厦门港务大厦钢铝组合幕墙的构造设计

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1、广东建材2016年第8期设计与装饰厦门港务大厦钢铝组合幕墙的构造设计崔浩(厦门佳迅装饰建筑工程有限公司)【摘要】大跨度玻璃幕墙设计中，为了保证幕墙构件的强度、刚度满足要求，节省铝型材用量，降低成本，一般采用钢铝组合结构，它充分发挥了铝合金型材和钢材各自的优势，铝合金型材保证了幕墙具有良好的装饰性能，钢立柱主要承受幕墙的工作荷载。钢铝组合结构必将在大跨度、受力复杂的建筑幕墙中得到广泛的应用。【关键词】建筑幕墙：大跨度；钢铝组合：球铰付框1引言随着高层、超高层建筑物的迅猛发展，建筑幕墙已经成为现代建筑必不可少的一部分。幕墙作为建筑物的装饰性维护体系，可以使建筑墙体的防

2、风遮雨性能、保温隔热性能、气密性能和水密性能、美观性能得到很大的改善。幕墙主要由金属(通常为铝合金型材和钢材)构件和各种板材组成的墙体构件，通过竖框上的挂件与主体结构上的预埋件相连接而成的建筑物外表的一层帷幔[1。5]。钢铝组合结构充分发挥了铝合金型材和钢材各自的优势，铝合金型材保证了幕墙具有良好的装饰性能，钢立柱主要承受幕墙的工作荷载。在玻璃幕墙龙骨和铝合金门窗的框料的设计中，为了保证幕墙构件的强度、刚度满足要求，节省铝型材用量，降低成本，一般采用钢铝组合结构，同时达到了外表美观、截面小巧、视线通透的效果。另外在框架式玻璃幕墙的维修加固中，一般也采用钢铝组合结构

3、。图1厦门巷务大厦效果图2工程概况厦门港务大厦项目位于厦门东渡路西侧、客运联检大楼北侧，主体结构为框架核心筒结构，建筑总高度为146．95m，大厦主楼层为33层及2层(屋顶)设备层，厦门港务大厦是厦门邮轮办公区域内的主要标志性建筑，将会成为临海的重要办公地标建筑。设计的概念来自‘帆船航行的动力’。帆船航行的动力来自大自然。一旦帆船从大自然中吸收了动力，便展出帆船航行时的动感气势。建筑的立面处理上，横向线条与周边建筑协调，西立面两条双曲弧线显露出强烈的光影效果，突出阳光的概念与挺拔的风格。建筑细部的处理，力求精致与细腻，体现出现代建筑的精湛工艺。整个塔楼幕墙形式用简

4、洁单纯的幕墙装饰线条来简化建筑物的复杂形体，有规律间隔地设计竖向铝合金装饰线条。不同的建筑外装饰线条，不仅是构成建筑物的装饰元素，也给建筑物以强大的视觉冲击力，极具现化感和震撼力，积极追求建筑物的优美轮廓，让整个建筑物融入并障显于周围繁华环境之中，突出建筑物的大气、时尚、中国、国际的意蕴中。本工程主要采用半隐框架式玻璃幕墙，南北二侧应为平板玻璃折线拼成弧状玻璃，玻璃分块原则上是按柱距等分，标准层层高3．8m，部分层高达到了6．6m和4．2m，主要为浅灰色透明8mm+12A+6咖Low—E双钢化中空玻璃，铝包钢龙骨，龙骨室外表面氟碳喷涂处理，室内阳极氧化处理。西立面

5、渐变式横明竖隐框架式玻璃幕墙，部分为双曲椎面玻璃要求采用无色热弯玻璃，正是本工程的重点和难点。首层全玻幕墙8mm+12A+6mmLow—E双钢化中空玻璃，主入口雨蓬采用lOmm+1．52PVB+lOmm夹层双钢化玻璃。3幕墙受力杆件的两种钢铝组合结构幕墙受力杆件组合结构主要有“铝穿钢”和“铝包钢”两种形式[6]，“铝穿钢”组合结构的典型节点如图2所示，具体做法是把钢插芯插入铝合金型材的腔体中，钢插芯和铝合金型材通过抗剪构件(一般为对穿螺栓一59—设计与装饰广东建材2016年第8期等)使二者协同受力，幕墙立柱在均布线荷载作用下，钢插芯与铝合金型材所受的荷载是按照型材

6、的抗弯刚度进行分配，二者会产生同样的变形曲线，挠度变形处处相同，整个截面处的应力分布更加趋于均匀。值得注意的是，对于“铝穿钢”组合结构在设计时，必须保证抗剪构件具有足够强度，保证钢材和铝型材不发生相对滑动。否则，如果抗剪构件产生较大的变形或者剪切破坏，那么，“铝穿钢”的组合结构将转变为无剪切的叠合梁，这种叠合梁在均布线荷载作用下，钢材与铝材在接触面将产生纵向的剪切滑移，因此，二者并不能协同受力，与真正的“铝包钢”组合梁相比，叠合梁的惯性矩和刚度大大降低了‘引，有可能无法满足幕墙构件强度和刚度的要求，甚至会造成安全隐患。另外，还应该注意在钢材和铝合金材料的接触面设置

7、绝缘层以防止电化学腐蚀，一般“铝穿钢”组合结构中设置绝缘垫片比较困难，即使安装的过程中设置好了，也可能因为没有固定好位置而产生偏移，达不到预期的效果。为了解决这个问题，我们可以在钢插芯的外表面涂刷3～5遍的有绝缘性能的防锈漆，并使防锈漆干膜的厚度满足相关规范的要求。同时，为了防止钢插芯内表面的锈蚀，钢插芯的两个端口应用封口板焊接密封。图2“铝芽钢”横梁典型节点图在以往的工程实践中，“铝穿钢”组合结构，将钢插芯插入封闭的铝合金型材的腔体的施工难度较大，钢插芯与铝型材的空隙过小，则不容易其穿入型材空腔内；如果钢插芯与铝型材的空隙过大，则会造成二者之间的不能紧密配合，进

8、而无法协同