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幕墻工程1000問
《幕墻工程1000問》
第1章 總 則
1.我國工程建設標準的立法體系是怎樣的?
我國工程建設標準的立法體系第一層次是《中華人民共和國標準化法》,第二層次是國務院發(fā)布的行政法規(guī)如《中華人民共和國標準化法實施條例》、《建設工程質 量管理條例》等,第三層次是建設部發(fā)布的部門規(guī)章如《工程建設國家標準管理辦法》、《工程建設行業(yè)標準管理辦法》、《實施工程建設強制性標準監(jiān)督規(guī)定》和 <工程建設地方標準標準化管理辦法》等。
2.我國法律、行政法規(guī)、自治條例和單行條例、規(guī)章之間關系如何調節(jié)?
《中華人民共和國立法法》第七十八條規(guī)定:“憲法具有最高的法律效力,一切法律、行政法規(guī)、自治條例和單行條例、規(guī)章都不得同憲法相抵觸。”第七十九條規(guī) 定:“法律的效力高于行政法規(guī)、地方性法規(guī)、規(guī)章。”第八十三條規(guī)定:“同一機關制定的法律、行政法規(guī)、地方性法規(guī)、自治條例和單行條例、規(guī)章,特別規(guī)定 與一般規(guī)定不一致的,適用特別規(guī)定;新的規(guī)定與舊的規(guī)定不一致的,適用新的規(guī)定。”第八十三條規(guī)定:“法律、行政法規(guī)、地方性法規(guī)、自治條例和單行條例、 規(guī)章有下列情形一的,有關機關依照本法第八十八條規(guī)定的權限予以改變或者撤消:(一)超越權限的;(二)下位法違反上位法規(guī)定的;(三)規(guī)章之間對同一事 項的規(guī)定不一致,經裁決應當改變或者撤消一方的規(guī)定的;(四)規(guī)章的規(guī)定被認為不適當,應當予以改變或者撤消的;(五)違背法定程序的。”
3.我國國家標準、行業(yè)標準、地方標準之間是什么關系?
《中華人民共和國標準化法》第六條規(guī)定:“對需要在全國范圍內統(tǒng)一的技術要求,應當制定國家標準”。國家標準由國務院標準化行政主管部門制定。對沒有國家 標準而又需要在全國某個行業(yè)范圍內統(tǒng)一的技術要求可以制定行業(yè)標準。行業(yè)標準由國務院有關行政主管部門制定,并報國務標準化行政主管部門備案,在公布國家 標準之后,該項行業(yè)標準即行廢止(自行廢止)。對沒有國家標準和行業(yè)標準而又需要在省、自治區(qū)、直轄市范圍內統(tǒng)一的工業(yè)產品安全要求可以制定地方標準。地 方標準由省、自治區(qū)、直轄市標準化主管部門制定,并報國務院標準化行政主管部門和國務院有關行政主管部門備案,在公布國家標準或者行業(yè)標準之后,該項地方 標準即行廢止(自行廢止)。
4.什么是行政許可?
行政許可(也就是通常所說的“行政審批”),是行政機關依法對社會、經濟事務實行事前監(jiān)督管理的一種重要手段。
5.怎樣設定行政許可?
行政許可是一項重要的行政權力。設定行政許可屬于立法行為,應當符合《中華人民共和國立法法》確定的立法體制和依法行政的要求。原則上只有全國x-x及其 常委會、國務院可以設定行政許可,省、自治區(qū)、直轄市和較大的市x-x及其常委會、人民政府可以依據法定條件設定行政許可,國務院部門及其他國家機關一律 不得設定行政許可??偟膩碚f,只有法律、行政法規(guī)和國務院有普遍約束力的決定可以設定行政許可,其他規(guī)范性文件一律不得設定行政許可。
6.《中華人民共和國行政許可法》對設定行政許可是怎樣規(guī)定的?
(1)《中華人民共和國行政許可法》第十二條規(guī)定下列事項可以設定行政許可:
1)“直接涉及國家安全、公共安全、經濟宏觀調控、生態(tài)環(huán)境保護以及直接關系人身健康、生命財產安全等特定活動,需要按照法定條件予以批準的事項。”
2)“有限自然資源開發(fā)利用、公共資源配置以及直接關系公共利益的特定行業(yè)的市場準入等,需要賦予特定權利的事項。”
3)“提供公眾服務并且直接關系公共利益的職業(yè)、行業(yè),需要確定具備特殊信譽、特殊條件或者特殊技能等資格、資質的事項。”
4)“直接關系公共安全、人身健康、生命財產安全的重要設備、設施、產品、物品,需要按照技術標準、技術規(guī)范,通過檢驗、檢測、檢疫等方式進行審定的事項。”
5)“企業(yè)或者其他組織的設立等,需要確定主體資格的事項。”
6)“法律、行政法規(guī)規(guī)定可以設定行政許可證的其他事項。”
(2)第十三條規(guī)定:“本法第十二條所列事項,通過下列方式能夠予以規(guī)范的,可以不設行政許可。”
1)“公民、法人或者其他組織能夠自主決定的。”
2)“市場競爭機制能夠有效調節(jié)的。”
3)“行業(yè)組織或者中介機構能夠自律管理的。”
4)“行政機關采用事后監(jiān)督等其他行政管理方式能夠解決的。”
(3)第十四條規(guī)定:“本法第十二條所列事項,法律可以設定行政許可。尚未制定法律的,行政法規(guī)可以設定行政許可。必要時,國務院可以采用發(fā)布決定的方式 設定行政許可。實施后,除臨時性行政許可事項外,國務院應當及時提請全國人民代表大會及其常務委員會制定法律,或者自行制定行政法規(guī)。”
(4)第十五條規(guī)定:“本法第十二條所列事項,尚未制定法律、行政法規(guī)的,地方性法規(guī)可以設定行政許可;尚未制定法律、行政法規(guī)和地方性法規(guī)的,因行政管 理的需要,確需立即實施行政許可的,省、自治區(qū)、直轄市人民政府規(guī)章可以設定臨時性的行政許可。臨時性的行政許可實施滿一年需要繼續(xù)實施的,應當提請本級 人民代表大會及其常務委員會制定地方性法規(guī)。
地方性法規(guī)和省、自治區(qū)、直轄市人民政府規(guī)章,不得設定應當由國家統(tǒng)一確定的公民、法人或者其他組織的資格、資質的行政許可;不得設定企業(yè)或者其他組織的設立登記及其前置性行政許可。其設定的行政許可,不得限制其他地區(qū)的個人或者企業(yè)到本地區(qū)從事生產經營。
第2章 材 料
第1節(jié) 鋼 材
32.我國鋼鐵產品牌號表示方法是怎樣規(guī)定的?
GB/T 221—2000《鋼鐵產品牌號表示方法》規(guī)定了鋼鐵產品牌號表示方法:
(1)基本原則:
1)凡列入國家標準和行業(yè)標準的鋼鐵產品,均應按本標準規(guī)定的牌號表示方法編寫牌號。
2)產品牌號的表示,一般采用漢語拼音字母、化學元素符號和阿拉伯數字相結合的方法表示。
3)采用漢語拼音字母表示產品名稱、用途、特征和工藝方法時,一般從代表產品名稱的漢字的漢語拼音中選取第一個字母。當和另一產品所取字母重復時,改取第 二個字母或第三個字母,或同時選取兩個漢字的第一個拼音字母。采用漢語拼音字母,原則上只取一個,一般不超過兩個。
(2)牌號表示方法:
1)碳素結構鋼和低合金結構鋼:這類鋼分為通用鋼和專用鋼兩類。
①通用結構鋼采用代表屈服點的拼音字母“曠、屈服點數值(單位為MPa)和規(guī)定的質量等級、脫氧方法等符號表示、按順序組成牌號,例如:碳素結構鋼牌號表示為:Q235AF,Q235BZ。
②專用結構鋼一般采用代表鋼屈服點的符號“Q”、屈服點數值和規(guī)定的代表產品用途的符號等表示,例如:壓力容器用鋼牌號表示為“Q345R”;焊接氣瓶用鋼牌號表示“Q295HP”;鍋爐用鋼牌號表示為“Q390g”;橋梁用鋼表示為“Q420q”。
耐候鋼是抗大氣腐蝕用的低合金高強度結構鋼,其牌號表示為“Q340NH"。
③根據需要,通用低合金高強度結構鋼的牌號也可以采用二位阿拉伯數字(表示平均含碳量,以萬分之幾計)和規(guī)定的元素符號,按順序表示;專用低合金高強度結構鋼的牌號也可以采用二位阿拉伯數字(表示平均含碳量,以萬分之幾計)。
2)不銹鋼和耐熱鋼:不銹鋼和耐熱鋼牌號采用規(guī)定的合金元素符號和阿拉伯數字表示,易切削不銹鋼和耐熱鋼在牌號頭部加“Y”。一般用一位阿拉伯數字表示平 均含碳量(以千分之幾計)。當平均含碳量不小于1%時,采用二位阿拉伯數字表示;當含碳量上限小于0.1%時,以“0”表示含碳量;當含碳量上限不大于 0.03%,大于0.01%時(超低碳),以“03”表示含碳量;當含碳量上限不大于0.01%時(極低碳),以“01”表示含碳量。含碳量沒有規(guī)定下限 時,采用阿拉伯數字表示含碳量的上限數字。合金元素含量表示方法同合金結構鋼。例如:平均含碳量為0.20%、含鉻量為13%的不銹鋼,其牌號表示為 “0Crl3”;含碳量上限0.08%、平均含鉻量為18%、含鎳量為9%的鉻鎳不銹鋼,其牌號表示為“Y1Crl7'’;平均含碳量為1.10%、含鉻 量為17%的高碳鉻不銹鋼,其牌號表示為“llCrl7'’;含碳量上限為0.03%、平均含鉻量為19%、含鎳量為10%的超低碳不銹鋼,其牌號表示為 “03Crl9Nil0”;含碳量上限為0.01%、平均含鉻量為19%、含鎳量為11%的極低碳不銹鋼,其牌號表示為“01Crl9Nill”。
2000年以前編制的國家(行業(yè))標準(如GB 1220—1992)的牌號表示方法是按GB 221—1979的規(guī)定采用,不銹鋼和耐熱鋼牌號一般用一位阿拉伯數字表示平均含碳量(以千分之幾計),當平均含碳量不小于0.1%時,以“0”表示;當 含碳量不大于0.03%,以“00”表示。
33.鋼結構對材料性能有什么要求?
鋼結構對材料性能的要求當然是多方面的,不能偏重于某一項或少數幾項指標,對各種指標的高低、好壞和利害得失,要進行全面的衡量,包括強度、塑性、韌性、可焊性、冷彎性能、耐久性,要慎重地選擇合適的鋼材。
隨著時間的增長,鋼材的力學性能有所改變,出現所謂“時效”現象。根據結構的使用要求和所處的環(huán)境條件,必要時對鋼材進行快速時效后測定鋼材的沖擊韌性,以鑒定鋼材是否適用。
其次由于鋼材在高溫和長期荷載作用下的破壞強度遠比短期的靜力拉伸試驗的強度低得多,所以在長期高溫條件下工作的鋼材,應另行測定其“持久強度”。
鋼結構在多次的重復荷載或交變荷載作用下,雖然鋼材應力低于屈服點人,也往往會發(fā)生破壞。這種現象叫做鋼材的疲勞現象。疲勞破壞與脆性破壞相似,破壞之前 沒有顯著的變形和明顯的跡象,破壞是突然發(fā)生的,常易引起嚴重后果。因此,在重復和交變荷載作用下,需要確定鋼材的另一個力學性能指標——“疲勞強度”。
34.對鋼材的強度有什么要求?
鋼材的強度有比例極限op、彈性極限oe和屈服點(流限)人。如前所述,這三個指標實際上可用屈服點作為代表,設計時認為這是鋼材可以達到的最大應力。屈 服點fv高,則可減輕結構自重、節(jié)約鋼材和降低造價。此外還有一個強度指標即抗拉強度(極限強度)fv,這是鋼材破壞前能夠承受的最大應力。雖然在達到這 個應力時,鋼材已由于產生很大的塑性變形而失去使用性能,但是抗拉強度fu高,則可增加結構的安全保障,故人fu/fy的值可以看作是鋼材強度儲備多少的 一個系數。
必須注意,fy、fu值是由單向均勻受力的靜力拉伸試驗獲得的,這樣的指標也只有在承受靜力荷載,而且應力單向分布較均勻的結構或構件中才具有實際意義。強度指標雖然是結構設計的重要依據之一,但單憑這一指標不足以完全判定結構是否安全可靠,還需考慮其他因素。
第3章 構造設計
409.幕墻產品怎樣分類?
關于幕墻產品的分類方法,JC 3035—1996《建筑幕墻》規(guī)定:
(1)按面板材料可分為:玻璃幕墻、金屬板幕墻、石材幕墻、組合幕墻等。
(2)按框架材料材質可分為:鋁合金幕墻、彩色鋼板幕墻、不銹鋼幕墻等。
(3)還可按固定玻璃的方法分為:明框玻璃幕墻(用鑲嵌槽夾持方法固定玻璃)、隱框玻璃幕墻(用結構膠膠縫固定玻璃)。
(4)JGJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》按工廠加工程度和在主體結構上安裝工藝劃分為構件式幕墻和單元式幕墻。
玻璃幕墻是用金屬桿件作骨架、玻璃作面板的建筑幕墻。金屬桿件有鋁合金、彩色鋼板、不銹鋼板等,玻璃可采用透明玻璃,也有各種鍍膜玻璃。在我國玻璃幕墻的金屬桿件以鋁合金為主,彩色鋼板及不銹鋼板只占很小比重。
410.什么是構件式幕墻?
構件式幕墻(themullionsystem)在工廠制作的是一根根元件(立柱、橫梁)和一塊塊玻璃(組件),再運往工地將立柱用連接件安裝在主體結構上,再在立柱上安裝橫梁,形成幕墻框格后安裝固定玻璃(組件)。
構件式幕墻是在主體結構上安裝桿件(立柱、橫梁)形成框格的,框格的外形、尺寸及外表面子整度是在桿件安裝過程中調整、定位、固定形成的,桿件安裝完畢形 成固定在主體結構上的框格后,再安裝玻璃(金屬板、石板、裝配玻璃組件等)形成幕墻,面板的接縫在一根整體桿(立柱、橫梁)上,這個桿件在型材擠壓時就是 一個整桿件,面板固定在這個桿件上。上墻安裝時先安裝桿件,此時由于尚未安裝面板,人可在外側操作,對桿件進行調整、定位后固定,在桿件安裝定位固定后再 安裝面板。
隱框幕墻在工廠制作時一部分為元件(立柱、橫梁),另一部分為小單元組件(包括用結構膠將玻璃和鋁合金型材副框粘接在一起所組成的玻璃裝配組件,金屬板組 件、花崗石板組件等),這些小單元組件高度比一個樓層高度小,不能直接安裝在主體結構上,而要先將立柱(橫梁)安裝在主體結構上,再將小單元組件固定在立 柱(橫梁)上,構件式幕墻就是小單元幕墻。有的廠所稱的小單元幕墻,是外插式構件式隱框幕墻的商業(yè)名稱。
411.什么是單元式幕墻?
單元式幕墻(the unite system)是在工廠加工程度最高的一種幕墻類型。在工廠不僅要加工豎框、橫框等元件,還要用這些元件拼裝成單元組件框,并將幕墻面板(玻璃、鋁板、花 崗石板等)安裝在單元組件框的相應位置上,形成單元組件(用板材沖壓成幕墻單元,在嵌板單元上開洞安裝玻璃)。就一個單元組件來說,它已具備了這個單元的 全部幕墻功能和構造要求。單元組件的高度要等于或大于一個樓層,以便運往工地后直接固定在主體結構上。一個個單元組件上、下框(左、右框)對插形成組合 桿,完成單元組件間接縫,最終形成整幅幕墻。
單元式幕墻在工廠已將單元組件制作完成,即面板已安裝在單元組件框上,而單元組件與主體結構的連接構件安裝在單元組件內側,在吊裝時單元組件與主體結構的 連接必須在內側操作。單元組件間接縫靠相鄰兩單元組件相鄰框對插組成組合桿完成接縫,即它不是在一個整體桿件上接縫,而是靠對插組成組合桿完成接縫。幕墻 的外形、尺寸(精度)是在工廠完成的,幕墻的外表面平整度是靠安裝在主體結構上的連接的準確性和幕墻的構造厚度來保證的,在安裝過程中無法調整。
根據美國鋁合金建筑制品協會出版的《鋁幕墻設計指導手冊》介紹,幕墻使用于建筑物始于20世紀初,1917年在舊金山建造了第一棟玻璃幕墻建筑物,名為 Willis Polks Hallidie大廈,其后在1925年,德國Dessau地區(qū)的Bauhaus建成作為玻璃幕墻代表性實例的建筑物,設計者是世界著名建筑師 Walter Gropius。到了20世紀50年代現代幕墻誕生了。1951年開始建造大量使用幕墻的建筑物,其中有代表性的為1951年建成的聯合國秘書處大廈,它 是構件式明框幕墻代表作。1952年賓夕法尼亞州匹茲堡市建成了阿爾康大廈(Alcoa Building),它是單元式幕墻的代表作。以后陸續(xù)有許多建筑物分別采用構件式或單元式幕墻。1972年建成的紐約市世界貿易中心大廈共有110層, 高412m。以后又建成了西爾斯大廈(110層,高443m)。2004年建成的臺北101大廈,高508m,目前暫居世界幕墻高度之首。目前國內已建成 的最高建筑——上海金茂大廈(420.5m)采用了單元式幕墻。世界幕墻發(fā)展的歷史告訴我們,以工廠加工程度高低區(qū)分的構件式或單元式幕墻,它們作為近代 幕墻幾乎同時誕生,都經歷了近50年的發(fā)展過程,而且都同樣在向更高技術水平發(fā)展,不論構件式還是單元式都可采用最新幕墻技術而成為高新技術產品,那種將 單元式幕墻稱作第三代幕墻是缺少歷史根據的,并且是不確切的和不科學的。
412.什么是玻璃幕墻?
面板為玻璃的建筑幕墻。
413.什么是金屬幕墻?
面板為金屬板材的建筑幕墻。
414.什么是石材幕墻?
面板為石板材墻的建筑幕墻。
415.什么是組合幕墻?
面板為玻璃、金屬板材、石板材等不同板材組成的建筑幕墻。
第4章 防火、防雷設計
513.JGJ 102--2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》對玻璃幕墻的防火設計是怎樣規(guī)定的?
JGJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》規(guī)定:
玻璃幕墻的防火設計應符合現行國家標準GB 50016—2001《建筑設計防火規(guī)范》的有關規(guī)定,高層建筑玻璃幕墻的防火設計尚應符合現行國家標準GB 50045—1995《高層民用建筑設計防火規(guī)范》的有關規(guī)定。雖然玻璃幕墻本身一般不具有防火性能,但是它作為建筑的外圍護結構,是建筑整體中的一部 分,在一些重要的部位應具有一定的耐火性,而且應與建筑的整體防火要求相適應。防火封堵是目前建筑設計中應用比較廣泛的防火、隔煙方法,是通過在縫隙部位 填塞不燃或難燃材料或由此形成的系統(tǒng),以達到防止火焰和高溫煙氣在建筑內部擴散的目的。防火封堵材料或封堵系統(tǒng)應經過國家認可的專業(yè)機構進行測試,合格后 方可應用于實際幕墻工程。
514.如何正確認識玻璃幕墻防火性能?
JGJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》條文說明第4.4.7條指出:“雖然玻璃幕墻本身一般不具有防火性能,但是它作為建筑的外圍護結構,是建筑整體中的一部分,在一些重要的部位應具有一定的耐火性,而且應與建筑的整體防火要求相適應。”
玻璃幕墻的防火設計是一個非常重要的問題。一般幕墻玻璃均不耐火,在250qE即會炸裂,而且垂直幕墻與水平樓板之間往往存在縫隙,如果未經處理或處理不 合理,火災初起時,濃煙即已通過該縫隙向上層擴散(如圖4-1)?;鹧婵赏ㄟ^這一層縫隙向上竄到上一層樓層(圖4-2)。當幕墻玻璃開裂掉落后,火焰可從 幕墻外側竄至上層墻面燒裂上層玻璃幕墻后,竄入上層室內(圖4-3、圖4-4)。美國安底斯大樓火災,大面積玻璃幕墻成為火勢向上蔓延的主要途徑。 1988年洛杉磯第一洲際銀行大樓(62層)起火后,由于幕墻玻璃很快破裂,火焰沿外墻上卷燃燒,造成十分慘重的損失。1994年1月30日,上海滬西文 化宮二樓火災,由于外墻面為玻璃幕墻無防火設施,10~15min時間內桿件熔化掉落,玻璃炸裂,二、三層全部受災。
515.GB 50045--1995《高層民用建筑設計防火規(guī)范》對玻璃幕墻的防火有什么規(guī)定?
GB 50045—1995《高層民用建筑設計防火規(guī)范》對玻璃幕墻的防火作了專門規(guī)定,要求玻璃幕墻的設置應符合下列防火安全要求:
(1)窗間墻、窗檻墻的填充材料應采用非燃燒材料,如其外墻面采用耐火極限不低于1h的非燃燒材料時,其墻內填充材料可采用難燃燒材料。
(2)無窗間墻和窗檻墻的玻璃幕,應在每層樓板外沿設置不低于80cm高的實體裙墻(圖4-5)。
(3)玻璃幕墻與每層樓板、隔墻處的縫隙,必須用非燃燒材料嚴密填實。
516.什么是耐火極限?
對任一建筑構件按時間一溫度標準曲線進行耐火試驗,從受到火的作用時起,到失去支持能力或完整性被破壞或失去隔火作用時為止的這段時間為耐火極限,用小時表示。
517.什么是非燃燒體?
非燃燒體是用非燃燒材料做成的構件,非燃燒材料系指在空氣中受到火燒或高溫作用時不起火、不微燃、不炭化的材料(氧指數大于50)。如建筑中幕用的金屬材料和天然或人工的無機礦物材料。
518.什么是難燃燒體?
難燃燒體是用難燃燒材料做成的構件或用燃燒材料做成而用非燃燒材料做保護層的構件。難燃燒材料系指在空氣中受到火燒或高溫作用時難起火、難微燃、難炭化(氧指數在
第5章 性能設計
553.為什么幕墻要具備必要的物理性能?
建筑是以有組織的物質空間環(huán)境來為人們的生產、生活和文化等各種社會活動服務的,沒有適當的空間環(huán)境,一切社會活動和社會過程或者是完全不可能進行,或者 只能在不完善的情況下進行,所以有組織的物質空間環(huán)境是人們賴以生存、生活和進行多方面社會活動的場所,而建筑功能是決定建筑物性質和特點的主要因素。
環(huán)境工程學把人和環(huán)境看成一個系統(tǒng),研究環(huán)境條件對人體舒適感的影響,研究什么樣的環(huán)境條件對人們的生產和社會活動是適宜的,采用什么樣的手段來創(chuàng)造這樣的環(huán)境條件,它把建筑和設備都看做是這樣的手段,并統(tǒng)一加以思考,以期發(fā)揮最佳的技術經濟效果。
建筑物理(建筑光學、建筑熱工、建筑聲學)是環(huán)境工程學的一個組成部分,它與暖通空調技術一起都是為了創(chuàng)造一個適宜于人們在其中生活與生產的環(huán)境。兩者的目標一致,而手段有所不同,暖通空調側重于設備手段,建筑物理則側重于建筑手段。
采用大面積玻璃幕墻是現代建筑的一大特色,但它畢竟是保溫隔熱的薄弱環(huán)節(jié)。冬季通過縫隙的冷風滲透及傳熱損失、夏季通過玻璃的太陽輻射能,往往是通過其他材料墻體的幾倍甚至幾十倍。為了節(jié)能和改進環(huán)境條件,提高建筑幕墻物理性能是一項重要課題。
由于建筑幕墻的物理性能對建筑功能的巨大影響,就要求幕墻對建筑物環(huán)境中的每一個因素(熱應力、風荷載、氣候變化、地震作用等)均有相應抵抗預計環(huán)境力量的能力,即幕墻要具備必要的物理性能。
554.幕墻的物理性能要討論哪兩個方面的問題?
幕墻的物理性能要討論兩個方面的問題:
(1)一個建筑物在其所處的環(huán)境條件下,要采用怎樣性能的幕墻才能滿足其功能要求,即確定幕墻的性能設計值。JGJ 102—2003《玻璃幕墻技術規(guī)范》指出:玻璃幕墻的建筑設計應根據建筑物的使用功能、美學要求,經綜合技術經濟比較,選擇玻璃幕墻的立面型式、結構形 式和材料。玻璃幕墻的性能,應根據建筑物所在地的地理、氣候、建筑物的高度、體型及環(huán)境條件進行設計。在確定性能設計值時,還要注意有可開部分與固定部分 的項目,兩部分性能設計值對應問題,即根據上述原則確定了其中一部分(固定部分)的性能設計值后,還要確定另一部分(可開部分)與之對應的性能設計值。
(2)幕墻產品的性能應由檢測來決定。幕墻產品設計定型時應進行性能檢測,對大型工程幕墻也應進行檢測來確定其實際達到的性能水平,并與性能設計值比較, 檢查其是否達到設計性能要求。特別要指出,與確定性能設計值不同,對區(qū)別可開部分與固定部分的項目,要分開檢測,而不能只檢測其中一部分,再以對應值確定 另一部分的性能值。
555.怎樣確定玻璃幕墻的物理性能設計值和性能檢測?
JCJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》對玻璃幕墻的物理性能設計應根據建筑物的類別、高度、體型以及建筑物所在地的地理、氣候、環(huán)境等條件進行。
玻璃幕墻性能檢測項目,應包括抗風壓性能、氣密性能和水密性能,必要時可增加平面內變形性能及其他性能檢測。玻璃幕墻檢測,應由國家認可的檢測機構實施。 檢測試件的材質、構造、安裝施工方法應與實際工程相同。幕墻性能檢測中,由于安裝缺陷使某項性能未達到規(guī)定要求時,允許在改進安裝工藝、修補缺陷后重新檢 測。檢測報告中應敘述改進的內容,幕墻工程施工時應按改進后的安裝工藝實施。由于設計或材料缺陷導致幕墻性能檢測未達到規(guī)定值域時,應停止檢測,修改設計 或更換材料后,重新制作試件,另行檢測。
556.什么是幕墻的風壓變形性能?
幕墻的風壓變形性能系指建筑幕墻在與其相垂直的風壓作用下,保持正常使用功能,不發(fā)生任何損壞的能力。
557.幕墻的風壓變形性能怎樣分級?
幕墻的風壓變形性能以安全檢測壓力差值P3進行分級,其分級指標應符合表5-1的規(guī)定。
559.幕墻的風壓變形性能怎樣檢測?
幕墻的風壓變形性能按GB 15227規(guī)定進行變形檢測、反復受荷檢測、安全檢測,以尸3為定級值。上面558條例題中產品檢測時,試樣P3=3200N/m2=3.2kN/m2,3.2kN/m2>3.0kN/m2.
第6章 荷載與作用
690.風荷載正確取值對建筑幕墻設計的重要意義何在?
JGJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》指出:玻璃幕墻的設計主要取決于風荷載作用,一般情況下,對建筑幕墻起控制作用的是風荷載,應確保建筑幕墻風荷 載作用下的可靠性。風荷載是作用于幕墻上的一種主要直接作用,它垂直作用于幕墻的表面上。幕墻是一種薄壁外圍護構件,一塊玻璃、一根桿就是一個受力單元, 而且質量較輕。在設計時,既需考慮長期使用,保證幕墻在一定時距平均最大風速的風荷載作用下正常功能不受影響,又必須注意到在陣風襲擊下幕墻不受損壞,避 免安全事故。
691.什么是風荷載標準值?
施加于建筑物表面風壓的基本代表值。為當地基本風壓和當地風壓高度變化系數、結構的風荷載體型系數以及相應高度處的風振系數的乘積。
692.如何計算風荷載標準值?
建設部2002年1月10日以建標[2002]10號通知發(fā)布了GB 50009—2001《建筑結構荷載規(guī)范》,從2002年3月1日起施行。GB 50009—2001《建筑結構荷載規(guī)范》規(guī)定,對垂直于建筑物表面的風荷載標準值,當計算主要承重結構時應按下式計算:
693.什么是基本風壓?
風是空氣的流動,必然就有速度,當風以一定速度向前運動遇到幕墻阻礙時,幕墻就承受風壓。風速越大,對幕墻的壓力越大。風壓是一種速度壓。風的成因很復 雜,影響我國的風氣候系統(tǒng)大致有臺風、季風、峽谷風、寒潮風等,它們的運動規(guī)律多種多樣。幕墻所在地的地理位置不同,它們所承受的風荷載也不同,在設計幕 墻時,逐個根據風速資料確定風荷載不是一般單位能做到的,只要求一些特殊的、特別重要的建筑物,通過分析氣象觀測資料和風洞試驗來確定風荷載值,而對大量 一般性工程的幕墻,則依據GB 50009—2001《建筑結構荷載規(guī)范》規(guī)定的基本風壓來計算風荷載值。
基本風壓系以當地比較空曠地面上離地10m高、統(tǒng)計所得的50年一遇10min平均最大風速Vo(m/s)為標準確定的風壓值。
694.建筑幕墻的基本風壓如何取值?
基本風壓應按GB 50009—2001規(guī)范附錄D.4給出的50年一遇的風壓或全國基本風壓分布圖(見GB 50009附圖D5.3)采用,但不得低于0.3kN/m2。
對于圍護結構,其重要性與主體結構相比要低些,仍可取50年一遇的基本風壓。
現在有些地方建設部門,以廈門9914號臺風、浙江2005年云娜臺風為由,提出要改取100年一遇的基本風壓。這是由于當地新聞單位誤導的結果,廈門 9914號臺風陣風風速46m/s,按廈門1958~1961年221次風過程統(tǒng)計分析,瞬時風速為10min平均風速的1.45倍,按此折算10分鐘平 均風速為31.72m/s(按全世界平均值1.5倍折算10分鐘平均風速為30.67m/s),為11級風(風速28.5~32.6m/s),不是14級 風(風的等級表只有0—12級,12級為風速,32.6m/s),按廈門基本風壓0.80kN/m2折算風速為35.78m/s,即廈門9914號臺風風 壓遠未達到廈門的基本風壓;2005年云娜臺風,溫州陣風風速36.9m/s(折算基本風速24.6m/s),未達到其基本風壓0.6kN/m2(折算基 本風速31m/s);浙江省臺州下大陳陣風風速58.7m/s(折算基本風速39.13m/s),未達到其基本風壓1.4kN/m2,折算基本風速47. 33m/s。它說明取50年一遇的基本風壓是可行的。
695.什么是風壓高度變化系數?
反映風壓隨不同場地、地貌和高度變化規(guī)律的系數。以規(guī)定離地面高度的風壓為依據,為不同高度風壓與規(guī)定離地面高度風壓的比值。
在大氣邊界層內,風速隨離地面高度變化而增大。當氣壓場隨高度不變時,速度隨高度增大的規(guī)律,主要取決于地面粗糙度和溫度垂直梯度。通常認為在離地面高度 為300~500m時風速不再受地面粗糙度的影響,也即達到所謂“梯度風速”,該高度稱之梯度風高度。地面粗糙度等級低的地區(qū),其梯度風高度比等級高的地 區(qū)為低。
696.什么是地面粗糙度?
風在到達結構物以前吹過2km范圍內的地面時,描述該地面上不規(guī)則障礙物分布狀況的等級。
697.地面粗糙度怎樣分類?
地面粗糙度可分為A、D、C、D四類:
A類指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)。
第7章 設計計算一般規(guī)定
761.什么是結構的可靠度?
建筑結構的可靠性直接關系到人民生命財產安全,歷來是建筑結構設計必須首先面對和需要審慎解決的重大問題。結構的可靠性是指結構在規(guī)定的時間內、在規(guī)定的 條件下、完成預定功能的能力。結構的可靠度是對結構可靠性的定量描述,即結構在規(guī)定的時間內、在規(guī)定的條件下、完成預定功能的概率。建筑結構可靠度也是一 個國家綜合性經濟政策問題,實際上是選擇一種安全與經濟相對的最佳平衡。
762.什么是結構的設計使用年限?
結構的設計使用年限是指設計規(guī)定的結構或結構構件,不需要進行大修即可按其預定目的使用的時期。設計使用年限是房屋的地基基礎和主體結構“合理使用年限”的具體化,實際上它與合理使用年限是等同的含義。
GB 50068—2001《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準》規(guī)定:“結構在規(guī)定的設計使用年限內應具有足夠的可靠度。結構的可靠度可采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計方法分析確定”。結構在規(guī)定的設計使用年限內滿足以下功能要求:
(1)在正常施工和正常使用時,能承受可能出現的各種作用。
(2)在正常使用時具有良好的工作性能。
(3)在正常維護下具有足夠的耐久性。
(4)在設計規(guī)定的偶然事件發(fā)生后,仍然能保持必須的整體穩(wěn)定性。
結構的設計使用年限如表7-1:
為保證建筑結構具有規(guī)定的可靠度,除應進行必要的設計計算外,還應對結構材料性能、施工質量、使用和維護進行相應的控制。
結構可靠度與結構的使用年限長短有關,GB 50068—2001《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準》所指的結構可靠度,是對結構的設計使用年限而言的,當結構的使用年限超過設計使用年限后,結構失效概率可能較設計預期值要大。
763.玻璃幕墻的設計使用年限規(guī)定為多少年?
JGJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》條文說明第12.1.1條指出:玻璃幕墻屬于易于替換的結構件,玻璃幕墻設計使用年限屬二類,其設計使用年限為 25年(第5.1.6條指出:除預埋件之外,其余幕墻構件的安全等級一般不會超過二級,設計使用年限一般考慮為25年)。
764.什么是設計基準期?
設計基準期是為確定可變作用及與時間有關的材料性能等級取值而選用的時間參數。它不等同于建筑結構的設計使用年限。GB 50068—2001《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準》所考慮的荷載統(tǒng)計參數,都是按設計基準期為50年確定的。
765.什么是建筑壽命?
建筑壽命是指從規(guī)劃、實施到使用的總時間,即從確認需要建造開始直到建筑毀壞的全部時間。它不等同于建筑結構的設計使用年限,它也不等同于設計基準期。
766.什么是建筑結構設計的極限狀態(tài)?
極限狀態(tài)是指整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設計規(guī)定的某一功能要求,此特定狀態(tài)為該功能的極限狀態(tài)。
極限狀態(tài)可分為下列兩類:
(1)承載能力極限狀態(tài)。這種極限狀態(tài)對應于結構或結構構件達到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形。當結構或結構構件出現下列狀態(tài)之一時,應認為超過了承載能力極限狀態(tài):
1)整個結構或結構的一部分作為剛體失去平衡(如傾覆等)?!?br />
2)結構構件或連接因超過材料強度而破壞(包括疲勞破壞),或因過度變形而不適于繼續(xù)承載。
3)結構轉變?yōu)闄C動體系。
4)結構或結構構件喪失穩(wěn)定(如壓屈等)。
5)地基喪失承載能力而破壞(如失穩(wěn)等)。
承載能力極限狀態(tài)可理解為結構或結構構件發(fā)揮允許的最大承載功能的狀態(tài)。結構構件由于塑性變形而使其幾何形狀發(fā)生顯著改變,雖未達到最大承載能力,但已徹底不能使用,也屬于達到這種極限狀態(tài)。
疲勞破壞是在使用中由于荷載多次重復作用而達到的承載能力極限狀態(tài)。
(2)正常使用極限狀態(tài)。這種極限狀態(tài)對應于結構或結構構件達到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值。當結構或結構構件出現下列狀態(tài)時,應認為超過了正常使用極限狀態(tài):
1)影響正常使用或外觀的變形。
2)影響正常使用或耐久性能的局部損壞(包括裂縫)。
3)影響正常使用的振動。
第8章 桿件設計
793.橫梁截面壁厚有什么規(guī)定?
JGJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》規(guī)定鋁合金型材壁厚橫梁截面主要受力部位的厚度,應符合下列要求:
(1)截面自由挑出部位(圖8—1a)和雙側加勁部位(圖8—1b)的寬厚比bo/t應符合表8—1的要求。
(2)當橫梁跨度不大于1.2m時,鋁合金型材截面主要受力部位的厚度不應小于2.0mm。當橫梁跨度大于1.2m時,其截面主要受力部位的厚度不應小于2.5mm。型材孔壁與螺釘之間直接采用螺紋受力連接時,其局部截面厚度不應小于螺釘的公稱直徑;
(3)鋼型材截面主要受力部位的厚度不應小于2.5mm。
794.當不同規(guī)范對橫梁截面壁厚規(guī)定不一致時如何執(zhí)行?
橫梁截面壁厚JGJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》第6.2.1條是強制性條文,而JGJ 139—2001《玻璃幕墻工程質量驗收標準》第2.2.2或GB 50201—2001第9.1.9條為非強制性條文,應按JGJ 102—2003第6.2.1條強制性條文執(zhí)行。
795.立柱截面壁厚有什么規(guī)定?
JGJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》規(guī)定:立柱截面主要受力部位的厚度,應符合下列要求。
(1)鋁型材截面開口部位的厚度不應小于3,0mm,閉口部位的厚度不應小于2.5mm。型材孔壁與螺釘之間直接采用螺紋受力連接時,其局部厚度尚不應小于螺釘的公稱直徑。
(2)鋼型材截面主要受力部位的厚度不應小于3.0mm。
(3)對偏心受壓立柱,其截面寬厚比應符合規(guī)范第6.2.1條的相應規(guī)定。
796.當不同規(guī)范對立柱截面壁厚規(guī)定不一致時如何執(zhí)行?
立柱截面壁厚JGJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》第6.3.1條是強制性條文,而JGJ/T139—2001《玻璃幕墻工程質量驗收標準》第2.2.2條或GB 50201—2001第91.9條為非強制性條文,應按JGJ 102—2003第6.1.1條強制性條文執(zhí)行。
797.立柱內力分析方法應如何采用?
有的審圖單位要求: “立柱要按簡支梁分析內力。”JGJ 1002—2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》第6.3.6條規(guī)定:“應根據立柱的實際支承條件,分別按單跨梁、雙跨梁或多跨鉸接梁計算彎矩。”JGJ 1002—2003條文說明第6.3.4~6.3.5條指出:“……大多數工程,應按鉸接多跨梁來進行立柱的計算。”
798.什么是立柱內力分析單跨梁(簡支梁)計算簡圖?
立柱內力分析單跨梁(簡支梁)計算簡圖(圖8-2)是指幕墻立柱每層用一處連接件與主體結構連接,每層立柱在連接處向上懸挑一段,上一層立柱下端用插芯連 接支承在此懸挑端上。計算時取簡支梁計算簡圖是對結構作了簡化,假定立柱是以連接件為支座的單跨梁(也可以認為是以樓層高度為跨度的簡支梁),這樣按簡支 梁計算彎距與剪力。而實際上每層只有一個支座(即相鄰兩跨共用一個支座),由于簡支梁跨中彎距最大,而跨中剪力為零,而支座剪力最大,彎距為零,彎距控制 截面無剪力,剪力控制截面無彎距,只分別按彎距效應和剪力效應進行驗算。但在驗算立柱與主體結構連接時不能用簡支梁兩支座中一個反力進行計算,而應取兩支 座反力之和(一跨只有一個連接點)。
799.什么是立柱內力分析雙跨梁計算簡圖?
立柱內力分析雙跨梁計算簡圖(L=L1+L2,L1<L2)(圖8-3)是指幕墻立柱每層有兩處連接件與主體結構連接,每層立柱在樓層處連接點向上懸挑一 段,上一跨立柱下端用插芯連接支承此懸挑端上。計算時取雙跨梁計算簡圖是對結構作了簡化,假定立柱是以樓層處連接點為端支座,梁底連接點為中間支座的雙跨 梁,共三個支座,實際上每層只有兩個支座(上
第9章 面板設計
809.玻璃面板的內力和變形應怎樣計算?
JGJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》指出:玻璃內力分析宜采用正規(guī)的結構力學計算公式(如有限元法)較為妥當。JGJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》為方便使用,提供了簡單、易行且計算精度可滿足工程設計要求的簡化設計方法,它采用了《建筑結構靜力計算手 冊》”用彈性薄板小撓度理論編制的數表計算的計算方法,《建筑結構靜力計算手冊》的計算數表是根據彈性薄板小撓度理論的假定推導的,用雙調和偏微分方程求 解,列出了泊松比v為。的彎矩系數與撓度系數,v=0代表一種實際上并不存在的假想材料。當v值不等于零時,其撓度及支座彎矩仍可按這些表求得??紤]與大 撓度分析方法的計算結果的差異,將應力與撓度計算值予以折減。
810.為什么將玻璃面板的應力與撓度計算值予以折減?
上述公式是在彈性小撓度情況下推導出的,它假定只產生彎曲變形和彎曲應力,而面內薄膜應力則忽略不計,彈性小變形理論的適用范圍是:df≤t,此處t為板厚。
當板的撓度“大于板厚時,按公式(1—1)和(1—2)計算的應力o和撓度df比實際的大,而且隨著撓度與板厚之比加大,計算的應力和撓度偏大較多,失去了計算的意義。由于計算的應力,和撓度df比實際大得多,計算結果不能反映實際受力和變形情況(圖9-1)。
按彈性小變形計算結果設計板材,會增加材料用量,而且應力和撓度控制條件失去了意義。通常玻璃板的撓度允許值可達到邊長的1/100,對于邊長為 1000mm的玻璃板,撓度允許值可達10mm,已為厚度為6mm玻璃的1.6倍,此時應力、撓度的計算值會比實際值約大30%~50%。控制計算撓度 df小于邊長的1/100與預期的控制值偏嚴太多,強度條件也偏嚴太多。
為此,對玻璃板進行計算時,應對現行小撓度應力和撓度計算公式,考慮一個系數η予以修正。
大撓度板的計算是比較復雜的非線性彈性力學問題,難以用簡單公式表達,一般要用專門的計算方法和專門的軟件,針對具體問題進行具體計算,顯然這對于幕墻設計是不方便的。
英國B.AMami和D.C.WJlimns對不同邊界的矩形板進行了系統(tǒng)計算,發(fā)表了《Thin Plate Design For Transverse Loading》一書。根據其大量計算結果適當簡化、歸并以利于實際應用,選擇了與撓度直接相關的參量θ為主要參數,編制了表9-1,參數θ的量綱就是撓 度與厚度之比:
按計算結果,v數值隨口下降很快,即按小撓度公式計算的應力和撓度可以折減很多,為安全穩(wěn)妥,在編制表9—2時,取了較計算結果偏安全的數值,留有充分的 余地。按表9-2對小撓度公式應力計算結果進行折減,不僅減小了板材厚度,節(jié)省了材料,而且還有較大的安全余地。同樣在計算板的撓度df時,也宜考慮此折 減系數V(表9-2)。
第10章 連接設計
839.怎樣全面認識幕墻的連接設計?
JGJ 102—2003(玻璃幕墻工程技術規(guī)范》規(guī)定:“玻璃幕墻應按圍護結構設計”(第5.1.1條)。“玻璃幕墻應具有足夠的承載能力、剛度、穩(wěn)定性和相對 于主體結構的位移能力。采用螺栓連接的幕墻構件,應有可靠的防松、防滑措施。采用掛接或插接的幕墻構件,應有可靠的防脫、防滑措施。”
(第5.1.2條)JCJl33—2001第5.1.2條指出: “幕墻構架立柱的連接金屬角碼與其他連接件應采取螺栓連接,螺栓墊板應有防滑措施”。
中國建筑科學院1999年2月3號建院科便字[1999]第3號函指出:“JGJl02—1996《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》第5.1.2條‘……并應采用彈性活動連接’這種提法不夠準確。”
840.幕墻的連接設計怎樣計算?
幕墻構件連接處的連接件焊縫、螺栓、鉚釘等JGJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》雖未列出公式,但已明確規(guī)定應符合國家現行標準GB 50017—2003《鋼結構設計規(guī)范》和JGJ 99—1998《高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程》,現將有關公式列出:
(1)連接計算要計算一個螺栓承載能力:
第11章 桿件及面板加工
862.怎樣認識全面質量管理?
玻璃幕墻是高風險的高科技產品,要使它達到規(guī)定的性能等級和質量標準,必須按全面質量管理的要求進行全過程的技術管理。全面質量管理是把產品質量的形成過 程看成是一個動態(tài)發(fā)展過程,是隨客觀條件變化而變化的。任何產品(工程)質量都有一個逐步形成的過程,這個過程包括許多環(huán)節(jié)(設計、材料、制作、安裝 等),我們已經分析過玻璃幕墻的許多關鍵問題,并且指出玻璃幕墻的質量不單取決于設計環(huán)節(jié)和材料的質量,要重要的是制作安裝過程的質量控制。玻璃幕墻從設 計到施工全過程各環(huán)節(jié)的質量控制是將預防為主的方針貫徹到設計、施工、安裝的全過程。檢驗是保證質量的重要手段,但是任何產品都是設計、施工、生產出來 的,而不是檢驗出來的。單純的質量檢驗屬于事后檢查,是一種被動的質量控制方法,對施工結果檢驗得再嚴,也只能把不合格的產品(工程)檢驗出來,而不能在 工程施工前或施工過程中排除質量問題的發(fā)生,生產出合格的產品(工程)。
以預防為主進行質量控制是全面質量管理一個很重要的方面。要做到這一點,必須采用科學的方法,對整個設計、制作、安裝過程的各道工序,每個環(huán)節(jié)都進行預防 性質量控制,實行全過程管理、全企業(yè)管理、全員管理。還要樹立為用戶服務的觀點,顧名思義,凡是接受上道工序的產品(工程)進行再施工的下道工序,就是上 道工序的用戶。玻璃幕墻工程施工工序復雜,很多是交叉作業(yè),工種之間互為用戶,下道工序就是用戶。全面質量管理的要求各個環(huán)節(jié)的都有明確的技術要求和進行 質量控制。
863.鋁型材怎樣選料?
(1)玻璃幕墻采用鋁合金材料的的化學成分應符合現行國家標準GB/T 3190一1996《變形鋁及鋁合金化學成分》的有關規(guī)定。鋁合金型材質量應符合現行國家標準GB/T 5237—2004《鋁合金建筑型材》的規(guī)定,GB/T 5237—2004《鋁合金建筑型材》對型材尺寸及其允許偏差分為普通級、高精度級、超高精度級三個等級。型材尺寸允許偏差應達到高精級或超高精級。
這是因為只有采用高精級型材,才能保證幕墻制作、安裝達到標準。如果采用普通級,由于型材允許偏差太大,加工制作安裝過程中偏差的積累,最終產品質量將很 難達到質量標準。這里還需強調指出,高精度不僅是出廠時的等級,而且是到安裝時還保持的等級,即型材在運輸、保管及加工過程中要采取措施,保證型材不降 級,如果在運輸、保管、加工過程中亂丟、亂堆也會使高精級型材降為不合格型材。對單元式幕墻型材的尺寸及允許偏差除了滿足GB/T 5237規(guī)定的通用標準外,還要針對單元式幕墻的特點提出補充要求,即單元式幕墻是靠對插組合成組合桿件的,各種位置達到設計要求就要對對插件的位置及其 尺寸提出允許偏差值,要求對插后組合成的組合桿件外形尺寸、尤其是內外兩面的平整度小于o.3mm,尤其是外表面的平整度會直接影響幕墻接縫處高低差,要 從嚴掌握。兩對插件的間隙如果掌握不好,要么對插不進,要么間隙太大影響氣密性能。
(2)用穿條工藝生產的隔熱鋁型材,其隔熱材料應使用PA66GF25(聚酰胺66+25玻璃纖維)材料,不得采用PVC材料。用澆注工藝生產的隔熱鋁型材,其隔熱材料應使用PUR(聚氨基甲酸乙酯)材料。連接部位的抗剪強度必須滿足設計要求。
(3)鋁合金型材采用陽極氧化、電泳涂漆、粉末噴涂、氟碳漆噴涂進行表面處理時,應符合現行國家標準GB/T 523'/《鋁合金建筑型材》規(guī)定的質量要求,表面處理層的厚度應滿足表11—1的要求。
864.為什么鋁型材氧化膜厚度要采用AAl5級?
氧化膜厚度分為AA.10、AAl5、AA20、AA25四個等級。其中凡與結構膠相接觸的部分的陽極氧化鍍膜層不應低于AAl5級要求。與結構膠相接觸 的框架用型材表面氧化膜厚度不低于AAl5級的規(guī)定,是總結幾年來結構膠粘接性能試驗的結果。沈陽飛機制造廠和法國羅納公司對沈陽飛機制造廠的各三組結構 膠與框架用鋁型材粘接樣品進行剝離試驗,浸水(淡水、海水)7天后,均發(fā)現有脫膠現象,經分析檢查膠處有下列情況:
(1)氧化膜過薄,為3~6μm。
(2)滲入鋁表面的雜質過高,這種雜質由于氧化程序太短,使很多水溶性雜質未能溶解及時泄出。
美國康道寧公司建筑試驗室為如皋市鋁合金門窗廠(采用興發(fā)AAIO級型材)的試樣所作粘接性試驗,也發(fā)現局部粘接不穩(wěn)定的情況。但迄今為止,用AAl5級型材制作的試樣還未發(fā)現粘接不穩(wěn)定的情況,所以規(guī)定必須采用AAl5級。
865.氟碳漆有哪些品種?
氟碳漆品種有:
(1)PTFE聚四氟乙烯樹脂,如“特富龍”不粘鍋涂料。
第12章 框架安裝
941.玻璃幕墻安裝施工的施工組織設計應符合怎樣要求?
JGJ102—2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》第10.1.3條規(guī)定玻璃幕墻的安裝施工應單獨編制施工組織設計,并應包括下列內容:
(1)工程進度計劃。
(2)與主體結構施工、設備安裝、裝飾裝修的協調配合方案。
(3)搬運、吊裝方法。
(4)測量方法。
(5)安裝方法。
(6)安裝順序。
(7)構件、組件和成品的現場保護方法。
(8)檢查驗收。
(9)安全措施。
942.單元式玻璃幕墻施工組織設計應符合怎樣要求?
JGJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》第10.1.4條規(guī)定單元式玻璃幕墻的安裝施工組織設計尚應包括以下內容:
(1)吊裝機具的類型和吊裝機具的移動方法,單元組件起吊地點、垂直運輸與樓層上水平運輸方法和機具。
(2)收口單元位置、收口閉合工藝及操作方法。
(3)單元組件吊裝順序以及吊裝、調整、定位固定等方法和措施。
(4)幕墻施工組織設汁應與主體工程施工組織設計的銜接,單元幕墻收口部位應與總施工平面圖中施工機具的布置協調,如果采用起重機直接吊裝單元組件時,應使起重機臂覆蓋全部安裝位置。
943.點支式玻璃幕墻的安裝施工組織設計應符合怎樣要求?
JGJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》第10.1.5條規(guī)定點支式玻璃幕墻的安裝施工組織設計尚應包括以下內容:
(1)支承鋼結構的運輸、現場拼裝和吊裝方案。
(2)拉桿、拉索體系預拉力的施加、測量、調整方案以及索桿的定位、固定力•法:
(3)玻璃的運輸、就位、調整和固定方法。
(4)膠縫的充填及質量保證措施。
944.單元式玻璃幕墻連接件安裝允許偏差要求是怎樣規(guī)定的?
JCJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》第10.4.5條規(guī)定單元式玻璃幕墻連接件安裝允許偏差見表12-1。
第13章 面板安裝
959.幕墻玻璃的安裝有什么要求?
幕墻玻璃安裝應按下列要求進行:
(1)玻璃安裝前應進行表面清潔,除設計另有要求外應將單片陽光控制鍍膜玻璃的鍍膜面朝向室內,非鍍膜面朝向室外。
(2)應按規(guī)定型號選用玻璃四周橡膠條,其長度應比邊框內槽口長1.5%~2%。橡膠條斜面斷開后應拼成預定的設計角度,并應采用粘結劑粘結牢固,鑲嵌應平整。
960.玻璃幕墻鋁合金裝飾壓板的安裝有什么要求?
鋁合金裝飾壓板的安裝應表面平整,色彩一致,接縫應均勻嚴密。
961.玻璃幕墻硅酮建筑密封膠注膠有什么要求?
(1)硅酮建筑密封膠不應在夜晚、雨天打膠,打膠溫度應符合設計要求和產品要求,打膠前應使打膠面清潔、干燥。
(2)構件式玻璃幕墻中硅酮建筑密封膠的施工應符合下列要求:
1)硅酮建筑密封膠的施工厚度應大于3.5mm,施工寬度不宜小于施工厚度的2倍,較深的密封槽口底部應采用聚乙烯發(fā)泡材料填塞。
2)硅酮建筑密封膠在接縫內應兩對面粘結,不應三面粘結。
962.明框玻璃幕墻安裝玻璃有什么要求?
鋁合金明框玻璃幕墻型材在擠壓時已擠壓出鑲嵌槽的相關部分。構件式明框幕墻、立柱與橫梁安裝成的框格體系已在框架上形成玻璃鑲嵌槽,用以鑲嵌玻璃。鑲嵌槽 要保證玻璃與鑲嵌槽槽壁有一定搭接量,又要使玻璃與槽底有一定間隙,以利玻璃伸縮。并使玻璃與槽壁間留有空腔,以便嵌入橡皮條或注膠固定玻璃。
玻璃到槽底的距離根據溫度變化伸縮量與地震作用時框格變化計算出c值,當計算值小于最小值時,按最小值采用。溫度變化伸縮量為:
963.隱框玻璃幕墻組裝有什么要求?
隱框玻璃幕墻組裝是指將結構玻璃裝配組件安裝到框格體系上最終形成幕墻的工序。
隱框玻璃幕墻組裝應在框格體系及結構玻璃配組件經中間驗收合格(對超過偏差部分處理達到合格),以及結構玻璃裝配組件膠縫已經固化21d后進行。
組裝應根據內嵌式、外扣式、內裝固定式、外裝固定式、外頓式分別采用不同工藝,結構玻璃裝配組件安裝可在外部腳手架上進行,也可以采用吊籃進行,但對吊籃的安全運行要嚴格控制和管理。
組裝前應進行定位劃線,確定結構玻璃裝配組件在立面上的水平、垂直位置,并在框格上劃線。對結構玻璃組件的平面度要逐層設控制點。根據控制點拉線,按拉線 調整檢查,切忌跟隨框格體系歪框、歪件、歪裝。對偏差過大的應堅決采取重做、重安裝。對個別超過允許偏差較小,且通過改孔、榫、豁不影響安全和使用的,可 對孔、榫、豁進行適當擴孔,改榫(豁)。一定要使組件按規(guī)定位置就位,保證安裝質量。內嵌式幕墻的立梃與橫梁形成的框格已將結構玻璃裝配組件的位置固定, 因此定位時如發(fā)現框格形成的組件位置不準,應以調整桿件為主,待框格位置調整正確后再安裝組件,只允許垂直方向,不允許水平方向擴孔,因為水平方向風壓力 與風吸力是交叉發(fā)生的,擴孔后將使組件在風壓、吸力交替發(fā)生時會產生振動。
結構玻璃裝配組件在外扣式幕墻上的位置,主要取決于立梃上扣桿位置,定位時要重點檢查扣桿的水平、垂直位置及間距,如果有一處水平垂直位置不準,將使結構玻璃裝配組件位置錯位,間距不準,將不能保證每扣扣緊(即只有部分扣緊)。
內裝固定式,水平方向平直取決于橫梁下方的掛鉤及組件上框的偏差,兩者掛合時可采取調整措施,即采取在橫梁掛鉤槽內加熱片或由調整螺栓調整。這種調整要同 一水平上橫梁上全部掛上組件后統(tǒng)一調整為最佳,如果個別調整,不易找到最佳調整點。垂直方向也要掛線校正后再緊固定片,安裝固定片的立梃上的孔與固定片上 的孔要能使螺栓緊栓,即立梃上的孔內側固定片上孔外側不能有間隙,因為單靠螺母收緊的摩擦力是不能保證組件貼緊框格體系的。
外裝固定式組件位置的調整與內裝固定式差不多,它對固定片安裝有更高的要求。因為內裝固定式螺栓是受剪,它的決定因素是螺栓的抗剪強度和孔壁抗承壓能力,而外裝固定式
第14章 吊裝安裝
970.怎樣做到安裝施工安全?
JGJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》規(guī)定:
(1)建筑幕墻安裝施工應符合現行行業(yè)標準JGJ 80—1991《建筑施工高處作業(yè)安全技術規(guī)范》、JGJ 33—2001《建筑機械使用安全技術規(guī)程》、JGJ 46—1988《施工現場臨時用電安全技術規(guī)范》的有關規(guī)定。
(2)安裝施工機具在使用前,應進行嚴格檢查。電動工具應進行絕緣電壓試驗,手持玻璃吸盤及玻璃吸盤機應進行吸附重量和吸附持續(xù)時間試驗。
(3)采用外腳手架施工時,腳手架應經過設計,并應與主體結構可靠連接;采用落地式鋼管腳手架時,應雙排布置。
(4)當高層建筑的建筑幕墻安裝與主體結構施工交叉作業(yè)時,在主體結構的施工層下方應設置防護網;在距離地面約3m高度處,應設置挑出寬度不小于6m的水平防護網。
(5)采用吊籃施工時,應符合下列要求:
1)吊籃應進行設計,使用前應進行安全檢查。
2)吊籃不應作為豎向運輸工具,并不得超載。
3)不應在空中進行吊籃檢修。
4)吊籃上的施工人員必須配系安全帶。
(6)現場焊接作業(yè)時,應采取防火措施。
971.單元組件吊裝目前采用的有幾種工藝?
單元組件吊裝目前采用的有四種工藝:塔式起重機直接吊裝,組合式起重機吊裝,專用吊裝機具吊裝,特種吊裝機具吊裝。
972.什么是單元組件塔式起重機直接吊裝?
單元組件吊裝用施工塔式起重機直接吊裝,它的好處是單元組件運到工地地面上即可直接吊裝,它要求塔式起重機要覆蓋建筑物周邊,塔式起重機將單元組件吊到預 定位置后與連接件固定,單元組件安裝工序即告完成。用塔式起重機吊裝的另一個問題是塔式起重機的任務是多方面的,因此在時間安排上有一定難度,而且往往會 因其他工種吊裝而使幕墻吊裝形成窩工。
973.什么是單元組件組合式起重機吊裝?
組合式起重機吊裝是每隔一定樓層(3—5層),在樓層上設組合式起重機進行幕墻吊裝作業(yè),此時每隔一定樓層要設吊裝平臺作為組合吊轉場作業(yè)的過渡平臺并作 為吊運單元組件的平臺,這些作業(yè)還要使用塔式起重機,即塔式起重機將少先吊轉運預定樓層(組合吊可利用施工電梯轉運),并將單元組件先運到待裝的樓層,用 組合式起重機吊裝就位固定。
974.什么是單元組件專用吊裝機具吊裝?
專用吊裝機具吊裝要按以下要求進行:
(1)專用吊裝機具運行軌道設置。這種軌道利用已安裝好的轉接件安裝,即軌道固定在連接件上,并形成環(huán)形閉合,電葫蘆在軌道上運行,運行軌道每12~15層移位一次。
(2)上料平臺。上料平臺是為吊裝的單元組件提供卸裝的平臺,運輸平板空車停在平臺上,塔式起重機將單元組件卸在平板車上,運入樓層指定的位置上。
(3)吊裝時,先將電葫蘆定位到單元組件待裝位置。再用平板車將單元組個運到待裝部位的樓板外沿,用電葫蘆將組件吊起下放到設定位置,插人下層已裝好的相對應的單元組件的上框。測量標高后,用弓形收緊器將左右兩單元組件調控到設定位置后,與連接件固定。
975.什么是單元組件特種吊裝機具吊裝?
特種吊裝機具吊裝的軌道設置與上料平臺設置與專用吊裝機具吊裝是一樣的,只是特種吊裝機具具有在軌跡上行走能力,其起吊點固定在樓層某一處(幾處)并在該 處設翻板機。單元組件運到此點后被安置在翻板機上,起重機起吊后安置單元組件的托板在翻板機軌道上滑行,將其中部滑到樓板前沿時單元組件豎直,這時再起 吊,這樣單元組件在起吊過程中不與任何機構發(fā)生摩擦,保證了組件的完好。起吊后,吊裝機具載著單元組件在軌道上運行到設定位置,下放插入下單元組件,并與 連接件固定。單元組件吊裝完畢,要進行保護,一般采用敷設塑料布將整幅幕墻保護起來,以免室內其他工種操作損傷幕墻。在適應時期安裝防火、防雷裝置,這時 整個單元幕墻安裝才告結束。
976.單元式幕墻安裝固定后的偏差要求是怎樣規(guī)定的?
JGJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》第10.4.6條規(guī)定單元式幕墻安裝固定后的偏差應符合表14-1的要求。
第15章 驗 收
988.檢驗在全面質量管理中起什么作用?
檢驗是全面質量管理中的關鍵手段,只有通過檢驗才能證實全面質量管理的結果,才能把不合格產品(半成品)檢查出來,使它不流人下道工序或出廠。幕墻的檢驗 規(guī)則是為配合全面質量管理制定的,即在每道主要工序完成后進行檢驗,只有合格的半成品才能進入下道工序,從而保證最終產品的質量。如果只進行竣工驗收,幕 墻加工過程中的不合格部分要到竣工時才能被發(fā)現,進行返工的損失太大。因此要針對普通幕墻與隱框幕墻的不同特點,規(guī)定不同的檢驗規(guī)則。普通幕墻的主要工序 為桿件制作、安裝和玻璃鑲嵌,要對這兩部分進行質量檢驗控制,即桿件制作安裝檢驗合格后再鑲嵌玻璃,這樣可避免在桿件安裝不合格的框格體系上鑲嵌玻璃,返 工時又要拆除玻璃的損失。普通玻璃幕墻產品合格的前提條件是型式試驗合格還包括產品物理性能達到設計規(guī)定的等級,如果物理性能達到不到規(guī)定的等級,即使其 外形尺寸偏差在允許偏差范圍之內,仍不能評定為合格。如個別項目的個別檢驗點超過允許偏差范圍20%以內,而這種檢查點占全部檢查點的百分比在10%以 內,且不影響使用或下道工序使用的,也可評為合格品。對于評為一等品或優(yōu)等品的工程,應該首先是型式試驗合格,且全部檢查點達到優(yōu)等品或一等品標準。
按幕墻生產過程特點,要進行兩次中間檢驗和一次竣工檢驗。兩次中間檢驗為框格體中間檢驗與結構玻璃裝配組件制作中間檢驗。幕墻合格的前提同樣是型式試驗合格。
989.什么是型式檢驗?
對產品質量進行全面考核,即對標準中規(guī)定的技術要求全部進行檢驗(必要時雙方協議還可增加檢驗項目),稱為型式檢驗。
990.怎樣進行框格體系的中間檢驗?
框格體系中間檢驗是在立梃、橫梁及設計中規(guī)定的輔助桿系全部安裝完畢后,結構裝配組件安裝前進行的。對立梃及橫梁間距、立梃垂直度、立梃同一表面內位置 度、弧形幕墻立梃外表面與理論定位位置差每個單位工程每次抽查10處。對分格對角線長度差抽查5%的分單元(旦-不少于3個單元)。抽查的全部項目偏差符 合優(yōu)等品的標準評為優(yōu)等品,符合一等品的標準評為一等品,符合合格晶標準的評為合格品,其中如有10%的點按合格品超過允許偏差在20%以內且不影響使用 或下道工序使用的也可評為合格品。
991.怎樣進行結構玻璃裝配組件中間驗收?
結構玻璃裝配組件中間驗收在組件制作完畢、膠縫固化期滿時進行,只有驗收合格的組件才能出廠上墻安裝。
對結構玻璃裝配組件要100%進行外觀檢驗,在制造過程中按隨機原則,每100樘制作兩個剝離試樣、兩個切開試樣,每超過1130樘加做一個試樣。對試樣 按時進行試驗,在切開試驗、剝離試驗合格的前提下(即切開試驗、剝離試驗不合格的則此批產品不合格不能出廠安裝),檢查的項目全部達到優(yōu)等品標準的評為合 格品,其中如有10%按合格晶標準超差20%以內,且不影響使用的,可評為合格品。
992.怎樣進行竣工驗收?
幕墻在結構玻璃裝配組件安裝完畢、填縫結束、全部清洗工作完成后進行竣工驗收。竣工驗收時每單位工程抽查10處,所抽查點全部合格,且兩次中間驗收均評為 優(yōu)等品的評為優(yōu)等品;兩次中間驗收一次評為優(yōu)等品,一次評為一等品,或兩次中間驗收均評為一等品的,評為一等品;兩次中間驗收一次評為合格品,另一次評為 優(yōu)等品或一等品,或兩次評為合格的,評為合格品。
993.幕墻工程檢驗規(guī)則是如何規(guī)定的?
(1)檢驗類別:主要為出廠檢驗和型式檢驗,尚應有中間檢驗和材料進廠檢驗。
(2)檢驗項目:檢驗項目見表15—1。
第16章 保養(yǎng)與維修
1011.怎樣確定建筑物的合理使用年限?
《建設工程質量管理條例》第21條規(guī)定:“設計單位應當……注明工程合理使用年限”。建筑物的合理使用年限與沒計、施工、使用和維護有著密切的關系,建筑物合理使用年限實質上涉及兩個問題:
(1)建筑物的合理使用年限不僅僅決定于設計的要求,它涉及到設計、施工、建筑材料的選用和使用環(huán)境等諸多因素。施工質量的好壞直接影響建筑物的壽命,在 一些工程質量事故中也有少數是因為設計質量有缺陷,但大多是施工質量低劣所造成的,近幾年因施工質量低劣垮蹋的房屋已有不少。
(2)建筑的合理使用就是按照建筑物的功能特征正常使用它,在長期使用中要定期進行維護而不改變建筑物的使用性質。如辦公樓不可作為圖書館來使用,一般民 用建筑不可作為工業(yè)建筑來使用。當然,有些建筑物則有可能在一定范圍內改變其使用性質,如集體宿舍可作為一般的辦公室來使用等。也有把舊的工業(yè)廠房或倉庫 改為民用建筑。總之,建筑物在漫長的使用過程中有可能因為這樣或那樣的原因而改變其使用性質。當然,建筑物在使用過程中隨意改變使用性質也會影響其耐久年 限。
1012.為什么要提供使用、維護說明書?
建筑物的合理使用年限就好像某些產品一樣,從產品設計、制作加工到合理使用,應該是一個涉及到很多因素的系統(tǒng)工程。從設計來講,應該給這種特殊“產品”出 具一份通俗易懂的“產品”說明——建筑物使用說明書。就像我們日常使用的電冰箱、電飯鍋和洗衣機一樣,給出建筑物的使用范圍和維護要求,以保證建筑物在正 常使用情況下達到其預期的耐久年限。
建筑物種類繁多用途各異,不同地區(qū)的氣象條件又有較大的差異。這些對建筑物的使用壽命都有一定的影響。就我國目前有關建筑使用的現狀來看,解決此問題是有 一定難度的。雖然問題比較復雜,但我們可以先從主要對象著手。從工程設計來講,影響建筑物壽命的主要因素是建筑和結構,當然,對于建筑物的正常使用有時要 涉及到其他方面。就大量民用建筑和一般工業(yè)建筑而言,影響其壽命的不外乎是結構體系的安全度和圍護結構的完整性。圍護結構的完整性對于建筑物的壽命是有直 接關系的。如一幢鋼筋混凝土建筑物的主體結構暴露在大氣環(huán)境中,經常承受風吹雨打,它的耐久年限顯然要低于相同情況下有較好的圍護結構的建筑物。如果一幢 建筑物沒有很好的圍護體系,那么它也無法正常使用。另外還有屋面防水工程。如果建筑物其他部位一切完好,但屋面經常漏水也影響建筑物的正常使用。屋面經常 漏水使得主體結構(不管是鋼結構還是混凝土結構)經常處于干濕交替環(huán)境,這也會影響建筑物的壽命。除了建筑與結構影響建筑物的壽命外,在使用階段加大建筑 物的使用荷載、較強的腐蝕介質經常侵蝕建筑物的重要部位等都會影響建筑物的壽命。設計建筑的都是專業(yè)人員,而使用建筑物并非都是專業(yè)人員。對正確使用和維 護建筑物并非人人都是內行。因此,給出建筑物的使用說明書,對確保正常使用和延長其耐久年限是相當必要的。就像我們在市場上購買一件新產品,如果不看說明 書,就亂用一氣,有可能使其立即損壞或縮短其使用壽命。建筑物雖然不是一般的產品,但在市場經濟社會中已從非產品性質變?yōu)橐环N特殊的“產品”。如果有了這 種“產品”的說明書,在建筑物使用過程中出現買賣易主、負債抵押、生產改造等情況,一般是不會出現因改變其使用性質而損壞建筑物或使其壽命縮短的現象。就 是改變建筑物的使用性質,也是在原說明書中允許的范圍內,一般不會影響建筑物壽命的。另外,如果有了這樣的說明書,對建筑物的安全使用也是有保障的。現在 有些單位或個人在對舊的房屋買賣交易過程中,根本不重視原有建筑物的使用性質,有少數業(yè)主為了自身的利益隨意改變建筑物的用途。這種做法弊多利少,輕則影 響建筑物的使用壽命,重則會造成建筑物損壞倒塌,使用說明書無疑是給建筑物合理使用指明了方向。
鑒于編制建筑物的使用說明書的重要性和必要性,在住宅設計中已開始試行簡單使用說明書。說明書主要是指導居民及建筑隊對住宅進行的二次裝修,避免損壞主體 結構,影響建筑物的安全使用,同時對哪些部位的墻體可以開設門、窗洞口給予了說明。有這樣一份書面文件對居民裝修房子起到了很好的指導作用,對預防因二次 裝修而引起的損壞建筑物的事故起到了一定的扼制作用,避免了因盲目裝修而操作或毀壞建筑物的不良后果。但是,我國現在民用公共性建筑和工業(yè)建筑至今還沒有 這樣簡單的使用說明書。前面已談到了使用建筑物的人并非是像設計建筑物專業(yè)人員那樣,他們對建筑物的結構性能、交通疏散組織等是不了解的。前幾年,有些地 方和部門擅自改變建筑物的使用性質或在建筑物疏散通道上增設防盜門。如果建筑物在正常使用過程中有一份內容詳細的說明書,指導業(yè)主對建筑物的正確使用,那 么也就不會出現一些不必要的財產損失和人身傷亡事故了。由此可見,建筑物的使用說明書不但有經濟意義,而且也有很好的社會意義。
現在城市建筑中有量大面廣的玻璃幕墻工程,我們可以從玻璃幕墻工程開始,給出如何正確使用玻璃幕墻工程的指導意見,在全國各地試行一段時間后,建設部和國 家有關部門可以組織經驗交流,對各地試行的情況進行一次總結和交流,在有一定經驗的基礎上再組織編制一部如何編制各類建筑物(和構筑物)使用說明書的行業(yè) 標準。各設計單位可以按照這個標準編制各類建(構)筑物的使用說明書。
1013.《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》對《幕墻使用維護說明書》是怎樣規(guī)定的?
JGJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》規(guī)定:“幕墻工程竣工驗收時,承包商應向業(yè)主提供《幕墻使用維護說明書》”。
1014.《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》對《幕墻使用維護說明書》的內容是怎樣規(guī)定的?
(1)《幕墻使用維護說明書》應包括下列內容:
1)幕墻的設計依據、主要性能參數及幕墻結構的設計使用年限。
2)使用注意事項。
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