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【 第一幕墻網 】
�、� 玻璃幕墻中的大門門套鋼骨架要承受較大的水平荷載，不宜設計成獨立懸臂型式，特別是當其上部玻璃幕墻較高（例如二層樓板開大洞，幕墻連跨兩層）時，最好結合起來，采用兩端簡支的通長的立柱，可采用單肢型鋼，必要時也可采用鋼桁架｡可參看拙文[1]中的實例｡如果一定要采用懸臂形式，要特別注意其底部錨固的可靠性｡有的門套的懸臂骨架寬800mm，只有一排地腳螺栓可以固定在地梁上，而另一排落在建筑地面面層，這是錯誤的設計｡ �、� 有的玻璃幕墻設計說明：“中空玻璃的二道密封應采用硅酮結構密封膠｡應符合現行國家標準GB/T11944中的有關規(guī)定”｡這不夠全面｡對于隱框和半隱框玻璃幕墻，中空玻璃兩層之間的結構膠寬度尚應通過計算確定，并在圖紙中明確要求，如僅按GB/T11944-2002的構造規(guī)定，膠縫寛度取5~7mm，可能不滿足抗風計算要求｡ ③有些幕墻采用后置錨栓，其植入深度僅100~140mm，如錨栓是用于抗拉拔或拉剪復合受力的，則不符合要求｡按后錨固技術規(guī)程[2]7.0.1條，“有抗震設防要求的……應選用化學植筋和能防止膨脹片松弛的擴孔型錨栓或扭距控制式膨脹型錨栓，不應選用錐體與套筒分離的位移控制式膨脹型錨栓”｡該規(guī)程7.0.3條規(guī)定，受拉的化學植筋，其最小有效錨固深度是22~24倍錨栓直徑（對于C30砼）｡顯然，上述設計植深與此不符｡ 有的施工單位或監(jiān)理工程師援引玻璃幕墻工程技術規(guī)范[3]第5.5.7條第3款，它只是要求“應進行承載力現場試驗，必要時應進行極限拉拔試驗”；該條的條文說明稱“后錨固螺栓”包括“機械膨脹螺栓或化學螺栓”，并沒有進一步的規(guī)定；因此認為只要拉拔試驗過關，就是合格的了｡這種看法有幾點需要商榷：首先，技術規(guī)范[3]和規(guī)程[2]都是我國行業(yè)標準JGJ系列，其級別平行，內容相關，設計時都要遵守，不能顧此失彼；兩者不完全一致時，應以后發(fā)布的規(guī)程[2]為準｡其次，錨栓拉拔破壞往往不是因膠結料的粘結力不足，而是因砼錨固體的沖切錐面破裂而拔出，如果拉拔試驗用的反力架的內徑小于沖切錐體外徑時，試驗結果就不真實｡再次，膠結料的老化期限短于主體結構合理使用壽命，膠結料老化后，錨栓的承載力也將下降｡最后，拉拔試驗是靜力作用，而某些類型的錨栓在風振或地震作用下可能松動而失效｡ 上述技術規(guī)范[3]第5.5.7條的條文說明原句是“采用后錨固螺栓（機械膨脹螺栓或化學螺栓）時，應采取多種措施，保證連結的可靠性｡”究竟要采取哪些措施?沒有詳說｡竊以為可包括：a）改變錨版形式，使部分錨栓處于受剪狀態(tài)（圖1）；b）部分錨栓改用對穿螺栓，錨固在梁或墻背面的墊板上（圖2）；c）當錨固件受力較小時，錨栓直徑按構造要求取值，往往遠大于計算所需，這時，可按技術規(guī)范[3]附錄C算出所需錨栓直徑，再乘以規(guī)程[2]表7.0.3規(guī)定的倍數，驗算所需有效錨固深度｡當然，最好是按技術規(guī)范[3]第5.5.4條的要求“，……應通過預埋件連接，預埋件應在主體結構混凝土施工時埋入”，而避免采用后錨固螺栓，省錢省事又可靠｡  �、� 石材幕墻的石板材一般采用上下兩邊短掛板或通長掛板支承于橫梁上，其全部水平荷載經由橫梁傳遞，但計算書中，橫梁按三角形加載，誤｡有的同志解釋稱：石材幕墻自重大，橫梁僅在風荷載作用下按三角形加載，誤差不是太大，計算軟件也無法做到面面俱到｡ 筆者以為這樣解釋不能成立｡25mm厚的石板材自重0.675kN/m2，豎向作用；風荷載標準值（以B類地面粗糙度､樓高30m為例）約為1.20kN/m2，沿水平方向作用；顯然橫梁的組合彎矩以水平風荷載作用為主｡再說對于水平風荷載產生的跨中彎矩MY而言，在通槽支承條件下，均布加載效應是三角形加載效應的1.5倍，可見其影響是舉足輕重的｡至于現有計算軟件能否做到，那是另一回事，找不到合適的軟件，手算補充總可以嘛｡ �、� 按石材幕墻技術規(guī)范[4]第5.3.7條規(guī)定：“試驗中任一試件的彎曲強度試驗值低于8MPa時，該批花崗巖板不得用于幕墻”｡這里的“8MPa”應是從花崗巖板抗彎強度設計值一般取fg1=3.7MPa，乘以2.15反算而來的｡由于石板強度試驗的試件只要5塊/每組，屬于“小樣本”，無法按數理統(tǒng)計方法計算其標準差，所以取試件強度的最小值作為其標準值（即所謂“平均值”，參看該條文說明），而不應把“彎曲強度平均值”理解為5塊試件的算術平均值｡現在的問題是有的設計者遇到石材計算應力超限時，不是去修改設計，減小石板材的平面尺寸或加大其厚度，而是任意提高石材的彎曲強度設計值｡例如有一份設計，其石板抗彎強度設計值fg1取6MPa，于是它的彎曲強度平均值應取fgm=6×2.15≈13MPa｡根據上述規(guī)定精神，這時應當要求“試驗中任一試件的彎曲強度試驗值不得低于13MPa，否則該批花崗巖板不得用于本幕墻”｡ ⑥ 石材幕墻的橫梁多采用L50角鋼｡因角鋼都不是對稱斷面，在計算彎曲應力時，應將外荷載分解到截面的形心主軸上計算，再將同一位置的應力予以疊加｡這是因為規(guī)范[4]的公式（5.6.3）是針對截面形心主軸導出的｡但該規(guī)范條文及其說明中都未予明確指出，容易引起誤解（詳請參看拙文[5]）｡有的同行以為，石材幕墻角鋼橫梁的跨度不大，一般不會產生扭轉變形，按重力和風荷載各自受力方向的力學性能計算，誤差應該不大；其實，在拙文[5]計算實例中并未計及扭矩和扭轉變形；如果石板重力實際產生的扭矩較大時，選用角鋼型號尚應適當留有余地｡還有的同行認為，文[5]的算例也許是特例，一般的角鋼橫梁不會有那樣的誤差；筆者為此進行了試算：取Mx/My=0.0~1.0，先按x､y軸計算得截面最大組合應力σ，再投影到形心主軸上計算得σz，于是得σz/σ比值與Mx/My比值的對應關系如下表1：  筆者還用同樣的方法算得qkx/qky比值與fz/f比值的對應關系如下表2：  表2中，qkx､qky分別為水平荷載與豎向荷載標準值，fz､f分別為按投影到形心主軸上計算和按x､y軸計算所得的跨中最大撓度值｡ 由上可見，是否投影到形心主軸上計算，就截面最大應力而言，誤差為12.5%~37.6%；而對于簡支梁撓度來說，誤差可達76.9%~142.2%｡不容忽略｡ 上列兩表還可用于：先對x､y軸計算出σ和f值，再分別乘以表中與Mx/My或qkx/qky對應的比值σz/σ或fz/f，即得σz和fz值｡ �、� 一些跨度較大的玻璃幕墻立柱常采用鋁型材加鋼套芯｡由于安裝和絕緣處理的需要，鋁材與套芯之間必留有間隙，有的設計者把兩者按彈性模量加權取和，并折算為單一材料（鋁合金）截面進行核算，不合理且不安全｡還有人主張按兩者的剛度比來分配所承受的外荷載，各自核算，但要求解決：1.鋁-鋼材之間的電腐蝕問題；2.要保證兩者間緊密接觸共同工作｡然而，這兩點是矛盾的，無法兼顧｡筆者認為，合理的核算方法只能是：承認兩者之間存在間隙（包括絕緣層的壓縮變形），鋁材直接受荷，先產生撓度，然后才接觸到并傳荷給鋼芯套，使芯套受彎｡也就是說，鋼芯套的受力滯后于鋁材｡詳請參看拙文[6]｡ 計算表明，由于鋁型材撓度限值（L/180）較鋼型材（L/250）寬松[7]，所以間隙的存在，并不一定是使構件的總承載力降低｡當型材截面相同而跨度較大時，總承載力一般由鋼芯套的最大撓度控制，間隙愈大，愈能發(fā)揮鋁型材的作用，總承載力也愈大；反之，當型材截面相同而跨度較小時，間隙愈大，總承載力愈小｡不過，間隙（特別是絕緣層的壓縮變形）的大小難以掌控和預計，鋼芯套的銹蝕也難以檢查和消除，所以說這種“鋁材加鋼芯”的做法不宜采用，更不宜提倡｡最近還有人說，鋁型材強度或剛度不足時，可以再內插鋁芯，筆者認為這也不現實；與其內插鋁芯，不如加大鋁型材的壁厚｡實用的做法可能是：改用鋼材為主要型材，外包薄鋁板僅作為裝飾，不受力｡這樣，既解決了兩種型材存在間隙，受力不明確的矛盾；又可避免鋼材銹蝕不易檢測的問題｡ �、� 關于干掛石材幕墻風荷載體型系數取值問題｡有的同志認為，干掛石材幕墻內也存在孔口和縫隙，所以也要考慮內表面風壓，合并取±1.2｡筆者對此有不同看法：石材幕墻的“內表面”實際是面對著石板與內部填充墻（或砼剪力墻）之間的空間，它與室內空間一般是隔絕的，而干掛石板本身的縫隙只能使石材幕墻內表面與室外空間連通，從而起平衡作用，減小幕墻承受的風荷載｡因此筆者主張石材幕墻風荷載體型系數取±1.0｡當然，取1.2計算，偏于安全，也無可厚非｡ 以上個人看法，謬誤之處尚祈批評指正｡ |
