“模块化”框架幕墙的应用探讨

“模块化”框架幕墙的应用探讨
提要:幕墙以其具有美观,耐用,性能好的优点,广泛的应用于各类建筑。幕墙主要分为单元与框架形式,能否结合二者的部分特点,设计一种中间形式的做法呢?本文结合实际工程案例,从连接构造,施工便捷性,工艺可行性等方面对模块化框架幕墙进行解析,并介绍其在工程中的应用。
关键词:幕墙,模块化,Window Wall,生产模式,框架式,洞口幕墙,实施方式,节能环保,效率。
1引言
随着建筑行业的发展,建筑师对现代建筑立面造型标新立异的效果追求,会在层间梁位置做出不同的效果造型,使得立面幕墙不能连续,形成洞口幕墙做法形式。同时公寓建筑高端化,采用幕墙的建筑越来越多;因此洞口幕墙的做法日益增加。然而洞口幕墙的框架式做法,使现场安装工序多、安装周期长、安装效率低;若采用单元式幕墙系统做法,又会使造价成本有较大的增加。
  本文结合宝安滨海文化公园—海府生态大厦项目介绍一种新型模块化框架幕墙系统,它采用幕墙部分单元化技术,将洞口幕墙按分格整体(或局部)单元化,由工厂或现场地面组装成整榀单元后整体安装,施工方便、快速;减少其他辅助工序,节省成本。并且可以大大提高安装的质量。
2燃油调压阀 工程概况
海府生态大厦位于深圳市宝安区滨海文化公园,总建筑面积约13万平方米。由商业、办公及酒店等组成:包括9栋塔楼,高度分别为53.36米、24米,商业分别设置在地下一层及塔楼首层,其中A、B、C、D、E、F、G1栋属办公, G2为商业, H栋为酒店。该项目幕墙面积约为10万平方米。(图一)
幕墙类型主要包括》:立面模块化框架幕墙,屋顶及立面格栅,层间及吊顶铝板幕墙,石材幕墙,玻璃栏杆,雨棚等。
整个项目的立面玻璃幕墙均采用模块化框架幕墙系统。下文对该系统进行阐述。
图一 海府生态大厦整体效果图
3 模块化框架幕墙的设计介绍煤仓疏松机
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3.1 模块化框架幕墙的横梁立柱连接设计及受力分析
海府生态大厦主体采用框架结构体系,层间梁位与玻璃面平齐,导致幕墙不跨层,只能安装镶嵌于洞口之中,形成了洞口式幕墙。本项目体量较大,工期较短,为满足工程要求应尽量采用模块化的方式进行生产安装,在工厂进行预制加工组装,在工地进行整榀吊装的安装形式。
传统框架式幕墙一般采用立柱吊挂式形式,先考虑立柱与结构间的固定,再考虑横梁连接至立柱上的设计体系。本项目采用坐立式形式,立柱连接至上下横梁(具体参见图二,图三),并将立柱横梁组成整榀的设计思路(具体参见图四)。具体的分块组合方案可根据每层的实际情况进行不同大小的划分,并保证受力合理、安装便捷。
 
  图二 标准层间竖剖                                图三 交接位置层间竖剖
                              图四  立柱横梁组成整榀示意
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本项目大面固定玻璃横梁分格为1200mm,竖向分格为3100,采用模块化框架幕墙系统。横梁与立柱间连接形式与单元式类似,采用立柱型材带月牙孔的形式,上下横梁开过孔与立柱间打装配钉固定。采用四根立柱与上下横梁组合形成一榀,并作为一个安装单元,坐立于下端连接件上。此组合单元与结构的连接分为上端与下端:上端横梁设置有螺栓槽,螺栓穿入后与连接件固定,并与预埋件间采用角钢转接件转接,最后用螺栓固定连接件与转接件。下横梁型材采用带肋的形式与底部U型钢件固定,U型钢件高低调整好后与下端埋件焊接。整榀安装完成后形成立柱横梁的组合骨架形式。
立柱的受力分析:立柱为上下简支的形式,并考虑装饰条的侧向风荷载对立柱的影响,通过上下端与横梁连接,并最终将荷载通过横梁及连接件传递到土建结构上。通过SAP受力分析,充分的保证了结构设计的安全性和合理性,本项目结构计算按50年重现期基本风压值0.75KN/㎡A类作为计算依据,充分考虑了风荷载、自重荷载、活荷载、温度荷载和地震荷载的影响,通过多种荷载组合的对比,选取最不利组合进行强度、刚度验算。立柱的受力简图及分析如图五
横梁的受力分析:上横梁主要承受立柱传递的集中力及部分玻璃承受的风荷载,由于立柱位置对应的上横梁处设置了连接件,且立柱传递的集中力较大,故需重点校核横梁装配钉位置的局部承压计算。本项目立柱型材设置了6可ST6.3的自攻钉,可满足受力要求。下横梁同理,且需额外注意连接件位置的型材筋板厚度校核。
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                            图五 立柱的受力简图及分析
从计算结果上看,均能满足幕墙所需的受力要求
3.2 模块化框架幕墙的玻璃面板固定
本项目玻璃面板尺寸较大,标准大面位置,一个层间分格为一块玻璃。考虑到玻璃重量较大,在横梁立柱完成整榀安装后,采用普通明框的方式对玻璃进行固定安装(具体参考图
六)。
3.3 模块化框架幕墙的装饰条连接设计及分析
框架式装饰条多采用散装形式分别连接于横梁或立柱上,安装工序较多。本项目为全明框形式,玻璃四周都有装饰条,且逐层设置,安装工作量极大,结合本项目特点,采用了模块化安装方式(具体参考图七),将玻璃四周的装饰条组成一榀,整体挂装,每榀装饰条采用四个挂件,分别设置在左右两根竖向装饰条上面;右侧挂件为固定端,限制装饰条组件的左右位移,左侧挂件为释放端,左右可伸缩,满足了安装及内力释放的要求。装饰条同样采用了模块化形式,工厂预组装的做法提高了安装精度,提升了现场的安装效率。
      图六  玻璃固定方式                    图七  装饰条挂接示意横剖
装饰条的受力分析:四边装饰条通过组角角码的形式组合成一榀,并在左右装饰条增加四挂件的形式连接,上端两挂件承受自重及装饰条的风荷载,下端两挂件仅承受风荷载,并采用左右一侧固定一侧释放的形式。装饰条受力模型及分析结果如图八,经结果分析可知,计算结果满足幕墙受力要求。
                          图八  装饰条受力模型及分析
4模块化框架幕墙的实例应用
海府生态大厦立面玻璃幕墙应用了模块化框架幕墙系统,采用了工厂或工地预组装的形式,大大缩短了工程工期。铝龙骨在工厂完成加工,运输到工地后再将铝龙骨及相关辅材在现场地面完成拼装,再整榀吊装,面板待龙骨安装完成后再安装,现场安装如图九所示。装饰条模块化设计
将大批量的装饰条组框工作放在工厂进行,形成组件后运输至工地,保证了安装精度,提升了安装效率,为现场节约了时间。

本文发布于:2024-09-20 22:36:16,感谢您对本站的认可!

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