框架幕墙结构及材料

--1-框架幕墙结构及材料一、框架幕墙分类：1.隐框幕墙2.明框幕墙3.半隐幕墙4.挂式（小单元）幕墙5.横挂竖压式框架幕墙6.干法幕墙二、框架幕墙的连接：1.框架与主体结构的连接①埋件②转接件（开长条孔，实现幕墙三维调整，如下图）奥氏体（A）不可淬硬，耐腐蚀。③螺栓（不锈钢M12X110）马氏体（C）可淬硬。铁素体（F）不可淬硬，耐腐蚀。（不锈铁）（幕墙用其他不锈钢材料--奥氏体不锈钢AISI304，AISI316，含镍量≥8%。）--2-框之间的转接-—竖框伸缩缝≥15，插芯长度≥250可采用铝合金插芯，插芯与框之间紧密配合，可利用螺钉（一般借用连接转接件的螺栓）限位（如图）。顶底连接---要保证框端面与结构间≥50的间隙，为避免螺栓（钉）漏出封修范围，可采用前后打钉的方式（如图）。梁形式---单跨梁，双跨梁，等跨铰接梁（跨距相等，5跨以上，需要校核5跨以上，最大弯矩出现在第一跨，最大剪力应力在第1支座，0支座剪力应力最小）。（如图）--3-2.横竖框的连接（如图）①角片插接（结构简单，防止横框受剪，成本低，但安装不便）②角片螺接（结构较为复杂，防止横框受剪，安装方便，但成本较高）③专用件连接（结构复杂，防止横框受剪，安装非常方便，但成本较高）④横竖框搭接（结构比较简单，横框穿入竖框铣开的口中，但也需要使用横框插销连接，交口处内视效果差）3.面材的连接（如图）①隐框幕墙（结构胶粘接玻璃和副框，副框及横竖龙骨用压板压紧—间距300~350但需计算。压板长度50mm，宽度45mm。）②明框幕墙（穿入或压入压板的胶条与横竖龙骨胶条，夹紧玻璃板块。）③半隐幕墙（明框与隐框的结合，为使隐框方向的胶条—--二道，明框胶条交圈密封，隐框方向的框材需长出两肋从而使框材宽度增加，但又由于其副框无须组角可设计为开腔，宽度又可减小16mm左右。所以仍可保证竖框60尺寸。另外，隐框部分前端胶条起装饰作用，非密封胶条。）④干法隐框幕墙（通过锁钩和摩擦衬片连接副框和竖框。）--4-4.开启的连接（如图）开启连接方式---明框，隐框，半隐，隐藏式开启，铰链式开启。（干法隐框幕墙的开启无专用边框，故使用铰链式，由于没有使用边框、扇框，所以开启处不可见大黑边--约45mm,内外视觉效果极佳。）--5-三、框架幕墙结构分解：（由里向外）槽埋---（长度300mm--//）①锚筋不多于4排，一般不少于4根。（也可以2根，但必须植于两转接件中心。）1.埋件②锚筋直径（D）不小于Φ8，不大于Φ25。③锚筋长度大于10*D，受剪锚筋大于30*D。④锚筋分类：Ⅰ级锚筋--Q235圆钢平板Ⅱ级锚筋–20MnSi螺纹钢Ⅲ级锚筋–20MnSiV螺纹钢⑤使用HPB235时，锚筋前端要弯180·弯钩，长度大于3*D。⑥锚板厚度大于0.6*D，一般尺寸200*300。⑦为防止现场动火，防止焊渣飞溅转接件及其垫片宜采用锯齿板（45·X1mm），其他要求。（如图）2.型材①钢材（Q235—A3钢，中板，属于普低钢，屈服极限235MPa）对于焊接结构要求含碳量必须≤2.0%，但由于A级Q235钢在交货时厂家不必提供钢材含碳量参数，对该钢能否用于焊接厂家无义务保证，因而在幕墙用钢材必须使用B级Q235，不能使用A级Q235。耐侯钢（耐大气腐蚀钢材，钢中加入Cu、P、Cr、Ni）高耐侯钢（相对于可焊耐侯钢耐腐蚀性更高）铜磷钢---Cu、P铜磷镍铬钢---Cu、P、Ni、Cr②铝合金型材----竖龙骨开口型材壁厚≥3.0mm,闭口型材壁厚≥2.5mm，主受力壁厚≥3.0mm；----横龙骨跨度大于1.2M壁厚≥2.5mm，跨度小于1.2M壁厚≥2.0mm，主受力壁厚≥2.5mm；--6-6063AT6材料宽厚比----自由挑出≤13；双侧加筋≤40。6063AT5材料宽厚比----自由挑出≤15；双侧加筋≤45。Q235材料宽厚比----自由挑出≤15；双侧加筋≤40。（材料壁厚不应小于螺钉的公称直径，必须大于螺钉的拉脱直径。）幕墙主要材料参数无机富锌（涂料）③表面处理钢材热浸镀锌阳极氧化15（平均厚度μm）12（局部厚度μm）阳极氧化10（平均厚度μm）8（局部厚度μm）铝材电泳喷涂漆膜≥7（局部厚度μm）复合膜≥16（局部厚度μm）粉末喷涂40≥t≥120（局部厚度μm）氟碳喷涂t≥40（局部厚度μm）t≥34（局部厚度μm）型材相对挠度绝对挠度备注铝合金≤1/180≤20mm跨度≤7.5M钢型材≤1/300≤15mm、、、、≤1/500跨度＞7.5M材料（代号）密度(KG/M3)线膨胀系数(/℃)强度(Mpa)（抗拉，抗弯）抗剪强度(Mpa)备注Q2357.85*1031.2*10-52150.58倍抗剪≈（0.5~0.8）抗弯不锈钢板≈7.95*1031.8*10-50.58倍ρ304=7.93*103316=7.98*1036063AT62.8*1032.35*10-5147.7（δ≤10）0.58倍计算书铝合金密度2.7*1033003H442.8*1032.35*10-581（计算书）0.58倍铝单板铝朔复合板≤4.0*10-570（δ=4）0.58倍ρδ4.0=1.38*103δ6.0=1.23*103蜂窝铝板2.4*10-510.5（δ=20）0.58倍ρδ10=0.53*103δ20=0.37*103普通玻璃2.56*1030.8~1.0*10528（玻璃强度设计值）钢化玻璃强度84MPa石材2.8*1030.8*10-5弯曲强度最低值8.0MPa--7-氟碳喷涂----*三涂两烤*（底漆+清漆+面漆，涂层厚度t≥35μm）钢材氟碳喷涂（或聚氨酯漆）要求，涂膜厚度t≥35μm，沿海或空气污染严重地区t≥45μm。补充说明：6063AT6数字中第一个6代表铝合金组别----表示以硅和镁为主要合金元素，以Mg2Si为强化相的铝合金。T—--铝合金的细分状态；T后数字----铝合金的基本处理程序；T5—高温冷却成型后，人工时效，相对于T6脆性低，塑性好，适合用于穿条工艺的断热型材；T6—固溶热处理后，人工时效，不再冷加工（但可矫直等），强度高，脆性大，不可用于穿条工艺。3.胶条回弹性耐磨性耐碱性耐油性耐老化氯丁橡胶CR中中好好好三元乙丙EPDM中中好差好硅橡胶差差好差幕墙常用工程材料代号简介（如下表）胶条槽口尺寸尺寸举例----压入式（安装方便，密封效果好）、穿入式、嵌入式（如图）--8-4.结构胶胶厚度≥6mm；胶宽度≥7mm，但≤厚度的2倍；结构胶设计注意问题（如图）。为防止结构胶受剪，必须设置玻璃托板长100mm,每个板块至少2块，使用垫块的厚度≥5mm；结构胶质量要求—剥离实验，相容性试验；双组份结构胶还需进行混匀性蝴蝶试验、拉断试验。常用化工材料代号代号名称其他PA聚酰胺PC聚碳酸脂PUR聚氨基甲酸乙酯PVB聚乙烯醇缩丁醛PVC聚氯乙烯FRP玻璃钢NR天然橡胶UR聚氨脂橡胶F--4聚四氟乙烯塑料王PS聚硫胶SR硅酮胶EP环氧--9-5.密封胶丁基热溶胶----中空玻璃第一道密封，密封效果最佳，但粘接强度底。聚硫胶----中空玻璃第二道密封，耐紫外线性差，且与硅酮胶不相容，不可用于隐框、半隐框幕墙。硅酮密封胶----（耐侯胶）胶厚度≥3.5mm；胶宽度≥10mm，且宜≥厚度的2倍，不可三面粘接。（如图）硅酮胶代号：A----酸性B----中性G----镶装玻璃用F----建筑接缝用7.断热条明框断热，铝合金门窗断热。常用断热条样式（如图）。穿条工艺应使用PA66GF25（聚酰胺66+玻璃纤维25），不得使用PVC（与铝合金线膨胀系数相差较大，温度变化易造成型材变形）；浇注工艺应使用PUR（聚氨基甲酸乙酯）材料断热条；明框幕墙易形成冷桥，必须考虑型材断热。--10-8.玻璃平板玻璃----（普通玻璃）拉引方法；浮法玻璃----熔化的玻璃浮于锡床；钢化玻璃----平板玻璃或浮法玻璃均匀加热至620℃，使之轻度软化，空气急冷，提高强度，但玻璃中的硫化镍易造成钢化玻璃的自爆，目前一般采用热浸法（均置处理）--加热钢化玻璃至290℃，热浸8小时以上，使玻璃自动引爆；热反射镀膜玻璃----阳光控制镀膜玻璃，特性：透过可见光，反射红外线，吸收紫外线；在线—热喷涂法（在线高温热解沉积法），膜层强度高，玻璃可再弯弧，为保证热按加工膜时间分类化学性能必须增厚膜层，但降低了透光率。离线—真空磁溅射法，热化学性能好，但膜层强度低，只能加工成中空玻璃使用LOW-E玻璃----（低辐射镀膜玻璃）镀由多层银、铜、锡等金属及其化合物组成的膜系，特性：高透射率，高红外线反射率，但膜层强度较差。U值—玻璃绝热性能，有些国家使用K值（U值越低，玻璃绝热性越好，单位W/M2*K）。另外，U值与玻璃的辐射率相对应，U值越低，辐射率越低（如白玻璃的辐射率为0.83，黑体的辐射率为1，即辐射率越低，材料的绝热性能越好）。R值—热传导系数（R=1/K）膜层方向：对于北方，膜层宜用于第三面，使热量单向流向室内；对于中、低纬度地区膜层宜用于第二层----这则是利用镀膜玻璃的低辐射率性能。防火玻璃----铯钾玻璃（高强度铯钾玻璃耐火时间可达90分钟）。单片玻璃----一般规格2mm,3mm,4mm,5mm,6mm,8mm,10mm,12mm,15mm,19mm.中空玻璃----因中间有气体层，故外片玻璃的挠度应按加大10%的载荷设计（计算书已考虑）。夹胶玻璃----与钢化玻璃统称为安全玻璃，一般使用PVB胶片（高温高压粘合---干法；湿法技术尚不成熟，不应采用），但该种胶片不耐紫外线，不可外露，一般需使用玻璃扣盖。且加工成镀膜玻璃时，胶片层不宜与膜层结合，以免导致传热系数升高，保温效果变差。--11-四、幕墙性能：1、抗风压性能----//2、平面内变形----温度应力，物体热膨胀变形尺寸：ΔL=公称长度*热膨胀系数*温度变化值。（温度变化值统一取80°）----地震作用等层间位移，单个板块层间最大位移：L=层间位移角限值*层间高/分格数。（分格数—每个层间的分格数，考虑地震作用层间位移角限值按3倍取）----综合上述因素，要保证胶缝宽度≥10，以及玻璃槽口尺寸等（见前面）。3、水密性----渗露三要素：①有缝隙；②缝隙周围有水；③有使水通过缝隙进入幕墙的作用。----避免渗露的方法①为避免缝隙，可以采用“绝对”密封方法（隐框幕墙）；密封胶条，密封条（明框幕墙）。②缝隙周围有水，此项无法避免，（但必须使进入幕墙内部的水及时排出，而不可穿过幕墙）；③解决各种作用：（如图）（1）重力作用---避免出现向下的开口（缝隙）；（2）动能---使用批水胶条等，阻挡风作用下，有冲力的水滴；（3）表面张力---在檐口等位置，设置滴水；（4）毛细运动---杜绝毛细缝隙；（5）气流/压差—等压原理（防止大量雨水渗入，对于少量渗入雨水及时排出）。关键：与室内密封的空腔，该腔与室外经通道连通，使内外压力相等，经通道排水。结构类型弹性层间位移角限值钢筋混凝土框架1/550钢筋混凝土框架--剪力墙、框架--核心筒、板柱--剪力墙1/800钢筋混凝土筒中筒、剪力墙1/1000钢筋混凝土框支层1/1000多、高层钢结构1/300--12-4、气密性----//5、保温性能----幕墙保温，防止结露：中空玻璃一般可不再设置保温。6、降低噪音性能---连接部位应设置隔离垫片1~2mm。（为防止电化腐蚀，除不锈钢材料外，不同金属材料间必须设置绝缘垫片。）7、抗冲击性能----层间底部玻璃应设置踢角或防撞栏杆，否则必须使用夹胶玻璃。+1、防火----卷火半径1.2M，一般层间设有防火墙，无防火墙洞口，需在下部设800mm防火棉（厚100mm），加踢角300mm、楼板100mm（合计1.2M）；另外，上部设置防火棉，防止层间蹿烟，并使用1.5mm镀锌板，防火密封胶封修。+2、防雷----//+3光污染----幕墙玻璃应采用反射比≤0.3；对有采光要求的幕墙，选用玻璃的采光折减系数≥0.2。在城市主干道、立交桥、高架路两侧的建筑物20M以下；其余路