻璃强度标注值建黎(固安)门窗幕墙有限公司,因此在设计玻璃幕墙节点时,应使玻璃边缘与镶嵌槽底板间留有配合间隙,防止玻璃产生挤压应力。

  近几年随着城市化进程加快,房屋建设数量增加,幕墙专业需求将增长,作为施工管理人员,应与时俱进,不断学习,提高自己,才能更好、更有效的控制施工质量、施工安全,打造出幕墙的精品工程。

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用户评论

  • 幕墙网友

    写的不错,但是要做好实在太难了

    2019-09-260 0

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