如何解決幕墻掛鉤開啟扇脫落

　　建筑玻璃幕墻受到廣大建筑師的青睞，在國內(nèi)的公共建筑中應(yīng)用量很大。在鋁合金玻璃幕墻設(shè)計中，為滿足建筑通風(fēng)及消防安全需要，玻璃幕墻應(yīng)設(shè)置開啟扇，不論是框架式玻璃幕墻還是單元式玻璃幕墻，開啟扇形式通常為上懸式開啟。為實現(xiàn)此種開啟方式，目前采用兩種方法來實現(xiàn)，一種是采用摩擦型鉸鏈（即通常所說的四連桿或五連桿）作為開啟扇承重構(gòu)件，配以限位風(fēng)撐實現(xiàn)上懸式開啟；另一種是采用掛鉤式鋁型材，鋁型材作為開啟扇承重構(gòu)件，配以限位風(fēng)撐實現(xiàn)上懸式開啟。在實際工程應(yīng)用中，高層、超高層建筑越來越多，幕墻開啟扇也出現(xiàn)了如開啟扇脫落等很多問題，本文就結(jié)合實際工作經(jīng)驗，對這兩種開啟方式出現(xiàn)的脫落問題做一些簡要介紹和探討。

　　一、采用摩擦型鉸鏈開啟扇設(shè)計
　　當(dāng)采用摩擦型鉸鏈作為開啟扇承重構(gòu)件時，如出現(xiàn)開啟扇松脫現(xiàn)象，通常有以下幾個原因；

　　1、 鉸鏈承重不夠
　　破壞現(xiàn)象：鉸鏈損壞
　　原因分析及解決方法：首先應(yīng)根據(jù)開啟扇尺寸，計算出開啟扇重量，以開啟扇寬度900mm，寬度1500mm，玻璃厚度6mm+12A+6mm為例，計算出開啟扇重量為G=500N，節(jié)點形式如下圖所示。

 　　根據(jù)此開啟扇重量與五金件廠家提供的鉸鏈承重數(shù)據(jù)，可相應(yīng)選擇四聯(lián)稈尺寸為16吋（根據(jù)某五金件廠家產(chǎn)品數(shù)據(jù)，16吋鉸鏈可承重65kg）。

　　2、 鉸鏈與鋁型材之間連接不可靠
　　破壞現(xiàn)象：不銹鋼螺釘或拉鉚釘脫落
　　原因分析及解決方法：鉸鏈與鋁合金型材之間的連接，在實際工程實例中，有采用不銹鋼沉頭螺釘?shù)模�也有采用不銹鋼拉鉚釘?shù)摹Ｔ陂_啟扇部位，往復(fù)開啟，對連接點來說，是一交變荷載，采用不銹鋼自攻釘，易松動，存在安全隱患。故建議采用不銹鋼拉鉚釘。如出現(xiàn)不銹鋼拉鉚釘脫落現(xiàn)象，主要是由于不銹鋼拉鉚釘長度選擇不合適，拉鉚釘長度選擇應(yīng)根據(jù)《五金手冊》中，抽芯鉚釘長度來確定。

　　如型材壁厚L1=2mm，不銹鋼鉸鏈厚度L2=1.5mm，則鉚接件厚度為
　　L=2+1.5=3.5mm
　　當(dāng)選擇L5mm的拉鉚釘時，根據(jù)《實用五金手冊》拉鉚釘長度
　　Lmax= L+6mm=3.5+6mm=9mm
　　Lmin= L+4mm=3.5+4mm=7.5mm
　　拉鉚釘長度應(yīng)為8mm。拉鉚釘過短會出現(xiàn)拉不上的現(xiàn)象，拉鉚釘過長又會出現(xiàn)拉不緊的現(xiàn)象。故當(dāng)采用拉鉚釘作為連接構(gòu)件時，其長度選擇至關(guān)重要。

　　3、 開啟框、扇鋁型材局部承壓不夠
　　破壞現(xiàn)象：不銹鋼拉鉚釘連接處鋁型材被拉壞
　　原因分析及解決方法：在鉸鏈連接處，由于不銹鋼的彈性模量E=206x105N/mm²而鋁合金的彈性模量E=0.7x105N/mm²相差近三倍，故在開啟扇尺寸較大時，鉸鏈連接處鋁型材可能會被破壞。為避免此種破壞，在鋁型材腔里加鋼襯板，可有效提高連接點處局部強(qiáng)度。

　　二、采用鋁合金掛鉤開啟扇設(shè)計
　　當(dāng)采用鋁合金型材掛鉤作為開啟扇承重構(gòu)件時，如出現(xiàn)開啟扇松脫現(xiàn)象，通常有以下幾個原因；

　　1、 鋁合金掛鉤處無限位裝置
　　破壞現(xiàn)象：無限位塊，開啟扇開啟時脫落
　　原因分析及解決方法：采用此種結(jié)構(gòu)形式（見下圖），幕墻開啟扇重量由
　　上橫龍骨承擔(dān)，開啟扇安裝是直接掛接在開啟框的鋁合金掛鉤上，當(dāng)幕墻開啟扇處于開啟狀態(tài)時，如沒有開啟限位裝置，開啟扇掛鉤有可能從開啟框掛鉤上脫落。為避免此種情況，在開啟扇安裝完畢后，必須加裝可靠的限位裝置。

　　2、 鋁合金上橫龍骨剛度不夠
　　破壞現(xiàn)象：有限位塊，開啟扇開啟時脫落
　　原因分析及解決方法：在實際計算中，幕墻橫梁按簡支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)
　　計計算（其受力簡圖見下圖）。在自重荷載下，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊 第二版》，橫梁撓度df=5GkB4/384EIx

　　由于幕墻固定扇處橫龍骨或開啟扇采用摩擦型鉸鏈的幕墻橫龍骨，僅承受上一塊玻璃的自重（摩擦型鉸鏈結(jié)構(gòu)形式開啟扇重量由兩邊豎骨承擔(dān)），故通常的幕墻計算軟件如匯寶幕墻計算軟件、CADPM等，在計算自重荷載下的幕墻橫龍骨撓度時，自重荷載僅考慮上一塊玻璃自重。

　　當(dāng)幕墻開啟扇采用掛鉤形式時，與采用摩擦型鉸鏈不同，在掛鉤開啟處橫龍骨除承受上一塊玻璃自重，還要承擔(dān)幕墻開啟扇的自重，開啟扇上部橫龍骨在自重荷載下的撓度要遠(yuǎn)大于其它位置處橫龍骨撓度。當(dāng)開啟扇重量較大時，如橫龍骨剛度不夠，撓度變形過大，開啟扇可能會從掛鉤上脫落。因此，當(dāng)采用掛鉤式幕墻開啟方式時，必須單獨計算開啟扇上部橫龍骨在自重下的撓度，如撓度過大，可考慮加大橫梁截面尺寸、鋁合金橫梁內(nèi)部加鋼龍骨等構(gòu)造措施，以提高橫龍骨剛度。

　　三、算例
　　以某工程為例，比較兩個相同截面橫梁在自重荷載下的撓度。幕墻分格寬W=1200mm，開啟扇上部分格高度為H1=900mm，開啟扇高度為H2=1900mm，玻璃為6mm+12A+6mm，選用的型材慣性矩為：Ix=214230mm4。如下圖所示：

　　通過以上計算，可以看出，橫梁1與橫梁2在自重荷載下的撓度分別為3.736mm和1.201mm，相差約3.1倍，當(dāng)掛鉤型材的框、扇配合的含入量小于等于3.7mm時，當(dāng)外上懸窗扇開啟時，存在著脫落的危險。并且，根據(jù)《建筑幕墻》GB/T21086-2007要求，df，min=3mm，故該橫梁在自重荷載作用下?lián)隙炔粷M足！必須采取措施增強(qiáng)其剛度。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]《實用五金手冊》祝燮權(quán)主編 上海科學(xué)技術(shù)出版社
　　[2]《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊 第二版》
　　[3]《建筑幕墻》GB/T21086-2007

此文由 中國幕墻網(wǎng) m.ikucheng.com 收集整理,未經(jīng)許可不得轉(zhuǎn)載!
我要評論 (已有*人參與評論)
上一篇：MIDAS在內(nèi)蒙古科技館新館超大雨篷設(shè)計與施工中的應(yīng)用	【回到頂部】