《钢结构幕墙资料》幕墙工程.ppt
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1、第第5 5章章 幕墙和采光顶装饰构造幕墙和采光顶装饰构造主主 讲:朱讲:朱 洋洋 2009 2009年年1212月月5.1 5.1 幕墙工程的基本构造幕墙工程的基本构造5.25.2 玻璃幕墙玻璃幕墙5.35.3 金属幕墙和石材板幕墙金属幕墙和石材板幕墙 25.15.1 幕墙工程基本构造幕墙工程基本构造一、幕墙的特点一、幕墙的特点1 1、造型美观,装饰效果好、造型美观,装饰效果好 幕墙打破了传统的建筑造型模式,窗与墙在外形上没幕墙打破了传统的建筑造型模式,窗与墙在外形上没有了明显的界线,从而丰富了建筑造型。有了明显的界线,从而丰富了建筑造型。2 2、质量轻,抗震性能好、质量轻,抗震性能好 幕墙材
2、料的质量一般每平方米在幕墙材料的质量一般每平方米在30305050,是混凝土,是混凝土墙板的墙板的1/51/51/71/7,大大减轻了围护结构的自重。,大大减轻了围护结构的自重。3 3、施工安装简便,工期较短、施工安装简便,工期较短 幕墙构件大部分是在工厂加工而成的,因而减少了现幕墙构件大部分是在工厂加工而成的,因而减少了现场安装操作的工序。场安装操作的工序。34 4、维修方便、维修方便 幕墙构件多由单元构件组合而成,局部有损坏是可以很幕墙构件多由单元构件组合而成,局部有损坏是可以很方便地维修或更换,从而延长了幕墙的使用寿命。方便地维修或更换,从而延长了幕墙的使用寿命。幕墙是外墙轻型化、工厂化
3、、装配化、机械化较理想的形式,幕墙是外墙轻型化、工厂化、装配化、机械化较理想的形式,因此在现代大型建筑和高层建筑上得到了广泛应用。因此在现代大型建筑和高层建筑上得到了广泛应用。但是,幕墙但是,幕墙造价较高造价较高,材料及施工,材料及施工技术要求高技术要求高,有的幕,有的幕墙材料如玻璃、金属等,存在着反射光线对环境的墙材料如玻璃、金属等,存在着反射光线对环境的光污染光污染问问题,玻璃材料还题,玻璃材料还容易破损下坠伤人容易破损下坠伤人等等。等等。4二、幕墙的类型和组成材料二、幕墙的类型和组成材料(1 1)类型)类型 按照幕墙所采用的按照幕墙所采用的饰面材料饰面材料通常有以下类型:通常有以下类型:
4、1 1、玻璃幕墙、玻璃幕墙 玻璃幕墙主要是应用玻璃这种饰面材料,覆盖在建筑物玻璃幕墙主要是应用玻璃这种饰面材料,覆盖在建筑物的表面的幕墙。采用玻璃幕墙作外墙面的建筑物,显得光亮、的表面的幕墙。采用玻璃幕墙作外墙面的建筑物,显得光亮、明快、挺拔,有较好的统一感。明快、挺拔,有较好的统一感。玻璃幕墙制作技术要求高,而且投资大、易损坏、耗能玻璃幕墙制作技术要求高,而且投资大、易损坏、耗能大,所以一般只在重要的公共建筑立面处理中运用。大,所以一般只在重要的公共建筑立面处理中运用。52 2、金属幕墙、金属幕墙 金属幕墙表面装饰材料是利用一些轻质金属,如铝合金、金属幕墙表面装饰材料是利用一些轻质金属,如铝
5、合金、不锈钢等,加工而成的各种压型薄板。这些薄板经表面处理不锈钢等,加工而成的各种压型薄板。这些薄板经表面处理后,作为建筑外墙的装饰面层,不仅美观新颖、装饰效果好,后,作为建筑外墙的装饰面层,不仅美观新颖、装饰效果好,而且自重轻、连接牢靠,耐久性也较好。而且自重轻、连接牢靠,耐久性也较好。3 3、铝塑板幕墙、铝塑板幕墙 铝塑板幕墙是利用铝板与塑料的复合板材进行饰面的幕铝塑板幕墙是利用铝板与塑料的复合板材进行饰面的幕墙。该类饰面具有金属质感,晶莹光亮、美观新颖、豪华,墙。该类饰面具有金属质感,晶莹光亮、美观新颖、豪华,装饰效果好,而且施工简便、连接牢靠,耐久、耐候性也较装饰效果好,而且施工简便、
6、连接牢靠,耐久、耐候性也较好,应用相当广泛。好,应用相当广泛。64 4、石材幕墙、石材幕墙 石材幕墙是利用天然的或者人造的大理石与花岗岩进行石材幕墙是利用天然的或者人造的大理石与花岗岩进行外墙饰面。该类饰面具有豪华、典雅、大方的装饰效果,可外墙饰面。该类饰面具有豪华、典雅、大方的装饰效果,可点缀和美化环境。该类饰面施工简便、操作安全,连接牢固点缀和美化环境。该类饰面施工简便、操作安全,连接牢固可靠,耐久、耐候性很好。可靠,耐久、耐候性很好。5 5、轻质混凝土挂板幕墙、轻质混凝土挂板幕墙 轻质混凝土挂板幕墙是一种装配式轻质混凝土墙板系统。轻质混凝土挂板幕墙是一种装配式轻质混凝土墙板系统。由于混凝
7、土的可塑性较强,墙板可以制成表面有凹凸变化的由于混凝土的可塑性较强,墙板可以制成表面有凹凸变化的形式,并喷涂各种彩色涂料。形式,并喷涂各种彩色涂料。按有框架方式分为有框架幕墙和无框架全玻幕墙按有框架方式分为有框架幕墙和无框架全玻幕墙。7(2 2)幕墙的主要组成材料)幕墙的主要组成材料 幕墙主要由骨架材料、饰面板及封缝材料组成。为了安幕墙主要由骨架材料、饰面板及封缝材料组成。为了安装固定和修饰完善幕墙,还应配有连接固定件和装饰件等。装固定和修饰完善幕墙,还应配有连接固定件和装饰件等。1 1、框架材料、框架材料 幕墙骨架是幕墙的支撑体系,它承受面层传来的荷载,幕墙骨架是幕墙的支撑体系,它承受面层传
8、来的荷载,然后将荷载传给主体结构。幕墙骨架一般采用然后将荷载传给主体结构。幕墙骨架一般采用型钢型钢、铝合金铝合金型材和不锈钢型材等材料,另一类是用于各种连接与固定型型材和不锈钢型材等材料,另一类是用于各种连接与固定型材的连接件和紧固件。材的连接件和紧固件。8 型钢型钢多用工字形钢、角钢、槽钢、方管钢等,钢材的材多用工字形钢、角钢、槽钢、方管钢等,钢材的材质以质以Q235Q235为主,这类型材强度高,价格较低,但维修费用高。为主,这类型材强度高,价格较低,但维修费用高。铝合金型材铝合金型材多为经特殊挤压成型的铝镁合金(多为经特殊挤压成型的铝镁合金(LD31LD31)型)型材,并经阳极氧化着色表面
9、处理。型材规格及断面尺寸是根材,并经阳极氧化着色表面处理。型材规格及断面尺寸是根据骨架所处位置、受力特点和大小而决定的。据骨架所处位置、受力特点和大小而决定的。P117P117中表中表5.15.1所列为常见国产铝合金型材玻璃幕墙系列的骨架断面尺寸、所列为常见国产铝合金型材玻璃幕墙系列的骨架断面尺寸、特点及适用范围,这类型材价格较高,但构造合理,安装方特点及适用范围,这类型材价格较高,但构造合理,安装方便,装饰效果好。便,装饰效果好。不锈钢型材不锈钢型材一般采用不锈钢薄板压弯或冷轧制造成钢框一般采用不锈钢薄板压弯或冷轧制造成钢框格或竖框,造价高,规格少。格或竖框,造价高,规格少。9连接固定件连接
10、固定件固定件固定件主要有金属膨胀螺栓、普通螺栓、拉铆钉、射主要有金属膨胀螺栓、普通螺栓、拉铆钉、射钉等;钉等;连接件连接件多采用角钢、槽钢、钢板加工而成,其形状因多采用角钢、槽钢、钢板加工而成,其形状因应用部位的不同和用于幕墙结构的不同而变化。连接件应应用部位的不同和用于幕墙结构的不同而变化。连接件应选用镀锌件或者对其进行防腐处理,以保证其具有较好的选用镀锌件或者对其进行防腐处理,以保证其具有较好的耐腐蚀性、耐久性和安全可靠性。耐腐蚀性、耐久性和安全可靠性。一般多采用一般多采用角钢垫板和螺栓角钢垫板和螺栓,采用螺栓连接可以调节,采用螺栓连接可以调节幕墙变形,如图幕墙变形,如图1 1所示。所示。
11、10图图1 1 幕墙连接件固定件幕墙连接件固定件112 2 饰面板饰面板玻璃玻璃 浮法玻璃浮法玻璃具有两面平整、光洁的特点,比一般平板具有两面平整、光洁的特点,比一般平板玻璃光学性能优良;玻璃光学性能优良;热反射玻璃热反射玻璃(镜面玻璃)能通过反(镜面玻璃)能通过反射掉太阳光中的辐射热而达到隔热目的;镜面玻璃能映射掉太阳光中的辐射热而达到隔热目的;镜面玻璃能映照附近景物和天空,可产生丰富的立面效果;照附近景物和天空,可产生丰富的立面效果;吸热玻璃吸热玻璃的特点是能使可见光透过而限制带热量的红外线通过,的特点是能使可见光透过而限制带热量的红外线通过,其价格适中,应用较多;其价格适中,应用较多;中
12、空玻璃中空玻璃具有隔声和保温的功具有隔声和保温的功能效果。此外还有能效果。此外还有夹层玻璃夹层玻璃、夹丝玻璃夹丝玻璃和和钢化玻璃钢化玻璃。12金属薄板材料金属薄板材料 用于建筑幕墙的金属板有用于建筑幕墙的金属板有铝合金铝合金、不锈钢不锈钢、搪瓷涂层搪瓷涂层钢、铜等薄板钢、铜等薄板,其中铝板使用最为广泛,比较高级的建筑,其中铝板使用最为广泛,比较高级的建筑用不锈钢板。表面质感有有平板和凹凸花纹板两种。铝合用不锈钢板。表面质感有有平板和凹凸花纹板两种。铝合金幕墙板材的厚度一般在金幕墙板材的厚度一般在1.51.52 2左右,建筑的底层部位左右,建筑的底层部位要求厚一些,这样抗冲击性能较强。要求厚一些
13、,这样抗冲击性能较强。为了达到建筑外围护结构的热工要求,金属墙板的内为了达到建筑外围护结构的热工要求,金属墙板的内侧均要用矿棉等材料作保温材料和隔热层。侧均要用矿棉等材料作保温材料和隔热层。石板石板13 3 3、封缝材料、封缝材料 封缝材料是用于幕墙与框格、框格与框格相互之间缝隙封缝材料是用于幕墙与框格、框格与框格相互之间缝隙的材料,的材料,如填充材料、密封材料和防水材料等。如填充材料、密封材料和防水材料等。填充材料填充材料主要用于幕墙型材凹槽两侧间隙内的底部,起主要用于幕墙型材凹槽两侧间隙内的底部,起填充作用,以避免玻璃与金属之间的硬性接触,起缓冲作用。填充作用,以避免玻璃与金属之间的硬性接
14、触,起缓冲作用。一般多为聚乙烯泡沫胶系,也可用橡胶压条。一般多为聚乙烯泡沫胶系,也可用橡胶压条。密封材料密封材料采用较多的是采用较多的是橡胶密封条橡胶密封条,嵌入玻璃两侧的边,嵌入玻璃两侧的边框内,起密封、缓冲和固定压紧的作用。框内,起密封、缓冲和固定压紧的作用。14 防水材料防水材料主要是封闭缝隙和粘结,常用的是硅酮系列密主要是封闭缝隙和粘结,常用的是硅酮系列密封胶。在玻璃装配中,硅酮胶常与橡胶密封条配合使用,内封胶。在玻璃装配中,硅酮胶常与橡胶密封条配合使用,内嵌橡胶条,外封硅酮胶。嵌橡胶条,外封硅酮胶。5 5、装饰件、装饰件 装饰件主要包括后衬墙(板)、扣盖件,以及窗台、楼装饰件主要包括
15、后衬墙(板)、扣盖件,以及窗台、楼地面、踢脚、顶棚等与幕墙相接处的构部件,起装饰、密封地面、踢脚、顶棚等与幕墙相接处的构部件,起装饰、密封与防护的作用。与防护的作用。15三、幕墙的基本构造类型三、幕墙的基本构造类型1 1、型钢框架体系:电化腐蚀、装饰美感。、型钢框架体系:电化腐蚀、装饰美感。2 2、铝合金框架结构体系:可靠、合理、安装简单。、铝合金框架结构体系:可靠、合理、安装简单。3 3、铝合金隐框结构体系:全隐框结构体系、横隐竖不、铝合金隐框结构体系:全隐框结构体系、横隐竖不 隐结构体系、竖隐横不隐结构体系隐结构体系、竖隐横不隐结构体系 。4 4、无框架结构体系、无框架结构体系 16四、幕
16、墙装饰构造设计原则四、幕墙装饰构造设计原则1 1、满足强度和刚度要求、满足强度和刚度要求 幕墙的骨架和饰面板都需要考虑自重和风荷载的作用,幕墙的骨架和饰面板都需要考虑自重和风荷载的作用,幕墙及其构件都必须有足够的强度和刚度。幕墙及其构件都必须有足够的强度和刚度。2 2、满足温度变形和结构变形要求、满足温度变形和结构变形要求 由于内外温差和结构变形的影响,幕墙可能产生胀缩和由于内外温差和结构变形的影响,幕墙可能产生胀缩和扭曲变形,因此,幕墙与主体结构之间、幕墙元件与元件之扭曲变形,因此,幕墙与主体结构之间、幕墙元件与元件之间均应采用间均应采用“柔性连接柔性连接”。173 3、满足围护功能要求、满
17、足围护功能要求 幕墙是建筑物的围护构件,墙面应具有防水、挡风、保幕墙是建筑物的围护构件,墙面应具有防水、挡风、保温、隔热及隔声等能力。温、隔热及隔声等能力。4 4、满足防火要求、满足防火要求 应根据防火规范采取必要的防火措施等。应根据防火规范采取必要的防火措施等。5 5、保证装饰效果保证装饰效果 幕墙的材料选择,立面划分均应考虑其外观质量。幕墙的材料选择,立面划分均应考虑其外观质量。6 6、做到经济合理、做到经济合理 幕墙的构造设计应综合考虑上述原则,做到安全、适用、幕墙的构造设计应综合考虑上述原则,做到安全、适用、经济、美观。经济、美观。18五、幕墙的结构布置五、幕墙的结构布置 1 1、水平
18、布置、水平布置 分格要求和防火要求。分格要求和防火要求。2 2、垂直布置、垂直布置 避免一块玻璃跨越两层。避免一块玻璃跨越两层。19 5.25.2 玻璃幕墙玻璃幕墙有骨架体系主要受力构件是幕墙骨架有骨架体系主要受力构件是幕墙骨架,根据幕墙骨架与,根据幕墙骨架与玻璃的连接构造方式,可分为玻璃的连接构造方式,可分为明骨架明骨架(明框式)体系与(明框式)体系与暗骨暗骨架架(隐框式)体系等两种。(隐框式)体系等两种。明骨架明骨架(明框式)体系的幕墙玻璃镶在金属骨架框格内,(明框式)体系的幕墙玻璃镶在金属骨架框格内,骨架外露,这种体系又分为竖框式、横框式及框格式等几种骨架外露,这种体系又分为竖框式、横框
19、式及框格式等几种形式,如图形式,如图2 2(a)(a)、(b)(b)所示。明骨架(明框式)体系玻璃安所示。明骨架(明框式)体系玻璃安装牢固、安全可靠。装牢固、安全可靠。暗骨架暗骨架(隐框式)体系的幕墙玻璃是用胶粘剂直接粘贴(隐框式)体系的幕墙玻璃是用胶粘剂直接粘贴在骨架外侧的,幕墙的骨架不外露,装饰效果好,但玻璃与在骨架外侧的,幕墙的骨架不外露,装饰效果好,但玻璃与骨架的粘贴技术要求高,图骨架的粘贴技术要求高,图2 2(c)(c)所示。所示。20图图2 2 玻璃幕墙结构体系图玻璃幕墙结构体系图 21 无骨架(无框式)玻璃幕墙体系的主要受力构件就是该无骨架(无框式)玻璃幕墙体系的主要受力构件就是
20、该幕墙饰面构件本身幕墙饰面构件本身玻璃。该幕墙利用上下支架直接将玻璃玻璃。该幕墙利用上下支架直接将玻璃固定在主体结构上,形成无遮挡的透明墙面。由于该幕墙玻固定在主体结构上,形成无遮挡的透明墙面。由于该幕墙玻璃面积较大,为加强自身刚度,每隔一定距离粘贴一条垂直璃面积较大,为加强自身刚度,每隔一定距离粘贴一条垂直的玻璃肋板,称为的玻璃肋板,称为肋玻璃肋玻璃,面层玻璃则称为,面层玻璃则称为面玻璃面玻璃,该类幕,该类幕墙也称为墙也称为全玻璃幕墙全玻璃幕墙,如图,如图2 2(d)(d)所示。所示。玻璃镶嵌安装如图玻璃镶嵌安装如图3 3所示。所示。22图图3 3 玻璃镶嵌安装玻璃镶嵌安装 23一、明框式玻
21、璃幕墙一、明框式玻璃幕墙1 1、明框式玻璃幕墙的形式、明框式玻璃幕墙的形式 明框式玻璃幕墙也称为普通玻璃幕墙。明框式玻璃幕墙也称为普通玻璃幕墙。整体镶嵌槽式整体镶嵌槽式:镶嵌槽和杆件是一整体,镶嵌槽外侧槽:镶嵌槽和杆件是一整体,镶嵌槽外侧槽板与构件是整体连接的,在挤压型材时就是一个整体,采用板与构件是整体连接的,在挤压型材时就是一个整体,采用投入法安装玻璃,整体镶嵌式普通玻璃幕墙,如图投入法安装玻璃,整体镶嵌式普通玻璃幕墙,如图4 4所示。所示。定位后有干式装配、湿式装配和混合装配三种固定方法,混定位后有干式装配、湿式装配和混合装配三种固定方法,混合装配又分为从外侧和从内侧安装玻璃两种做法。如
22、图合装配又分为从外侧和从内侧安装玻璃两种做法。如图5 5所所示。示。24图图4 4 整体镶嵌槽式普通玻璃幕墙整体镶嵌槽式普通玻璃幕墙 25图图5 5 整体镶嵌槽式玻璃幕墙固定方法整体镶嵌槽式玻璃幕墙固定方法(a)(a)干式装配干式装配 (b)(b)湿式装配湿式装配 (c)(c)混合装配(内侧装玻璃)混合装配(内侧装玻璃)(d)(d)混合装配(外侧装玻璃)混合装配(外侧装玻璃)26 组合镶嵌槽式:组合镶嵌槽式:镶嵌槽的外侧槽板与构件是分离的,采镶嵌槽的外侧槽板与构件是分离的,采用平推法安装玻璃,玻璃安装定位后压上压板,用螺栓将压用平推法安装玻璃,玻璃安装定位后压上压板,用螺栓将压板外侧扣上扣板装
23、饰,如图板外侧扣上扣板装饰,如图6 6所示。所示。混合镶嵌槽式:混合镶嵌槽式:一般是立梃用整体镶嵌槽、横梁用组合一般是立梃用整体镶嵌槽、横梁用组合镶嵌槽,安装玻璃用左右投装法,玻璃定位后将压板用螺钉镶嵌槽,安装玻璃用左右投装法,玻璃定位后将压板用螺钉固定到横梁杆件上,扣上扣板形成横梁完整的镶嵌槽,可从固定到横梁杆件上,扣上扣板形成横梁完整的镶嵌槽,可从外侧或内侧安装玻璃,如图外侧或内侧安装玻璃,如图7 7所示。所示。27图图6 6 组合镶嵌式玻璃幕墙组合镶嵌式玻璃幕墙28图图7 7 混合镶嵌槽式玻璃幕墙混合镶嵌槽式玻璃幕墙(a)(a)从内侧安装玻璃从内侧安装玻璃 (b)(b)从外侧安装玻璃从外
24、侧安装玻璃 29 隐窗型:隐窗型:将立梃两侧镶嵌槽间隙采用不对称布置,使一将立梃两侧镶嵌槽间隙采用不对称布置,使一侧间隙大到能容纳开启扇框斜嵌入立梃内部,外观上固定部侧间隙大到能容纳开启扇框斜嵌入立梃内部,外观上固定部分与开启部分杆件一样粗细,形成上下左右线条一样大小,分与开启部分杆件一样粗细,形成上下左右线条一样大小,其余的做法均同整体镶嵌槽式,如图其余的做法均同整体镶嵌槽式,如图8 8所示。所示。隔热型:隔热型:一般普通玻璃幕墙的铝合金杆件有一部分外露一般普通玻璃幕墙的铝合金杆件有一部分外露在玻璃的外表面,杆件壁经过两块玻璃的间隙延伸到室内,在玻璃的外表面,杆件壁经过两块玻璃的间隙延伸到室
25、内,形成传热量大的通路。为了提高幕墙的保温性能,可采用隔形成传热量大的通路。为了提高幕墙的保温性能,可采用隔热型材来制作幕墙,隔热型材有嵌入式和整体挤压浇注式两热型材来制作幕墙,隔热型材有嵌入式和整体挤压浇注式两种,如图种,如图9 9所示,塑料条导热系数低,从而达到提高保温性能所示,塑料条导热系数低,从而达到提高保温性能的目的。的目的。30图图8 8 隐窗型普通玻璃幕墙隐窗型普通玻璃幕墙 31图图9 9 隔热型材隔热型材(a)(a)嵌入式嵌入式 (b)(b)整体挤压浇注式整体挤压浇注式 322 2、明框式玻璃幕墙的构造形式、明框式玻璃幕墙的构造形式 明框式玻璃幕墙的构造形式有五种:明框式玻璃幕
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