《隐框玻璃幕墙结构形式讨论》由会员分享，可在线阅读，更多相关《隐框玻璃幕墙结构形式讨论（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1隐框玻璃幕墙结构形式讨论随着时代的进步，现代化建筑越来越多的采用幕墙作为外装饰。这不仅是因为幕墙具有无可比拟的装饰性，而且幕墙把建筑对外装饰的各种功能要求完美的结合了起来。设计合理的幕墙能实现抗风性、防水性、抗震性、保温和防火等各种功能。其中隐框玻璃幕墙是指面板材料为玻璃的，金属框架的构件完全不显露于面板外表面的框支承玻璃幕墙。隐框玻璃幕墙是幕墙中应用最早、最多的基本幕墙形式之一，这种幕墙形式中使用了硅酮结构密封胶这种高科技产品进行玻璃的安装固定，也是幕墙形式中唯一的采用结构胶粘接力固定面材的一种幕墙形式。这种结构形式决定了玻璃必须以硅酮结构胶与铝合金型材粘接的形式实现安装，而此种粘接形式的
2、不同，就决定了幕墙系统的不同。在介绍隐框玻璃幕墙形式之前，还需要对硅酮结构胶这种材料的化学结构、粘接原理进行一下了解，以便于能够对幕墙结构设计中的重点有一个深刻理解。1、硅酮结构胶的性能硅酮结构图胶的主要成分是二氧化硅，主要原料是硅油，硅酮结构密封胶的分子式：因为硅胶分子由硅氧原子组成主键，所以对紫外线和臭氧的作用都是稳定的。1970 年我国东方红人造卫星上太阳能电池板就是由硅酮结构胶胶接而成， 在条件十分恶劣的太空环境中经受住了时间的考验，可见其优良的抗紫外线性，抗老化性、耐候性和时效性。2、硅酮结构胶胶接原理两个表面依靠化学力、机械嵌合力或两者兼有的力结合在一起。并能抵抗分离的这一现象称为
3、黏附。能使被黏附物借助黏附作用结合在一起的物质称为胶黏剂。用胶黏剂将被黏物与胶黏剂共同形成的现象，即包括界面现象也包括胶接部位的被黏物和黏剂层的几何和力学特性。结构胶是指能传递较大静、动2荷载，并在使用环境中长期可靠工作的结构的胶接技术。结构胶通过胶黏剂对被黏物表面的润湿使用，机械嵌合作用，主价键作用将被黏物紧密地结合在一起。成为一种稳定的、长久的超静定结构。3、硅酮结构胶的固化不同种类的结构固化原理不同。单组分硅酮结构胶属于水性固化物，即靠吸收空气中有水蒸气而固化。在相对湿度不低于 60%，温度不低于 20 度有环境中，21d 达到使用强度要求。双组分结构胶分为甲、乙两部分，分别称为胶基和固
4、化剂。在施工使用前由各自的容器包装，施工使用时将胶基和固化剂按一定比例混合后，整个胶开始发生交联反应，不受湿度的影响而快速固化，固化时间为 7d，即可达到使用强度要求。4、胶缝的耐久性由于大型、超大型建筑物的设计使用年限多在 50-100 年，有些超过 100 年这就是要求外围护结构的幕墙使用年限不小于建筑物使用年限。在解决了诸如预埋铁件的防腐处理，铝型材的抗疲劳强度，金属构件的电化腐蚀，玻璃的耐久性及使用寿命成为设计和使用者所关注的重点。由于 SiO2 中的硅氧键十分稳定，从而在化学结构图层次上决定了其优良的耐久性。另外从工程实例及实物加强实验中，其优良有耐用消费品久性也得到了论证。其一，1
5、970 年 5 月竣工的美国奠基广场穹形建筑，历经风雨 30 年，至今结构胶性能无明显变化，此事件得到世界建筑领域的公认。其二，在卫星上，太阳能电池板就是由硅酮结构胶粘结在卫星壳体外表面金属上，卫星在轨道上运行，要承受在地球自然环境中从未出现过的恶劣条件，卫星表面温度在短时间表内变化范围为-180度+120 度，同时太空中紫外线强度为地球表面的数百倍。上述不利因素都未对硅酮结构胶的粘结性质构成实质损害及威胁。由此可见，硅酮结构胶是一种安全、经济、成熟的建筑结构连接方式。由于硅酮结构胶本身从原料性能、黏合机理、耐久性等多方面来看，都是一种稳定的、牢固的、可靠的建筑结构性产品，硅酮结构胶的现场施工
6、的胶接工艺成为制约建筑幕墙工程质量的主要因素。而在胶接工艺质量和硅酮结构胶产品质量满足要求的情况下，隐框幕墙结构中玻璃、胶和铝型材之间的组成结构就决定了幕墙产品的性能。下面本文就几种常见的隐框玻璃幕墙结构进行一3下分析，并推荐一种实用性强的隐框玻璃幕墙结构。现代幕墙结构中空玻璃已经完全取代单层玻璃，故本文仅讨论采用中空玻璃的隐框幕墙结构。第一种隐框玻璃幕墙结构为铝合金附框通过硅酮结构胶与中空玻璃的内片玻璃粘接（典型节点图见附图一） 。中空玻璃的密封胶采用硅酮结构胶，外片玻璃通过硅酮结构胶与内片玻璃粘接在一起，来承受风压荷载等外部荷载。这种连接方式实际上是通过两道硅酮结构胶缝实现中空玻璃的连接，
7、需要进行两道硅酮结构胶缝的施工。在工程实践中，在中空玻璃生产完成后，还需要在符合温度、湿度要求的专用注胶车间进行中空玻璃与铝合金附框的硅酮结构胶的施工，并在车间内养护 7 天后，才能运输至工地，进行上墙安装。第二种隐框玻璃幕墙结构为铝合金附框通过硅酮结构胶与中空玻璃的外片玻璃粘接（典型节点图见附图二） 。如图所示，铝合金附框是通过结构胶与中空玻璃的外片粘接在一起的。中空玻璃的外片玻璃通过结构胶直接承受风荷载等外部荷载。这种结构的优点是传力途径直接，避免了结构胶的二次传力。但同样存在二次注胶的程序，这一程序与第一种结构形式的程序是一致的。下面来介绍第三种结构，这种结构具备第二种结构传力直接的优点
8、，并且省去了铝合金附框和中空玻璃之间二次注胶的程序，节省了用于二次注胶的材料和工期。这种结构就是用安装于中空玻璃二道密封胶缝中的铝合金 U 型槽代替铝合金附框，而且这个铝合金 U 型槽是直接安装到中空玻璃中的胶缝中的，所以中空玻璃出厂后可以直接运输至工地现场进行安装，不需要进行二次注胶。4这种结构由于是安装在中空玻璃胶缝中，所以与中空玻璃的外片粘接在一起的。中空玻璃的外片玻璃通过结构胶直接承受风荷载等外部荷载。内片玻璃通过 U型槽的缘故，由铝合金压块直接压紧，可以视为是固定的。由上面分析，这种受力结构是直接、合理和经济的。本文作者在工程实践中也使用这种结构。虽然这种结构有很多优点，但由于中空玻
9、璃胶缝中插 U 型槽这种工艺是一种新生事物，在实践中出现了一些问题，这里本文针对这位问题提出解决方案，以便于在今后的工程实践中能够取得更好的效益。问题一，结构胶缝的厚度问题。因为插入铝合金 U 型槽的缘故，原来为一个整体的中空玻璃胶缝被分成了两部分（详见附图四） ，那么这两部分如何分配？需要考虑哪些方面的问题哪？胶缝的外部分由于要承受外片玻璃的自重、风荷载、地震荷载等外力，需要满足玻璃幕墙工程技术规范 （JGJ 102）中固定的厚度（A）和宽度（B）的要求。由于胶缝的内部分不承受外力荷载，所以这部分的厚度（C）和宽度（D）满足规范中规定的构造要求即可。问题二，铝合金 U 型槽的加工精度问题。附图四种铝合金 U 形槽在结构胶缝中的安装是一种新工艺，这对中空玻璃加工厂提出了新的要求。由于幕墙结构的要求，铝合金 U 形槽在结构胶缝中的位置偏差必须满足精度要求。本文作者在工程实践中是对附图四中尺寸 C 的尺寸偏差提出了精度要求，为-0mm，+1mm，这种精度要求能保证中空玻璃安装的可靠性。5以上本文提出的这种玻璃幕墙系统是否能在工程中得到应用，在使用过程中能否收到良好效果，这些都需要广大幕墙设计师根据工程项目的实际情况来酌情考虑。而且能否成功，不光需要幕墙系统设计师的合理设计，还需要中空玻璃加工厂、幕墙加工厂和现场安装人员的共同努力，才能收到良好效果。
