金刚幕墙集团有限公司  梁中明

提  要    本文对折线型单元板块的设计、加工与安装进行了研究分析，并提出了具体的解决措施

关键词    折线型单元板块，等强原理，防水

         1 概述

         在现代建筑设计中，建筑师为了追求优美外立面效果，立面造型越来越复杂；同时近年来随着单元式幕墙高速发展，其越来越受业主及建筑师的青睐，复杂的立面造型与单元式幕墙相结合就产生了复杂的单元板块，如三角形板块、梯形板块、折线型单元板块等等，因此本人根据自己从事玻璃幕墙设计的经验与体会，谈谈折线型单元板块的设计、加工及安装。

         2 折线型单元板块的设计

         折线型单元板块的面板及竖向龙骨不共面，幕墙折线位置立柱拼接设计，受力计算及其防水设计均为设计中的重点及难点（见图1）。

        首先是折线位置立柱的拼接设计，折线位置立柱为折线，立柱采用组合立柱，组合位置采用不锈钢板与螺钉将组合立柱拼接起来，不锈钢板与型材之间前后紧密相连，腔体内铝合金型材与不锈钢板之间填塞环氧树脂胶，保证铝合金型材与不锈钢板之间的整体结构同步受力及固接性（见图2）。

         其次是折线位置受力计算，采用等强原理，30mm不锈钢板截面刚度及抗弯强度不小于铝合金立柱,从而保证受力最薄弱位置立柱的整体刚度,而不锈钢螺钉承受水平方向及垂直方向的剪力（见图3）。

拼接位置螺钉计算如下:

(1)连接反力计算

N:连接处自重总值设计值(kN)

N=GA×B×Hsjcg

重力使最不利螺钉产生的剪力为

V= N /4

(2)不锈钢螺钉抗剪强度验算

D:不锈钢螺钉直径

Nnum:不锈钢螺钉受剪个数:1个

Nv:不锈钢螺钉剪切面数

AS:不锈钢螺钉受剪有效面积

fv:不锈钢螺钉抗剪强度设计值

Dvbh:不锈钢螺钉受剪承载能力计算:

Dvbh=Nnum×Nv×AS×fv/1000

当Dvbh> V时,则强度可以满足满足要求

 (3)连接部位横梁型材壁承压验算

Ncbl:连接部位型材壁抗承压能力计算:

fcb:型材承压强度设计值

t:型材壁厚

Ncbl=Nnum×Nv×D×∑t×fcb/1000

当Ncbl> V时,则强度可以满足要求

         最后是折线位置的防水设计，首先是单元板块上下之间及左右之间均采用插接式设计，单元板块型材采用公母料插接，插接位置相邻型材接触均采用高防水功能的胶条进行三道密封，形成两个等压空腔，运用了等压原理和雨幕原理防水。横向插接料挡板上开设泄水孔，泄水孔位置后侧填塞发泡防水胶条，使孔位透水不透气，整个体系采用道、排、堵相结合的形式来保证幕墙防水性能。其次是折线板块的折线位置采用中横梁,避免上下横梁插接位置,由于折线板块的内倾或外倾造成雨水的汇集,导致此位置雨水的渗漏；还能避免横向斜横梁出现集中排水现象。最后是拼接立柱缝隙均打注耐候密封胶或组角胶进行密封处理，避免雨水渗入封闭腔内（见图4）。

         3折线型单元板块的加工

         折线单元板块横梁与立柱之间采用螺钉机械连接，在横梁与立柱连接处立柱局部加厚，保证局部的抗剪性能。同时拼接立柱及内衬钢板衔接斜横梁位置开设工艺孔，满足斜横梁安装，工艺孔打注耐候密封胶进行密封处理，避免雨水渗入封闭腔内。

         折线单元板块加工流程如下：

         产前准备→材料领用→型材加工→组件加工→框架组装→框架验收→背板安装→装玻璃托角→五金配件→连接处补胶→保温防火棉→加强筋固定→贴铝箔纸→检验清洁→贴美纹纸→贴双面贴→装玻璃面板→泡沫条填充→注硅酮密封胶→装饰扣盖→玻璃清洁→检验→贴标示→贴膜保护→固化养护→装箱打包。

         折线单元板块构件、零件的加工制作允许偏差和检验方法应符合下表的规定：

         4折线型单元板块的安装

         折线单元板块吊装采取四个吊点设计，顶部单元板块挂件为两个吊点，折线位置斜横梁位置设置两个吊点，从而防止板块从楼层内起吊受扰度影响导致变形（见图5）。

 

图5：折线单元吊点设置示意图

  折线单元板块吊装步骤如下：

         (1) 在楼层内将折线单元板块上端两个吊点连接下层小吊车，折线位置的两个吊点连接上层小吊车（见图6）；

         (2)吊装时，两个移动小吊车同时起吊，保证折线单元板块四个吊点都处于受力状态，防止板块变形（见图6）；

        (3) 吊装到垂直位置后，上层小吊车停止运行，下层小吊车缓慢提升，使折线单元板块向内倾斜一定角度（见图7）；

         (4)上下层小吊车同时运行，使折线单元板块与墙面保持一定距离，运行到安装位置后，上下层小吊车同时停止运行，先将下层小吊车挂点去掉，再运行上层小吊车进行板块插接（见图7）；

          (5)挂点与转接高度相距200mm 时，折线单元板块停止下行，并进行左右方向的插接（见图8）；

         (6) 折线单元板块左右插接完成，继续下行进行上下板块插接（见图9）；

         (7)向下折线单元板块插接完成，进行板块点调整，插接完成。

         5结束语

         以上为折线型单元板块设计、加工与安装提出了一些经验及办法，希望能为工程的相关技术人员及管理人员在处理类似工程时提供参考。