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框架式建筑幕墙的构成原理及结构选型

发布时间:2020-8-31 11:00:02浏览次数:6852文章出处:构件式幕墙

构成原理:框架式幕墙是用一根根元件(竖框、横框)安装在楼板或主梁上,再相互连接竖框、横框,形成框格体系,再将板块(玻璃、铝板、石材)镶嵌在框格上,形成幕墙,对以竖向受力为主的框格,首先将竖框固定在建筑物每层楼板(梁)上,再将横框通过角片固定在竖框上,对以横向受力为主的框格,则先安装横框,竖框固定在横梁上,以形成幕墙框格体系,再安装面板。


框架式幕墙的优点:

各元件加工简单,操作方便。

可以保证建筑幕墙良好的使用功能,空气渗透性能、雨水渗漏性能、风压变形性能均可达国标规定的要求。

运输方便,且运费低。

现场贮存材料方便。

框架式幕墙的缺点:

现场工作量大,安装周期长。

现场施工质量管理和施工组织要求较高

隐框幕墙

隐框幕墙是在实际工程中应用较早,也是应用最多的结构。比较有代表性的如90年代初期的哈尔滨森融大厦、沈阳北站综合楼、西单国际大厦等,其中铝板的处理方式上北站、西单的结构比较接近,北站结构中铝板带勾边,而西单为结构防水,由于结构上的不足,这两种结构已很少采用。相对而言森融结构堪称经典之作。并非仅仅那些错综复杂、晦涩难懂的才称为好的幕墙工程设计结构,简洁、实用、而功能强大的一样是优秀作品。直到现在远大公司的全隐幕墙工程基本上还是以森融结构为基础(小单元除外)。虽然结构在不断改进,但核心未变,精髓还在。

经过多种结构的比较,以下三种结构可在向业主推荐时予以考虑。即浮动式、上挂式和全挂式三种。其中,浮动式即森融结构,上挂式为浮动式的变型,而全挂式即“小单元”幕墙。

浮动式

浮动式定位安装隐框幕墙玻璃在工程中大量应用,该结构是在国外技术基础上,结合我国自然环境研制而成,并被列入建设部标准图集《铝合金玻璃幕墙》(标准号97SJ103)。做为一种成熟结构在哈尔滨森融大厦、天津邮政网管大厦等建筑中广泛应用。

此系统的主要技术特点如下:

采用定位安装、定距压紧式结构,横竖框上的定位槽口有效控制了板块的压紧力。保证饰面板块安装位置精度,同时保证幕墙表面平整度,避免了由于压紧力不均而造成的安装应力,可有效阻止玻璃影像畸变和铝板“起包”现象,也避免了玻璃的自爆。

板块采用浮动式连接结构,在温度应力等作用下压板-附框间允许相对位移,板块能够自由伸缩,平面内变位吸收能力强,抗震能力强。

密封性能可靠,采用双道环形密封,外层为厚度大于3.5mm的耐候硅酮密封胶,内层为三元乙丙胶条,接头处用专用胶粘接,可有效地保证气密和水密性能。(均可达到一级)

横梁与竖梁的连接采用可伸缩结构,满足了横梁因温差作用而产生的伸缩变形要求,消除了幕墙的伸缩噪音,提高了系统的抗变位能力。

所有硬性接触处,均采用弹性连接幕墙氟碳铝单板,提高了幕墙的抗震性能,消除了伸缩噪声,吸收声波,同时由于密封性能的提高,保证了帷幕的隔音效果。

固定板块的压板采用螺钉、螺母加弹簧垫圈紧固,螺母下到型材槽内。克服了自攻钉连接强度不够、易松动等问题。连接牢固,安全可靠,可调性好。

安装可操作性强,可先装竖框, 后装横框。这样既可以提高框架安装精度和速度,又能解决先装横框成品保护困难问题。

玻璃板块下方设置托板,

不同金属的接触面都使用尼龙垫片以防止电化腐蚀

幕墙和主体之间采用螺栓连接实现三维调整,既保证幕墙的平面度和垂直度,又提高结构抗震性能。(耐热的环氧树脂或尼龙12垫片)

通用性好,仅通过附框的变型既可实现中空玻璃、单玻璃、铝板等多种板材的装饰形式。

为降低成本,在进行幕墙工程设计时,铝板横框可作成H型或T型框,特殊部位也可用几字条或仅用角片连接。如室内须氟碳喷涂,附框应做成分体式。

横框做成方腔,即可做成弯弧幕墙

上挂式

浮动式幕墙也存在一些不足,比较关键的一点是浮动式幕墙采用坐装式,板块的稳定性相对要差一些,而且由于自重产生弯曲应力,使板块容易变形。虽然板块周围定距压紧的压板使弯曲应力有所抵消,但长时间的重力荷载显然会幕墙的平整度产生不利影响。为此,在进行幕墙深化设计时对浮动式结构加以改进,将横向附框和横框该为上挂式天津德富晟源幕墙装饰,有效的解决了这以问题。近年来,许多工程如青岛光大银行、北京710所等均采用此结构,效果较好。

该幕墙系统除具有浮动式幕墙的一般特点外,还因其采用上挂式安装结构,周边浮动式压板连接固定,使板块处于悬挂受拉状态,可避免重力影响和温度应力作用产生铝板中部“鼓包”和玻璃影像变形失真、自爆等现象,保持外表面平整,保证外观效果。同时安装方便,速度快上海体育场,节省时间。但本结构也有一个缺点,即:不能用于弯弧幕墙

全挂式

全挂式又称小单元幕墙,是参照国内外同类技术研制的。它虽属框架幕墙,但克服了以往框架幕墙螺钉连接的弊端,主受力处完全实现无钉连接。不仅加快安装速度,保证了板块的平整度,更重要的是:建筑幕墙的安全性大大提高了。

该系统基本特点如下:

结构板块固定靠型材的挂接来实现,板块直接挂于横竖龙骨上的特殊横口上,靠龙骨本身定位,取消了以往的压板连接方式,且设计了防松动的卡块,以防板块松动和串位,使连接强度趋于更加合理,消除了人为因素产生的安全隐患,安全可靠,可适用于高层建筑。外挂单元板块加工方便、简捷,工厂内加工组合,加工精度高。

安装简便,易于调整,可无序安装,安装速度快,施工周期短。更换亦简洁易行。

所有型材接合部位均设有弹性胶垫,横竖框连接采用浮动式伸缩结构,可从根本上消除热变弹性连接结构可吸收一定的横竖框安装阶差,且抗震能力强。

挂接量较大,可吸收较大的安装误差,横竖框间距及板块几何尺寸的累积误差小于等于3mm时,均可正常顺利安装。

采用三道密封,水密性和气密性良好。

每个板块的固定靠定位块组件来实现。板块挂上后先将定位块担在两块板副框的槽里,然后再插入定位插件,将板块固定。

该结构的缺点是成本较高,且不能用于弯弧幕墙。

为降低成本,可将“等片”合中空改为“大小片”合中空,也可将横竖框尺寸适当减小。但此结构必须横竖框同时安装,现场施工的精度和速度有一定影响。

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