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埋件转接件(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。
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%。
)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.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.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。
)三、框架幕墙结构分解:(由里向外)---(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;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表面处理热浸镀锌阳极氧化(平均厚度μm ) 12(局部厚度μm )10 (平均厚度μm ) 8(局部厚度μm )电泳喷涂 ≥7 (局部厚度μm )≥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 )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:6063 A T6 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)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。
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。
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;,膜层强度高,玻璃可再弯弧,为保证热化学性能必须增厚膜层,但降低了透光率。
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。
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。
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;其余路段10M以下不宜设置玻璃幕墙,若使用则应采用反射比≤0.16的低反射玻璃。
+4、安装/拆卸 ---- 结构设计,必须实现幕墙板块合理的安装、拆卸,尽量避免有序安装。
五、其他:1、玻璃挑边≤150mm;2、幕墙玻璃表面与建筑内、外装饰物之间的间隙≥5mm;保证土建偏差30mm。
3、边封修,室内部分宜使用硅酸钙板,若使用铝单板可用挤压角片;(如图)六、主要材料厂家----推荐1、石材----福建凤山石材集团、 5、断热条—泰诺风山东金都大鹏石材有限公司、 6、密封胶—郑州中原福建省水头康利石材有限公司。
广州白云2、玻璃----上海耀华皮尔金顿玻璃股份有限公司、杭州之江中国南玻科技控股股份有限公司。