单元式幕墙开启扇刚性计算与结构要点

《单元式幕墙开启扇刚性计算与结构要点》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、单元式幕墙开启扇刚性计算与结构要点-建筑技术单元式玻璃幕墙，开启扇是整体幕墙系统必不可少部位，其中开启铰接部位的刚性连接及绕度控制是门窗闭合的关键点，本文结合单元式幕墙安装工程实施过程中出现开启部位质量问题，通过改进铰接部位的刚度使结构合理化，有效地解决该技术问题。为今后类似单元式幕墙设计提出了稳定性较好的铰接部位优化结构。　　【关键词】单元式玻璃幕墙；开启扇；结构；开启扇的绕度；铰接部刚性　　建筑外立面采用玻璃单元式幕墙[1]，一般尺寸都比较大，每单元的面积都在5～6平方大小，对于相关的幕墙开启部分的重量一般在200～300斤的重量，由于刚度不够，时间长了会产生铰链部位的绕度，造成开启不密封

2、[4][5]，或开启扇不能关上，因此对铝型材框架的壁厚和五金件提出了比较高的要求，同时对开启部分的结构设计刚度和强度的核算也提出了要求，甚至应该对五金件的疲劳极限要进行核算，因为一旦单元式幕墙安装上去后，在幕墙的设计寿命内，对开启扇五金件和连接部分进行修复是很难的事情，目前，对于该部分内容国家没有相应的规范和技术上的要求，因此对设计和安装制作的厂家在玻璃单元式幕墙的初始制作及安装过程提出了要求。　　我公司承接的浙北大厦幕墙工程中，其中主塔楼单元式幕墙面积达21800平方，每块单元式幕墙的面积达5.438m2，其中带有开启扇的单元式板块占总数的五分之二即带开启扇的单元板块有800块之多。由于单元

3、式幕墙起先的结构设计存在缺陷，在大面积开始安装时发现存在本文开头所述的质量问题，经过公司技术部门、项目部和加工厂反复论证，在结构上做了适当的调整，有效地解决这个问题。　　1开启扇自重的计算及绕度计算　　1.1基本参数[2]。工程所在地区抗震设防烈度：六度；工程基本风压：0.45kN/m2；工程强度校核处标高：35.1m；　　1.2玻璃自重计算。GSAk：1板块平均自重（不包括铝框）：　　1.3开启扇铰接部的绕度计算[3]。　　1.3.1铝材的弹性模量E为70000MPa=70000N/mm2　　1.3.2铝材的惯性矩I是一个物理量，通常被用作述一个物体抵抗扭动，扭转的能力。惯性矩的国际单位为千

4、克每平方米（kg·m2即为N·mm2×107），矩形对于中线（垂直于h边的中轴线）的极惯性矩：b×h3/12。　　1.3.3铰接处的绕度　　2开启扇下移的原因　　根据绕度的计算，绕度接近半个毫米，显然偏大，而且随着时间的推移这种悬臂梁的结构会产生塑性变形，因此开启部位的下移是非常明显的，但是为何在安装时出现开启扇底部下移15mm位移量大大超过铰接部位的绕度这样的现象呢？仔细分析图一的铰接部位的刚性设计，显然我们是以螺栓部位连接足够强，以这种悬臂结构一端是固定为前提的，由于根部的连接螺栓连接刚度不够，造成铝方管（悬臂）转位，实际在根部也产生了位移，两个位移的叠加，就造成了开启扇底部与扇框错位。　

5、　3开启扇铰接部结构调整　　我们经过反复论证，分析原来的结构设计图，根据分析的结果，采取了几个措施：①在根部增加和扇窗宽度长相等的30×30×2.5角铝；增加根部刚性及支撑牢度，以减少方铝倾斜。②在根部增加螺栓个数，确保根部的完全固定。③增加一和扇窗宽度长度相等的截面为17×20的方铝条，结构上形成了简支梁结构，在铰接部位相当于形成了铰支座，因此位移（绕度）几乎为零。（改进后的开启扇铰接部位结构见图二）有效地解决我公司承接的浙北单元式玻璃幕墙开启扇下移，不能关闭的质量问题。　　结束语：随着单元式玻璃幕墙应用越来越多，开启扇的扇点铰接的刚性及强度问题也越来越突出，但是这方面又缺乏相应的计算规范，

6、本文所涉及问题的提出一方面是对现场实际问题的解决，另一方面又是希望幕墙设计今后重视单元式玻璃幕墙开启扇结构领域的合理设计，使得我们幕墙设计更加细致可靠。　　参考文献　　1玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003　　2建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006年版）　　3刘鸿文编.材料力学.高教出版社　　4建筑幕墙风压变形性能测试方法GB/T15227-1994　　5建筑幕墙雨水渗透性能测试方法GB/T15228-1994