对建筑幕墙构件的连接方式选择及设计探讨

发表时间:2020/7/21   来源:《城镇建设》2020年3卷9期   作者:卢启发 曾永龙
[导读] 在现代建筑工程中,幕墙受到了广泛的应用。
        摘要:在现代建筑工程中,幕墙受到了广泛的应用。幕墙设计处于幕墙工程整体环节中,重点抓好幕墙节点进行合理选择以及设计是非常关键。基于此,文章就建筑幕墙构件的连接方式以及设计问题进行简要的论述,以供参考。
        关键词:建筑幕墙构件;连接方式;选择;设计
0前言
        建筑幕墙属于一项外维护结构,而在建筑材料性能不断提升、施工工艺全面创新和改进以及幕墙设计模型日益完善的背景下,其被广泛应用到了各项建筑领域内。在二十世纪初期阶段,美国旧金山大厦和德国建筑的落实,从一定程度上说明了现代幕墙崛起,集建筑功能、美学和结构为一体的建筑外墙维护日益发展成为了建筑设计中最为合理的一项建筑墙体形式。

1、对于建筑幕墙基本类型和特征的论述
        随着科学技术的不断创新和改进,现代幕墙日益趋于完善性和健全性,并快速发展,其中包含的各项理论、材料以及工艺被全面的体现了出来,幕墙整体设计水平有所提升,理论计算和实际应用相接近,选择幕墙形式既能够减少成本输出,还可以提升作业效率。在近些年内,BIM技术被普遍应用到了建筑设计环节中,无论是幕墙功能还是节能效果等都有所体现。从以上论述来看,幕墙自身类型和技术之间联系非常紧密,只有大力创新技术、发展技术才可以确保幕墙整体质量。建筑幕墙包含的类型诸多,结合材料进行划分,具体包含了玻璃幕墙、非金属板幕墙和金属板幕墙。结合幕墙结构进行划分,涉及到了框架式幕墙和单元式幕墙等。最后,依照幕墙是否开放进行划分,为开放式、封闭式。

图一  幕墙组成结构
        ①幕墙玻璃;②横梁;③立柱;④立柱接头;⑤主体结构;⑥立柱悬挂点
2、对于建筑幕墙构件连接方式的选取
        由于建筑幕墙属于建筑外围护结构或者是外装饰结构,因此在装饰面层期间,一般是以将支撑体系和主体结构相互连接到一起的方式为主,承受着风荷载、地震荷载以及温度荷载的效果,所以,连接构件在幕墙结构中产生的作用是非常高的。从幕墙连接的分类情况来看,分别是支撑体系和主体结构的连接、支撑结构主次梁的连接以及幕墙面板和支撑结构相互连接。
2.1幕墙构件连接方式具备的优势和缺陷
        支撑体系和主体结构之间的连接包含了两方面,首先,对板件进行预埋。该环节是指应用主体结构混凝土内预埋结构连接板支撑结构和连接板,将两者连接到一起。其次,后置板件;以主体结构后植化学螺栓连接板为主,通过机械和化学螺栓相互连接到一起,将支撑结构连接于连接板内。通过相关探究来看,两种类型的连接方式既有优势,同时也有着一些缺陷,具体如下所示: 预埋板件优势所在:预埋板件和后置板件相比较来看,成本较低一些,因为目前是将预埋板件锚栓直接埋设于混凝土内的,因此强度远远高于后置板件,质量也是非常好的。任何方式有利也有弊,预埋板件同样也有着一些缺陷,比如由于受到混凝土施工期间扰动因素的影响,而使得预埋板件发生了偏位现象。在初期预埋期间,经常因为没有合理设计幕墙或者是变更现象等,而影响了利用率的提升。后置板件的优势表现为:控制后置埋板位置非常的精准,能够降低偏差出现的概率。缺陷是成本远远超过了预埋板件成本,对于化学锚栓来讲,因为没有将灰尘彻底清理干净,因此无法有效的提升整体粘结质量。在后期应用期间,还经常受到电焊因素的干扰。
2.2支撑结构主次梁之间的连接方法
        首先,次龙骨横梁应用固定角码开双孔以及螺栓和主梁进行连接的,该种类型的连接方式和标准的螺栓要求相一致,与此同时,还可以产生极高的应力,效果良好。其次,次龙骨横梁的内侧包含了多项销栓,而且立柱侧面还专门设置了与销栓相一致的孔,横梁经由销栓和立柱相互连接到一起。其中,两种类型的连接方式优势以及缺陷如下所示: 固定角码的连接优势;连接强度极高,可以从一定程度上满足横梁以及立柱之间存在的相对位移能力。缺陷表现为:链接放肆是以螺栓或者是主横梁为主,空间非常的小,从一定程度上增加了施工作业开展的难度。销栓连接的优势为:横梁和立柱连接操作极为方便,除了可以进一步提升安装水平和效率之外,还能够减少成本输出,确保安装的准确程度和牢固性,将幕墙结构体系的整体美观程度全面体现出来。在横梁操作期间,主要是以闭口型材料为主,这样的话,有利于提升材料利用率,强化横梁的抗扭承载效果。销栓连接的缺陷是难以有效的对安装间隙进行控制,调整起来不是特别的方便,无法承载临时受力。
2.3将幕墙面板和支撑结构相互连接到一起的方式
        在连接幕墙面板和支撑结构期间,是以中空玻璃和龙骨为主的,铝板幕墙和龙骨相互连接到一起,石材和龙骨连接到一起。以上三种类型的连接方式优势和缺陷表现为多方面:首先,在连接中空玻璃和龙骨期间,由于玻璃受到损坏,因此引进了能够避免震动且防护效果极佳的连接方式。铝板幕墙和龙骨进行连接期间,因为铝板有着极强的强度和良好的韧性,因此以机械连接方式为主。石材和龙骨之间的连接方式处于玻璃和铝板连接中,当对石材进行开槽期间,应用金属托板和龙骨进行连接。
3、建筑幕墙构件连接方式设计情况
        当前,建筑幕墙包含的连接方式有很多种,以实际连接方式为主,对于连接方式设计情况展开了重点论述。
3.1对于支撑体系和主体结构的连接设计
        幕墙是和主结构预埋板件相互连接到一起的,以焊接一体的预埋板件为主,将其提前预埋到主体结构中。当预埋钢筋和连接板进行焊接期间,预埋板连接的强度是非常高的,成本较低一些。在幕墙和主结构后置板件连接中,化学锚栓再次和连接板相互连接到一起,这样一来,能够保障后置板连接位置的精准性。
3.2幕墙面板和支撑结构连接设计
        连接中空玻璃和龙骨,应用三元乙丙胶条和密封胶连接到一起,然后铝板幕墙和龙骨进行连接,角片和铝板连接。
3.3支撑结构主次梁之间的连接设计
        连接主次梁固定角码,增强强度,使其满足横梁和立柱之间的相对位移能力。而主次梁销栓连接,有着极高的协调性,可以为后期施工作业的开展提供便利,确保质量。
4、强化建筑幕墙施工质量控制的措施
4.1从设计入手加以控制
        在对建筑幕墙节点进行设计期间,必须是三维空间可调设计,降低施工结构误差的出现。在建筑幕墙构造设计期间,将防火和防雷以及抗震的效果体现出来,设计期间,务必做好和施工作业人员之间的沟通工作,提升幕墙施工效率,进行现场技术交底期间,掌握好幕墙材料性能以及各项安装偏差要求和具体的参数,把好质量的关卡,遵循基本要求开展施工作业。更换面板期间,把节点设计成可以拆卸的节点,从而和玻璃以及石材更换要求相一致,从而确保更换作业的安全性。
4.2建筑幕墙加工和施工前期阶段中审核主体施工条件
        在安装建筑幕墙的前期阶段中,应当依照基本要求审核建筑主体结构条件,按照获取的数据来安装幕墙,当不符合基本要求的结构部分,加以调整,等到合格以后才能进行安装。尤其是针对于斜面和曲面等异形幕墙主体结构来讲,由于面临着极高的施工难度,所以经常发生主体结构偏差过大的现象,和幕墙设计调整领域不相符,一旦没有严格进行审核的话,必定会发生后期难以安装幕墙的现象。在复核期间,主要是对已经建设的建筑结构尺寸偏差度、外表平整度等多项指标进行检验。
4.3遵循质量规范要求
        在幕墙施工期间,转接件安装、幕墙立柱安装和幕墙横梁安装以及面板安装等,都是非常重要的一方面,需要加强这几方面的质量控制,当发生了不符合标准要求现象的话,应及时进行整改,确保合格以后再进入下一流程。比如,安装横梁和立柱期间,工作的要点是对横梁安装水平度和立柱安装的垂直度进行检验,了解到幕墙分格尺寸与规范性要求是否相符合,或者是检验横梁和立柱连接位置的牢固性。
4.4对施工流程进行合理安排
        在施工固话期间,需要对施工分区和分段进行合理安排,比如安排塔楼先进行施工,裙楼以及出入口等人员进出密集的部位最后进行施工,防止发生交叉性作用,以免幕墙施工作业完成以后受到损坏。在各项工序施工期间,保持整洁性,无论是幕墙检测、加工制作还是后期安装等,都必须依照我国标准要求实施,只有这样,才可以提升幕墙工程整体质量。
结束语
        从以上论述可以看出,在建筑领域内,幕墙产生的作用是非常高的,而且其受到的应用范围也非常广。基于此,当对建筑幕墙进行设计期间,应当以工程的特征和设计情况为主,引进和标准要求相符合的连接方式,将优势体现出来,最终提升建筑幕墙的合理性以及规范性。
       
参考文献:
[1]胡坤.建筑玻璃幕墙的类型特点及设计要点分析[J].上海建设科技,2020(01):76-78.?
[2]杨柳.浅析建筑幕墙施工与设计中存在的问题[J].中国新技术新产品,2019(23):110-111.?
[3]张永飞.浅谈建筑幕墙构件的连接方式选择及设计[J].门窗,2019(22):3.

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