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高层建筑的构造
第一章高层建筑的构造
第一节高层建筑概况
1高层建筑的特点
●增加了建筑的集中度,使横向和竖向联系结合起来,缩短了各部门相互间的距离,提高了工作效率。
●从城市管理及规划角度看,城市建筑向高度发展,可缩短各种工程管线、道路长度。
●节约用地。
●造价高
。
●由于气流的绕行而形成紊流,使周围空间产生强烈缝隙风和涡流,这对通风和地面的行人均产生不利影响。
●防灾难度大(风、火、地震……)。
2风与高层建筑
2.1风与高层建筑的相互影响
在建筑物的周围遇强风时会产生风向变化等影响,特别在高层建筑的周围会产生较大的影响。
图中给出由风洞实验得到的建筑物建成后周边风速分布。
另外,作用在建筑物上风的强弱是不断变化的,因此建筑物还会产生振动问题。
2.2抗风对策
在设计建筑物时,防风对策有许多种,以下介绍其中几种。
2.2.1遮挡
以往人们一般采用种植防风林、绕宅林、树木等来预防强风带来的灾害。
照片是日本出云地区种植的“筑地松”。
出云地区常遭受冬天季节风的作用,为防止风灾,在住宅用地西侧和北侧种植抗强风的黑松,称为"筑地松"。
1991年19号台风给这个地区造成很大的灾害,有“筑地松”的几家住宅受灾害程度较轻。
如图是遮挡率分别为25%、60%和100%时,防风效果的变化。
从挡风面高度的一半到4倍的距离分别对6个地点进行测定,进行风速比较。
遮挡率不同。
风速分布也大不相同。
●遮挡率为100%时在防风围栏正后边的效果较好,离防风围栏较远处效果较小。
●遮挡率为25%时几乎无效。
●遮挡率为60%时风速以80%递减,同时其效果波及的距离也长,防风效果最好。
2.2.2外形设计
在设计建筑物时,可采取以下防风对策:
●减少挡风面,选择合适的平面形状——去掉建筑物的棱角(如图)
。
●让风穿过,选择合适的断面形状——使中间层中空(如图)。
2.2.3结构设计
如图分析一下在框架结构上加水平力的情况。
可以看出,在梁柱接合处产生最大弯矩。
框架结构也好,其他结构也好,恰当的节点连接设计是非常重要的。
在框架结构中加入斜撑,将使其在水平力作用下产生的变形减小,结构变得更加牢固。
与桁架结构相同,加入的斜撑根据外力的方向不同而产生拉力或压力以抵抗较大的水平力。
与斜撑起同样作用、能更好地抵抗水平力的构件是墙。
将墙与框架结构相结合,就可以得到既经济、抗风、抗震效果又好的结构。
适用的房屋最大高度(M)
结构类型
烈度
6
7
8
9
框架结构
同非抗震
设计
55
45
25
框架-抗震墙结构
120
100
50
抗震墙结构
120
100
60
第二节高层建筑防火构造
1防火原理
1.1火灾种类
火灾时结构各部分的损伤程度依燃烧物种类的不同而不同。
煤气爆炸和油箱爆炸作用在结构上的是冲击力和高热量。
对一般的建筑物来说按抵抗冲击力设计是不经济的。
一般的火灾,须考虑的是结构构件在热影响下受到损坏而使抵抗力降低。
伦敦某公寓住宅于1968年发生煤气爆炸事故,该建筑为预制混凝土结构,由于18层发生煤气爆炸,使建筑物的一角全部破坏。
如图是火灾时结构承受非常荷载作用的情况。
此时,楼板由于高温作用使混凝土和钢筋强度降低,由上层重物倒塌落下的集中荷载作用所形成的破坏模式图即可作为预防对策的根据,要使钢筋有足够保护层的厚度。
1.2钢材耐热性
结构材料主要采用钢和混凝土。
钢材在通常的状态下可以承受较大荷载作用,但在高温下强度急剧降低,即使很小的荷载也不能承受。
因此,使用钢材在火灾时很危险,应想办法隔热或采用隔热层使钢的温度保持在安全值以下。
钢柱受热时会膨胀屈曲,出现将外墙推出等破坏。
作为对策,应确保其耐火性能。
1.3防灾课题和对策
防火灾最根本的是要防止火源。
防火课题与建筑物的使用者、建筑设计及设备设计的关系较大,而火灾对人的伤害大。
结构设计的目标是在火灾时建筑物不倒塌。
2防火构造
2.1耐火涂料
耐火涂料常用的有砂浆和硅酸钙板等,最近也有采用将耐火涂料等加热发泡,使其增厚以形成优良的隔热层的方法。
2.2高强耐火结构构件
耐火钢在600°C左右时的抗力也没有很大降低。
另外,钢管混凝土柱在火灾时外侧的钢管虽抵抗力下降,但内部的混凝土仍比较完好,能保持一定时间的轴向支承能力。
这些构建是否需要施加耐火保护层须根据防火规范确定。
2.3避难层的设置及布置方式
《高层民用建筑设计防火规范》CB50045-95(2005版)规定,建筑高度超过100m的公共建筑,应设置避难层(间),首层至第一个避难层或两个避难层之间,不宜超过15层。
避难层净面积按5人/m2计算。
避难层可兼作设备层。
避难层应设消防电梯出口,并设消防专用电话。
避难层一般有敞开式和封闭式两种布置方式:
敞开式即外墙为柱廊式装有可开启的百叶窗,烟雾可直接排出室外,不需设机械排烟设施,造价低,在目前高层建筑中广为采用;封闭式是在不具备自然排烟条件或使用功能、立面要求不能作敞开而只能选用有排烟装置的情况下布置的避难层。
第三节电梯
1电梯
1.1电梯的类型
1.1.1按使用性质分
●客梯:
主要用于人们在建筑物中竖向的联系。
●货梯:
主要用于运送货物及设备。
●消防电梯:
用于发生火灾、爆炸等紧急情况下作安全疏散人员和消防人员紧急救援使用。
1.1.2按电梯行驶速度分
为缩短电梯等候时间,提高运送能力,需确定恰当速度。
根据不同层数和不同使用要求可分为:
●高速电梯:
速度大于2.5m/s,客梯速度随层数增加而提高,消防电梯常用高速。
●中速电梯:
速度在1.5~2.5m/s,一般货梯按中速考虑。
●低速电梯:
速度在1.5m/s以内,运送食物电梯常用低速。
1.2电梯的组成
1.2.1电梯井道
电梯井道壁多为钢筋混凝土井壁或框架填充墙井壁。
观光电梯井壁可用通高玻璃幕墙。
1.2.2电梯机房
机房和井道的平面相对位置允许机房任意向两个相邻方向伸出1米左右,如课本图所示。
1.2.3井道基坑
一般基坑深度大于等于1.4m,作为轿厢下降时所需的缓冲器的安装空间。
1.2.4组成电梯的有关部件(由电梯厂供应)
1.3电梯与建筑物的相关部位构造
1.3.1电梯井道、机房建筑的一般要求
●机房内应当干燥,与水箱和烟道隔离,通风良好,寒冷地区应考虑采暖,并应有充分照明。
●通向机房的通道和楼梯宽度不小于1.2m,并应有充分照明,楼梯坡度不大于45º。
●机房楼板应平坦整洁,能承受6kPa的均布荷载。
●井道壁应是垂直的、井道尺寸只允许正偏差,其值不超过:
对于井道宽度和深度为50mm;在每个平面上,对井道壁与其相应的理想的偏差为30mm。
●井道底坑应是防水的,300mm缓冲器水泥墩子,待安装时浇制;须留钢筋4根,伸出地面300mm。
●井道壁为钢筋混凝土时;应预留150mm见方、150mm深孔洞、垂直中距2m,以便安装支架。
●框架梁(圈梁)上应预埋铁板,铁板后面的焊件与梁中钢筋焊牢。
每层中间加圈梁一道。
●井道壁为砖墙时,在安装时钻孔预埋导轨支架。
●电梯为两台并列时,中间可不用隔墙而按一定的间隔放置钢筋混凝土梁或型钢过梁,以便安装支架。
1.3.2电梯导轨支架的安装
安装导轨支架分预留孔插入式和预埋铁焊接式。
1.4消防电梯的建筑要求
●消防电梯应设前室,其面积居住建筑不小于4.5m2;公共建筑不小于6m2,若与防烟楼梯合用时居住建筑不小于6m2;公共建筑不小于10m2。
●消防电梯井、机房与相邻电梯井、机房之间均应采用耐火极限不低于2h的墙隔开,如在隔墙上开门,应设甲级防火门。
●前室应采用乙级防火门或具有停滞功能的防火卷帘。
●井底应设排水设施。
●消防电梯的行驶速度,应按从首层到顶层的运行时间不超过60s计算确定。
●轿箱内应设专用电话。
●应在首层设供消防队员专用的操作按钮。
第四节高层建筑设备层
1定义
设备层是指高层建筑的某一层,其有效面积全部或大部分用来作为空调、给排水、电气、电梯机房等设备的布置。
2位置
设备层的布置一般从以下几个方面综合考虑。
2.1合理利用建筑空间
高层建筑由于埋深的要求,往往都要设地下室,地下室空间不便自然采光、通风,难以满足建筑功能要求。
所以,一般情况下设备层通常设在地下室或顶层。
2.2满足设备布置的要求
在高层建筑中,一般将产生振动、发热量大的重型设备(如制冷机、水泵、蓄水池等),放在建筑最下部,即地下室;将竖向负荷分区用的设备(如中间水箱、水泵、空调器、热交换器等),放在中间层;而将利用重力差的设备,或体积大、散热量大、需要对外换气的设备(如屋顶水箱、冷却塔、锅炉、送风机等),放在建筑的最上层。
2.3与结构布置相结合
高层建筑结构布置中的结构转换层、加强层等特殊楼层,由于结构构件较多、尺度较大,空间难于利用,往往用来布置设备层。
2.4与避难层相结合
避难层往往用来布置设备层。
3中间设备层
在高层建筑中,由于建筑高度大、层数多,设备所承受的负荷很大,因此,各设备系统(给排水、空调等)往往需要按高度进行分区,从而达到有效利用与节约设备管道空间、合理降低设备系统造价的目的。
因此,高层建筑除了用地下层或屋顶层作为设备层外,往往还有必要在中间层设置设备层,以使空调、给水等设备的布置达到经济、合理。
设置中间设备层有以下特点:
●为了支承设备重量,要求中间设备层的地板结构承载能力比标准层大,而考虑到设备系统的布置方式不同,中间设备层的层高会低于或高于标准层。
●施工时,需要预埋管道附件(支架)或留孔、留洞,结构上需考虑防水、防振措施。
●高层建筑的防火要求设备竖井应处理层间分隔。
●采用中间设备层有利于设备系统(特别是空调和给排水)的布置和管理。
一般情况下,每10~20层(通常为15层)设一层中间设备层。
设备层高度以能满足各种设备及其管道的布置要求为准。
如果没有制冷机和锅炉,仅有各种管道和其他分散的空调设备,国内常采用层高2.2m以内的技术夹层。
第五节高层建筑地下室构造
1地下室布置原则和防潮、防水基本方案
1.1地下室布置原则
●减少埋深
地下构筑物投资费用较大,施工困难,建设周期大,且随着地下室深度的增加,其压力也加大。
故在满足使用条件下,应尽可能减小地下室埋深。
●简化外形
地下室的外形应力求简单,减少凹凸变化,方便施工操作,保证工程质量。
●适当集中
相距较近和独立分散的小地下室,应尽量合并集中,以缩小防水层面积,减少透水与漏水的机会。
●脱开重载
遇有局部荷载大的柱、墩、墙,或可能出现不均匀沉降的构件,应与地下室脱开,防止沉降时将防水层拉破。
1.2防潮、防水基本方案
●挡
利用各种防水材料的不透水性,挡住地下室外的液态水,防止室外水流入室内,这是目前应用最广的防水方案。
●排
地下室设有良好的排水系统,将渗入地下室的积水引入集水井,然后用泵排出。
此法常设有夹层墙或楼地面。
排水法可以与防水层共同使用,或用于常年地下水位低于地下室地面的情况,以及用于地下室易产生大量生产、生活废水和大量凝结水,使它汇同渗入地下室的水一起排除。
●降
利用人工方法,将地下室外的地下水降低到地下室地面以下,排除了压力水。
此法多用于防水要求不高的地下工程,或常年地下水位低于地下室地面,仅丰水期水位增高的弱透水性土壤,或较密集的地下建筑群,以及渗漏后无法补救的地下工程。
2地下室防潮构造
当地下室周围土层属于强透水性的土(如砂、砾石、矿渣等),且地下室地面标高超过最高地下水位0.3~0.5m以上。
无滞水存在时,可以考虑设一般防潮层。
防潮构造是在地下室顶板和底板中间设置水平防潮层,在地下室外墙外侧先做20mm厚1:
2.5水泥砂浆找平层,并高出散水300mm以上,然后刷防水涂料(至散水底),最后在地下室外墙外侧回填隔水层(粘土夯实或灰土夯实)。
3地下室防水构造
当最高地下水位高于地下室地坪时,地下水不仅可以浸入地下室,而且地下室的外墙和地板还分别受到地下水的侧压力和浮力。
这种水压力大小与地下水高出地下室地坪高度有关,高差越大,压力越大,这时,对地下室必须采取防水处理。
另当地下室周围土层属于弱透水性的土,并有滞水存在的可能,防水层也必须按有压水考虑。
设防高度应超过地面以上。
常用的防水措施是采用卷材防水。
3.1柔性材料防水
地下室防水工程,由于具有较大水压力以及建筑基础和地下室结构可能产生一定的变形和移位,因而,更要求防水材料特别具备有拉伸强度高、拉断延伸率大,能承受一定的荷载冲击力,适应防水基层的伸缩及开裂变形,因此,宜采用高分子合成材料和合成橡胶及树脂涂膜的弹性防水层。
3.1.2做法
一般把柔性材料防水层设在地下室外墙外侧,称为外防水,它与柔性材料防水设在地下室外墙内侧相比较具有以下优点:
外防水的防水层在迎水面,受压力水的作用紧压在外墙上,防水效果好,而内防水的卷材防水层在背水面,受压力水的作用容易局部脱开,外防水造成渗漏机会比内防水少。
因此,一般多采用外防水,仅在修缮工程中才采用内防水。
3.2刚性材料防水
刚性材料防水由防水混凝土依靠其材料本身的憎水性和密实性来达到防水目的。
混凝土防水结构既是承重、围护结构、又应有可靠的防水性能。
它简化了施工,加快了工程进度,改善了劳动条件。
防水混凝土分为普通混凝土和掺外加剂防水混凝土两类。
3.2.1普通防水混凝土
它是以调整配合比的方法,在普通混凝土的基础上提高其自身密度和抗渗能力的一种混凝土。
混凝土抗渗性能的好坏不仅在于材料的级配,更主要取决于混凝土的密实度。
因为混凝土为非匀质材料,它的渗水是通过孔隙和裂缝进行的。
提高混凝土抗渗性就要提高其密实度,抑制孔隙。
但孔隙的形状和大小都与水灰比密切相关。
因此,控制水灰比、水泥用量和砂率来保证混凝土中砂浆的质量和数量以抑制孔隙,使混凝土浸水一定深度而不致透过。
同时,混凝土中掺用减水剂,使用水量减少,也取得了良好的抗渗效果。
防水混凝土结构厚度不小于250mm。
3.2.2外加剂混凝土
外加剂有加气混凝土(加松香皂)、三乙醇铵、三氯化铁、木质磺酸钙、建Ⅰ型减水剂。
混凝土中加入外加剂后能增强混凝土防水性能,抗渗等级提高三倍或三倍以上。
为防止地下水对防水混凝土的浸蚀,在墙外侧应抹水泥砂浆,然后涂刷沥青。
第六节高层建筑外墙构造
1高层建筑外墙的特点
出于美观、耐久性要求和减轻建筑物自重等因素的考虑,高层建筑外墙多采用轻质薄壁和高档饰面材料。
高层建筑外墙施工不但工作量大,而且又是高空作业,所以多采取标准化、定型化、预制装配等构造方式,以减少现场作业量和加快施工速度。
2高层建筑外墙类型
高层建筑外墙一般为非承重墙,它的重量由主体结构支承。
根据外墙的构造形式和支承方式不同分为填充墙和幕墙两类。
2.1填充墙
填充墙是用砖或轻质混凝土块材砌筑在结构框架梁柱之间的墙体,既可用于外墙,也可用于内墙。
填充墙属手工砌筑,取材容易,造价较低,根据我国情况,在层数不多的高层建筑中,仍有其较广泛的应用前景。
2.2幕墙
2.2.1定义
幕墙是以板材形式悬挂于主体结构上的外墙,犹如悬挂的幕而得名。
2.2.2特征
幕墙不承重,但要承受风荷载,并通过连接件将自重和风荷载传到主体结构。
2.2.3分类
按材料区分为轻质幕墙和重质幕墙。
轻质幕墙如玻璃幕墙、金属板材幕墙、纤维水泥板幕墙、复合板材幕墙等;钢筋混凝土外墙挂板则属于重质幕墙。
本节主要讲授玻璃幕墙和铝板幕墙,重质幕墙在“工业化建筑构造”一章中讲授。
3玻璃幕墙的优缺点
玻璃幕墙将建筑美学、功能、技术和施工等因素有机地统一起来。
玻璃幕墙也存在着一些局限性,例如:
光污染、能耗较大、成本高等
问题。
4玻璃幕墙类型
玻璃幕墙以其构造方式分为有框和无框两类。
在有框玻璃幕墙中,又有明框和隐框两种。
明框玻璃幕墙的金属框暴露在室外,形成外观上可见的金属格构;隐框玻璃幕墙的金属框隐蔽在玻璃的背面,室外看不见金属框。
隐框玻璃幕墙又可分为全隐框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙两种,半隐框玻璃幕墙可以是横明竖隐,也可以是竖明横隐。
无框玻璃幕墙则不设边框,以高强粘结胶将玻璃连接成整片墙,又可分为全玻璃幕墙、点支承玻璃幕墙。
无框幕墙的优点是透明、轻盈、空间渗透强。
玻璃幕墙以施工方法分为现场组装(构件式玻璃幕墙)和预制装配(单元式玻璃幕墙)两种。
有框玻璃幕墙可现场组装,也可预制装配;无框玻璃幕墙则只能现场组装。
5构件式玻璃幕墙构造
构件式玻璃幕墙是在施工现场将金属边框、玻璃、填充层和内衬墙,以一定顺序进行安装组合而成。
玻璃幕墙通过边框把自重和风荷载传递到主体结构,有两种方式:
通过垂直方向的竖挺或通过水平方向的横档。
采用后一种方式时,需将横档支搁在主体结构立柱上,由于横档跨度不宜过大,要求框架结构立柱间距也不能太大,所以实际工程中并不多见,而多采用前一种方式,如图1-32所示。
构件式玻璃幕墙施工速度较慢,但其安装精度要求不很高。
目前,这种幕墙在国内应用较广。
5.1金属框的断面与连接方式
5.1.1金属框常用断面形式
金属边框可用铝合金、铜合金、不锈钢等型材作成。
铝合金型材易加工、外表美观、耐久、质轻,是玻璃幕墙最理想的边框材料。
竖挺和横档的断面形状根据受力、框料连接方式、玻璃安装固定、幕墙凝结水的排除等因素确定。
图1-33是国内一些玻璃幕墙所采用的边框型材断面举例。
5.1.2竖挺与楼板的连接
竖挺通过连接件固定在楼板上,连接件的设计与安装,要考虑竖挺能在上下左右前后均可调节移动,所以连接件上的所有螺栓孔都设计成椭圆形的长孔。
图1-34是几种不同的连接件示例。
连接件可以置于楼板的上表面、侧面和下表面,一般情况是置于楼板上表面,因便于操作,故采用得较多。
竖挺与楼板之间应留有一定的间隙,以方便施工安装时的调差工作。
一般情况下,间隙为100mm左右,见图1-35(C)。
5.1.3竖挺与横档的连接
竖挺与横档通过角形铝铸件或专用铝型材连接。
铝角与竖挺、铝角与横档均用螺栓固定,见图1-35(a)、(b)。
5.1.4竖挺与竖挺的连接
通常玻璃幕墙的竖挺依一个层间高度来划分,即竖挺的高度等于层高。
因此,相邻层间的竖挺需要通过套筒来连接,竖挺与竖挺之间应留有15~20mm的空隙,以解决金属的热胀问题。
考虑到防水,还需用密封胶嵌缝。
见图1-35(a)、(c)。
5.2玻璃的选择与镶嵌
5.2.1玻璃的种类、性能与选择
在选择玻璃时,应主要考虑玻璃的安全性能和热工性能。
从热工性能方面来看,可考虑选择吸热玻璃、反射玻璃、中空玻璃等。
●在透明玻璃生产时,在原料中加入极微量的金属氧化物,便成了带颜色的吸热玻璃,它的特点是能使可见光透过而限制带热量的红外线通过,由于其价格适中,热工性能较好,有一定的应用范围。
●反射玻璃是在透明玻璃、钢化玻璃、吸热玻璃一侧镀上反射膜,通过反射太阳光的热辐射而达到隔热目的。
6mm厚的普通玻璃透过太阳的可见光高达78%,而同样厚度的反射玻璃透过太阳的可见光可降至26%。
目前,低反射玻璃采用较多,因为高反射玻璃会产生强烈的光污染问题。
●中空玻璃系将两片以上的平板透明玻璃、钢化玻璃、吸热玻璃等与边框焊接、胶接或熔接密封而成。
玻璃之间有一定距离,常为6~12mm,形成干燥空气间层,或抽成真空,或者充以惰性气体,以取得隔热和保温效果。
热工性能、隔声效果较吸热玻璃、反射玻璃更佳。
图1-36为一种常见中空玻璃单元的构造示意。
它的传热系数可由单层玻璃的5.8W/(m2·K)降为1.7W/(m2·K),透过的阳光可降到10%左右。
从安全性能方面来看,可考虑选择钢化玻璃、夹层玻璃等。
●钢化玻璃是把浮法玻璃加热至650ºC,并同时在玻璃表面统一吹入空气,而使玻璃迅速冷却制作的。
钢化玻璃的强度是普通玻璃的1.53~3倍,当被打破时,它变成许多细小、无锐角的碎片,从而避免伤人。
●夹层玻璃是由两片或多片玻璃用透明的聚乙烯醇酯丁醛(PVB)胶片牢固粘结而成。
夹层玻璃具有良好的抗冲击性能和破碎时的安全性能。
因为当夹层玻璃受到冲击破碎时。
碎片粘在中间PVB膜上,不会有玻璃碎片伤人,透光系数为28%~55%。
5.2.2明框幕墙的玻璃安装
在明框玻璃幕墙中,玻璃是镶嵌在竖挺、横档等金属框上,并用金属压条卡住。
玻璃与金属框接缝处的防水构造处理是保证幕墙防风雨性能的关键部位。
接缝构造目前采用的方式有三层构造层,即密封层、密封衬垫层、空腔,如图1-37所示。
密封层是接缝防水的重要屏障,它应具有很好的防渗性、防老化性、无腐蚀性,并具有保持弹性的能力,以适应结构变形和温度伸缩引起的移动。
密封层有现注式和成型式两种,现注式接缝严密,密封性好,采用较广。
成型式密封层是将密封材料在工厂挤压成一定形状后嵌入缝中,施工简便。
密封衬垫,它具有隔离层作用,使密封层与金属框底部脱开,减少由于金属框变形引起密封层变形。
密封衬垫常为成型式。
根据它的作用,要求密封衬垫应以合成橡胶等粘合性不大而延伸性好的材料为佳。
玻璃是由垫块支撑在金属框内,玻璃与金属框之间形成空腔。
空腔可防止挤入缝内的雨水因毛细现象进入室内。
图1-38为玻璃镶嵌在金属框中的节点详图。
5.2.3隐框幕墙玻璃板块的制作与安装
在隐框玻璃幕墙中,金属框隐蔽在玻璃的背面。
因此,它需要制作一个从外面看不见框的玻璃板块,玻璃板块由玻璃、附框和定位胶条、粘结材料组成,见图1-40。
附框通常采用铝合金型材制作,用双面贴胶带将玻璃与附框定位,再注结构胶。
待结构胶固化并达到强度后,方可进行现场的安装工作,采用压块、挂钩等方式与幕墙的主体结构连接,见图
1-39。
在玻璃的安装过程中,板块与板块之间形成的横缝与竖缝都要进行防水处理。
首先是在缝中填塞泡沫垫杆,垫杆尺寸应比缝宽稍大,才能嵌固稳当。
然后用现注式耐候密封胶灌注。
5.3立面划分
玻璃幕墙的立面划分系指竖挺和横档组成的框格形状和大小的确定,立面划分与幕墙使用的材料规格、风荷载大小、室内装修要求、建筑立面造型等因素密切相关。
图1-42是构件式玻璃幕墙立面划分的几种分格方式。
幕墙框格的大小必须考虑玻璃的规格,太大的框格容易造成玻璃破碎。
竖挺是构件式玻璃幕墙的主要受力杆件,竖挺间距应根据其断面大小和风荷载确定。
风荷载是玻璃幕墙的主要荷载,一般不仅做正风力计算,对高层建筑还应该作负风向力(吸力)计算。
后者易被忽略,但却是最危险的,刮台风时,许多玻璃是被吹离建筑物,而不是吹进建筑物。
风荷载的选取视地区、气候和建筑物的高度而定。
通常竖挺间距不宜超过1.5m。
横档的间距除了考虑玻璃的规格外,更重要的是如何与开启窗位置、室内吊顶棚位置相协调。
一般情况下,窗台处和吊顶棚标高处均宜设一根横档,这样可使窗台与幕墙、吊顶棚与幕墙的连接更方便。
在一个楼层高度(H)范围内平均出现两根横档,它们之间的间距视室内开窗面积大小、窗台高低、顶棚位置、立面造型等因素而定。
横档间距一般不宜超过2m。
5.4玻璃幕墙的内衬墙和细部构造
5.4.1幕墙内衬墙
由于建筑造型需要,玻璃幕墙建筑常常设计成面积很大的整片玻璃墙面,这给建筑功能带来一系列问题,多数情况下,室内不必用这么大的玻璃面来采光通风,加之玻璃的热工性能差,大片玻璃墙面难以达到保暖隔热要求,幕墙与楼板和柱子之间均有缝隙,这对防火、隔声均不利,这些缝隙成为左右相邻房间、上下楼层之间噪声传播的通路和火灾蔓延的突破口。
因此,在玻璃幕墙背面可另设一道内衬墙,以改善玻璃幕墙的防火性能、热工性能和隔声性能。
内衬墙可按隔墙构造方式设置,通常用轻质块材做成砌块墙,或在金属骨架外装钉饰面板材做成轻
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