有关幕墙设计的几点疑问结构工程师考试

文章作者 100test 发表时间 2009:09:26 12:05:05
来源 100Test.Com百考试题网

一、怎样理解“相对于主体结构的位移能力”
《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003第5.1.2条规定：玻璃幕墙应具有“相对于主体结构的位移能力”。规范[1]的条文说明对此这样解释。
玻璃幕墙由面板和金属框架等组成，其变形能力是很小的。在水平地震或风荷载作用下，结构将会产生侧移，由于幕墙构件不能承受过大的位移，只能通过弹性连接件来避免主体结构过大侧移的影响。例如当层为3.5m，若弹塑性层间位移角限值Δup/h为1/70，则层间最大位移可达50mm。显然，如果幕墙构件本身承受这样大的剪切变形，则幕墙构件可能会破坏。……为防止主体结构水平位移使幕墙构件损坏，连接必须具有一定的适应位移能力，使幕墙构件与立柱、横梁之间有活动的余地。 本文来源:百考试题网
这里有三点比较含糊，容易引起误解：
1、“变形能力很小”是指“玻璃面板”呢，还是指“金属框架”？相对于钢筋砼主体结构来说，玻璃可说是变形能力很小；而铝合金等“金属框架”的变形能力就不能说是“很小”了。
2、“弹塑性层间位移角限值为1/70”，是指罕遇地震下的变形限值。按建筑抗震“三个水准”来说，这已是第三水准了，这时候对主体结构的要求也只是“大震不倒”，而不要求“可修”了，难道还能要求玻璃幕墙不损坏吗？
3、“使幕墙构件与立柱、横梁之间有活动的余地”里的“立柱、横梁”指的是幕墙本身的立柱、横梁呢，还是指主体结构的框架柱、梁？若是前者，则玻璃与骨架之间的胶缝，以及各层铝合金立柱间的伸缩缝，可以解决这类问题；若是后者，则对于只能悬挂在主体结构上的框支承玻璃幕墙来说，是不现实的。因为我们无法使幕墙摆脱主体结构而独立存在。这个问题笔者在文章[3]中已做过较详细的分析，这里就不再重复了。 来源：www.100test.com
现在有的业内人士还把上述“相对于主体结构的位移能力”和立柱安装时必要的调整余地混为一谈，并把老规范[2]的图6.2.8所示固定支座的调整范围视为“活动连接”，其实，该图的调整范围只是用于安装时调整，规范[1]第10.3.1-3条就是说得很清楚：“立柱安装就位、调整后应及时紧固”。可以设想，若不切实紧固，幕墙让风刮动了而无法自动复位，将是什么后果！
总之，笔者以为，至少是对于由铝合金边框材料支承的玻璃幕墙而言，不应把“相对于主体结构的位移能力”理解为幕墙可以不随着主体结构的侧移而侧移；但若采取措施使幕墙支座成为铰接支座，则可改善幕墙立柱的受力状况。 来源：www.examda.com
二、有关幕墙的地震作用问题
有人认为，按规范[1]计算得出的地震作用力虽然很小，但只是幕墙自重产生的地震作用效应，只是问题的一个方面；而另一方面，由主体结构的地震效应产生的位移撞击，才是造成玻璃幕墙震害的主要因素。因此得出结论：必须在幕墙和主体结构之间设置活动连接件。
其实这也是一种似是而非的说法。 来源：考试大
众所周知，地震作用是一种惯性力，它取决于物体质量与地震加速度的乘积；地震过程中的撞击则是由于两个物体间的相对加速度引起的，如果两个物体紧密连接而没有相对运动，则不会发生撞击。幕墙是依附于主体结构的围护构件，它不可能离开主体结构而独立存在，只要连接牢靠，便不会出现撞击问题。即使因连接松动而出现撞击，其撞击力也只与幕墙自重及相对加速度有关。所以说，按规范[3]公式（5.3.4）算出的地震作用是全面的。由于幕墙自重很轻，在7度抗震时，地震作用力与风荷载相比，要小一个数量级上，不起控制作用。 百考试题论坛
三、关于幕墙预埋件设计的问题
目前玻璃幕墙的设计工作大都是靠幕墙施工单位完成，而幕墙施工招投标工作又往往滞后于主体结构，以致幕墙预埋件无法在主体结构砼施工 时埋入；而大量采用“化学螺栓”，既增加造价，又带来锚固深度较浅及粘合剂可能老化等问题。有的业主注意到这个问题，便在浇注砼时，在有幕墙的部位，每层边梁侧面都埋上了通长的扁钢，以备安装幕墙连接件之用，他们说这样做虽然多花几吨钢材，但还比用化学螺栓省钱，而且避免了在已做好的砼梁、柱上钻孔打洞。笔者认为，这样的业主是很有见地的。但从建设管理的角度看，还可以做得更好。因为主体设计单位完全有条件把幕墙预埋件设计出来——幕墙玻璃的分格是他们定的，哪些柱、梁可以作为幕墙的支座，他们也最清楚，至于预埋件的详图，则可套用国家标准图集（可参照国标97SJ103《铝合金玻璃幕墙》第255页）。这样既避免了浪费，又可保证工程质量。而多出一份幕墙预埋件布置图，对于主体设计单位来说，只是举手之劳，应是责无旁贷的。不过，这只是个人的鄙见和呼吁，不知能否为当事者所重视？

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